研究課題
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)
ゼブラフィッシュ後脳の共焦点顕微鏡画像を用いて、血管３次元構造を再構築し、異なる血流シミュレーション技法を適用するための画像処理ツールを開発した。得られた複雑３次元血管網に対して、散逸動力学法、３次元連続体モデル、１次元モデルの３つの異なるシミュレーション技法を同一の流動条件下で実施し、それらの比較を行った。さらに、時間方向の並列化の概念を取り入れることにより、解析対象の全時間領域を多数のサブドメインに分割し、各サブドメイン内部では計算負荷の大きい散逸動力学法を実施すると共に、それらの結果を1Dモデルで統合する、新しい計算手法を提案し、その有効性を検証した。
生体内において血管が形成される過程、血管構造が異常化する過程を理解することは、血管発生学、医学、再生医療の分野において極めて重要な課題である。血管形成においては、血管内壁を構成する血管内皮細胞に対する血流による力学刺激が特に重要な因子であることが指摘されているものの、生体内において上記の血行力学因子を計測することは困難であるため、血管形成の機構については十分に理解が進んでいない。本研究では、ゼブラフィッシュのライブイメージングを通じて、脳内部の複雑３次元血管構造の再構築に成功すると共に、血流シミュレーションによって、血管内部の局所のせん断応力、圧力などの血行力学因子の予測ツールを開発した。
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すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (16件) (うち国際共著 7件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 13件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 17件、 招待講演 1件) 図書 (2件) 産業財産権 (1件)
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