2025/01/30 更新

ヤマダ ヒロシ
山田 宏
YAMADA Hiroshi
Scopus 論文情報 (2014~2025)
総論文数: 16  総Citation: 173  h-index: 7

Citation Countは当該年に発表した論文の被引用数

所属
大学院生命体工学研究科 生体機能応用工学専攻
職名
教授
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研究キーワード

  • 医用生体工学・生体材料学

  • 機械材料・材料力学

研究分野

  • ものづくり技術(機械・電気電子・化学工学) / 材料力学、機械材料

  • ライフサイエンス / 生体材料学

  • ライフサイエンス / 生体医工学

出身学校

  • 1984年03月   名古屋大学   工学部   機械学科   卒業   日本国

出身大学院

  • 1989年03月   名古屋大学   工学研究科   機械工学専攻   博士課程・博士後期課程   単位取得満期退学   日本国

取得学位

  • 名古屋大学  -  工学博士   1990年03月

学内職務経歴

  • 2014年04月 - 現在   九州工業大学   大学院生命体工学研究科   生体機能応用工学専攻     教授

学外略歴

  • 1994年06月 - 2001年03月   名古屋大学   講師   日本国

  • 1989年04月 - 1994年06月   名古屋大学   助手   日本国

論文

  • Deformation analysis of forearm soft tissues surrounding the cephalic vein under shear on the skin surface using ultrasound video images 査読有り 国際誌

    H. Yamada, Y. Tanoue, S. Shimoide, M. Tanaka

    Mechanical Engineering Journal   11 ( 6 )   24-00191   2024年12月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    DOI: 10.1299/mej.24-00035

    DOI: 10.1299/mej.24-00035

  • Radial force and wire structure determine the onset of covered self-expandable metal stent migration in endoscopic ultrasound-guided hepaticogastrostomy: Measurement of sliding-resistance force using a porcine model 査読有り 国際誌

    T. Koga, H. Yamada, Y. Ishida, N. Tsuchiya, T. Kitaguchi, K. Matsumoto, M. Fukuyama, N. Kojima, F. Hirai

    Journal of Hepato-Biliary-Pancreatic Sciences   31 ( 11 )   840 - 849   2024年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    Background: Self-expandable metal stent (SEMS) migration after endoscopic ultrasound-guided hepaticogastrostomy (EUS-HGS) is a severe complication. The migration risk could be related to the surface friction of SEMS, assumed to be affected by the wire structure and mechanical properties, including radial force (RF); however, their relevance remains unclear. This experimental study aimed to assess the mechanical properties of SEMS involved in the onset of stent migration by measuring the sliding-resistance force (SF) as the SEMS moves through the stomach wall. Methods: The SF of seven types of 8-mm diameter SEMS (four braided and three laser-cut types) and porcine stomach wall was measured with a universal testing machine. The SF of each SEMS was measured three times, and the average maximum SF (SFmax) was used for analysis. The correlation between SFmax and RF of each SEMS was evaluated. Results: SFmax and RF showed a very strong positive correlation (r = 0.92). Compared to the regression line predictions in the scatter plots of SFmax and RF, the SFmax of laser-cut and braided type SEMSs had positive and negative residuals, respectively. Conclusions: Selecting a laser-cut type SEMS with a higher RF may more effectively prevent the onset of stent migration against the stomach wall in EUS-HGS.

    DOI: 10.1002/jhbp.12050

    DOI: 10.1002/jhbp.12050

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    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85200008894&origin=inward

  • In-silico study on cumulative effects of degeneration and circumferential annular tear on the L5-S1 spinal unit 査読有り 国際誌

    Vinyas, S.K. Bhat, H. Yamada, S.N. Bhat

    Biomedical Physics & Engineering Express   10 ( 6 )   065009   2024年09月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    Low back pain is a serious health concern prevalent in majority of the people around the world, especially in case of the elderly. The root cause for this is mostly observed to be the development of lesions/ tears complemented by degenerative effects in the intervertebral disc of L4-L5 and L5-S1 segments. This study aims to analyse the effects of disc degeneration and tears on the mechanical responses of the L5-S1 spinal unit, which has not been investigated. The annulus is represented by an anisotropic hyperelastic Gasser-Ogden-Holzapfel (GOH) model wherein the effect of degeneration is defined by varying the constants responsible for the behaviour of the material in different strain-ranges. A systematic approach is proposed for modelling the effects of disc degeneration in the annulus. Further, the commonly found anterior circumferential tear is modelled to understand its combined effects with degeneration of the annulus. The damaging effect of the tear was limited only to extension movement, causing critical stress variations in its vicinity. However, degeneration had a significant influence on both stress and range of motion of the spinal unit across all types of movements. This study highlights the complex relationship of the physiological movements with pathogenesis of tear and degeneration leading to discogenic pain thus enabling clinicians to develop conservative treatment strategies for specific age groups.

    DOI: 10.1088/2057-1976/ad7608

    DOI: 10.1088/2057-1976/ad7608

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    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85204188821&origin=inward

  • 生体軟組織の非線形な応力-ひずみ関係式と初期弾性率 招待有り

    山田 宏

    機械の研究 ( 養賢堂 )   76 ( 4 )   247 - 257   2024年04月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア)

    Kyutacar

  • Mechanical characterization of dissected and dilated human ascending aorta using Fung-type hyperelastic models with pre-identified initial tangent moduli for low-stress distensibility 査読有り 国際誌

    Bhat S.K., Yamada H.

    Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials   125   2022年01月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)

    Ascending aortic dissection (AD) is a potentially fatal vascular disease associated with degradation and fragmentation of the elastic fibers in the aortic media, increasing low-stress distensibility, and a dilated aorta may lead to dissection. In this study, a Fung-type hyperelastic model was formulated incorporating the initial tangent moduli (ITM) of stress–strain curves as an index of low-stress distensibility. ITM were correlated with the material constants by linearizing incompressible stress–strain relationships at zero strain. For uniaxial loading tests, the robustness of the material constants was examined in the stress ranges of 0–200, 0–180, and 0–160 kPa and to the ITM values of 100%, 95%, and 90%. Examination revealed stable changes in the material constants of 80% of the specimens. For equibiaxial stretch tests, the material constants were determined for each curve of the isotropic and anisotropic deformation groups by pre-identifying the ITM and minimizing fitting errors using isotropic or anisotropic models. The errors for all groups were <6% using a transversely isotropic model, and <10% for an orthotropic model. Comparisons with experimental curves showed that Fung-type models described both the ITM and significant stiffening at high stress levels. The mechanical characteristics of the aorta in the stage prior/posterior to dissection is such that while hardening occurs under both low- and high-stress levels with an increase in collagen content as an aging response, softening occurs under low-stress conditions due to histological abnormalities such as elastin deficiency and fragmentation. Numerical simulations using Fung-type models implied that elastic fiber degeneration and fragmentation in AD tissues reduced not only the low-stress stiffness but also the elastic stiffness with superimposed shear. The latter stiffness was modulated by the stiffening at high stress levels in tensile deformation behavior and normal-strain state under physiological loading conditions, and therefore provides further insight into wall rupture.

    DOI: 10.1016/j.jmbbm.2021.104959

    Kyutacar

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    その他リンク: https://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85119209269&origin=inward

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著書

  • 力学の基礎とバイオメカニクス

    山田宏(単著)

    コロナ社  2012年04月  ( ISBN:978-4-339-07230-3

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    記述言語:日本語

  • 機械工学年鑑2024

    近藤正彦他(分担執筆 ,  範囲: 5.2 社会を支えるバイオメカニクスとその周辺技術)

    日本機械学会  2024年07月 

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    記述言語:日本語

  • Fundamentals of vascular bio-fluid and solid mechanics

    Sugihara-Seki M., Yamada H.(共著)

    K. Tanishita, K. Yamamoto (Eds.), Vascular Engineering: New Prospects of Vascular Medicine and Biology with a Multidiscipline Approach, Springer Japan  2016年01月  ( ISBN:9784431548010

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    記述言語:英語

    © Springer Japan 2016.While considering the circulatory system, a mechanical view point provides the basis for understanding various physiological and pathophysiological phenomena. In this section, we introduce the fundamentals of fluid and solid mechanics in relation to the circulatory system. In the first part on fluid mechanics, we start by introducing the concepts of Newtonian and non-Newtonian fluids, viscosity, and apparent viscosity. Then, the rheological properties of blood are described, and the universal mechanical law for flow through cylindrical tubes is derived. Based on that law, we consider the characteristics of tube flow for Newtonian and non-Newtonian fluids and present several representative examples of mathematical models for blood flow through vessels. These models have a close relationship with important physiological phenomena. In the second part, we first discuss the concept of continuum mechanics for a large deformation of the vascular wall. Then, we introduce passive hyperelastic models, an active smooth muscle model, and incorporations of residual strain and smooth muscle contractions. We demonstrate typical axisymmetric solutions of arterial wall stress for a tube model under physiological loading conditions, i.e., longitudinal stretch and intraluminal pressure. We also show some approaches for arterial diseases such as atherosclerosis, aortic aneurysm, and aortic dissection.

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口頭発表・ポスター発表等

  • 胃胆管瘻孔形成術用ステントのメッシュ形状が胃壁からの引抜き力に及ぼす影響に関する有限要素解析

    西祐次朗,山田宏,古賀毅彦

    日本機械学会九州支部第77期総会・講演会  2024年03月  日本機械学会九州支部

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    開催期間: 2024年03月08日   記述言語:日本語   開催地:那覇市   国名:日本国  

  • Analysis of shear deformation of forearm soft tissue with an embedded cephalic vein and a mat with layered polymer and polyurethane foam

    H. Yamada, Y. Tanoue, S. Shimoide, Y. Morita

    The Advanced Technology in Experimental Mechanics and International DIC Society Joint Conference 2023  2023年10月 

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    開催期間: 2023年10月09日 - 2023年10月12日   記述言語:英語   開催地:Awara   国名:日本国  

  • 橈側皮静脈を有する前腕軟組織のずれに対する変形に関する超音波画像解析

    山田宏,田上友貴,霜出秀平

    日本機械学会M&M2023材料力学カンファレンス  2023年09月  日本機械学会

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    開催期間: 2023年09月27日 - 2023年09月29日   記述言語:日本語   開催地:つくば市   国名:日本国  

  • 剥離による切欠き状隙間の生じた支台築造歯におけるファイバーポスト補強スリーブの効果に関する有限要素解析

    山田宏,西祐次朗,北村知昭

    日本機械学会2023年度年次大会  2023年09月  日本機械学会

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    開催期間: 2023年09月03日 - 2023年09月06日   記述言語:日本語   開催地:八王子市   国名:日本国  

  • Initial tangent moduli in a hyperelastic model in stretch and shear of human tissues 招待有り

    H. Yamada, S.K. Bhat (Manipal Institute of Technology)

    6th Japan-Switzerland Workshop on Biomechanics  2023年09月 

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    開催期間: 2023年08月29日 - 2023年09月01日   記述言語:英語   開催地:Otaru   国名:日本国  

    その他リンク: https://www.jsme.or.jp/conference/jsb2023/index.html

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講演

  • Finite element study on the correlation between the stiffness of the sacral skin and skin surface pressure at the instant of capillary closure

    5th Switzerland-Japan Workshop on Biomechanics  2017年09月 

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    開催期間: 2017年09月14日 - 2017年09月17日   発表言語:英語   講演種別:特別講演  

  • Experimental and computational approaches to mechanical behaviors of arteries, endothelial cells and actin stress fibers

    工学及び健康科学における計算手法に関する第2回国際会議  2015年12月 

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    講演種別:基調講演   開催地:University Putra Malaysia  

科研費獲得実績

  • 皮下の微細構造とゲルマットが体表面圧迫下のずれに対して血管閉塞を防ぐ効果の解明

    研究課題番号:20K04179  2020年04月 - 2023年03月   基盤研究(C)

  • 軟部組織の血管閉塞を引き起こす力学的因子とマットレスの褥瘡予防効果の定量的解明

    研究課題番号:17K06058  2017年04月 - 2020年03月   基盤研究(C)

  • ヒト剖検例を用いた粥状動脈硬化病変部の不均質性が損傷・破裂に及ぼす影響の解明

    研究課題番号:26420018  2014年04月 - 2017年03月   基盤研究(C)

  • 剖検例ヒト頸動脈によるプラーク破裂に関わる材料力学情報と病理学情報との関係の解明

    研究課題番号:23560091  2011年04月 - 2014年03月   基盤研究(C)

  • 虚血環境模擬による皮膚細胞の経時的応答評価と物理環境調節による褥瘡遅延の検討

    研究課題番号:20560078  2008年05月 - 2011年03月   基盤研究(C)

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担当授業科目(学内)

  • 2023年度   計算バイオメカニクス演習

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    科目区分:大学院専門科目

  • 2023年度   生体力学

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    科目区分:大学院専門科目

  • 2023年度   数値解析法

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    科目区分:学部専門科目

  • 2023年度   物理学ⅡA

  • 2023年度   生体工学概論

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    科目区分:学部専門科目

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その他教育活動

  • 生体機能応用工学専攻就職担当

    2021年10月
    -
    2024年03月

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    博士前期課程の学生を主な対象として就職活動の方法や就職支援の内容を説明するとともに,個別の面談などを通して就職活動を支援した.また,企業の採用担当者と対面・オンラインの面談を行ったり,若松キャンパスのキャリア支援室長が開催する連絡会議に参加したりして,関係者との情報交換を行った.

学会・委員会等活動

  • Journal of Biorheology   Editorial Board member  

    2024年10月 - 現在

  • Frontiers in Physiology   Review Editor member on the Editorial Board of Cell Physiology (specialty section of Frontiers in Physiology)  

    2022年08月 - 現在

  • Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering   Editorial Board member  

    2020年01月 - 現在