| 研究課題/領域番号 |
01571241
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
医学一般
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| 研究機関 | 川崎医療短期大学 |
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研究代表者 |
鍵山 光庸 川崎医療短期大学, 医用電子技術科, 講師 (60204335)
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| 研究分担者 |
梶谷 文彦 川崎医療短期大学, 医用電子技術科, 教授 (70029114)
三戸 恵一郎 川崎医療短期大学, 医用電子技術科, 助教授 (40078027)
軸屋 和明 川崎医療短期大学, 医用電子技術科, 講師 (90206350)
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| 研究期間 (年度) |
1989 – 1990
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| キーワード | 超音波血流計 / ドプラ-カテ-テル / 計測精度 / 数値流体力学 |
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| 研究概要 |
カテ-テル型20MHz超音波パルスドプラ血流計は、ヒト冠動脈血流のオンライン連続計測や、冠予備能の評価などに広く臨床応用されているが、その計測値は実際の流速よりかなり低い値を示すように思われる。そこで、本研究ではモデル流路実験や数値流体力学的手法によりカテ-テル先端の流れを調べることにより、実際の流速と計測値との関係を定量的に検討した。モデル流路実験はタ-ンテ-ブル実験とモデルチュ-ブ実験とを実施した。タ-ンテ-ブル実験では、冠動脈内の血流を計測しようとする場合のようにカテ-テルを血流に沿う方向(Away方向)に挿入した場合、タ-ンテ-ブルの回転速度から定まる流速の設定値よりも35ー48%低い計測値が得られたが、それにもかかわらず両者の間には良好な直線関係が存在することが見出された。モデルチュ-ブ実験では、アクリル管(内径7mm)内にカテ-テルをAway方向に挿入した場合のカテ-テルの先端から末梢に至る流速プロファイルの変化を、管外から高周波80チャネル、超音波パルスドプラ血流計で計測し、カテ-テル先端から管径の3ー4倍末梢まで流速プロファイルは中心部の流速がカテ-テル挿入前の流速より低くなるM型のプロファイルになることを観測した。次に、数値流体力学的手法によってカテ-テル先端の流速分布を解析した。カテ-テルが挿入された円筒型剛体管を流れる流体の運動方程式を数値的に解くと、カテ-テル先端近傍でM型の流速プロファイルになり、カテ-テル型流速計の計測値が実際の速度よりも低い値を示すのは流体力学的な原因によることが示された。また、速度の値を種々に変えて数値計算を行い、流路の中心軸上の流速を計測する場合、計測値は実際の速度よりも低くなるにもかかわらず、両者の間に近似的に線形性が成立することが示された。
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