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2015 年度 実績報告書

循環系の詳細計測に基づく熱的健康被害防止のための数値人体モデルの開発

研究課題

研究課題/領域番号 26820245
研究機関東北大学

研究代表者

後藤 伴延  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20386907)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワード温熱生理 / 熱中症 / ヒートショック / 人体シミュレーション / 血流 / 血圧 / 体温 / 生理量測定
研究実績の概要

前年度は人体モデルの基本設計を行い,人体モデルを物理モデルと生理モデルに分割し,さらに,物理モデルを熱回路網モデル(伝熱解析)と循環系モデル(流体解析)に分割して開発を行うこととし,特に循環系モデルの開発を重点的に行った。また,生理量測定実験をおこない,人体生理反応の解明およびモデル検証のためのリファレンスデータを収集した。
上記の成果に基づき,本年度は以下を実施した。
1) 生理量測定実験:前年度に引き続き生理量測定実験を実施した。本年度は姿勢を仰臥位に固定し,18℃から40℃までの5段階の室温条件下で実験を行った。その結果,室温の上昇に伴う血流量の増加や耳内温度の低下に関するデータ,低温環境下における血管収縮による血圧上昇に関するデータなどが得られた。
2) 熱回路網モデルの改良:従来の熱回路網モデルでは生理量測定実験の再現ができないことが明らかになったため,動脈および静脈とその他の組織との間の熱交換に関してモデルの改良を行った。その結果,室温上昇に伴う皮膚温度と耳内温度の変化について,その傾向を再現することができた。
3) 循環系モデルによる生理量測定実験の再現:体温調節反応の一部として生じる循環調節反応を,循環系モデルの動脈末梢部および細動脈の血管抵抗の変化と,静脈のコンプライアンスの変化として表現することで,生理量測定実験の再現を試みた。その結果,実験の血圧・血流量を概ね再現できることを確認した。
4) 物理モデルの連成:熱回路網モデルと循環系モデルの連成シミュレーションが可能なプログラムを開発した。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2016 2015

すべて 学会発表 (7件) (うち国際学会 1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3 室温や姿勢が異なる7つの条件下における生理量の測定2016

    • 著者名/発表者名
      坂本寛人,寺山大喜,後藤伴延
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 発表場所
      福岡大学(福岡)
    • 年月日
      2016-08-24 – 2016-08-26
  • [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4 熱回路網モデルの改良と高温条件における体温および血圧・血流量の再現2016

    • 著者名/発表者名
      寺山大喜,坂本寛人,後藤伴延
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 発表場所
      福岡大学(福岡)
    • 年月日
      2016-08-24 – 2016-08-26
  • [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1 血圧・血流量を予測する循環系モデルの開発2015

    • 著者名/発表者名
      坂本寛人,千葉友樹,寺山大喜,後藤伴延
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 発表場所
      東海大学(平塚)
    • 年月日
      2015-09-04 – 2015-09-06
  • [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2 室温や姿勢が異なる条件下における生理量の測定2015

    • 著者名/発表者名
      寺山大喜,千葉友樹,坂本寛人,後藤伴延
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 発表場所
      東海大学(平塚)
    • 年月日
      2015-09-04 – 2015-09-06
  • [学会発表] 室温や姿勢が異なる条件下における人体生理量の測定2015

    • 著者名/発表者名
      寺山大喜,千葉友樹,坂本寛人,後藤伴延
    • 学会等名
      日本建築学会東北支部研究報告会
    • 発表場所
      山形大学(山形)
    • 年月日
      2015-06-20 – 2015-06-21
  • [学会発表] 新たな数値人体モデルのための循環系モデルの開発2015

    • 著者名/発表者名
      坂本寛人,千葉友樹,寺山大喜,後藤伴延
    • 学会等名
      日本建築学会東北支部研究報告会
    • 発表場所
      山形大学(山形)
    • 年月日
      2015-06-20 – 2015-06-21
  • [学会発表] MEASUREMENTS OF BLOOD FLOW AND BLOOD PRESSURE UNDER DIFFERENT INDOOR TEMPERATURE AND BODY POSTURAL CONDITIONS, AND DEVELOPMENT OF A NEW HUMAN SIMULATION MODEL2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroto Sakamoto, Yuki Chiba, Toshiyuki Hayase, Kenichi Funamoto, Yoshifumi Saijo and Tomonobu Goto
    • 学会等名
      Healthy Buildings Europe 2015
    • 発表場所
      Eindhoven, Netherlands
    • 年月日
      2015-05-18 – 2015-05-20
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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