| 研究課題/領域番号 |
18K19921
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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90:人間医工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 徳島大学 |
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研究代表者 |
越山 顕一朗 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 准教授 (80467513)
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| 研究分担者 |
伊井 仁志 東京都立大学, システムデザイン研究科, 准教授 (50513016)
和田 成生 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (70240546)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020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)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
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| キーワード | 肺胞 / 有限要素法 / 肺細葉 / 最適化 / 数理モデル / 分子動力学 / 肺サーファクタント / 肺バイオメカニクス / 数理形状モデル / 生体軟組織 / 超弾性体 / 数理モデリング / 小児肺疾患 / 表面張力 / 肺解剖学 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，実験が難しい小児肺細葉の形態学的特徴の変化およびそこで生じる様々な力学現象を理論・解析によって明らかにする「小児肺細葉バイオメカニクス」を創成した．特に，（1）肺細葉構造特徴量変化による力学応答変化の解明，（2）均質構造を基準とした不均質性の表現した肺細葉モデル開発，（3）肺胞形成期モデル構築と力学場の解明，（4）肺組織力学モデルの実験―数値解析による同定手法の開発，（5）肺サーファクタントの界面展開の分子動力学解析，（6）非球形粒子の肺細葉領域への送達解析，を実施し，手法の開発と共に，力学現象を明らかにすることでその基盤を構築した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で開発した小児肺細葉，肺胞成長モデルは，より侵襲性の低い方法での取得が望まれる小児肺細葉構造から実際の構造を推定しうるものであり学術的意義がある．また，表面張力を考慮した力学解析や小児肺組織の力学特性同定手法は，小児肺の病態を知るうえでの強力なツールとなり学術的意義が深い．さらに，肺サーファクタントの分子動力学解析や吸入薬の送達解析と組み合わせることで新生児肺疾患治療における医薬品．医工学技術開発への応用が期待できることから，小児肺医療分野への波及効果としての社会的意義がある．
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