咳の流量2倍で約100倍の微小なエアロゾルが発生!? ～咳による体内のエアロゾル発生をコンピュータシミュレーションで再現～

2022年9月26日 11:00 | プレスリリース?研究成果

【本学研究者情报】

〇流体科学研究所　助教　安西眸

【発表のポイント】

计测が困难だった体内でのエアロゾル発生を、コンピュータシミュレーションで再现しました。
これにより、咳によって発生するエアロゾルの个数やサイズを定量的に算出することが可能となりました。
咳の流量が2倍になると、约100倍の个数の微小なエアロゾルが発生する可能性が示唆されました。

【概要】

咳やくしゃみを含む呼吸活动によって、体内の粘膜からナノ―ミリスケールにわたるエアロゾルが発生し、大気中に放出されます。しかしながら、この体内でのエアロゾル発生は计测することが困难で、これまでは口から放出された后のエアロゾルを计测するしかありませんでした。

この课题に対して、东北大学流体科学研究所の安西眸助教?高奈秀匡教授?太田信教授、医学系研究科の赤池孝章教授?松永哲郎助教の研究グループは、気道粘膜―エアロゾル―呼気の连成解析によるエアロゾル生成シミュレーション手法を构筑しました。これにより、生体内で発生するエアロゾルの个数やサイズを定量的に算出することが可能となりました。さらに咳の流量を2倍にしてシミュレーションを行ったところ、约100倍の个数の微小なエアロゾルが発生する可能性が示唆されました。今后、患者个人个人の気道形状や、様々な呼吸条件を与えてシミュレーションを行い、エアロゾルの発生量?粒径分布を计算することで、より详细な感染リスク评価の実现が期待されます。

本研究成果は2022年9月1日付けでオンライン学術誌Scientific Reportsにて公開されました。