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J-GLOBAL ID：201902268059829465   整理番号：19A1418154

4室心臓モデルを用いた生体力学シミュレーションのためのフレームワーク【JST・京大機械翻訳】

A framework for biomechanics simulations using four-chamber cardiac models

著者 (3件)： Jafari Arian (Mechanical Engineering Department, Iowa State University, United States) ,  Pszczolkowski Edward (Mechanical Engineering Department, Iowa State University, United States) ,  Krishnamurthy Adarsh (Mechanical Engineering Department, Iowa State University, United States)
資料名： Journal of Biomechanics  (Journal of Biomechanics)
巻： 91  ページ： 92-101  発行年： 2019年 
JST資料番号： D0632A  ISSN： 0021-9290  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 計算心臓モデルは,異なる心臓生体力学を研究するために広く使われてきた;特に,有限要素解析は,心臓周期中の心臓壁における内部応力と歪を研究するために用いられるツールの一つである。銅-Hermite有限要素メッシュは,それらの収束特性により心臓生体力学をシミュレートするために使用されており,線形四面体メッシュと比較して心臓幾何学を構築するためには,滑らかな幾何学的により少ない要素を捉える能力が必要である。このようなメッシュは,複雑な心臓形状の三次Hermiteメッシュを作り出すことに関連する課題により,非生理的境界条件を持つ単純な心室形状のみで以前に使用されてきた。しかしながら,心臓の異なる幾何学的特性を正確に捉え,生理学的に等価な境界条件を適用して,in vivo心臓運動を複製することが重要である。本研究では,3次元有限要素モデルを集中循環モデルと結合させることにより,立方Hermite要素を用いて4室心臓モデルを作成し,完全な心臓サイクルをシミュレートした。直交行列の補間に関連する特異点を克服するために,Log-Euclid法を用いてメッシュ内で心筋繊維配向を補間した。生理学的に等価な剛体制約を弁平面に沿ったノードに適用し,得られたシミュレーションの精度をオープンソース臨床データを用いて検証した。次に,健康な心臓と急性心筋梗塞を伴う心臓の完全な心臓周期をシミュレートした。心室仕事を計算することにより,両症例に対する心臓のポンプ機能を比較した。心筋梗塞直後の心臓による急性仕事の20%減少を認めた。4チャンバーモデルから得られた心筋壁変位は,短縮心室心臓モデルで通常必要とされる複雑な非生理的境界条件を必要とせずに,実際の患者データに匹敵する。Copyright 2019 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 心筋 ,  計算機シミュレーション ,  幾何学 ,  *生体力学 ,  心室 ,  モデリング ,  *心臓 ,  ヒト ,  線形性 ,  直交性 ,  生理学 ,  特異点 ,  境界条件
準シソーラス用語： 健康 ,  有限要素 ,  有限要素解析 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： 4室ヒト心臓モデル ,  有限要素解析 ,  立方Hermite六面体要素 ,  心臓モデリング ,  等幾何学的解析 ,  心筋梗塞

分類 (1件)： 循環系モデル  (EL02020V)

タイトルに関連する用語 (4件)： 心臓モデル ,  生体力学 ,  シミュレーション ,  フレームワーク