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肺気道のイメージベーストモデリングと吸入微粒子挙動のマイクロ力学シミュレーション

研究課題

研究課題/領域番号 19760130
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 熱工学
研究機関千葉大学

研究代表者

田中 学  千葉大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (20292667)

研究期間 (年度) 2007 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
3,800千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 600千円)
2009年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2008年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2007年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード熱・物質輪送 / バイオメカニクス / 呼吸流れ / 振動流 / イメージベーストモデル / 数値シミュレーション / 流れの可視化 / PIV / 生物流体力学
研究概要

肺気道の細部にわたる生体計測画像情報と計算流体力学を融合して,気道ネットワークモデル内の流れと微粒子挙動のシミュレーションを行った.振動流の条件下における微粒子追跡の結果,太い気道でははく離の発生に伴う吸気位相と呼気位相の流速分布の相違によって微粒子は肺気道内で大きく混合されることが分かった.また細気道では気道壁の拡張・収縮変形によって微粒子の混合速度が促進されることが明らかとなった.

報告書

(4件)
  • 2009 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2010 2009 2008

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] 気道モデル内振動流に発生する乱れのPIV計測2010

    • 著者名/発表者名
      高野了輔, 羽鳥彰浩, 田中学
    • 雑誌名

      日本機械学会第22回バイオエンジニアリング講演論文集

      ページ: 68-68

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] Numerical simulation of oscillatory flow in realistic model human airways2009

    • 著者名/発表者名
      G. Inagaki, G. Tanaka, M. Hishida, H. Haneishi, X. Hu
    • 雑誌名

      Journal of Fluid Science and Technology 4(3)

      ページ: 602-613

    • NAID

      130000129114

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Numerical simulation of oscillatory flow in realistic model human airways2009

    • 著者名/発表者名
      G.Inagaki, G.Tanaka, M.Hishida, H.Haneishi, X.Hu
    • 雑誌名

      Journal of Fluid Science and Technology 4(3)

      ページ: 602-613

    • NAID

      130000129114

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 実形状肺気道モデル内振動流のPIV計測2009

    • 著者名/発表者名
      羽鳥彰浩, 高野了輔, 田中学
    • 雑誌名

      日本機械学会第21回バイオエンジニアリング講演論文集

      ページ: 485-486

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] 気道内流れにおける混合の数値シミュレーション2008

    • 著者名/発表者名
      李成智, 稲垣原理, 田中学, 菱田誠, 世良俊博
    • 雑誌名

      日本機械学会2008年度年次大会講演論文集 Vol.6

      ページ: 119-120

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] 実形状呼吸器官モデル内の気流解析2008

    • 著者名/発表者名
      田中学, 菱田誠, 羽石秀昭, 胡霄
    • 雑誌名

      第47回日本生体医工学会大会プログラム・抄録集

      ページ: 275-275

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] 実形状鼻腔内流れの数値シミュレーション2008

    • 著者名/発表者名
      坂田拓也, 田中学, 菱田誠
    • 雑誌名

      日本機械学会第20回バイオエンジニアリング講演会講演論文集

      ページ: 47-48

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] 実形状肺気道内流れの乱れ計測2008

    • 著者名/発表者名
      平野正泰, 羽鳥彰浩, 田中学, 菱田誠
    • 雑誌名

      日本機械学会第20回バイオエンジニアリング講演会講演論文集

      ページ: 413-414

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 気道モデル内振動流に発生する乱れのPIV計測2010

    • 著者名/発表者名
      高野了輔, 羽鳥彰浩, 田中学
    • 学会等名
      日本機械学会第22回バイオエンジニアリング講演論文集
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Numerical simulation of oscillatory flow in an expanding and contracting model of small airways2009

    • 著者名/発表者名
      G.Tanaka
    • 学会等名
      BMES Annual Meeting 2009
    • 発表場所
      Pittsburgh
    • 年月日
      2009-10-08
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 気道内振動流に発生する乱れのPIV計測2009

    • 著者名/発表者名
      高野了輔, 羽鳥彰浩, 田中学
    • 学会等名
      生体医工学シンポジウム2009講演予稿集
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Numerical simulation of oscillatory flow in an expanding and contracting model of small airways2009

    • 著者名/発表者名
      M. Ohgawara, G. Inagaki, G. Tanaka, T. Sera
    • 学会等名
      BMES 2009
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Transition to turbulence during oscillatory flow in model human central airways2009

    • 著者名/発表者名
      R. Takano, A. Hatori, G. Tanaka
    • 学会等名
      BMES 2009
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 拡張収縮変型を伴う細気道内振動流の数値シミュレーション2009

    • 著者名/発表者名
      大河原正義, 稲垣原理, 田中学, 世良俊博
    • 学会等名
      生体医工学シンポジウム2009講演予稿集
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 実形状肺気道モデル内振動流のPIV計測2009

    • 著者名/発表者名
      羽鳥彰浩, 高野了輔, 田中学
    • 学会等名
      日本機械学会第21回バイオエンジニアリング講演論文集
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 気道内流れにおける混合の数値シミュレーション2008

    • 著者名/発表者名
      李成智, 稲垣原理, 田中学, 菱田誠, 世良俊博
    • 学会等名
      日本機械学会2008年度年次大会講演論文集
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 実形状呼吸器官モデル内の気流解析2008

    • 著者名/発表者名
      田中学, 菱田誠, 羽石秀昭, 胡霄
    • 学会等名
      第47回日本生体医工学会大会プログラム・抄録集
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 実形状肺気道内流れの乱れ計測2008

    • 著者名/発表者名
      平野正泰, 羽鳥彰浩, 田中学, 菱田誠
    • 学会等名
      日本機械学会第20回バイオエンジニアリング講演論文集
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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