研究課題/領域番号 |
19K04163
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研究種目 |
基盤研究(C)
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配分区分 | 基金 |
応募区分 | 一般 |
審査区分 |
小区分19010:流体工学関連
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研究機関 | 東北大学 |
研究代表者 |
山口 隆平 東北大学, 流体科学研究所, 学術研究員 (90103936)
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研究分担者 |
田中 学 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (20292667)
太田 信 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (20400418)
TUPIN SIMON 東北大学, 流体科学研究所, 特任助教 (40816394)
安西 眸 東北大学, 流体科学研究所, 助教 (50736981)
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研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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キーワード | Cerebral aneurysm / Elasticity / Wall shear stress / Kinetic energy cascade / PIV |
研究成果の概要 |
薄膜弾性壁のMCA脳動脈瘤の血流の拍動に伴う膨張・収縮変形を再現し、壁せん断応力WSS、その勾配WSSGを正確に予測する実験・解析手法の確立である。PIVによる計測では脳動脈瘤の進展・破裂の予測を血行力学的な視点から検討する。剛体のWSS、WSSGと瘤破裂の関連に対し、次に弾性瘤壁ではこれらの因子が如何ほどに抑制され、その進展・破裂防止に与える影響を解明した。弾性効果は、流れ衝突点付近でWSSは抑制され、流れの不安定性であるKEC の値は、弾性壁では低周波域で減衰勾配が大きく、高周波域でも明らかに減衰する。
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自由記述の分野 |
弾性壁脳動脈瘤の血行力学
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研究成果の学術的意義や社会的意義 |
薄膜の脳動脈瘤をシリコンで作製し、PIVで検証し、CFDの領域に新たなる概念を注入する。その根拠は、瘤壁が膨張・収縮すれば変形が生じ、無視できない。流れは拍動流、作動流体は血液と同じ動粘度のグリセリン水溶液、流量, 無次元振動数は生体とほぼ同じ、動脈瘤大きさ10mmである。弾性効果は、流れ衝突点付近でWSSは8%抑制され、同時にWSSG は淀み点回りで10Pa/mmと病理学的に適合する大きさである。流れの不安定性の指標であるKEC の値は、弾性壁モデルでは低周波域で減衰勾配が大きく、同時に高周波域でも 10-2 と大きく減衰する。これらの新しい知見はCFDでは予測できない。
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