血流研究の欠点を調査する
最近の血流ダイナミクスに関する研究では、モデルや実験に大きな欠陥があることがわかった。
― 1 分で読む
血流は命にとって超大事で、酸素や栄養を組織に運びながら、老廃物を取り除くんだ。科学者たちは動脈や静脈を通る血液の動きを研究して、健康や病気、特に脳卒中みたいな状態をもっとよく理解しようとしてる。ここで出てくる言葉が「フロー・チョーキング」で、これは血流が制限されて、深刻な健康問題につながる可能性がある状況を指すんだ。
正確なモデルの重要性
血流を研究するために、研究者たちはモデルを使うんだけど、これは異なる条件下で血液がどう振る舞うかの単純化された表現なんだ。正確な結果を得るためには、これらのモデルは血液やその上に作用する力についての正しい仮定に基づいていなきゃいけない。
最近、ある研究者たちがフロー・チョーキングがいつ起こるかを予測する新しいモデルを提案したんだ。彼らは、血液の音速に関連する血流速度が、脳卒中や他の血管疾患の発展を理解するために重要だと考えた。彼らは、血流が特定の値に達すると、フローが詰まると信じていた。
モデルの欠陥
この新しいモデルの主な欠陥は、気体の挙動に基づいた方程式を使っていること。血液は主に水でできてて、気体とは全然違う振る舞いをするんだ。このモデルは血液を理想気体のように扱えると仮定してるけど、これは間違い。例えば、気体の挙動では圧力の変化が大きな体積変化を引き起こすことがあるけど、血液はほぼ圧縮不可能。
この間違った仮定から始まるから、血流速度やフロー・チョーキングについての結論も正しくない。研究者たちは血液がフロー・チョーキングを引き起こすほどの速度に達する可能性があるって言ってたけど、実際の血流はもっと遅いんだ。一般的に、血液は小さな血管で約1ミリメートル毎秒、大きな動脈では約1メートル毎秒の速度で流れる。比較すると、音は血液中で約1500メートル毎秒で進むから、血流は常にずっと遅い。
数値シミュレーションの問題
モデルをサポートするために、研究者たちはコンピュータシミュレーションを使ったんだけど、これが現実的な条件を反映してなかった。血液の特性に対する正しい値を使わず、血液の振る舞いを代表していない数字を使ってたんだ。
例えば、シミュレーションの動脈のサイズは実際の動脈よりずっと大きかった。その結果は、現実の条件では不可能なフローパターンを示してた。彼らは血流速度が血液中の音速を超えることができると主張してたけど、実際の流速を考えるとそれは不可能。
モデルの設定方法が循環論法を生んでて、結果は正確な血流の表現ではなく、最初に作った仮定に依存してたんだ。
実験結果の欠陥
モデルの他に、研究者たちは実験も行ったんだけど、これが混乱したり役に立たない結果をもたらした。ある場合、彼らは血液の比熱を測定したと言ってたけど、報告した値は意味不明で、どんな知られた材料よりもはるかに高かった。
彼らは血液サンプルが実際の沸点よりもずっと低い温度で沸騰する状況を説明してた。この誤解は、異なる条件下で血液がどう振る舞うかの理解が欠けていることを示してる。
研究者たちはエアエンボリズムを彼らの発見に結びつけようとしたけど、ラットの動脈に空気を注入してどうなるかを調べたけど、このテストは流れのチョーキングが発生したかどうかを示す関連する測定を行わなかった。
他のテストでは、単にプラスチックのチューブを通して空気を押し込むだけで、血流との関係は示さなかった。これらの実験は彼らの主張を証明することができず、フロー・チョーキングの例を示さなかった。
エアエンボリズムに関する誤解
エアエンボリズムは空気が血液に入るときに起こる。手術中や、ダイビングから急に上がるときに起こるかもしれないが、研究者たちはCOVID-19患者に関するある状況を不正確に説明してた。彼らは証拠なしにガスエンボリズムについて推測して、血液中に空気泡が形成される特定の条件についての理解が欠けていることを示してた。
血液が特定の温度で沸騰したり蒸発したりするという著者の主張も間違ってた。この誤解は彼らの全体的な研究に疑問を投げかける。
結論:明確さを求める呼びかけ
要するに、血管内のフロー・チョーキングに関する最近の研究には多くの欠陥がある。このモデルは血液には適用されない間違った仮定に基づいていて、誤った結論に至っている。これらの主張を支持するために行われた実験は不十分で、役に立つ証拠を提供しなかった。
血流を理解することは心臓や血管系に関連する健康問題に取り組むために重要なんだ。この分野の知識を進めるためには、研究者たちは血液の真の性質を反映した正確なモデルを使い、明確で関連性のある実験を行い、結果には批判的な視点でアプローチする必要がある。そうすることで初めて、血流とその複雑さについての理解を深めることができるんだ。
タイトル: Comment on: In vitro prediction of the lower/upper-critical biofluid flow choking index and in vivo demonstration of flow choking in the stenosis artery of the animal with air embolism
概要: In a recent paper published in Physics of Fluids, Sanal Kumar et al. present a model of transonic compressible flows based on ideal gas theory that is irrelevant to biofluid flow and there are flaws in the general reasoning. In addition, the experimental attempts do not show any evidence of supersonic flow and do not provide any support for the flawed theory. In this Comment, I discuss why this paper and other very similar ones by the same group of authors and published in a short time frame (in Physics of Fluids and other journals) should have been retracted.
著者: Thomas Podgorski
最終更新: 2023-03-24 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://arxiv.org/abs/2303.14063
ソースPDF: https://arxiv.org/pdf/2303.14063
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた arxiv に感謝します。