山田 宏 (ヤマダ ヒロシ)

YAMADA Hiroshi

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職名

教授

研究室住所

福岡県北九州市若松区ひびきの2-4

研究分野・キーワード

工学@機械工学@機械材料・材料力学,複合領域@医用生体工学・生体材料学

メールアドレス

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ホームページ

http://www.life.kyutech.ac.jp/~yamada/

出身大学 【 表示 / 非表示

  • 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 【 表示 / 非表示

  • 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 【 表示 / 非表示

  • 名古屋大学 -  工学博士  1990年03月

学内職務経歴 【 表示 / 非表示

  • 2014年04月
    -
    継続中

    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 【 表示 / 非表示

  • 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

専門分野(科研費分類) 【 表示 / 非表示

  • 生体医工学・生体材料学

  • 機械材料・材料力学

 

論文 【 表示 / 非表示

  • High Salt intake worsens aortic dissection in mice: Involvement of IL (Interleukin)-17A-dependent ECM (extracellular matrix) metabolism

    N. Nishida, H. Aoki, S. Ohno-Urabe, M. Nishihara, A. Furusho, S. Hirakata, M. Hayashi, S. Ito, H. Yamada, Y. Hirata, H. Yasukawa, T. Imaizumi, H. Tanaka, Y. Fukumoto

    Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology    40 ( 1 ) 189 - 205   2020年01月  [査読有り]

    DOI

  • Finite element modelling of a bulging behavior in a cerebral artery with dissection

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

    CMBE19 Proceedings, 6th International Conference on Computational & Mathematical Biomedical Engineering      838 - 841   2019年06月  [査読有り]

  • Application of finite element analysis on balloon expandable coronary stents: A review

    Bekal C., Yamada H., Shetty R., Shenoy S.

    International Journal of Engineering and Technology(UAE)   ( Science Publishing Corporation Inc )  7 ( 3 ) 1640 - 1647   2018年08月

     概要を見る

    © 2018 Chandrakantha Bekal et. al. Numerical analysis of complex physical environment continues to be preferred over "build and test" approach in product development process. Finite Element Analysis (FEA) of coronary artery stenting is studied and researched worldwide for many years. Potential of using FEA for mimicking in-vivo is high as experimental test is ruled out for variety of reasons. This review aims at discussing issues and challenges of numerical simulation based on part of available literature on usage of FEA techniques for investigating behavior of balloon expandable (BE) coronary stents inside artery. Literatures of past 16 years of study on the structural analysis is summarized and potential issues for research is discussed. Study tries to investigate deployment characteristics and biomechanical response of artery post stenting and significance of non-physiological conditions induced. Effects of geometrical parameters, simulation strategies are summarized. Study mainly underscores the potential challenges of reliable numerical investigation. Scope of FEA in predicting contributor for in-stent reste-nosis (ISR), a major drawback of stenting procedure, by correlating the engineering aspect of stent design and its clinical significance supported by clinical trials are highlighted. Study is expected to serve as qualitative assessment for cardiologists to minimize procedural failure and quantitative tool for the designers for stent optimization.

    DOI Scopus

  • Finite element analysis of a rupture-induced deformation of a carotid atherosclerotic plaque with intraplaque hemorrhage

    ESMAEILI MONIR Hamed, SENJU Omi, OGATA Toshiyasu, INOUE Tooru, SAKATA Noriyuki, YAMADA Hiroshi

    Journal of Biomechanical Science and Engineering    13 ( 1 ) 17-00436   2018年03月  [査読有り]

     概要を見る

    <p>Intraplaque hemorrhage (IPH), bleeding in a plaque, is caused by a neocapillary rupture in an atherosclerotic plaque. We used contrast-enhanced ultrasonography to diagnose carotid atherosclerotic plaques before carotid endarterectomy (CEA), a surgical operation to remove an arterial intimal layer including a plaque lesion. We found lumenward (inward) deformation in some cases of ruptured plaques with IPH. The aim of this study was to evaluate the mechanical effects of infiltrated blood in the lipid core on the luminal shape of the ruptured plaque in the short-axis view. We created a finite element model of a carotid artery bifurcation with a ruptured plaque based on a sample obtained from CEA. As physiological loads, we assigned pressures on the surfaces of the lumen and the lipid core, the sum of a gradual pressure drop in the artery obtained from computational fluid dynamics analysis and a uniform pressure, and a constant longitudinal stretch. In the simulation, the fibrous cap in the ruptured model became almost flat in the short-axis view with lumenward deformation, being less deformed than that observed in ultrasonography. The simulation results show that inward deformation of the fibrous cap is correlated with an equal pressure in the lumen and the lipid core. In comparison, a hyperelastic model of soft unruptured plaque reproduced a round lumen. A better understanding of contrast-enhanced ultrasonography images from a mechanical perspective may facilitate the morphological identification of plaque rupture with IPH.</p>

    DOI CiNii

  • Skin stiffness determined from occlusion of a horizontally running microvessel in response to skin surface pressure: a finite element study of sacral pressure ulcers

    H. Yamada, Y. Inoue, Y. Shimokawa, K. Sakata

    Medical & Biological Engineering & Computing    55 ( 1 ) 79 - 88   2017年01月  [査読有り]

    DOI PubMed

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著書 【 表示 / 非表示

  • 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

  • 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

     概要を見る

    © 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.

    Scopus

口頭発表・ポスター発表等 【 表示 / 非表示

  • Finite element study of a bulging behaviour of a cerebral artery with dissection taking account the disruption of internal elastic lamina

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

    日本機械学会第32回バイオエンジニアリング講演会  2019年12月  -  2019年12月   

  • 半円柱の押し付けによるゲル・ウレタンフォーム等4層マットの変形挙動の定量的評価

    真鍋誠,山田宏,森田康之

    日本機械学会M&M2019材料力学カンファレンス  2019年11月  -  2019年11月   

  • 皮膚表面の圧迫による前腕橈側皮静脈の閉塞挙動の解析

    霜出秀平,大峯啓志,田中マキ子,山田宏

    日本機械学会M&M2019材料力学カンファレンス  2019年11月  -  2019年11月   

  • ウレタンフォームマットに挿入された合成ゴム層のせん断変形特性の測定

    山田宏,安井勇貴,田中マキ子

    日本機械学会2019年度年次大会  2019年09月  -  2019年09月   

  • Effect of the elongated shape of adventitia on the bulging behavior of cerebral artery with dissection: a finite element study

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

    第42回日本バイオレオロジー学会年会  2019年06月  -  2019年06月   

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講演 【 表示 / 非表示

  • 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 ( University Putra Malaysia )  2015年12月20日 

科研費獲得実績 【 表示 / 非表示

  • 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

    基盤研究(C)

    研究期間:  2014年04月  -  2017年03月

    研究課題番号:  26420018

  • 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

    基盤研究(C)

    研究期間:  2011年04月  -  2014年03月

    研究課題番号:  23560091

  • 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

    基盤研究(C)

    研究期間:  2008年05月  -  2011年03月

    研究課題番号:  20560078

  • 褥瘡発症遅延のための皮膚細胞に対するひずみ・温度・酸素分圧の複合的影響の評価

    基盤研究(C)

    研究期間:  2006年05月  -  2008年03月

    研究課題番号:  18560082

  • 細胞・細胞内部の損傷現象の解析と医療応用のための血管微細構造のインフォマティクス

    特定領域研究

    研究期間:  2003年10月  -  2007年03月

    研究課題番号:  15086213

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担当授業科目 【 表示 / 非表示

  • 2018年度  物理学ⅡA

  • 2018年度  生体力学

  • 2018年度  計算バイオメカニクス演習

  • 2017年度  物理学ⅡA

  • 2017年度  数値解析法

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