東北大学流体科学研究所

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流体科学研究所 新型コロナ対応WG

  • 2020年１月に新型コロナウイルス感染者が国内で初めて発生後、短期間のうちに感染拡大し、同年4月には緊急事態宣言が発令されました。
  • 流体科学研究所では『新型コロナ対応WG』を組織し2020年8月に第1回会議を、以降2023年3月末までに全26回にわたり、エアロゾルの計測・流動シミュレーションや感染伝播シミュレーション等についてワーキンググループメンバーで会議を重ね、世界的な社会課題の解決に取り組んでまいりました。
  • 本ページではこの取り組みの成果について紹介いたします。

ワーキンググループメンバー



成果報告・データ紹介

MRIプロジェクト

◾️2022年度成果報告概要
https://www.covid19-ai.jp/ja-jp/2022_report/

◾️体内－体外のエアロゾル輸送シミュレーション（所内限定公開）

◾️Simulation of in-vitro aerosol transport

◾️空間オミックス解析装置でわかった学会会場に存在したコロナウイルス（空間オミックス解析装置の開発）


◾️2021年度成果報告概要
https://www.covid19-ai.jp/ja-jp/presentation/2021_report/

◾️⾶沫発生シミュレーションによる新型コロナオミックス予測の開発 -新型コロナオミックスとサブミクロン流体力学を基盤としたエアロゾル⾶沫及び吸着シミュレーションの開発-

◾️Development of Covid 19-omics Prediction by Droplet Generation Simulation -Development of Simulation for Aerosol Droplet and Adsorption based on Covid19-omics and submicron Flow dynamics-

◾️生体内の飛沫生成に関するシミュレーションと粒径測定

◾️Numerical Simulation of Respiratory Droplet Generation from Airway Mucosa


大学（萩ホール）、仙台市（車）との共同研究

◾️川内萩ホール使用時の空気の流れを可視化する実験を行いました。（2021年3月26日）
https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2021/03/news20210326-03.html

◾️COVID-19陽性者搬送車内の気流を可視化 〜ドライバーをウイルスから守る〜（2022年2月3日）
https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2022/02/press20220203-01-airflow.html

https://www.eng.tohoku.ac.jp/news/detail-,-id,2099.html?fbclid=IwAR3LNYs5yJB5b9RZLYstg8J5p4dKY_itIrd-IlHrtdyJtyOH7dx7Y6L6vuQ

◾️高齢者施設送迎車内の気流を可視化 〜ドライバーを逆流から守る〜（2022年3月29日）
https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2022/03/press20220329-02-stream.html



実験動画

◾️COVID-19 高齢者施設送迎車内の気流を可視化 ～DIYによる簡易的な仕切りとエアコンの与圧で気流の逆流を防ぐ～
https://www.youtube.com/watch?v=_3PqEnNJMdI

◾️COVID-19 陽性者搬送車内の気流を可視化 ～ドライバーをウイルスから守る～
https://www.youtube.com/watch?v=oJ6PGbrSJ0U


安西先生・加齢医学研究所

◾️Sars cov-2等新興呼吸器感染症の飛沫感染を予測する「咳」発生診断・予測・予防システムの発明 ―AI体表面映像三次元解析を用いた「咳」飛沫感染ブロックシステムー（2021年11月2日）
https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2021/11/press20211102-01-cough.html


アカデミックな成果（論文）（リリース記事）
【論文】

Hitomi Anzai, Yugo Shindo, Yutaro Kohata, Masahiro Hasegawa, Hidemasa Takana, Tetsuro Matsunaga, Takaaki Akaike, Makoto Ohta
Coupled discrete phase model and Eulerian wall film model for numerical simulation of respiratory droplet generation during coughing
[Scientific reports 12, Article number: 14849 (2022), September 1 2022
DOI:https://doi.org/10.1038/s41598-022-18788-3

Junnosuke Okajima, Mitsuki Kato, Akihiro Hayakawa, Yuka Iga
Investigation of bimodal characteristics of the droplet size
distribution in condensation spray
Scientific Reports volume 13, Article number: 12006 (2023)
DOI:https://doi.org/10.1038/s41598-023-39087-5



【プレスリリース】

Sars cov-2等新興呼吸器感染症の飛沫感染を予測する「咳」発生診断・予測・予防システムの発明 ―AI体表面映像三次元解析を用いた「咳」飛沫感染ブロックシステムー (2021.11.2)
https://www.ifs.tohoku.ac.jp/jpn/news/1921/

COVID-19陽性者搬送車内の気流を可視化 〜ドライバーをウイルスから守る〜 (2022.2.3)
https://www.ifs.tohoku.ac.jp/jpn/news/2282/

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～ (2022.9.26)
https://www.ifs.tohoku.ac.jp/jpn/news/2891/


研究会・講演会

日本機械学会バイオエンジニアリング部門 制御と情報－生体への応用－研究会（2022年1月18日　オンライン）
講師：安西眸（東北大学　流体科学研究所　助教）
講演内容：「オイラー液膜モデルを用いた下気道壁面からの微小飛沫生成シミュレーション」
https://www.ifs.tohoku.ac.jp/ifs_only/ifs_covid_wg/220118_seminar.pdf


    メディア紹介事例

    【新聞記事】

    日本経済新聞（2021年11月12日）
    「せきを画像から予測　東北大、瞬時の感染防御に」
    https://www.nikkei.com/article/DGKKZO77485660R11C21A1TEC000/
    ※有料会員限定記事

    河北新報 ONLINE NEWS（2021年11月19日）
    「飛沫の伝わり方予測、東北大が開発　せき直前の喉の動きをAI解析」
    https://kahoku.news/articles/20211118khn000058.html
    ※有料会員限定記事


    【テレビ出演】

    ミヤギテレビ「OH！バンデス　ミヤギnews every.「情熱Labo」」（2021年7月30日）
    航空宇宙流体工学研究分野 大林教授が流体科学研究所の研究について取材を受け、新型コロナウィルス対応ワークグループについて紹介。その内容が2021年7月30日に放送されました。
    https://www.ifs.tohoku.ac.jp/jpn/news/1676/
    http://www.ifs.tohoku.ac.jp/edge/jnlabo.html

    仙台放送「Live news イット!」（2022年2月9日）
    2022年2月3日に公開のプレスリリース「COVID-19陽性者搬送車内の気流を可視化 〜ドライバーをウイルスから守る〜」について、仙台放送報道部より本研究所生体流動ダイナミクス研究分野 太田教授、安西助教、大学院工学研究科 小林准教授が取材を受け、その内容が2023年2月9日に放送されました。
    https://www.ifs.tohoku.ac.jp/jpn/news/2303/

    khb東日本放送「チャージ！」（2022年2月15日）
    2022年2月3日に公開のプレスリリース「COVID-19陽性者搬送車内の気流を可視化 ～ドライバーをウイルスから守る～」について、khb東日本放送報道部より本研究所生体流動ダイナミクス研究分野 太田教授が取材を受け、その内容が2022年2月15日に放送されました。
    https://www.ifs.tohoku.ac.jp/jpn/news/2328/

    tbc東北放送「Nスタみやぎ」（2022年4月5日）
    2022年3月29日に公開のプレスリリース「高齢者施設送迎車内の気流を可視化 〜ドライバーを逆流から守る〜」について、tbc東北放送より本研究所生体流動ダイナミクス研究分野 太田教授らが取材を受け、その内容が2022年4月5日に放送されました。
    https://www.ifs.tohoku.ac.jp/jpn/news/2560/



    関連リンク

    【日本建築学会ホームページ COVID-19に関連した日本建築学会の活動情報（リンク集）】
    COVID-19陽性者搬送車内の気流を可視化 〜ドライバーをウイルスから守る〜
    https://www.aij.or.jp/covid19_info.html#13

    東北大学感染症共生システムデザイン学際研究重点拠点
    https://www.sdgs-id.med.tohoku.ac.jp/