| 研究概要 |
脳血管障害が微弱な血流雑音を発生することは以前から知られており,この現象を利用した脳血管障害の検出に関する研究は数多くなされている.その中で,脳血管障害が動脈瘤である場合,血流雑音の周波数スペクトル上に共振と考えられるスパイクが検出されている.本研究では,この点に着目し,動脈瘤の第一近似として,薄肉球殻モデルを提案した.そして,その振動モードおよび共振周波数の理論的な解析を行った.振動モードに関しては,軸対称振動を仮定し,0次,1次,2次といった低次モードの解析を行った.また,肉厚,径などの寸法や壁面の弾性率を変化させた場合の共振周波数の変化量について,数値計算によって評価した.その結果,球殻の共振周波数は径に対する依存性が大きく,径が大きくなるほど共振周波数が急激に低下することがわかった.
実験では,動脈瘤を人工的に作製し,その振動の様子を測定した.血管を模擬したシリコーンゴム管に,動脈瘤を模擬したゴム製の球殻を取り付け,水槽の中に入れた.管内の水流(血流の模擬)の駆動源としてはポンプを使用し,周期的な脈動水流をゴム球殻に送り込んだ.振動の測定には,加速度型振動ピックアップを用い,水中の球殻に直接接着させた.その際,球殻の振動モードを正確にとらえるため,測定は,同時に複数の部位で行い,受波信号は,マルチチャンネルレコーダに記録した.そして,球殻の大きさなどのパラメータを変化させ,様々な条件の下でデータを収録した.その結果,ゴム球殻の径が大きくなるほど共振周波数が低下する傾向が見られたが,提案したモデルの共振周波数とは完全に一致しなかった.今後,外部流体の粘性率等を考慮した解析を行う必要がある.
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