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2023 年度 実績報告書

建築由来のアスベスト健康影響評価のためのin silicoモデルの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20KK0099
研究機関九州大学

研究代表者

伊藤 一秀  九州大学, 総合理工学研究院, 教授 (20329220)

研究分担者 劉 城準  九州大学, 総合理工学研究院, 准教授 (30783394)
牟田 諒太  九州大学, 総合理工学研究院, 技術職員 (40852629)
研究期間 (年度) 2020-10-27 – 2024-03-31
キーワードアスベスト / in silico model / 計算流体力学 / 経気道曝露
研究実績の概要

本研究は建築解体時に発生するアスベストの飛散と空気中濃度を必要十分な工学精度で予測した上で,アスベストの経気道曝露に伴う短期・長期の健康影響を定
量的に評価するための数値気道モデルを開発する.2023年度は研究計画に従い,非球形アスベスト繊維の回転効果を陽的モデル化したLagrange解析法を実装し,上気道から下気道まで含めた非球形アスベスト繊維の不均一沈着分布,上気道・下気道通過確率を解析した.また,研究実施期間(4 年間)全体を通じて,具体的に以下の研究成果を得た.
(1)アスベストを対象とした気道曝露研究に特化した鼻腔・口腔から気管支第16分岐までの幾何形状と粘液輸送クリアランスを再現した数値気道モデルを開発し,(2)アスベスト(非球形)繊維状形状の特徴を再現した並進・回転運動を考慮したLagrange輸送モデルを開発し,汎用CFD解析ソフトに実装した.(3)この数値気道モデルを人体幾何形状と生理メカニズムを再現した数値人体モデルに統合することで室内環境中でのアスベスト発生から気道曝露までをシームレスに解析する一連の数値解析モデルを構築した.(4)in vivoならびにin vitroデータと比較することで,アスベスト繊維の気道内沈着分布までは精度良く解析が可能となることを確認した.

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2023 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 4件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] 豪州RMIT大学/豪州ADRI(オーストラリア)

    • 国名
      オーストラリア
    • 外国機関名
      豪州RMIT大学/豪州ADRI
  • [雑誌論文] Coupled Eulerian Wall Film?Discrete Phase model for predicting respiratory droplet generation during a coughing event2023

    • 著者名/発表者名
      Khoa Nguyen Dang、Kuga Kazuki、Inthavong Kiao、Ito Kazuhide
    • 雑誌名

      Physics of Fluids

      巻: 35 ページ: 112103 ~112103

    • DOI

      10.1063/5.0174014

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A pilot numerical study of odorant transport to the olfactory region during sensory evaluations following ISO 16000-282023

    • 著者名/発表者名
      Kuga Kazuki、Hoshiyama Sara、Wargocki Pawel、Ito Kazuhide
    • 雑誌名

      Building and Environment

      巻: 245 ページ: 110868~110868

    • DOI

      10.1016/j.buildenv.2023.110868

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Computational fluid-particle dynamics modeling of ultrafine to coarse particles deposition in the human respiratory system, down to the terminal bronchiole2023

    • 著者名/発表者名
      Khoa Nguyen Dang、Li Sixiao、Phuong Nguyen Lu、Kuga Kazuki、Yabuuchi Hidetake、Kan-O Keiko、Matsumoto Koichiro、Ito Kazuhide
    • 雑誌名

      Computer Methods and Programs in Biomedicine

      巻: 237 ページ: 107589~107589

    • DOI

      10.1016/j.cmpb.2023.107589

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Computational Fluid Dynamics Modeling for Repeated Inhalation Exposure Assessment with OpenFOAM2023

    • 著者名/発表者名
      K. Yokoo, S. Tanaka, M. Niwano, Y. Matoba, K. Kuga, S. Yoo, K. Ito
    • 学会等名
      SETAC North America 44th Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical Predition of Respiratory Droplet Generation from Coughing Using Discrete phase-coupled Eulerian Wall Film Model2023

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Dang Khoa, Kazuki Kuga, Kazuhide Ito
    • 学会等名
      ICNAA 2023, Brisbane, Australia
    • 国際学会
  • [学会発表] In Silico airway model study for developing artificial lung ventilator using endotracheal tube2023

    • 著者名/発表者名
      Sixiao Li, Nguyen Dang Khoa, Kazuhide Ito
    • 学会等名
      IAQVEC 2023, Tokyo
    • 国際学会
  • [学会発表] Large Eddy Simulation of Airflow Patterns in the Human Upper and Lower Airway Up To the 16th Generation: A Comparison Study2023

    • 著者名/発表者名
      Nguyen Dang Khoa, Nguyen Lu Phuong, Kazuhide Ito.
    • 学会等名
      Healthy Building 2023 Asia Pacific, China
    • 国際学会
  • [備考] 九州大学 伊藤一秀研究室

    • URL

      http://www.phe-kyudai.jp

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公開日: 2024-12-25  

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