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2021 年度 実績報告書

体温・血圧・血流量を予測する人体シミュレーションモデルの実用化

研究課題

研究課題/領域番号 20H02307
研究機関東北大学

研究代表者

後藤 伴延  東北大学, 工学研究科, 准教授 (20386907)

研究分担者 高木 理恵  東北工業大学, ライフデザイン学部, 准教授 (30466536)
石田 泰之  東北大学, 工学研究科, 助手 (20789515)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード熱環境 / 温熱生理 / 人体シミュレーション / 熱中症 / ヒートショック / 体温 / 血圧 / 血流量
研究実績の概要

1. 非定常熱環境下における被験者実験の実施:健康な成人20歳代男性延べ5名を対象として,室温上昇ケース(28℃→38℃)×6セッション,室温低下・回復ケース(28℃→18℃→28℃)×4セッションの実験を実施した。実験中に血圧(上腕・足首),動脈血流量(12か所),皮膚血流量(20か所),耳内温度,皮膚温度(14か所),代謝量,心拍数,体重減少量の測定を行った。室温上昇ケースでは,体温の上昇に伴って動脈血流量と皮膚血流量の増加が観察され,特に四肢の増加が顕著であった。また,拡張期血圧の低下と心拍数の増加も観察された。室温低下・回復ケースでは,低温条件下での皮膚温度について,四肢の末端ほど顕著に低下する様子が観察された。また,血流量についても四肢の減少が顕著であった。回復条件への移行後には皮膚温度および血流量が上昇傾向に転じるが,室温低下前の水準までは回復しない傾向がみられ,四肢においてその傾向が顕著であった。また,室温低下時の血圧の上昇と心拍数の減少も観察された。過去の実験データに上記の実験データを追加することにより,人体モデル開発のための信頼性の高いリファレンスデータを整備することができた。
2. 個人特性パラメータの標準化:上記で整備されたリファレンスデータ基づき,前年度に導出した循環系モデルと生理モデルのパラメータについて再調整を行い,20歳代の日本人男性を対象とした標準型個人特性パラメータセットの改良を図った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

昨年度および本年度のCOVID-19流行の影響により,予定していた不均一環境下における被験者実験が未実施である。

今後の研究の推進方策

COVID-19の状況をみながら,不均一環境下における被験者実験の早期実施を進める。本年度以降に予定していた実験については当初計画より条件を厳選し,先ずは不均一環境下における人体モデルの適用性向上を優先的に進める。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021

すべて 学会発表 (4件)

  • [学会発表] 熱的健康被害防止のための人体シミュレーションに関する研究(その15)標準的な20 代男性を対象とした物理モデルパラメータの検討2021

    • 著者名/発表者名
      坂本佑紀,宍倉健太,黄思遠,千葉友樹,天野健太郎,後藤伴延
    • 学会等名
      日本建築学会大会
  • [学会発表] 熱的健康被害防止のための人体シミュレーションに関する研究(その16)標準的な20 代男性を対象とした生理モデルパラメータの検討2021

    • 著者名/発表者名
      後藤伴延,宍倉健太,坂本佑紀,黄思遠,千葉友樹,天野健太郎
    • 学会等名
      日本建築学会大会
  • [学会発表] 熱的健康被害防止のための人体シミュレーションに関する研究(その17)低温環境下でのふるえ熱産生に関する既往研究レビュー2021

    • 著者名/発表者名
      千葉友樹,天野健太郎,宍倉健太,坂本佑紀,黄思遠,後藤伴延
    • 学会等名
      日本建築学会大会
  • [学会発表] 健康影響評価のための人体モデル開発2021

    • 著者名/発表者名
      後藤伴延
    • 学会等名
      第50回熱シンポジウム「建築熱環境を考える~これまでの50年とこれからの50年~」

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公開日: 2022-12-28  

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