| 研究課題/領域番号 |
18K18817
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分19:流体工学、熱工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
今井 陽介 神戸大学, 工学研究科, 教授 (60431524)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2019年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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| キーワード | 消化器系バイオメカニクス / 計算バイオメカニクス / 計算力学 / 数値流体力学 / 電気生理学 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，「Rectosigmoid brake」と呼ばれる生理現象に着目して研究を実施した．オークランド大学から提供された大腸の医用画像データに基づき，大腸の形状モデルを作成した．この形状モデルに対し，直腸S状部から発生しS字結腸を伝播する逆行性の蠕動運動を与えた．キュムラント格子ボルツマン法と適合サブドメイン法を応用し，大腸に対する内容物輸送の計算モデルを構築した．逆行性の蠕動運動によって直腸内の時間平均圧力が減少する結果が得られ，逆行性の蠕動運動は「Rectosigmoid brake」として働きえることが示された．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
健康な場合，食後に大腸の腸管運動が活発になるが，便通に症状がある患者では，腸管運動に変化が生じていない．大腸の腸管運動には，順行性の運動と逆行性の運動がある．このうち逆行性の運動は直腸への便の輸送を制御していると考えられている．これが「Rectosigmoid brake」と呼ばれる概念であるがその実体は十分明らかでなかった．オークランド大学の電気生理学解析により，結腸と直腸のジャンクションの領域において，直腸S状部を起源とする逆行性の運動が発生していることが分かってきた．本研究では，この現象を数値解析するため，世界で初となる実形状の大腸に対する内容物輸送の計算モデルを開発した．
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