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慢性肺疾患時の肺胞動態解析と換気メカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 23700549
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関大阪大学

研究代表者

世良 俊博  大阪大学, 臨床医工学融合研究教育センター, 特任講師(常勤) (40373526)

研究期間 (年度) 2011 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2011年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード末梢気道 / 慢性閉塞性肺疾患 / 数値計算 / 放射光 / 肺胞 / 動態解析 / 気流シミュレーション / 国際情報交流 / シミュレーション
研究概要

本研究では、大型放射光施設SPring-8高分解能CTを用いて健常時・慢性肺疾患時(chronic obstructive pulmonary diseases, COPD)の肺胞動態解析を行い、さらに肺胞内物質輸送シミュレーションを行った。疑似吸気時では、肺胞管直径の変化を比較すると、健常マウスのみ吸気初期時に急激に増加した。COPDモデルマウスでは、吸気に伴う肺胞の拡大率が減少していた。SPring-8のCT画像から再構築した実形状モデルを用いて健常時および肺気腫時の肺胞内気流シミュレーションを行ったところ、肺気腫時は健常時に比べて流速が非常に遅いだけでなく吸気と呼気の流速分布の差が小さいことが分かり、その結果ガス交換効率が悪いことが考えらえる。

報告書

(3件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (7件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] A semi-automatic segmentation algorithm for extracting pulmonary microstructures of acini from synchrotron micro-CT images2013

    • 著者名/発表者名
      Luosha Xiao, Toshihiro Sera, Kenichiro Koshiyama, ShigeoWada
    • 雑誌名

      Computational and Mathematical Methods in Medicine volume

      巻: 2013 ページ: 10-10

    • DOI

      10.1155/2013/575086

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Airway distension during lung inflation in healthy and allergic-sensitised mice in vivo2013

    • 著者名/発表者名
      Toshihiro Sera, Hideo Yokota, Kentaro Uesugi, Naoto Yagi
    • 雑誌名

      Respiratory Physiology & Neurobiology

      巻: 185 号: 3 ページ: 639-646

    • DOI

      10.1016/j.resp.2012.12.002

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Murine pulmonary acinar mechanics during quasi-static inflation using synchrotron refraction-enhanced CT2012

    • 著者名/発表者名
      Toshihiro Sera, Hideo Yokota, Gaku Tanaka, Kentaro Uesugi, Naoto Yagi, Robert C Schroter
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physiology

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高分解能 in vivo-CTの開発と気道末梢部位の気流シミュレーション2012

    • 著者名/発表者名
      世良俊博、横田秀夫,上杉健太朗、八木直人
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告, 医用画像

      巻: 111(331) ページ: 43-48

    • NAID

      10031092894

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Kinematic irreversibility of oscillatory flow in expanding and contracting small airways2012

    • 著者名/発表者名
      Gaku Tanaka, Masayoshi Ohgawara, Genri Inagaki, Makoto Hishida, Toshihiro Sera
    • 雑誌名

      International Journal of Heat and Mass Transfer

      巻: 55 号: 7-8 ページ: 1873-1880

    • DOI

      10.1016/j.ijheatmasstransfer.2011.11.040

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synchrotron Refraction Enhanced Tomography of an Intact Common Marmoset (Callithrix jacchus)2012

    • 著者名/発表者名
      Toshihiro Sera, Hideo Yokota, Sakiko Nakamura, Kentaro Uesugi, Masato Hoshino, Naoto Yagi, Toshio Ito, Keigo Hikishim, Hirotaka James Okano
    • 雑誌名

      Open Journal of Radiology

      巻: 1 号: 02 ページ: 28-37

    • DOI

      10.4236/ojrad.2011.12005

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 肺動態解析による肺気腫診断の可能性に関する技術2013

    • 著者名/発表者名
      東良亮、世良俊博、内藤尚、松本健志、田中正夫
    • 学会等名
      第21回バイオフィジオロジー研究会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2013-02-22
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Semi-automatic segmentation method to extract multiple pulmonary acini from synchrotron micro-CT images2013

    • 著者名/発表者名
      Rosa Shaw, Toshihiro Sera, Kenichiro Koshiyama, Shigeo Wada
    • 学会等名
      第21回バイオフィジオロジー研究会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2013-02-22
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 肺動態解析による肺気腫診断の可能性に関する技術2013

    • 著者名/発表者名
      東良亮、世良俊博、内藤尚、松本健志、田中正夫
    • 学会等名
      第21回バイオフィジオロジー研究会
    • 発表場所
      ホテル京阪京都(京都府)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Semi-automatic segmentation method to extract multiple pulmonary acini from synchrotron micro-CT images2013

    • 著者名/発表者名
      Rosa Shaw, Toshihiro Sera, Kenichiro Koshiyama, Shigeo Wada
    • 学会等名
      第21回バイオフィジオロジー研究会
    • 発表場所
      ホテル京阪京都(京都府)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 肺細葉動態解析のための放射光屈折コントラストCT、2012

    • 著者名/発表者名
      世良俊博、横田秀夫、田中学、上杉健太朗、八木直人
    • 学会等名
      第51回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2012-05-12
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Numerical simulation of alveolar flow and particle deposition in alveolar region2011

    • 著者名/発表者名
      Toshihiro SERA
    • 学会等名
      Bioengineering 11
    • 発表場所
      ロンドン
    • 年月日
      2011-09-13
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 慢性閉塞性肺疾患時における肺の3次元動態解析

    • 著者名/発表者名
      東良亮
    • 学会等名
      関西学生会平成23年度学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      大阪
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [図書] 生物流体力学2012

    • 著者名/発表者名
      谷下一夫、山口隆美
    • 総ページ数
      247
    • 出版者
      朝倉書店
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [図書] 肺呼吸の流れ2011

    • 著者名/発表者名
      世良俊博
    • 出版者
      朝倉書店
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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