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軟部組織の血管閉塞を引き起こす力学的因子とマットレスの褥瘡予防効果の定量的解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K06058
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関九州工業大学

研究代表者

山田 宏  九州工業大学, 大学院生命体工学研究科, 教授 (00220400)

研究分担者 田中 マキ子  山口県立大学, 看護栄養学部, 教授 (80227173)
森田 康之  熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 教授 (90380534)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード皮下組織 / 静脈 / 閉塞 / 有限要素解析 / マットレス / ゲル素材 / ずれ抵抗 / 超弾性 / 軟部組織 / せん断 / 粘弾性 / 横弾性係数 / 血管 / 体表面圧 / ずれ / 変形 / 材料力学 / 生体工学 / 看護学
研究成果の概要

20歳代の人の前腕の皮膚表面に圧迫あるいはずれを加えたら,皮下組織内の静脈は圧迫に対して容易に閉塞したのに対し,ずれに対してはほとんど変形しなかった.ブタ後足の皮下組織は脂肪組織とシート状の結合組織からなることが微視的観察から分かり,皮下組織のずれ易さが組織構造に起因することが人にも当てはまると考えられた.また,ゲル層を有するマット3種を圧縮してずらしたところ,ずれに対する抵抗力は圧縮量にはあまり依存せずゲル層に依存して,2倍以下の差があった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

褥瘡は軟部組織の持続的な圧迫によって,組織内の微小な血管の網が閉塞し,血流が停滞して発症するが,ずれの影響も指摘されている.本研究では被験者とブタ後足(食肉)に対する測定・観察を行い,圧迫の影響と比べるとともに,微視的な組織構造と関連付けて,皮下組織はずれ抵抗が小さい特徴を持っていることを示した.また,軟部組織へのずれの影響の低減に効果的とされるゲル層付マットについて基礎的な変形特性を調べ,ずれに対する抵抗を数値で示し,比較できるようにした.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Measurement and finite element analysis of the load-dependent pressure redistribution behavior of various types of mattresses2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Fuwa, W. Z. W. Hasan, H. Yamada
    • 雑誌名

      Journal of Mechanics in Medicine and Biology

      巻: 20 号: 05 ページ: 2050031-2050031

    • DOI

      10.1142/s0219519420500311

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 皮膚表面の圧迫による前腕橈側皮静脈の閉塞挙動に及ぼす静脈の除荷形状と内圧の影響に関する有限要素解析2020

    • 著者名/発表者名
      山田宏
    • 学会等名
      第43回日本バイオレオロジー学会年会(誌上開催)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 皮膚の圧迫とずれによる前腕橈側皮静脈の内腔形状の変化に関する超音波画像解析2019

    • 著者名/発表者名
      霜出秀平
    • 学会等名
      第42回日本バイオレオロジー学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ウレタンフォームマットに挿入された合成ゴム層のせん断変形特性の測定2019

    • 著者名/発表者名
      山田宏
    • 学会等名
      日本機械学会2019年度年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 半円柱の押し付けによるゲル・ウレタンフォーム等4層マットの変形挙動の定量的評価2019

    • 著者名/発表者名
      真鍋誠
    • 学会等名
      日本機械学会M&M2019材料力学カンファレンス
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 皮膚表面の圧迫による前腕橈側皮静脈の閉塞挙動の解析2019

    • 著者名/発表者名
      霜出秀平
    • 学会等名
      日本機械学会M&M2019材料力学カンファレンス
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ゲルとウレタンフォーム層を有するマットの圧縮変形特性の評価2019

    • 著者名/発表者名
      安井勇貴
    • 学会等名
      日本機械学会九州支部第72期総会・講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 皮膚表面の圧迫・ずれに対する前腕橈側部の皮静脈の変形の超音波計測2019

    • 著者名/発表者名
      霜出秀平
    • 学会等名
      日本機械学会九州支部第72期総会・講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ブタ皮下組織のずれ変形の測定と組織の結合構造の観察2018

    • 著者名/発表者名
      塩月裕太郎
    • 学会等名
      第66回レオロジー討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ブタ後ろ足皮膚表面のずれに対する軟組織各層の層内・層間のずれ変形に関する解析2018

    • 著者名/発表者名
      山田宏
    • 学会等名
      第39回バイオメカニズム学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ブタ後ろ足皮膚表面のずれに対する皮下組織の力学特性の同定と組織観察2018

    • 著者名/発表者名
      塩月裕太郎
    • 学会等名
      日本機械学会M&M2018材料力学カンファレンス
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ブタ後ろ足軟組織層の変形挙動のモデル化に関する検討2018

    • 著者名/発表者名
      山田宏
    • 学会等名
      日本機械学会M&M2018材料力学カンファレンス
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ブタ後ろ足皮膚表面のずれに対する皮下組織の力学的応答の測定2018

    • 著者名/発表者名
      塩月裕太郎
    • 学会等名
      日本機械学会九州支部第71期総会・講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 体表面のずれに対する軟組織の「滑走」を伴う変形の測定と微小血管の閉塞に関する解析2017

    • 著者名/発表者名
      山田宏
    • 学会等名
      第25回バイオメカニズム・シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ブタ後ろ足皮膚表面のずれで生じる皮下組織のひずみ状態の解析2017

    • 著者名/発表者名
      山田宏
    • 学会等名
      日本機械学会M&M2017材料力学カンファレンス
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 円柱状突起を有する円盤状デバイスで押さえたウレタンフォームマットレスの変形に関する有限要素解析2017

    • 著者名/発表者名
      山田宏
    • 学会等名
      第38回バイオメカニズム学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Finite element study on the correlation between the stiffness of the sacral skin and skin surface pressure at the instant of capillary closure2017

    • 著者名/発表者名
      H. Yamada
    • 学会等名
      5th Switzerland-Japan Workshop on Biomechanics
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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