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J-GLOBAL ID：201402249429018374   整理番号：13A1960969

バイオマテリアルの局所熱拡散率の推定に関するインバース法

Inverse Method for Estimating Local Thermal Diffusivity of Biomaterials

著者 (6件)： OKABE Takahiro (Graduate School of Engineering, Tohoku Univ.) ,  OKAJIMA Junnosuke (Inst. of Fluid Sci., Tohoku Univ.) ,  KOMIYA Atsuki (Inst. of Fluid Sci., Tohoku Univ.) ,  LUO Yun (Inst. of Biomedical Manufacturing and Life Quality Engineering, School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiao Tong ...) ,  TAKAHASHI Ichiro (Graduate School of Sci. and Engineering, Yamagata Univ.) ,  MARUYAMA Shigenao (Inst. of Fluid Sci., Tohoku Univ.)
資料名： Journal of Thermal Science and Technology (Web)  (Journal of Thermal Science and Technology (Web))
巻： 8  号： 2  ページ： 395-406 (J-STAGE)  発行年： 2013年 
JST資料番号： U0023A  ISSN： 1880-5566  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本報では,食肉や野菜のようなバイオマテリアルの局所熱拡散率の推定に関する熱物性ハンディーテスターを用いたインバース法について記述した。熱物性ハンディーテスターは,材料の熱物性測定用の高速,非侵襲,その場,ローカル装置である。しかしながら,これについては軟質または液体材料に正確に適用できない。本研究では,この装置の逆解析を行い,これらの材料の熱物性の測定にこれを適用できるようにした。提案した逆解析では,実数値遺伝的アルゴリズム(GA)を用いて目的関数を最小にした。最初に,本装置のキャリブレーション実験を水で行い,装置定数を求めた。次に,このインバース法について,寒天-ゲル化した水,シリコーン油,およびグリセロールのようないくつかの材料の熱拡散率の測定により検証した。これから推定した熱拡散率については基準値と良く一致することを明らかにした。さらに,野菜や食肉のような種々のバイオマテリアルの熱拡散率について推定し,提案した手法により妥当な値が求められることを示した。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *逆問題 ,  医用素材 ,  *遺伝的アルゴリズム ,  *計測システム ,  物理的性質 ,  *温度伝導率 ,  点接触 ,  局所性
準シソーラス用語： *インバース法 ,  *バイオマテリアル ,  逆解析 ,  携帯型計器 ,  *実数値遺伝的アルゴリズム ,  熱物性

分類 (2件)： その他の熱的変量の計測法・機器  (AD06040R) ,  数値計算  (JE02000J)

引用文献 (24件)：

• (1) Okajima, J., Maruyama, S., Takeda, H., and Komiya, A., “Dimensionless Solutions and General Characteristics of Bioheat Transfer during Thermal Therapy”, Journal of Thermal Biology, Vol. 34, (2009), pp. 377-384.
• (2) Maruyama, S., Takashima, S., Okajima, J., Komiya, A., Seki, T., and Yambe, T., “Thermal Therapy and Evaluation by a Precise Temperature Control Device”, Heat Transfer-Asian Research, Vol. 40, No. 2, (2011), pp. 114-124.
• (3) Maruyama, S., Sato, Y., Sakurai, A., Okajima, J., Baneshi, M., and Komiya, A., “Analysis of Axisymmetric Radiative Heat Transfer in Biological Tissue Using the Radiative Element Method”, Proceedings of 8th International Conference on Flow Dynamics, (2011), pp. 534-535.
• (4) Okajima, J., Komiya, A., and Maruyama, S., “Boiling Heat Transfer in Small Channel for Development of Ultrafine Cryoprobe”, International Journal of Heat and Fluid Flow, Vol. 31, (2010), pp. 1012-1018.
• (5) Valvano, J. W., Allen, J., T. and Bowman, H. F., “An Isolated Rat Liver Model for the Evaluation of Thermal Techniques to Measure Perfusion”, Journal of Biomechanical Engineering, Vol. 106, (1984), pp. 187-191.

タイトルに関連する用語 (4件)： バイオマテリアル ,  熱拡散率 ,  推定 ,  インバース法