生体力学2017


カテゴリ:[ 大学院 ] キーワード: biotribology biomechanics joint prosthesis


39件の内、新着の記事から50件ずつ表示します。


[39] Re: 静的荷重の摩擦に関して

投稿者: 鎌谷直也 投稿日:2017年 2月10日(金)16時33分57秒 133.86.94.65  通報   返信・引用 > No.38[元記事へ]

> > > > > > > > ② 高分子の繊維が配列することは,ずり速度が増大すると粘度が減少するシアシニングのことでしょうか.
> > > > > > > > 静止している関節液が突如動き始める状況を考えると,時間とともに流れは発達していき,骨近傍のずり速度は減少,シアシニングで粘度は増大するはずです.ずり速度が減少することは摩擦力は減少させます.しかし,粘度が増大することは摩擦力を増大させます.つまり,シアシニングの効果は摩擦力を減少させるようには働かないと思うのですが,いかがでしょうか.
> > > > > > >
> > > > > > >  この問題の本質についての,良い質問ですね.講義の中で,シアシニング,非ニュートン粘性についてお話しする時間がなくて,説明不足でした.
> > > > > > >  ただ,質問の中に,流れが発達していくと,ずり速度が減少するというのは,逆です.流れの発達は,ずり速度を増すので,粘度は低下します.それで,摩擦が低減します.このメカニズムが,繊維の配向です.
> > > > > >
> > > > > > ありがとうございます.
> > > > > > A点ではずり速度は増大しますが,B点では減少すると思います.
> > > > > > 摩擦力に関係するのはB点だと思うのですが,いかがでしょうか.
> > > > >
> > > > >  A点とB点に相違はありません.
> > > > >  摩擦動作は,骨と骨の相対運動なので,境界部分は,すべて同じ応力状態に置かれます.
> > > >
> > > > 骨と骨の間に流体があることで相対性はなくなると思います.
> > > > ①骨1:固定,骨2:急に定速運動,流体:初速なし
> > > > ②骨1:急に定速運動,骨2:固定,流体:初速あり
> > > > ③骨1:固定,骨2:急に定速運動,流体:初速なし
> > > > ④骨1:急に定速運動,骨2:固定,流体:初速なし
> > > > ①②は同意ですが,③④は同意ではないはずです.
> > > > 定常であればAとBは大体等しくなると思います.内部流れなので上面付近では逆流が生じるはずなので.
> > > > 非定常のときは上下面に働く粘性抵抗差と左右面に働く圧力抵抗差が釣り合うと思います.
> > >
> > >  力と運動の関係の本質について,少し詳しく見ていきましょう.
> > >  まず,座標系についてです.
> > >  指摘の中の,固定というのは,どうやら,絶対座標系に関して考えているようですね.
> > >  でも,膝関節について言えば,脛骨の方が,地面の側にあるので,絶対座標で静止している.そして,大腿骨が,脛骨の上端のまわりを回転している.と見るのが妥当です.
> > >  つまり,どちらかを固定するというのは,意味がないのです.あくまでも,巨視的な摩擦運動が,せん断場を形成するのです.コンピュータで流体解析するとき,この座標系についてよく考慮する必要があります.
> > >  次に,運動と力の関係です.
> > >  境界を形成している部分に「摩擦抵抗」がないならば,せん断応力も存在しません.つまり,摩擦による運動が,なんらかの内部の仕組みによって抵抗を発生するので,せん断応力も発生します.このとき,外力の作用に対する反作用としてせん断応力が発生する点に留意してください.そして,発生したせん断応力と流れの形成が流体力学の法則に従います.厚みが一定でニュートン粘性であれば,コエットフローになります.もちろん,関節液内のいたるところで,均一な状態です.
> > >  繰り返しますと,粘性抵抗は,外力の作用で巨視的な流れが起きたことによる反作用として発生するのです.
> > >
> > >
> > ありがとうございます.
> > コエットフローについては,定常になってからのことだと思います.この場合,上下面の壁近傍でのずり速度は同じなので,せん断応力も等しいです.
> > ただ,静止状態からコエットフローになるまでの間,流れは非定常です,この場合,上下面の壁近傍でのずり速度は異なるので,せん断応力も異なります.
> > このことについては厳密解が存在して,添付の1のようになります.ただしこれは無限に長く長手方向の圧力勾配はないものです.
> >
> > 関節液の場合について簡単にシミュレーションをしてみました.
> > ニュートン流体を使い,添付2のように簡単な条件にしました.
> > 添付3は結果です.上面ではずり速度が増加,底面ではずり速度が減少しています.
> >
>
>  この解析には,二つ,問題があります.
>  一つ目は,この解析のコンピュータの中での「静止」の意味が実態と異なっています.上面が静止して,下面が動くというのは,間違いです.この静止の定義は以下の慣性の議論とも関わります.
>  二つ目は,定常,非定常を議論していますけど,それには,慣性の影響があることが前提です.しかし,一般に潤滑学で議論される摩擦面の流体膜の厚さは全体の形状の大きさと比べて非常に薄いので,慣性力の影響は表れないです.しかも,関節の場合,動いた後の速度が非常に遅いので,過渡状態も存在しません.
>  無次元解析の落とし穴があって,実態とかい離する場合があります.
>  流体の厚さを1ミクロン,流路の幅を30mm,壁面の相対速度を10mm/s,粘性係数1pas,密度1000kg/m2の条件で,シミュレーションしてみてください.何度も言いますけど,速度は,上下面の相対速度です.
>

レイノルズ数が低く,0.3秒より前に流れが発達するということですね.
ずり速度の変化が摩擦力に影響しないことについては納得しました.
ありがとうございました.



[38] Re: 静的荷重の摩擦に関して

投稿者: 馬渕清資 投稿日:2017年 2月10日(金)16時08分54秒 116-65-24-13.rev.home.ne.jp  通報   返信・引用 > No.37[元記事へ]

> > > > > > > ② 高分子の繊維が配列することは,ずり速度が増大すると粘度が減少するシアシニングのことでしょうか.
> > > > > > > 静止している関節液が突如動き始める状況を考えると,時間とともに流れは発達していき,骨近傍のずり速度は減少,シアシニングで粘度は増大するはずです.ずり速度が減少することは摩擦力は減少させます.しかし,粘度が増大することは摩擦力を増大させます.つまり,シアシニングの効果は摩擦力を減少させるようには働かないと思うのですが,いかがでしょうか.
> > > > > >
> > > > > >  この問題の本質についての,良い質問ですね.講義の中で,シアシニング,非ニュートン粘性についてお話しする時間がなくて,説明不足でした.
> > > > > >  ただ,質問の中に,流れが発達していくと,ずり速度が減少するというのは,逆です.流れの発達は,ずり速度を増すので,粘度は低下します.それで,摩擦が低減します.このメカニズムが,繊維の配向です.
> > > > >
> > > > > ありがとうございます.
> > > > > A点ではずり速度は増大しますが,B点では減少すると思います.
> > > > > 摩擦力に関係するのはB点だと思うのですが,いかがでしょうか.
> > > >
> > > >  A点とB点に相違はありません.
> > > >  摩擦動作は,骨と骨の相対運動なので,境界部分は,すべて同じ応力状態に置かれます.
> > >
> > > 骨と骨の間に流体があることで相対性はなくなると思います.
> > > ①骨1:固定,骨2:急に定速運動,流体:初速なし
> > > ②骨1:急に定速運動,骨2:固定,流体:初速あり
> > > ③骨1:固定,骨2:急に定速運動,流体:初速なし
> > > ④骨1:急に定速運動,骨2:固定,流体:初速なし
> > > ①②は同意ですが,③④は同意ではないはずです.
> > > 定常であればAとBは大体等しくなると思います.内部流れなので上面付近では逆流が生じるはずなので.
> > > 非定常のときは上下面に働く粘性抵抗差と左右面に働く圧力抵抗差が釣り合うと思います.
> >
> >  力と運動の関係の本質について,少し詳しく見ていきましょう.
> >  まず,座標系についてです.
> >  指摘の中の,固定というのは,どうやら,絶対座標系に関して考えているようですね.
> >  でも,膝関節について言えば,脛骨の方が,地面の側にあるので,絶対座標で静止している.そして,大腿骨が,脛骨の上端のまわりを回転している.と見るのが妥当です.
> >  つまり,どちらかを固定するというのは,意味がないのです.あくまでも,巨視的な摩擦運動が,せん断場を形成するのです.コンピュータで流体解析するとき,この座標系についてよく考慮する必要があります.
> >  次に,運動と力の関係です.
> >  境界を形成している部分に「摩擦抵抗」がないならば,せん断応力も存在しません.つまり,摩擦による運動が,なんらかの内部の仕組みによって抵抗を発生するので,せん断応力も発生します.このとき,外力の作用に対する反作用としてせん断応力が発生する点に留意してください.そして,発生したせん断応力と流れの形成が流体力学の法則に従います.厚みが一定でニュートン粘性であれば,コエットフローになります.もちろん,関節液内のいたるところで,均一な状態です.
> >  繰り返しますと,粘性抵抗は,外力の作用で巨視的な流れが起きたことによる反作用として発生するのです.
> >
> >
> ありがとうございます.
> コエットフローについては,定常になってからのことだと思います.この場合,上下面の壁近傍でのずり速度は同じなので,せん断応力も等しいです.
> ただ,静止状態からコエットフローになるまでの間,流れは非定常です,この場合,上下面の壁近傍でのずり速度は異なるので,せん断応力も異なります.
> このことについては厳密解が存在して,添付の1のようになります.ただしこれは無限に長く長手方向の圧力勾配はないものです.
>
> 関節液の場合について簡単にシミュレーションをしてみました.
> ニュートン流体を使い,添付2のように簡単な条件にしました.
> 添付3は結果です.上面ではずり速度が増加,底面ではずり速度が減少しています.
>

 この解析には,二つ,問題があります.
 一つ目は,この解析のコンピュータの中での「静止」の意味が実態と異なっています.上面が静止して,下面が動くというのは,間違いです.この静止の定義は以下の慣性の議論とも関わります.
 二つ目は,定常,非定常を議論していますけど,それには,慣性の影響があることが前提です.しかし,一般に潤滑学で議論される摩擦面の流体膜の厚さは全体の形状の大きさと比べて非常に薄いので,慣性力の影響は表れないです.しかも,関節の場合,動いた後の速度が非常に遅いので,過渡状態も存在しません.
 無次元解析の落とし穴があって,実態とかい離する場合があります.
 流体の厚さを1ミクロン,流路の幅を30mm,壁面の相対速度を10mm/s,粘性係数1pas,密度1000kg/m2の条件で,シミュレーションしてみてください.何度も言いますけど,速度は,上下面の相対速度です.



[37] Re: 静的荷重の摩擦に関して

投稿者: 鎌谷直也 投稿日:2017年 2月10日(金)14時50分14秒 133.86.94.65  通報   返信・引用 > No.36[元記事へ]

> > > > > > ② 高分子の繊維が配列することは,ずり速度が増大すると粘度が減少するシアシニングのことでしょうか.
> > > > > > 静止している関節液が突如動き始める状況を考えると,時間とともに流れは発達していき,骨近傍のずり速度は減少,シアシニングで粘度は増大するはずです.ずり速度が減少することは摩擦力は減少させます.しかし,粘度が増大することは摩擦力を増大させます.つまり,シアシニングの効果は摩擦力を減少させるようには働かないと思うのですが,いかがでしょうか.
> > > > >
> > > > >  この問題の本質についての,良い質問ですね.講義の中で,シアシニング,非ニュートン粘性についてお話しする時間がなくて,説明不足でした.
> > > > >  ただ,質問の中に,流れが発達していくと,ずり速度が減少するというのは,逆です.流れの発達は,ずり速度を増すので,粘度は低下します.それで,摩擦が低減します.このメカニズムが,繊維の配向です.
> > > >
> > > > ありがとうございます.
> > > > A点ではずり速度は増大しますが,B点では減少すると思います.
> > > > 摩擦力に関係するのはB点だと思うのですが,いかがでしょうか.
> > >
> > >  A点とB点に相違はありません.
> > >  摩擦動作は,骨と骨の相対運動なので,境界部分は,すべて同じ応力状態に置かれます.
> >
> > 骨と骨の間に流体があることで相対性はなくなると思います.
> > ①骨1:固定,骨2:急に定速運動,流体:初速なし
> > ②骨1:急に定速運動,骨2:固定,流体:初速あり
> > ③骨1:固定,骨2:急に定速運動,流体:初速なし
> > ④骨1:急に定速運動,骨2:固定,流体:初速なし
> > ①②は同意ですが,③④は同意ではないはずです.
> > 定常であればAとBは大体等しくなると思います.内部流れなので上面付近では逆流が生じるはずなので.
> > 非定常のときは上下面に働く粘性抵抗差と左右面に働く圧力抵抗差が釣り合うと思います.
>
>  力と運動の関係の本質について,少し詳しく見ていきましょう.
>  まず,座標系についてです.
>  指摘の中の,固定というのは,どうやら,絶対座標系に関して考えているようですね.
>  でも,膝関節について言えば,脛骨の方が,地面の側にあるので,絶対座標で静止している.そして,大腿骨が,脛骨の上端のまわりを回転している.と見るのが妥当です.
>  つまり,どちらかを固定するというのは,意味がないのです.あくまでも,巨視的な摩擦運動が,せん断場を形成するのです.コンピュータで流体解析するとき,この座標系についてよく考慮する必要があります.
>  次に,運動と力の関係です.
>  境界を形成している部分に「摩擦抵抗」がないならば,せん断応力も存在しません.つまり,摩擦による運動が,なんらかの内部の仕組みによって抵抗を発生するので,せん断応力も発生します.このとき,外力の作用に対する反作用としてせん断応力が発生する点に留意してください.そして,発生したせん断応力と流れの形成が流体力学の法則に従います.厚みが一定でニュートン粘性であれば,コエットフローになります.もちろん,関節液内のいたるところで,均一な状態です.
>  繰り返しますと,粘性抵抗は,外力の作用で巨視的な流れが起きたことによる反作用として発生するのです.
>
>
ありがとうございます.
コエットフローについては,定常になってからのことだと思います.この場合,上下面の壁近傍でのずり速度は同じなので,せん断応力も等しいです.
ただ,静止状態からコエットフローになるまでの間,流れは非定常です,この場合,上下面の壁近傍でのずり速度は異なるので,せん断応力も異なります.
このことについては厳密解が存在して,添付の1のようになります.ただしこれは無限に長く長手方向の圧力勾配はないものです.

関節液の場合について簡単にシミュレーションをしてみました.
ニュートン流体を使い,添付2のように簡単な条件にしました.
添付3は結果です.上面ではずり速度が増加,底面ではずり速度が減少しています.



[36] Re: 静的荷重の摩擦に関して

投稿者: 馬渕清資 投稿日:2017年 2月10日(金)12時28分56秒 116-65-24-13.rev.home.ne.jp  通報   返信・引用 > No.35[元記事へ]

> > > > > ② 高分子の繊維が配列することは,ずり速度が増大すると粘度が減少するシアシニングのことでしょうか.
> > > > > 静止している関節液が突如動き始める状況を考えると,時間とともに流れは発達していき,骨近傍のずり速度は減少,シアシニングで粘度は増大するはずです.ずり速度が減少することは摩擦力は減少させます.しかし,粘度が増大することは摩擦力を増大させます.つまり,シアシニングの効果は摩擦力を減少させるようには働かないと思うのですが,いかがでしょうか.
> > > >
> > > >  この問題の本質についての,良い質問ですね.講義の中で,シアシニング,非ニュートン粘性についてお話しする時間がなくて,説明不足でした.
> > > >  ただ,質問の中に,流れが発達していくと,ずり速度が減少するというのは,逆です.流れの発達は,ずり速度を増すので,粘度は低下します.それで,摩擦が低減します.このメカニズムが,繊維の配向です.
> > >
> > > ありがとうございます.
> > > A点ではずり速度は増大しますが,B点では減少すると思います.
> > > 摩擦力に関係するのはB点だと思うのですが,いかがでしょうか.
> >
> >  A点とB点に相違はありません.
> >  摩擦動作は,骨と骨の相対運動なので,境界部分は,すべて同じ応力状態に置かれます.
>
> 骨と骨の間に流体があることで相対性はなくなると思います.
> ①骨1:固定,骨2:急に定速運動,流体:初速なし
> ②骨1:急に定速運動,骨2:固定,流体:初速あり
> ③骨1:固定,骨2:急に定速運動,流体:初速なし
> ④骨1:急に定速運動,骨2:固定,流体:初速なし
> ①②は同意ですが,③④は同意ではないはずです.
> 定常であればAとBは大体等しくなると思います.内部流れなので上面付近では逆流が生じるはずなので.
> 非定常のときは上下面に働く粘性抵抗差と左右面に働く圧力抵抗差が釣り合うと思います.

力と運動の関係の本質について,少し詳しく見ていきましょう.
 まず,座標系についてです.
 指摘の中の,固定というのは,どうやら,絶対座標系に関して考えているようですね.
 でも,膝関節について言えば,脛骨の方が,地面の側にあるので,絶対座標で静止している.そして,大腿骨が,脛骨の上端のまわりを回転している.と見るのが妥当です.
 つまり,どちらかを固定するというのは,意味がないのです.あくまでも,巨視的な摩擦運動が,せん断場を形成するのです.コンピュータで流体解析するとき,この座標系についてよく考慮する必要があります.
 次に,運動と力の関係です.
 境界を形成している部分に「摩擦抵抗」がないならば,せん断応力も存在しません.つまり,摩擦による運動が,なんらかの内部の仕組みによって抵抗を発生するので,せん断応力も発生します.このとき,外力の作用に対する反作用としてせん断応力が発生する点に留意してください.そして,発生したせん断応力と流れの形成が流体力学の法則に従います.厚みが一定でニュートン粘性であれば,コエットフローになります.もちろん,関節液内のいたるところで,均一な状態です.
 繰り返しますと,粘性抵抗は,外力の作用で巨視的な流れが起きたことによる反作用として発生するのです.




[35] Re: 静的荷重の摩擦に関して

投稿者: 鎌谷直也 投稿日:2017年 2月 9日(木)17時41分35秒 133.86.94.65  通報   返信・引用 > No.34[元記事へ]

> > > > ② 高分子の繊維が配列することは,ずり速度が増大すると粘度が減少するシアシニングのことでしょうか.
> > > > 静止している関節液が突如動き始める状況を考えると,時間とともに流れは発達していき,骨近傍のずり速度は減少,シアシニングで粘度は増大するはずです.ずり速度が減少することは摩擦力は減少させます.しかし,粘度が増大することは摩擦力を増大させます.つまり,シアシニングの効果は摩擦力を減少させるようには働かないと思うのですが,いかがでしょうか.
> > >
> > >  この問題の本質についての,良い質問ですね.講義の中で,シアシニング,非ニュートン粘性についてお話しする時間がなくて,説明不足でした.
> > >  ただ,質問の中に,流れが発達していくと,ずり速度が減少するというのは,逆です.流れの発達は,ずり速度を増すので,粘度は低下します.それで,摩擦が低減します.このメカニズムが,繊維の配向です.
> >
> > ありがとうございます.
> > A点ではずり速度は増大しますが,B点では減少すると思います.
> > 摩擦力に関係するのはB点だと思うのですが,いかがでしょうか.
>
>  A点とB点に相違はありません.
>  摩擦動作は,骨と骨の相対運動なので,境界部分は,すべて同じ応力状態に置かれます.

骨と骨の間に流体があることで相対性はなくなると思います.
①骨1:固定,骨2:急に定速運動,流体:初速なし
②骨1:急に定速運動,骨2:固定,流体:初速あり
③骨1:固定,骨2:急に定速運動,流体:初速なし
④骨1:急に定速運動,骨2:固定,流体:初速なし
①②は同意ですが,③④は同意ではないはずです.
定常であればAとBは大体等しくなると思います.内部流れなので上面付近では逆流が生じるはずなので.
非定常のときは上下面に働く粘性抵抗差と左右面に働く圧力抵抗差が釣り合うと思います.



[34] Re: 静的荷重の摩擦に関して

投稿者: 馬渕清資 投稿日:2017年 2月 9日(木)15時56分18秒 116-65-24-13.rev.home.ne.jp  通報   返信・引用 > No.33[元記事へ]

> > > ② 高分子の繊維が配列することは,ずり速度が増大すると粘度が減少するシアシニングのことでしょうか.
> > > 静止している関節液が突如動き始める状況を考えると,時間とともに流れは発達していき,骨近傍のずり速度は減少,シアシニングで粘度は増大するはずです.ずり速度が減少することは摩擦力は減少させます.しかし,粘度が増大することは摩擦力を増大させます.つまり,シアシニングの効果は摩擦力を減少させるようには働かないと思うのですが,いかがでしょうか.
> >
> >  この問題の本質についての,良い質問ですね.講義の中で,シアシニング,非ニュートン粘性についてお話しする時間がなくて,説明不足でした.
> >  ただ,質問の中に,流れが発達していくと,ずり速度が減少するというのは,逆です.流れの発達は,ずり速度を増すので,粘度は低下します.それで,摩擦が低減します.このメカニズムが,繊維の配向です.
>
> ありがとうございます.
> A点ではずり速度は増大しますが,B点では減少すると思います.
> 摩擦力に関係するのはB点だと思うのですが,いかがでしょうか.

A点とB点に相違はありません.
 摩擦動作は,骨と骨の相対運動なので,境界部分は,すべて同じ応力状態に置かれます.



[33] Re: 静的荷重の摩擦に関して

投稿者: 鎌谷直也 投稿日:2017年 2月 9日(木)14時50分16秒 133.86.94.65  通報   返信・引用 > No.32[元記事へ]

> > ② 高分子の繊維が配列することは,ずり速度が増大すると粘度が減少するシアシニングのことでしょうか.
> > 静止している関節液が突如動き始める状況を考えると,時間とともに流れは発達していき,骨近傍のずり速度は減少,シアシニングで粘度は増大するはずです.ずり速度が減少することは摩擦力は減少させます.しかし,粘度が増大することは摩擦力を増大させます.つまり,シアシニングの効果は摩擦力を減少させるようには働かないと思うのですが,いかがでしょうか.
>
>  この問題の本質についての,良い質問ですね.講義の中で,シアシニング,非ニュートン粘性についてお話しする時間がなくて,説明不足でした.
>  ただ,質問の中に,流れが発達していくと,ずり速度が減少するというのは,逆です.流れの発達は,ずり速度を増すので,粘度は低下します.それで,摩擦が低減します.このメカニズムが,繊維の配向です.

ありがとうございます.
A点ではずり速度は増大しますが,B点では減少すると思います.
摩擦力に関係するのはB点だと思うのですが,いかがでしょうか.



[32] Re: 静的荷重の摩擦に関して

投稿者: 馬渕清資 投稿日:2017年 2月 9日(木)11時42分57秒 116-65-24-13.rev.home.ne.jp  通報   返信・引用 > No.31[元記事へ]

> > >
> > > ①2/6の授業で間接が静的荷重を受け続けると摩擦が増大し、動くと減少するとのことでしたが、これらのメカニズムを教えて下さい。
> >
> >  関節表面の高分子の繊維が,静止荷重で固体に近い状態になって,それが摩擦すると,せん断方向に配列して,摩擦が減少すると考えられています.詳細は,わかっていません.
>
>
> お世話になっております.首都大学東京の鎌谷です.
>
> 静止荷重をかけ続けた関節でも,一度動かすと摩擦力が減少することに関して3点質問があります.
>
> ① ここでの”摩擦力が減少すること”とは,関節の状態(関節液の厚みの分布など)が荷重をかける前の状態に戻ることではなく,URL図5の0.3秒以降のことでよろしいでしょうか.

そうです.


> ② 高分子の繊維が配列することは,ずり速度が増大すると粘度が減少するシアシニングのことでしょうか.
> 静止している関節液が突如動き始める状況を考えると,時間とともに流れは発達していき,骨近傍のずり速度は減少,シアシニングで粘度は増大するはずです.ずり速度が減少することは摩擦力は減少させます.しかし,粘度が増大することは摩擦力を増大させます.つまり,シアシニングの効果は摩擦力を減少させるようには働かないと思うのですが,いかがでしょうか.

 この問題の本質についての,良い質問ですね.講義の中で,シアシニング,非ニュートン粘性についてお話しする時間がなくて,説明不足でした.
 ただ,質問の中に,流れが発達していくと,ずり速度が減少するというのは,逆です.流れの発達は,ずり速度を増すので,粘度は低下します.それで,摩擦が低減します.このメカニズムが,繊維の配向です.


> ③ 長時間荷重を加えた場合,境界潤滑になるような点が生じるようですが,動き始めてもそこは境界潤滑のままでしょうか.もしここに流体が入り込むようなことがあるならば,そこで圧力大→流路幅大(関節間距離大)→ずり速度減→摩擦力減となると思います.
>
 指摘の通りです.ただ,境界潤滑という表現には問題があります.
 多くの研究者が,長時間荷重の結果,境界潤滑に移行するとしています.しかし,摩擦係数が0.3を越える状態は,すでに,「潤滑」状態とは呼べません.単なる固体の摩擦の状態です.そして,動き出して摩擦が低減する現象の背景には,流体潤滑の効果の存在が必然です.



[31] Re: 静的荷重の摩擦に関して

投稿者: 鎌谷直也 投稿日:2017年 2月 9日(木)04時52分59秒 2.net119083071.t-com.ne.jp  通報   返信・引用

> >
> > ①2/6の授業で間接が静的荷重を受け続けると摩擦が増大し、動くと減少するとのことでしたが、これらのメカニズムを教えて下さい。
>
>  関節表面の高分子の繊維が,静止荷重で固体に近い状態になって,それが摩擦すると,せん断方向に配列して,摩擦が減少すると考えられています.詳細は,わかっていません.


お世話になっております.首都大学東京の鎌谷です.

静止荷重をかけ続けた関節でも,一度動かすと摩擦力が減少することに関して3点質問があります.

① ここでの”摩擦力が減少すること”とは,関節の状態(関節液の厚みの分布など)が荷重をかける前の状態に戻ることではなく,URL図5の0.3秒以降のことでよろしいでしょうか.

② 高分子の繊維が配列することは,ずり速度が増大すると粘度が減少するシアシニングのことでしょうか.
静止している関節液が突如動き始める状況を考えると,時間とともに流れは発達していき,骨近傍のずり速度は減少,シアシニングで粘度は増大するはずです.ずり速度が減少することは摩擦力は減少させます.しかし,粘度が増大することは摩擦力を増大させます.つまり,シアシニングの効果は摩擦力を減少させるようには働かないと思うのですが,いかがでしょうか.

③ 長時間荷重を加えた場合,境界潤滑になるような点が生じるようですが,動き始めてもそこは境界潤滑のままでしょうか.もしここに流体が入り込むようなことがあるならば,そこで圧力大→流路幅大(関節間距離大)→ずり速度減→摩擦力減となると思います.

以上です.宜しくお願い致します.

https://www.jstage.jst.go.jp/article/sgf1994/10/2/10_2_135/_pdf



[30] Re: 静的荷重の摩擦に関して

投稿者: 馬渕清資 投稿日:2017年 2月 8日(水)21時48分17秒 116-65-24-13.rev.home.ne.jp  通報   返信・引用 > No.29[元記事へ]

>
> ①2/6の授業で間接が静的荷重を受け続けると摩擦が増大し、動くと減少するとのことでしたが、これらのメカニズムを教えて下さい。

関節表面の高分子の繊維が,静止荷重で固体に近い状態になって,それが摩擦すると,せん断方向に配列して,摩擦が減少すると考えられています.詳細は,わかっていません.

>
> ②2/1の授業で人工股関節の磨耗量についてのお話しがあり、人工股関節は経年によりミリ単位の磨耗が起こるとのことでした。工業用の金属製のボールジョイントでミリ単位の磨耗が起こると明らかなガタが出て、使用に問題が生じるかと思います。人工股関節でも激しい磨耗ですと交換になるかと思うのですが、僅かなガタでしたら問題にならないのでしょうか?
> また磨耗による性能低下で患者さんの生活に支障が出ることはないのでしょうか?
>
 僅かな摩耗は,避けられません.問題は,本体の不具合ではなく,そこから排出される摩耗粉の有害な反応が,関節周囲に発生することです.そのため,金属イオンのように,微量で,深刻な影響が及ぶ場合など,単純に量の問題だけでなく,質の問題も絡んできます.なお,本体に不具合が発生するほどの摩耗が発生すると,周囲への影響は甚大です.



[29] 静的荷重の摩擦に関して

投稿者: 吉川尚志 投稿日:2017年 2月 6日(月)16時22分0秒 KD182251248045.au-net.ne.jp  通報   返信・引用

首都大学東京修士1年の吉川と申します。授業内容に関して2つほど質問があります。

①2/6の授業で間接が静的荷重を受け続けると摩擦が増大し、動くと減少するとのことでしたが、これらのメカニズムを教えて下さい。

②2/1の授業で人工股関節の磨耗量についてのお話しがあり、人工股関節は経年によりミリ単位の磨耗が起こるとのことでした。工業用の金属製のボールジョイントでミリ単位の磨耗が起こると明らかなガタが出て、使用に問題が生じるかと思います。人工股関節でも激しい磨耗ですと交換になるかと思うのですが、僅かなガタでしたら問題にならないのでしょうか?
また磨耗による性能低下で患者さんの生活に支障が出ることはないのでしょうか?

以上よろしくお願い致します。



[28] Re: アロメトリの法則,人工関節についての質問

投稿者: 馬渕清資 投稿日:2017年 2月 6日(月)09時24分47秒 116-65-24-13.rev.home.ne.jp  通報   返信・引用 > No.27[元記事へ]

接触圧力,訂正です.

> > ①アロメトリの法則についての質問です.授業で配布された資料には例として大腿骨の周囲長と体重の相関が掲載されていますが,
> > これは,他の部分の骨でも法則は成り立つのでしょうか?あるいは,大腿骨がアロメトリの法則に適する理由があるのでしょうか?
>
>  アロメトリの法則は,基本原理が単純な力学法則なので,例外は存在しません.骨は,主たる機能が,力学強度ですから,なおさら,法則に従います.ただし,どのような力学強度を支えているのかを議論する必要があります.
>  たとえば,単純な圧縮,引っ張り強度なら,断面積なので,差し渡しの長さの2乗ですけど,曲げ強度ならば,3乗に比例します.また,関節表面の接触圧力は,骨頭サイズの4乗に逆比例します.
>
>  また,背の高さによって,体重がどのように増すのかも議論しなければなりません.人間の場合も,体重,身長の相関は,微妙にばらつきます.
>
>
> >
> > ②人工関節についての質問です.当方の研究室では,以前人工関節用セラミックスについての研究が行われており,その卒論論文や修士論文を読む機会がありました.その際,セラミックスは強度などのばらつきが非常に大きいという印象を強く受けました.
> > セラミックスを人工関節の材料として応用する際,強度などのばらつきに対して一般的にどのような対策を取られているのでしょうか?
>
> セラミックスの強度を増すには,素材の粘土の粒子をできるだけ細かく(フアインに)均一の大きさにする必要があります.また,その微粒子を,型に入れる際,空隙ができないように,しっかりと埋める必要があります.形状が複雑だと,これが難しい.
>  また,通常の工業用セラミックスは多結晶にします.その結晶粒界がどのように分布するかが問題です.なお,単結晶セラミックスは,結晶の形以外では,不安定で割れやすくなります.もちろん,ある程度以上の大きさにすると,単結晶セラミックスの表面は,表面エネルギが大きくなりすぎて,自壊します.宝石のダイヤモンドの大きさが,ある程度で限界になるのは,そのためです.
>
>
> >



[27] Re: アロメトリの法則,人工関節についての質問

投稿者: 馬渕清資 投稿日:2017年 2月 5日(日)18時55分13秒 116-65-24-13.rev.home.ne.jp  通報   返信・引用 > No.26[元記事へ]

> ---
> ①アロメトリの法則についての質問です.授業で配布された資料には例として大腿骨の周囲長と体重の相関が掲載されていますが,
> これは,他の部分の骨でも法則は成り立つのでしょうか?あるいは,大腿骨がアロメトリの法則に適する理由があるのでしょうか?

アロメトリの法則は,基本原理が単純な力学法則なので,例外は存在しません.骨は,主たる機能が,力学強度ですから,なおさら,法則に従います.ただし,どのような力学強度を支えているのかを議論する必要があります.
 たとえば,単純な圧縮,引っ張り強度なら,断面積なので,差し渡しの長さの2乗ですけど,曲げ強度ならば,3乗に比例します.また,関節表面の接触圧力は,骨頭サイズの4乗に比例します.

 また,背の高さによって,体重がどのように増すのかも議論しなければなりません.人間の場合も,体重,身長の相関は,微妙にばらつきます.


>
> ②人工関節についての質問です.当方の研究室では,以前人工関節用セラミックスについての研究が行われており,その卒論論文や修士論文を読む機会がありました.その際,セラミックスは強度などのばらつきが非常に大きいという印象を強く受けました.
> セラミックスを人工関節の材料として応用する際,強度などのばらつきに対して一般的にどのような対策を取られているのでしょうか?

セラミックスの強度を増すには,素材の粘土の粒子をできるだけ細かく(フアインに)均一の大きさにする必要があります.また,その微粒子を,型に入れる際,空隙ができないように,しっかりと埋める必要があります.形状が複雑だと,これが難しい.
 また,通常の工業用セラミックスは多結晶にします.その結晶粒界がどのように分布するかが問題です.なお,単結晶セラミックスは,結晶の形以外では,不安定で割れやすくなります.もちろん,ある程度以上の大きさにすると,単結晶セラミックスの表面は,表面エネルギが大きくなりすぎて,自壊します.宝石のダイヤモンドの大きさが,ある程度で限界になるのは,そのためです.


>



[26] アロメトリの法則,人工関節についての質問

投稿者: 藤本凌輔 投稿日:2017年 2月 5日(日)10時22分35秒 133.86.96.100  通報   返信・引用

馬渕先生
首都大学東京の藤本です.
大変お世話になっております.

講義内容に関する質問は以下の二点です.

---
①アロメトリの法則についての質問です.授業で配布された資料には例として大腿骨の周囲長と体重の相関が掲載されていますが,
これは,他の部分の骨でも法則は成り立つのでしょうか?あるいは,大腿骨がアロメトリの法則に適する理由があるのでしょうか?

②人工関節についての質問です.当方の研究室では,以前人工関節用セラミックスについての研究が行われており,その卒論論文や修士論文を読む機会がありました.その際,セラミックスは強度などのばらつきが非常に大きいという印象を強く受けました.
セラミックスを人工関節の材料として応用する際,強度などのばらつきに対して一般的にどのような対策を取られているのでしょうか?
---

以上,よろしくお願いいたします



[25] Re: 生体由来の膝軟骨

投稿者: 馬渕清資 投稿日:2017年 2月 2日(木)16時48分54秒 resgw.kitasato-u.ac.jp  通報   返信・引用 > No.24[元記事へ]

>
> 先日、膝軟骨の機能を人工的に持たせる話をされましたが、近年流行りの再生医療では軟骨の形成の研究は盛んなのでしょうか。
> 自身の細胞でできた膝の軟骨を作成し、移植する手法は現実的でしょうか。

 軟骨の再生組織の研究は,盛んに行われています.
 一部に,部分的な軟骨組織の再生組織の移植が行われています.しかし,人工関節に置き換わるほどは成功していません.
 問題のひとつは,作成した軟骨組織の強度が,不足する点です.実は,軟骨組織は,軟骨細胞の周りに,コラーゲン繊維が張り巡らされているのですけど,その繊維の配向を模倣することができないのです.
 それと関連して,さらに深刻な問題は,作成した組織と患者の組織が,力学的に結合しない点です.解決の目処は,立っていません.



[24] 生体由来の膝軟骨

投稿者: 渡邉拓也  投稿日:2017年 2月 2日(木)15時28分53秒 133.86.104.12  通報   返信・引用

首都大学東京機械工学専攻の渡邉拓也です。

先日、膝軟骨の機能を人工的に持たせる話をされましたが、近年流行りの再生医療では軟骨の形成の研究は盛んなのでしょうか。
自身の細胞でできた膝の軟骨を作成し、移植する手法は現実的でしょうか。



[23] Re: 人工関節

投稿者: SY 投稿日:2017年 2月 2日(木)15時25分37秒 resgw.kitasato-u.ac.jp  通報   返信・引用 > No.22[元記事へ]

> 人工関節について質問があります。
>
>
> 初歩的な質問なのですが、人工関節を体に入れた場合どれくらい回復するものなのでしょうか。
> 例えば、膝関節に歩けなくなるような怪我を負った場合、人工関節を入れると歩いたり運動したりするまで回復することはできるのでしょうか。

人工関節は,関節を構成するいろいろな組織(骨,軟骨,筋肉,靱帯)の中の骨と軟骨の代替器官です.そのため,機能を回復させるのは,この二つの組織の機能に限定されます.
 たとえば,講義でお話しした,変形性関節症とか関節リウマチといった,関節部分の骨組織の問題は,解決できます.しかし,靱帯損傷や,筋肉,腱の問題は,回復できません.

>  また、授業で人工関節の摩耗の話があったと思うのですが、摩耗粉によって周りの組織が壊死した場合、それを取り除き、再度人工関節を入れると壊死する前と比べどれくらい回復するのでしょうか。
>
 異常な状態には,患者ごとに大きい差がありますので,ケースバイケースですけど,再置換手術は,一般的には,成績が低くなります.場合によっては,関節機能を放棄して,関節固定術を施すことになります.



[22] 人工関節

投稿者: SY 投稿日:2017年 2月 2日(木)15時16分9秒 resgw.kitasato-u.ac.jp  通報   返信・引用

人工関節について質問があります。


初歩的な質問なのですが、人工関節を体に入れた場合どれくらい回復するものなのでしょうか。

例えば、膝関節に歩けなくなるような怪我を負った場合、人工関節を入れると歩いたり運動したりするまで回復することはできるのでしょうか。

 また、授業で人工関節の摩耗の話があったと思うのですが、摩耗粉によって周りの組織が壊死した場合、それを取り除き、再度人工関節を入れると壊死する前と比べどれくらい回復するのでしょうか。


以上です。よろしくお願い致します。



[21] Re: 人工股関節の傷について

投稿者: 馬渕清資 投稿日:2017年 1月31日(火)16時48分8秒 resgw.kitasato-u.ac.jp  通報   返信・引用 > No.20[元記事へ]

> 先週の講義での使用後の人工股関節の回覧の際に,股関節カップ外側の溝は骨セメントのためだとおっしゃっておりましたが,関節面の傷のようなすじは何によるものなのでしょうか.
> 長年の使用による摩耗痕だと推測しますが,その場合,歩行動作による屈曲伸展方向の傷という解釈でよろしいですか.

 その通りです.かなり激しい摩耗の痕跡です.このような激しい線状摩耗は,骨セメントの破片や,骨組織の断片が摩擦面に混入して発生する三元摩耗によって発生したと推定されます.



[20] 人工股関節の傷について

投稿者: 吉田雅未  投稿日:2017年 1月31日(火)16時42分32秒 133.10.96.202  通報   返信・引用

お世話になっております.首都大学東京の吉田です.

先週の講義での使用後の人工股関節の回覧の際に,股関節カップ外側の溝は骨セメントのためだとおっしゃっておりましたが,関節面の傷のようなすじは何によるものなのでしょうか.
長年の使用による摩耗痕だと推測しますが,その場合,歩行動作による屈曲伸展方向の傷という解釈でよろしいですか.



[19] Re: アキレス腱について

投稿者: 馬渕清資 投稿日:2017年 1月26日(木)22時20分10秒 116-65-24-13.rev.home.ne.jp  通報   返信・引用 > No.17[元記事へ]

> アキレス腱について質問します.
> 以前,スポーツ中にアキレス腱を断裂する場面を見たことがあるのですが,一見して特に無理をしているような姿勢ではありませんでした.
> そこで,ストレッチの有無や疲労の度合を考慮した場合のアキレス腱断裂メカニズムについて解説していただけると幸いです.
>

 アキレス腱断裂は,スポーツ障害です.外傷と異なり,原因となる外力が,本人の筋力です.筋力が腱の強度を越えるから断裂するのです.筋力は,筋肉を鍛えて断面積を大きくすると増強します.一方,腱は,鍛えてもあまり強度が変わらないので,危険性が増します.そして,姿勢とか関係なく,通常の動作で筋肉が縮するだけで,断裂することがあります.また,疲労の蓄積は,腱の付着部での骨折の危険性を増します.

 ストレッチの効用については,賛否がわかれます.自然長が長くなっても,強度が変わるわけではないですから.



[18] Re: 関節運動について

投稿者: 馬渕清資 投稿日:2017年 1月26日(木)22時08分15秒 116-65-24-13.rev.home.ne.jp  通報   返信・引用 > No.16[元記事へ]

> 関節3次元運動の質問ですが,授業でいただいた資料NO.9による,様々な関節の自由度も違います.例えば,指先の運動は1自由度ですが,膝関節は何自由度ですか?(自分が1自由度だと思います)

膝関節は,いろいろな方向にわずかずつ動くけれど,1自由度と考えるべきだと言うことを,講義で説明しました.


> もう一つは授業の内容ではない質問がありますが,歩容データによる人間を認証する時,股関節の3次元運動(屈伸、回転、回旋)の中で,一番役に立つ情報はどちらですか?
>

 人間を認証するほどの作業なら,全部の情報を集めるべきです.



[17] アキレス腱について

投稿者: 檮木 太一 投稿日:2017年 1月26日(木)12時36分3秒 133.86.104.194  通報   返信・引用

お世話になっております,首都大学東京の檮木です.

アキレス腱について質問します.
以前,スポーツ中にアキレス腱を断裂する場面を見たことがあるのですが,一見して特に無理をしているような姿勢ではありませんでした.
そこで,ストレッチの有無や疲労の度合を考慮した場合のアキレス腱断裂メカニズムについて解説していただけると幸いです.

よろしくお願い致します.



[16] 関節運動について

投稿者: 丁 楽楽 投稿日:2017年 1月25日(水)14時44分46秒 133.86.2.85  通報   返信・引用

お世話になっております.
首都大学東京の丁楽楽です.

関節3次元運動の質問ですが,授業でいただいた資料NO.9による,様々な関節の自由度も違います.例えば,指先の運動は1自由度ですが,膝関節は何自由度ですか?(自分が1自由度だと思います)

もう一つは授業の内容ではない質問がありますが,歩容データによる人間を認証する時,股関節の3次元運動(屈伸、回転、回旋)の中で,一番役に立つ情報はどちらですか?

よろしくお願いいたします.



[15] Re: 筋肉の自然長について

投稿者: 馬渕清資 投稿日:2017年 1月24日(火)21時43分24秒 116-65-24-13.rev.home.ne.jp  通報   返信・引用 > No.13[元記事へ]

> 筋肉の自然長について質問があります.
> 授業内で頂いた「骨関節の機能解剖とバイオメカニクス」という資料の3ページに「筋の長さと張力の一般的関係」というグラフがありますが,この時の自然長とはどのような姿勢の際の長さなのでしょうか.
> 外部からの力が全く無い状態での長さ,ということは水中や無重力状態での自然な姿勢ということになるのでしょうか.

 関節角度で姿勢を表現したとき,関節周囲に多くの筋肉があるので,そのすべてが,同時に自然長になる姿勢は,ありません.たqだし,最も多くの筋肉が自然長になる姿勢は,指摘のように,無重力空間で睡眠をとったときの姿勢です.



[14] Re: 関節疾患について

投稿者: 馬渕清資 投稿日:2017年 1月24日(火)21時38分12秒 116-65-24-13.rev.home.ne.jp  通報   返信・引用 > No.12[元記事へ]

> 関節疾患について質問があります.
> 本日の授業で,関節疾患はお酒を多く飲む人や,赤ちゃんのときにうまく骨がはまらなかった場合に起こると聞きました.
> 姿勢の悪さは関節疾患の発症に関係があるのでしょうか.
> また,日常生活で行う動作やスポーツの中で関節疾患につながる運動や,関節への負荷が大きいものはあるのでしょうか.
>
> また,資料11で人工関節の普及が進んでいると読み取れますが,これは関節疾患をもつ人間が増えたということでしょうか,それとも人工関節の技術が向上して治療の選択肢として選ばれることが多くなったということでしょうか.
> よろしくお願い致します.

姿勢やスポーツの動作は,関節の外傷や疾患と密接にかかわります.
 まず,最も有害な状態は,まったく動かない,動作を止めた状態です.どのような姿勢でも,有害です.詳細は,講義で話します.

 脊椎の変形に,姿勢の悪さが関与するとされていて,姿勢を正すための,機器もあります.
 スポーツが,関節に障害を及ぼすことは,一般に知られているとおりです.すでに講義でもお話ししたように,フオームに無理があると,危険性が増します.スポーツ障害は,自分の筋力が障害の原因になる点で,予防に意味があります.

 人工関節の症例数増加は,高齢化が主な原因です.関節疾患は,加齢にともない増加するからです.なお,自然治癒が難しいケースが多いのも,骨,関節疾患の特徴です.
 



[13] 筋肉の自然長について

投稿者: 中村博明  投稿日:2017年 1月23日(月)16時29分0秒 133.86.2.79  通報   返信・引用

お世話になっております.首都大学東京の中村です.

筋肉の自然長について質問があります.
授業内で頂いた「骨関節の機能解剖とバイオメカニクス」という資料の3ページに「筋の長さと張力の一般的関係」というグラフがありますが,この時の自然長とはどのような姿勢の際の長さなのでしょうか.
外部からの力が全く無い状態での長さ,ということは水中や無重力状態での自然な姿勢ということになるのでしょうか.
よろしくお願いいたします.



[12] 関節疾患について

投稿者: 林田泰隆  投稿日:2017年 1月23日(月)13時23分29秒 133.86.104.14  通報   返信・引用

いつもお世話になっております.
首都大学東京の林田です.

関節疾患について質問があります.
本日の授業で,関節疾患はお酒を多く飲む人や,赤ちゃんのときにうまく骨がはまらなかった場合に起こると聞きました.
姿勢の悪さは関節疾患の発症に関係があるのでしょうか.
また,日常生活で行う動作やスポーツの中で関節疾患につながる運動や,関節への負荷が大きいものはあるのでしょうか.

また,資料11で人工関節の普及が進んでいると読み取れますが,これは関節疾患をもつ人間が増えたということでしょうか,それとも人工関節の技術が向上して治療の選択肢として選ばれることが多くなったということでしょうか.
よろしくお願い致します.



[11] Re: 人工関節についての質問

投稿者: 馬渕清資 投稿日:2017年 1月20日(金)20時50分22秒 116-64-173-230.rev.home.ne.jp  通報   返信・引用 > No.7[元記事へ]

> 人工関節の材料について質問があります.
> 人工関節の材料は主に金属,セラミックス,ポリエチレンの三種類があることを授業で伺いましたが,なぜこれらの材料を使うのでしょうか.
> またそれぞれのメリットとデメリットは何でしょうか.
>
> よろしくお願いいたします.

 人工材料というのは,この3種類しかありません.それ以外は,移植材料です.移植の問題については,今後の講義でお話しする予定です.

それぞれの材料についても,講義でお話しする予定です.要点だけ,コメントしておきます.

 金属については,金属イオンが発生しないように,第一に高い耐腐食性が要求されます.歴史的には,ステンレス鋼,チタン合金,コバルトクロム合金の順に使われてきました.摩擦面は,コバルトクロム合金が最も多く使われています.金属イオンの問題は完全には,解決していません.

 セラミックスについては,アルミナ,ジルコニアが使われています.どちらがよいのか,議論が分かれています.破損の可能性が高いのが難点です.

 プラスチックスは,過去に,ほぼあらゆる材料がトライアルされました.
 ポリエチレンは,その中で最も耐摩耗性が高いので,現在の主流です.
 



[10] Re: 腰の負荷について

投稿者: 馬渕清資 投稿日:2017年 1月20日(金)20時41分37秒 116-64-173-230.rev.home.ne.jp  通報   返信・引用 > No.6[元記事へ]

> 授業内ではスポーツによる外傷は膝関節や足関節が多く,股関節や肩関節等他の部位は比較的少ないと学びました.
> しかし,スポーツ選手は競技問わず腰痛を抱えているケースが多いと感じています.
> スポーツ選手の腰痛の原因は椎間関節の損傷によるものが多いのでしょうか.
> また,どのような動作が原因になって腰に大きな負荷がかかるのでしょうか.
> よろしくお願いいたします.

 授業で説明した外傷統計は,事実を示しています.膝と足が多いというのは本当です.ただし,腰痛がないというわけではないです.
 若いスポーツ選手によくある腰の障害は,椎間板ヘルニアです.痛みが発生します.でも,多くは時間経過で自然治癒します.



[9] Re: レーシックの手術について

投稿者: 馬渕清資 投稿日:2017年 1月20日(金)20時35分51秒 116-64-173-230.rev.home.ne.jp  通報   返信・引用 > No.5[元記事へ]

> レーシックの手術について質問があります.
>
> 眼球は歪んでいるため,レーシックの手術では曲率が大きい部分で高い接触応力が発生することを講義で伺いました.
> そのため,膜厚や屈折率など正確な計算が必要であると考えられます.
>
> 生体でも3Dモデルが用いられ様々な計算がなされていると聞いたことがあります.
> レーシックの手術においてもそれぞれの眼球のサイズから3Dモデルを作成し,接触応力など計算され,膜厚の決定や屈折率の制御を行っているのでしょうか.
> シミュレーション以外の場合,その方法もお聞かせください.
整形外科の骨の手術とかでは,術前計画という名のコンピュータシミュレーションが利用されています.
 眼球の場合,MRI画像から3次元合成したモデルの分解能は,レーシックの要求する精度にとても及ばないので,適用は難しいです.



[8] Re: 人工心臓の制御について

投稿者: 馬渕清資 投稿日:2017年 1月20日(金)20時21分7秒 116-64-173-230.rev.home.ne.jp  通報   返信・引用 > No.4[元記事へ]

> 人工心臓の制御について質問があります.
> 人体が心臓に要求する血液流量は,運動や精神的要因により常に変化すると考えられますが,その値をどのように求めているのか疑問を感じました.
>
> 補助型人工心臓の場合,元々の心臓の拍動を読み取り,それを基に求めているのでしょうか.
> 一方,完全置換型人工心臓の場合は,一体どのように人体が要求する血液流量を求めているのでしょうか.

人工心臓の流量制御は,古い容積型のポンプの場合は,重要でした.特に,静脈側からの還流量が不足すると,周囲の組織を吸い込んでしまうので,危険でした.
 しかし,最近の遠心ポンプや軸流ポンプのように,圧力発生型の場合は,静脈側の還流量が少なくなると抵抗が増して自然に流量が減少するので,流量制御を能動的に行う必然性は乏しいです.
 また,流量制御をするために,血圧などを検出するプローブをどこにどのように設置するのか,技術的に難しい.



[7] 人工関節についての質問

投稿者: 甘家弦  投稿日:2017年 1月20日(金)14時54分45秒 133.86.96.32  通報   返信・引用

首都大学東京の甘家弦です.

いつもお世話になっております.
人工関節の材料について質問があります.
人工関節の材料は主に金属,セラミックス,ポリエチレンの三種類があることを授業で伺いましたが,なぜこれらの材料を使うのでしょうか.
またそれぞれのメリットとデメリットは何でしょうか.

よろしくお願いいたします.



[6] 腰の負荷について

投稿者: 原田洋平  投稿日:2017年 1月19日(木)21時13分33秒 133.86.104.156  通報   返信・引用

首都大学東京の原田洋平です.

授業内ではスポーツによる外傷は膝関節や足関節が多く,股関節や肩関節等他の部位は比較的少ないと学びました.
しかし,スポーツ選手は競技問わず腰痛を抱えているケースが多いと感じています.
スポーツ選手の腰痛の原因は椎間関節の損傷によるものが多いのでしょうか.
また,どのような動作が原因になって腰に大きな負荷がかかるのでしょうか.
よろしくお願いいたします.



[5] レーシックの手術について

投稿者: 細山田晃治  投稿日:2017年 1月19日(木)19時58分59秒 133.86.96.139  通報   返信・引用   編集済

> 生体力学特論 質疑応答
> 平成29年1月1日~2月10日
首都大学東京の細山田です.いつもお世話になっております.
レーシックの手術について質問があります.

眼球は歪んでいるため,レーシックの手術では曲率が大きい部分で高い接触応力が発生することを講義で伺いました.
そのため,膜厚や屈折率など正確な計算が必要であると考えられます.

生体でも3Dモデルが用いられ様々な計算がなされていると聞いたことがあります.
レーシックの手術においてもそれぞれの眼球のサイズから3Dモデルを作成し,接触応力など計算され,膜厚の決定や屈折率の制御を行っているのでしょうか.
シミュレーション以外の場合,その方法もお聞かせください.



[4] 人工心臓の制御について

投稿者: Kota Miyamoto  投稿日:2017年 1月19日(木)18時48分26秒 133.86.106.39  通報   返信・引用

お世話になっております.
首都大学東京大学院 理工学研究科の宮本です.

人工心臓の制御について質問があります.
人体が心臓に要求する血液流量は,運動や精神的要因により常に変化すると考えられますが,その値をどのように求めているのか疑問を感じました.

補助型人工心臓の場合,元々の心臓の拍動を読み取り,それを基に求めているのでしょうか.
一方,完全置換型人工心臓の場合は,一体どのように人体が要求する血液流量を求めているのでしょうか.



[3] Re: 生体力学特論質疑応答

投稿者: 馬渕清資 投稿日:2017年 1月18日(水)21時38分7秒 116-65-4-187.rev.home.ne.jp  通報   返信・引用 > No.2[元記事へ]

> 昨日の授業で生体内の結合組織について質問があるのですが,筋肉には繊維が平行に走る平行筋と,ある角度に沿って繊維が走る羽状筋があるのですが,どうして筋肉にはこのような種類のものがあるのでしょうか.また,それぞれ人体のどのような部分に分布しているのでしょうか.

 筋肉は,筋節(サルコメア)の集合体で,筋節のサイズには限界があります.筋節をばねに例えると,羽状筋は,ばねが並列,紡錘状筋は,直列にならんでいます.それによって,張力は,羽状筋が大きく,変形量,速度は,紡錘状筋が大きくなります.分布もその持ち味に従います.詳細については,WEBで調べてください.



[2] Re: 生体力学特論質疑応答

投稿者: 的場 斗吾  投稿日:2017年 1月17日(火)13時16分58秒 133.86.2.86  通報   返信・引用

> 生体力学特論 質疑応答
> 平成29年1月1日~2月10日
首都大学東京の的場です.いつもお世話になっております.
昨日の授業で生体内の結合組織について質問があるのですが,筋肉には繊維が平行に走る平行筋と,ある角度に沿って繊維が走る羽状筋があるのですが,どうして筋肉にはこのような種類のものがあるのでしょうか.また,それぞれ人体のどのような部分に分布しているのでしょうか.



[1] 生体力学特論質疑応答

投稿者: 馬渕清資 投稿日:2016年12月26日(月)10時33分33秒 resgw.kitasato-u.ac.jp  通報   返信・引用

生体力学特論 質疑応答
平成29年1月1日~2月10日


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