玉川 雅章 (タマガワ マサアキ)

TAMAGAWA Masaaki

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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

機械工学,流体工学,生体医用工学,衝撃波,超音波,ドラッグデリバリーシステム,再生医療,マイクロマシン,血栓,人工臓器,血液流れ

出身大学 【 表示 / 非表示

  • 1988年03月   京都大学   工学部   機械工学科   卒業   日本国

出身大学院 【 表示 / 非表示

  • 1990年03月  東京大学  工学研究科  機械工学  修士課程・博士前期課程  修了  日本国

取得学位 【 表示 / 非表示

  • 京都大学 -  博士(工学)  1996年05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  

  • 2010年04月
    -
    2014年03月

    九州工業大学   大学院生命体工学研究科   生体機能専攻   教授  

学外略歴 【 表示 / 非表示

  • 1996年05月
    -
    2001年03月

    京都大学   大学院エネルギー科学研究科   講師   日本国

  • 1990年04月
    -
    1996年04月

    京都大学   工学部   助手   日本国

所属学会・委員会 【 表示 / 非表示

  • 2002年04月
    -
    継続中
     

    日本機械学会  日本国

  • 2005年04月
    -
    継続中
     

    日本生体医工学会  日本国

  • 2013年11月
    -
    継続中
     

    バイオメディカルファジー学会  日本国

  • 2002年04月
     
     
     

    日本衝撃波学会  日本国

  • 2006年04月
    -
    継続中
     

    日本DDS学会  日本国

 

研究経歴 【 表示 / 非表示

  • 衝撃波ドラッグデリバリシステムの開発

    未設定  

    研究期間: 2003年04月  -  継続中

  • 衝撃波を用いた嫌気性バイオプロセスの高効率化

    未設定  

    研究期間: 2003年04月  -  継続中

  • 計算流体力学の医療流体機械への応用

    未設定  

    研究期間: 2003年04月  -  継続中

  • 転倒・衝突における人体衝撃損傷のメカニクス

    衝撃波,脳損傷,臓器損傷,骨損傷  

    研究期間: 2009年11月  -  継続中

  • 衝撃波を利用した再生医療工学

    未設定  

    研究期間: 2003年04月  -  継続中

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論文 【 表示 / 非表示

  • Development of a novel hybrid method combining finite difference method and dissipative particle dynamics to simulate thrombus formation on orifice flow

    Yi Y., Tamagawa M.

    Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering      2020年01月  [査読有り]

     概要を見る

    © 2020, © 2020 Informa UK Limited, trading as Taylor & Francis Group. In our previous works, the transport of activated platelets (APs) on orifice flow has been simulated by finite difference method (FDM). And the distribution of AP concentration on the flow was obtained. However, the effect of platelet aggregation on the distribution of AP concentration can’t be investigated by FDM because FDM can’t simulate platelet aggregation. On the other hand, platelet aggregation has been simulated by dissipative particle dynamics (DPD). In this paper, a hybrid method combining FDM and DPD is proposed to investigate the effect of platelet aggregation on the distribution of AP concentration. And the hybrid method is used to simulate thrombus formation on orifice flow. As for the effect of platelet aggregation, it is found that the distribution of AP concentration in the hybrid method is different from the distribution in FDM at the places of platelet aggregation. It is considered that the difference is induced by platelet aggregation. As for the distribution of thrombus, higher AP concentration and more aggregated APs are found around the reattachment point and in the recirculation area. It is considered that thrombus is mainly distributed at these places in the simulation. And according to our previous experimental results, thrombus is mainly distributed around the reattachment point and in the recirculation area. It is concluded that the effect of platelet aggregation on the distribution of AP concentration can be investigated by the hybrid method, and the computational results agree with our previous experimental results.

    DOI Scopus

  • Significant attributes identification for indoor cycling fatigue classification

    Tang S., Loh W., Tamagawa M.

    AIP Conference Proceedings    2138   2019年08月  [査読有り]

     概要を見る

    © 2019 Author(s). Indoor cycling was commonly examined from the riding posture, saddle height or pedal force to analyze the muscular activity on cyclists' lower limbs. While strong muscular strength and proper riding posture are important to minimize strain, the significances of these attributes on cycling fatigue were unclear. An attempt was made to identify significant attributing features for indoor cycling fatigue classification based on an experimental study involving twenty healthy postgraduates. The participants were tasked to perform an indoor cycling fatigue experiment at 6km/h with gradual speed increment till fatigue level achieved. The accelerometry, sacral trajectory and the lower limb kinematic changes were measured. Significant feature subset selection was determined using the wrapper approach with IBk algorithm. The featured data were later classified on IBk, SMO, ZeroR, J48 and Vote followed by subsequent discriminant analysis. The results demonstrated that the significant attributes yielded 95.0% and 75% classification accuracies (training data) but yielded 72.5% and 65.0% (10 folds cross-validation) on Vote and the discriminant analysis respectively. Findings revealed that the cycle frequency is the most significant attribute exerting a major effect on cycling fatigue while StepRegML and Disp_ML attributes contribute little to distinguish fatigue and pre-fatigue cycling motion.

    DOI Scopus

  • Effects of impinging jet flow on platelets adhesion by computational fluid dynamics (CFD) analysis with consideration of particle motion for predicting thrombus formation

    Nakata S., Miyamura Y., Tamagawa M.

    ICIC Express Letters, Part B: Applications    10 ( 8 ) 755 - 762   2019年08月  [査読有り]

     概要を見る

    © 2019, ICIC International. All rights reserved. To establish the prediction method of thrombus formation on the wall by computational fluid dynamics (CFD), it is very important to find out the effects of flow field on platelet adhesion on the wall. In this paper, the particle motions on impinging jet flow which has the stagnation point were analyzed, and the adhered particles on the wall were also analyzed. Especially, discrete particles by using the impinging jet flow that Affeld used for the platelet adhesion experiment were analyzed, and the adhesion mecha- nism of particles simulating platelets was investigated by CFD. This adhesion mechanism is corresponded to starting point for thrombus formation on shear flow. After analyzing three-dimensional flow field particle motions by using fundamental equations on the im- pinging jet flow, the platelet motions can be obtained. From the result of CFD comparing with experiment, it was concluded that the platelet motion was able to be simulated on the impinging jet flow by using particle tracking method with consideration of density dif- ference. It was also concluded that predicted adhered distribution did not agree well with experimental result even though the tendency of distribution of adhered platelet could be obtained. Further investigation and trials for this validation will be needed to establish the prediction method.

    DOI Scopus

  • Generation of micro-scale shock waves by focussing short-time pulse laser and measurement of pressure for development of regenerative cell-culture systems

    Masaaki TAMAGAWA, Ruosuke TERAJIMA, Ryo SAKAI

    Proc. of the 32nd International Shock Wave Symposium       OR-08-1393.1 - OR-08-0393.4   OR-08-0393 (4 pages)   2019年07月  [査読有り]

    Singapore  Singapore  2019年07月  -  2019年07月

  • Evaluation of Thrombus Formation around a Peripheral Intravenous Catheter for Infants

    Taishin Yamaguchi, Yuko Miyamura and Masaaki Tamagawa

    Proc. of 6th International Conference on Computational & Mathematical Biomedical Engineering (CMBE2019)    2   805 - 808   2019年06月  [査読有り]

    Japan  Sendai  2019年06月  -  2019年06月

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著書 【 表示 / 非表示

  • 高度物理刺激と生体応答 ( 衝撃波による細胞刺激)

    佐藤岳彦他 編著 ( 共著 , 担当範囲: 2.2.10 衝撃波による細胞刺激 )

    養賢堂  2017年08月 ISBN: 978-4-8425-0562-6

  • マイクロ/ナノカプセルの 調製、徐放性制御と応用事例 -膜の選定、製膜法/表面の親疎水性コントロール -

    玉川雅章 ( 単著 , 担当範囲: 第2章 マイクロ/ナノカプセルの評価・解析,3節 気泡内包マイクロカプセルの破壊率評価 )

    技術情報協会  2014年10月

  • Mechanical characteristics of vascular cells and tissues exposed to deformation, freezing and shock waves: Measurements and theoretical predictions

    H. Yamada,M. Tamagawa,H. Ishiguro ( 共著 )

    Wada, H. ed., Biomechanics at Micro- and Nanoscale Levels, World Scientific  2007年09月

  • 衝撃波ハンドブック 担当部分 衝撃波と生体組織に関係する解説

    赤松映明,玉川雅章 ( 共著 )

    シュプリンガー・フェアラーク東京  1995年06月

口頭発表・ポスター発表等 【 表示 / 非表示

  • 再生医療システム開発のためのフェムト秒レーザ誘起衝撃波生成に関する基礎的検討(第1報 マイクロ衝撃波の生成と伝播構造の測定)

    酒井 遼,山本歩夢,玉川雅章

    日本機械学会九州支部第73期講演会  (福岡市)  2020年03月  -  2020年03月    日本機械学会 九州支部

  • CFDを用いた噴流衝突による血小板付着に対する濃度境界条件の検討

    山口 泰申, 玉川 雅章

    日本機械学会九州支部第73期講演会  (福岡市)  2020年03月  -  2020年03月    日本機械学会 九州支部

  • CFDによる高せん断血液流れでの血栓生成予測法開発のためのオリフィス管内流れの非定常流動解析

    小波石 崚介, YI Yingming , 山口 泰申 , 玉川 雅章

    日本機械学会九州支部第73期講演会  (福岡市)  2020年03月  -  2020年03月    日本機械学会 九州支部

  • 再生医療用システム開発のためのフェムト秒レーザ誘起衝撃波生成に関する基礎的研究(第2報 レーザ集光領域と発生気泡の観察)

    山本 歩夢 , 酒井 遼 , 玉川 雅章

    日本機械学会九州支部第73期講演会  (福岡市)  2020年03月  -  2020年03月    日本機械学会 九州支部

  • フェムト秒パルスレーザによる再 生医療用水中マイクロ衝撃波生成 とその制御について

    山本歩夢,酒井遼,玉川雅章

    2019年度衝撃波シンポジウム  (神戸市)  2020年03月  -  2020年03月    衝撃波研究会

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工業所有権 【 表示 / 非表示

  • 水処理装置

    特願 'PCT/JP2010/063368  特許 'WO2011/021515   日本国

    池英昭, 吐合一徳、 平林和也, 猪原哲, 山部長兵衛,玉川雅章

講演 【 表示 / 非表示

  • 血液流れにおける血小板凝集と血液凝固因子の生化学反応とを考慮した血栓生成の CFD 解析

    粉体工学会 2019年度第1回 西日本談話会   2019年07月02日  粉体工学会西日本談話会

  • せん断流れにおける人工壁面での血栓形成の可視化とその予測方法 について

    第37回バイオレオロジー・リサーチ・フォーラム   2019年06月01日  日本バイオレオロジー学会

  • Medical Application of Shock Waves, Bubbles and Micro Capsules

    KSME (Korean Society of Mechanical Engineer) Bioengineering Division Spring Conference 2019 ( Hanwha Resort Haeundae, Busan, Japan )  2019年04月26日  Korean Society of Mechanical Engineer

  • Anaysis of Deformation Process of a Bubble in an Elastic Capsule by Shock Waves and Their Medical and Biological Applications

    31st International Symposium on Shock Waves (ISSW31) ( Nagiya, Japan )  2017年07月14日  ISSW31

  • 血栓形成を流体力学的視点から学ぶ

    第25回ライフサポート学会 フロンティア講演会, 玉川雅章先生と血栓形成を流体力学的視点から学ぶ (生体流体工学研究会 OS)   2016年03月08日 

学術関係受賞 【 表示 / 非表示

  • 日本機械学会フェロー

    2017年02月14日   日本機械学会   日本国

    受賞者:  玉川雅章

  • 機械学会バイオエンジニアリング部門 瀬口賞

    2001年01月   日本機械学会   日本国

    受賞者:  玉川雅章

  • 日本機械学会賞(論文)

    1996年04月   日本機械学会   日本国

    受賞者:  玉川雅章,吉田恵一郎,赤松映明

科研費獲得実績 【 表示 / 非表示

  • 白血球機能から学ぶ濃度マランゴニ効果を利用した新規マイクロ粒子推進機構の開発

    挑戦的萌芽研究

    研究期間:  2017年04月  -  2019年03月

    研究課題番号:  17K18844

  • 超時短パルスレーザー誘起マイクロ衝撃波の伝播特性解明と再生医療マイクロカプセル応用

    基盤研究(B)

    研究期間:  2015年04月  -  2018年03月

    研究課題番号:  15H03921

  • 白血球に学ぶ濃度駆動型水中駆動源微粒子の微細表面加工のための流体工学的研究

    新学術領域研究

    研究期間:  2015年04月  -  2017年03月

    研究課題番号:  15H01601

  • 水中衝撃波による再生医療用気泡内包マイクロカプセルの破壊制御技術の開発

    挑戦的萌芽研究

    研究期間:  2013年04月  -  2015年03月

    研究課題番号:  25630054

  • 血液流れのせん断応力による血小板活性化のリアルタイム計測と血栓形成のモデル構築

    挑戦的萌芽研究

    研究期間:  2011年04月  -  2013年03月

    研究課題番号:  23650268

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受託研究・共同研究実施実績 【 表示 / 非表示

  • 衝撃波と気泡を利用した藻類エネルギー生成システムの開発

    受託研究

    研究期間:  2012年04月  -  2012年09月

  • 衝撃波と気泡を利用した藻類エネルギー生成システムの開発

    受託研究

    研究期間:  2011年10月  -  2012年03月

     概要を見る

    戦略的創造研究推進事業(先端的低炭素化技術開発)

  • 衝撃波を用いたマイクロカプセル内細胞培養システムの開発

    受託研究

    研究期間:  2011年08月  -  2012年03月

     概要を見る

    研究成果最適展開支援プログラムフィージビリティスタディステージ探索タイプ
    (A-STEP)

  • 医用移動モビリティ使用時の人体損傷のリスク解析

    その他共同研究等

    研究期間:  2010年10月  -  2014年03月

  • 気泡と衝撃波・放電の相互作用を用いたバラスト水処理システムの開発

    受託研究

    研究期間:  2010年07月  -  2011年03月

その他競争的資金獲得実績 【 表示 / 非表示

  • 数値シミュレーションを用いた頚動脈ステント留置に関する 基礎的研究

    提供機関:  独立行政法人科学技術振興機構  

    研究期間:  2019年06月  -  2021年03月

  • 衝撃波を用いたマイクロカプセル内細胞培養システムの開発

    提供機関:  独立行政法人科学技術振興機構  

    研究期間:  2011年11月  -  2012年03月

  • 衝撃波と気泡を利用した藻類エネルギー生成システム

    提供機関:  独立行政法人科学技術振興機構  

    研究期間:  2011年10月  -  2012年09月

海外研究歴 【 表示 / 非表示

  • 気泡流れの流体計測法(PDA)に関する研究

    エアランゲン大学流体力学研究所  ドイツ連邦共和国  研究期間:  1996年06月01日  -  1997年03月31日

 

担当授業科目 【 表示 / 非表示

  • 2019年度  生体流体工学

  • 2019年度  流体力学

  • 2019年度  流体力学

  • 2019年度  流体力学

  • 2018年度  生体流体工学

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教育活動に関する受賞・指導学生の受賞など 【 表示 / 非表示

  • 2018年度 看護理工学会 研究奨励賞 (DC 宮村裕子)

    2018年10月   看護理工学会

  • BMFSA(バイオメディカルファジーシステム)学会・学生奨励賞 (DC 宮村 裕子)

    2017年11月   BMFSA(バイオメディカルファジーシステム)学会

 

国際会議の開催 【 表示 / 非表示

  • ICCMEH2016 (International Conference on Computational Methods in engineering and Health Science 2015

    2016年12月17日  -  2016年12月18日  主催:九州工業大学,共催:マレーシアUPM,インドマニパル大学

  • ICCMEH2019 (International Conference on Computational Method in Engineering and Health Science)

    マレーシア  2019年07月15日  -  2019年07月16日  プトラ大学(UPM)

  • ICCMEH2017 (International Conference on Computational Method in Engineering and Health Science)

    インド  2017年12月18日  -  2017年12月20日  マニパル大学

  • ICCMEH2015 (International Conference on Computational Method in Engineering and Health Science)

    マレーシア  2015年12月20日  -  2015年12月21日  主催 UPM, 共催 九工大,インドマニパル大学