脳 CFD血流解析 学術文献調査 PubMed 2005-2009

• 『脳 CFD血流解析』に関する学術文献調査を掲載しています
• 本調査の趣旨および注意点については調査の概要をご参照ください
• 調査条件
  • データベース：PubMed
  • 検索キーワード：(Cerebral OR Brain) AND ("Blood Flow" OR Hemodynamics OR WSS OR Rupture) AND (CFD OR "Computational Fluid Dynamics")
  • 検索期間：2005-01-01 - 2009-12-31
  • 要約用 AI/LLM：o3-mini-2025-01-31 (OpenAI, 2025-01)
  • データ更新日：2025-02-04

---

(001) Kaufmann[38]

書誌情報

Flow distribution during cardiopulmonary bypass in dependency on the outflow cannula positioning.

Tim A S Kaufmann, Marcus Hormes, Marco Laumen, Daniel L Timms, Thomas Schmitz-Rode, Anton Moritz, Omer Dzemali, Ulrich Steinseifer

Artif Organs, 2009 Nov

• Keywords: NA
• DOI
• PubMed
• Google Scholar
• OpenCitations [38]

AI 翻訳タイトル

心肺バイパス中におけるアウトフローカニューレ位置依存の流量分布

AI 要約

• 本研究は、心肺バイパス（CPB）中に認められる右脳の酸素欠乏の問題に対し、頸動脈および椎骨動脈の不十分な灌流に関連するアウトフローカニューレの位置の影響を明らかにすることを目的としている。
• 研究では、実時間CTおよびMRIデータから生成された3次元のコンピュータ支援設計（CAD）モデルを用い、CFD（Computational Fluid Dynamics）シミュレーションとPIV（Particle Image Velocimetry）による検証を行うことで、両手法の比較解析が実施された。
• 55箇所のカニューレ位置における流量分布の解析により、カニューレジェットによるVenturi効果が臨床的に観察される脳灌流低下の主たる原因であることが示された。
• 本研究は、CVシステム内の流量分布を解析するためのPIVによって検証されたCFD手法を提供し、他の応用にも転用可能であることを示唆している。

(002) Avolio

書誌情報

Hemodynamic models of cerebral aneurysms for assessment of effect of vessel geometry on risk of rupture.

Alberto Avolio, Azadeh Farnoush, Michael Morgan, Yi Qian

Annu Int Conf IEEE Eng Med Biol Soc, 2009

• Keywords: NA
• DOI
• PubMed
• Google Scholar
• OpenCitations: NA

AI 翻訳タイトル

血管形状が破裂リスクに及ぼす影響の評価のための脳動脈瘤の血行動態モデル

AI 要約

• 本研究は、親血管の形状が動脈瘤内の流体パターンおよび質量流量に与える影響を評価し、それが脳動脈瘤の破裂リスクにどう寄与するかを明らかにすることを目的とする。
• 研究では、計算流体力学 (computational fluid dynamics [CFD]) および有限要素法 (finite element modeling) を用いて、直線および湾曲した血管が供給する様々なサイズおよびアスペクト比を持つ嚢状動脈瘤における流体挙動をシミュレーションした。
• シミュレーション結果は、形状およびサイズが類似の動脈瘤であっても、湾曲した親血管では流量が2倍以上増加し、流速パターンの顕著な変化および二次流の発生が観察されることを示した。
• これらの結果から、動脈瘤のアスペクト比が1.68の場合には依存性が最小となるものの、親血管の形状が血行動態に大きく影響し、臨床画像診断から検出される脳動脈瘤の破裂リスクの定量評価および外科的意思決定の改善に寄与する可能性が示唆された。

(003) Spiegel[7]

書誌情報

Tetrahedral and polyhedral mesh evaluation for cerebral hemodynamic simulation--a comparison.

Martin Spiegel, Thomas Redel, Y Zhang, Tobias Struffert, Joachim Hornegger, Robert G Grossman, Arnd Doerfler, Christof Karmonik

Annu Int Conf IEEE Eng Med Biol Soc, 2009

• Keywords: NA
• DOI
• PubMed
• Google Scholar
• OpenCitations [7]

AI 翻訳タイトル

脳血流シミュレーションのための四面体メッシュおよび多面体メッシュの評価—比較検討

AI 要約

• 本研究は、患者固有の医療画像データに基づいたCFD [Computational Fluid Dynamics] シミュレーションにおける脳動脈瘤のメッシュパラメータ最適化を目的とし、血行動態の可視化および定量化に貢献する。
• 研究手法として、内頸動脈の側壁動脈瘤と基底動脈分岐動脈瘤という二種類の形状に対して、従来用いられる四面体メッシュと新たな多面体メッシュを比較し、5,119から228,118のボリューム要素を持つメッシュを用いて解析を行った。
• 解析結果、多面体メッシュは、壁面せん断応力（Wall Shear Stress）という評価パラメータに基づき、精度の向上、メモリ使用量の低減、計算時間の短縮および平均369イテレーションの削減による高速な収束挙動を示した。
• これらの結果は、CFDシミュレーションにおいて多面体メッシュが四面体メッシュに比べて効率的かつ信頼性の高い血行動態解析手法として有望であることを示している。

(004) Bowker[22]

書誌情報

Rest versus exercise hemodynamics for middle cerebral artery aneurysms: a computational study.

T J Bowker, P N Watton, P E Summers, J V Byrne, Y Ventikos

AJNR Am J Neuroradiol, 2010 Feb

• Keywords: NA
• DOI
• PubMed
• Google Scholar
• OpenCitations [22]

AI 翻訳タイトル

休息と運動下における中大脳動脈瘤の血行動態：計算流体力学的研究

AI 要約

• 本研究は、運動による血流および心拍数の増加が中大脳動脈瘤に与える影響を明らかにするため、運動時の血行動態変化をシミュレーションすることを目的とした。
• 患者特有の形状を再現するため、回転型3Dデジタル減算法血管造影を用いて中大脳動脈分岐部に位置する3例の動脈瘤を再構築し、CFD（Computational Fluid Dynamics）を利用して休息時および運動時の一過性流れ場を解析した。
• シミュレーションの結果、全体的な流れのパターンは大きな変化を示さなかった一方で、時間平均壁面剪断応力（WSS）は平均約20％増加し、近壁流中の粒子の相対滞留時間（RRT）は平均約28％低下し、動脈瘤壁にかかる圧力は有意な変化を示さなかった。
• これらの結果は、適度な有酸素運動時における血行動態の変化は限定的であるものの、RRTの低下により動脈瘤内組織への栄養素補給が改善される潜在的な利益があることを示唆している。

(005) Cebral[127]

書誌情報

Hemodynamics and bleb formation in intracranial aneurysms.

J R Cebral, M Sheridan, C M Putman

AJNR Am J Neuroradiol, 2010 Feb

• Keywords: NA
• DOI
• PubMed
• Google Scholar
• OpenCitations [127]

AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤における血行動態およびブレブ形成

AI 要約

• 本研究は、局所的な血行動態と脳動脈瘤におけるブレブ（secondary outpouchings）形成との関連性を解明することを目的とした。
• 方法として、3D回転血管造影から得た20例の脳動脈瘤をモデル化し、30個の明確なブレブを含む瘤を対象に、ブレブ形成前の状態を再現するために仮想的にブレブを除去したモデルを構築し、パルス流（pulsatile flows）下で計算流体力学（CFD）シミュレーションを実施した。
• 結果として、ブレブの約80%が形成前の最高壁せん断応力（WSS）の領域付近または流入ジェットのインパクションゾーンに位置し、形成後には低WSS状態と逆行渦が出現することが明らかとなった。
• 結論として、ブレブは高WSS領域および主要な瘤内血流構造と整列して形成され、局所的な高WSSがこれらの構造を形成する局所性の壁損傷に寄与していることが示唆された。

(006) Sforza

書誌情報

Hemodynamics of Cerebral Aneurysms.

Daniel M Sforza, Christopher M Putman, Juan Raul Cebral

Annu Rev Fluid Mech, 2009 Jan 01

• Keywords: NA
• DOI: NA
• PubMed
• Google Scholar: NA
• OpenCitations: NA

AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤の血行力学

AI 要約

• 本レビューの目的は、脳動脈瘤の発症および進展が、生物学的因子と血行力学的因子の複雑な相互作用によって引き起こされる変性過程である点に焦点を当てることである。
• 方法として、動脈壁上の[Endothelial cell]（内皮細胞）が血流パターンに対して示す生理学的応答と、正常条件下での非病的組織再構築に関する最新の研究成果を検討した。
• 結果として、異常な血流パターンと遺伝的素因との組み合わせが、動脈壁の病的な再構築を引き起こし、脳動脈瘤の形成に寄与する可能性が示唆された。
• 結論として、血行力学的パターンの役割が脳動脈瘤の形成および進展において極めて重要であることが強調され、今後の研究及び臨床介入への示唆を提供している。

(007) Kaufmann[32]

書誌情報

The impact of aortic/subclavian outflow cannulation for cardiopulmonary bypass and cardiac support: a computational fluid dynamics study.

Tim A S Kaufmann, Marcus Hormes, Marco Laumen, Daniel L Timms, Torsten Linde, Thomas Schmitz-Rode, Anton Moritz, Omer Dzemali, Ulrich Steinseifer

Artif Organs, 2009 Sep

• Keywords: NA
• DOI
• PubMed
• Google Scholar
• OpenCitations [32]

AI 翻訳タイトル

大動脈/鎖骨下動脈流出カニュレーションが心肺バイパスおよび心臓サポートに与える影響：計算流体力学（CFD）研究

AI 要約

• 本研究は、心肺バイパス中における血流分布に対するカニュレーション位置（大動脈および右鎖骨下動脈）の影響を、計算流体力学（CFD）手法を用いて明らかにすることを目的とした。
• 若年健康被検者のCT/MRIデータから作成された血管モデルを用い、通常のCPB条件下でシミュレーションを実施し、異なるカニュレーション位置および鎖骨下動脈カニュレーション時のカニューピ tipと椎骨動脈との距離の影響を検討した。
• シミュレーションの結果、臨床的に認められる灌流低下は、鎖骨下枝下での渦およびカニューピ jet近傍の低圧領域の二つの現象によって引き起こされることが明らかとなった。
• また、カニューピが椎骨動脈分岐から十分に離れている場合には鎖骨下動脈カニュレーションが望ましく、大動脈カニュレーションでは左側からの注入が推奨されることが結論付けられ、本研究は心血管系の流体分布解析の迅速な手法として、ventricular assist device support等の他の応用にも適用可能な点で科学に貢献している。

(008) Cebral

書誌情報

Hemodynamics in Normal Cerebral Arteries: Qualitative Comparison of 4D Phase-Contrast Magnetic Resonance and Image-Based Computational Fluid Dynamics.

Juan R Cebral, Christopher M Putman, Marcus T Alley, Thomas Hope, Roland Bammer, Fernando Calamante

J Eng Math, 2009 Aug 01

• Keywords: NA
• DOI: NA
• PubMed
• Google Scholar: NA
• OpenCitations: NA

AI 翻訳タイトル

正常脳動脈における血行力学：4Dフェーズコントラスト磁気共鳴法と画像ベース計算流体力学の定性的比較

AI 要約

• 本研究の目的は、脳血管疾患の発症および進行の基礎となるメカニズムをより深く理解するため、正常な脳動脈における血行力学条件の詳細な把握を行うことである。
• 研究方法として、正常被験者の脳動脈における血流パターンを[4D Phase-Contrast Magnetic Resonance]法と[Image-Based Computational Fluid Dynamics]法を用いて比較検討した。
• 結果として、両技術間で全般的な一貫性が認められる一方、特定領域においては顕著な不一致が見受けられた。
• 結論として、本研究は各技術から得られるデータの解釈において留意すべき領域を明らかにし、それぞれの方法論の限界と差異を強調することで、今後の研究および臨床応用への指針を提供している。

(009) Chrysikopoulos[22]

書誌情報

Idiopathic normal pressure hydrocephalus: thoughts on etiology and pathophysiology.

Haris Chrysikopoulos

Med Hypotheses, 2009 Nov

• Keywords: NA
• DOI
• PubMed
• Google Scholar
• OpenCitations [22]

AI 翻訳タイトル

特発性正常圧水頭症：病因および病態生理に関する考察

AI 要約

• 本論文は、特発性正常圧水頭症（Normal Pressure Hydrocephalus, NPH）の病因および病態生理における理解の不足を踏まえ、特に脳動脈血行動態の慢性的な異常に基づく新たな仮説を検討することを目的としている。
• 提案された仮説は、脳室収縮の正常な伝播が反復して乱れることにより、脳脊髄液（Cerebrospinal Fluid, CSF）の流動に機能的な閉塞を生じさせるというメカニズムを含み、computational fluid dynamicsや動物モデルを用いた検証が可能であることを示唆している。
• この仮説により、脳室収縮の乱れが脳実質や血管の圧迫、さらに毒性代謝物の蓄積を引き起こし、活発で進行性の脳室拡大を生むことで、NPHの臨床的症状が説明されるという結果が示唆されている。
• 確立された知見と本仮説に基づき、CSFを低張性CSF様液と置換する初期治療、血管拡張剤による脳室内注入、標準的な脳室ドレナージ、さらに経口抗高血圧薬の使用を組み合わせた多段階治療スキームが提案され、手術適応外や初期・亜臨床段階のNPH患者への新たな治療可能性が示唆されている。

(010) Castro[47]

書誌情報

Hemodynamics and rupture of terminal cerebral aneurysms.

Marcelo Castro, Christopher Putman, Alessandro Radaelli, Alejandro Frangi, Juan Cebral

Acad Radiol, 2009 Oct

• Keywords: NA
• DOI
• PubMed
• Google Scholar
• OpenCitations [47]

AI 翻訳タイトル

終末型脳動脈瘤の血行動態と破裂

AI 要約

• 本研究は、形態が同一であるが部位が異なる終末型脳動脈瘤において、血行動態パターンと動脈瘤破裂との関連性を解明することを目的とした。
• 42例の患者特異的血管モデルが、3次元回転血管造影画像から構築され、画像に基づく計算流体力学 [computational fluid dynamics, CFD] モデルを用いて、内部血流速度および壁面剪断応力の分布が解析された。
• 解析の結果、入口ジェットが2つの二次ジェットに分岐し、その一つが分岐血管に到達する前に動脈瘤内に入る（タイプB）血流パターンを持つ動脈瘤群は、最も高いピーク壁面剪断応力と破裂率を示し、破裂群の平均ピーク壁面剪断応力は188 dyn/cm²（非破裂群が118 dyn/cm²）であった。
• これらの結果は、症例数を増やして統計的に検証されれば、血管造影検査中に直接観察可能な流れの型と壁面剪断応力カテゴリとの関連付けにより、動脈瘤の破裂リスク評価に寄与する可能性が示唆された。

(011) Hollnagel[64]

書誌情報

Comparative velocity investigations in cerebral arteries and aneurysms: 3D phase-contrast MR angiography, laser Doppler velocimetry and computational fluid dynamics.

Dorothea I Hollnagel, Paul E Summers, Dimos Poulikakos, Spyros S Kollias

NMR Biomed, 2009 Oct

• Keywords: NA
• DOI
• PubMed
• Google Scholar
• OpenCitations [64]

AI 翻訳タイトル

脳動脈および動脈瘤における速度比較検討：3D phase‐contrast MR angiography、laser Doppler velocimetryおよびcomputational fluid dynamics

AI 要約

• 本研究は、脳動脈および動脈瘤における血流速度測定技法（3D phase‐contrast MR angiography、laser Doppler velocimetry、およびcomputational fluid dynamics）を比較検討し、これにより病変発症の機序解明及び最適な治療手順の決定に寄与することを目的とした。
• 本研究では、患者個別のシリコンファントムを用いて現実的な一過性流場を再現し、同一の流量条件下で3 Tesla MRスキャナーによるPC‐MRA、LDV、およびCFDを用いて血流速度の評価を行った。
• その結果、PC‐MRAは質的にはLDVおよびCFDと類似した流れパターンを示す一方、計測値においては特に乱れた流れ領域において顕著な定量的相違が見られ、LDVとCFDは高い一致を示した。
• これらの所見から、PC‐MRAは主流方向に対して垂直な測定面を有する直線的な動脈領域において最も正確な速度定量が可能であり、動脈瘤等の乱流域における速度および剪断応力の計算には、直接計測値を用いるのではなく、数値シミュレーションの入口および出口条件として用いることが適切であると結論付けられた。

(012) Chien[48]

書誌情報

Quantitative hemodynamic analysis of brain aneurysms at different locations.

A Chien, M A Castro, S Tateshima, J Sayre, J Cebral, F Viñuela

AJNR Am J Neuroradiol, 2009 Sep

• Keywords: NA
• DOI
• PubMed
• Google Scholar
• OpenCitations [48]

AI 翻訳タイトル

異なる部位における脳動脈瘤の定量的血行動態解析

AI 要約

• 本研究は、脳動脈瘤の発生や破裂リスクが部位により異なる背景を明らかにするため、各部位における血行動態パラメータを定量的に解析・比較することを目的とした。
• 患者固有の24例の動脈瘤モデルを3D回転血管造影データを用いて作成し、既存のComputational Fluid Dynamics [CFD]ソフトウェアを適用して血流シミュレーションを実施した。
• シミュレーション結果から、心周期のピーク時における壁面剪断応力[WSS]および流量が動脈瘤の位置によって異なり、中大脳動脈動脈瘤では高い値、基底動脈および前交通動脈動脈瘤では低い値が示された。
• これらの結果は、動脈瘤の部位に起因する血行動態の変化が存在することを示唆しており、さらなる大規模症例を用いた研究が必要であると結論付けられる。

(013) Karmonik[49]

書誌情報

Intra-aneurysmal flow patterns and wall shear stresses calculated with computational flow dynamics in an anterior communicating artery aneurysm depend on knowledge of patient-specific inflow rates.

Christof Karmonik, Christopher Yen, Robert G Grossman, Richard Klucznik, Goetz Benndorf

Acta Neurochir (Wien), 2009 May

• Keywords: NA
• DOI
• PubMed
• Google Scholar
• OpenCitations [49]

AI 翻訳タイトル

患者特異的な流入率の知見に依存する、前交通動脈瘤におけるCFD解析による瘤内血流パターンおよび壁面せん断応力の評価

AI 要約

• 本研究は、[phase contrast magnetic resonance imaging]（pcMRI）によって得られる個別患者特有の流入データが、前交通動脈瘤（AcomA瘤）における瘤内血流パターンと壁面せん断応力の正確な計算に必要であるかどうかを評価することを目的とした。
• 71歳の未破裂AcomA瘤患者から3Dデジタルサブトラクション血管造影（[3D-DSA]）およびpcMRI画像を取得し、測定された流入境界条件を用いたベースラインCFDシミュレーションを行い、さらに総流入量を一定としたまま左右A1区画からの流入を変動させた5つの追加シミュレーションを実施した。
• ベースラインシミュレーションで算出された瘤内血流パターンはpcMRI測定値と定性的に一致し、流入条件を変更することで壁面せん断応力の平均値が最大43％変動するなど、血流パターンと壁面せん断応力が著しく変化した。
• したがって、AcomA瘤における瘤内血流パターンと壁面せん断応力の正確なCFDシミュレーションは患者特異的な流入データに強く依存しており、さらなる研究によりCFDで算出された壁面せん断応力が瘤の成長または破裂の予測に寄与するかが検討されるべきである。

(014) Wang[74]

書誌情報

Aortic arch morphogenesis and flow modeling in the chick embryo.

Yajuan Wang, Onur Dur, Michael J Patrick, Joseph P Tinney, Kimimasa Tobita, Bradley B Keller, Kerem Pekkan

Ann Biomed Eng, 2009 Jun

• Keywords: NA
• DOI
• PubMed
• Google Scholar
• OpenCitations [74]

AI 翻訳タイトル

ひよこ胚における大動脈弓の形態形成と流体モデル解析

AI 要約

• 本研究は、ひよこ胚における大動脈弓の正常な形態形成過程において、幾何学的変化、血流および剪断応力パターン（WSS）の変化を定量評価することを目的とする。
• 研究では、蛍光染色、micro-CT、ドップラー速度計測、および被験体固有の拍動性CFD解析を用いて、ハンバーガンソン（HH）発達段階HH18およびHH24におけるひよこ胚大動脈弓の3次元（3D）複合モデルを作成した。
• 解析の結果、各大動脈弓径に統計的に有意な変動が認められ、CFDによるWSS計算と相関し、特に狭い部位で最高のWSSが観察された。
• これらの結果は、入口流ストリーム分布、3D大動脈嚢及び大動脈弓の幾何学的特徴、並びに局所血管の生物学的応答が、大動脈弓の形態形成の制御に重要な役割を果たす可能性を示唆している。

(015) Chien[32]

書誌情報

Patient-specific hemodynamic analysis of small internal carotid artery-ophthalmic artery aneurysms.

Aichi Chien, Satoshi Tateshima, James Sayre, Marcelo Castro, Juan Cebral, Fernando Viñuela

Surg Neurol, 2009 Nov

• Keywords: NA
• DOI
• PubMed
• Google Scholar
• OpenCitations [32]

AI 翻訳タイトル

患者固有の血行力学解析による小型内頸動脈－眼動脈型動脈瘤の評価

AI 要約

• 本研究は、対象とする内頸動脈－眼動脈小動脈瘤（<10 mm）の血行力学的因子が破裂リスクの識別にどのように寄与するかを評価することを目的とした。
• カリフォルニア大学ロサンゼルス校のデータベースから選択された8例に対し、患者固有の計算流体力学(CFD)ソフトウェアを用いて、流れパターン、壁面せん断応力(WSS)、および流れの衝撃などの破裂関連血行力学特性を解析した。
• 結果として、破裂例では瘤内に複雑な流れパターンが認められ、WSSは平均10.66±5.99 Paと高く不均一であったのに対し、非破裂例では単純な渦を形成し、WSSは平均6.31±6.47 Paと低かった。
• これらの知見は、同一のサイズと解剖学的位置を有する小型内頸動脈－眼動脈型動脈瘤間で血行力学的特性に差異が存在することを示し、特に壁面せん断応力が小型動脈瘤の破裂リスク評価に有用な血行力学的指標となりうることを示唆している。

(016) Tully[48]

書誌情報

Coupling poroelasticity and CFD for cerebrospinal fluid hydrodynamics.

Brett Tully, Yiannis Ventikos

IEEE Trans Biomed Eng, 2009 Jun

• Keywords: NA
• DOI
• PubMed
• Google Scholar
• OpenCitations [48]

AI 翻訳タイトル

脳脊髄液水力学のためのポロ弾性理論とCFDのカップリング

AI 要約

• 本研究は、脳水路の狭窄によって引き起こされる急性水頭症を、ポロ弾性理論とComputational Fluid Dynamics (CFD) の新規な結合を用いて解析することを目的としています。
• 研究者は、ポロ弾性理論と脳水路の多次元シミュレーションを連携させることで、脳室系の直感に反する長期履歴応答を考慮しながら、狭窄パターンが脳室拡大に及ぼす影響を初めて検証しました。
• 予備的な成果として、局所的な狭窄パターンでは脳室拡大が著しく小さく、ほぼ全ての観察可能な圧力降下が狭窄部分に集中することが明らかとなりました。
• また、短時間スケール（[O(heartbeat)]）の効果も検討され、これらが脳室系の長期応答にどのように寄与しているかが明らかにされました。

(017) Shimogonya[114]

書誌情報

Can temporal fluctuation in spatial wall shear stress gradient initiate a cerebral aneurysm? A proposed novel hemodynamic index, the gradient oscillatory number (GON).

Yuji Shimogonya, Takuji Ishikawa, Yohsuke Imai, Noriaki Matsuki, Takami Yamaguchi

J Biomech, 2009 Mar 11

• Keywords: NA
• DOI
• PubMed
• Google Scholar
• OpenCitations [114]

AI 翻訳タイトル

時系列に変動する空間的壁面せん断応力勾配は脳動脈瘤の発生を誘発しうるか？ 新規の血行動態指数 [Gradient Oscillatory Number (GON)] の提案

AI 要約

• 本研究の目的は、内皮細胞に作用する引張・圧縮力の時系列変動に基づいて定義される新規の血行動態指数、[Gradient Oscillatory Number (GON)] を提案し、脳動脈瘤の発生初期判定に寄与するかを検討することである。
• 方法として、患者特異的な内頚動脈（ICA）の幾何学構造を用い、動脈瘤形成前の状態を人工的に再構成し、計算流体力学（Computational Fluid Dynamics）技術を用いて新規指数と他の5つの血行動態指数（ピーク収縮期の壁面せん断応力、時間平均壁面せん断応力、時間平均空間壁面せん断応力勾配、振動せん断指数、及び動脈瘤形成指標）を計算した。
• 結果として、評価された6つの指数の内、新規に提案した指数のみが動脈瘤形成部位と有意な相関を示した。
• 結論として、本研究の結果は、提案された[Gradient Oscillatory Number (GON)] が脳動脈瘤発生の初期段階における血行動態評価の有望な指標となり得ることを示唆している。

(018) Castro[146]

書誌情報

Hemodynamic patterns of anterior communicating artery aneurysms: a possible association with rupture.

M A Castro, C M Putman, M J Sheridan, J R Cebral

AJNR Am J Neuroradiol, 2009 Feb

• Keywords: NA
• DOI
• PubMed
• Google Scholar
• OpenCitations [146]

AI 翻訳タイトル

前交通動脈動脈瘤の血行動態パターン：破裂との可能性のある関連

AI 要約

• 本研究の目的は、前交通動脈動脈瘤に存在する異なる血行動態パターンを特徴付け、それらが動脈瘤の破裂リスクとどのように関連しているかを調査することである。
• 26例の前交通動脈動脈瘤について、3D回転血管造影画像から患者個別の計算流体力学（Computational Fluid Dynamics [CFD]）モデルを作成し、15例では左右両側の画像を融合して前大循環全体のモデルを構築し、健常者で測定された拍動性流条件下でシミュレーションを実施した。
• 解析では、流速の可視化、瞬間流線、壁面剪断応力（Wall Shear Stress [WSS]）を評価し、小さな衝突領域を有する動脈瘤が大きな衝突領域を有するものよりも破裂歴の割合が高い（83%対63%）こと、また、未破裂動脈瘤の最大動脈瘤内WSSが平均114 dyne/cm²であったのに対し、破裂動脈瘤では平均271 dyne/cm²に達したことが示された。
• 以上の結果から、小さな衝突領域、動脈瘤内部への高い流入、及び上昇した最大WSSを示す動脈瘤は、破裂の臨床歴と関連しており、前交通動脈動脈瘤の破裂リスクに対する血行動態的要因の関与が示唆される。

(019) Ford[65]

書誌情報

An objective approach to digital removal of saccular aneurysms: technique and applications.

M D Ford, Y Hoi, M Piccinelli, L Antiga, D A Steinman

Br J Radiol, 2009 Jan

• Keywords: NA
• DOI
• PubMed
• Google Scholar
• OpenCitations [65]

AI 翻訳タイトル

嚢状動脈瘤のデジタル的除去に対する客観的アプローチ：技術と応用

AI 要約

• 本研究の目的は、血管造影画像からセグメント化された管腔形状を用い、動脈瘤をデジタル的に除去し親動脈を再構築する客観的かつ自動化された手法を開発することである。
• 本手法は、デジタイズされた管腔表面のVoronoi diagramなど堅牢な[computational geometry]の概念に依拠し、管腔中心線を用いて動脈瘤の付着領域を客観的に定義し、その領域内の中心線を滑らかな補間に置換することでVoronoi点の補間を誘導する方法を採用している。
• 10例の側壁または末端動脈瘤において自動的に親動脈の再構築が実現され、さらに5例の側壁動脈瘤ケースに対する画像ベースのCFD解析では、新たに提案されたgradient oscillatory number (GON)と動脈瘤形成部位との関連が4例で認められたが、非動脈瘤部位においても高いGONが観察された。
• このアプローチは、動脈瘤の初期形成、破裂および治療に関する血行動態および形態学的要因の検討において大規模臨床研究や日常診療への応用が期待される一方で、再構築された親動脈が実際の動脈瘤形成前の動脈を忠実に再現しているかは今後の検証が必要である。

(020) Rayz[74]

書誌情報

Numerical simulations of flow in cerebral aneurysms: comparison of CFD results and in vivo MRI measurements.

Vitaliy L Rayz, Loic Boussel, Gabriel Acevedo-Bolton, Alastair J Martin, William L Young, Michael T Lawton, Randall Higashida, David Saloner

J Biomech Eng, 2008 Oct

• Keywords: NA
• DOI
• PubMed
• Google Scholar
• OpenCitations [74]

AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤内の血流の数値シミュレーション：CFD結果とin vivo MRI測定値の比較

AI 要約

• 本研究の目的は、患者特異的な磁気共鳴（MR）血管造影および[velocimetry]データから構築されたCFDモデルが、in vivoで測定された血流場と高い一致を示すことを実証し、臨床現場に有益な情報を提供することである。
• 研究方法として、造影MR血管造影データから4例の基底動脈瘤の患者特異的な表面モデルを構築し、inlet血管内のMR測定によって得られた患者特異的流量条件を用いてCFDシミュレーションを実施、さらに5種類の異なるinlet流量シナリオによる感度解析を行った。
• 結果として、シミュレーションで得られた血流場はin vivoの位相差MR画像によるin-plane速度測定と良好な一致を示し、多くの場合、inlet流量比の変化が計算された血流場に大きな影響を与えることが明らかとなった。
• 結論として、本研究はMR画像取得と数値モデルの整合性および信頼性を示し、現実的な患者特異的流量条件が動脈瘤内血流の数値シミュレーションにおいて必要であることを示唆している。

(021) McGregor

書誌情報

Exploring the use of proper orthogonal decomposition for enhancing blood flow images via computational fluid dynamics.

R H P McGregor, D Szczerba, M von Siebenthal, K Muralidhar, G Székely

Med Image Comput Comput Assist Interv, 2008

• Keywords: NA
• DOI: NA
• PubMed
• Google Scholar: NA
• OpenCitations: NA

AI 翻訳タイトル

計算流体力学を用いた血流画像向上のための固有直交分解法の利用検討

AI 要約

• 本研究は、患者固有の血流速度情報取得における低解像度およびノイズ問題を解決するため、計算流体力学（CFD）と測定データの統合による新たな手法の開発を目的としている。
• 提案手法では、各種解剖学的構成を持つ特定血管領域のシミュレーション血流パターンに対して固有直交分解法（Proper Orthogonal Decomposition, POD）を実施し、フロー再構成用の基底モデルを生成する。
• 得られた基底モデルを用いることで、各個人に対して完全な流れシミュレーションを行うことなく、画像データの知的補間が可能になることが示された。
• 本研究は、提案手法の実現可能性を評価し、臨床応用において個別患者の血流画像強化に貢献することを示す結果を得た。

(022) Chien[43]

書誌情報

Patient-specific flow analysis of brain aneurysms at a single location: comparison of hemodynamic characteristics in small aneurysms.

Aichi Chien, Satoshi Tateshima, Marcelo Castro, James Sayre, Juan Cebral, Fernando Viñuela

Med Biol Eng Comput, 2008 Nov

• Keywords: NA
• DOI
• PubMed
• Google Scholar
• OpenCitations [43]

AI 翻訳タイトル

単一部位における患者特異的脳動脈瘤の流体解析：小型動脈瘤の血行力学的特性の比較

AI 要約

• 本研究の目的は、同一解剖学的部位に位置する小型動脈瘤の血行力学的特性を検討し、比較することである。
• 研究では、10 mm未満の内頸動脈‐眼動脈瘤6例を対象に、画像に基づくComputational Fluid Dynamics [CFD]技術を用いて血行力学のシミュレーションを行い、親動脈を基準とした流速および壁面せん断応力 [WSS]の絶対値と相対値を定量的に比較した。
• その結果、破裂群と非破裂群で流速などの流体的特性は類似していたが、瘤部でのWSSは非破裂瘤で低く、破裂瘤で有意に高い値を示した (P < 0.05)。
• これらの解析により、同一部位かつ類似サイズの脳動脈瘤における血行力学的比較が可能となり、瘤嚢内のWSSが脳動脈瘤の成長および破裂メカニズムに関連する重要なパラメータであることが示唆された。

(023) Cebral[43]

書誌情報

Hemodynamics in a lethal basilar artery aneurysm just before its rupture.

J R Cebral, S Hendrickson, C M Putman

AJNR Am J Neuroradiol, 2009 Jan

• Keywords: NA
• DOI
• PubMed
• Google Scholar
• OpenCitations [43]

AI 翻訳タイトル

破裂直前の致死的基底動脈瘤における血行力学

AI 要約

• 本研究の目的は、脳動脈瘤の発症、進展、および破裂のメカニズムにおいて重要と考えられる血行力学の役割を解明し、既知の血行力学的特徴に基づいて当該動脈瘤を高リスク群に分類可能かを評価することである。
• 研究方法として、破裂の数時間前に取得された3D回転血管造影画像から患者特異的Computational Fluid Dynamics (CFD)モデルを構築し、脈動流シミュレーションを実施した。
• 結果、動脈瘤内部においては、集中したinflow jetが小さな衝突領域に衝突し、複雑かつ不安定な流れパターンが生成されることが観察された。
• 結論として、本研究は画像に基づく計算モデルから得られる血行力学的特徴が、破裂リスクの高い脳動脈瘤の同定に有用であることを支持している。

(024) Sato

書誌情報

The importance of parent artery geometry in intra-aneurysmal hemodynamics.

Kodai Sato, Yohsuke Imai, Takuji Ishikawa, Noriaki Matsuki, Takami Yamaguchi

Med Eng Phys, 2008 Jul

• Keywords: NA
• DOI: NA
• PubMed
• Google Scholar: NA
• OpenCitations: NA

AI 翻訳タイトル

親動脈幾何学が動脈瘤内血行動態に及ぼす影響の重要性

AI 要約

• 本研究は、動脈瘤内血行動態における親動脈の幾何学的形状の重要性を評価することを目的としている。
• 親動脈の形状および動脈瘤の親動脈内における配置をパラメータ化した新規の嚢状動脈瘤モデルを用い、パラメトリック計算流体力学（CFD）解析を実施した。
• 解析の結果、動脈の曲線に対して外側に位置する動脈瘤は、同一の形状条件下でも、曲線内または曲線外に位置する動脈瘤に比べて顕著に高い壁面剪断応力を示した。
• これらの結果は、動脈瘤の配置が親動脈に対して持つ相対的な位置が、動脈瘤内血行動態において重要な役割を果たすことを示唆している。

(025) Long[39]

書誌情報

Study of the collateral capacity of the circle of Willis of patients with severe carotid artery stenosis by 3D computational modeling.

Quan Long, Luca Luppi, Carola S König, Vittorio Rinaldo, Saroj K Das

J Biomech, 2008 Aug 28

• Keywords: NA
• DOI
• PubMed
• Google Scholar
• OpenCitations [39]

AI 翻訳タイトル

3次元計算モデリングによる重度頸動脈狭窄症患者におけるウィリス動脈輪の側副循環能力の検討

AI 要約

• 本研究は、片側頸動脈狭窄症患者において、ウィリス動脈輪（[Circle of Willis]）が側副循環を通じて血液供給を補完する能力を評価することを目的としている。
• 正常被験者の磁気共鳴血管造影に基づいて再構築された基本的な3次元ウィリス動脈輪幾何モデルを用い、内部頸動脈に人工的に挿入された軸対称狭窄（ルーメン面積の異なる低下率を付与）を伴う4種類の幾何学的構成に対して、計52回の計算流体力学（CFD）シミュレーションを実施した。
• シミュレーションの結果、狭窄率が86％を超えた場合に同側内部頸動脈と中大脳動脈間で血液灌流圧の有意な降下が認められ、96％狭窄条件下ではモデル（a）～（d）において平均灌流圧がそれぞれ100 mmHgから73、67、92、および84 mmHgまで低下したことが明らかになった。
• 本研究は、ウィリス動脈輪の幾何学的変異が重度狭窄下での側副循環経路および灌流圧の維持に大きく影響することを示唆する一方、脳自動調節効果が直接考慮されていないため、生物学的および臨床的意義の解釈には注意が必要であると結論付けた。

(026) Radaelli[131]

書誌情報

Reproducibility of haemodynamical simulations in a subject-specific stented aneurysm model--a report on the Virtual Intracranial Stenting Challenge 2007.

A G Radaelli, L Augsburger, J R Cebral, M Ohta, D A Rüfenacht, R Balossino, G Benndorf, D R Hose, A Marzo, R Metcalfe, P Mortier, F Mut, P Reymond, L Socci, B Verhegghe, A F Frangi

J Biomech, 2008 Jul 19

• Keywords: NA
• DOI
• PubMed
• Google Scholar
• OpenCitations [131]

AI 翻訳タイトル

患者特異的ステント内動脈瘤モデルにおける血行力学シミュレーションの再現性――Virtual Intracranial Stenting Challenge 2007 の報告

AI 要約

• 本研究は、Virtual Intracranial Stenting Challenge (VISC) 2007 を通して、患者特異的ステント内動脈瘤モデルにおける最先端の血行力学シミュレーション技術の再現性を評価することを目的としている。
• 本研究では、複数のセンターによる統制ベンチマークを構築し、異なるグリッド生成および CFD [Computational Fluid Dynamics] 技術に起因する差異を解析するとともに、国際的な学術機関および産業界のチームが採用する手法を概観した。
• その結果、三種類の市販脳内ステントの性能が一貫して定量化され、血行力学予測の再現性が確認された。
• 本研究は、血行力学シミュレーションに対する信頼性を強化し、診断および介入計画支援のためのシミュレーションツール導入に向けた重要な一歩を示した。

(027) Imai[25]

書誌情報

Inflow into saccular cerebral aneurysms at arterial bends.

Yohsuke Imai, Kodai Sato, Takuji Ishikawa, Takami Yamaguchi

Ann Biomed Eng, 2008 Sep

• Keywords: NA
• DOI
• PubMed
• Google Scholar
• OpenCitations [25]

AI 翻訳タイトル

動脈彎曲部における嚢状脳動脈瘤への流入

AI 要約

• 本研究の目的は、従来の血管内治療デバイスの設計上の課題を明らかにするため、計算流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）を用いて動脈の彎曲部に形成された治療前の動脈瘤の流入特性を解析することである。
• 研究方法として、U字型、ねじれ、S字型の動脈に作成された動脈瘤に対して定常状態の流入を解析し、流入パターンおよび流入流束を評価した。
• 結果として、動脈の形状や動脈瘤の動脈に対する配置角度が流入パターンと流入流束に大きく影響し、親動脈内で生成される二次流が主要な要因であることが示された。
• これらの成果は、動脈の幾何学的特徴と二次流の影響を血管内治療デバイスの設計において考慮する必要性を示唆している。

(028) Karmonik

書誌情報

Comparison of velocity patterns in an AComA aneurysm measured with 2D phase contrast MRI and simulated with CFD.

Christof Karmonik, Richard Klucznik, Goetz Benndorf

Technol Health Care, 2008

• Keywords: NA
• DOI: NA
• PubMed
• Google Scholar: NA
• OpenCitations: NA

AI 翻訳タイトル

2次元フェーズコントラストMRIとCFDシミュレーションによる前交通動脈瘤における速度パターンの比較

AI 要約

• 本研究の目的は、脳内動脈瘤におけるCFD（Computational Fluid Dynamic）血行動態シミュレーションの検証のため、in vivo 2D phase contrast MRI（pcMRI）による測定を参照データとして利用できるかを検討することである。
• 方法として、前交通動脈瘤の2D pcMRI測定から得た流入境界条件を用いて非定常CFDシミュレーションを実施し、同一瘤内での速度プロファイルを2D pcMRIとCFDの双方で取得した。
• 結果、正負の速度領域について、両手法で形状が類似したパターンが得られ、全心拍サイクルにおける相対面積の差は1%～25%（平均12%）であった。
• 結論として、2D pcMRIは前交通動脈瘤のin vivo速度プロファイルを効果的に記録でき、これらのデータがCFDシミュレーションの検証に参照データとして利用可能であることが示され、さらなる研究がその役割の解明に必要であると結論付けられた。

(029) Cebral[116]

書誌情報

Flow-area relationship in internal carotid and vertebral arteries.

J R Cebral, M A Castro, C M Putman, N Alperin

Physiol Meas, 2008 May

• Keywords: NA
• DOI
• PubMed
• Google Scholar
• OpenCitations [116]

AI 翻訳タイトル

内頸動脈および椎骨動脈における流量と断面積の関係

AI 要約

• 本研究の目的は、脳動脈瘤における患者特異的な血行力学モデルのため、血流量と血管断面積との関係を明らかにし、流入動脈の断面積に応じた流量のスケーリングを可能にすることである。
• 研究では、正常被験者の内頸動脈および椎骨動脈において、[phase-contrast magnetic resonance imaging]（位相差磁気共鳴画像法）を用いた血流測定が行われた。
• その結果、得られたデータから、血流量と血管断面積との間に有意な関係が導出され、各症例の流量を流入動脈の断面積でスケーリング可能であることが確認された。
• 結論として、本研究は、脳動脈瘤の血行力学解析において異なる症例や群間での比較を可能にするための、科学的かつ患者特異的な流量スケーリング手法の構築に寄与している。

(030) Ford[156]

書誌情報

PIV-measured versus CFD-predicted flow dynamics in anatomically realistic cerebral aneurysm models.

Matthew D Ford, Hristo N Nikolov, Jaques S Milner, Stephen P Lownie, Edwin M Demont, Wojciech Kalata, Francis Loth, David W Holdsworth, David A Steinman

J Biomech Eng, 2008 Apr

• Keywords: NA
• DOI
• PubMed
• Google Scholar
• OpenCitations [156]

AI 翻訳タイトル

解剖学的に現実的な脳動脈瘤モデルにおけるPIV測定とCFD予測による流体力学ダイナミクスの比較

AI 要約

• 本研究は、解剖学的にリアルな脳動脈瘤モデルにおいて、CFDによって予測された詳細な速度場がPIV計測により実測される流体力学ダイナミクスとどのように一致するかを直接検証することを目的とした。
• 方法として、内部頸動脈（ICA）巨大動脈瘤および基底動脈（BA）先端動脈瘤の2種類のリアルなフロースルーファントムを透明なシリコーン弾性体で作製し、コンピュータ制御のフローラープ内で代表的な流量波形をプログラムして、前後（AP）および側部（LAT）平面でPIV画像を取得、さらに同じジオメトリのmicro-CT再構築を基にCFDシミュレーションを実施した。
• その結果、ICA動脈瘤ではCFDとPIVが中央AP平面において安定した大規模な渦を示し、LAT平面では複雑な渦ダイナミクスが心周期を通じて両手法で確認され、BA動脈瘤ではAPおよびLAT平面上で反回する渦のダイナミクスが一貫して解明され、CFDによる周期間変動もPIVと高度に一致した。
• これらの結果は、CFDが解剖学的にリアルな[in vitro]モデルにおける動脈瘤内流体力学の詳細を確実に予測できることを示唆するが、各種のモデリング仮定により実際の[in vivo]血行動態を正確に再現していると証明されたわけではないため、可能な限り[in vivo]データとの検証が推奨される。

(031) Karmonik[33]

書誌情報

Blood flow in cerebral aneurysms: comparison of phase contrast magnetic resonance and computational fluid dynamics--preliminary experience.

C Karmonik, R Klucznik, G Benndorf

Rofo, 2008 Mar

• Keywords: NA
• DOI
• PubMed
• Google Scholar
• OpenCitations [33]

AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤における血流：位相差動磁気共鳴画像法と計算流体力学の比較‐予備的検討

AI 要約

• 本研究は、位相差動磁気共鳴画像法（pcMRI）と計算流体力学（CFD）を用いて、脳動脈瘤内の血流パターンの非侵襲的評価が可能かどうかを検討することを目的とした。
• 方法として、Vassol Inc.のNOVAソフトウェアにより最適なスライス定義を行い、3つの未破裂脳動脈瘤における体積流入率および血流の時間変動をpcMRIで計測し、さらに3次元デジタルサブトラクション血管造影から得た幾何学的モデルを用いて一過性のCFDシミュレーションを実施した。
• その結果、pcMRIにより正方向および逆方向の速度成分が約±60〜±100 cm/secの範囲で確認され、血流パターンの空間的分布はCFDシミュレーションと良好に相関する一方、速度の大きさには若干の差異が見られた。
• 結論として、pcMRIはCFDシミュレーションと補完的に利用することで、動脈瘤の血行力学に関するin-vivoの基準データ取得に有用である可能性が示唆されるが、両手法の能力を十分に評価するためには更なるデータが必要である。

(032) Kim[112]

書誌情報

Comparison of two stents in modifying cerebral aneurysm hemodynamics.

Minsuok Kim, Dale B Taulbee, Markus Tremmel, Hui Meng

Ann Biomed Eng, 2008 May

• Keywords: NA
• DOI
• PubMed
• Google Scholar
• OpenCitations [112]

AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤血行動態変容に対する二種類のステントの比較

AI 要約

• 本研究は、脳内動脈瘤における血行動態に対する、具体的なエンドバスキュラー (Endovascular) ステントの設計特徴（ストラットおよびメッシュ設計、porosity）が及ぼす影響を定量的に明らかにすることを目的とした。
• そのため、高孔率の2種類の商用ステント（TristarステントとWallstent）を用い、血管曲率が異なる動脈瘤モデルおよび患者特異的モデルに対して計算流体力学 (Computational Fluid Dynamics) を適用した。
• 解析の結果、ステントの孔率、ストラット設計、メッシュ穴の形状が、動脈瘤内への血液流入速度、スタシス、および壁せん断応力に大きな影響を及ぼすことが示され、さらに血管曲率が高い場合には流れの減衰効果が著しく低下することが確認された。
• これにより、平面メッシュスクリーンの水力抵抗から3次元形状におけるスタシス誘発性能を予測可能であることが示され、詳細な3Dシミュレーションを実施する前に異なるステント設計をコスト効果的に比較するための手法が提案された。

(033) Mitsos

書誌情報

Haemodynamic simulation of aneurysm coiling in an anatomically accurate computational fluid dynamics model: technical note.

Aristotelis P Mitsos, Nikolaos M P Kakalis, Yiannis P Ventikos, James V Byrne

Neuroradiology, 2008 Apr

• Keywords: NA
• DOI: NA
• PubMed
• Google Scholar: NA
• OpenCitations: NA

AI 翻訳タイトル

解剖学的に正確な計算流体力学モデルにおける動脈瘤コイリングの血行力学シミュレーション：技術ノート

AI 要約

• 本研究は、解剖学的に正確な脳動脈瘤モデルを用い、コイルによる内嚢閉塞（[endosaccular occlusion]）のシミュレーションおよびそれに伴う血行力学的変化の評価を目的としている。
• 回転3次元[3-D]デジタルサブトラクションアンジオグラムから得られたデータセットを3次元幾何学モデルに変換し、特定の多孔質媒体を用いてコイルのシミュレーションを行う計算流体力学（[computational fluid dynamics, CFD]）技術が適用された。
• 初回のコイル配置直後に顕著な血行力学的変化が認められ、その後の段階でも血流の渦の減少、速度の低下および壁面圧力の緩和が確認された。
• 以上の結果は、計算手法がコイリングの各段階における血行動態を再現可能であり、介入治療計画や手技上の意思決定において有望なツールとなり得ることを示唆している。

(034) Schirmer

書誌情報

Prediction of complex flow patterns in intracranial atherosclerotic disease using computational fluid dynamics.

Clemens M Schirmer, Adel M Malek

Neurosurgery, 2007 Oct

• Keywords: NA
• DOI: NA
• PubMed
• Google Scholar: NA
• OpenCitations: NA

AI 翻訳タイトル

CFDを用いた頭蓋内動脈硬化症における複雑な流体パターンの予測

AI 要約

• 本研究は、複雑な三次元形状と詳細な特徴を有する頭蓋内動脈硬化症（ICAD）病変の血行動態特性を明らかにするため、Computational Fluid Dynamics（CFD）解析を用いて評価することを目的とした。
• 方法として、頚動脈6例、椎骨動脈2例、中大脳動脈1例の計9例のICAD病変に対し、カテーテルベースの高解像度デジタル回転血管造影により再構築した三次元ボリュームをセグメントし、ハイブリッド計算格子を生成、非ニュートン性のせん断依存モデルを用いた動的パルシミックCFD解析を実施した。
• 解析結果、ICAD病変内では中狭窄部において19,000/sを超える高せん断速度が認められ、急激な減速とともに渦核の形成や急速に変動するヘリシティおよび渦度パターンが観察され、これらが血小板の高せん断活性化を誘発する可能性が示された。
• 結論として、症候性ICAD病変は血小板の活性化、凝集および遠位塞栓化を促進する病的血行環境を有し、内血管ステント血管形成術によりその血行動態プロファイルが対側コントロールと同等に回復されることが確認された。

(035) Karmonik

書誌情報

Wall shear stress variations in basilar tip aneurysms investigated with computational fluid dynamics.

Christof Karmonik, Goetz Benndorf, Richard Klucznik, Hani Haykal, Charles M Strother

Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc, 2006

• Keywords: NA
• DOI: NA
• PubMed
• Google Scholar: NA
• OpenCitations: NA

AI 翻訳タイトル

計算流体力学を用いた基底動脈先端動脈瘤における壁面剪断応力変動の検討

AI 要約

• 本研究は、脳動脈瘤の内科的治療後における形成、血栓症、再開通、再成長および再出血に関与する血行力学の正確な役割とその相互作用を解明するため、基底動脈先端動脈瘤における壁面剪断応力の大きさと流入条件の依存性を系統的に分類することを目的とした。
• 研究方法として、三つの基底動脈先端動脈瘤を対象に、異なる流入条件下での計算流体力学（Computational Fluid Dynamics）解析を実施し、壁面剪断応力の大きさを評価した。
• 解析の結果、適用された流入条件に応じて、動脈瘤周辺における壁面剪断応力の値に変動が認められたことが示された。
• この研究は、脳動脈瘤における血行力学的影響の理解を深め、動脈瘤の病態（形成、血栓症、再開通、再成長および再出血）における役割解明へのさらなる研究の必要性を強調するものである。

(036) Alnaes

書誌情報

Computation of hemodynamics in the circle of Willis.

Martin Sandve Alnaes, Jørgen Isaksen, Kent-André Mardal, Bertil Romner, Michael K Morgan, Tor Ingebrigtsen

Stroke, 2007 Sep

• Keywords: NA
• DOI: NA
• PubMed
• Google Scholar: NA
• OpenCitations: NA

AI 翻訳タイトル

ウィリス輪における血行動態の計算

AI 要約

• 本研究は、完全なウィリス輪内の血流に対する計算流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）シミュレーションを開発し、血管半径および分岐角度の変化が血管壁の剪断応力（Wall Shear Stress, WSS）および圧力に及ぼす影響を調査することを目的とした。
• 研究では、剛体の血管壁内で非圧縮性ニュートン流体として血流をモデル化し、Navier-Stokes方程式を用いてウィリス輪の幾何学的モデルを立方曲線に沿った管状ネットワークとして近似した。
• シミュレーションの結果、血管半径の違いおよび非対称な分岐角度がWSSの大きさと空間分布に影響を与えることが確認された。
• これらの結果は、完全なウィリス輪におけるCFD解析が脳動脈瘤形成の病態生理学およびリスクファクターの理解に寄与する可能性を示しており、今後は柔軟な血管壁を考慮したシミュレーションのさらなる開発が求められる。

(037) Cebral

書誌情報

Computational fluid dynamics modeling of intracranial aneurysms: qualitative comparison with cerebral angiography.

Juan R Cebral, Richard S Pergolizzi, Christopher M Putman

Acad Radiol, 2007 Jul

• Keywords: NA
• DOI: NA
• PubMed
• Google Scholar: NA
• OpenCitations: NA

AI 翻訳タイトル

計算流体力学による頭蓋内動脈瘤のモデリング：脳血管造影との質的比較

AI 要約

• 本研究の目的は、計算流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）モデリングが従来の血管造影で識別可能な主要な動脈瘤内血流構造の位置を正確に予測できるかどうかを明らかにすることである。
• 研究では、3次元回転血管造影画像から得られた患者固有の3例の脳動脈瘤モデルを構築し、CFDシミュレーションを実施、得られた速度場を用いて造影剤輸送のシミュレーションおよび「バーチャル」血管造影画像の作成を行った。
• CFDシミュレーションでは単純から複雑までの3種類の顕著な血流パターンが確認され、得られたバーチャル血管造影画像は、流入口のジェット、衝突領域、及び大規模な渦および流出領域などにおいて従来の高フレームレート血管造影画像と良好に一致した。
• 結果として、患者固有の画像に基づくCFDモデルは、従来の血管造影で観察される主要な動脈瘤内血流構造を現実的に再現できることが示されたが、心周期後半における遅い再循環領域の一致度は低いことが明らかとなった。

(038) Meng

書誌情報

Complex hemodynamics at the apex of an arterial bifurcation induces vascular remodeling resembling cerebral aneurysm initiation.

Hui Meng, Zhijie Wang, Yiemeng Hoi, Ling Gao, Eleni Metaxa, Daniel D Swartz, John Kolega

Stroke, 2007 Jun

• Keywords: NA
• DOI: NA
• PubMed
• Google Scholar: NA
• OpenCitations: NA

AI 翻訳タイトル

動脈分岐点先端における複雑な血行動態が脳動脈瘤開始に類似した血管再構築を誘発する

AI 要約

• 本研究は、動脈分岐点先端における独自の血行動態条件が、血流分岐部位の壁を脳動脈瘤形成に対して脆弱な状態にする可能性に着目し、そのメカニズムを解明することを目的とした。
• 研究では、6匹の成犬（雌犬）の頸動脈血管に新たな分枝点を外科的に作成し、in vivo血管造影および[computational fluid dynamics]（CFD）シミュレーションを用いて各分岐部の詳細な血行動態微小環境を解析し、それを組織学的所見と空間的に相関させた。
• その結果、分岐先端では内膜パッドを形成する過形成と、加速流領域における内部弾性板の破壊、平滑筋細胞の喪失、平滑筋細胞の増殖低下およびフィブロネクチン減少を特徴とする破壊的再構築という2種類の血管壁再構築パターンが認められた。
• これらの知見は、高い壁せん断応力とその急激な勾配が、初期の脳動脈瘤形成を誘発する『危険な』血行動態条件であることを示唆しており、血管病変の初期段階における病態生理の解明に貢献する。

(039) Dempere-Marco

書誌情報

CFD analysis incorporating the influence of wall motion: application to intracranial aneurysms.

Laura Dempere-Marco, Estanislao Oubel, Marcelo Castro, Christopher Putman, Alejandro Frangi, Juan Cebral

Med Image Comput Comput Assist Interv, 2006

• Keywords: NA
• DOI: NA
• PubMed
• Google Scholar: NA
• OpenCitations: NA

AI 翻訳タイトル

壁運動の影響を組み込んだCFD解析：頭蓋内動脈瘤への応用

AI 要約

• 本研究は、頭蓋内動脈瘤の進展および破裂に関与すると考えられる血行力学、特に壁せん断応力の役割を明らかにするため、壁運動を組み入れた解析手法の有用性を検討することを目的としている。
• 非剛体登録によって得られる画像に基づいた壁運動推定と[CFD]シミュレーションを組み合わせ、変形する壁を考慮した実際的な動脈瘤内流れパターンの再現を試みた。
• その結果、壁運動を取り入れることで動脈瘤内の血行力学に変動が観察されたものの、壁せん断応力の全体的な分布特性には大きな変化が認められなかった。
• 本研究は、個別の弾性特性評価の困難性を回避するために計測された壁運動を導入する新たな手法の有用性を示唆する一方で、その臨床的意義を確立するためにはさらなる症例を用いた検証が必要であることを示している。

(040) Linninger

書誌情報

Cerebrospinal fluid flow in the normal and hydrocephalic human brain.

Andreas A Linninger, Michalis Xenos, David C Zhu, MahadevaBharath R Somayaji, Srinivasa Kondapalli, Richard D Penn

IEEE Trans Biomed Eng, 2007 Feb

• Keywords: NA
• DOI: NA
• PubMed
• Google Scholar: NA
• OpenCitations: NA

AI 翻訳タイトル

正常脳および水頭症脳における脳脊髄液流動

AI 要約

• 本研究は、先進的なMR [Magnetic Resonance] イメージング技術と画像再構成ツールを用い、正常および水頭症患者の脳における脳脊髄液 (CSF) の流れと圧力動態を解析することを目的としている。
• 患者固有の脳形状（脳室およびくも膜下腔[SAS]の正確な寸法）をMR画像から取得し、有限計算メッシュ上での質量および運動量保存則の解法により、CSF流および圧力場を算出する計算流体力学 (CFD) を適用した。
• 解析結果では、正常患者においては側脳室とSAS間のトランスマントル圧差が約10 Pa、水頭症患者では約30 Paと小さい一方で、脳内圧 (ICP) の拍動性は4倍に増加することが示され、CFDで予測されたCSF流速はCine MRI測定と良好な一致を見せた。
• 本研究は、個々の患者に対する脳およびCSF間の複雑な相互作用を明らかにするとともに、頭蓋内における拍動性CSF流動を正確に予測する包括的な計算モデルを提示し、科学的知見の向上に寄与している。

(041) Hoi

書誌情報

Validation of CFD simulations of cerebral aneurysms with implication of geometric variations.

Yiemeng Hoi, Scott H Woodward, Minsuok Kim, Dale B Taulbee, Hui Meng

J Biomech Eng, 2006 Dec

• Keywords: NA
• DOI: NA
• PubMed
• Google Scholar: NA
• OpenCitations: NA

AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤におけるCFDシミュレーションの検証：幾何学的変動の影響の考察

AI 要約

• 本研究は、医用画像に基づく解剖学的血管形状を用いたComputational Fluid Dynamics [CFD]シミュレーションの手法を脳動脈瘤に適用し、その検証を目的とし、特に動脈瘤モデルにおける小さな幾何学的変動が流体力学的挙動に与える影響に焦点を当てたものである。
• 実験用ファントムとしてシリコンエラストマーで作製した球状の動脈瘤モデルを用いて、Particle Image Velocimetry [PIV]による測定を実施し、理想的な球状動脈瘤モデル（S1）のCFD結果と比較した後、3次元画像から再構築されたファントム形状に基づくCFD結果とも比較検討を行った。
• その結果、理想的な球状モデルによるCFDシミュレーションでは二次流パターンの不一致などの問題が確認された一方、実際のファントム形状に基づくCFD結果はPIV測定と高い一致を示し、さらに幾何学的変動モデルS2およびS3では流場パターンは類似していたものの、渦度、正循環、壁面せん断応力などの主要な血行動態パラメータに定量的に有意な変化が認められた。
• 結論として、CFDシミュレーションはモデル形状が一致していれば実験測定と密接に合致するが、医用画像に伴う幾何学的不確実性によって生じる微小な変動が流体挙動に大きな影響を及ぼすため、画像に基づく患者個別CFDの結果は臨床適用前に十分な精査が必要であることが示された。

(042) Meng

書誌情報

A model system for mapping vascular responses to complex hemodynamics at arterial bifurcations in vivo.

Hui Meng, Daniel D Swartz, Zhijie Wang, Yiemeng Hoi, John Kolega, Eleni M Metaxa, Michael P Szymanski, Junichi Yamamoto, Eric Sauvageau, Elad I Levy

Neurosurgery, 2006 Nov

• Keywords: NA
• DOI: NA
• PubMed
• Google Scholar: NA
• OpenCitations: NA

AI 翻訳タイトル

生体内における動脈分岐部での複雑な血行動態に対する血管応答をマッピングするためのモデルシステム

AI 要約

• 本研究は、動脈分岐部における局所血行動態と動脈瘤初期形成に関連する血管応答との因果関係を確立することを目的とした。
• 研究では、2匹の犬に対し、生体の総頸動脈を用いて外科的に動脈分岐部を作製し、術後2週間および2ヶ月後に血管造影を実施し、その後摘出して局所の形態変化を評価した。
• さらに、生体内画像に基づき計算流体力学 (CFD) シミュレーションを行い、得られた結果を組織学的画像にマッピングしたところ、高壁せん断応力および高壁せん断応力勾配といった局所流速条件が、流れ衝突領域における内膜パッドや初期動脈瘤の特徴を有する溝などの血管変化と相関していることが明らかになった。
• 本研究の新規な組織血行動態ミクロマッピング法は、変化した血行動態の微小環境と動脈瘤発生に一致する血管応答との直接の相関関係を示し、動脈瘤の病態メカニズムの理解に貢献している。

(043) Castro

書誌情報

Patient-specific computational fluid dynamics modeling of anterior communicating artery aneurysms: a study of the sensitivity of intra-aneurysmal flow patterns to flow conditions in the carotid arteries.

M A Castro, C M Putman, J R Cebral

AJNR Am J Neuroradiol, 2006

• Keywords: NA
• DOI: NA
• PubMed
• Google Scholar: NA
• OpenCitations: NA

AI 翻訳タイトル

前交通動脈瘤に対する患者特異的計算流体力学モデリング：頸動脈における流れ条件が瘤内流動パターンに及ぼす感受性の研究

AI 要約

• 本研究の目的は、内頸動脈における不均一な生理学的流れ条件が前交通動脈瘤の血行動態に及ぼす影響を検討することであり、流動パターンの感受性に着目した。
• bilateral 3D回転血管造影から2例の脳動脈瘤に対して患者特異的計算流体力学（CFD）モデルを構築し、内頸動脈間の平均流量の不均衡、位相シフト、および波形の違いというさまざまな流れ条件下で瘤嚢内の流動力学を解析した。
• シミュレーションの結果、供給血管における平均流量の不均衡は、優勢な流入ジェット側に局所的な高い壁面せん断応力（WSS）領域を移動させ、WSSピークの大きさを変化させることが示され、また位相および波形の非対称性は時間的な複雑性を増大させ流れパターンの不安定性を高めた。
• 最後に、本研究は内頸動脈における相対的な位相および波形形状の違いが血行動態力分布の複雑性と安定性に大きく影響することを明らかにし、複数の流入経路を有する脳動脈瘤の流れモデルにはこれらの条件を考慮すべきであると結論づけた。

(044) Castro

書誌情報

Computational fluid dynamics modeling of intracranial aneurysms: effects of parent artery segmentation on intra-aneurysmal hemodynamics.

M A Castro, C M Putman, J R Cebral

AJNR Am J Neuroradiol, 2006 Sep

• Keywords: NA
• DOI: NA
• PubMed
• Google Scholar: NA
• OpenCitations: NA

AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤のCFDモデリング：母血管のセグメンテーションが動脈瘤内血行動態に与える影響

AI 要約

• 本研究の目的は、上流の母血管幾何学が脳動脈瘤内の血行動態に及ぼす影響を明らかにすることである。
• 患者固有の4例の脳動脈瘤（1例は後交通動脈 [PcomA]、2例は中大脳動脈 [MCA]、1例は前交通動脈 [AcomA]）のモデルを、3D回転血管造影画像から構築し、各動脈瘤について、ネイティブな母血管幾何学を保持するモデルと、動脈瘤の上流約1 cmで切除した後に直線円柱に置換したモデルの2種類を作成した。
• 有限要素格子を生成しパルス流条件下で計算流体力学 (CFD) シミュレーションを行った結果、動脈瘤内の流体パターンと壁面剪断応力 (WSS) の分布が可視化され、切除モデルでは全ての症例でWSSが過小評価され、衝撃ゾーンが動脈瘤頸部にシフトすることが示された。
• これらの結果は、上流の母血管幾何学を正確にモデリングしないと動脈瘤内の血行動態評価に大きな影響を及ぼすため、正確な評価を行うためには上流部の血管を含める必要があることを示している。

(045) Castro

書誌情報

Patient-specific computational modeling of cerebral aneurysms with multiple avenues of flow from 3D rotational angiography images.

Marcelo A Castro, Christopher M Putman, Juan R Cebral

Acad Radiol, 2006 Jul

• Keywords: NA
• DOI: NA
• PubMed
• Google Scholar: NA
• OpenCitations: NA

AI 翻訳タイトル

3次元回転血管造影画像を用いた複数流入路を有する脳動脈瘤の患者特異的計算モデル化

AI 要約

• 本研究は、従来の単一路入流に限定された研究の限界を克服し、複数の流入路を有する脳動脈瘤を対象とした患者特異的計算モデル化フレームワークの開発を目的とした。
• 著者らは、各流入血管からの対比注入により取得された複数のRA画像を、画像共登録および表面結合技術を新たに組み合わせる手法により統合し、統一された解剖学的モデルを作成、さらにそのモデルから有限要素グリッドを構築してCFD解析に利用した。
• 前交通動脈動脈瘤、基底動脈先端動脈瘤、および5つの動脈瘤を有する脳底円形体の統合モデルの3例が実際に構築され、数値ファントムを用いた評価により複雑な血流ダイナミクスが正確に表現されることが示された。
• その結果、複数の流入路の統合が動脈瘤内血流パターンに顕著な影響を及ぼし、その影響は統合点からの距離が増すにつれて減衰することが明らかとなり、患者特異的CFD解析の精度向上に寄与することが示された。

(046) Mantha

書誌情報

Hemodynamics in a cerebral artery before and after the formation of an aneurysm.

A Mantha, C Karmonik, G Benndorf, C Strother, R Metcalfe

AJNR Am J Neuroradiol, 2006 May

• Keywords: NA
• DOI: NA
• PubMed
• Google Scholar: NA
• OpenCitations: NA

AI 翻訳タイトル

動脈瘤形成前後における脳動脈の血行動態の解析

AI 要約

• 本研究は、3D digital subtraction angiography [3D digital subtraction angiography] から得られたデータを用い、Computational Fluid Dynamics (CFD) 手法により、動脈瘤形成前後の脳動脈内の血行動態を評価することを目的とした。
• 解析には、形状が正確に再現された3例のparaclinoid [paraclinoid] 動脈瘤モデルが使用され、まず動脈瘤存在時の血行動態が評価され、次に動脈瘤を仮想的に除去し親動脈を再構成した上で再度評価が行われた。
• シミュレーションの結果、各動脈瘤が発生した部位において、比較的低く回転するwall shear stress [wall shear stress] の領域が存在することが示された。
• この現象は従来報告されていなかったため、本研究は動脈瘤形成に関与する新たな血行動態の特徴を明らかにし、科学の進展に貢献している。

(047) Kim

書誌情報

Numerical simulation of local blood flow in the carotid and cerebral arteries under altered gravity.

Changsung Sean Kim, Cetin Kiris, Dochan Kwak, Tim David

J Biomech Eng, 2006 Apr

• Keywords: NA
• DOI: NA
• PubMed
• Google Scholar: NA
• OpenCitations: NA

AI 翻訳タイトル

変化する重力下における頸動脈および脳動脈内局所血流の数値シミュレーション

AI 要約

• 本研究は、変化する重力条件下における頸動脈分岐部および脳動脈内の局所血流をモデル化するためのCFD（Computational Fluid Dynamics）手法を提示する。
• 本研究では、流体－壁相互作用による動脈壁運動のモデル、血液の剪断薄化[fluid]モデル、アウトフローバウンダリ条件のための血管床モデル、ならびに自己調節メカニズムのモデルなど複数の物理モデルを導入し、疑似圧縮性法および双時間ステッピングを用いて反復的に解かれる三次元非定常不可圧縮Navier-Stokes方程式に統合するとともに、重力効果を反映するための重力ソース項が加えられ、複雑な動脈幹の連結性を確保するためにチマーオーバーセットグリッド（chimera overset grid）技術が採用された。
• 数値シミュレーションの検証は、定常流および時間依存流に対する実験データとの比較により行われ、理想的幾何学を用いたCircle of Willisモデルと解剖学的データセットに基づくモデル、さらに現実的な頸動脈分岐部に適用された結果が得られた。
• その結果、変化する重力が動脈の収縮・拡張に大きな影響を及ぼし、局所血流条件に変化をもたらすことが明らかとなり、重力変動下における血行力学的応答に関する重要な知見を提供することに寄与した。

(048) Kim

書誌情報

Evaluation of an asymmetric stent patch design for a patient specific intracranial aneurysm using Computational Fluid Dynamic (CFD) calculations in the Computed Tomography (CT) derived lumen.

Minsuok Kim, Ciprian Ionita, Rekha Tranquebar, Kenneth R Hoffmann, Dale B Taulbee, Hui Meng, Stephen Rudin

Proc SPIE Int Soc Opt Eng, 2006

• Keywords: NA
• DOI: NA
• PubMed
• Google Scholar: NA
• OpenCitations: NA

AI 翻訳タイトル

Computed Tomography (CT) に基づく血管内腔における Computational Fluid Dynamics (CFD) 計算を用いた患者固有頭蓋内動脈瘤に対する非対称ステントパッチデザインの評価

AI 要約

• 本研究の目的は、従来の多孔性ステントでは十分に修正できなかった血流パターンに対し、低孔性パッチが溶接された非対称ステントデザインを患者固有の頭蓋内動脈瘤に適用し、その効果を評価することである。
• 方法として、患者のCT再構成により得られた血管内腔のジオメトリにバーチャルにパッチを植え付け、Computational Fluid Dynamics (CFD) 解析を実施した上で、同一デザインのパッチをレーザー切断技術により製作し、実験的にX線血管造影で検証を行った。
• 結果、CFD解析により非対称ステントが強い流入ジェットを効果的に遮断し、瘤ドームにおける高い壁面せん断応力の発生部位を排除するとともに、瘤内の血流活動を大幅に減少させることが示された。
• 結論として、本研究で示された非対称ステントは、瘤の成長および破裂リスクを低減する新たな低侵襲の[image guided]治療法として有望であることが示唆された。

(049) Ford

書誌情報

Virtual angiography for visualization and validation of computational models of aneurysm hemodynamics.

Matthew D Ford, Gordan R Stuhne, Hristo N Nikolov, Damiaan F Habets, Stephen P Lownie, David W Holdsworth, David A Steinman

IEEE Trans Med Imaging, 2005 Dec

• Keywords: NA
• DOI: NA
• PubMed
• Google Scholar: NA
• OpenCitations: NA

AI 翻訳タイトル

仮想血管造影による動脈瘤血行動態計算モデルの可視化および検証

AI 要約

• 本研究は、シネX線血管造影のシミュレーションを通じて、患者固有の動脈瘤血行動態を対象としたCFD（computational fluid dynamics）モデルを検証するための手法を開発することを目的とした。
• この目的のため、前もって計算された患者固有のCFDモデル内で、時変的な造影剤注入およびX線減衰のシミュレーションを行い、仮想血管造影画像の構築を試みた。
• 巨大動脈瘤を対象としたCFDモデルから導出された仮想血管造影画像および滞留時間マップは、準定常な造影剤注入と拍動性血流との相互作用が適切に考慮された場合に、対応する臨床画像およびマップと優れた一致を示した。
• これらの結果は、本手法が臨床で得られるデータを用いた画像ベースのCFDモデルの検証および複雑な三次元動脈瘤血行動態の可視化に有望なツールであること、さらに造影剤注入が正常な血流パターンに及ぼす影響を明らかにする点で科学への貢献があることを示している。

(050) Cebral

書誌情報

Characterization of cerebral aneurysms for assessing risk of rupture by using patient-specific computational hemodynamics models.

Juan R Cebral, Marcelo A Castro, James E Burgess, Richard S Pergolizzi, Michael J Sheridan, Christopher M Putman

AJNR Am J Neuroradiol, 2005

• Keywords: NA
• DOI: NA
• PubMed
• Google Scholar: NA
• OpenCitations: NA

AI 翻訳タイトル

患者固有の計算血行力学モデルを用いた破裂リスク評価のための脳動脈瘤の特性評価

AI 要約

• 本研究は、計算血行力学[Computational Fluid Dynamics]モデルを用いて得られる脳動脈瘤内の血行力学的特性と動脈瘤の破裂との関連性を検討することを目的とした。
• このパイロット臨床研究では、3次元血管造影画像から62例の患者固有モデルが構築され、正常被験者で計測された拍動流[パルサティルフロー]条件下でシミュレーションが実施された。
• 解析の結果、破裂動脈瘤の72%が複雑または不安定な流れパターン、80%が小規模な衝突領域、76%が狭い入口ジェットを示しており、これらは非破裂動脈瘤に比して顕著であった。
• これらの知見は、画像に基づく患者固有数値モデルの効率的な構築と簡便な流れ特性評価システムが、動脈瘤破裂に関連する血行力学的傾向の解明に有用であることを示唆している。

(051) Schmitt

書誌情報

Reconstruction of blood propagation in three-dimensional rotational X-ray angiography (3D-RA).

Holger Schmitt, Michael Grass, Rolf Suurmond, Thomas Köhler, Volker Rasche, Stefan Hähnel, Sabine Heiland

Comput Med Imaging Graph, 2005 Oct

• Keywords: NA
• DOI: NA
• PubMed
• Google Scholar: NA
• OpenCitations: NA

AI 翻訳タイトル

三次元回転X線血管造影（3D-RA）における血液伝播の再構成

AI 要約

• 本研究は、3D-RA画像上の血管に血流情報を自動的にマッピングする非介入型アルゴリズムのフレームワークを提案し、従来の放射線科医による手作業での画像比較に依存していた方法に変革をもたらすことを目的としている。
• 提案手法では、3D-RA画像内の血管断片を前方投影し、短時間の追加造影剤[bolus]の伝播を捉える二次元投影系列により血流情報を再構成し、さらに効率的な患者モーション補償技術と線形計画法に基づく妥当性検証を組み合わせている。
• 12例の脳動脈狭窄、AVMおよび動脈瘤において実施した結果、造影剤の伝播や血流指標（例えば、中大脳動脈[Middle Cerebral Artery, MCA]狭窄における血流遅延やAVMでの供給構造の明確化）が可視化され、臨床環境下での実用性が確認された。
• 本手法は、非介入型アルゴリズム、患者モーション補償、短時間再構成、及びノイズ補正等の臨床的要求を満たすと同時に、計算流体力学[CFD]における動脈壁せん断応力や複雑な血流パターンの解析のための境界条件提供やシミュレーション結果の検証用リファレンスとしての応用可能性を示している。

(052) Moore

書誌情報

One-dimensional and three-dimensional models of cerebrovascular flow.

S M Moore, K T Moorhead, J G Chase, T David, J Fink

J Biomech Eng, 2005 Jun

• Keywords: NA
• DOI: NA
• PubMed
• Google Scholar: NA
• OpenCitations: NA

AI 翻訳タイトル

脳血管血流の一次元および三次元モデル

AI 要約

• 本研究は、脳底部の視床下に位置する環状動脈輪における酸素豊富な動脈血の分布に着目し、脳血行動態と臨床シナリオを再現するためのシミュレーションツールとして、一次元（1D）および三次元（3D）の[CFD]モデルを開発・比較することを目的としている。
• 解析手法として、両モデルは、環状動脈輪の与えられた幾何形状および求心動脈血圧に対して最適な出血流量を維持するため、比例積分（[PI]）コントローラを用いた出血動脈抵抗の修正により、脳内血行自己調節を捉えている。
• 結果として、トランジェントな出血流量プロファイルにおいて両モデル間で高い相関が認められた一方、1Dモデルにおける厳密なポアズイユ流の仮定が幾何学的に極端な連絡動脈を通じてより多くの流れを生じさせることが明らかとなり、これを解消するために1Dモデルの前交通動脈の流体抵抗が3Dモデルに合わせて増加された。
• 結論として、本研究は、リスクのある脳動脈幾何形状の事前特定および臨床手法のシミュレーションに有用なシミュレーションツールを提供し、特にリアルタイムな臨床判断に適した高速解法を有する1Dモデルの有用性を示している。

(053) Moore

書誌情報

3D models of blood flow in the cerebral vasculature.

S Moore, T David, J G Chase, J Arnold, J Fink

J Biomech, 2006

• Keywords: NA
• DOI: NA
• PubMed
• Google Scholar: NA
• OpenCitations: NA

AI 翻訳タイトル

脳血管内血流の3次元モデル

AI 要約

• 本研究は、複雑な3次元形状および解剖学的変異を有するWillis輪（CoW）が脳血行動態に及ぼす影響を検討することを目的とする。
• 磁気共鳴データとコンピュータ支援設計ソフトウェアを組み合わせる手法により、生理学的に正確なCoWモデルを作成し、脳自己調節機構の数学的モデルを構築するとともに、数値流体力学シミュレーションを多数実施して求心性血圧変化に対する血行動態を解析した。
• 完全なCoW、fetal P1、A1欠損という三つの病態条件が検討され、それぞれにおける血行動態の違いが明らかにされた。
• 提案された脳血行動態モデリングの手法は、将来的な診断ツールとしての臨床応用の可能性を示唆している。

(054) Narracott

書誌情報

Development and validation of models for the investigation of blood clotting in idealized stenoses and cerebral aneurysms.

Andrew Narracott, Stephen Smith, Patricia Lawford, Hao Liu, Ryutaro Himeno, Iain Wilkinson, Paul Griffiths, Rodney Hose

J Artif Organs, 2005

• Keywords: NA
• DOI: NA
• PubMed
• Google Scholar: NA
• OpenCitations: NA

AI 翻訳タイトル

理想化された狭窄および脳動脈瘤における血液凝固調査のためのモデルの開発と検証

AI 要約

• 本研究は、高凝固性乳を血液の類似物として用いたin vitroモデルを提示し、理想化された狭窄ジオメトリ内での血液凝固現象の調査を目的とした。
• 実験では、2分、5分、10分、20分、および30分の各時間間隔で撮影、凝固キャスティング、および凝固塊の質量測定を行い、得られた凝固分布はトロンビン溶液を用いた以前の[residence time]モデルの予測と良好に一致した。
• さらに、局所的な血液凝固活性化をシミュレーションするため、CFXソフトウェア内で計算流体力学（CFD）モデルが構築され、理想化された脳動脈瘤ジオメトリおよび理想化されたコイルジオメトリを含む条件下で、凝固流体濃度と流体居住時間が輸送方程式を用いて解析された。
• このモデルは、脳動脈瘤内で観察される血栓形成の特徴を再現するとともに、従来の単一の[residence time]モデルで見られる壁近傍での不自然な凝固塊蓄積を回避する点で、科学に貢献する成果を示した。

(055) Cebral

書誌情報

Efficient simulation of blood flow past complex endovascular devices using an adaptive embedding technique.

Juan R Cebral, Rainald Löhner

IEEE Trans Med Imaging, 2005 Apr

• Keywords: NA
• DOI: NA
• PubMed
• Google Scholar: NA
• OpenCitations: NA

AI 翻訳タイトル

適応型埋め込み技術を用いた複雑な血管内デバイス周囲の血流シミュレーションの効率化

AI 要約

• 本研究は、コイルやステントなどの複雑な血管内デバイス周囲の血流シミュレーションの効率化を目的としている。
• 方法として、血管壁にはbody conforming gridsを用い、血管内デバイスにはadaptive mesh embedding techniqueを用いるハイブリッドアプローチを採用した。
• 結果として、この手法は、患者特異的な脳動脈瘤治療モデルにおいて、従来困難で時間を要するデバイス境界に準拠した有限要素グリッド生成の問題を解決することが示された。
• 結論として、本技術は画像ベースのComputational Fluid Dynamicsの枠組みに自然に適合し、異なる治療オプションの検討および血管内手技の個別化への道を開く点で科学に貢献している。