論文 - 南谷　晴之

日本における医用工学の現状と将来

南谷晴之

三田評論859(1985)    26-39 1985年05月

単著

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医用工学の発展と日本における医学分野への理工学技術の寄与を概観し, 学術領域の将来への展望と問題点を述べた。

僧帽弁置換におけるValve　orientation と流体力学的持性―左心体循環系モデルによる特性評価―”

海老澤嘉伸, 南谷晴之, 村田孝一, 梅津泰洋,井上　正, 今村洋二

日本人工臓器学会誌「人工臓器」14, 3, (1985)    1294-1297 1985年03月

研究論文（学術雑誌）, 共著

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生体左心を模擬した左心・体循環系モックシステムを用い, 構造の異なる３種の人工僧帽弁の流体力学特性とそのValve Orientation (ＶＯ）依存性を検討した。各弁の諸特性はＢＳ弁でPosterior 位が他のＶＯに比べ10％, ＳＪＭ弁でＡ-Ｐと直交するＶＯが他に比べ10数％, ＣＥ弁では大動脈尖側に１枚のリーフレットが位置するＶＯが他に比べ20％程度の特性向上を見た。

Flow velocity measurement of prosthetic heart valves. In-vitro study using a laser Doppler velocimeter and a flow visualization technique

H. Minamitani, K. Fujimoto, K. Tasaki, T.Inoue, Y. Imamura & Y. Umezu

Proc. Flow Measur. Tech. 2. (1984)    133-144 1984年09月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

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各種生体用人工弁によって生じる流速分布あるいは乱流強度を測定し, 大動脈弁や僧帽弁部位に埋め込まれる人工弁の血流動態を究明する目的でレーザードップラ流速計を試作した。これを用い, また流れの可視化法によりボール弁,ディスク弁, 生物弁などの各種人工弁の特性評価を定常流下で行った。その結果, 弁下流部の血流特性と弁機能の相関関係が明確にされた。

lmage analysis of the relation between lymph flow velocity and　lymphatic contractile function

E. Sekizuka, Y. Ohya, C, Oshio, H, Minamitani & M. Tsuchiya

Microcircul. Res. , 2, 1, (1984)    103-107 1984年09月

共著

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リズム性リンパ管収縮運動とリンパ球の流速を測定する目的で顕微鏡画像処理システムならびに２チャンネル光センシング相互相関法を導入し, 両測定量の検出を可能にした。実験はラット腸間膜集合リンパ管を対象とし, リンパ管収縮蠕動運動の周期性は８-12秒, リンパ流速は約２mm／秒であることを確認した。

ラット腸間膜集合リンパ管のリンパ流速-lymph and lymphocyte velocity-”

南谷晴之, 藤田欣也, 関塚永一, 大塩　力, 土屋雅春

リンパ学, 7, 1, (1984)    95-99 1984年08月

共著

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高感度テレビカメラ, 蛍光顕微鏡, フォトトランジスタおよびマイクロコンピュータからなる計測システムを用い, 光学的相互相関photometric methodにより蛍光物質を含むリンパ液ならびにリンパ液ならびにリンパ球の移動速度を計測し, ラット腸間膜集合リンパ管のリンパ輸送量の定量解析を試みた。細動脈, 細静脈の血流速度がそれぞれ２〜６mm／秒, １〜２mm／秒であるのに対してリンパ液ならびにリンパ球の移種速度は50〜200 μｍの管径において１〜３mm／秒であり, 逆流をともなう脈動流であることが定

腸間膜集合リンパ管への低分子物質移送機構―Photometric methodによる移動速度の解析

関塚永一, 大塩　力, 南谷晴之, 永田博司, 土屋雅春

リンパ学, 7, 1, (1984)    65-68 1984年08月

共著

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腸管の微小血管から腸間膜集合リンパ管への低分子物質移送機構の解析を目的として, 高感度テレビカメラ, 蛍光顕微鏡およびフォトトランジスタからなるphotometric methodによりsodium fluorescein（ＭＷ360)の移送時間, 移送速度を計測した。ラット微小血管系からの低分子物質の透過は速やかに行われるが, 腸間膜微小血管から集合リンパ管への移送には約１分の時間を要し, 動静脈という血管系に比べると極めて遅い物質移送がなされることが判明した。

各種生体用人工弁の流れ特性の光学的観測―レーザードップラ流速計による in-vitro実験―

南谷晴之, 藤本幸二, 田崎勝美, 井上正

第２回流れの計測シンポジウム論文集    91-96 1984年07月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

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２ビーム差動型レーザードップラ流速計を試作し, これを用いて, 各種生体用人工弁の定常流下における流速分布の計測を行った。これと同時に流れの可視化法による流線パターンを観測した結果, 試作流速計が有効であることを確認し, 各種人工弁の流れの特性を基礎的に究明することができた。

機械的人工弁の開閉特性と弁近傍の血行動態―左心および上行大動脈モデル によるin-vitro実験―

南谷晴之, 渡辺, 海老沢嘉伸, 井上正

人工臓器 Vol.13 （ No.1 ） 291-294 1984年02月

共著

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生体の左心と大動脈弓の構造を詳細に模凝した左心体循環系モックシステムを製作し, 大動脈弁および僧房弁部位に装着したTilting-disc弁の開閉動態と弁近傍の乱流, 渦形成あるいは血行停止との相関性を究明した。またdisc弁の開放角度および有効開口面積が弁の装着方向や心拍数によっていかなる変動を示すかについて考察した。

The Opening and Closing Behavior of Artificial Heart Valves Relating to Eddy, Turbulent and Stagnant Blood Flow Formation

H. Minamitani & T. Inoue

Proc. ４th Cong. Int Soc. Artif. Otgans    286-292 1983年11月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

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生体埋込用人工弁のうちで主にTilting-disc弁の弁開閉動作と弁近傍に生ずる渦, 乱流, 血行停止の関係を画像の可視化法によって調べた。同時に, discの開放角度および有効開口面積を算出し, 上記の血行動態との相関関係を論じた。

Image Analysis on the Relation between Lymph Flow Velocity and Lymphatic Contractile Function

E. Sekizuka, Y. Ohya, C. Oshio, H.Minamitani & M. Tsuchiya

Proc, 2nd Austral. & New Zealand Symposium on Micro Circ.    103- 107 1983年08月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

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リズム性リンパ管収縮運動とリンパ球の流れ速度を測定する目的で顕微鏡画像処理システムならびに２チャネル光センシング相互相関法を導入し, 両測定量の検出を可能にした。実験ではラット腸間膜集合リンパ管を対象としたが, 収縮蠕動運動の周期性は８〜12秒, リンパ流速は1.1〜1.8 mm／sec であることが確認された。

微小循環系の画像処理システムの試作

虎渡昌史, 南谷晴之, 大家友二, 関塚永一, 土屋雅春

第13回画像工学コンファレンス論文集    175-178 1982年12月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

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マイクロコンピュータベースの画像処理システムを試作しＶＴＲに収録した顕微鏡画像（リンパ管像）の抽出を行った。原画像に対し, エッジ検出, 孤立点除去, 細線図形化を行い, 対象とする図形の鮮明化を図る処理アルゴリズムを確立した。

A. Neural Network Model of Pain Mechanisms: Functional Properties of the Network Cells Providing the

H. Minamitani

IEEE Trans Systems, Man and Cybernetics Vol.SMC-12 （ No.11 ） 907-913 1982年11月

単著

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先に発表した体性感覚系のニューロン群集合モデルを用い, 脳幹えよび大脳皮質における痛覚・触覚の感覚量を数理的に表現し, これらがいわゆる Stevensのベキ法則に則ることを明らかにした。

Electrocutaneous Phantom Sensationによるトラッキング・パーフォマンス

南谷晴之, 早川, 斉藤, 鈴木

第３回バイオメカニズム学術講演会論文集    179-182 1982年10月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

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経皮電気刺激によりPhantom Sensation 像を生ぜしめ, 配位特性, 位置弁別特性などの基礎特性をもとめたのち, トラッキング方式による動的判断実験を行った結果, 皮膚感覚を介した情報伝達に有効であることを明らかにした。

Cinematographic Image Analysis of the Valve-Leaflet Motion of Xenograft Prostheses

H. Minamitani, K. Yokoyama, A. Ichikawa, T. Hara, T. Inoue

Proc. 13th Int. Conf. Med, Biol. Eng    524 1982年09月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

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Xenogroft 弁すなわち生物弁の開閉動態を光ファイバを用いて計測し, その映像情報コンピュ-タ解析することにより, 実質開口面積を経時的に求めた。同時に弁通過流量と弁口圧較差を測定し, 有効開口面積を算出したが, 臨床的に用いられる有効開口面積が実質面積より25〜35％大きく算出されることが判明した。

心房細動ｆ波の周波数解析のｆ波認識への応用

南谷晴之, 虎渡昌史, 藤本幸二, 鈴木登紀男

日本ME学会誌「医用電子と生体工学」 Vol.20 （ No.5 ） 331-335 1982年09月

研究論文（学術雑誌）, 共著

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電話回線を利用した心電図自動診断において心房細動ｆ波の診断率を向上させる目的で, 研究を行った。短時間の心房細動ｆ波データにＦＦＴによる周波数解析一閾値法を適用することにより90％以上の高精度でｆ波認識を可能にした。

Video Image Analysis of Spontaneous Rhythmical Contractile Movement in Lymph Vessels

Proc. 13th Int. Conf. Med, Biol. Eng,    203 1982年09月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

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顕微鏡画像処理システムを用いてリンパ管の周期的な収縮運動を計測し，その管径変化，リンパ管の容積変化すなわちリンパ移送量を求め,これら諸量が脈管作動性物質によっていかに変動するかすなわち物質依存性を究明した。

画像処理法によるリンパ管収縮機能の動態解析

大家友二, 関塚永一, 南谷晴之, 土屋雅春

リンパ学 Vol.5 （ No.1 ） 71-76 1982年04月

共著

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顕微鏡画像処理システムを使い, ラット陽間膜集合リンパ管の動態解析を行っている。画像処理はエッジ検出ノイズ除去, 細線図形化を行い，リンパ管壁の抽出をした後, リンパ管径の計測，円柱近似による体積計算をする。これにより，管径, 体積の時間変化を求め, リンパ管の収縮リズム運動, リンパ液移送量の時間変化を定量的に求めた。

インピーダンス法による循環諸量の計測

南谷晴之, 小谷, 山越, 国重, 無敵, 藤浪

臨床検査 Vol.26 （ No.4 ）  1982年04月

共著

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種々の血液循環量を計測するのに有効なインピーダンス法に関して, 臨床的な応用の有効性と利点, 工学的な問題点について議論したものである。

Xenograft valve-leaflet の開閉動作の画像解析

南谷晴之, 市川篤実, 横山, 井上正

人工臓器 Vol.11 （ No.2 ） 402-405 1982年04月

共著

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３種の Xenograft弁いわゆる生物弁の開閉動態と流体力学特性の関係を調べるためにvalve-leaflet motionならびに開口面積を計測できるコンピュータ画像解析システムを開発使用した。Xenograft 弁の開閉にともなう過渡状態が機械的人工弁に比べ長く続くため, 明らかにエネルギー損失は高くなる傾向にある。

Thoracic Impedance Image Mapping-The Localized Characteristics of Z０ and　△Z-

H. Minamitani, K. Nakahara, T. Hayashi,& T. Suzuki

Proc. 5th Int. Conf. Electr. Bio-Impedance    373-376 1981年08月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

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マルチチャネル・インピーダンス・ニューモグラフ・システムを開発し, 生体内特に呼吸に伴なう肺胸部系の電気インピーダンス変化の分布像を表示する方法ならびに装置系について研究した。これにより局所換気量を反映するＺ０ と△Ｚの分布や特異な肺閉塞現像を検出することが可能となった。