| 研究課題/領域番号 |
23K22220
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| 補助金の研究課題番号 |
22H00949 (2022-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2022-2023) |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分08030:家政学および生活科学関連
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| 研究機関 | 京都教育大学 |
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研究代表者 |
深沢 太香子 京都教育大学, 教育学部, 教授 (90423574)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2024年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2022年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
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| キーワード | 乳児 / サーマルマネキン / 体温調節 / 不感蒸散 / 発汗 / 乳児の安全 / 発汗サーマルマネキン / 局所サーマルマネキン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
乳児の熱中症・低体温症や乳幼児突然死症候群の一因は，乳児の体温調節反応が大人のそれとは異なるにもかかわらず，乳児の置かれる温熱環境が，保護者である大人の温度感覚に基づいて決定されることにある．したがって，乳児に適した安全な温熱環境規準の整備が急務であるものの，倫理上，乳児を対象とした温熱環境暴露実験の実施が難しい．ゆえに，乳児の代替となり得る実験装置の開発が望まれている．そこで，乳児の形態と熱産生・放散のみならず，不感蒸散も再現可能な乳児型発汗サーマルマネキン構築の礎となる研究として，本研究では，乳児の不感蒸散を再現する，乳児人体一部を模擬した局所発汗サーマルマネキンを開発する．
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| 研究実績の概要 |
不感蒸散も再現可能な乳児型発汗サーマルマネキンの構築を最終到達目標とし，本研究では，乳児の不感蒸散を再現する乳児人体局所を模擬した局所発汗サーマルマネキンを開発することを目的として実施している．
二年度目における研究実績は，（1）特殊金属板の水に対する諸性能評価と，（2）不感蒸散の再現に適した特殊金属板の性能評価である．以下に，具体的に記す．
（1）特殊金属板の水に対する諸性能評価：多孔質板の保水性は，板厚との相関性よりも，板中の空隙率との間に高い相関性が認められた．さらに，人体の角質層と同等の保水性（30％程度）を示すことのできる多孔質金属板は，板中の空隙率が70%から80%程度であることがわかった．そこで，空隙率70％から80％の多孔質板を対象として，板重量30％の水を付与した際の水拡散性を，付与した水の蒸発量分布より評価した結果，蒸発量の変動係数は，0.5（-）から1.7（-）と大きかった．特に，板厚の増加に伴って，変動係数は大値を示し，濡れ広がりが不均一となりやすいことがわかった．これらの結果を踏まえて，保水性と水拡散性が良好な多孔質板4種を選定した．
（2）不感蒸散の再現に適した特殊金属板の性能評価：不感蒸散の再現への適性を評価するために，不感蒸散再現装置を作製した．装置中，多孔質板表面を乳児人体表面とし，板には乳児人体と同温の水が断続的に供給された．同時に，多孔質板は，その表面温度が32-33℃の一定値を維持するよう，下部に設置した電熱ヒータにて制御された．選定された多孔質板からの蒸発量制御範囲は，3-12 g/m2hであった．この蒸発量範囲は，乳児人体の全身および体幹や四肢とその末梢からの不感蒸散量に該当する．このことから，選定4種の多孔質板は，乳児人体の不感蒸散を十分に再現し得ることが確認された．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究の目的は，乳児の不感蒸散を再現する乳児人体局所を模擬した局所発汗サーマルマネキンを試作することである．研究初年度では，模擬装置作製に係る多孔質板パイロットタイプの性能評価を行った結果，当初の予定に反して，水拡散性や蒸散性が著しく不安定であることが判明した．そこで，研究二年目にも，多孔質板の作製を継続し，改良版多孔質板は，模擬装置に適した保水性と水拡散性を示すことを確認した．そして，乳児不感蒸散量の再現性を検討したところ，この改良版多孔質板は，乳児人体の全身および局所からの蒸散を再現し得ることを確認した．これらの検証結果を受けて，現在，乳児における発汗の再現装置の試作が進められていることから，おおむね順調であると判断した．
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| 今後の研究の推進方策 |
乳児模擬人体局所からの発汗を再現する装置を作製と再現性を検証する．その後，不感蒸散と発汗を同一装置内で再現する乳児模擬人体局所の試作に取り掛かる．試作では，重量法や蒸散量，発汗量の計測結果から，乳児人体との整合性の検討を繰り返しながら，改善・改良する．一連の研究成果について，関連の学会にて適宜発表し，装置の改良に反映させる．
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