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イメージベース有限要素法による褥瘡発生のバイオメカニズム的病因の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23656092
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

高野 直樹  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (10206782)

研究分担者 永竿 智久  慶應義塾大学, 医学部, 准教授 (20245541)
研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2011年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード有限要素法 / モンテカルロ法 / 裾野確率 / サンプリング法 / 褥瘡 / 看護・介護 / イメージベースモデリング / 界面切欠き / イメージベースモデリング / 皮膚特性 / 生体力学 / マルチスケール法
研究概要

褥瘡の根本的な発生要因の解明は、介護・看護法の改善に重要な課題となっている。本研究では、臀部の骨-筋肉界面の線維組織の損傷に起因するとの仮説に立脚し、界面ひずみをイメージベース有限要素法により解析し、バイオメカニズム的病因を分析した。脂肪と筋肉の力学的物性値および分量、損傷部位とその大きさ、体位の違いの計7つのパラメータに不確かさを考慮したモンテカルロシミュレーションにおいて、高いひずみ値になるパラメータの組を探索する独自手法を開発した。解析結果より、仰臥位で脂肪量が多い患者で、脂肪と筋肉のヤング率が低い場合に、せん断ひずみによる繊維損傷リスクが特に高まるとの知見を得ることができた。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (14件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Practical Monte Carlo Simulation Method Highlighting on Tail Probability with Application to Biomechanics Analysis of Pressure Ulcer2014

    • 著者名/発表者名
      Samuel Susanto Slamet, Kyohei Hatano, Naoki Takano and Tomohisa Nagasao
    • 雑誌名

      日本計算工学会論文集

      巻: 2014 号: 0 ページ: 20140001-20140001

    • DOI

      10.11421/jsces.2014.20140001

    • NAID

      130004851525

    • ISSN
      1347-8826
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biomechanics Analysis of Pressure Ulcer Using Damaged Interface Model between Bone and Muscle in the Human Buttock2012

    • 著者名/発表者名
      Samuel Susanto Slamet, Naoki Takano, Yoshiyuki Tanabe, Asako Hatano and Tomohisa Nagasao
    • 雑誌名

      Journal of Computational Science and Technology

      巻: 6 号: 2 ページ: 70-80

    • DOI

      10.1299/jcst.6.70

    • NAID

      130002077683

    • ISSN
      1881-6894
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biomechanics analysis of pressure ulcer using damaged interface model between bone and muscle in the human buttock2012

    • 著者名/発表者名
      Samuel Susanto Slamet, Naoki Takano, Yoshiyuki Tanabe, Asako Hatano, Tomohisa Nagasao
    • 雑誌名

      Journal of Computational Science and Technology

      巻: 6 ページ: 70-80

    • NAID

      130002077683

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Uncertainty modeling and sampling scheme with focus on tail probability applied to biomechanics simulation of pressur ulcer2014

    • 著者名/発表者名
      Samuel Susanto Slamet, Naoki Takano and Tomohisa Nagasao
    • 学会等名
      日本計算工学会第19回計算工学講演会
    • 発表場所
      広島
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Uncertainty modeling and simulation highlighting on tail probability in biomechanics study of pressure ulcer2013

    • 著者名/発表者名
      Samuel Susanto Slamet, Naoki Takano and Tomohisa Nagasao
    • 学会等名
      5th Asia Pacific Congress on Computational Mechanics
    • 発表場所
      Singapore
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Local strain analysis of human buttock for biomechanics study on pressure ulcer considering uncertainty factors and tail probability2013

    • 著者名/発表者名
      Samuel Susanto Slamet, Naoki Takano, Kyohei Hatano and Tomohisa Nagasao
    • 学会等名
      The 7th Asian Pacific Conference on Biomechanics, Seoul
    • 発表場所
      Korea
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 不確かさを考慮した有限要素シミュレーションによる褥瘡発生リスクの予測2013

    • 著者名/発表者名
      波多野恭平, 岡本功太, Samuel Susanto Slamet, 高野直樹, 永竿智久
    • 学会等名
      日本計算工学会第18回計算工学講演会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 褥瘡発生メカニズム解明のための有限要素シミュレーション2013

    • 著者名/発表者名
      波多野恭平, 岡本功太, Samuel Susanto Slamet, 高野直樹, 永竿智久
    • 学会等名
      日本材料学会第62期学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Finite element mesh superposition method applied to stochastic multiscale analysis2012

    • 著者名/発表者名
      Kohta Okamoto and Naoki Takano
    • 学会等名
      International Computational Mechanics Symposium 2012
    • 発表場所
      神戸
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Biomechanics analysis of pressure ulcer using damaged interface model between bone & muscle2012

    • 著者名/発表者名
      Samuel Susanto Slamet, Naoki Takano and Tomohisa Nagasao
    • 学会等名
      18th Congress of the European Society of Biomechanics
    • 発表場所
      Lisbon, Portugal
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Monte Carlo simulation highlighting on the tail probability for a dynamic problem2012

    • 著者名/発表者名
      Sho Suzuki, Naoki Takano, Kota Okamoto and Mitsuteru Asai
    • 学会等名
      日本計算工学会第17回計算工学講演会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Biomechanics analysis of pressure ulcers using damaged interface model between bone and muscle in the human buttocks2011

    • 著者名/発表者名
      Samuel Susanto Slamet, Yoshiyuki Tanabe, Naoki Takano and Tomohisa Nagasao
    • 学会等名
      日本機械学会第24回計算力学講演会
    • 発表場所
      岡山
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Interface strain analysis between bone and muscle for biomechanical study of pressure ulcers2011

    • 著者名/発表者名
      Samuel Susanto Slamet, Naoki Takano and Tomohisa Nagasao
    • 学会等名
      日本計算工学会第16回計算工学講演会
    • 発表場所
      柏
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Interface strain analysis between bone and muscle for biomechanical study of pressure ulcers2011

    • 著者名/発表者名
      S.S.Slamet, N.Takano, T.Nagasao
    • 学会等名
      日本計算工学会第16回計算工学講演会
    • 発表場所
      柏(千葉)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Local Strain Analysis of Human Buttock for Biomechanics Study on Pressure Ulcer Considering Uncertainty Factors and Tail Probability

    • 著者名/発表者名
      Samuel Susanto Slamet, Naoki Takano, Kyohei Hatano and Tomohisa Nagasao
    • 学会等名
      The 7th Asian Pacific Conference on Biomechanics
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Uncertainty Modeling and Simulation Highlighting on Tail Probability in Biomechanics Study of Pressure Ulcer

    • 著者名/発表者名
      Samuel Susanto Slamet, Naoki Takano and Tomohisa Nagasao
    • 学会等名
      5th Asia Pacific Congress on Computational Mechanics
    • 発表場所
      Singapore
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ncertainty Modeling and Sampling Scheme with Focus on Tail Probability Applied to Biomechanics Simulation of Pressur Ulcer

    • 著者名/発表者名
      Samuel Susanto Slamet, Naoki Takano and Tomohisa Nagasao
    • 学会等名
      日本計算工学会第19回計算工学講演会
    • 発表場所
      広島
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] ホームページ等 慶應義塾大学形成外科 医学-工学研究グループ

    • URL

      http://biomedical-engineering-research.org/member/group.html

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考] 慶應義塾大学形成外科 医学-工学研究グループ

    • URL

      http://biomedical-engineering-research.org/member/group.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 慶應義塾大学 形成外科 医学-工学 研究グループ

    • URL

      http://biomedical-engineering-research.org/

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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