(続)スーパーコンピュータ「京」の利用:4.心疾患のメカニズム解明を目指すマルチスケール心臓シミュレータ
スポンサーリンク
概要
- 論文の詳細を見る
我々が開発中の心臓シミュレータ"UT-Heart"は,細胞内の各種イオン電流や収縮タンパクの挙動を表す生理学モデルから出発し,内部微小器官もモデル化された"数値細胞"の運動を経て,心筋組織の収縮・弛緩,そして心臓の拍動と血液の拍出,さらには血圧・心電図までを一貫して再現するマルチスケール・シミュレータである.本稿では特に,収縮関連分子のモデル化,モンテカルロ法と有限要素法の適切なカップリング手法,分子の動きから心臓の拍動までを結びつける2段階マルチスケール解析,および,その応用先として心疾患のメカニズム解明への取り組みを紹介する.
- 一般社団法人情報処理学会の論文
- 2014-07-15
著者
-
久田 俊明
東京大学
-
Sugiura Seiryou
Biomechanics Division Institute Of Environmental Studies Graduate School Of Frontier Sciences Univer
-
岡田 純一
東京大学大学院新領域創成科学研究科人間環境学専攻
-
杉浦 清了
東京大学
-
岡田 純一
東京大学
-
鷲尾 巧
東京大学
-
米田 一徳
富士通(株)
関連論文
- 434 脳動脈瘤の流体構造達成シミュレーションにおける非線形血管壁モデルの影響(OS4-8,オーガナイズドセッション4:生体のモデリング・シミュレーション・計測,学術講演)
- 流体・構造連成シミュレーションによる羽ばたき飛行ロボットの浮上力解析
- 実用化を目指す心臓シミュレーターUT Heart
- 大動脈有限要素モデルによる異方性超弾性構成式の検討
- マルチスケール・マルチフィジックス心臓シミュレータ
- 2310 大動脈解離の成因に関する力学的検討(OS23.生命体統合シミュレーション(2),ポスターセッションP-2)
- 2 医療・創薬のためのマルチスケール・マルチフィジクス心臓シミュレータ(次世代統合シミュレーション技術)
- コンピュータシミュレーション
- 133 多孔質超弾性理論に基づく冠循環系と左右両心室の流体構造連成解析(流体構造連成解析(2),OS17 流体構造連成解析)
- 131 脳動脈瘤における内部血流に対する血管壁特性の影響(流体構造連成解析(2),OS17 流体構造連成解析)
- 2013 超音波ドップラー法による流体構造連成心臓シミュレータの検証(OS-20C,OS-20 流体構造連成解析)
- F07-(3) 流体構造連成有限要素法に基づくマルチスケール・マルチフジックス心臓シミュレータの開発(流体関連振動研究の新展開,先端技術フォーラム)
- 混合型有限要素を用いた液体構造強連成解析における連立一次方程式に対する並列化手法(OS20c 流体構造連成解析)
- 心筋梗塞における壁運動および心腔内血流の流体構造連成有限要素解析(OS20b 流体構造連成解析)
- 流体構造連成有限要素法に基づくマルチスケール・マルチフィジックス心臓シミュレータの開発(力学シミュレーション技術,生体医工学における力学シミュレーション)
- 148 左心室ポンプ機能と心室壁繊維方向に関する検討
- 2324 マクロファージ共培養装置および分岐動脈管における流れの有限要素解析
- OD06 内部微小き裂による二次高調波の発生の有限要素法シミュレーション及び実験との比較(光超音波エレクトロニクス,非破壊検査)
- 機械的伸展に対する心筋組織の膜電位応答とその数理モデルによる不整脈シミュレーション
- 混合体理論に基づく冠循環数理モデルの定式化
- 826 混合体理論に基づく冠循環モデルの理論構築(J05-2 生命体統合シミュレーション(2),ジョイントセッション,21世紀地球環境革命の機械工学:人・マイクロナノ・エネルギー・環境)
- 計算科学が解き明かす大動脈基部のメカニクス--シミュレーションによる生体機能の解析 (第1土曜特集 大動脈瘤--基礎と臨床) -- (基礎)
- 2309 ヒト心臓の僧帽弁開閉シミュレーション(OS23.生命体統合シミュレーション(2),ポスターセッションP-2)
- AFM・CLSM重ね合わせによる心筋細胞のT管構造の可視化
- ここまできたコンピュータシミュレーション, マルチスケール心臓シミュレータ
- 心筋細胞のCa^wave伝播と収縮のマルチフィジックス有限要素解析(OS16c 生体力学における新しい計算解析手法)
- 709 心臓のマルチスケール・マルチフィジックスシミュレーション
- 2335 均質化法に基づく心筋の有限要素解析
- 心臓冠循環シミュレーションにおける並列前処理法について
- 非線形問題に対する低計算負荷均質化法の提案
- 混合型有限要素法を用いた均質化法における超弾性体の圧縮性制御に関する研究
- 胸郭モデルを含む心臓の興奮伝搬解析における複合メッシュ上のマルチグリッドソルバについて
- 非線形均質化問題における高精度・低計算負荷近似解法の提案
- 112 非圧縮粘弾性体の混合型有限要素解析のための均質化法(計算力学と最適化(3),OS19 計算力学と最適化)
- 流体・構造連成解析を用いたアキアカネの高速旋回のfree-flightシミュレーション(OS20b 流体構造連成解析)
- 142 アキアカネのホバリングの free-flight 解析
- 230 非線形超音波による内部損傷の評価(OS6 材料の力学的挙動とシミュレーション)
- 941 非線形超音波を用いた内部微小き裂検出
- マルチスケール・マルチフィジックス心臓シミュレーション
- ナイロン糸を用いる簡易な硬膜圧計測法
- 原子炉燃料棒支持スプリングの非線形有限要素感度解析
- 132 メッシュ切り替え内蔵時間積分による心臓弁の開閉解析(流体構造連成解析(2),OS17 流体構造連成解析)
- 3・5 マルチスケール・マルチフィジックス解析(3.計算力学,機械工学年鑑)
- 2009 流体領域の分離融合に対応した時間積分におけるメッシュ切り替え連成解析アルゴリズム(OS-20B,OS-20 流体構造連成解析)
- 2008 界面近傍で選点法を活用する流体構造連成有限要素解析に関する検討(OS-20B,OS-20 流体構造連成解析)
- 大変形摩擦接触問題の感度解析
- 熱応力・クリープ問題の感度解析
- 有限滑りを考慮した大変形摩擦接触問題の有限要素解析
- 大変形弾塑性無摩擦接触問題の感度解析
- 力学・電気化学効果を考慮した心筋細胞モデル化に関する検討
- 頚椎の骨 : 靱帯モデルにおける硬膜管の動的変化 : 有限要素法による解析
- 2334 骨盤骨折及びその治療法に関する有限要素解析
- 2332 頚髄圧迫に関する有限要素解析
- 2208 力学電気化学的連成を考慮した軟骨間接触問題の有限要素解析(OS22.計算バイオメカニクス(2),ポスターセッションP-3)
- 0905 混合体理論に基づくIPMC材料の電気化学・力学連成有限要素解析手法の開発(J07-1 バイオ・医療と設計(1),J07 バイオ・医療と設計)
- 505 2相混合体理論に基づく脳の変形解析に関する検討(OS8-1:デジタルヒューマン,オーガナイズドセッション8:デジタルヒューマン)
- 2311 流体構造連成有限要素法による拍動型人工心臓の力学的特性の検証
- 906 油圧拍動型血液ポンプの可視化(オーガナイズドセッション : 社会に貢献するメカトロニクス)
- 1233 拍動型血液ポンプの流力弾性解析 : 連成有限要素解析
- 1232 拍動型血液ポンプの流力弾性解析 : 可視化解析
- IS048 Depressed sliding velocity of ventricular myosin from hypertrophic obstructive cardiomyopathy hearts expressing atrial essential light chain isoform
- 136 Immersed Boundary型の流体・シェル連成解析手法に関する研究(流体構造連成解析(3),OS17 流体構造連成解析)
- 2007 重合ALEメッシュによる流体・構造連成問題の数値解法(OS-20B,OS-20 流体構造連成解析)
- 重合ALEメッシュ法による流体・構造連成解析(OS20c 流体構造連成解析)
- 143 安定化 ALE 有限要素法による旗のはためき問題の数値シミュレーション
- 127 有限要素解析における接触問題patch testに関する検討(計算力学と最適化(5),OS19 計算力学と最適化)
- OE-202 Chronic Inflammation, Macrophage Recruitment and CD8+ T Cell Activation in Obese Adipose Tissue Visualized by in vivo Molecular Imaging(OE35,Metabolic Syndrome (H),Oral Presentation (English),The 73rd Annual Scientific Meeting of The Japanese Circu
- OE-013 Platelet Kinetics in Thrombus Formation, and Inflammatory Status Revealed by in Vivo Molecular Imaging(OE03,Thromboembolism/Antithrombotic Therapy/Thrombolysis (IHD),Oral Presentation (English),The 73rd Annual Scientific Meeting of The Japanese Cir
- 2012 多孔質超弾性体血管の連成解析とLDL輸送解析(OS-20C,OS-20 流体構造連成解析)
- 多孔質超弾性体血管における血流とLDL輸送のマルチフィジックスシミュレーション(OS20b 流体構造連成解析)
- 2相理論に基づく有限要素法による関節軟骨大変形接触解析手法の開発(OS16a 生体力学における新しい計算解析手法)
- B121 有限要素解析による関節軟骨におけるプレストレスに及ぼす電気化学効果の影響に関する検討(B1-4 軟組織)
- 3相理論に基づく非線形有限要素法による生体軟組織の力学・電気化学挙動に関する検討(イメージベースト連成バイオメカニクス)
- 非線形有限要素解析による二相理論に基づく軟組織力学モデル化に関する検討(イメージベースト連成バイオメカニクス)
- 146 多孔質体動脈壁の流体構造連成有限要素解析
- 2108 動的有限要素法による不整脈動態の心内圧依存性評価(OS-21B 軟組織の計算バイオメカニクス,OS-21 計算バイオメカニクスとその応用)
- 521 陽的有限要素法による心筋の電気機械連成解析(S03-2 有限要素法の最近の動向,S03 有限要素法の最近の動向/メッシュフリー法)
- 機械-電気帰還現象が不整脈発生におよぼす影響の動的有限要素法解析(OS16c 生体力学における新しい計算解析手法)
- PE-180 Insulin Regulates Glucose Uptake in Adipocytes through Cortical Actin Remodeling and Activating Fusion Process of GLUT4 Vesicles with Plasma Membrane(Diabetes/Obesity/Metabolic syndrome(05)(H),Poster Session(English),The 72nd Annual Scientific Meet
- OE-137 Simultaneous imaging of Ca2+ signal and t-tubule structure during contraction of cardiomyocytes for the study of local excitation-contraction coupling(Cardiac function, basic/clinical(01)(M),Oral Presentation(English),The 72nd Annual Scientific Mee
- OE-134 Responses of Single Ventricular Myocytes to Dynamic Axial Stretching(Cardiac function, basic/clinical(01)(M),Oral Presentation(English),The 72nd Annual Scientific Meeting of the Japanese Circulation Society)
- OE-097 Local Cell Dynamics and Vascular Malfunction in Obese Adipose Tissue Inflammation(Diabetes/Obesity/Metabolic syndrome(01)(H),Oral Presentation(English),The 72nd Annual Scientific Meeting of the Japanese Circulation Society)
- FRS-113 T-tubule System is a Major Supporting Structure Against the Transverse Mechanical Stress in Cardiac Myocytes(New Concepts for Assessing Cardiac Function(M),Featured Research Session,The 72nd Annual Scientific Meeting of the Japanese Circulation So
- FRS-056 Adipogenesis and Angiogenesis in Obesity Requires Close Interplay Between Diffentiating Adipocytes, Macrophages, and Endothelial Cells(New Insights into Metabolic Syndrome(02)(H),Featured Research Session,The 72nd Annual Scientific Meeting of the
- OE-197 Single Cell Mechanics of Cardiomyocytes under Isometric, Unloaded and Physiologically Loaded Conditions(Cardiac Function, Basic/Clinical 1 (M) : OE24)(Oral Presentation (English))
- 130 流体・構造連成解析を用いた2自由度羽ばたき駆動メカニズムのシミュレーション(流体構造連成解析(1),OS17 流体構造連成解析)
- 2011 ALE法に基づく流体・構造連成解析を用いた、昆虫模倣羽の性能検証(OS-20C,OS-20 流体構造連成解析)
- 114 流体・構造連成解析の手法と応用に関する展望
- 流体・構造連成有限要素解析における連成手法に関する検討
- K-0329 流体・構造連成有限要素法による人工心臓拍動のシミュレーション(G01-2 連成問題)(G01 計算力学部門一般講演)
- K-0328 心臓拍動の流体・構造連成有限要素法によるシミュレーション(G01-2 連成問題)(G01 計算力学部門一般講演)
- K-0327 流体・構造連成解析における弱連成法の安定化に関する研究(G01-2 連成問題)(G01 計算力学部門一般講演)
- 心臓拍動の流体・構造連成有限要素法によるシミュレーション
- 構造流体連成有限要素解析による大型二重空気膜ドームの耐風設計
- 流体・構造連成有限要素解析における弱連成法に関する検討
- 構造座屈と領域大変動を伴う流体・構造連成問題のALE有限要素解析
- 801 階層型多相混合体冠循環モデルに関する検討(OS24.一般セッション(1) 心臓-循環器系生体解析,オーガナイズドセッション)
- マルチスケール・マルチフィジックス心臓シミュレータUT-Heart(社会に貢献するシミュレーション)
- マルチスケール・マルチフィジックス心臓シミュレータUT-Heart(プレナリー・スピーカー)
- (続)スーパーコンピュータ「京」の利用:4.心疾患のメカニズム解明を目指すマルチスケール心臓シミュレータ