⽇本バイオレオロジー学会誌（B&R, 電⼦版）

第35巻第2号, 2021年7⽉3⽇発⾏（年3回発⾏）

Journal of Japanese Society of Biorheology

ONLINE ISSN: 2186-5663

第44回⽇本バイオレオロジー学会年会

プログラム・抄録集

会 期：2021年7⽉3⽇（⼟）・4⽇（⽇）
Web開催
年会⻑：⼀杉 正仁（滋賀医科⼤学社会医学講座）

⽇バイレオ誌（B&R, 電⼦版）第35巻第2号
J. Jpn. Soc. Biorheol. 35(2) (2021)

(9)日本バイオレオロジー学会誌(電子版) 第35巻 第2号 2021

第44回
⽇本バイオレオロジー学会年会
プログラム・抄録集

会 期：2021年7⽉3⽇（⼟）・4⽇（⽇）
Web開催
年会⻑：⼀杉 正仁（滋賀医科⼤学社会医学講座）

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日本バイオレオロジー学会誌(電子版) 第35巻 第2号 2021

⽇本バイオレオロジー学会年会のあゆみ
回 年会⻑

所属

1
2

深⽥栄⼀
岡 ⼩天

理化学研究所
東京慈恵会医科⼤学 ⾼⽊会館講堂
国⽴循環器病センター 国⽴循環器病センター 講堂

会場

会期
1978/6/19
1979/6/30〜7/1

3

東 健彦

信州⼤学

信州⼤学医学部第⼀講義室

1980/6/28〜29

4

⾕⼝興⼀

東京医科⻭科⼤学

東京医科⻭科⼤学 5 号館

1981/6/20〜21

5

梶⾕⽂彦

川崎医科⼤学

川崎医科⼤学 現代医学教育博物館

1982/6/26〜27

6
7

稲垣義明
神⾕ 瞭

千葉⼤学
北海道⼤学

千葉県⽂化会館 ⼩ホール
北海道⾃治会館 ⾃治ホール

1983/6/18〜19
1984/6/16〜17

8

浅野牧茂

国⽴公衆衛⽣院

国⽴公衆衛⽣院 講堂

1985/6/15〜16

9

志賀 健

愛媛⼤学

愛媛県医師会館 ホール

1986/6/11〜1310 磯⾙⾏秀
11 松⽥ 保東京慈恵会医科⼤学
⾦沢⼤学

東京慈恵会医科⼤学 ⾼⽊会館講堂
⾦沢⼤学医学部⼗全講堂

1987/6/13〜16
1988/6/2〜4

12 ⼤島宣雄

筑波⼤学

筑波⼤学⼤学会館国際会議室

1989/7/5〜7

13 峰下 雄帝塚⼭短期⼤学

奈良県新公会堂

1990/6/21〜23

14 品川嘉也
15 平川千⾥⽇本医科⼤学
岐⾩⼤学

⽇本医科⼤学 ⼤講堂
岐⾩市⽂化センター

1991/6/20〜22
1992/6/25〜27

16 菅原基晃

東京⼥⼦医科⼤学

東京⼥⼦医科⼤学 弥⽣記念講堂

1993/6/16〜17

17 松信 ⼋⼗男 清和⼤学

エーザイホール

1994/6/17〜18

18 ⾙原 学帝京⼤学

TEPCO 地球館

1995/6/15〜16

19 辻 隆之
20 増⽥善昭

国⽴循環器病センター 千⾥ライフサイエンスセンター
千葉⼤学
千葉⼤学けやき会館

1996/6/6〜7
1997/6/5〜621 前⽥信治

愛媛⼤学

エスポワール愛媛⽂教會舘

1998/6/11〜1322 ⾙原 真理化学研究所

理化学研究所 鈴⽊梅太郎記念ホール

1999/6/10〜1123 辻岡克彦
24 ⾕下⼀夫

川崎医科⼤学慶應義塾⼤学倉敷公⺠館
2000/6/8〜9
慶應義塾⼤学 創想館マルチメディアルーム 2001/6/7〜825 ⼤橋俊夫

信州⼤学

信州⼤学旭会館⼤会議室

2002/6/6〜7

26 ⻄成勝好

⼤阪市⽴⼤学

⼤阪市⽴⼤学学術情報総合センター

2003/6/5〜627 内村 功28 佐藤正明

東京医科⻭科⼤学
東北⼤学

東京医科⻭科⼤学 特別講堂
東北⼤学マルチメデイア教育研究棟

2004/6/10〜11
2005/7/7〜829 丸⼭ 徹

九州⼤学

九州⼤学医学部 コラボステーション

2006/6/12〜1330 佐々⽊ 直樹 北海道⼤学

北海道⼤学 学術交流会館

2007/6/14〜15

31 安藤譲⼆
32 ⼟橋敏明

東京⼤学
群⾺⼤学

東京⼤学理学部⼩柴ホール
桐⽣市⺠⽂化会館

2008/6/5〜6
2009/6/4〜533 ⽒家 弘東京労災病院

理化学研究所 鈴⽊梅太郎記念ホール

2010/6/3〜434 関眞佐⼦関⻄⼤学関⻄⼤学 100 周年記念会館

2011/6/3〜4

35 佐藤 恵美⼦ 新潟県⽴⼤学

朱鷺メッセ

2012/5/31〜6/2

36 ⼯藤 奨37 ⼤島まり

九州⼤学
東京⼤学

九州⼤学⻄新プラザ
⼤宮ソニックシティビル 市⺠ホール

2013/6/6〜8
2014/6/5〜638 吉⽥雅幸東京医科⻭科⼤学

学術総合センター

2015/6/6〜7

39 後藤信哉

東海⼤学

東海⼤学校友会館

2016/6/18〜19

40 望⽉精⼀
41 松本健郎

川崎医療福祉⼤学
名古屋⼤学

川﨑祐宣記念講堂
名古屋⼤学東⼭キャンハパス

2017/5/27〜28
2018/6/16〜1742 ⼭⽥ 宏九州⼯業⼤学

北九州国際会議場

43 ⾦⽥ 勇酪農学園⼤学

酪農学園⼤学(誌上開催) 2020/5/30〜31

44 ⼀杉 正仁滋賀医科⼤学

滋賀医科⼤学(Web開催) 2021/7/3〜4-2-

2019/6/1〜2

(11)日本バイオレオロジー学会誌(電子版) 第35巻 第2号 2021

実⾏委員会
年 会 ⻑：⼀杉 正仁
実⾏委員⻑：東條 美紗
委 員 ：⾼相 真鈴
⽵⽥ 有沙（草津総合病院）
⾼島 光平（滋賀医科⼤学医学部附属病院）
別府 賢（京都医療センター ）川⼾ 仁（成⽥⾚⼗字病院）

アドバイザー
丸⼭ 徹（九州⼤学）
後藤 信哉（東海⼤学）
⼤橋 俊朗（北海道⼤学）

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日本バイオレオロジー学会誌(電子版) 第35巻 第2号 2021

参加者の皆様へ

参加費
会 員
⾮会員
学 ⽣

5,000 円（不課税）15,000 円（消費税込み）
3,000 円（学⽣会員 不課税, ⾮会員 消費税込み）• ⾮会員の⽅には, ⽇本バイオレオロジー学会の会員資格が 翌年4⽉末⽇まで付与されます.
• 併催されるバイオレオロジー・リサーチ・フォーラムは参加無料です.

参加者へのお願い• Web講演の撮影および録⾳は禁⽌させていただきます.

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(13)

日本バイオレオロジー学会誌(電子版) 第35巻 第2号 2021

発表に関する注意

⼀般演題, 講演時間
• ⼀般演題（⼝演） ：10分
• 学会奨励賞応募講演：15分（発表10分, 質疑応答5分）

座⻑の⽅へ• セッションの進⾏は座⻑にお任せ致します. 演者ごとの講演時間を厳守して下さい.
• 発表順はプログラムの記載通りですが, 進⾏並びに追加発⾔・討論に関しましては座⻑に⼀任いたします. ただし, セッションの終了時間を厳守してください.

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(14)

日本バイオレオロジー学会誌(電子版) 第35巻 第2号 2021

タイムテーブル
7⽉3⽇（⼟）
時間・プログラム座⻑

発表者・演題9:00-9:50
理事会・評議員会
合同会議
9:50-10:00
開会挨拶

⼀杉正仁（滋賀医科⼤学）年会⻑
開会の挨拶
加藤 玲奈（芝浦⼯業⼤学⼤学院）
⽌⾎タンパク研究のための⾎漿アルブミン除去法の検討
川⽥ 尚輝（芝浦⼯業⼤学⼤学院）
せん断流れ下における⾎⼩板凝集の顕微鏡観察

10:00-11:30
学会奨励賞応募講演

朱 暁冬（早稲⽥⼤学）
半周性⽯灰化病変⾎管モデルのカッティングバルーンによる拡張に関する有限要素解析

島野 健仁郎（東京都市⼤学） 佐々⽊ 沙織（九州⼤学⼤学院）
細胞培養基材ハイドロゲルの機械的特性が細胞遊⾛に及ぼす影響

東條 美紗（滋賀医科⼤学）
⼼肺停⽌前後における⾎中D-dimer値の変化について
中⼭ 正光（東海⼤学）
第XI因⼦と⾎⼩板膜糖蛋⽩GPIbαおよびvon Willebrand因⼦の3体複合体の結合構造予測
11:30-12:15
基調講演

後藤 信哉
（東海⼤学）

⽯井 亘（京都第⼆⾚⼗字病院）
コントロールセンター及び救命救急センターの実状〜重症患者急増の背景〜

13:15-15:00
シンポジウム1
医療現場における
COVID-19との戦い〜⾎液レオロジーを中⼼に〜

中⻄ 智之（株式会社T-ICU）
遠隔医療が救う命 〜プロフェッショナルたちの闘い〜

⻑⾕部 光泉（東海⼤学）

藤野 光洋（市⽴⼤津市⺠病院）新型コロナウイルス感染症の重症病態〜⾎液凝固異常を含めて〜
中村 磨美（滋賀医科⼤学）
急変した⾃宅療養者の背景について
質疑応答

15:20-17:00
第40回
バイオレオロジー・
リサーチ・フォーラム
嚥下障害による事故を予防するために

武原 格（東京都リハビリテーション病院）
嚥下障害の病態と発⽣機序について
北村 陸（東京都市⼤学）
⼀杉 正仁（滋賀医科⼤学） 誤嚥の検知に向けた⼯学的アプローチ⾺塲 美年⼦（慶應義塾⼤学）
誤嚥事故の裁判例からみた予防対策

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日本バイオレオロジー学会誌(電子版) 第35巻 第2号 2021

タイムテーブル
7⽉4⽇（⽇）時間・プログラム座⻑

発表者・演題

8:40-9:10
e-B&R編集委員会

9:20-9:50
JBR編集委員会

⽊村 直史（新渡⼾⽂化短期⼤学）
医学教育の実態と変遷〜教養教育を中⼼に〜

10:00-11:45
シンポジウム2
⼤学におけるバイオレオロジー教育
を考える〜円滑な医⼯連携研究の実現に向けて〜

望⽉ 精⼀（川崎医療福祉⼤学）

向所 賢⼀（滋賀医科⼤学）
医科⼤学におけるレオロジー教育の重要性〜医学教育の視点から〜
⼯藤 奨（九州⼤学）
医⼯連携研究を実現させるために〜⼯学系⼤学の教育実態を踏まえて〜
質疑応答

11:50-12:20
岡⼩天賞受賞講演

⼤橋 俊朗
北海道⼤学

⼟橋 敏明（群⾺⼤学）
コロイド科学的アプローチによる⾎液のレオロジー

12:30-13:00
総会
13:00-13:10
表彰式
13:10-13:20
閉会挨拶

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日本バイオレオロジー学会誌(電子版) 第35巻 第2号 2021

要旨
岡⼩天賞受賞講演

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日本バイオレオロジー学会誌（電子版）

第 35 巻第2号

2021

コロイド科学的アプローチによる血液のレオロジー
土橋敏明
群馬大学 [〒376-8515
１．はじめに桐生市天神町 1-5-1]
３．液液界面からのゲル形成と血漿凝固への応用

演者は高分子科学・コロイド科学の教育を受け冷却によるゼラチンのゲル化やニガリによる大た後，バイオレオロジー学会の多くの研究者から

豆たんぱくの凝固に見られるように，混合・加熱

様々な魅力的な課題について教えを受け，この分

冷却・光照射などにより起きる高分子溶液のゲル野の研究を行ってきた．バイオレオロジーの対象化は一様で等方的である．一方，高分子溶液が広として主に扱われる血液，血管，皮膚などのほと義の架橋剤との接触によりゲル化する現象は，マ

んどは，コロイド科学の対象でもある．コロイド

イクロカプセル化や湿式紡糸に代表される多くの科学では，原子や分子が作るナノメートルからマ工業プロセスで見られるが，ゲル化ダイナミクス

イクロメートルの不均一な組織構とその秩序形に関する詳しい研究はなされていなかった．多く

成過程を解明する 1)．それらを特徴づける長さやのモデル系に対する研究の結果，この過程は，系

時間を見出し，「系によらない普遍的に成り立つに固有な性質を反映する数個のパラメータを含む性質」と「系に固有な性質」とによって観察結果

スケール化された普遍的な方程式で表されることを記述できれば，系の持つ固有な性質の評価が可が明らかになった．つまり，系の詳細が未知であ能になる．本講演では，赤血球の沈降と血漿の凝る高分子溶液のゲル化過程をスケール化された方固過程に関して，コロイド科学的アプローチによ

程式と比較することにより，物理的に意味付けさり調べた研究について紹介する．

れた系の性質を抽出することができる．
血漿の凝固（ゲル化）は，陰性荷電や組織因子（広義の架橋剤）と血漿（高分子溶液）との接触

２．ボイコット効果を起源とするカスケード反応で進行すると捉える

演者がバイオレオロジーに関する研究を行うきっかけとなったのは，本学会を創設された岡小天ことができる．血漿の凝固に上記のゲル成長ダイ

先生から，所属していた坂西明郎先生の研究室に，ナミクスを適用した結果，ゲル化過程は，潜伏時

血液レオロジーの基礎に関する共同研究が提案さ間後，エネルギー律

過程を経て拡散律

れたことであった．

と進行し，潜伏時間，

度係数，律

過程へ

過程のクロ

度が容器の傾斜スオーバー時間は，血漿のカルシウムに対する凝（傾斜角T）により増加する効果をボイコット効果

固感受性やフィブリンゲルネットワーク中のイオという．血液（赤血球懸濁液）におけるこの問題

ンの拡散定数などを通して，用いた血液の性質をの解明が最初の研究テーマとなった．実験の結果，反映することがわかった 2)．以上の結果から，血懸濁液中の懸濁粒子の沈降

傾斜による赤血球沈降

度 v の増加の主な要因は，容器内における対流であることが明らかとなった．

漿の凝固能の診断の指標としてこれらのパラメータが利用できる可能性が示唆された．

また，容器の内径 d に比べて長さ l0 が十分大きい
場合 v は系の詳細によらずTと d/l0 の関数で近似さ文 献れる一方，懸濁粒子と分散媒に固有な性質はTの関

1) 好村滋洋：コロイド科学が今面白い，日本物理学会誌，54，164-173，1999．
2) Kawabata, A. et al.: Crossover of rate-limiting
process in plasma gel growth by contact withsource of gelator. Gels, 7, 11, 2021.
https://doi.org/10.3390/gels7010011

数D(T)で表されることが分かった．つまり，D(T)を調べれば用いた血液の性質を知ることができる．

D(T)以外の関数部分は一般的にどんな懸濁液についても適用でき，傾斜を利用した沈降促進の定量的な応用が期待できる．
この効果は地球の重力によるものであり，無重量下の宇宙空間では存在しない．宇宙飛行士の血液循環にこのことがどう影響しているかについて，
岡先生が強い関心を抱かれていたことが思い出さ
れる．

-9-

〈略歴〉
1977 年 北海道大学理学部高分子学科卒業
1982 年 北海道大学大学院理学研究科高分子学専攻博士課程修了
1982 年 群馬大学工学部繊維高分子工学科助手
2000 年 群馬大学工学部生物化学工学科教授
2011 年 日本原子力研究開発機構研究嘱託（兼）2020 年 群馬大学名誉教授

(18)日本バイオレオロジー学会誌(電子版) 第35巻 第2号 2021

要旨
基調講演

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日本バイオレオロジー学会誌（電子版）

第 35 巻 第 2 号

2021

遠隔医療が救う命〜プロフェッショナル達の闘い〜
中西智之
株式会社 T-ICU[〒651-0085 兵庫県神戸市中央区八幡通 3-2-5-605]「バイオレオロジーって何？」

特に③の医工連携については、ベンチャー企業

講演の依頼をいただいた時に、最初に私の頭にを起業・運営している経験を交えて伝えたいと思浮かんだフレーズだ。

う。

実は私が専門とする「集中治療医学」は、医師を含む多くの方に「救急医学」と混同されるが、バ

私は 2016 年 10 月に「遠隔 ICU」を提供する株式

イオレオロジーに関しては混同する対象すら思い

会社 T-ICU を設立した。15 年間普通の勤務医としつかなかった。

て働いてきて、特に起業する気などはなく、準備

そこで、学会ホームページを拝見したところ以下も全くしていなかったところから始め、今では社の記載を見つけた。

員数が 25 人になるまで大きくなった。25 人の中『バイオレオロジーとは、「生体」および「生体には正社員として医師 2 人、看護師 4 人がおり、を構成する物質」の「流動」と「変形」の科学でさらに遠隔から診療アドバイスをする登録専門医ある。』

は 30 名、登録認定看護師は 20 名いる。また数名「日本バイオレオロジー学会は、学際的色彩の強のエンジニアもおり、さらなる増員のために募集

い学会として、多くの学問領域と深い関わりを持をかけている。そしていくつかの一般企業様とはって発展してきました。」「医」として、いくつかの病院や大学医学部とは

さらに「学際」という単語についても私の認識が「工」として、社外でも社内でも「医工連携」を曖昧であったため調べてみたところ、「学際とは、

実践している。

二つ以上の科学の境界領域にあること。いくつかの分野にまたがり関連すること。」と書いてあっ「医」と「工」、医師と社長の両方の立場での経た。

験を伝えることで、バイオレオロジー及び遠隔ICU の発展に少しでも寄与できればと思う。

これらを拝見して、バイオレオロジーと、私が取り組んでいる遠隔集中治療（遠隔 ICU）に 3 つの〈略歴〉
2001 年 京都府立医科大学 医学部医学科 卒業
2001 年 京都府立医科大学 外科
2003 年 熊本赤十字病院 心臓血管外科
2009 年 武蔵野赤十字病院 救命救急科
2019 年 聖マリアンナ医科大学 救急 非常勤講師
2019 年 東京女子医科大学 集中治療 非常勤講師
2021 年 マリンシティ医科大学（バングラデシュ）
客員准教授

共通点があると感じた。
1.

生体を扱うということ。

2.

学際的ということ。

3.

医工連携がテーマの 1 つであること。

今回は、共通点を踏まえながら以下の事について講演したいと思う。
①救急医学と混同されてしまう集中治療医学とは？
②遠隔 ICU の説明とその現状③医工連携についての我々の取り組みと課題

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(20)

日本バイオレオロジー学会誌(電子版) 第35巻 第2号 2021

要旨
シンポジウム1
医療現場におけるCOVID-19との戦い〜⾎液レオロジーを中⼼に〜

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日本バイオレオロジー学会誌（電子版）

第 35 巻 第 2 号

2021

コントロールセンター及び救命救急センターの実状〜重症患者急増の背景〜
石井 亘
京都第二赤十字病院 救命救急センター [〒602-8026 京都市上京区釜座丸太町春帯町 355-5]
１．抄録

を 24 時間対応行うこととなった。しかしながら、当院は併設型救命救急センターおよび重症外傷

第３波・第４波と陽性患者が増えるに従い、経時センターであり、一次〜三次救急を受け入れてい的に受け入れ病床が増えているにもかかわらず、る。救命救急センターの年間総受診者数約 28,000

非常に逼迫した状況になり、結果として入院が必人、救急車搬送台数約 7,500-8,000 台、重症外傷

要な高齢者や基礎疾患のある陽性者が自宅待機を（Injury Severity Score≧16）250 症例前後の High

余儀なくされる結果となった。

volume center である。当院救急科は外傷手術・

今回、救命救急センター業務とコントロールセン

Emergency Surgery・IVR・集中治療などそれぞれター業務を兼務した観点から、現状や問題点、今がサブスペシャリティを持ちシームレスに対応す

後の展望などをお話しする。

る自己完結型をとっている。こういった体制の中、
２．倫理配慮

2020 年 2 月のダイヤモンドプリンセス号の新型コロナ対応に DMAT 派遣を行い、また同年 4 月より

個人を特定できるデータに関しては匿名化を行新型コロナ感染者（中等症から重症）の入院を含なっており、プライバシーに配慮している。

めた対応を行なってきた。緊急事態宣言の発令に

３．図表伴い、通常救急は軽度減少したものの通常救急を遅滞させないことと新型コロナ感染症患者の治療を両立しなくてはいけなくなり、当院でも新型コ
ロナ感染症対策本部を立ち上げ、その対応を行なってきた。特に救命救急センターへ搬入となる患者は、感染症の有無を判断する前に E R へ搬入されるため、E R での感染対策を行わなくてはならず、そのゾーニングや人員配置が重要になった。
しかしながら新型コロナ陽性患者が府下で増加するにしたがって、救命救急センターにおける医療

ICU の新型コロナ対応病床にて ECMO 管理。
ECMO の乗せ替えを準備している様子

体制も逼迫した状況になった。
京都府では令和 2 年 3 月 27 日より入院医療コン〈略歴〉
2002 年 大阪医科大学医学部医学科 卒業

トロールセンターが設置され、新型コロナ感染症
患者の病態把握、受け入れ病院調整、搬送調整や2010 年 京都第二赤十字病院 救命救急センター

ホテル入所調整、また救急要請患者の搬送先選定

救急科 医員などの業務が開始された。新型コロナ感染者の調2014 年 京都第二赤十字病院 救命救急センター

整は、通常保健所で入院調整を行うが、地域毎で救急科 医長行うと限られた受け入れ病床を有効に活用できな

2016 年 京都第二赤十字病院 救命救急センター

いなどの弊害があるため、京都府では早期から医救急科 副部長

師（当初は統括 DMAT 隊員）を配置したコントロ

2021 年 滋賀医科大学 医学博士取得

ールセンターで重症度に応じた受け入れ調整など

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(22)

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）

第 35 巻第2号

2021

新型コロナウイルス感染症の重症病態~血液凝固異常を含めて~
藤野 光洋
市立大津市民病院

救急診療科・集中治療部 [〒520-0804 滋賀県大津市本宮 2 丁目 9-9]

１．はじめに

３．考察

Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2

COVID-19 重症例では、SARS-CoV-2 感染を契機(SARS-CoV-2)を原因とする新型コロナウイルスとしてサイトカインストームが引き起こされ、病態が急速に進行する。そのため、重症化や予後予

感染症(coronavirus disease 2019; COVID-19)は 2019

測は COVID-19 診療において不可欠である。先に年 12 月中国武漢で発生し、それを発端として世界述べた血液マーカーは、予測指標として一定の価中に瞬く間に拡がりをみせている。2020 年 1 月に値が示唆されている一方、LDH 値は臓器障害とのは世界保健機関によりパンデミック宣言され、関連、D-dimer 値は DIC と直接的関連を示すなど、

2021 年 4 月には全世界で死者数 300 万人を超えてその解釈には注意を要する。また、サイトカイン
放出に対する免疫抑制薬や凝固線溶異常に対するいる。

抗凝固薬の位置づけ、投薬のタイミングなど未だ

COVID-19 患者の病態は、無症状からウイルス明確となっていない課題もある。

性肺炎による急性呼吸窮迫症候群(acute respiratory
distress syndrome; ARDS)まで多岐に亘るが、急速に呼吸不全が進行し、致死的となる症例が存在す

４．結語

る。

COVID-19 重症例では、SARS-CoV-2 感染後に惹本講演では、呼吸不全を来す重症 COVID-19 の起されるサイトカインストームに起因する一連の病態、全身炎症に起因する血液凝固線溶異常、臓病態を示す。COVID-19 の病態解明、予後改善の器障害に関して自施設での経験を含め言及する。

ためにさらなる知見が求められる。

２．概要

文

COVID-19 は、肺炎所見や呼吸器症状がない軽1) 厚生労働省：新型コロナウイルス感染症(COVID-19)診療の手引き, 第 4.2 版, 2021 年 2
月 19 日発行
2) Herold, T., Jurinovic, V., Arnreich, C., et al.:Elevated levels of IL-6 and CRP predict the needfor mechanical ventilation in COVID-19. J.
Allergy Clin. Immunol. 146, 128-136, 2020.
3) Poggiali, E., Zaino, D., Immovilli, P., et al.:
Lactate dehydrogenase and C-reactive protein as
predictors of respiratory failure in COVID-19
patients. Clin. Chim. Acta 509, 135–138, 2020.
4) Tang N., Li D., Wang X., et al.: Abnormal
coagulation parameters are associated with poor
prognosis in patients with novel coronavirus
pneumonia. J Thromb Haemost. 18(4), 844–847,
2020.

症、酸素投与を必要としないが肺炎所見がある中等症 I、酸素投与を必要とする肺炎像を認める中等症 II、人工呼吸や体外膜型人工肺治療を必要とす
る重症、に区分される¹。
重症化予測指標として、血清 interleukin-6 (IL-6),
C-reactive protein (CRP), lactate dehydrogenase(LDH)値などが有用とされ、実臨床において活用
さ れ て い る ² ³ 。 COVID-19 の 重 症 病 態 は 、
SARS-CoV-2 自体による肺障害に加えて感染を契機とした全身性サイトカイン放出が起こり、呼吸不全が進行するが、随伴して血液凝固線溶異常を来しうる。凝固線溶異常は、背景にある全身炎症と密接に関連して血管内皮障害を来し、播種性血管 内 凝 固 症 候 群 (disseminated

献〈略歴〉
2012 年 滋賀医科大学 医学部医学科 卒業
2014 年 国立病院機構 京都医療センター
救命救急科
2017 年 市立大津市民病院 救急診療科
2019 年 広島大学病院 救命救急センター
2020 年~市立大津市民病院 救急診療科

intravascular

coagulation; DIC)や心筋梗塞、脳梗塞、深部静脈血栓などの血栓症を引き起こす。D-dimer 値は凝固異常指標として知られるが、COVID-19 の重症度や予後予測指標としての意義も示唆されている⁴ 。

-14-

(23)

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）

第 35 巻 第 2 号

2021

急変した自宅療養者の背景について
中村 磨美
滋賀医科大学 社会医学講座法医学部門 [〒520-2192 滋賀県大津瀬田月輪町]
１．はじめに本邦において 2020 年 1 月より始まった新型コロ
ナウイルス感染症（COVID-19）のパンデミックは，2021 年 6 月現在までに 4 つの大きな波を迎えた．
新たな流行の波を迎えるごとにピークは大きくなり，医療体制が逼迫した．2020 年 12 月より始まり翌 1 月にピークを迎えた第 3 波では，重症化リスクが高いと言われていた高齢者や基礎疾患を有する患者 1 も，診断時に軽症であれば自宅での療養を余儀なくされた．そのような中，自宅療養中に急変し死亡する症例が相次いだ．我々は，第 3波で自宅療養中に死亡した患者の傾向を分析し，特に 60 歳代以上の高齢者において自宅療養中の医療介入の必要性を訴えた 2．しかし 2021 年 3 月に大阪・兵庫を中心に広がった第 4 波では，第 3波を超える自宅療養中死亡者が出た．今回，第 4
波の自宅療養中死亡者を纏め，第 3 波との比較について自験例と共に紹介する．
２．方法
報道発表，各自治体の公式発表をもとに，
COVID-19 と診断され，自宅，ホテル等宿泊療養施設，介護付老人ホーム等高齢者施設で死亡した者の情報を集積した．死亡後の検査で新型コロナ
ウイルス感染が判明した者は除外した．第 3 波の期間は 2020 年 12 月 1 日～2021 年 1 月 31 日の 62
日間，第 4 波の期間は主に大阪・兵庫で感染拡大が続いていた 2021 年 3 月 15 日～5 月 30 日の 77

４．症例①80 歳代女性．デイサービスに通っていた高齢者施設でのクラスターに関連し，発症．38℃台の発熱があったが，陽性判明から 7 日後に自宅で死亡しているのを発見された．死後 CT で両側肺に強い肺炎像を認めた．
②70 歳代男性．3 日前からの咳，味覚異常を訴
え受診．受診時の胸部レントゲンではわずかな肺炎像を認めるのみだった．翌朝自宅で死亡しているのを発見された．死後 CT で両側肺に強い肺炎像を認めた．
５．考察とまとめ
第 4 波では，特に大阪・兵庫で医療体制が逼迫し，多数の自宅療養中患者の中から死亡者を出した．高齢者施設で多数の死亡者が出た結果から，入所中の患者が施設内での医療を見込めることから入院できず，10日を超える長期療養の末に亡くなったことが推測される．一方，本疾患の肺炎の進行は時として急激であり 3，SpO2 低下時の自覚症状も乏しいことから 4 自宅
療養中の患者の急変予測は困難を極める．第 4 波で見られた若年者の自宅療養中死亡については，死因を含め詳しい調査が必要と考える．
文日間とした．
３．結果
第 3 波の期間中，自宅で 31 人，宿泊療養施設で1 人，高齢者施設で 1 人死亡し，期間中の全死亡者数の 0.92%だった．一方，第 4 波では自宅で 54
人，宿泊療養施設で 4 人，高齢者施設で 73 人が死亡し，合計すると全死亡者数の 2.98%に相当した．
第 3 波中に自宅で死亡した患者の年齢は 50歳代以上であり，60 歳代が最多だった．第 4 波では 80
歳代以上が最多だったが，30 歳代以下及び 40 歳
代がそれぞれ 4 人と，第 3 波では見られなかった
若年層での死亡も見られた．
発症から死亡までの日数は，平均値・中央値共に 6～7 日だったが，その分布は 1 日～16 日まで幅広く散らばりを認めた．

-15-

献

1) 「新型コロナウイルス感染症(COVID-19)診療の手引き 第 3 版」診療の手引き検討委員会，
厚生労働省，2000, pp.6-13．
2) Nakamura, M., Hitosugi, M.: Emerging
COVID-19-related
deathsduringhome
recuperation in Japan. Geriatr. Gerontol. Int. 21(5),436-437. 2021.
3) Goh K.J., Choong M.C., Cheong E.H., et al.:Rapid progression to Acute Respiratory DistressSyndrome: Review of current understanding of
critical illness from COVID-19 infection. Ann.
Acad. Med. Singapore. 49(3), 108-118. 2020.
4) Dhont S., Derom E., Van Braeckel E., et al.: The
pathophysiology of ‘happy’ hypoxemia in
COVID-19. Respir Res. 21,198. 2020.
〈略歴〉
2010 年 横浜市立大学 医学科 卒業
2012 年 湘南藤沢徳洲会病院 救急総合診療部
医師2015 年 京都府立医科大学 法医学教室 助教
2019 年 滋賀医科大学 社会医学講座法医学部門
助教

(24)

日本バイオレオロジー学会誌(電子版) 第35巻 第2号 2021

要旨
シンポジウム2
⼤学におけるバイオレオロジー教育を考える〜円滑な医⼯連携研究の実現に向けて〜

-16-

(25)

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）

第 35 巻第2号

2021

医学教育の実態と変遷 〜教養教育を中心に〜
木村直史
新渡戸文化短期大学[〒164-8638

東京都中野区本町 6-38-1]

医師国家試験が 2 月中旬に実施されるようになっ

１．大学設置基準の大綱化による変化

たため，6 年次後期は多くの大学で実質的に国家

多様な社会のニーズに対応するため，1991 年に改正された大学設置基準により，大学に対する規試験対策に充てられるようになった。

制は大幅に緩和された（大学設置基準の大綱化）．

３．医学教育分野別評価の影響

その結果，多くの大学において教養課程が改組さ2010 年に米国 ECFMG が「2023 年以降、医学

れ，いわゆるくさび型教育課程へと移行した．そ

教育の国際的認証を受けている医学部の卒業生以れまで 2 年間の教養課程（または進学課程）を擁

外には米国での医師資格を与えない」と宣言した

していた医学部または医科大学では，これを廃止

ことから, 各大学で国際認証を受けるため，カリ

し，六年一貫教育に切り替えていった．自然科学

キュラムの変更を迫られた（新型コロナ感染症拡を含む教養教育の期間は 1 年半に短縮され，さら大の影響で 2024 年に延長）．この認証要件に 72に１年間に短縮されるようになった．同時に旧来

週以上の臨床実習期間が必要との理解から，4 年の〇〇学という科目名が廃止され，新たに学際的

次後期に臨床実習開始を開始する大学も増加し，な名称に変更される風潮が生まれた．自然科学と臨床実習前の授業科目の低学年への移行が加速さしての物理学，化学，生物学も同様の扱いを受けれた．

ることになり，一方で担当教員数も削減されてい４．医学研究への志向の涵養った．バイオレオロジーの基礎となる物理学も，臨床医学に重点を置いた初期のモデル・コア・

その授業時間数は，大幅に短縮された．各大学医

カリキュラムに対する反省から，改訂後は「選択学部および医科大学におけるこのような教育改革

的な大学独自のカリキュラムの設定」1,2)について

は，その後の約 10 年間に進められ，医学教育のコ言及され，研究室配属などの学生時代から医学研

ア化・モデル化を迎えることになった．

究への志向を涵養する教育や大学院との連動を含

２．医学教育モデル・コア・カリキュラムの導入

むプログラムやコースの設置が推奨されている．

2001 年 3 月に策定された医学教育モデル・コ

卒前教育におけるこのような研究の機会の活用がア・カリキュラムにおいて，それまで物理学，化

バイオレオロジー教育へ向けた医工連携可能な接学，生物学に含まれていた内容は，医学教育のた点になるのではないかと考える．

めの「準備教育」として位置づけられることにな
文

り，「準備教育モデル・コア・カリキュラム」として教育内容ガイドラインが示された．その内容

献1) モデル・コア・カリキュラム改訂に関する連絡調整委員会，モデル・コア・カリキュラム改訂に関する専門研究委員会：医学教育モデル・コ
ア・カリキュラム―教育内容ガイドライン―平成 22 年度改訂版．2011. pp.1-106.
2) モデル・コア・カリキュラム改訂に関する連絡調整委員会，モデル・コア・カリキュラム改訂に関する専門研究委員会：医学教育モデル・コ
ア・カリキュラム―平成 28 年度改訂版．2017,
pp. 1-234.

は 2011 年の改訂版の巻末に残されている 1)。大綱化によって規制緩和されたカリキュラムは，ガイ
ドラインに沿って再編成されることとなった．モデル・コア・カリキュラムで基準化された教育内容については，学内試験のほかに共用試験 CBT とOSCE によって評価されることとなり，これらは2001 年からのトライアルを経て，2005 年 12 月から正式実施となった．医学教育モデル・コア・カ〈略歴〉
1980 年 東京慈恵会医科大学 医学部医学科 卒業
1980 年 東京慈恵会医科大学 第 2 薬理学教室助手
1989 年 同上 第 2 薬理学教室 講師（医学博士）
1993 年 同上 第 2 薬理学教室 助教授
2002 年 同上 薬理学講座第 2 教授, 医学教育研究室 室長を兼務
2019 年 東京慈恵会医科大学を定年により退職
2020 年 新渡戸文化短期大学 学長．東京都立大学客員教授．東京慈恵会医科大学客員教授．

リキュラムは 2007 年に一部が改訂され，2011 年
1)，2017 年の改訂 2)を経て，今日に至っている．モデル・コア・カリキュラムの導入によって，多くの医学部では，1 年次に準備教育，2, 3 年次に基礎
医学・社会医学，4 年次に臨床医学の座学，5, 6 年
次は臨床実習というスタイルを採用することになった．
2004 年 4 月から初期臨床研修が必修化され，

-17-

(26)

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）

第 35 巻 第 2 号

2021

医科大学におけるレオロジー教育の重要性 〜医学教育の視点から〜
向所 賢一
滋賀医科大学 医学部 医学・看護学教育センター [〒520-2192 滋賀県大津市瀬田月輪町]
いる技術シーズと医療現場からのニーズを把握し、それらのマッチングさせることが重要となる。近年、このマッチングを行う HUB 組織が、企業や大学、自治体等で構築されてきている。日本バイオレオロジー学会年会が、マッチング HUB として機能することが、円滑な医⼯連携研究の実現につながると考える。

１．はじめに疾患や症候を原理から理解するために、医学部におけるレオロジー教育は重要である。しかし、近年の医学の急速な進歩と社会からの医師に対する大きな期待から、医学部で教育しなければいけない項目が膨大となってきている。まずは、医学教育の現状をお伝えした
後に、円滑な医⼯連携研究へ向けての方略を考える。

６．結語

医学部 6 年間の中で、社会からの多様なニーズに対応できる医師を養成しなければならない現状では、レオロジーに関する講義や実習を増加させることが困難である。よって、円滑な医⼯連携研究の実現に向けて、別の手段を講じる必要がある。本学会において、各施設の技術シーズと医療ニーズを明らかにし、マッチン
グシステムを構築することも一つの方法かもしれない。

２．医学教育モデル・コア・カリキュラムが改訂

平成 28 年度に医学教育モデル・コア・カリキュラムが改訂された。「多様なニーズに対応できる医師の養成」を目指して取りまとめられ、国際的な公衆衛生や医療制度の変遷を鑑み、国民から求められる倫理観、
医療安全、チーム医療、地域包括ケアシステム、健康
長寿社会などのニーズに対応できる実践的臨床能力を有する医師を養成することを意識したものとされ、必要最小限とするために総量のスリム化が図られたとのことだが、相当な分量になっている 1)。

文献1）文部科学省.モデル・コア・カリキュラム改訂に関する連絡調整委員会 医学教育モデル・コア・

３．国際認証のために臨床実習期間の確保

医学教育の国際レベルでの質保証のため、世界医

カリキュラム 平成 28 年度改訂版

学教育連盟の定める国際基準に則った医科大学、

https://www.mext.go.jp/component/b_menu/shin

医学部における医学教育の認証評価が各国で行わ

gi/toushin/__icsFiles/afieldfile/2017/06/28/

れており、アウトカム基盤型教育や診療参加型臨1383961_01.pdf

床実習が推進され、これまで以上に、臨床実習期2) 奈良信雄：医学教育分野別評価の意義と展望,間を確保することが必要となった 2)。

医学教育 48, 405～410, 20173) 厚労省．医道審議会（医師分科会）報告書――
シームレスな医師養成に向けた共用試験の公的化

４．共用試験公的化へ

共用 試 験 は 、 総合 的 理 解 度 を測 る
C o m p u t e r B a s e d T e s t in g ( C BT ) と 態 度 ・
基 本 的 臨 床 技 能 を 評 価 す る O b j e c ti v e
S t r u c t u re d
Cl i n i c al
E xa m i n a ti o n(OSCE)が あ る 。学 生 は 、 臨 床 実 習 前 に 共
用 試 験 に 合 格 し な け れ ば な ら な い 。 この共用試験が公的化されることが 2020 年 5 月，厚労省医道審議会医師分科会の報告書に明記された 3)。
これ以前に、教養、基礎医学、社会医学系科目や臨床科目の講義を終了していなければいけない。
５．技術シーズと医療ニーズの把握とマッチング

レオロジー教育の充実以外に、医工連携を強化し、円滑に実施する方略を考える。まずは、各施設が有して-18-といわゆるStudent Doctorの法的位置づけについて．2020．
〈略歴〉
1994 年 滋賀医科大学医学部卒業
2001 年

滋賀医大病理学講座助手

2006 年

英国オックスフォード大学留学

2010 年

滋賀医大病理学講座准教授

2020 年

滋賀医大医学・看護学教育センター教授

2021 年

滋賀医大 副理事

(27)日本バイオレオロジー学会誌（電子版）

第 35 巻第2号

2021

医⼯連携研究を実現させるために〜⼯学系⼤学の教育実態を踏まえて〜
工藤 奨
九州大学

大学院工学研究院

機械工学部門[〒819-0395

福岡市西区元岡 744]いる所属が異なる先生方がオムニバス形式でおこ

１．はじめに⼤学におけるバイオレオロジー教育を考える〜

なわれてました．医学部の先生の講義を聞いたの

円滑な医⼯連携研究の実現に向けて〜と題した今は初めてでしたが，専門家として熱く語ってらっ

回のシンポジウムにおきまして，発表の機会をいしゃった記憶があります．学生に専門家が熱く語

ただき，大会長の一杉正仁教授には心より感謝申るということは大事な気がしており，そういう機し上げます．工学系教員の立場として話題を提供会があったらよいなと感じております．
九州大学工学部では，教員の海外派遣制度があさせていただき，皆さまと議論ができましたら幸り，１週間ほど米国教育システムの見学および実いです．

践プログラムに参加する機会がありました．
Stanford 大学，UC Santa Cruz，シリコンバレーの２．経験をもとに感じていること
自分自身の経験をもとに，皆さまと議論するネベンチャー企業などを見学・意見交換を行う機会

タとしてお話させていただきます．紙面の都合もがあり，米国教育システムを 20 年ぶりに垣間見るありますので，予稿には私自身が経験しました一ことができました．米国でも起業マインドが非常部を書かせていただきます．

に高い土地柄ということもあり，進んだ取り組み

機械工学科を卒業後，現在，機械工学科で教員をおこなってました．その中で，スタンフォード

として研究教育をおこなっております．現在の専大学が取り組んでいたバイオデザインという教育

門は主に細胞の力学応答や細胞内の物質移動現象

プログラムのお話を少しだけ聞く機会がありましを扱っております．学部時代に，岡小天先生ご執た．現在では，日本国内にも導入されており，一筆の物理科学選書７バイオレオロジーを教科書と部で運用が開始されています．医療機器開発を主して谷下一夫先生（慶応大学名誉教授）が，バイとした教育プログラムになっていますが，基礎研

オレオロジーという選択科目を講義されておりま

究分野における医工連携研究にも通じるところがした．その講義で，はじめて医工の境界領域に触あり，非常によい教育プログラムだと思っておりれる機会を得ることができました．力学を中心とます．今後の医工連携を推進するうえでもヒントした機械工学科のカリキュラムの中で，かなり異になる考え方がありますので，当日ご紹介したい

彩を放つ科目に大変興味をもったことを記憶してと思います．

おります．おそらく，今も私と同じように医工のシンポジウム当日は，私の経験をもとに医工連

境界領域に興味を持つ学生がいるのではと思いま

携を今後どのようにすると円滑になっていくかにす．研究室配属前の学部教育時代の科目設置はか

ついて私見を述べたいと思います．皆様と一緒になり大事な気がしております．

ご議論できましたら幸いです．

芝浦工業大学在職時に， University of California,〈略歴〉
1998 年 慶應義塾大学 大学院理工学研究科
生体医工学専攻博士課程単位取得退学
博士（工学）
1998 年 芝浦工業大学 機械工学科 助手
2000 年 芝浦工業大学 機械工学科 講師
2001 年 University of California , San Diego
客員研究員
2007 年 芝浦工業大学 機械工学科 准教授
2007 年 芝浦工業大学 バイオトランスポート
センター センター長
2010 年 芝浦工業大学 機械工学科 教授
2012 年 九州大学 機械工学部門 教授
2021 年 九州大学 医用生体工学研究センター
センター長

San Diego の Shu Chien 教授の研究室で 1 年間研究に携わりました．当時，国内では研究レベルにおいて医工連携推進の機運が高まりつつあったと記憶 し て い ま す ． 米 国 で は Department of Bio
engineering が主要大学に設置され始め，研究面だ
けでなく，人材育成にも力を入れ始めていたころ
かと思います．米国での講義に興味がありました
ので，いくつかの講義を聴講しました．流体力学の講義に関しては，日本とほぼ同じ印象をうけました．生物化学の講義は，その分野に精通されて

-19-

(28)

日本バイオレオロジー学会誌(電子版) 第35巻 第2号 2021

要旨
第40回バイオレオロジー・リサーチ・フォーラム
嚥下障害による事故を予防するために

-20-

(29)

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）

第 35 巻 第 2 号

2021

嚥下障害の病態と発生機序について
武原 格
東京都リハビリテーション科 リハビリテーション科 [〒131-0034
１．はじめに食べるという行為は、単に生きるために栄養と水分を摂取するという意味だけではなく、食べるという行為自体が生きる楽しみにもつながっている。摂食嚥下機能は、加齢とともに低下する。加齢に伴う嚥下機能の低下の原因として、歯の欠損による咀嚼力低下、唾液分泌量減少に伴う食塊形
成不良、咽頭近くの低下に伴う嚥下反射惹起遅延、喉頭低位に伴う嚥下反射時の喉頭挙上距離の延長などが挙げられる。さらに、嚥下障害は様々な疾患で発症する。そのため適切に摂食嚥下機能を評価し、リハビリテーション医療を行い、安全な経口摂取を獲得し、口から食べ続けられることは重要である。
２．嚥下障害を引き起こす疾患
嚥下障害を引き起こす疾患は、器質的原因と機能的原因の大きく 2 つに分類できる。
器質的原因とは、嚥下に関わる舌や咽頭・喉頭、食道などの炎症や腫瘍などによって、構造が変化したために動きが悪くなる場合や、食塊の通過が困難になるため、嚥下障害を生じるものである。
代表的なものとして、口腔内や咽頭・食道の腫瘍、舌癌術後の舌短縮による食塊の口腔から咽頭への食塊移送困難、扁桃炎による咽頭の食塊通過困難などが挙げられる。その他にも頚椎骨棘が前方に突出し、嚥下時の喉頭蓋反転を阻害することによる嚥下障害や、食道裂孔ヘルニアによる胃食道逆流も含まれる。
機能的原因とは、嚥下に関わる舌や咽頭・喉頭、食道などの嚥下に関わる部位の構造的な問題はな
いものの、食塊の動きと嚥下運動のタイミングが合わず、嚥下障害を生じるものである。代表的なものとして、脳出血や脳梗塞、クモ膜下出血などの脳卒中や、パーキンソン病、神経筋疾患などが含まれる。他にも悪性腫瘍に対し行われた放射線治療が原因となることや、内服薬の影響により摂食嚥下機能が低下することもある。
３．機器を用いた嚥下機能評価
日常の食事場面を観察することは、摂食嚥下障
害評価の基本である。しかし、嚥下運動に伴う食塊の移動と口腔・咽頭・食道の嚥下関連器官の動きを体表から観察することは不可能である。その東京都墨田区堤通 2-14-1]

ため、機器を用いた検査が必要となる。日常診療場 面 で は 、 嚥 下 造 影 検 査 （ videofluoroscopic
examination of swallowing：以下 VF）および嚥下内視 鏡 検 査 （ videoendoscopic examination ofswallowing：以下 VE）が嚥下機能評価に用いられる。VF と VE それぞれ長所と短所があり、それぞれを組み合わせて評価することで、多くの情報が得られ、嚥下障害評価および治療に有効である。
VF は、X 線透視装置を用いた造影検査で、嚥下運動に伴い造影剤を含む検査食が口腔から咽頭そして食道へと流入する状態を観察し、器質的異常や機能的異常、誤嚥、咽頭残留の有無などを明らかにする検査である。
VE は、ファイバースコープを用いて直視下で声門閉鎖機能、唾液や分泌物、食塊などの咽頭残留の状態を観察する検査である。機動性に優れ持ち運び容易であるため、ベッドサイドでも検査が可能である、実際の飲食物を利用できるなどの長所がある。
３．嚥下障害の病態
延髄病変により球麻痺が生じると、咽頭期の障
害により喉頭挙上・咽頭収縮・食道入口部開大などに運動障害を生じる。咽頭への放射線療法等により、軟口蓋の挙上が障害されると、嚥下反射時の口腔咽頭内の圧上昇が不十分となり、食塊を咽頭から食道に送り込むことが困難になる。また軟
口蓋挙上不全により鼻咽腔閉鎖不全となるため上咽頭に食塊が流入する。その他疾患ごとに、様々な摂食嚥下障害の病態があり、講演時には多くのVF、VE 動画を供覧する予定である。
〈略歴〉
1994 年 東京慈恵会医科大学卒業
1996 年 東京慈恵会医科大学リハビリテーション
医学講座入局
2002 年 米国ペンシルバニア大学留学2014 年 東京慈恵会医科大学リハビリテーション
医学講座准教授
2016 年 東京都リハビリテーション病院
リハビリテーション部長
2020 年 東京都リハビリテーション病院研究担当部長
日本リハビリテーション医学会 認定臨床医・専
門医・指導医日本摂食嚥下リハビリテーション学会 理事・評議員
日本嚥下医学会評議員
東京摂食嚥下リハビリテーション研究会幹事

-21-

(30)

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）

第 35 巻第2号

2021

誤嚥の検知に向けた工学的アプローチ
北村陸*，槇徹雄**，武原格***，一杉正仁*****東京都市大学大学院 [〒158-8557 東京都世田谷区玉堤 1-28-1]，**東京都市大学***東京都リハビリテーション病院 [〒131-0034 東京都墨田区堤通 2-14-1]****滋賀医科大学 [〒520-2192 滋賀県大津市瀬田月輪町]
幅の最大値の平均および誤差範囲を示す．図 2 よ１．はじめに近年，日本では誤嚥性肺炎による死亡者が増加

り振幅の最大値を比較すると口蓋音，口唇音およ傾向にある．これまでわが国の死因順位では第 7

び舌音は 0.2 以下であるのに対し，空咳および咳位であったが，令和元年度の人口動態統計による

は 0.4 以上であることが分かった．

と不慮の事故を抜き第 6 位となった

1）

．また，誤

嚥性肺炎による人口 10 万対の死亡率は 32.6 であ
Cepstrum

3.0

るのに対して，
65 歳以上の高齢者に限っては 111.8と非常に高くなっている．そのため，高齢化が進行する日本において，誤嚥性肺炎を早期発見する

2.0
1.0

Ka
Ki
Ku
Ke
Ko
Pa
Pi
Pu
Pe
Po
Ta
Chi
Tsu
Te
To
Dc
C

0.0

ことは非常に重要であると言える．

Fig.1 Average of maximum cepstrum

本研究では誤嚥性肺炎の予防の一環として，咳を検知するシステムの構築を目的とし，口蓋音，
口唇音，舌音，空咳，咳の音声を収集しケプストラ
Amplitude

ム分析を行った

1.0

2）．分析結果を基に声と咳の分離

0.5
0.0

Ka
Ki
Ku
Ke
Ko
Pa
Pi
Pu
Pe
Po
Ta
Chi
Tsu
Te
To
Dc
C

を行い，咳の検知システムを構築した．
２．音声の収集および分析

Fig.2 Average of maximum amplitude

本実験は東京都リハビリテーション病院倫理審査委員会の承認を受け，実験参加者には事前に実験内容を説明し，インフォームドコンセントを得

３．咳の検知システム

た上で実施した．実験参加者は女性 16 名とし，声音声の分析結果を基に咳の検知システムを構築と席の音声の収集を行った．年齢，体重，体調等にした．咳と判断する閾値は実験的に設定し，ケプ

関するアンケートを行った後，声と咳の音声を咽ストラムを 1.1 以下，振幅を 0.15 以上とした．振頭マイクで録音した．録音した音声の詳細を表 1

幅の閾値は，振幅の小さい咳の検知漏れを防ぐたに示す．咳は非加熱式ネブライザーによってクエめに上記の値とした．単一指向性マイクを使用し，ン酸溶液を霧状にし，実験参加者が吸い込むこと

口元からマイクを 20 cm 程離した状態で音声を収で咳を誘発した．

集した．実験参加者の発した口蓋音および咳を判断した結果，咳のみを検知することができた．

Table1

Recorded soundSound type

Vocalization content

Palatal sound「Ka,Ki.Ku,Ke,Ko」

ケプストラム分析を用いることで声と咳を分離する

４．まとめ

Lip sound「Pa,Pi,Pu,Pe,Po」

ことができた．分析結果より咳と判定する閾値を決定

Tongue sound「Ta,Chi,Tsu,Te,To」

し，決定した閾値より咳を検知するシステムを構築し

Dry cough(Dc)Cough on purpose

Cough(C)

Nebulizer-induced coughた．今後は臨床実験での活用を予定している．
文

図 1 にケプストラムの最大値の平均および誤差

献1) 「人口動態調査結果 」（厚生労働省）
2) slideshare，“やさしく音声分析法を学ぶ：ケプ
ストラム分析と LPC 分析”，<https://www.slid
eshare.net/ShinnosukeTakamichi/lpc-49065650>,（参照日 2020 年 6 月 15 日）.

範囲を示す．図 1 より口蓋音，口唇音，舌音ともに 1.5 以上の値であるのに対して，空咳および咳
は 0.8 以下の値であることが分かった．図 2 に振

-22-

(31)

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）

第 35 巻 第 2 号

2021

誤嚥事故の裁判例からみた予防対策馬塲 美年子慶應義塾大学医学部総合医科学研究センター [〒160-8582
１. 施設における誤嚥事故と法的責任

東京都新宿区信濃町 35]

が直ちに注意義務違反になるわけでなく、本人の状態、食材選択の根拠、提供方法、介助の状況などを考慮して過失の有無が判断されていた。

誤嚥事故は、死亡や重度の障害など重篤な被害被が発生することが多い。医療施設や介護施設で食物誤嚥事故が発生した場合、施設や誤嚥に直接関与した個人が、刑事・民事・行政の 3 点から法的責任を問われる可能性がある。刑事としては、業務上必要な注意を怠って人を死傷させたとして
業務上過失致死傷で起訴される可能性がある。民事としては、被害者やご遺族に対する損害賠償責任が発生する。行政としては、指定の取り消しや命令、勧告などの行政処分が下される。
今回、施設で発生した食物誤嚥事故の民事判
例・刑事判例の調査から、施設や個人の責任、予防対策について検討したので報告する。

Table2 誤嚥された食物
食事全体
パン
マグロ刺身
こんにゃく
白玉だんご
バナナ
飴玉
スイートポテト
さつま揚げ様
玉子丼
全粥
おにぎり
シュウマイ
粉ふきいもなど
もち

２．民事判例

3

5

2
2

4

1 1
1 1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1

認容
棄却

2000 年以降、介護・医療施設において食物誤嚥による窒息が疑われた事故において被害者側が損害賠償請求を提起した事例を検索し、調査した。
対象 30 例中、請求が認められた事例は 17 例で、そのうち 2 例は個人、16 例は施設の責任（使用者責任）が認められたものであった（重複あり）。過失が認められるのは、提供した食物・提供方法、食事中の体制、
誤嚥後の措置において注意義務違反が認められた場合である。注意義務違反があっても、誤嚥の予見可能性

特別養護老人ホームでドーナツを誤嚥して女性が死亡した事故で、ドーナツを提供した准看護師
が業務上過失致死で起訴された。１審では過失が認められ有罪判決が出されたが、控訴審では刑法上の注意義務に反するとは言えないとして無罪判決が出された。

がない場合、過失は認められない。公判における争点について、Table1 に示す。

５．まとめ

0

(1)*

1

提供した食物・提供方法

8

8

16

食事中の体制（見守り・嚥下の観察など）

11

11

22

誤嚥後の措置

6

13

19

その他
死因
食事介助の教育・指導
盗食の防止

8

3

11
7
3
1

5
2
1

2
1
0

6

8

10（件）

注意義務違反（過失）の判断には、本人の状況、施設の役割、家族の要望、契約内容、介護/看護記録など諸状況が考慮される。また、施設の役割や介護の契約
内容によって、求められる注意義務の範囲も異なってくる。そのことを踏まえ、被介助者の諸状況の最新情報は介護に関与するスタッフ全員で共有すること、高齢者の場合、特に嚥下障害が指摘されていなくても、加齢による嚥下機能の低下が考えられるため注意する

過失あり 過失なし TTL.

１4

3．刑事判例

Table1 誤嚥事故民事判例 30 例の争点

誤嚥の予見可能性

2

こと、少しでも異変を認めた場合は誤嚥を疑い速やかに対応することが大変重要であろう。

*: 地裁判決（高裁で過失あり）

誤嚥された食物を Table2 に示す。誤嚥リスクが高い食材（パン、こんにゃく、もちなど）の提供

-23-

〈略歴〉
1996 年 慶應義塾大学医学研究科修士課程終了
1996 年 慶應義塾大学医学部法医学教室助手
2006 年 慶應義塾大学医学部総合医科学研究センター助教2019 年 博士（医学）(32)日本バイオレオロジー学会誌(電子版) 第35巻 第2号 2021

要旨
学会奨励賞応募講演-24-

日本バイオレオロジー学会誌（電子版） 第 35 巻 第 2 号

2021

(33)

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2) James K. Kirklin et al., The Journal of Heart andLung Transplantation, 2015
3) Elizabeth A. Genovese et al., The Society ofThoracic Surgeons, 2009

(11778-1-AP, ptoteintech)ࢆ⏝࠸ࡓ㸬vWF ࡣ໬ᏛⓎගἲ࡟᳨࡚ฟࡋ㸪᧜ᙳ࡟ࡣ LAS3000(FUJIFILM)ࢆ
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Omar, S.: Hemolysis and Nonhemorrhagic Stroke
During Venoarterial Extracorporeal Membrane
Oxygenation, Ann Thorac Surg.,, 756-763,
2019.
2) Phat, L. T.: Hemolysate-mediated platelet
aggregation: an additional risk mechanism
contributing to thrombosis of continuous flow
ventricular assist devices, Perfusion, , 401-408,2016.

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PDMS elastomer micromachining. Twelfth IEEE
International Conference on Micro Electro
Mechanical Systems, 222-227, 1999.

Figure 1. The cell tracking of A549 cell monolayer on
PDMS.

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19; 1(4): 222-227.
2) Sakurada K, et al. Int J Legal Med. 2005. 119(3):167-171.
3) N7Z. %`!EO. 1953. 4:77-114.

日本バイオレオロジー学会誌（電子版） 第 35 巻 第 2 号

2021

(38)

9,-B-C0FtOÊÜØs¥Ý ¸  } ¸  c       !    
I{W*,**ÞÂSG**ÞÂSf*,***otatÒY³t¼§hY³t [ 259-1143 ²p|®N`b~H»z 143]** otat°¶³MÌª°¶2D3F



 ÄHÄy¯I¬ ]*ÄyÁºÃ« GPIbα  von Willebrand isÜVWFÝ­LQ©x(Ä¡Zl¸ XI isÜFXIÝ,D:.6*ÉßÄyÁºÃ« GPIbα  N ·U VWF  A1 7?,D¾dÑÞFXI ­LQ©*[s_^tÈ¹J£ß\Ñ GPIbα-VWF VÅ°¶¨¦wÛqÉ¢"ÑÞFXI
¾Ñ*© ß¨¦t¬wÛ &­LQ©
(&  ( FXI  Lys253 * GPIbα 5 Å ÏÞÈ¹\Ñß[s*ej 15 Å ÚmÓÀÞ!bsÐ<.6A* 2 10-15 ´J£È¹ßbsQ©(^ CHARMM (Chemistry at
HARvard. Macromolecular) -36 ^n*© ß[s_ ^ t È ¹  ; C / @ >    Nano Scale
Molecular Dynamics (NAMD) *©
ßÈ¹*wÅ



 5 108 154;È¹*Å ÞuvÑ*J£ßRoot mean square deriviation (RMSD) *k 1 ±ßFXI È¹Ör & 300 ns µ GPIb (Ù)-VWF (Î) ÆdPuvÑ*ßKÕP FXI (¤E½)  Þ½±Ò[ LYS253(¿)  GPIbα  ASP73 ()  salt bridge *Þ­LQ© ßGPIbα  VWF × 6 T
salt bridge Ë#&)ÞFXI  GPIbα %'l­
LQ© 'ÞRMSD &Ç$uvÑ*R ß°¶ & FXI Gx+=8Ô
% GPIbα-VWF ÆdP­LQ©Þ
­LQ© GPIbα-VWF $%' ±g)ß°¶ VWF
A1 7?,D*ÞGPIbα
N ·7?,D"*È¹xÍ(ßX[s*©  ¾ ( 
(ß

-30-

 

 [s_^tÈ¹*© uvÑJ£È¹%' FXI
LYS253 * GPIbα ¾d(±g). FXI  GPIbα ¾d [sVWF ­LQ© *(±g)
ß

(39)

日本バイオレオロジー学会誌(電子版) 第35巻 第2号 2021

要旨
⼀般演題

-31-

日本バイオレオロジー学会誌（電子版） 第 35 巻 第 2 号

(40)

2021

᪥ᮏࣂ࢖࢜ࣞ࢜ࣟࢪ࣮Ꮫ఍ㄅ㸦㟁Ꮚ∧㸧 ➨  ᕳ ➨  ྕ ศᒱࢆక࠺⬻ື⬦ࡢ⾑ὶゎᯒ࡟࠾ࡅࡿฟཱྀቃ⏺᮲௳ࡢ᳨ウ‫‮‬ᆅ཭⣖*㸪∾㔝ᡂ᫭*㸪ᓥ㔝೺ோ㑻**㸪ⓑ㫽ⱥ**, Ọ㔝⚽᫂***ᮾி㒔ᕷ኱Ꮫ኱Ꮫ㝔 ᶵᲔᑓᨷ [ࠛ158-8547 ᮾி㒔ୡ⏣㇂༊⋢ሐ 1-28-1]**ᮾி㒔ᕷ኱Ꮫ ᶵᲔࢩࢫࢸ࣒ᕤᏛ⛉㸯㸬⥴ゝTable 1 WSSs and flow rates calculated with various ศᒱࢆక࠺⬻ື⬦ࡢ⾑ὶゎᯒ࡛ࡣᵝࠎ࡞ฟཱྀቃ

outlet BCs. Flow rates are percentages to inflow rates.

⏺᮲௳(outlet BC)ࡀ⏝࠸ࡽࢀ࡚࠸ࡿ㸬ฟཱྀᅽຊࢆ

Parameter

0 Pa ࡜ࡍࡿ Zero Pressure ࡸศᒱ⾑⟶ࡢฟཱྀὶ㔞ẚ
Outflow rate1,
Outflow rate2[%]

ࢆฟཱྀ⾑⟶ᚄࡢ n ஌ẚ࡜ࡍࡿ Power law ࡞࡝ࡣẚ㍑ⓗከࡃࡢ◊✲࡟᥇⏝ࡉࢀ࡚࠸ࡿࡀ㸪outlet BC ࡀ⤖ᯝ࡟୚࠼ࡿᙳ㡪࡟㛵ࡍࡿ᳨ウࡣᑡ࡞࠸㸬ᮏ◊✲
࡛ࡣᵝࠎ࡞ฟཱྀቃ⏺᮲௳ࢆ⏝࠸ࡓ⾑ὶゎᯒࢆ⾜࠸㸪⒗ෆቨ㠃ࡏࢇ᩿ᛂຊ(WSS)࡟࡝ࡢ⛬ᗘࡢᕪ␗ࡀ⏕ࡌࡿ࠿ࢆ᳨ウࡋࡓ㸬

Max_WSS[Pa]
Min_WSS[Pa]
Ave_WSS[Pa]

Boundary Condition
ZP

WM

PL020 PL025 PL030 PL035 PL040

84.4

80.6

71.9

76.3

80.6

84.0

87.0

15.6

19.4

28.1

23.7

19.4

16.0

13.0

5.10

5.04

4.83

4.89

5.04

5.11

5.11

0.03

0.03

0.05

0.04

0.03

0.03

0.03

0.53

0.61

0.80

0.70

0.61

0.54

0.47

ฟཱྀቃ⏺᮲௳ࡢ㐪࠸ࡣ⬻ື⬦⒗ෆࢆ㏻㐣ࡍࡿὶ㔞ࡢኚ໬ࢆᘬࡁ㉳ࡇࡋࠊ⤖ᯝⓗ࡟ WSS ศᕸࡶኚ㸰㸬ゎᯒ᪉ἲ ᮏ◊✲࡛౑⏝ࡋࡓ⬻⾑⟶ 3D ࣔࢹࣝࢆᅗ㸯࡟♧ࡍ㸬໬ࡍࡿࠋὶ㔞ẚࡀ᭱ࡶ␗࡞ࡿ PL020 ࡜ PL040 ࢆࣄࢺ⏤᮶᝟ሗࡢ౑⏝࡟㛵ࡋ࡚ࡣᥦ౪ඖ⑓㝔࡟࡚೔ẚ㍑ࡍࡿ࡜᭱኱ WSS ࡛ 0.28 Pa㸪᭱ᑠ WSS ࡛⌮ጤဨ఍ᢎㄆࢆᚓ࡚࠸ࡿ㸬

0.02 Pa㸪ᖹᆒ WSS ࡛ 0.33 Pa㸪ὶ㔞ẚ࡛ 15.1 %ࡢ
ᕪ␗࡛࠶ࡗࡓ㸬⾑⾜ືែ࡜⬻ື⬦⒗◚⿣ࡢ㛵㐃ᛶ࡟ࡘ࠸࡚ Meng ࡽࡣ㸪ቨࡀ⳼ⷧ໬ࡋࡓ⬻ື⬦⒗ࡣ
㧗 WSS ࡀቨ⣽⬊ࢆ௓ࡋࡓ◚⿣⤒㊰ࢆ㸪ቨࡀ⫧ཌ໬ࡋࡓ⬻ື⬦⒗ࡣప WSS ࡀ⅖⑕⣽⬊ࢆ௓ࡋࡓ◚⿣⤒㊰ࢆㄏⓎࡍࡿ࡜㏙࡭࡚࠸ࡿ 1)㸬ᮏィ⟬⤖ᯝ࡛ࡣ᭱኱࠾ࡼࡧ᭱ᑠ WSS ࡢᕪ␗ࡀᑠࡉ࠸ࡇ࡜࠿ࡽ
ฟཱྀቃ⏺᮲௳ࡢ㐪࠸ࡣ㸪◚⿣ண   Fig.1 Analysis model࡟኱ࡁ࡞ᙳ㡪ࢆ୚࠼࡞࠸࡜⪃࠼ࡽࢀࡿ㸬ࡋ࠿ࡋ㸪ᖹᆒ WSS ࡢᕪ␗ࡀẚ㍑ⓗ኱ࡁ࠸ࡇ࡜ࡣ㸪residence time ࡞࡝௚ࡢᅗ㸯࡟࠾࠸࡚⾑⟶ࡣྑ୰኱⬻ື⬦(Inlet)࠿ࡽྑ

⾑⾜ຊᏛⓗࣃ࣓࣮ࣛࢱࡢᕪ␗ࡀ኱ࡁ࠸ࡇ࡜ࢆ♧၀୰኱⬻ື⬦(Outlet1)࡜୰ᚰ⁁ື⬦(Outlet2)࡟ศᒱ

ࡋ࡚࠾ࡾࠊࡉࡽ࡞ࡿ᳨ウࡀᚲせ࡛࠶ࡿ㸬ࡍࡿ㒊఩࡛࠶ࡿ㸬ィ⟬᱁Ꮚࡣ㸪ቨ㠃㏆ഐ࡟ࣉࣜࢬ
࣒࣓ࢵࢩࣗ㸪ࡑࡢ௚ࡣࢸࢺ࣓ࣛࢵࢩࣗ࡜ࡋ㸪⥲᱁㸳㸬⤖ゝᏊ ᩘ ࡣ ⣙ 183 ୓ ࡜ ࡋ ࡓ 㸬 ゎ ᯒ ࡟ ࡣ ANSYS

 」ᩘࡢฟཱྀቃ⏺᮲௳ࢆ㐺⏝ࡋࡓ⤖ᯝ㸪ฟཱྀὶ㔞ẚ

Fluent19.0 ࢆ౑⏝ࡋࡓ㸬ὶධ᮲௳࡟ࡣࣁ࣮ࢤ࣏ࣥ

࡟᭱኱ 15.1%ࡢᕪ␗ࡀⓎ⏕ࡋࡓࡀ㸪⬻ື⬦⒗ෆࡢ᭱

࢔ ࢬ ࢖ ࣘ ὶ ࢀ ࢆ ୚ ࠼ 㸪 ฟ ཱྀ ቃ ⏺ ᮲ ௳ ࡣ Zero኱ཬࡧ᭱ᑠ WSS ࡢᕪ␗ࡣࢃࡎ࠿࡛࠶ࡾ㸪◚⿣ࡢุ

Pressure(ZP)㸪ᣦᩘࢆ n=2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0 ஌࡜ࡋ᩿࡟ᙳ㡪ࢆཬࡰࡍ࡛ࣞ࣋ࣝࡣ࡞࠸࡜⪃࠼ࡽࢀࡿ㸬ࡓ Power Law(PL)㸪ᐃᖖࡢ Windkessel model(WM)

WSS ࡔࡅ࡛࡞ࡃ௚ࡢ⾑⾜ຊᏛⓗࣃ࣓࣮ࣛࢱ࡬ࡢᙳ

ࢆࡑࢀࡒࢀ୚࠼ࡓ㸬࡞࠾㸪WM ࡣ PL ࡢ n=3.0 ࡜㡪࡟ࡘ࠸࡚ࡢㄪᰝࡸ㸪௚ࡢᙧ≧ࣔࢹ࡛ࣝࡢ᳨ドࡶྵ᏶඲࡟ྠࡌฟཱྀὶ㔞ẚ࡜࡞ࡗࡓ㸬ࡲࡓ㸪⾑ᾮࡣ㠀ࡵ᭦࡞ࡿ᳨ウࡀᚲせ࡛࠶ࡿ㸬ᅽ⦰ᛶࢽ࣮ࣗࢺࣥὶయ࡜௬ᐃࡋࡓ㸬ᩥ ⊩㸱㸬ゎᯒ⤖ᯝ࠾ࡼࡧ⪃ᐹ⾲㸯࡟ྛฟཱྀቃ⏺᮲௳࡟࠾ࡅࡿ㸪⒗ෆ WSS ࡢ᭱኱್㸪᭱ᑠ್࠾ࡼࡧᖹᆒ್࡜ฟཱྀὶ㔞ẚࢆ♧ࡍ㸬࡞࠾㸪PL ࡢᶓ࡟グࡍࡢࡣᣦᩘ n ࡢ್࡛࠶ࡿ㸬-32-1) Meng, H., et al. High WSS or low WSS? Complex
interactions of hemodynamics with intracranial
aneurysm initiation, growth, and rupture: toward aunifying hypothesis. AJNR Am. J. Neuroradiol.
35, 1254–1262 (2014).

日本バイオレオロジー学会誌（電子版） 第 35 巻 第 2 号

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）

第巻

第号

2021

(41)



赤血球容積粒度分布幅は高齢者
心不全の予後予測に有用である
丸山 徹*，中島啓太郎**，大神英一**，加藤和彦**，吉冨聡一**，原田実根***九州大学病院 血液腫瘍心血管内科[〒812-8582

福岡県福岡市東区馬出 3-1-1]**唐津東松浦医師会医療センター

佐賀県唐津市千代田町 2566-11][〒847-0041

入院後 BNP 値は著減し RDW に変動はなかった. 重１．緒言
心不全はほぼ全ての心疾患の終末像である．高症群と軽症群を比較すると重症例では HFrEF が，軽症

齢者の心不全は増加の一途を辿り（心不全パンデ

例では HFpEF が有意に（p < 0.01）多かった．重症群ミック）予後も不良であることからそのリスクをと軽症群とでは院内死亡率に有意差を認めなかった．

層別化して治療に結びつけることが重要である．

自宅退院例/他施設転院例/院内死亡例という転帰の分

その予後予測にはさまざまな指標が提唱されて類でも，重症群と軽症群で有意差は認めなかった.

いるが，コストや即時性に問題がある指標も多い．

しかし RDW ≥ 15%の群は RDW < 15%の群に比べ赤血球容積粒度分布幅（ red cell distributionて i)入院期間が長く，ii)自宅退院例が少なく，iii) 他

width: RDW）は血液検査（血算）で容易に評価さ施設転院例が多く，iv) 院内死亡率（心血管死亡率）

れて，心血管系疾患の治療や予後の予測に利用さが有意に（p < 0.01）高かった 1).

れている．そこで今回，高齢者心不全の予後予測

４．考察に RDW が有用であるか否かを検討した．

赤血球容積粒度分布幅（RDW）は自動血球計測器

２．対象と方法

で比較的簡便に測定されてさまざまな心疾患の予後と対象は心不全の治療目的で入院した 75 歳以上の高関連することが報告されている. 今回の検討では，高齢者 102 名（男性 46 名，女性 56 名，平均年齢 86.7

齢者の心不全例においても RDW が心不全入院後の転±7.9 歳）で，NYHA 心機能分類は III～IV 度，血漿 BNP

帰に BNP 値や左室駆出率以上に有用で安定した指標

値 100 pg/ml 以上とした．但し RDW に影響を及ぼしであることが明らかとなった．RDW は高齢者に多い貧うる血液疾患や Hb10g/dl 以下の貧血例は除外した．

血や腎機能低下，栄養不良に影響される. RDW と心３．結果

不全の予後との関連については，心不全に伴う炎症を

入院時の主な検査結果を表に示す．これらを左背景としたストレス造血や赤血球の髄内成熟不全が室駆出率 50%で駆出率低下群（Heart Failure with

RDW を増加させ，赤血球は RDW が増加すると変形能

reduced Ejection Fraction (<50%): HFrEF）と駆出が低下することが知られることから、全身的な微小循率維持群（Heart Failure with preserved Ejection

環障害が心不全の予後を悪化させたと考えられた 2)．

Fraction (≥ 50%): HFpEF）に，BNP 値で重症群（1000

５．結言

pg/ml 以上）と軽症群（1000 pg/ml 未満）に分類し，
RDW のカットオフ値 15%でも 2 群に分類した．

今回の検討で入院を要する高齢者（75 歳以上）の心不全症例では，赤血球容積粒度分布幅（RDW）が予後

表. 入院時検査成績（n = 102）の規定因子になることが示唆された．高齢者の心不全は生命予後に直結する点から簡便に算出される RDW

検査項目
白血球数 (/µL)

74.5 ± 26.9

は心不全のリスクの層別化に貢献しうると考えられた．

CRP (mg/dL)
RDW (%)BNP (pg/mL)
mean ± SD
medianrange
左室駆出率 (%)
mean ± SD
medianrange

3.22 ± 2.52
14.7 ± 0.9

文 献1) Nakashima, K., Ohgami, E., Kato, K., Yoshitomi, S.,
Maruyama, T., Harada, M.: Prognostic
significance of red cell distribution width in
hospitalized older patients with heart failure or
infection. Geriatr, Gerontol, Int, 19, 988-992,
2019.
2) Patel, K. V., Mohanty, J. G., Kanapuru, B.,
Hesdorffer, C., Ershler, W. B., Rifkind, J. M.:
Association of the red cell distribution widthwith red blood cell deformability. Adv, Exp, Med,
Biol, 765, 211-216, 2013.

438 4 ± 196.4
957
143 - 2893
47.0 ± 9.6
50.0
22 - 65-33-

日本バイオレオロジー学会誌（電子版） 第 35 巻 第 2 号

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）

第

巻

第

2021

(42)

号

A comparison of the description of uniaxial stress-strain relationships
with and without initial tangent modulus for human carotid arteryusing isotropic hyperelastic models
Hiroshi Yamada*, Subraya Krishna Bhat***Dept. Biological Functions Engineering, Kyushu Institute of Technology [2-4 Hibikino, Wakamatsu-ku,
Kitakyushu 808-0196] **Dept. Mechanical Engineering, National Institute of Technology Karnataka, Indiaand is determined from the stress-strain curve.

1. Introduction

The material constants are determined with or

Rupture of fibrous caps has been predicted bywithout ITM using Igor Pro 8 (WaveMetrics).

stress analysis by using a hyperelastic model. To use
the hyperelastic model, one needs to identify thematerial

beforehand1,2).

constants

Mechanical

3. Results and Discussion

characterization is conducted widely for biological

The results of curve fitting with the ITM to the uniaxialorgans and tissues to provide their mechanicalstress-strain curves of five specimens from human carotid

properties, stress and strain states.

artery are shown in Fig. 1. The results of curve fittings

We identify the initial tangent modulus (ITM) or

without the ITM are closer to the experimental curves, andelastic modulus in a linear elastic material model atthe difference of the ITM (E) is 33% ± 15% (mean ± SD)

first by applying one of the material constants for thecompared to the results with ITM. The current method has

ITM and then determine the rest of the material

an advantage not only to reproduce the stress-strain curves

constants by curve fitting to the stress-strain curve.

but also its ITM with allowable errors.

In this study we compare the two methods ofidentification with and without the ITM.
2. Methods
Chagnon et al. (2017) obtained the ITMs forincompressible orthotropic Gasser-Ogden-Holzapfel
hyperelastic model and Bhat et al. (2020) obtained
those for various forms of incompressible isotropic
hyperelastic models1, 2).
Without shear strain components, the strain energy
density function of an isotropic form of Chuong-Fung

Fig. 1 Curve fitting with the ITM to the uniaxial stress-strainmodel3) is expressed with principal components ofcurves of five specimens from human carotid artery2). CF:

Green’s strain tensor E1, E2, E3 as

W=

c
2

exp Q +H
2

( J − 1)
2

fibrous cap, CN: control. 72M/F: 72-year-old male/female.
(1)
4. Conclusions
Curve fittings with ITM reproduced the uniaxial

Q = b1 ( E1 + E2 + E3 ) + 2b4 ( E1 E2 + E2 E3 + E3 E1 ) (2)222stress-strain curves of human carotid artery reasonably.

where c, b1 and b4 are material constants, H is an

Referencesindetermined pressure and J is equal to the Jacobian of

1) Chagnon, G., Ohayon, J., Martiel, J.-L. and Favier,D.: Hyperelasticity modeling for incompressible
passive biological tissues. In Biomechanics of
Living Organs, Payan, Y. and Ohayon, J. (Eds.),
Chap. 1, Academic Press, Oxford, 2017, pp. 3-30.
2) Bhat, S. K., Sakata, N. and Yamada, H.: J. Mech.
Med. Biol., 20, 2050014, 2020.
3) Chuong, C. J. and Fung, Y. C.: J. Biomech. Eng.,
105, 268-74, 1983.

the deformation gradient tensor2).
In the case of uniaxial loading test, the ITM(Young’s modulus E) is expressed as

E=

3
2

c(b1 − b4 )

(3)

-34-

日本バイオレオロジー学会誌（電子版） 第 35 巻 第 2 号

第 44 回日本バイオレオロジー学会年会

2021

(43)

プログラム・抄録集

薄膜弾性壁中大脳動脈瘤内流れの周波数特性〇 山口隆平*, Nadia Shaira Shafii**, Kahar Osman**, 太田信**

東北大学流体科学研究所 [〒980-8548 仙台市青葉区片平 2-1-1]**
Universiti Teknologi Malaysia (Skudai, Malaysia)

１ ． 緒言薄膜弾性壁脳動脈瘤内流れに関する実験的研究は、
Phantom model の製作が容易でないことから，多くの研究では剛体壁を仮定し，WSS，Flow instability などがCFD で進められている。この報告では、中大脳動脈脈
MCA:M1 から M2, M3 への分岐点に発生した動脈瘤に着目し，薄膜弾性壁を持つ動脈瘤と剛体モデルを用い

Rigid model
Elastic model
Fig.3 Velocity contour at peak systole (t/T= 0.280)

動脈瘤内の流動不安定性 Flow Instability を実験的に検討した．

剛体と弾性壁の最大収縮期の流れを、図 3 に示

２．計算及び実験方法の点 A, C, M, S は後述の流れの不安定性す。瘤内の実験に使用するモデル瘤のシリコン製 Phantomの 形 状 を ， Figure 1 に 示 す ． ACA:A1 Diameterを 示す KEC (Kinetic Energy Cascade) の 顕著な点

d1=2.80 mm, ACA:M2 d2= 2.3 mm, MCA:M3 d3= 1.8を示す。ここでは、点 A と C の結果 のみ示す。

mm，瘤部は Width W= 11.9 mm, Height H= 13.3 mm,
Depth D=14.9 mm である．瘤壁は Dow Chemical のシリコン Sylgard 184 で作製した[1]．このときの弾性係数は E= 0.67 MPa である．血液とほぼ同じ物
性の作動流体 Aqueous Glycerol with NaI，動粘度
Q ×10-6 m2/s，密度U=1.188 g/cm3 を用いる．無次元振動数 α=1.89 である。
２．結果および考察

Fig.4(a) KEC at point M in Fig.3

Fig.1 Morphology of elastic full-scale aneurysm MCA

Fig.4(b) KEC at point C in Fig.3
３．結び 流れの不安定性は、弾性壁で剛体壁モデルより減衰する。低周波域では減少勾配、高周波域では漸近する減衰率が大きい。
文献 [1] Yamaguchi, R, Nadia Shafii. et al., JFCMV, 2019,
7(2), 73-86.

Fig.2 Flow circuit-35-

日本バイオレオロジー学会誌（電子版） 第 35 巻 第 2 号

(44)

2021

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Fig. 1

Experimental setup.

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HLF ⣽⬊ࡢ࠺ࡕ㸪㧗㌿⛣ᛶ࡛࠶ࡿ SRY-box 9㸦௨ୗ SOX9㸧ࢆσⓎ⌧ࡋ࡚࠸ࡿࡶࡢ㸦௨ୗ HLF SOX9㸦+㸧㸧࡜ప㌿⛣ᛶ࡛࠶ࡿⓎ⌧ࡋ࡚࠸࡞࠸ࡶࡢ㸦௨ୗ HLF SOX9㸦Ѹ㸧㸧ࢆ

Fig. 2⏝ពࡋࡓ㸬ᅽ⦰㈇Ⲵࢆ୚࠼ࡿࡓࡵ࡟㸪HLF ⣽⬊ࡢᠱ⃮ᾮࢆ࣐࢖ࢡࣟὶ㊰࡟ὶࡋࡓ㸬࣐࢖ࢡࣟὶ㊰ࡢ㧗ࡉࡣ 5μm㸪ᖜࡣ 1000 μm ࡛࠶ࡿ㸬ᐇ㦂⣔ࢆ Fig. 1 ࡟♧ࡍ㸬ᐇ

A comparison of the survival rates of HLF
SOX9(+) and HLF SOX9(-) in the
microchannel without constriction.

⣽⬊㛫࡟᭷ព࡞ᕪࡣぢࡽࢀ࡞࠿ࡗࡓ㸦 < 0.05㸪t ᳨ᐃ)㸬ࢀ࡚࠸ࡿ㸬inlet ࡼࡾ⣽⬊ᠱ⃮ᾮࢆ 71 μL/min ࡛ὶࡋ㸪outlet ࠿ࡽ⣽⬊ᠱ⃮ᾮࢆᅇ཰ࡋࡓᚋ㸪⏕Ṛุᐃࢆ⾜ࡗࡓ㸬⏕Ṛุᐃ࡟ࡣࢺࣜࣃࣥࣈ࣮ࣝᰁⰍἲࢆ⏝࠸㸪඲⣽⬊ᩘ௒ᅇࡢὶ㊰࡛ࡣ㸪σ01㸪σ01’࡜ࡶ࡟ 1 ࡟㏆࠸್࡛࠶ࡗࡓࡇ
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HLF SOX9㸦Ѹ㸧࡟࠾ࡅࡿ σ01 ࡣ 1.00 ± 0.05㸪σ01’ࡣ 1.00㦂⣔ࡣ⣽⬊ᠱ⃮ᾮࢆὶධࡍࡿࡓࡵࡢࢩࣜࣥࢪ࣏ࣥࣉܵ ൌ ሺ݊ୟ୪୪ െ ݊ୢୣୟ୲୦ ሻȀ݊ୟ୪୪σ bࡢⓎ⌧࡟㛵ಀ࡞ࡃ㸪ᅽ⦰㈇Ⲵࢆ࠿ࡅ࡚ࡶ⣽⬊ࡣ⏕Ꮡࡋ0 ࠾ࡼ࡚࠾ࡾ㸪୧⪅ࡢ㛫ࡢ⏕Ꮡ⋡࡟㐪࠸ࡣㄆࡵࡽࢀ࡞࠿ࡗࡓ㸬ࡧ σ01’= 1 / 0’ࢆホ౯ࡋࡓ㸬σ01 ࠾ࡼࡧ σ01’ࡀ 1 ࡟㏆࠸࡯࡝⣽⬊ࡢ⏕Ꮡ⋡ࡀ㧗࠸ࡇ࡜ࢆ♧ࡍ㸬ࡑࢀࡒࢀࡢࢧࣥࣉᩥ ⊩ࣝ࡟࠾ࡅࡿᐇ㦂ᅇᩘࡣ n = 5 ࡛࠶ࡿ㸬(1) Friedl, P., Wolf, K., Lammerding, J.: Nuclear
mechanics during cell migration. Current opinion incell biology, , 55-64, 2011.

㸱㸬ᐇ㦂⤖ᯝ࡜⪃ᐹ⟬ฟࡋࡓ σ01㸪σ01’ࡢ⤖ᯝࢆ Fig. 2 ࡟♧ࡍ㸬HLF SOX9
㸦+㸧࡟࠾ࡅࡿ σ01 ࡣ 1.03 s 0.04㸪σ01’ࡣ 1.00 ± 0.05㸪

-36-

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MECHANICAL PROPERTIES AND RESPONSES OF CELLULAR
PRIMARY CILIA
Tien-Dung DO* and Toshiro OHASHI***Graduate School of Engineering, Hokkaido University, N 13 W 8, Kita-ku, Sapporo, Hokkaido**Faculty of Engineering, Hokkaido University
1.

microtubules

Introduction

that

are

filamentous

proteincytoskeletons, which can be explained by the fact thatPrimary cilia are solid, immotile cilia that present
in almost all eukaryotic cells, and are believed to sense

primary

external mechanical signals as a mechanosensor and toCompared to control condition, the primary cilia after

cilia

are

microtubule-basedorganelles.

initiate intracellular signaling cascade. Considering thethe application of fluid flow became elongated. It has

ability of remodeling in living systems, it can bebeen reported that lengthening of primary cilia is

hypothesized that primary cilia may change theirbelieved to enhance cellular mechanosensitivity [1]mechanical properties and morphologies in response to

and longer primary cilia experience greater membraneexternal forces such as fluid flow. For better

strain to open stretch-activated ion channels on theunderstanding of cell physiology, it is important tociliary membrane [2]. Taken together, these results

elucidate primary cilia responses to external forces andmay imply that primary cilia could remodel themselves

discuss mechanical sensitivity as a mechanosensor.

in response to mechanical environment and regulate
cell physiology by changing their sensitivity as well as

In this study, we investigate mechanical properties

morphology.

of primary cilia by using micro-tensile testing with

5. Conclusion

different strain rates and the change in their length

This study measured mechanical properties ofafter applying fluid flow.

primary cilia and their length after applying fluid flow.

2. Materials and Methods

It can be concluded that primary cilia remodeling is a

Madin-Darby Canine Kidney (MDCK) cells wereused in this study. Primary cilia were isolated from thekeycells by shear force of rotary shaking and thenmechanosensation.

mechanism

to

well

understandcell

separated by ultracentrifugation. The primary cilia
were then stretched under an in-house micro-tensile

References

tester with different physiological strain rates ranging[1] Spasic, Milos, et al. "Lengthening primary cilia

from 0.01 s-1 to 0.3 s-1 to determine the Young’s

enhances cellular mechanosensitivity." European

modulus. Next, the cells were exposed to fluid shear

cells & materials 33 (2017):158.

stress of 2 Pa for 24 h. The length of the primary cilia[2] Schwartz, Eric A., et al. "Analysis and modeling of

was then measured using a confocal microscope.

the primary cilium bending response to fluid

Statistics analysis was performed using student’s t test

shear." American Journal of Physiology-Renal

method.

Physiology 272.1 (1997): 132-138.

3. Results
The dependence of the Young’s modulus of the
primary cilia to strain rates is shown in Fig. 1. A
significant increase in the Young’s modulus isobserved between the slow group (0.01s-1, 0.05s-1) andthe fast group (0.1s-1, 0.3s-1). The length of the primarycilia increases after the application of flow, from 3.03
± 0.86 µm to 3.7 ± 1.02 µm although there is no
significant difference (figure not shown).
4．
．Discussion
Fig. 1: The dependence of the Young’s modulus of the

From Fig. 1, it was found that the primary cilia

primary cilia to strain rates.

clearly possessed viscoelastic properties similar to-37-

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冠動脈分岐部病変におけるステント血栓症発生機序の解明にむけた非臨床試験方法の開発
清水美羽*，篠田

航**，星野 滉一**，増田迪次**，朱 暁冬***，岩崎 清隆** **** ******早稲田大学大学院

創 理工学研究科 総合機械工学専攻 [〒162-8480 東京都新宿区若松町 2-2]**早稲田大学大学院 先進理工学研究科 生命理工学専攻***早稲田大学 理工学術院 総合研究所****早稲田大学 創 理工学部 総合機械工学科*****早稲田大学大学院 先進理工学研究科 共同先端生命医科学専攻
断面において測定した．本研究で着目したのは，

１．緒言

図 2 に示す分岐部，前下行枝である．また，図 3

虚血性心疾患の低侵襲治療法の一つとしてステント治療があるが, ステントが血流を停滞させることによに示すように，血栓測定域を分岐部でステントがる血栓症が生じることが報告されている. 左冠動脈主浮いているエリアとし，前下行枝でも外湾側の同幹部分岐部狭窄病変のおけるステント留置術の有効性

域で合計血栓面積，ステントの長さを測定した．

と安全性を向上させていくためには, ステント留置形
態と血栓形成量の関係を解明する試験方法の確立が重要である. 本研究では，ヒト血液を使用した左冠動脈を模擬した拍動循環回路を構築し，左冠動脈分岐部病
変におけるステントの浮きと血栓形成量の関係を見るために定量的計測方法を確立することを目的とした.
Fig. 2 Measurement point

２．実験方法

Fig. 3 Measuring area

本研究は早稲田大学人を対象とする研究に関する倫理審査委員会事務局の承認(承認番号:

３．実験結果「2020-217」)を得て行った．ステントの浮きと血血栓形成面積は，分岐部で 3.258 mm2，前下行枝栓形成量の関係を評価するために，ステントの留で 0.587 mm2 となり，分岐部のステントが浮いて置は Proximal Optimization Technique（POT）で行いる部分で多量の血栓が形成されていた．

った．血栓性試験回路は，分岐モデル，流入出弁，圧力調整用チューブで構成し，ファーメドチュー

４．考察

ブを独自に設計したローラーで繰り返し押しつぶ

ステントが浮いている分岐部では血栓形成面積すことで流量・圧力環境を創出した．

が多いことが判明した．また，ステントストラッ
トが分岐部に突き出している箇所では，流れの剥離が起こり，流の遅い部分が生じることが流れの可視化実験でわかっており，血栓が形成する要因と考えられた．
５．結言
ヒト血液を用いた血栓性試験から，ステントが浮いている左主幹部分岐部ではステントが浮いていない前下行枝と比較して，ステントストラットに顕著に血栓が形成されることが示唆された．
Fig. 1

Coronary Circulation simulator
謝

拍動循環後のモデルを 2.5 wt%のグルタルアルデ

辞

本研究は日本医療研究開発機構 医薬品等規制
調和・評価推進事業のご支援を得て行った. ここに関係者諸氏に厚くお礼申し上げる.

ヒド溶液で血栓を固定後，光干渉断層装置を用いて分岐の境界面を基準とし 0.5 mm ずつ離れた各-38-

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生体組織の両面の力学的特性を同時取得する
二軸引張試験装置の開発
濵田紘平*，高田淳平*, 川﨑瑛太*, 中間菜月*, 岩崎清隆* ** ****早稲田大学大学院 先進理工学研究科 生命理工学専攻 [〒162-8480 東京都新宿区若松町 2-2]**早稲田大学 創造理工学部 総合機械工学科***早稲田大学大学院 先進理工学研究科 共同先端生命医科学専攻
３．実験結果１．緒言
生体組織の力学

血管内膜側（オレンジプロット），外膜側（青的機能の解明や解析におけるモデル作成においてプロット）それぞれの長軸方向の応力ひずみ線図

重要な役割を果たす．生体組織二軸引張試験に関を図 3 に示す．

生体組織の二軸引張試験は,する研究報告では，ひずみ計測を片面でしか行っていないが，血管のように多層構造を有する組織では層ごとに構成組織が異なり，力学的特性が異なる．本研
究では，二軸引張負荷を作用させた力学的環境で生体組織の両面の力学的特性を同時計測する新たな二軸引張試験装置を開発することを目的とし，動脈血管を対象として内面と外面の力学的特性を評価した．
２．実験方法
二軸引張試験装置は，
リニアステッピングモーター4台，モーター制御ドライバ 4 台，CMOS カメラ 4 台，
50N ロードセル 4 個，そして，モーターを I/O 制御に

Fig. 3. S-E curve of longitudinal direction

より同時駆動するためのトグルスイッチ 4 極単投で構

図 3 より，同じひずみ作用下では，内膜側と比較し成した．図 1 に二軸引張試験装置図を示す.

て外膜側において，生じる応力は小さい傾向にあるこ

また，試験片に黒鉛粉末をランダム塗布してステとがわかった．

レオ画像相関法により試験片に生じるひずみを計測し４．考察

た．開発した装置を用いて，ブタ大動脈血管の二軸引

同じひずみ下で外膜側の方がより小さな応力と張試験を行い，内膜側と外膜側の応力―ひずみ関係をなった要因として，外膜側の膠原繊維が裂けたこ

同時取得した．外膜側，内膜側の様子を図 2 に示す．

とが考えられる．試験中の動画から，外膜の一部の膠原繊維が中膜および内膜と独立して移動している様子が観察された．
５．結言
本研究では，動脈血管を対象とし，血管内面および外面の両面の力学的特性を同時計測するシステム
を新たに開発した．本研究で開発した二軸引張試
験装置は，複雑な生体組織の構造と機能の関係をより深く理解するために有用な手段となると考え

Fig. 1. Biaxial testing equipment

られた．

謝

辞

本研究は日本医療研究開発機構 医薬品等規制
調和・評価推進事業のご支援を得て行った. ここに関係者諸氏に厚くお礼申し上げる．
Fig. 2. Porcine aorta-39-日本バイオレオロジー学会誌（電子版） 第 35 巻 第 2 号

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多管構造を持つコラーゲンゲルを使った
ヒト大脳オルガノイドの構築
古澤和也**福井工業大学 環境情報学部 環境食品応用化学科 [〒910-8505

福井県福井市学園 3 丁目 6-1]

iPSc を播種し、4 ng/mL の FGF を含む ES 細胞増殖培

１ ． は じめ にオルガノイドとは、iPS 細胞などの多能性幹細胞

地中で 5 日間培養した。5 日目に、培養液を神経誘導からなる細胞塊を、マトリゲルなどの細胞足場素培地に交換し、培養 11 日目まで継続培養した。培養

材中で三次元培養し、培養液組成を適時制御しな

11 日に、MCCG 表面上に形成された細胞凝集塊を覆う

がら培養することで得られる細胞集団である。オ

ようにマトリゲルを被せ硬化させた。この試料を、レルガノイド培養により、動物の臓器や器官の発生

チノイン酸を含まない脳オルガノイド分化培地で、愛過程や、細胞の多様性、階層構造、そして生体機

用 15 日目まで継続培養した。培養 15 日目以降は、レ能をインビトロで再現することができる。これま

チノイン酸を含む脳オルガノイド分化培地に培養液をでに、脳、肝臓、腎臓、小腸などのオルガノイド

交換し、ロータリーシェーカーを使って培養容器を 85が作られており、それぞれの臓器や器官の発生メ

rpm で旋回しながら継続培養した。得られた、脳オル

カニズムに関する基礎研究や、創薬研究開発など

ガノイドの組織形態を、Tuj1 と SOX2 の免疫蛍光染色に広く利用されている。一方で、オルガノイド培法により観察した。

養で用いる足場素材の階層構造やレオロジー特性
３．実験結果と考察が、オルガノイドの形態や機能に及ぼす影響につMCCG 上に iPSc を播種してから培養 1 日目で、

いてはほとんど研究が進んでいない。
我々は、コラーゲン水溶液の相挙動を制御しつ

直径 100 µm 程度の胚様体が多量に MCCG 表面につゲル化を行うことで、様々な形態のコラーゲン形成された。一部の iPSc は MCCG の多管構造内1ゲルを作る方法を確立してきた 。また、これらの腔でも胚様体を形成した。培養 5 日後には、胚様コラーゲンゲルのレオロジー特性を制御する方法

体のサイズが 300 µm 程度まで成長し、胚様体周辺も開発してきた。このようなコラーゲンゲルの形

部に透明な細胞層が作られた。神経誘導培地に培

態とレオロジー特性の制御技術をオルガノイド培

養液を交換してから 4 日くらいで、一部の胚様体養法と組み合わせることで、オルガノイドの形態の表面に放射状に配列した細胞集団が観察されるや機能に及ぼす細胞足場素材の階層構造やレオロ

ようになった。その後、マトリゲルを被せると、ジー特性の影響を明らかにすることができるはず

神経外胚葉の組織形態や、放射グリア様の組織形である。そこで本研究では、多管構造を持つコラ態が作られるなど通常の脳オルガノイドと同様のーゲンゲル（MCCG）を用いて脳オルガノイドを形態形成過程が MCCG 表面で引き起こされる様構築し、通常のプロトコルで得られた脳オルガノ子が観察できた。1 か月半培養した試料の組織形

イドの組織形態を比較することにより、足場材料態を観察した結果、MCCG 表面に形成された脳オの構造の効果を解明することを目的とした研究をルガノイドは、通常のプロトコルで構築した脳オ行った。

ルガノイドと同様の組織形態を示した。一方で、多管構造内腔の脳オルガノイドは管腔様の組織形態を示すことが分かった。MCCG の管構造による

２．実験方法
実験は理化学研究所より提供していただいたヒ

立体的な束縛と細胞とコラーゲンとの相互作用にト iPS 細胞（253G1）を使って行った。通常の脳オ

よって、管腔様形態が作られたと考えられる。

ルガノイドは、Lancaster らのプロトコルに基づいて構文

築した 2。MCCG を使った脳オルガノイドの構築方法
は以下の通りである。フィーダー細胞上増殖させた

献

1) Furusawa, K., Sato, S., Masumoto, J., Hanazaki, Y.,
Maki, Y., Dobashi, T., Yamamoto, T., Fukui, A., Sasaki,N., Biomacromolecules, 13, 29-39, 2012.
2) Lancaster, M. A., Knoblich, J. A., Nat. Prot, 9,2329-2340, 2014.

iPSc を Lancaster のプロトコルと同じ方法で iPSc をシングルセル化し、iPS 細胞懸濁液を得た。多管構造を開放した MCCG 表面に 5.0×105 cells/cm2 の播種密度で-40-

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粒子追跡法を用いた多管構造コラーゲンゲル形成のレオロジー
槇靖幸*，米本純太**，安中雅彦*，古澤和也****九州大学 大学院理学研究院 化学部門 [〒819-0395 福岡県福岡市西区元岡 744]**九州大学 大学院理学府化学専攻***福井工業大学 環境情報学部 環境食品応用化学科

動画で記録し，画像解析ソフトウェア Image J/FIJI を

１．緒言

用いて微粒子の重心の平均二乗変位（MSD）を得た．

粒子追跡法は，対象物質に分散させた微粒子のブラウン運動の顕微鏡観察から，粒子近傍の局所的な力学的性質を調べる手法である．ソフトマタ

３．結果・考察5 mg/cm3 コラーゲン溶液と pH 7.4 のリン酸緩衝

ーのレオロジー的性質のマイクロメートルオーダ
1)，系の外部か液を用いて得られた多管構造コラーゲンゲル中のら力を加えず非接触で測定できるなどの特徴があ

微粒子の MSD を Fig. 1 に示す．MSD はレオロジる．

ー的な不均一性を反映しており，ゲル中にトラッーの空間的不均一性が評価できる動物の主要な構造タンパク質であるコラーゲン

プされた粒子による固体的な挙動（青），管状構造のゲルは，細胞培養足場などに広く用いられてい中を自由に拡散する粒子による流体的な挙動（赤），る．最近，透析膜を隔ててコラーゲンの酸性溶液制限された拡散を行う粒子による中間的な挙動と中性のリン酸緩衝液を接触させると（透析法），（緑）に分類された．ゲル化過程における粒子追境界面から徐々に中和に伴うゲル化が生じ，同時跡法の測定結果については当日詳しく報告する．

に数十から数百マイクロメートルの直径の管状構造が多数，中和の進行する方向に沿って伸びるように形成されることが報告された 2)．この多管構
造コラーゲンゲルは，その特徴的な構造を利用した新しい三次元細胞培養足場などへの応用が期待されている．
本研究では，粒子追跡法を用いて多管構造コラーゲンゲル形成過程を調査した．このゲルの形成過程におけるレオロジー的変化を明らかにするためには，マイクロメートルオーダーでのレオロジ
ー的不均一性を評価し，また透析操作を妨げることなく測定を継続する必要がある．上述の特性にFig. 1. MSD of probe particles in the collagen gel. The
blue, red, and green lines represent the MSD curves ofsolid-like, fluid-like, and intermediate behaviors,
respectively.

より，粒子追跡法はこのような系の実験においても有効な手法である．

謝２．実験方法3

ウシ皮由来アテロコラーゲン溶液（1 ~ 5 mg/cm ,辞

本研究は JSPS 科研費 18K05519 の助成を受けて実施された．

pH 3.0）に，表面をポリエチレングリコールで修飾した蛍光ポリスチレン微粒子（直径 500 nm）を約

文

0.0002 wt%添加したものを試料として用いた．ガ

献1) Maki, Y. and Annaka M.: Gelation of fish gelatin
studied by multi-particle tracking method. Food
Hydrocolloids, 101, 105525, 2020.
2) Furusawa, K., Sato, S., Masumoto, J., Hanazaki, Y.,
Maki, Y., Dobashi, T., Yamamoto, T., Fukui, A.
and Sasaki, N.: Studies on the formation mechanism
and the structure of the anisotropic collagen gel
prepared by dialysis-induced anisotropic gelation,
Biomacromolecules, 13, 29-39, 2012.

ラスボトムディッシュの底面とシリコーンゴムのスペーサーで構成された 5 mm×5 mm×1 mm の窪
みにコラーゲン溶液を満たし，上面に透析膜をかぶせて固定した．透析膜の上からリン酸緩衝液（pH 6.0 ~ 8.0, I = 73 mM）を 4.2 cm3 注ぎ，ゲル化を行った．倒立蛍光顕微鏡を用いて粒子の運動を-41-

日本バイオレオロジー学会誌（電子版） 第 35 巻 第 2 号

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）

ゲルとゲルの の

第 35 巻

第2号

にはた
*

(50)

2021

2021

の

古澤和也***福井工業大学 環境情報学部 環境 食品科学科
環境情報学部 環境食品応用化学科 [〒910-8505 福井県福井市学園 3 丁目 6-1]**福井工業大学
１．
腔内に

り

れにされ、
し、

まれた食品は、液とによって細合することで懸濁液を形成

的には食塊となる。この時、懸濁液中の

細かく

された食品

に

れ

る。

に、食品

す

たりすれ

子間の相互作用が適度、食塊の形成が起こりやすいはずであ子間の相互作用が
、

や

腔

に

す

たり

してしまっ

たり、なかなか食塊が形成されなかったりという
1

ことが起こる。このように、食品と食品との間の
相互作用の
成能を

を

する上で
に、イン

。

フをフ ー カー とした。このフ ー カー の引

がある。

ンター

み試験機を試作し、フ

ー

カー

を

き し過程に観 されるオーバーシ ートの ーす

体を食品とする

を凝

し

と

した。

レン ィ シ 中のすることで、食品と食品の間の相互作用を
かについて

ンターの

することは、食品の食塊形

本研究では食品と食品の間の相互作用を
るた

ゲルイン

は

水、0.8%食 水、11.3%シ

できない

液、1% ラチン水溶液、1%アル ン酸 トリ ム水溶液を 0.1 mL およ

およ

した。

中およ 、 リ チ

ゲル表面に、milliQ 水、水

7 mL

えた

で行った。

２．実験方法
本研究では、した。

ル食品として

３．結果と考察

ゲルを使用

2に作した し み試験機のイン ンターに 3 wt.%の

ゲルを

した

カー

ゲルイン ンター を作 した。

1にが示されている。

ゲルイン ンターのでゲルイン ンターの
ゲル部

中およ

水中で

が示されている。
が観されていることに中では凝が観されていないことがわかる。

この結果は、

直径 60 mmになりやすいが、表面が水溶液を し み、で 30 分してゲルは表面が

し、

いていれ

液などで

て食塊になりにくいことを

ゲ

ー

し過程

い凝

の 面は 1 cm × 1 cm の大きさになるように成形した。
リ チレン ィ シ に 7 mL の 3 wt.%

したフ

中では引き

水
食塊

れていると

く表している。

ルを作 した。 リ チレン ィ シ 中に作成したゲルに、ゲルイン ンターを 階的に しんだ の、ロードセルのをリアルタイムで みりながら し み試験を行った。試料にン ンターを し んでから 30
を
この

ゲルイ

後のロードセルのし、 階的に し み量を増やしながら、がおよそ 1,500 µ にターを し んだ。目 となる階的にイン ンターをみ時と同じように 30した。

するまでイン ンにした後は、ゲルから引き し、 し
後のロードセルの2をゲルは、 リ チレン ィ シ 中のゲルからイン ンターに

した

ゲルが

中で

に

するまで行った。ロードセルの み り を に換し、イン ンターのゲルインに してプロ トしたグラ-42-

ンターを使って

ゲル間のフ
。B

水中で

ー

カー
。

した
。A

日本バイオレオロジー学会誌（電子版） 第 35 巻 第 2 号

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）

第

巻

第

2021

(51)

号

ゴマ豆腐のレロジー特性に及ぼす葛澱粉、ゴマ、加水量の影響〇佐藤恵美子*，横山悠太***新潟県立大学名誉教授, 東都大学非常勤講師「〒950-8680 新潟市東区海老ケ瀬 471」**東都大学管理栄養学部管理栄養学科「〒366-0052 埼玉県深谷市上柴町西 4-2-11」
１．緒言により圧縮法により測定に供した。推定値と実測

ゴマ豆腐は、主に葛澱粉、ゴマ、水などの多成値との差を検定して適合性を得た後、三角形内分などから成る混合ゲル状食品であり、代表的なに推定曲線を描いた 。

精進料理のひとつである 。なめらかでこしのあ

３．実験結果及び考察る独特のテクスチャー、粘弾性を有する物理的な硬さ、ガム性は葛澱粉を最高水準とした point 1

おいしさが関与する。本実験では、葛 ゴマ 加水を山とし、葛澱粉の支配が大きく、軟らかさを支量の相互作用について、の単純格子計画

配するのは水である。凝集性は point 4 を山とし相を用いてテクスチャー及び静的粘弾性測定

乗作用が認められ、point 6 を谷とした相殺作用が法

値について推定曲線を描き考察した。

みられた。付着性は point 4 を頂点とした葛澱粉と２．実験方法ゴマの相乗作用を示し、水の point 3 を谷とする等

テクスチャー測定の配合は葛澱粉とゴマの最高高線を示した。クリープ測定の結果より、ゴマ豆

、最低

、最低

で差が

腐の粘弾性は、Ｅ0、Ｅ１、η１、ηＮからなる４要である。静的粘弾性測定の配合は１に示素モデルとして解析された。Ｅ0 は point 4 を頂点したようにゴマ豆腐として調製可能な葛澱粉とゴとし、point 3 の水を谷とする等高線を描いた。Ｅ０

マの最高が

最低が

、最

は葛澱粉とゴマの相乗作用により増加し、加水量低の時を配合（ ）とした。格子の増加に伴い減少した。A-ηＮは、葛が増加するにはゴマ豆腐のゲル状態を保つ限界澱粉濃度で伴いηＮも増大し、ゴマ、水の増加に伴いηＮも減

点

、水は最高

、差が

あるので、澱粉、ゴマを､ 水は最高増加した配合「 」に少した。水が最高の時に最もηＮが減少し、ゴマとついても検討した。この格子点水準に従った配合

水の相殺作用が認められた。葛澱粉とゴマの相乗

Table 1.

The composition of materiales作用が認められたことは、硬さや弾性率を増大させる既報 4)と同様の結果が得られた。

文

献1) 佐藤恵美子：「ごま豆腐のあんかけ」、別冊
うかたま「伝え継ぐ日本の家庭料理」、日本調理科学会編、農文協出版、p100、(2018).
2) J.W. Gorman and J. E. Hinman: Technometrics, 4,463～487 (1962)
3) 勝田啓子：家政誌,39, 289～295 (1988)
4) Emiko. Sato, The Effect of Preparing conditions
割合で、ゴマに水を加えて調製したゴマ乳に澱粉

on the Rheological properties of Gomatofu

を加えた懸濁席を分間攪拌加熱した 。

(Sesame tofu)、Rheology of Biological Soft Matterに流し入れて放冷

edited by Isamu Kaneda, Springer, Amsterdam,

ガラス製円筒容器に×凝固させた試料をクリープメータ

山電

265-292,(2017).

-43-

日本バイオレオロジー学会誌（電子版） 第 35 巻 第 2 号

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）

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2021

第2号

(52)

2021

米粉・大豆タンパク質混合系クッキーの性状と咀嚼への影響
吉村美紀*，佐々木琴美*，島田良子**兵庫県立大学

環境人間学部[〒670-0092 兵庫県姫路市新在家本町 1-1-12]

１．緒言を示した．RF はタンパク質が少なく，炭水化物が多く

大豆タンパク質は，血中コレステロール低下作用，なった．また，SPI の大豆イソフラボンアグリコン（ア

低栄養改善など，栄養学的・生理学的に優れたタ

グリコン当量）は 100g 中 0.19g であった．
２）SEM 観察：WF は，なめらかに繋がった層の間にンパク質である．また，食品ハイドロコロイドと比較的大きな間隙がみられた．RF と RF+SPI は多数のして加工食品に広く用いられている．大豆タンパ

微細な米粉粒子が繋がった層の間に切れ目が観察され，ク質と米粉の混合系の比率による物性，嗜好性，

WF+RF+SPI は，比較的大きめの粒子と微細な米粉粒

咀嚼性への影響を検討している．本研究では，小子が繋がった層の間に，大きめの間隙が観察された．

麦粉，米粉，大豆タンパク質混合系クッキーの成

３）破断測定：見かけの応力，エネルギーは，WFと比較して，RF，RF+SPI，WF+RF+SPI は有意に分，SEM 観察，破断特性，密度を比較し，官能評低値を示した．もろさ応力は，WF と比較して，価と筋電位測定から咀嚼への影響を検討した．

RF，RF+SPI が有意に低値を示した．

２．実験方法４）密度，吸水率測定：WF は密度が低く吸水率（試料調製）が高く，RF は密度が高く吸水率が低くなった．RF

小麦粉クッキーを WF，米粉クッキーを RF，米粉・大に SPI 混合により密度は低く吸水率は高くなった．

豆タンパク質混合クッキーを RF+SPI，小麦粉，米粉，

５）官能評価：RF は，WF に比べ，色が薄く，軟

大豆タンパク質混合クッキーを WF+RF+SPI とした．

らかく，もろさが少なく，飲み込みにくく，口の（測定方法）

中での残留感があると有意に評価された．RF に１）成分：水分，タンパク質，脂質，炭水化物，灰分．

SPI 混合により，色が濃いと有意に評価された．

SPI は大豆イソフラボンアグリコン量．

６）筋電位測定：試料間に有意な差は見られなか

２）SEM 観察：走査型電子顕微鏡（JCM－5000，日

ったが，RF は咀嚼時間が長く，総筋活動量では

本電子㈱製）を用い，高真空モード・加速電圧 10ｋV，WF に比べて，閉口筋では低く，開口筋では高い

倍率 100 倍の条件下で観察した．

傾向が見られた．

３）破断測定：単軸圧縮・引張型レオメータ（レオナ

４．考察ーRE2-3305B，㈱山電製）を用いて，最大荷重 200N，

クッキーは，密度が低く吸水率が高いと口どけが測定速度 1.0 mm/sec，歪率 90%とした．

良いとされる．筋電位測定では，開口筋は口を開４）密度測定：重量と菜種法で求めた体積から密度（g/㎝ 3）を求めた．

けたときに働き，粘りのある食べ物で活動が多く，

５）吸水率測定：蒸留水に 5 秒間浸漬し，吸水率(%)

閉口筋は歯を噛み締めるときに働き，硬さのある＝(吸水後の重量－元の重量）/元の重量×100 で求めた．

食べ物で活動が多くなる．RF は軟らかいが，開口

６）官能評価：5 段階評点法により，色，硬さ，もろ筋の働きが多くなり，もろさが少なく，口どけがさ，まとまりやすさ，飲み込みやすさ，口の中での残悪く，飲み込みにくく，口に残留する時間が長く留感を識別評価した．被験者は兵庫県立大学の学生 20

なり，咀嚼時間が長いと推察した。WF は硬く，

名(21.5±0.6 歳)であった．
７）筋電位測定：Personal-EMG（追坂電子機器製

サクサクと砕けやすく，閉口筋の活動が多くなり

Version.11）を用いて筋電位測定を行った．被験者

口どけが良く，咀嚼時間が短いと推察した．RF には 9 名(21.7±0.7 歳)であった．本研究は，兵庫県

SPI 混合により，口どけが改善したと推察した．

立大学倫理委員会（No.163）の承認を得た．

５．結言
小麦粉，米粉，大豆タンパク質混合系クッキーの硬３．実験結果さ，脆さ，口どけなど性状の違いが，クッキーの咀嚼１）成分：100g 中の水分は 4.9～6.5g，タンパク質は性に影響を与えた．

4.8～9.6g，脂質は 23.5～23.9g，炭水化物は 60.8～66.3g-44-日本バイオレオロジー学会誌（電子版） 第 35 巻 第 2 号

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）

Ca

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2021

第2号

2021

化

ンプンのレオロジー特性と ノ構造

*

々

*

食と

学
[〒069-8501** 大 工, *** 研機構

*

大

*

,

,

**

**

, 大

部

***

,
582]

市
研

１．
ンプンには多くのリン酸基が含まれおり, それはア

ロ

チンの

部に多く分

ている. このリン酸基には K などの一の換することで Ca 含

カチオンに

した Ca

程度に増
機構

カチオン

カチオンを Ca などになっているが, この一

の

し

化

量が 7

ンプンが

研

研で開発された. 本研究では通常

ンプンと Ca化

ロジー特性およ

ンプンの

ノ構造解

液のレオ

を行った.

２．実験方法
材料 Ca
常

化

ンプンは

ンプンおよ

研機構

研から供

されたもの

をそのまま用いた. サンプル
10%の

度で

で 85

ーバ

で

理の通
一方で SAXS

ンプンを

水に分

し, それを

オータ

化も確

できた.

しながら

リー

ーター

比較すると

q

で 300rpm, 5 分間

して

ン

ンプン

液を得て実

みたとこ
1)動的

MCR501（アントン
トを

して

液をカ

プに

ール

Texture Analyzer（の周）にした. 2)
れて一12.5mm の

性

分

ル

フィールド

）に直径

形プランジ

ーを

し

み試験を行った. X

: Mo

小

を

換するの

し

常に

ノ構造

化が確

動的

で

らかの分子レ

は

き

した.

に

ういわ

した.

素

トし 1

性

と周

し Af（ゲル

を

度）およ

プロ

(z)の

配

ることが示

した. そこでータを weak-gel model で解

G

Af

1z

Fig.1 に 4-8%
いずれの度においても Ca察されるが SAXS によされたことで, Ca
ルでの構造

つの特性

理

ノ構

い現 を

した.

ンプン 液の特するので 後は 化工

程を 化させてその影響について なる研究を進 てを示す.

化サンプルの化化が起こってい化によりその特性が大きく 化す性はその 化工程に大きく
度の

ず分子

された.

造解 により Ca
るという

液のゲル

として

ンプン 液のレオロジー特性およ

で解

(1)
ンプン

化の

．結

体的に

ラメータを得た.
*さ100ppm の Ca を

る
性は

いが確

化が観察されたことはンプンにみで大きな物性

３．実験結果
ターンを

するがそ

．考察

化があると

の周

を試

れた

ルでの

性

ルでの解

化サンプルでは 9 程度にレ

る weak-gel type のられた. そこで回

体構造を

ロな物性

）を用いて

イルを

した. いずれのサンプルもい.マ

た Nano-viewer（リガルでの構造

して通常サンプルは 5 程度と大きな

したものを
して

に成

ト比が Ca

のア

ンプン

時間

が

子を用いた

径が 2.5nm 程度の回はラレルプレー

試験は解ノレの SAXS プロフ
で体の構造験に供した.
レオロジー

によって

が

きたい.

いことがわかる.
またここにはータを示さないが 10%

液を 24

本研究は

時間

管したサンプルのみ試験の究結果も Caいことがでし化サンプルが通常サンプルよりも硬
量的に確

できた.

-45-

大学ロバ トの 成を水 工学たものである.

研日本バイオレオロジー学会誌（電子版） 第 35 巻 第 2 号

(54)

2021

日本バイオレオロジー学会誌（電子版） 第 35 巻 第 2 号 2021

ゼラチン水溶液の綿菓子化
藤井修治*，清水拓登**東洋大学 食環境科学部 [〒374-0193 群馬県邑楽郡板倉町泉野 1-1-1]

１．緒言

応力との力学バランスと質量保存則を考慮することにより綿菓子の力学モデルを考察し，繊維径 r を表す(1)式が得られる．
!

綿菓子の最大の特徴は，柔らかな食感と，素早い口溶けにある．これらの特徴は咀嚼と嚥下のr∼Aし易さを両立しているため，綿菓子は機能性食品として有用であると言える．綿菓子の機能性を，

η −1
ω
ρ

(1)

ここで，A は綿菓子機の幾何学的寸法に依存する

ザラメ以外の食材で実現出来ないかと考え，本研装置定数であり，η は粘性率，ρ は溶液の密度，そ究では，ゼラチン水溶液の綿菓子化を試みることして，ω は窯の回転角速度である．ここで，η と ρ

により，綿菓子状食品製造の基盤技術を確立するの比は動粘度である．(1)式は，繊維径が溶液の粘ことを目的とした．

性率とともに減少することを予測する．(1)式を用

２．実験方法いると，ゼラチン水溶液の繊維径 rgel と酢酸添加

市販の綿菓子機を，回転速度と窯温度を独立系の繊維径 r(c)との比は，(2)式のように溶液の粘に制御できるように改良し，様々なゼラチン濃度性率の比で与えられる．

の水溶液で綿菓子状の繊維体が形成される実験条件を探索した．得られた綿菓子状繊維体の顕微鏡r(c)/rgel ∼観察を行い，平均繊維径を求めた．また，ゼラチン

４．考察

濃度一定のまま，溶媒に酢酸を加えることにより!
η(c)/ηgel(2)(2)式の予測の妥当性を検証するため，繊維径比と粘性率比を比較した(図 1(b))．酢酸濃度が増加すると、線形性は成立しないが，繊維径の粘性率に対する依存性は明確である．(1)式は非常に単純なものであるが、綿菓子状繊維体の形態制御において、粘性率が重要であることがわかる．
５．結言

溶液の粘性率を調整し，溶液の粘性率と繊維径の因果関係を調べた．溶液の粘性率は落球法により調べた．
３．実験結果複数のゼラチン濃度の水溶液で綿菓子化を試みた結果，試料条件がゼラチン濃度 30 %，ゼラチ

ゼラチン水溶液の綿菓子化を試みた．水に酢酸を加え粘性率を低下させることにより，より繊
細な綿菓子状繊維体が得られることがわかった．

ン水溶液温度 60 ℃，装置条件として回転角速度が最大の時に，安定に綿菓子状繊維体を得ることができた．図 1(a)は，ゼラチン水溶液の綿菓子化に(a)より得られた繊維体の顕微鏡写真である．図中の(b)

スケールバーは 200 µm である．次にゼラチン濃度一定のまま溶媒に酢酸を加えた系に対し，同様に綿菓子化を試みたところ，同じ試料・装置条件で綿菓子状繊維体を得ることができた．顕微鏡観察
により，酢酸濃度の増加とともに，その繊維径が細くなることがわかった．
綿菓子は，溶融した液体が回転する窯から遠心射出されることにより形成される．綿菓子機によりゼラチン水溶液に加えられる遠心力と溶液に作用する粘性図１. (a) ゼラチン水溶液の綿菓子化により得られた繊維体の顕微鏡写真．(b) 繊維径の比と粘性率の比の関係．

-46-

日本バイオレオロジー学会誌（電子版） 第 35 巻 第 2 号

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）

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第2号

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水産練り製品の咀嚼によるレオロジー変化と嚥下性
河野優夏*，山川

萌*，市川

寿**

*長崎大学水産学部水産学科**長崎大学大学院水産・環境科学総合研究科[〒852-8521

長崎市文教町 1-14]

１．緒言
我が国の水産練り製品は，食品の２次機能（感覚機能）として，”足”の良さと称される高い弾力� �

付与によって付加価値形成に繋げてきた技術的特�

Cohesiveness

徴を持つが，高齢者人口割合が 30%を超えた少子高齢化社会の到来によって咀嚼嚥下し易さに配慮した製品揃えも必須となり，新たな多様化が求められている 1)． 近年，介護食区分（ユニバーサル

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デザイン協会区分；以下 UDF 区分）等の表示がなされた“咀嚼・嚥下困難者向け練り製品”が上市�

されるようになったが，食塊の性状やその嚥下動�Hardness (×104 N/m2

態が一般製品とどのように異なっているのかを知る必要がある. 本研究は，一般的なかまぼこ類と介護��)Fig. Swallowing threshold of many kinds of fish pastes

食区分表示のある練り製品について，製品と咀嚼後食塊の物性を TPA 試験で分析すると共に，嚥下音の音響

介護食区分 2 表示品（⑧，⑨）は, 20~29 回と少解析を行い，咀嚼による性状変化と嚥下し易さとの関ない咀嚼回数で咀嚼に至り，咀嚼後物性は，硬さ係性を明らかにする事を目的とした.

0.34~0.43×104 N/m2，凝集性 0.58 だった．なお、区分 3 表示品（◇印⑩）は，咀嚼回数 10 回未満で嚥

２．実験方法下に至り，食塊の物性値は計測限界以下だった．

板付かまぼこ 5 品，伊達巻，はんぺんと介護食用練これらの事から，咀嚼終了点（咀嚼域）は，硬り製品３品（UDF 区分 2 のもの 2 品と区分 3）を試料

さが 2×104 N/m2 以下，凝集性 0.6 程度とみられる．

とし，咀嚼前後の物性パラメータ（硬さ及び凝集性）

また，嚥下音解析で求まった t2/咽頭通過時間のの変化をレオメータ（FUDOH, NRM-2010J-CW）を用

値は，一般的なかまぼこが 0.171~0.339 であったの

いて TPA 試験から求めた。また，22~62 歳の健常な被に対して，介護食区分表示品では 0.105~0.293 と低験者が試料 5 g を座位で自由に咀嚼嚥下した時の嚥下値となり，被験者毎に有意（P＜0.05）に小さい値

音パラメータ（嚥下音持続時間，咽頭通過時間，ボラ

をとった．

2)

スフロー；以下 t2）を Hamlet の方法 に基づいて測定し，幕田らの嚥下し易さの指標３），すなわち t2/咽頭通４．結言

過時間の値を求めた．

咀嚼前後の物性パラメータ（硬さ，凝集性）の変化
を TPA 試験から求め，水産練り製品の咀嚼域と見られ

３．実験結果と考察る物性が評価できた．このような物性パラメータと嚥

板付かまぼこ 5 品の咀嚼は，咀嚼回数 42~55 回

下音解析で得られるパラメータを併用する事で，嚥下で，物性変化は Fig に示したように 5 品（●印①~

しやすい練り製品調製法の検討に役立つと示唆される．

⑤）それぞれの硬さと凝集性は(青色から赤色に)文減じた．平均値（＊）は，それぞれ 8.37×104 N/m2
から 1.78×104 N/m2，0.93 から 0.61 へと変化した．
伊達巻（▲印⑥），はんぺん（■印⑦）の咀嚼後の硬さはそれぞれ 0.96×104 N/m2，0.27×104 N/m2となっており，板付かまぼこよりも低値となったが，凝集性は 0.66 と 0.58 で板付かまぼこの場合と比較して大きな差はなかった．

-47-

献

1) Qian, J. and Ichikawa, H.: Rheological propertiesof fish paste products sold on the market in Japan,
Bull.Fac.Fish.Nagasaki U., 94, 17-22, 2014.
2) Hamlet, S. L.: Sounds of swallowing following
total laryngectomy, Dysphagia, 7, 160-165, 1992.
3) 幕田充志，河野康成，小井土隆，市川 寿：
魚肉練り製品食塊の性状と嚥下音に見られる特徴，B&R(電子版)，30(2)，2016．

(56)日本バイオレオロジー学会誌(電子版) 第35巻 第2号 2021

要旨
ポスター発表-48-

日本バイオレオロジー学会誌（電子版） 第 35 巻 第 2 号

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）

第 35 巻

2021

第2号

(57)

2021

ヒアルロン酸とアルギン酸の混合溶液より作製された異方性
ゲルのゲル成長ダイナミクス
小林史佳*，吉場一真*，山本隆夫**群馬大学大学院

理工学府分子科学部門 [〒376-8515

群馬県桐生市天神町 1-5-1]

１．緒言
架橋剤溶液とアルギン酸、DNA、カードラン、
キトサン溶液を接触させてゲル化させると、架橋剤の拡散に伴い異方性ゲルが形成される。1) アル
ギン酸水溶液と塩化カルシウム溶液との接触により形成される異方性ゲルでは、Ca2+イオンの拡散方向に対してアルギン酸の凝集体が垂直に配向することで光学的異方性を発現することが知られている。2) 一方で、電解質多糖であるヒアルロン酸

Fig.1

は、水溶液中にて一本鎖で溶解し Ca2+イオンでは0.06M CaCl2 に対する各 Hy;Alg 組成比におけるゲル幅 y のプロット(2.0 wt% Hy-Alg 溶液)

ゲル化しないことが知られている。これら二つの多糖を混合してゲル化することにより、ゲルの弾性率の制御が可能となり生体材料に利用できると考えられる。本研究では、塩化カルシウム水溶液とヒアルロン酸とアルギン酸の混合溶液を液-液接触により形成される異方性ゲルのゲル成長のダ
イナミクスを調査することを目的とした。
２．実験方法ヒアルロン酸ナトリウム(Hy)とアルギン酸ナトリウム(Alg)を、重量組成比を変化させて 10 mM
NaCl 水溶液に溶かした。Hy-Alg 混合溶液をアクリ
ル製円筒セルに充填し、アクリル製円筒セルを
CaCl2 水溶液に浸漬させた。浸漬後に形成される白Fig.2

1/Kin と溶液のアルギン酸の重量分率の関係

濁したゲル層をデジタルカメラにより経時時間ごとに撮影を行った。得られた画像を Image-J で解Fig.2 中の 1/Kin は溶液中のアルギン酸濃度の増析してゲル幅（X）を決定した。

加に伴い直線的に増加し、Hy-Alg 混合溶液のゲル３．結果と考察形成ではアルギン酸と Ca2＋イオンとの架橋形成がFig.1 は、0.06M CaCl2 水溶液に浸漬した異なる律段階であることを示している。アルギン酸の組成比の 2.0 wt%の Hy-Alg 溶液で観測されたゲル幅（X）をセル半径（R）でスケールした量(𝑋𝑋� = 𝑋𝑋𝑋𝑋𝑋)

重量分率が低くなるにつれて作製したゲルの複屈の関数y�𝑋𝑋� �の𝑋𝑋� でスケールした時間（t）に対するプロットを示す。𝑦𝑦�𝑋𝑋��は以下の式で表される。

集体が減少したためであると考えられる。

𝑦𝑦�𝑋𝑋�� =折は小さくなった。これはゲル中のアルギン酸の凝４．結言
塩化カルシウム溶液と Hy-Alg 溶液を接触させると

111��1 − 𝑋𝑋�� ln�1 − 𝑋𝑋�� − 𝑋𝑋� � + 𝑋𝑋�2
42

アルギン酸と Ca2+イオンとの架橋構 の形成が律 とHy-Alg 混合溶液-CaCl2 水溶液の y-t のプロットになりゲル成長が起こる。アルギン酸濃度の低下に伴い

は𝑦𝑦 = 𝑦𝑦�� 𝑡𝑡の直線関係が成立した。1.0~3.0wt%の溶形成したゲルの複屈折が小さくなる。

液について決定した Kin の逆数をアルギン酸の重量分率（w(Alg)）に対して Fig.2 にプロットした。

-49-

文 献
1) Dobashi, T.,Yamamoto, T. Gels, 4, 59 (2018)2) Maki, Y., Wakamatsu, M., Ito, K., Furusawa, K.,
Yamamoto, T., Dobashi, T. J Biorheol. 23:23-28(2009).

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日本バイオレオロジー学会誌（電子版）

第  巻

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2021

第号



粒子追跡法によるミクロな厚みの流体のレオロジー
遠藤周*，槇靖幸**，安中雅彦***九州大学大学院理学府 化学専攻 [〒819-0395 福岡県福岡市西区元岡 744]**九州大学大学院理学研究院 化学部門
Faxén は流体力学的相互作用を考慮して二平面

１．緒言
粒子追跡マイクロレオロジー(Particle Tracking

間の粒子の移動度Pを計算した。アインシュタイン

Microrheology, PTM)は微小なプローブ粒子のブラ- スモルコフスキー式 D=PkBT を考慮すると，

ウン運動から試料のレオロジーを測定する．このFaxén の式は，手法は試料の局所的な空間不均一性の情報が得ら

D=D0{1-1.004 -1+0.418 -3+0.21 -4-0.169 -5+…} (1)

れる点で優れており，複雑流体に対し多く適用さと表される 2)．これを に対してプロットしたもの

れる．

が図 1 の点線である．計算値は実験値と重なって粘液はマイクロメーターオーダーの厚みの液膜

おり，流体厚みの減少による拡散係数の減少は，として上皮組織を覆う複雑流体であり，生体内で粒子と表面の流体力学的相互作用のためであるこ

様々な機能を担っている．PTM を用いた粘液の研とが示された．

1)

究は，近年報告例がある ．しかし，通常 PTM では 100 Pm 以上の厚みの試料チャンバーが用いられ，粘液の液膜のようなミクロな厚みの流体における PTM に関する知見は少ない．本研究では，ゲルとガラスの間のマイクロメートルオーダーの厚
みの水の中に分散した蛍光粒子の拡散係数 D を測定し，試料の厚みとの関係を調べた。
２．実験方法
ジメチルアクリルアミドゲルをラジカル重合で合成した．ガラスボトムディッシュに、体積分率φ=9×10-7の蛍光ポリスチレン粒子(直径 1030 nm，490 nm)

Fig.1 Normalized diffusion coefficient

水分散液を添加し，その上に円形に切ったゲルをagainst normalized distance

乗せた．観察には蛍光倒立顕微鏡を用いた．ゲル

center and the boundary of the sample.

plottedbetween the particleとカバーガラスの間の空間の厚み H は，ゲルに重りを置くか，分散液の添加量を調整することにより変化させた．ガラス面の鉛直方向の座標を h=0，
ゲル表面の鉛直方向の座標を h=H とすると，
h=H/2

謝

辞

本研究は JSPS 科研費 18K05519 の助成を受けて実施された．

となる座標で粒子のブラウン運動を動画撮影した．
画像解析ソフト Fiji を使用して粒子の重心の平均二乗変位を計算し，粒子の拡散係数 D を求めた．

拡散係数 D の流体厚み依存性を，バルクの拡散で評価した．ただし ， D0 は ス ト ー ク ス - ア イ ン シ ュ タ イ ン 式
D0=kBT/6SaKより計算された値であり，kB はボルツ
マン定数，T は絶対温度，a は粒子半径，Kは水の粘度である．h を a で規格化した

献

1) Huck, B. C., Hartwig, O., Biehl, A., Schwarzkopf,
K., Wagner, C., Loretz, B., Murgia, X. and Lehr,
C.-M.:
Macro- and Microrheological Propertiesof Mucus Surrogates in Comparison to Native
Intestinal
andPulmonary
Mucus.
Biomacromolecules, 20, 3504−3512, 2019.
2) Swan, J. W. and Brady, J. F.: Particle motion
between parallel walls: Hydrodynamics andsimulation. Phys. Fluids 22, 103301, 2010.

３．結果と考察
係数 D0 で規格化した

文に対して をプロットしたものが図 1 であり、粒子径に対して流体厚みが小さくなると拡散係数が減少する傾向が見られた．

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第

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号

授乳中に生じる乳頭痛と乳頭内血流量測定の検証実験
立岡 弓子*，福家妙子**滋賀医科大学医学部臨床看護学講座（母性・助産）[〒520-2192

滋賀県大津市瀬田月輪町]

１．緒言
母乳哺育を行っている母親のうち、約 96%が乳頭痛を自覚し、乳頭亀裂や水疱といった乳頭トラブルを発症している。母乳哺育の継続は授乳する
母親の願いであるが、乳頭痛により乳房からの授乳を断念することになる。乳頭痛の生理学的原因は不明であり明らかにされていない。乳房管理学
では、児の不適切な吸着や母親の乳頭皮膚の脆弱性、授乳姿勢がその要因として挙げられているが、【乳頭内の虚血状態】についても記載されている。
そこで、授乳する母親の乳頭痛自覚と乳頭内血流量の変動について明らかにした。
２．実験方法妊娠 39 週から妊娠 40 週 6 日に分娩した母乳哺育を希望する初産婦おおと新生児５組を対象とした。研究の趣旨を説明し、使用する機器の安全性の確保についても理解を植えたうえで研究参加の同意を得た。
（滋賀医科大学研究倫理委員会承認 26－21）②乳頭痛を自覚した時点の乳頭内血流量は低下し血流基線が減少していくことが観察された。
４．考察
乳頭への直接吸着時に母親が自覚する乳頭痛の発症時には、乳頭皮膚組織への圧迫により血流障害を引き起こされ、乳頭皮膚組織を構成する細胞に必要な栄養と酸素の供給が阻害されていく。その結果乳頭＜測定方法＞痛が自覚されるままに授乳を継続することで皮膚の脆アドバンス社製 ＣＳプローベ Ｓサイズを使用し、弱性をまねき乳頭損傷に至るリスクが高くなる。

血流測定には、アドバンス社製レーザードップラー

５．結言

ALF21 を、血流解析には Power Lab2/26 及び Lobchart 8

授乳時の乳頭痛は、児の舌と上顎の間に位置した乳Japanease を使用した。児が吸啜する前に乳頭の血流の頭が、児の下顎の上昇による圧迫から生じる圧迫性虚安定性を波形から確認後、児の吸啜を開始し、約 5 分

血状態であることが示唆された。

間乳頭への吸啜時の乳頭内血流波形および児の哺乳状

謝辞

態 5 分ずつ測定観察した。

産後早期に本研究にご参加くださいました対象者

３．実験結果様に感謝いたします。

①血流波形の血流上昇点は、「新生児が乳頭・乳文献輪部に吸着した時点の血流であること」、血流波
形の下降点は「時の舌上に乳頭が位置し軟口蓋まMiranda L. Buck et al. Nipple Pain，Damage, andで引っ張られ嚥下した時点の血流であること」がVasospasm in the First 8 Weeks postpartum. BREAST

観察された。

FEEDING MEDICINE，2014，vol9，No2，p.56-62.

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編 集 後 記
この度は, 第44回日本バイオレオロジー学会年会に際し, 多くの皆様方にご参加頂きましたことを深謝致します. 本学会初めてとなるWeb開催でございました故, 直前までご案内などに不行き届
きがあり, 改めてお詫び申し上げます.
2年ぶりの開催でしたので, お若い先生方を中心に新鮮な話題が多く, 有意義な情報収集, 意見交
換の場になったかと思います. やはり, 自らの研究をまとめて発表し, 関係の皆様から多くの助言を得ることは, 自らのスキルアップになると同時に, 関連分野における研究推進にも寄与します.
コロナ禍においても学会を開催する意義を改めて確認できましたとともに, 開催にご協力下さい
ました諸先生方に厚く御礼申し上げます.
さて, 基調講演では, コロナ禍において大きな威力を発揮する遠隔診療について, わが国で先頭を走る専門家から話題提供を頂きました. さらにシンポジウムでは, いまだ全貌が明らかでないコ
ロナウィルス感染症について, 現場で戦う医師からの情報提供がありました. そして, バイオレオ
ロジーリサーチフォーラムでは高齢化社会とともに増加する嚥下障害による事故の実態と予防対策が紹介されました. さらに, 奨励賞応募講演, 一般口演及びポスター発表に25演題が寄せられました. これらの中には, バイオレオロジー分野の先生方のお力によって解決すべき課題が多々あり,
今後の研究推進が望まれます. そして, 私たちバイオレオロジー分野の関係者が円滑に共同研究を行えるよう, お互いの教育実態についてもシンポジウムにおいて再確認することができました.
当該雑誌にはご発表のエッセンスが掲載されておりますので, 改めてご利用頂き, 皆様の研究のご発展と活発なるご交流にお役立て頂ければ幸いに存じます.
多くの皆様のお力により, コロナ禍を克服して対面での意見交換ができる日を望んでやみません.
（⼀杉 正仁）

編集委員会
編集委員⻑

⼭⽥ 宏

編集委員

市川 寿

⽥地川 勉
特別編集委員 ⼀杉 正仁

喜多 理王

坂元 尚哉

庄島 正明

⻄⽥ 正浩

⼀杉 正仁

望⽉ 精⼀

⽇本バイオレオロジー学会誌（B&R, 電⼦版）
2021年7⽉3⽇発⾏

第35巻 第2号

編集者 ⼭⽥ 宏
発⾏者 後藤 信哉
特定⾮営利活動法⼈ ⽇本バイオレオロジー学会・事務局〒259-1193 神奈川県伊勢原市下糟屋143
東海⼤学医学部内科学系循環器内科学 後藤教授室内TEL0463-93-1121（内線2227）
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