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血管表面の内皮細胞のはく離は、動脈硬化や動脈瘤などの血管病変の発症の引き金になることが指摘されているが、その機序は未だ十分に理解されていない。本研究は、内皮細胞のはく離を引き起こす血管表面近傍の血流の流体力学的作用を明らかにすることにより内皮細胞はく離の予測を可能とするため、動脈瘤などの循環器系疾患の好発部位である大動脈を対象として、核磁気共鳴画像計測融合血流シミュレーションにより血管壁近傍の詳細な流れ場を明らかにするとともに、内皮細胞はく離実験により血管壁近傍の流れ場が内皮細胞のはく離に与える影響を明らかにし、データマイニングにより血行力学パラメータと内皮細胞はく離の関係を明らかにする。これまで未知であった生体内の血流場が内皮細胞はく離に与える影響を解明することにより、内皮細胞近傍場の流体力学的作用の正確な理解に基づく内皮細胞のはく離の予測を可能とすることを目的とする。
1) MRI 計測融合血流シミュレーションにより大動脈血管壁近傍の詳細な流れ場を明らかにする。MRI 計測による大動脈血管形状と血流速度ベクトルを流体構造連成数値解析にフィードバックすることにより、MRI 計測融合血流シミュレーションを行う。R02年度は、臨床データによる解析結果の精度評価を行った。
2) 内皮細胞はく離実験により血管壁近傍の流れ場が内皮細胞のはく離に与える影響を明らかにする。内皮細胞を培養した流路底面近傍に大動脈壁近傍の3 次元的な血流場を模擬した実験を行って、培養内皮細胞のはく離を調べる。流路内の血流場を数値シミュレーションにより検証しつつ実験を行う。R02年度は実験結果の評価を行った。
3) 自己組織化マップによるデータマイニングにより大動脈の血行力学パラメータと内皮細胞はく離の関係を明らかにする。R02年度はデータマイニング手法の検証を行った。
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