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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 OR Intracranial OR Neuro) AND (Blood OR Flow OR Hemodynamics OR WSS OR Pressure OR Velocity OR Aneurysm OR Rupture OR Stroke OR Stenosis) AND (CFD OR "Computational Fluid Dynamics")
    • 検索期間：2005-01-01 - 2009-12-31
    • 要約用 AI/LLM：gpt-4.1-2025-04-14 (OpenAI, 2025-04)
    • データ更新日：2025-04-18

(001) Chang

📕 書誌情報

Computer-assisted extraction of intracranial aneurysms on 3D rotational angiograms for computational fluid dynamics modeling.

Herng-Hua Chang, Gary R Duckwiler, Daniel J Valentine, Woei Chyn Chu

Med Phys, 2009 Dec

  • Keywords: NA

  • DOI: NA

  • Article: NA

  • OpenAlex: NA

    • Cited by: NA
    • FWCI: None
    • Citation Percentile: NA

  • PubMed

  • Google Scholar: NA
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学モデリングのための3次元回転血管造影画像における脳内動脈瘤のコンピュータ支援自動抽出

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、3次元回転血管造影（3DRA）画像から脳内動脈瘤の自動抽出を可能とする新たな動脈瘤セグメンテーション（segmentation）アルゴリズムを開発し、計算流体力学（CFD）解析を支援することである。
  • 本手法は、リージョングローイング（region-growing）によるセグメンテーションと、電荷流体モデル（charged fluid model）に基づく変形輪郭法（deformable contour）の三次元拡張を組み合わせており、解剖学的知識を必要とせず自動的に血管構造を抽出できる。
  • 15症例に対する実験結果では、動脈瘤構造を高精度にセグメント化し、手動による輪郭抽出結果との良好な一致と高いオーバーラップ指数が確認され、血行動態解析に有用な血管構造の明瞭な表現を実現した。
  • 本アルゴリズムは3DRA画像ボリュームにおいて動脈瘤の十分な自動セグメンテーションを可能にし、CFD研究への大きな貢献が期待される。

(002) Kaufmann [45] ⭐

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

体外循環中の流量分布に対する流出カニューレ位置の依存性

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、体外循環（cardiopulmonary bypass: CPB）中における流出カニューレの位置が、頭部への酸素供給および頸動脈および椎骨動脈への灌流に及ぼす影響を明らかにすることである。
  • 方法として、従来の上行大動脈カニュレーションと右鎖骨下動脈カニュレーションの両方について数値流体力学（CFD）解析を行い、粒子画像流速計測法（PIV）によりその結果をバリデーションした。
  • 結果として、カニューレからのジェット流によるベンチュリ効果（Venturi effect）が臨床的に観察される脳灌流低下の主な原因であることが示された。
  • 本研究は、心血管（CV）システムにおける流体分布の解析にPIVで検証されたCFD手法を提供しており、他の応用分野への展開も可能であることが結論された。

(003) Isoda [101]

📕 書誌情報

Comparison of hemodynamics of intracranial aneurysms between MR fluid dynamics using 3D cine phase-contrast MRI and MR-based computational fluid dynamics.

Haruo Isoda, Yasuhide Ohkura, Takashi Kosugi, Masaya Hirano, Marcus T Alley, Roland Bammer, Norbert J Pelc, Hiroki Namba, Harumi Sakahara

Neuroradiology, 2010 Oct

💬 AI 翻訳タイトル

3次元シネ位相コントラストMRIを用いたMR流体力学とMRベースの計算流体力学による脳内動脈瘤の血行動態比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、3次元シネ位相コントラストMRI(4D-Flow)を用いたMR流体力学(MRFD)とMRベースの計算流体力学(CFD)による脳内動脈瘤の血行動態を比較することである。
  • 5例の脳内動脈瘤を対象とし、1.5T MRI装置による4D-Flowと3D TOF MR血管撮影から得た幾何学情報をもとに、有限要素法によるCFDシミュレーションを実施した。
  • MRFDおよびCFDで得られた3次元速度ベクトル場、3次元流線、せん断速度分布、壁面せん断応力(WSS)および振動性せん断指数(OSI)分布を比較した結果、速度ベクトル場では中等度から高い相関、WSSでは低〜中等度の相関が確認された。
  • 本研究により、MRFDとCFDの間で脳内動脈瘤の血行動態評価において良好な相関が見られることが示され、非侵襲的な血流評価法の信頼性と応用可能性に学術的貢献を示した。

(004) Avolio [8]

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤における血管形状が破裂リスクに及ぼす影響評価のための血行動態モデル

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤の破裂リスク評価において、母血管の形状が瘤内血流パターンおよび質量流量に与える影響を明らかにすることである。
  • 直線および湾曲した母血管が異なるサイズとアスペクト比を持つ嚢状動脈瘤に供給する条件を、数値流体力学（CFD）および有限要素法（FEM）モデルを用いてシミュレーションした。
  • その結果、同様の形状とサイズを持つ動脈瘤でも、母血管が湾曲している場合は流量が2倍以上となり、流速分布や二次流の発生など血流パターンにも顕著な違いが認められた。
  • これらの血行動態的要因は動脈瘤サイズと共に破裂リスク増加に寄与し得るため、イメージングデータから得られる破裂リスクの定量化精度向上および外科的意思決定の支援に有用である。

(005) Spiegel [13]

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

脳血行動態シミュレーションにおける四面体および多面体メッシュの評価―比較研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤のCFD（Computational Fluid Dynamics）シミュレーションにおけるメッシュ（mesh）パラメータの最適化に焦点を当てることである。
  • 患者固有の医用画像データを用いたCFD解析において、四面体メッシュと多面体メッシュを2種類の脳動脈瘤形状（内頸動脈側壁動脈瘤および脳底動脈分岐部動脈瘤）で比較検討し、空間分解能を5,119から228,118要素まで変化させた。
  • 評価指標には脳動脈瘤成長の評価パラメータの一つとされる壁面せん断応力（wall shear stress）を用い、多面体メッシュは四面体メッシュと比較して、精度向上、必要メモリ量低減、計算速度の短縮、収束性の向上（平均369イテレーション減）を示した。
  • 以上より、多面体メッシュは脳血行動態シミュレーションにおいて、高い計算精度と効率性を実現するための有用な選択肢であることが示唆された。

(006) Bowker [29]

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

安静時と運動時における中大脳動脈動脈瘤の血行動態：計算流体力学的研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、運動時における血流量および心拍数の増加が、脳動脈瘤内の血行動態に与える影響をシミュレーションによって評価することである。
  • 患者ごとの中大脳動脈分岐部動脈瘤三例について、3次元血管構造を再構築し、計算流体力学（CFD）を用いて安静時および運動時の血流場を解析した。
  • その結果、運動時に平均壁せん断応力（WSS）は約20%増加し、近壁流内粒子の相対滞留時間（RRT）は約28%減少したが、動脈瘤壁の平均圧は有意な変化を示さなかった。
  • 本研究は、運動時のRRT減少が空間的不均一性に比して限定的であるものの、細胞への栄養補給改善などRRT低減による潜在的な利点が存在する可能性を示唆しており、脳動脈瘤に対する運動の影響に関する学術的理解の深化に貢献した。

(007) Cheng [35]

📕 書誌情報

The effects of the interthalamic adhesion position on cerebrospinal fluid dynamics in the cerebral ventricles.

Shaokoon Cheng, Kristy Tan, Lynne E Bilston

J Biomech, 2010 Feb 10

💬 AI 翻訳タイトル

視床間癒合体の位置が脳室内脳脊髄液力学に及ぼす影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、第三脳室内の視床間癒合体（interthalamic adhesion）の位置が脳室系における脳脊髄液（CSF）力学に与える影響を検討することである。
  • 異なる位置に視床間癒合体を設定した4つの三次元脳室モデルを用い、CSFを非圧縮性ニュートン流体と仮定したうえで、心周期を考慮した流入境界条件による数値流体力学（CFD）解析を実施した。
  • その結果、視床間癒合体の位置によって脳室内の圧力分布パターンが影響を受け、特に第三脳室内の最大CSF圧はその位置により約50%変動する可能性が示された。
  • これらの知見から、視床間癒合体は水頭症の発症機序に機能的意義を有する可能性があり、今後の数値シミュレーション研究では本解剖学的特徴を考慮する重要性が示唆された。

(008) Cebral [182] ⭐

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

脳内動脈瘤における血行力学およびブレブ形成

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤における局所血行力学とブレブ（bleb）の形成との関連を検討することである。
  • 3D回転血管造影から再構築した20例の脳動脈瘤（計30個の明確なブレブを含む）について、ブレブ形成前後の形態を仮想的に再現し、脈動流下で数値流体力学（CFD）解析を実施した。
  • その結果、ブレブの80％がブレブ形成前に高い壁面せん断応力（WSS）が作用していた部位または隣接部位に発生し、多くが主要な流入ジェットと一致する位置に認められたほか、ブレブ形成後はWSSが低下していた。
  • これらの知見は、局所的なWSS上昇が動脈瘤壁の限局的損傷を惹起し、ブレブ形成に寄与する可能性を示唆する重要な学術的示唆である。

(009) 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

  • Article: NA

  • OpenAlex: NA

    • Cited by: NA
    • FWCI: None
    • Citation Percentile: NA

  • PubMed

  • Google Scholar: NA
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤の血行動態

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤の発症および進展に関与する基礎的メカニズム、特に血行動態パターンの役割を明らかにすることである。
  • 本論文では、動脈壁の生物学的要因と血行動態要因が複雑に相互作用する中での、脳動脈瘤の形成・進展機構に関する最新の研究成果をレビューした。
  • 血流パターンは血管内皮細胞の生理学的応答を誘導し、正常な条件下では非病理的な組織リモデリングや適応に関与するが、異常な血流パターンと遺伝的素因が組み合わさることで動脈瘤の病的形成を引き起こすことが示唆された。
  • 本レビューは、血行動態（hemodynamics）が脳動脈瘤の形成と進展における中心的役割を果たすことに焦点を当て、当領域の学術的理解を深化させるものである。

(010) Kaufmann [42]

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

体外循環および心臓補助における大動脈／鎖骨下動脈流出カニュレーションの影響：数値流体力学的研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、心肺バイパス（CPB）手術時のカニュラの流出位置が脳への血流分布に与える影響を、数値流体力学（CFD）手法により評価することである。
  • 実際の若年健常患者のCT／MRIデータから作成した血管モデルを用い、通常のCPB条件下で異なるカニュラ位置による血流分布をシミュレーションした。
  • 解析の結果、臨床で観察される灌流不足は腕頭動脈下の渦およびカニュラジェット近傍の低圧領域という二つの現象に起因することが明らかとなり、鎖骨下動脈カニュレーションではカニュラ先端が椎骨動脈分岐部から十分離れていれば本法が推奨される可能性が示唆された。
  • 本研究は心血管系の血流分布解析の迅速な手法を提案し、補助人工心臓（ventricular assist device）など他の臨床応用にも適応可能であることから、臨床的判断や治療戦略に有用な知見を提供する。

(011) Ferns [25]

📕 書誌情報

Intracranial blood-flow velocity and pressure measurements using an intra-arterial dual-sensor guidewire.

S P Ferns, J J Schneiders, M Siebes, R van den Berg, E T van Bavel, C B Majoie

AJNR Am J Neuroradiol, 2010 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内血流速度および圧力の経動脈デュアルセンサーガイドワイヤーによる測定

💬 AI 要約

  • 本研究は、頭蓋内動脈瘤の増大および破裂に寄与する血行動態（hemodynamics）の評価を目的とした。
  • 4名の患者において、未破裂動脈瘤内および周囲血管内で、デュアルセンサーによる圧力およびドプラー血流速度（blood-flow velocity: BFV）ガイドワイヤーを用いて局所圧力とBFVを測定した。
  • 局所BFVは数値流体力学（computational fluid dynamics: CFD）の境界条件として活用でき、圧力記録は動脈瘤に加わる機械的負荷を直接的に示す情報を提供する。
  • これらの測定法は、患者ごとの動脈瘤破裂リスク評価の精度向上に貢献するものと考えられる。

(012) Baek [53]

📕 書誌情報

Wall shear stress and pressure distribution on aneurysms and infundibulae in the posterior communicating artery bifurcation.

Hyoungsu Baek, Mahesh V Jayaraman, George Em Karniadakis

Ann Biomed Eng, 2009 Dec

💬 AI 翻訳タイトル

後交通動脈分岐部における動脈瘤および漏斗部の壁面せん断応力および圧力分布

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、後交通動脈（PCoA）分岐部における漏斗部および動脈瘤に生じる壁面せん断応力（WSS）および圧力分布が、これらの部位の破裂や進展にどのように関与するかを明らかにすることである。
  • 患者固有の形態データを用いて、PCoA漏斗部または動脈瘤を有する上錐内頸動脈（ICA）幾何モデルに対して、スペクトル/hp要素法によるNavier-Stokes方程式の高解像度計算流体力学（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、漏斗部遠位壁では血流衝突により高圧領域（4-5 mmHg）と、高壁面せん断応力領域（平均20-30 N/m²）が生じ、近位端では低WSS（<1 N/m²）および高い振動せん断インデックスによる停滞領域が認められた。
  • これらの衝突領域は漏斗部破裂や動脈瘤進展部位と一致しており、さらに動脈瘤の存在により拍動流が不安定化し、動脈瘤内のWSSが時間的に変動することで、血管壁の変性過程が加速されうることが示唆された。

(013) Linge [57]

📕 書誌情報

CSF flow dynamics at the craniovertebral junction studied with an idealized model of the subarachnoid space and computational flow analysis.

S O Linge, V Haughton, A E Løvgren, K A Mardal, H P Langtangen

AJNR Am J Neuroradiol, 2010 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋脊椎接合部における理想化されたくも膜下腔モデルおよび数値流体解析による脳脊髄液（CSF）流動ダイナミクスの研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、くも膜下腔の解剖学的変異が脳脊髄液（CSF）圧および流速に与える時空間的影響を調査するため、理想化した三次元計算モデルを開発することであった。
  • 幾何学的特徴を有するモデルをコンピュータ支援設計で作成し、CSF流動を時間的に正弦波パターンと仮定し、数値流体力学（CFD）手法により圧力および流速を算出した。
  • 計算されたCSF流速と圧力は健常者で報告されている位相コントラストMR画像と比較され、流速は時間と位置により空間的に変化し、Reynolds数は中程度で層流が示唆された。
  • 本理想化モデルにより、ヒトくも膜下腔におけるCSF流動の詳細な時空間的挙動を数学的モデルを用いて解析できることが示された。

(014) Jiang [42]

📕 書誌情報

Computational fluid dynamics simulations of intracranial aneurysms at varying heart rates: a "patient-specific" study.

Jingfeng Jiang, Charles Strother

J Biomech Eng, 2009 Sep

💬 AI 翻訳タイトル

異なる心拍数における脳内動脈瘤の計算流体力学シミュレーション：“患者個別化”研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、心拍数の変化が脳内動脈瘤（intracranial aneurysm, IA）およびその周辺の血行動態に及ぼす影響を、患者個別化モデルを用いて明らかにすることであった。
  • 三次元X線血管造影（3D-DSA）から得られた患者個別の動脈瘤形態を再構築し、計算流体力学（CFD）解析を通じて、異なる三つの心拍数条件下での動脈瘤内外の血流特性を測定した。
  • その結果、心拍数の増加に伴い、血流パターン（例：渦の形成と移動）に顕著な変化が認められ、両例とも心拍数の増加によって壁面せん断応力（wall shear stress）の大きな上昇が観察された。
  • 以上より、心拍数の変動に伴う局所血行動態の変化は心拍数のみならず動脈瘤の形態にも依存し、心拍数の影響に関する本研究の知見は全ての動脈瘤に一般化することはできないことが示唆された。

(015) Singh [19]

📕 書誌情報

The role of computational fluid dynamics in the management of unruptured intracranial aneurysms: a clinicians' view.

Pankaj K Singh, Alberto Marzo, Stuart C Coley, Guntram Berti, Philippe Bijlenga, Patricia V Lawford, Mari-Cruz Villa-Uriol, Daniel A Rufenacht, Keith M McCormack, Alejandro Frangi, Umang J Patel, D Rodney Hose

Comput Intell Neurosci, 2009

💬 AI 翻訳タイトル

未破裂脳内動脈瘤の管理における計算流体力学（CFD）の役割：臨床医の視点

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、未破裂脳内動脈瘤（intracranial aneurysms, IAs）の管理における計算流体力学（computational fluid dynamics, CFD）の役割を臨床医の視点から評価することである。
  • 方法として、欧州低侵襲脳神経治療学会（ESMINT）の教育コースにおいてCFDに関するワークショップを実施し、36名の主に臨床医が@neuFuseソフトウェアを用いたIAのCFD解析を監督下で行った。
  • 結果として、参加者は専門家の63%（平均2.52点、0～4点、0～100%）のスコアを記録し、大多数が多施設共同試験への参加に関心を示した一方で、IAsの発症機序（etiopathogenesis）における血行動態やCFD利用の認知が不足していることが明らかとなった。
  • 結論として、CFDに対する臨床医の関心は高いものの、IAs管理における血行動態およびCFDの重要性に関する理解をより一層促進する努力が必要であることが示唆された。

(016) 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

  • Article: NA

  • OpenAlex: NA

    • Cited by: NA
    • FWCI: None
    • Citation Percentile: 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動態：4D位相コントラスト磁気共鳴法と画像ベースの数値流体力学（Computational Fluid Dynamics）との定性的比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、正常脳動脈における血行動態の基礎的な知識を深め、脳血管疾患の発症および進展機序の理解を促進することである。
  • 本研究では、4D位相コントラスト磁気共鳴法（4D phase-contrast MRI）および画像ベース数値流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）を用いて、正常被験者の脳動脈内血流パターンの比較解析を行った。
  • その結果、両手法で得られる血流動態には一致する点と相違点が存在し、特定の領域では手法間の不一致が予測されることが明らかとなった。
  • これらの知見より、それぞれの手法のデータ解釈に際して注意が必要な領域に関するガイドラインを提供し、血行動態研究への学術的貢献を果たしている。

(017) Tsuei [15]

📕 書誌情報

Vertebrobasilar junction fenestration with dumbbell-shaped aneurysms formation: computational fluid dynamics analysis.

Yuang-Seng Tsuei, Yasushi Matsumoto, Makoto Ohta, Toshio Nakayama, Masayuki Ezura, Akira Takahashi

Surg Neurol, 2009 Dec

💬 AI 翻訳タイトル

椎骨脳底動脈分岐部の分岐形成およびダンベル型動脈瘤形成に関する計算流体力学的解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、分岐を伴う椎骨脳底動脈（vertebrobasilar junction, VBJ）に発生した対となるダンベル型動脈瘤（aneurysms, ANs）の流れパターンを計算流体力学（computational fluid dynamics, CFD）解析によって明らかにすることである。
  • 方法として、8症例の2次元および3次元血管造影所見を評価し、5症例において患者固有ジオメトリに基づいた9つのCFDモデルを作成し、血流解析を実施した。
  • 結果として、8例すべてのVBJ分岐部近位端に対対象の大・小2つのANsが認められ、右椎骨動脈（VA）と左VA間での血管造影所見およびCFDによる流入特性の違いが示された。
  • 結論として、VBJ分岐部の内在性壁構造欠損および両側VAからの異なる血行動態的ストレスが、ダンベル型ANs形成に寄与する可能性が示唆され、CFD解析はその発症メカニズムの理解に有用である。

(018) Chrysikopoulos [39]

📕 書誌情報

Idiopathic normal pressure hydrocephalus: thoughts on etiology and pathophysiology.

Haris Chrysikopoulos

Med Hypotheses, 2009 Nov

💬 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

  • 本研究の目的は、特発性正常圧水頭症（idiopathic normal pressure hydrocephalus, NPH）の病因および病態生理に関する理論と治療方針について考察することである。
  • 方法として、著者はNPHが脳動脈血行動態の慢性的な異常による心室収縮の正常な伝播の繰り返し阻害によって生じるという仮説を提唱し、その仮説の検証には計算流体力学（computational fluid dynamics, CFD）や動物モデルの活用が推奨されている。
  • 結果として、脳室間または脳室内の脳脊髄液（CSF）流動の機能的閉塞が進行性脳室拡大を引き起こし、CSFの経上衣（transependymal）移動が周囲脳組織の浸透圧バランスを乱し、細胞や軸索の障害に寄与することが示唆された。
  • 結論として、著者は段階的治療法として、低張性CSF様液との交換、経上衣的薬剤投与、脳室ドレナージ、経口降圧薬の併用を提案し、本レジメンは非手術適応や早期・前臨床段階の患者にも有用性があると示唆している。

(019) Wang [107] ⭐

📕 書誌情報

Molecular alterations associated with aneurysmal remodeling are localized in the high hemodynamic stress region of a created carotid bifurcation.

Zhijie Wang, John Kolega, Yiemeng Hoi, Ling Gao, Daniel D Swartz, Elad I Levy, J Mocco, Hui Meng

Neurosurgery, 2009 Jul

💬 AI 翻訳タイトル

動脈瘤リモデリングに関連する分子的変化は、人工頸動脈分岐部の高い血行力学的ストレス領域に局在する

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、動脈瘤リモデリングにおける分子的変化が、特定の血行力学的環境と関連しているかどうかを検討することである。
  • 方法として、6匹のイヌを用いて両側総頸動脈で新たな分岐部を外科的に作製し、術後2週間または2ヵ月後に高解像度3次元血管造影およびCFD(Computational Fluid Dynamics)解析を行い、さらに組織免疫染色により分子マーカーの局在を評価した。
  • 結果として、壁面せん断応力(WSS)およびその勾配が高い分岐部頂点付近で、内皮型一酸化窒素合成酵素(eNOS)の発現低下とともに他の炎症関連マーカーの発現増加が認められ、この分子的変化は高WSSおよび正のWSS勾配領域に限局していた。
  • 結論として、高WSSおよび高、正のWSS勾配によって誘導される動脈瘤形成初期リモデリングは、脳動脈瘤(intracranial aneurysm)に関与する分子的変化と関連しており、血行力学的微小環境の重要性を示唆する。

(020) Castro [62]

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

終末部脳動脈瘤の血行動態と破裂に関する研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤の形態にかかわらず、血行動態パターンと動脈瘤破裂との関係を検討することであった。
  • 三次元回転血管撮影画像から患者個別の血管モデルを作成し、画像ベースのCFD（computational fluid dynamics）解析により動脈瘤内の血流速度および壁面せん断応力（WSS）分布を評価した。
  • 動脈瘤内に二つの副流が分岐する主流（type B）を有する群では、ピークWSSと破裂率が最も高く、また破裂群では平均ピークWSSが非破裂群より有意に高値を示した（破裂群: 188 dyn/cm²、非破裂群: 118 dyn/cm²）。
  • これらの知見は、流れのタイプとWSSカテゴリーがより多くの症例で統計的に確認されれば、血管造影検査時に直接観察することで、動脈瘤の破裂リスク評価に有用となる可能性を示唆している。

(021) Hietaharju [59]

📕 書誌情報

Elevated cerebrospinal fluid adiponectin and adipsin levels in patients with multiple sclerosis: a Finnish co-twin study.

A Hietaharju, H Kuusisto, R Nieminen, K Vuolteenaho, I Elovaara, E Moilanen

Eur J Neurol, 2010 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

多発性硬化症患者における脳脊髄液アディポネクチンおよびアディプシン濃度の上昇：フィンランドにおける一卵性双生児研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、多発性硬化症（MS）に不一致な双生児における血清および脳脊髄液（CSF）中のレプチン、アディポネクチン、およびアディプシンという三種類のアディポサイトカイン濃度を調査することである。
  • 12組の双生児から血漿、4組から脳脊髄液サンプルを採取し、酵素免疫測定法（enzyme immuno assay）によりインターロイキン6（IL-6）、アディポネクチン、アディプシン、レプチンの濃度を測定した。
  • その結果、多発性硬化症患者はアディポネクチン（P = 0.039）およびアディプシン（P = 0.039）の脳脊髄液中濃度が非発症双生児より有意に高値であった。
  • これらのアディポサイトカインのCSF中濃度は血漿中濃度と相関しなかったことから、MSにおいてはこれらのアディポサイトカインが中枢神経系内（intrathecal）で二次的に合成されている可能性が示唆される。

(022) Hollnagel [77] ⭐

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈および動脈瘤における速度の比較調査：3次元位相差MR血管造影、レーザー・ドップラー速度計測および数値流体力学(CFD)

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈および動脈瘤における血流速度測定手法として、3次元位相差MR血管造影（PC-MRA）、レーザー・ドップラー速度計測（LDV）、および数値流体力学（CFD）の比較検証を行うことである。
  • 患者特異的なシリコンファントムを用い、3テスラMR装置でPC-MRA計測を実施し、LDVおよびCFDと同一流条件下で速度場を評価、各手法の定量的整合性を比較した。
  • PC-MRAによる結果はLDVおよびCFDと質的には類似していたが、定量的には顕著な差異を示し、一方でLDVとCFDは良好な一致を示した。
  • これらの結果より、PC-MRAは動脈瘤のような乱流領域の速度やせん断応力の直接算出には不適切であり、数値シミュレーションの流入・流出境界条件として用いることが適切であると結論された。

(023) Chien [58] ⭐

📕 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

💬 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

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤（aneurysm）の発生部位による血行動態（hemodynamics）の違いを解析し、各部位における臨床的な特徴の違いを明らかにすることである。
  • 3D回転血管造影データより24例の患者特異的動脈瘤モデルを構築し、計算流体力学（computational fluid dynamics; CFD）を用いて血流動態解析を行った。
  • 心周期のピーク時における壁面せん断応力（wall shear stress; WSS）および流量を定量的に比較した結果、中大脳動脈瘤では高値、脳底動脈瘤および前交通動脈瘤では低値を示した。
  • 本研究は、動脈瘤部位によって血行動態パラメータが異なる可能性を示し、さらなる大規模研究による検証が必要であると結論した。

(024) Tremmel [139] ⭐

📕 書誌情報

Influence of intracranial aneurysm-to-parent vessel size ratio on hemodynamics and implication for rupture: results from a virtual experimental study.

Markus Tremmel, Sujan Dhar, Elad I Levy, J Mocco, Hui Meng

Neurosurgery, 2009 Apr

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤と親血管のサイズ比が血行動態に及ぼす影響および破裂リスクへの示唆：仮想実験研究の結果

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内動脈瘤（intracranial aneurysm: IA）と親血管のサイズ比（size ratio: SR）が血行動態に与える影響を検討し、その破裂リスクへの関与を明らかにすることである。
  • 患者由来の三次元血管造影画像から再構築した側壁型および終端型のIAモデルに対して、コンピュータシミュレーション上でSR（1.0～3.5）を調整し、拍動性の数値流体力学（computational fluid dynamics: CFD）解析を行った。
  • SRが2以下のIAは単純な血流パターン（1つの渦）を示し、SRが2を超えるIAでは複雑な血流パターンおよび複数の渦が形成され、これに伴い低剪断応力領域も広がった。
  • SRの増大により、実際の破裂IAで認められる複雑な血行動態が生じやすく、SRとIA破裂の相関に対し流体力学的な支持を与える結果となった。

(025) Karmonik [64]

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

前交通動脈瘤における患者固有の流入速度に基づく計算流体力学による瘤内流れパターンおよび壁面せん断応力の変動性

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、前交通動脈瘤に対する計算流体力学（CFD）シミュレーションにおいて、患者固有の流入データが瘤内の流れパターンおよび壁面せん断応力（wall shear stress, WSS）の正確な算出に必要かどうかを評価することである。
  • 71歳の未破裂前交通動脈瘤患者を対象とし、3次元デジタルサブトラクション血管造影（3D-DSA）および位相差MRI（pcMRI）を用いて血行動態データを取得し、pcMRIで測定した流入境界条件を用いた基準CFDシミュレーションと、右・左A1セグメントからの流入を変化させた追加の5つのCFDシミュレーションを実施した。
  • 基準シミュレーションにより算出された瘤内流れパターンは、pcMRI計測と良好な一致を示し、流入条件の変化に伴い瘤内流れパターンおよび壁面せん断応力は大きく変動し、A1間の流量配分の変化は最大43％の平均WSSの変動を生じた。
  • 以上より、AcomA瘤のCFD解析においては、瘤内流れパターンおよび壁面せん断応力はA1セグメント間の流量配分に強く依存し、pcMRI等による患者固有の流入データが正確なCFDシミュレーションには不可欠であることが示唆された。

(026) Wang [88] ⭐

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

ヒヨコ胚における大動脈弓の形態形成および血流モデリング

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、ヒヨコ胚における正常な大動脈弓形態形成過程において、幾何学的変化、血流、ならびに壁面せん断応力（wall shear stress: WSS）のパターンを定量化することである。
  • 本研究では、蛍光色素注入、マイクロCT、ドップラー速度計測、および脈動性・患者特異的な計算流体力学（CFD）を組み合わせ、ハンバーガー＝ハミルトン（HH）発生段階HH18およびHH24におけるヒヨコ胚大動脈弓の三次元モデルを構築した。
  • 解析の結果、各発生段階における個々の弓径やWSSに統計的有意な変化が認められ、CFDシミュレーションによって脈動性血流分布およびWSS・流速分布の時空間的変化が明らかとなった。
  • これらの結果から、入口流分布、三次元的大動脈嚢および大動脈弓形態、ならびに局所的なWSS空間変動に対する血管生物学的応答が、大動脈弓形態形成の調節において重要な役割を担う可能性が示唆された。

(027) Chien [35]

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

患者固有の小型内頸動脈-眼動脈分岐部動脈瘤の血行動態解析

💬 AI 要約

  • 未破裂の小型脳動脈瘤に対する予防的治療の適応は、その破裂リスクが低いため依然として議論されており、本研究は破裂リスクの異なる小型動脈瘤の識別を目的とした。
  • 本研究では、患者ごとのコンピュータ流体力学（CFD）解析を用いて、8例の小型内頸動脈-眼動脈分岐部（ICA-Oph）動脈瘤を対象に、破裂関連血行動態特性（流れパターン、壁面せん断応力（WSS）、流入衝突）を評価した。
  • その結果、破裂例では複雑な流れパターンおよび高く不均一なWSS分布が観察され、未破裂例では単純な渦が認められ、また全症例で親動脈と動脈瘤嚢間での流速低下が確認された。
  • 同一部位・類似サイズの小型ICA-Oph動脈瘤間で血行動態特性に違いが認められ、とくにWSSは小型動脈瘤破裂の指標となりうる重要な血行動態因子である可能性が示唆された。

(028) Tully [60]

📕 書誌情報

Coupling poroelasticity and CFD for cerebrospinal fluid hydrodynamics.

Brett Tully, Yiannis Ventikos

IEEE Trans Biomed Eng, 2009 Jun

💬 AI 翻訳タイトル

脳脊髄液力学における多孔弾性理論と流体力学シミュレーションのカップリング

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳水道狭窄による急性水頭症を解析するために、多孔弾性理論と数値流体力学（CFD）の新しいカップリング手法を用いた。
  • 多次元的な脳水道シミュレーションと多孔弾性理論の結合により、物理的に関連した狭窄パターンが側脳室拡大に与える影響と、側脳室系の非直感的な長期応答を初めて調査することが可能となった。
  • 予備的な結果として、流体−多孔弾性カップリングが重要な役割を果たし、局所的な狭窄パターンでは側脳室拡大は有意に小さく、ほぼ全ての観察される圧力降下が狭窄部位で生じることが明らかとなった。
  • また、心拍周期に相当する短時間的効果についても検討され、それらの長時間スケールへの貢献が評価された。

(029) Gordon [66]

📕 書誌情報

Cerebral folate deficiency.

Neil Gordon

Dev Med Child Neurol, 2009 Mar

💬 AI 翻訳タイトル

脳内葉酸欠乏症

💬 AI 要約

  • 脳内葉酸欠乏症（cerebral folate deficiency, CFD）は、血漿や赤血球では葉酸濃度が正常であるにもかかわらず、脳脊髄液中の5-メチルテトラヒドロ葉酸（5-methyltetrahydrofolate）が低下している状態である。
  • 本症は生後4～6か月頃に発症し、発達遅滞、頭囲増加の減速、筋緊張低下、運動失調等がみられ、約3分の1の小児では不随意運動、痙性、言語障害、てんかんなどが出現する。
  • 5-メチルテトラヒドロ葉酸の低下は主に脈絡叢において葉酸受容体抗体が葉酸受容体へ結合し、血液脳関門での葉酸輸送が妨げられることに起因すると考えられる。
  • 葉酸誘導体（folinic acid）による長期治療は臨床症状の著明な改善および脳脊髄液中の5-メチルテトラヒドロ葉酸濃度の正常化をもたらし、原因不明の神経障害例で脳脊髄液のスクリーニングが推奨される根拠となる。

(030) Shimogonya [143] ⭐

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤発生初期における時空間的壁面せん断応力勾配変動の可能性：新規血行動態指標「Gradient Oscillatory Number（GON）」の提案

💬 AI 要約

  • 本研究は、内皮細胞に作用する張力・圧縮力の時間的変動に基づいて、脳動脈瘤発生初期を示唆する新たな血行動態指標の提案を目的とした。
  • 患者固有の内頸動脈（ICA）形状を用い、動脈瘤発生前の形状を人工的に再構築し、提案指標および他5種の血行動態指標について数値流体力学（CFD）解析により計算を行った。
  • 動脈瘤発生部位で各指標分布を比較した結果、提案指標のみが発生部位と有意な相関を示した。
  • これにより、提案したGradient Oscillatory Number（GON）が、脳動脈瘤初期発生の血行動態指標として有用である可能性が示唆された。

(031) Boussel [212] ⭐

📕 書誌情報

Phase-contrast magnetic resonance imaging measurements in intracranial aneurysms in vivo of flow patterns, velocity fields, and wall shear stress: comparison with computational fluid dynamics.

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

Magn Reson Med, 2009 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤における位相コントラスト磁気共鳴画像法（MRI）による血流パターン、速度場および壁せん断応力の測定：数値流体力学解析（CFD）との比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内動脈瘤における壁せん断応力（WSS）および最大せん断応力（MSS）等の血行力学的パラメータについて、三次元位相コントラスト磁気共鳴画像法（7D-MRV）による実測値と数値流体力学（CFD）解析との比較評価を行うことである。
  • 方法としては、頭蓋内動脈瘤を有する3例の患者に対して、7D-MRVおよび患者固有のCFDモデルを用いて血流パターン、速度分布、MSSおよびWSSの可視化および定量解析を実施した。
  • 結果として、速度場、MSS、WSSについて両手法間のスピアマン相関係数はそれぞれ0.56, 0.48, 0.59であり、可視化およびBland-Altmanプロットでは血流パターンおよび速度に良好な一致を認めた一方、MSSおよびWSSには大きな差異が認められた。
  • 結論として、7D-MRVは生体内での速度場測定およびMSSやWSSの推定に利用可能であるが、現時点では後者2つのパラメータの厳密な定量は困難である。

(032) Castro [195] ⭐

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

前交通動脈瘤における血行動態パターン：破裂との関連性の可能性

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、前交通動脈瘤（AcomA aneurysm）に存在する異なる血流タイプを特徴づけ、破裂との関連性を検討することであった。
  • 3次元回転血管造影画像から構築した患者固有の26例のAcomA動脈瘤モデルを用い、健常被験者の拍動血流条件下で数値流体力学（CFD）シミュレーションを実施し、血流速度、瞬時ストリームライン、壁面せん断応力（WSS）の可視化を行った。
  • 解析の結果、小さいインパクションゾーンを有する動脈瘤は大きいインパクションゾーンを有するものに比べて破裂している割合が高く、また、破裂動脈瘤では最大壁面せん断応力（MWSS）が未破裂動脈瘤よりも有意に高い傾向を示した（P = 0.10）。
  • インパクションゾーンが小さく、流入血流量が多く、MWSSが高い前交通動脈瘤は、臨床的な破裂既往歴と関連することが明らかになった。

(033) Ford [82] ⭐

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

嚢状動脈瘤のデジタル除去に対する客観的アプローチ：技術および応用

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤発症に関与する血行動態因子の研究において必要となる動脈瘤発症前の血管構造を明らかにすることである。
  • 本論文では、血管内腔の幾何形状を血管造影画像から抽出し、特にボロノイ図を用いた計算幾何学的手法により、動脈瘤をデジタル的に自動除去し、親動脈を再構築する客観的・自動化技術を提示した。
  • この方法により、ANEURISKプロジェクトデータセット中の様々な形状・大きさの10例に対し自動的な再構築が可能であり、また5例の側壁動脈瘤症例を対象とした画像ベースCFD解析により、動脈瘤形成部位と勾配振動数（gradient oscillatory number, GON）との関連が示唆されたが、非動脈瘤部でも高いGONが認められた。
  • 提案手法は、形態学的特徴解析や動脈瘤発症・破裂・治療の機序解明に対する広範なプラットフォームとして臨床応用が期待されるが、再構築された親動脈が実際の動脈瘤発症前の血管形態を忠実に反映しているかは今後の課題である。

(034) Gupta [121]

📕 書誌情報

Three-dimensional computational modeling of subject-specific cerebrospinal fluid flow in the subarachnoid space.

Sumeet Gupta, Michaela Soellinger, Peter Boesiger, Dimos Poulikakos, Vartan Kurtcuoglu

J Biomech Eng, 2009 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

被験者固有のくも膜下腔における三次元脳脊髄液流体解析モデリング

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、有限体積法による数値流体力学 (CFD) 手法と磁気共鳴画像法 (MRI) 実験を組み合わせ、劣位頭蓋空間、上位脊髄くも膜下腔 (SAS)、および第四脳室における被験者固有の三次元脳脊髄液 (CSF) 力学を解明することである。
  • 高解像度T2強調MRIデータより健康被験者のくも膜下腔全体の精密三次元解剖学的モデルを作成し、各出口/入口でMRI血流速度境界条件を設定しつつ、複雑なトラベクル構造を異方性多孔質媒体モデルとして考慮し、有限体積CFDにて支配方程式を解いた。
  • CSF圧は-42 Paから40 Paの範囲で変動し、最大速度はシルビウス水道下部で約15 cm/s、左ルシュカ孔で14 cm/s、マジャンディー孔で9 cm/sであり、右ルシュカ孔での速度は左側より有意に低く、三次元的脳の非対称性を示した。
  • 本手法は解剖学的・速度計測MRIデータとCFDを統合し、くも膜下腔多孔質形態を組み込むことで被験者固有のCSF流解析を可能とし、今後は髄腔内薬物投与最適化や脳病態評価（例えば脊髄空洞症におけるシリンクス発生）の計算ツール開発の基盤となる。

(035) Rayz [104] ⭐

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤における血流の数値シミュレーション：CFD結果と生体内MRI測定との比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、患者固有のMR血管造影および速度計測データに基づいた数値流体力学（CFD）モデルが、生体内測定と良好な一致を示し、臨床医に有益な情報を提供できることを示すことである。
  • 四例の脳底動脈瘤の患者固有形状モデルを形成し、入口血流条件をMR速度計測から抽出してCFDシミュレーションを実施し、その結果を生体内のフェーズコントラストMRイメージングによる面内速度計測値と比較した。
  • CFDで予測された血流場と生体内計測された面内速度場との間には、良好な一致が確認され、さらに入口血流比の変化が動脈瘤内の血流場に大きな影響を及ぼすことが示唆された。
  • 本研究の成果は、MRイメージングおよび数値モデリング手法の信頼性と整合性、ならびに実際的な患者固有血流条件の設定が動脈瘤血管内血流の数値解析において重要であることを臨床的に示している。

(036) 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

  • Article: NA

  • OpenAlex: NA

    • Cited by: NA
    • FWCI: None
    • Citation Percentile: NA

  • PubMed

  • Google Scholar: NA
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

固有直交分解（Proper Orthogonal Decomposition）を用いた計算流体力学による血流画像の高精細化の試み

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、患者個別の血流速度情報の取得を向上させるために、計算流体力学と測定データを統合する新たな手法を提案することである。
  • 方法として、様々な解剖学的構造におけるシミュレーション血流パターンの固有直交分解を行い、画像データの再構築に利用可能な基底モデルを作成した。
  • その結果、この基底モデルを用いることで、各患者ごとに全ての流体シミュレーションを行うことなく、測定画像データを高精度に内挿可能であることが示唆された。
  • 結論として、本手法は臨床データの低解像度およびノイズの問題を克服するための有望なアプローチであることを示し、その実現可能性を評価した点に学術的貢献がある。

(037) Chien [52]

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤の単一部位における患者固有の血流解析：小型動脈瘤における血行動態特性の比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、同一解剖学的位置に存在する小型脳動脈瘤の血行動態特性を検討し比較することである。
  • 内頚動脈-眼動脈分岐部に10mm未満の動脈瘤6例を選定し、画像ベースの計算流体力学（CFD）技術を用いて動脈瘤内の血行動態をシミュレーションした。
  • 血流速度および壁せん断応力（WSS）を、絶対値・親血管を基準とした相対値の両面から定量的に比較した結果、破裂および未破裂小型動脈瘤において流体特性は類似していたが、WSSは未破裂動脈瘤の瘤部で低く、破裂動脈瘤で高いことが示された（P < 0.05）。
  • 同一サイズ・同一部位での血行動態解析により、脳動脈瘤の臨床像との直接的比較が可能となり、本研究結果は瘤内WSSが動脈瘤の成長および破裂メカニズムに関連する重要な血行動態パラメータとなり得ることを示唆している。

(038) Cebral [57] ⭐

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

破裂直前の致死性脳底動脈瘤における血行動態

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、破裂直前の脳動脈瘤における血行動態を解析し、既知の血行動態的特徴が本動脈瘤を高リスク群に分類できるか評価することである。
  • 3次元回転血管造影画像から患者固有の数値流体力学（Computational Fluid Dynamics: CFD）モデルを構築し、脈動性流れシミュレーションを実施した。
  • その結果、動脈瘤内に集中した流入ジェットが、瘤ドームの狭小部位に衝突し、複雑かつ不安定な流れパターンを形成していることが明らかとなった。
  • 本研究は、画像ベースの数値計算モデルから得られる血行動態的特徴が、破裂高リスク脳動脈瘤の同定に有用であることを支持するものである。

(039) Schirmer [21]

📕 書誌情報

Estimation of wall shear stress dynamic fluctuations in intracranial atherosclerotic lesions using computational fluid dynamics.

Clemens M Schirmer, Adel M Malek

Neurosurgery, 2008 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学（CFD）を用いた頭蓋内動脈硬化病変における壁面せん断応力動的変動の推定

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内狭窄病変（IS）における壁面せん断応力（WSS）の時空間的変動を計算流体力学（CFD）を用いて解析することである。
  • 高解像度三次元回転血管造影データを用いて患者ベースの病変モデルを再構築し、パルス性および非ニュートン流体モデルによるCFD解析を実施した。
  • 解析の結果、狭窄部では平均WSSが1870±783 dyn/cmに達し、再循環領域では急速に低値へと変動するなど、複雑かつ動的な振幅・方向の変動が認められ、これらは血管形成術・ステント留置により正常化した。
  • 本研究は、ISにおける壁面せん断応力の時空間的な広範かつ急激な変動が明らかとなったことから、これらの機械的刺激が内皮細胞の分子転写応答および狭窄の病態生理における血行力学的寄与の理解に貢献することを示唆する。

(040) Rayz [152] ⭐

📕 書誌情報

Numerical modeling of the flow in intracranial aneurysms: prediction of regions prone to thrombus formation.

V L Rayz, L Boussel, M T Lawton, G Acevedo-Bolton, L Ge, W L Young, R T Higashida, D Saloner

Ann Biomed Eng, 2008 Nov

💬 AI 翻訳タイトル

脳内動脈瘤内の血流数値モデリング：血栓形成リスク部位の予測

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳内動脈瘤における血栓形成リスク部位を予測するため、患者固有の計算流体力学（CFD）モデルを構築することである。
  • 方法として、血栓が存在しなかった後に血栓を形成した開放性基底動脈瘤を有する3例を対象に、MRAデータから瘤内血流のCFD解析を実施し、さらに患者ごとの流入条件とニュートン流体および非ニュートン流体特性を考慮した拍動流シミュレーションを行った。
  • その結果、CFDで予測された瘤内の遅い再循環流領域と、経過観察MR画像で認められた血栓形成部位には高い一致性が見られ、特に大きな動脈瘤の二例では非ニュートン流体の挙動を考慮することで低流速領域と血栓閉塞領域の一致がさらに向上した。
  • また、計算上で得られた低せん断応力領域と、後に実際に血栓閉塞が確認された領域にも相関が認められ、本研究はCFD解析が血栓形成リスク部位の予測に有用であることを示唆する。

(041) 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

  • Article: NA

  • OpenAlex: NA

    • Cited by: NA
    • FWCI: None
    • Citation Percentile: NA

  • PubMed

  • Google Scholar: NA
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

母血管形状が脳動脈瘤内の血行動態に及ぼす重要性

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤内の血行動態（hemodynamics）における動脈（artery）形状の重要性を明らかにすることである。
  • パラメトリックに母血管形状および動脈瘤（aneurysm）構成パラメータを取り入れた新たな動脈瘤モデルを用いて、計算流体力学（CFD：computational fluid dynamics）による数値解析を実施した。
  • 異なる動脈瘤形状（瘤高と瘤頚径の比）および異なる構成（母血管に対する動脈瘤のねじれ角）を有する側壁型動脈瘤モデルを検討した結果、母血管カーブの外側に位置する動脈瘤は、内側または外側に同形状で存在する動脈瘤に比べて有意に高い壁面せん断応力（wall shear stress）を示した。
  • 本研究の結果は、母血管に対する動脈瘤の構成が脳動脈瘤内血行動態に重要な役割を果たしていることを示唆している。

(042) Long [48]

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

重度頸動脈狭窄患者のウィリス動脈輪の側副血行容量に関する3次元計算モデルを用いた研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、一側性頸動脈狭窄患者におけるウィリス動脈輪（CoW）の側副血行供給能力を調査することである。
  • 正常ヒト被験者の磁気共鳴血管撮影画像を基にウィリス動脈輪の3次元形状モデルを構築し、人工的に異なる狭窄度を有する内頸動脈（ICA）を含めた4つの構成と様々な境界条件下で、合計52回の数値流体力学（CFD）シミュレーションを実施した。
  • 重度狭窄時において、異なるCoW構成間で脳血流自己調節（cerebral autoregulation）範囲が大きく異なることが示され、特に狭窄率が86%以上で血流灌流圧の有意な低下が観察された。
  • 本研究は自己調節機能を直接的に考慮していないため、生物学的および臨床的意義の解釈には慎重を要するが、追加経路の存在が全体の血流を低下させることなくMCAの圧を有意に上昇させ得ることを明らかにした。

(043) Ortega [26]

📕 書誌情報

Post-treatment hemodynamics of a basilar aneurysm and bifurcation.

J Ortega, J Hartman, J Rodriguez, D Maitland

Ann Biomed Eng, 2008 Sep

💬 AI 翻訳タイトル

治療後の脳底動脈瘤および分岐部の血流力学

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、成功した動脈瘤治療手技が親血管に有害な血流力学的ストレスを与える可能性を調査することである。
  • 患者固有の脳底動脈瘤および分岐部について、仮想的な血管内治療前後で数値流体力学（CFD: Computational Fluid Dynamics）シミュレーションを実施した。
  • 治療後の解析では、親血管壁直下で渦列が局在し、血流の衝突により最大壁面せん断応力が50 Paに達し、平均壁面せん断応力では37.9 Paを超える領域（1.4×10^-7 m^2）が存在することが示された。
  • 本研究は、動脈瘤を血流循環から十分に隔離する治療法であっても、治療後に親血管に対する有害なレベルの血行力学的ストレスが発生し得ることを明らかにした。

(044) Jou [307] ⭐

📕 書誌情報

Wall shear stress on ruptured and unruptured intracranial aneurysms at the internal carotid artery.

L-D Jou, D H Lee, H Morsi, M E Mawad

AJNR Am J Neuroradiol, 2008 Oct

💬 AI 翻訳タイトル

内頸動脈における破裂および未破裂脳動脈瘤の壁面せん断応力

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、同一解剖学的位置に存在する脳動脈瘤の壁面せん断応力（wall shear stress）の特徴を明らかにし、その破裂との関連性を理解することである。
  • 2006年7月から2007年7月にかけて、25名の患者から得られた内頸動脈傍クリノイド部および上クリノイド部の26個の脳動脈瘤（破裂8例、未破裂18例）を対象に、計算流体力学（computational fluid dynamics）を用いて壁面せん断応力分布を解析した。
  • 解析の結果、最大壁面せん断応力は破裂および未破裂動脈瘤間でほぼ同等であったが、低壁面せん断応力領域の割合は破裂例で有意に高かった（破裂動脈瘤27% vs 未破裂動脈瘤11%、P = 0.03）。
  • したがって、内頸動脈の脳動脈瘤においては、壁面せん断応力の低い領域の存在が動脈瘤破裂と関連しており、これは動脈瘤破裂リスク評価における重要な知見である。

(045) Radaelli [156] ⭐

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

被験者特異的ステント留置脳動脈瘤モデルにおける血行動態シミュレーションの再現性―Virtual Intracranial Stenting Challenge 2007の報告―

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、被験者特異的脳動脈瘤（IA）ステント留置モデルにおける最先端血行動態シミュレーション技術の再現性を検証することであった。
  • 本国際プロジェクトでは、多施設共同ベンチマーク試験を通じて、グリッド生成法や数値流体力学（CFD）技術の違いがシミュレーション結果に与える影響を解析した。
  • その結果、三種の市販脳内ステントの性能を現在のシミュレーション戦略によって一貫して定量評価できることが示された。
  • 本研究は、血行動態シミュレーションへの信頼性を強化するとともに、診断や治療計画支援のためのシミュレーションツールの臨床応用推進に寄与するものである。

(046) Haiju [29]

📕 書誌情報

The combined detection of umbilical cord nucleated red blood cells and lactate: early prediction of neonatal hypoxic ischemic encephalopathy.

Zhang Haiju, Hao Suyuan, Fan Xiufang, Yang Lu, Ruopeng Sun

J Perinat Med, 2008

💬 AI 翻訳タイトル

臍帯血有核赤血球および乳酸の組み合わせ検出による新生児低酸素性虚血性脳症の早期予測

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、臍帯血中の有核赤血球（NRBC）/100白血球（WBC）数と乳酸濃度を調査し、低酸素性虚血性脳症（HIE）の発症をできるだけ早期に予測する簡便かつ迅速な方法を確立することである。
  • 急性胎児仮死（AFD）46例、慢性胎児仮死（CFD）54例の新生児において、臍帯血中のNRBC/100WBC割合および乳酸濃度を測定した。
  • CFDおよびAFD群ではNRBC/100WBC数と乳酸値が対照群より有意に高く（P<0.01）、中等度〜重度HIE群では軽度HIE群より高値を示した（それぞれP=0.002, P=0.042）。
  • NRBCと乳酸値の組み合わせ検出は、HIE予測における感度94%、特異度96%を示し、両指標値はHIE児の神経発達予後とも関連することが示唆された。

(047) Imai [38]

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

動脈屈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、従来の血管内デバイス設計の課題を明らかにするために、動脈屈曲部に存在する未治療脳動脈瘤への流入特性を数値流体力学（computational fluid dynamics, CFD）により検討することである。
  • 予備検討として、U字型、ねじれ型、S字型動脈に人工的に作製した動脈瘤への定常流入を解析した。
  • 動脈の形状および動脈瘤と動脈の配置角度が流入パターンおよび流入量に強く影響し、親血管内で生じる二次流（secondary flow）が流入に最も大きな影響を与えることを明らかにした。
  • 以上の結果より、血管内デバイスの設計においては動脈形状および二次流を十分に考慮する必要があることが示唆された。

(048) 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

  • Article: NA

  • OpenAlex: NA

    • Cited by: NA
    • FWCI: None
    • Citation Percentile: NA

  • PubMed

  • Google Scholar: NA
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

前交通動脈瘤における速度パターンの2次元位相コントラストMRIとCFDシミュレーションによる比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、前交通動脈瘤内の血流速度パターンを2次元位相コントラスト磁気共鳴画像法（2D pcMRI）で計測し、計算流体力学（CFD）によるシミュレーションとの比較を通じて、その妥当性評価のための基準データとして2D pcMRIの役割を検討することである。
  • 方法として、2D pcMRIにより得られた血流条件を用いて非定常CFDシミュレーションを行い、前交通動脈瘤内の速度プロファイルを両手法で取得した。
  • 結果として、いずれの手法においても速度プロファイルに類似した正および負の速度領域が認められ、心周期全体での相対的領域の大きさの差は1～25%（平均12%）であった。
  • 結論として、2D pcMRIは前交通動脈瘤内の血流速度プロファイルを生体内で取得可能であり、CFDシミュレーションの検証データとして活用可能であることが示されたが、今後さらなる検討が必要である。

(049) Cebral [143] ⭐

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

内頸動脈および椎骨動脈における流量－血管面積関係

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤における個別化された血流解析のための基礎として、血管流量と血管断面積の関係性を明らかにすることである。
  • 方法として、正常被験者の内頸動脈および椎骨動脈において、位相コントラスト磁気共鳴画像法（phase-contrast MRI）を用いて血流量と血管面積を計測した。
  • その結果、対象血管間で血流量と血管面積の間に特異的な関係が存在することを示す関係式が導出された。
  • 本研究の知見により、患者特有のデータが得られない場合でも、血管断面積に基づいた流量スケーリングが可能となり、異なる動脈瘤やグループ間での血行動態変数の比較がより正確に行えることが示唆された。

(050) Ford [208] ⭐

📕 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

💬 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計測とCFD予測による血流動態の比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、解剖学的に現実的な脳動脈瘤モデルにおいて、CFD（Computational Fluid Dynamics：数値流体力学）による詳細な速度場の予測精度を、粒子画像流速測定法（PIV：Particle Imaging Velocimetry）による計測データと比較し、CFD予測の直接的な検証を行うことである。
  • 方法として、大型内頸動脈（ICA）動脈瘤および脳底動脈（BA）先端動脈瘤の2種類のシリコーン製血管ファントムを作製し、コンピュータ制御下の流路システムを用いて流量波形をプログラムし、複数断面でPIV画像を取得した後、同条件でCFDシミュレーションを実施した。
  • ICAおよびBA動脈瘤モデルにおいて、CFDとPIVの双方で得られた速度ベクトル場は全体的に良好な一致を示し、とくにBA動脈瘤においては周期ごとの揺らぎや逆方向の渦動態が両手法で高い整合性を持って再現された。
  • これらの結果は、解剖学的に現実的なin vitroモデル内での動脈瘤内血流動態の詳細な予測にCFDが有効であることを示唆するが、モデル化に伴う諸仮定によりin vivo血行動態を再現していると断定するものではなく、可能な限りin vivoデータとの検証が推奨される。

(051) Howden [47]

📕 書誌情報

Three-dimensional cerebrospinal fluid flow within the human ventricular system.

L Howden, D Giddings, H Power, A Aroussi, M Vloeberghs, M Garnett, D Walker

Comput Methods Biomech Biomed Engin, 2008 Apr

💬 AI 翻訳タイトル

ヒト脳室系における三次元脳脊髄液流動解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、磁気共鳴画像（MRI）から構築した幾何学的に正確な三次元ヒト脳室系（HVS）モデルを用いて、脳脊髄液（CSF）の拍動流動を調査することである。
  • 方法として、実際のCSF分泌速度（500ml/日）および心臓拍動による速度プロファイルを模擬し、CSFの流入口と流出口に対する境界条件設定には「ネスティング」アプローチと時間変化する圧力データを利用した。
  • その結果、脳水道部で最大流速11.38mm/sが観察され、Reynolds数は大部分で0.39程度と層流域にあり、CSF流動はモデルの幾何形状に追従して進行することが示唆された。
  • 本研究の結論として、CSFの圧力分布や流速は幾何学的構造に依存し、流入口から離れた部位で流速が顕著に低下し、時に停滞流が生じることが明らかとなった。

(052) Karmonik [42]

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤における血流：位相コントラスト磁気共鳴画像法と数値流体力学の比較－予備的検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、位相コントラスト磁気共鳴画像法（pcMRI）を用い、脳動脈瘤内血流パターンを非侵襲的に測定し、その結果を計算流体力学（CFD）により算出された血流パターンと比較することである。
  • 研究では、3例の未破裂脳動脈瘤において、pcMRIにより動脈瘤内の血流パターンおよび流入量の時間的変動を記録し、3D血管造影画像から作成した幾何学モデルを用いてCFDによる一過性シミュレーションを行った。
  • 両手法で得られた血流パターンは、流速成分の空間的分布において良好な相関を示したが、流速の絶対値には一部差異が認められた。
  • pcMRIはin-vivoの参照データを提供する補完的手法となり得ることが示唆され、今後両手法の能力を十分に比較・検討するために、さらなるデータの蓄積が求められる。

(053) Kim [140] ⭐

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

2種類のステントによる脳動脈瘤血行動態修飾効果の比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、エンドバスキュラー用ステントの設計要素（支柱構造やメッシュ設計、孔隙率）が脳動脈瘤の血行動態に及ぼす影響を定量的に明らかにすることである。
  • 方法として、計算流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）を用いて、商業用高孔隙率ステント2種（TristarステントとWallstent）を異なる血管曲率を持つ動脈瘤モデルおよび患者特異的モデルに適用し、血流流入率、停滞、壁面せん断応力などの血行動態パラメータの変化を調査した。
  • その結果、ステントの流れ減衰効果およびそれに伴う動脈瘤内血液停滞と壁面せん断応力は、ステントの孔隙率、支柱設計、メッシュ穴形状によって大きく左右されることが示された。
  • さらに、血管曲率が大きい場合には流れ減衰効果が著しく減少することから、高孔隙率ステントは単独治療としての有用性が限定的であることが示唆され、平面メッシュスクリーンの水力学的抵抗から3次元構造における血液停滞誘導性能を予測できる方法論を提案した。

(054) Kim

📕 書誌情報

Quantification of hemodynamic changes induced by virtual placement of multiple stents across a wide-necked basilar trunk aneurysm.

Minsuok Kim, Elad I Levy, Hui Meng, L Nelson Hopkins

Neurosurgery, 2007 Dec

  • Keywords: NA

  • DOI: NA

  • Article: NA

  • OpenAlex: NA

    • Cited by: NA
    • FWCI: None
    • Citation Percentile: NA

  • PubMed

  • Google Scholar: NA
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

多本ステントの仮想配置による広頸部基底動脈幹動脈瘤の血行動態変化の定量化

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、既存の多孔質血管内ステントが広頸部動脈瘤の血行動態に及ぼす影響を、数値流体力学 (computational fluid dynamics, CFD) を用いて定量化することである。
  • 患者のCT血管造影画像から広頸部嚢状基底動脈幹動脈瘤の形状を再構築し、3種類の市販ステントを1本から3本まで組み合わせて仮想的に配置し、各モデルの血行動態パラメータをCFD解析により算出した。
  • ステント留置により非留置時に見られた複雑な流れが抑制され、動脈瘤内の壁面せん断応力が低下し、この効果は追加ステントの配置によって増強された。
  • 複数本のステント配置は動脈瘤の血行動態パラメータを有意に修飾するが、これらの変化が動脈瘤破裂リスクにとって有益にも有害にもなり得るため、本技術の適用には慎重な検討が求められる。

(055) Ford

📕 書誌情報

On the effect of parent-aneurysm angle on flow patterns in basilar tip aneurysms: towards a surrogate geometric marker of intra-aneurismal hemodynamics.

Matthew D Ford, Sang-Wook Lee, Stephen P Lownie, David W Holdsworth, David A Steinman

J Biomech, 2008

  • Keywords: NA

  • DOI: NA

  • Article: NA

  • OpenAlex: NA

    • Cited by: NA
    • FWCI: None
    • Citation Percentile: NA

  • PubMed

  • Google Scholar: NA
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

親動脈−動脈瘤角度が脳底動脈分岐部動脈瘤内の血流パターンに及ぼす影響：動脈瘤内血行動態の代理幾何学的指標への展望

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳底動脈分岐部動脈瘤モデルにおいて、親動脈に対する動脈瘤球部の角度が動脈瘤内血行動態の異なる「フェノタイプ」を予測できるかどうかを検証することである。
  • 理想化モデルを用い、親動脈−動脈瘤角度を独立して制御しながら、2度から30度までの範囲でCFD(数値流体力学)シミュレーションを実施した。
  • シミュレーションの結果、角度が8度から12度の範囲で血行動態フェノタイプが切り替わり、また角度がこの範囲外では親動脈−動脈瘤角度がフェノタイプの頑健な指標となることが示された。
  • 本研究は、単純に計測可能な幾何学的パラメータによって血流動態の主要なタイプが予測可能であり、臨床現場に血行動態情報を導入するための一助となる可能性を示唆している。

(056) 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

  • Article: NA

  • OpenAlex: NA

    • Cited by: NA
    • FWCI: None
    • Citation Percentile: 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（CFD）モデルによる脳動脈瘤コイル塞栓術の血行動態シミュレーション：技術的ノート

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、計算流体力学（CFD）モデルにおいて、解剖学的に正確な脳動脈瘤のコイル塞栓術をシミュレートし、その血行動態変化を明らかにすることである。
  • 方法として、最近破裂した前交通動脈瘤の回転式三次元デジタルサブトラクション血管造影（DSA）データから三次元幾何学モデルを作成し、コイル塞栓術を多孔質媒体（porous medium）としてシミュレートした。
  • 結果として、最初のコイルの配置後に顕著な血行動態変化が認められ、その後のコイル追加に伴い変化は穏やかになり、動脈瘤嚢内の血流パターンは徐々に渦流が減少し、血流速度が低下して停滞し、底部の壁圧も減少した。
  • 結論として、多孔質媒体を用いた新規なCFD技術によりコイル塞栓術の各段階の血行動態変化をシミュレートできることが示され、この手法は今後のインターベンション計画や術式選択の有用なツールとなる可能性がある。

(057) 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

  • Article: NA

  • OpenAlex: NA

    • Cited by: NA
    • FWCI: None
    • Citation Percentile: NA

  • PubMed

  • Google Scholar: NA
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学を用いた頭蓋内動脈硬化性疾患における複雑な血流パターンの予測

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、複雑な三次元形態を有する頭蓋内動脈硬化性疾患（ICAD）病変における血流力学的特性を計算流体力学（CFD）解析によって明らかにすることである。
  • 対象となる9例のICAD病変より高解像度血管造影データを取得し、三次元再構築およびハイブリッド計算メッシュを作成して、非ニュートン性（non-Newtonian）血液粘度モデルによる動的脈動CFD解析を実施した。
  • CFDの結果、ICAD病変内では19,000/sを超える高せん断速度による血小板活性化が観察され、また狭窄部での渦度および螺旋性（helicity）の急激な変動と有意な圧格差の発生が確認された。
  • さらに、経皮的ステント血管形成術により病変部の血行動態が左右対称な健常側と同様に回復し、これらのCFD解析結果はICAD病変が血小板活性化・凝集・末梢塞栓を促進する異常な血行環境を有し、ステント治療により改善されることを示している。

(058) 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

  • Article: NA

  • OpenAlex: NA

    • Cited by: NA
    • FWCI: None
    • Citation Percentile: NA

  • PubMed

  • Google Scholar: NA
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

脳底部動脈瘤における壁面せん断応力変動の数値流体力学的解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳動脈瘤の形成、血栓、再開通、再増大および再出血における血行力学（hemodynamics）の役割を明らかにすることを目的とした。
  • 方法として、三例の脳底部動脈瘤（basilar tip aneurysms）において異なる流入条件下で瘤周囲の壁面せん断応力（wall shear stress, WSS）強度の変動を数値流体力学（computational fluid dynamics, CFD）を用いて解析した。
  • その結果、壁面せん断応力の大きさは、流入条件により大きく異なることが明らかとなった。
  • これらの知見は、頭蓋内動脈瘤における血行力学の体系的分類に貢献し、今後の病態解明および治療戦略の構築に資するものと考えられる。

(059) 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

  • Article: NA

  • OpenAlex: NA

    • Cited by: NA
    • FWCI: None
    • Citation Percentile: NA

  • PubMed

  • Google Scholar: NA
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

ウィリス動脈輪における血流力学の計算

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、ウィリス動脈輪全体における血管半径や分岐角の変化が血管壁の壁面せん断応力（WSS）および圧に与える影響を調査するための数値流体力学（CFD）シミュレータを開発することである。
  • 血流は剛体血管壁内で非圧縮性ニュートン流体としてナビエ–ストークス方程式によりモデル化され、ウィリス動脈輪の形状は立方曲線による管網モデルで近似された。
  • シミュレーションの結果、血管半径の差異や非対称的な分岐角度がWSSの大きさと空間分布に影響を及ぼすことが確認され、特に動脈瘤が頻発する部位やリスク増加と関連する解剖学的亜型で高いWSSが観察された。
  • 本研究はウィリス動脈輪全体に対するCFD解析の有用性を示し、動脈瘤発生リスク等の病態生理学的要因の解明にCFDを積極的に適用すべきであり、今後は可撓性血管壁を用いたシミュレーション手法の開発が望まれることを示唆する。

(060) 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

  • Article: NA

  • OpenAlex: NA

    • Cited by: NA
    • FWCI: None
    • Citation Percentile: NA

  • PubMed

  • Google Scholar: NA
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

脳内動脈瘤の計算流体力学(CFD)モデリング：脳血管造影との定性的比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、計算流体力学（CFD）モデリングが、従来の脳血管造影で同定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検討することである。
  • 三次元回転血管造影画像から作製した患者固有の脳動脈瘤モデルを用いてCFDシミュレーションを行い、得られた速度場をもとにコントラスト（造影剤）輸送を再現し、仮想血管造影画像を作成した。
  • この仮想画像は従来型高フレームレート血管造影画像と比較され、CFDシミュレーションは単純から複雑まで三種類の血流パターンを示し、仮想血管造影画像は、流入ジェットや衝突領域、血流パターンにおいて全ての動脈瘤で良好な一致を示した。
  • 患者固有の画像ベースCFDモデルは、従来の血管造影で観察される主要な瘤内血流構造を現実的に再現可能であるが、心周期後半の循環遅延領域では一致度がやや劣るという学術的貢献が認められた。

(061) 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

  • Article: NA

  • OpenAlex: NA

    • Cited by: NA
    • FWCI: None
    • Citation Percentile: NA

  • PubMed

  • Google Scholar: NA
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

動脈分岐部頂点における複雑な血行動態が脳動脈瘤発症に類似した血管リモデリングを誘導する

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、動脈分岐部頂点における特異な血行動態が脳動脈瘤の発症に関与する可能性を調査し、動脈瘤形成に関連する不適応な血管リモデリングの原因となる血行動態的要因と組織・細胞レベルでの初期リモデリング事象を特定することであった。
  • 6匹の成犬雌の頸動脈に新たな分岐部を外科的に作成し、術中の血管造影画像と計算流体力学（CFD）シミュレーションにより各分岐部の詳細な血行動態環境を解析し、その空間的情報を組織学的所見と対応づけて検討した。
  • その結果、分岐部頂点における内膜肥厚パッド形成（過形成）と、隣接する流速加速領域における内弾性板の断裂や平滑筋細胞の消失・増殖低下、フィブロネクチン喪失を特徴とした動脈瘤発症に類似した破壊的リモデリングの2種類の変化が認められた。
  • これらの知見から、加速血流域における高い壁せん断応力（wall shear stress）およびその勾配が動脈壁の危険な血行動態条件と考えられ、分岐部頂点における脳動脈瘤形成の素因となることが示唆された。

(062) 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

  • Article: NA

  • OpenAlex: NA

    • Cited by: NA
    • FWCI: None
    • Citation Percentile: 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：脳内動脈瘤への応用

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、壁運動を考慮したCFD（computational fluid dynamics）解析手法を開発し、脳内動脈瘤の進展と破裂に関与する血行動態の解明を図ることである。
  • 本手法は非剛体レジストレーションによる画像ベースの壁運動推定とCFDシミュレーションを統合し、壁変形が動脈瘤内血流パターンに与える影響を現実的に評価した。
  • 従来の剛体壁または仮定された弾性パラメータによる解析と異なり、本研究では実際に計測された壁運動をCFDに適用し、個々の弾性特性推定に伴う課題を回避した。
  • 壁運動を考慮した場合に動脈瘤内の血行動態に変化が観察されたが、壁せん断応力分布の全体的特徴は大きく変化しなかったため、臨床的意義を明らかにするにはさらなる症例での検証が必要である。

(063) 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

  • Article: NA

  • OpenAlex: NA

    • Cited by: NA
    • FWCI: None
    • Citation Percentile: NA

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  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

正常および水頭症ヒト脳における脳脊髄液(CSF)流動解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、磁気共鳴(MR)画像技術と画像再構築ツールを用いて、正常および水頭症患者における脳脊髄液(CSF)流動および圧力動態を詳細に分析することを目的とした。
  • 患者固有の脳幾何形状データと流体力学の基本原理に基づき、MR画像から得られた計算メッシュ上でCSFの質量保存および運動量保存則を解き、CSF流速・圧力場を予測した。
  • 計算流体力学(CFD)によるCSF流速の予測結果は、Cine MRIによる実測値と良好に一致し、側脳室とくも膜下腔(SAS)間のtransmantle pressureは正常例で約10 Pa、水頭症例でも約30 Paと小さいが、頭蓋内圧(ICP)の拍動性は約4倍増加した。
  • 本研究の包括的計算モデルは、病的状態におけるCSF流動と脳-CSF間相互作用の解明に貢献し、頭蓋腔内の脈動性CSF流動予測に有用であることを示唆する。

(064) 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

  • Article: NA

  • OpenAlex: NA

    • Cited by: NA
    • FWCI: None
    • Citation Percentile: NA

  • PubMed

  • Google Scholar: NA
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤のCFDシミュレーションの妥当性検証と幾何学的変動の影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は，脳動脈瘤のCFD（計算流体力学）解析手法の妥当性を粒子画像流速測定法（PIV）により検証し，動脈瘤モデルにおける微小な幾何学的変動がCFDによる流れの動態に及ぼす影響に着目することであった。
  • シリコーン製の脳動脈瘤実験ファントムを製作し，PIV計測値と理想的な球状動脈瘤モデル（S1）に基づくCFD結果，およびファントムの三次元画像から再構築したモデルと2つの幾何学的変異モデル（S2, S3）に基づくCFD結果とを比較検討した。
  • 結果として，理想的な球状モデルにおけるCFD結果とファントムのPIV計測との間には渦運動パターンなどに顕著な不一致が認められた一方，実際のファントム形状に基づくCFD結果はPIV計測との一致を示した；さらにS2およびS3モデルでは，流れ場は質的には類似するものの，渦度や正の循環量，壁面せん断応力など主要な血行力学パラメータが顕著に変動した。
  • したがって，CFDシミュレーションは同一のモデル形状で実施すれば実験計測と高い一致を示し得るが，動脈瘤モデルの微細な幾何学的変動が流体場および主要な血行力学的パラメータを著しく変動させるため，医用画像に基づく患者固有のCFD解析結果は臨床応用に先立ち慎重な検討が必要である。

(065) 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

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💬 AI 翻訳タイトル

動脈分岐部の複雑な血行動態に対する血管応答のin vivoマッピングのためのモデルシステム

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、動脈瘤発症に関与する疾患機序を理解するため、局所的な血行動態と血管応答との因果関係を明らかにすることであった。
  • 方法として、2匹のイヌの総頸動脈から外科的に動脈分岐部を作製し、2週間および2か月後に血管造影画像を取得した後、摘出して特異的に操作した血行動態に対する局所の形態変化を評価した。
  • 計算流体力学（CFD）シミュレーションをin vivo画像に対して実施し、その結果を組織学的画像にマッピングした結果、高い壁面せん断応力やその勾配などの局所血行動態が、血流衝突部位の内膜パッドや動脈瘤初期像を示す“groove”等の血管変化と関連していた。
  • この新規な組織・血行動態ミクロマッピング手法により、変化した微小環境における血行動態と動脈瘤形成に一致する血管応答との直接的な相関が明らかとなった。

(066) Castro

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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

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前交通動脈瘤に対する患者固有コンピュータ流体力学（CFD）モデリング：頸動脈における血流条件が動脈瘤内流体パターンに及ぼす感度解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、内頸動脈（ICA）における生理的血流条件の不均等性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る。
  • 両側3D回転血管造影画像から2例の脳動脈瘤の患者固有コンピュータ流体力学（CFD）モデルを作成し、ICA間の平均流量の差異・位相のずれ・波形の違いによる影響下での動脈瘤内の流体力学的挙動を解析した。
  • 流入血管間の平均流量の不均衡は、高壁面せん断応力（wall shear stress; WSS）領域を優勢な流入ジェット方向へと移動させ、WSSピーク値の変化を引き起こしたが、WSS分布や流速の全体的な定性的パターンには大きな変化は見られなかった。
  • ICA間の位相や波形の非対称性は動脈瘤内の流体力学的パターンの時間的複雑性と不安定性を増加させ、これらの影響の大きさは動脈瘤および流入血管の形態に依存するため、親血管が複数の血流経路を持つ脳動脈瘤では流入動脈の詳細な血流条件をモデルに組み込む必要がある。

(067) Meng

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Saccular aneurysms on straight and curved vessels are subject to different hemodynamics: implications of intravascular stenting.

H Meng, Z Wang, M Kim, R D Ecker, L N Hopkins

AJNR Am J Neuroradiol, 2006 Oct

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直線および湾曲血管上の嚢状動脈瘤は異なる血行動態に曝される：血管内ステント留置の意義

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、イヌ静脈パウチ（sidewallまたは直線血管）およびウサギエラスターゼ（湾曲血管）動脈瘤モデルにおいて、血管内ステント留置による血行動態への影響を検討することである。
  • Wallstentを用いたステント留置群および非留置群において、計算流体力学（CFD）シミュレーションおよびin vitro流動可視化を行い、動脈瘤内の血流停滞および流入衝突に対するステント配置の効果を解析した。
  • その結果、sidewall型および湾曲型動脈瘤モデルは根本的に異なる血行動態（shear-driven vs. inertia-driven）を示し、ステント留置の効果も異なることが示された。
  • 本研究は、動脈瘤形状に応じた最適な血管内治療戦略の立案に有用な新規知見を与えるものである。

(068) Castro

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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

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脳動脈瘤の計算流体力学モデリング：親動脈セグメンテーションが瘤内血行動態に及ぼす影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、上流側の親動脈形状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。
  • 患者固有の脳動脈瘤モデルを用いて、原型の親血管モデルと約1 cm上流で切断し直線円筒で置換したモデルの2種類を作成し、パルス流条件下でCFD（計算流体力学）シミュレーションを実施した。
  • 切断モデルでは全例で壁面せん断応力（WSS）の過小評価および流入インパクションゾーンの頸部への移動が認められ、特に上流のカーブが大きいPcomAおよびAcomA動脈瘤でその影響が顕著であった。
  • 脳動脈瘤の瘤内血行動態を正確に評価するためには、親動脈の上流部分を十分に含めた血行動態モデル化が重要であることが確認された。

(069) Kurtcuoglu

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Computational investigation of subject-specific cerebrospinal fluid flow in the third ventricle and aqueduct of Sylvius.

Vartan Kurtcuoglu, Michaela Soellinger, Paul Summers, Kevin Boomsma, Dimos Poulikakos, Peter Boesiger, Yiannis Ventikos

J Biomech, 2007

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第三脳室およびシルビウス水道における被験者固有の脳脊髄液流れの計算論的解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、MRI画像から得られた被験者固有の境界条件を用いて、第三脳室およびシルビウス水道における脳脊髄液（CSF）流動を計算流体力学（CFD）により解析することである。
  • 解剖学的MRI画像の手動セグメンテーションによって流域形状を再構築し、脳運動MRIからドメイン境界の移動を取得し、さらに速度MRIを用いてシルビウス水道下端の速度場を導出した。
  • 本研究により、シルビウス水道からの流体ジェット、中程度の可動性を有するジェット上方の再循環領域、及び移動性のあるジェット下方の再循環が観察され、流れ全体は層流であり、シルビウス水道における最大レイノルズ数は340であった。
  • 本研究の結果、MRI画像データとCFDシミュレーションを組み合わせることで、第三脳室およびシルビウス水道内の被験者固有の詳細な定量的流動情報を得られることが示された。

(070) Acevedo-Bolton

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Estimating the hemodynamic impact of interventional treatments of aneurysms: numerical simulation with experimental validation: technical case report.

Gabriel Acevedo-Bolton, Liang-Der Jou, Bradley P Dispensa, Michael T Lawton, Randall T Higashida, Alastair J Martin, William L Young, David Saloner

Neurosurgery, 2006 Aug

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動脈瘤の治療介入による血行動態への影響評価：数値シミュレーションと実験的検証による技術的症例報告

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、位相差磁気共鳴画像法（phase-contrast MRI）および計算流体力学（CFD）を用いて、巨大紡錘状動脈瘤患者に対するさまざまな治療介入の血行動態的な影響を推定することである。
  • 治療選択肢が明確でない巨大頭蓋内動脈瘤患者群を追跡し、その中で著明な動脈瘤拡大を示した1例を対象とし、造影磁気共鳴血管造影および位相差MRIにより得られた解剖学的形状と流入・流出条件をCFDに入力した。
  • CFD解析により、両側椎骨動脈の流量比を変更することで主血流ジェットが動脈瘤本体に偏向し、成長領域における低壁面せん断応力（wall shear stress）領域が縮小する可能性が示唆され、また、このモデルを幾何学的に正確なシリコーンファントムを用いたin vitro実験により検証した。
  • 本研究は、患者固有の複雑な動脈瘤形状におけるCFDシミュレーションが、in vivoおよびin vitroの位相差MRIにより検証され、動脈瘤治療介入による血行動態への影響を予測する上で有用であることを示した。

(071) 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

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三次元回転血管造影画像を用いた多重流入路を有する脳動脈瘤の患者固有計算モデリング

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、3D回転血管造影（rotational angiography: RA）画像を用いて、複数の流入路を有する脳動脈瘤の患者固有計算モデルを構築することである。
  • 各流入血管から造影剤を注入して取得したRA画像に対し、新規の画像コレジストレーションおよび表面統合技術を用い、それぞれ独立に構築した解剖学的モデルを融合し、有限要素グリッドを作成して血行動態の計算流体力学（CFD）シミュレーションを行った。
  • 患者特異的な前交通動脈瘤、脳底分岐部動脈瘤、及び動脈瘤を5つ有するウィリス動脈輪全体の症例モデルを示し、本手法がCFDモデリングのための統合ネットワーク数値モデルの作成に有用であることを確認した。
  • さらに、瘤内血流パターンは二つの流入流の合流によって強く影響を受け、その効果は合流点からの距離が増すにつれて減弱することが示された。

(072) 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

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脳動脈瘤形成前後における脳動脈の血行動態

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、3次元デジタルサブトラクション血管造影(3D DSA)によるデータを用い、くも膜下動脈瘤の形成前後における脳動脈の血行動態因子を評価することである。
  • 方法として、3例の傍クリノイド動脈瘤の幾何学的に正確なモデルを作成し、動脈瘤形成前および仮想的に動脈瘤を除去し親血管を再構築した後の両方で、計算流体力学(CFD)解析を行った。
  • シミュレーション結果から、いずれの動脈瘤が発生した部位にも、比較的低く回転的な壁せん断応力(wall shear stress)領域が認められた。
  • このような現象は、既存文献において報告されたことがなく、本研究は脳動脈瘤の発生部位における新たな血行動態的知見を示すものである。

(073) Kurtcuoglu

📕 書誌情報

Reconstruction of cerebrospinal fluid flow in the third ventricle based on MRI data.

Vartan Kurtcuoglu, Michaela Soellinger, Paul Summers, Kevin Boomsma, Dimos Poulikakos, Peter Boesiger, Yiannis Ventikos

Med Image Comput Comput Assist Interv, 2005

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MRIデータに基づく第三脳室の脳脊髄液（CSF）流体再構成

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、有限体積モデルとMRIデータを用いて第三脳室とシルビウス水道を含む脳脊髄液（CSF）システムの流速および圧力場を再構成することである。
  • 流体領域の形状はMRI脳解剖スキャンをセグメンテーションすることにより取得され、ドメイン壁の移動は脳運動MRIスキャンから補間された。
  • モンロー孔には一定圧力の境界条件（BC）、シルビウス水道の下端には速度MRIから再構成された時間依存の流速BCを設定し、これによりMRIスキャンとCFDシミュレーションの組み合わせで第三脳室内の流れ場の再構成が可能であることを示した。
  • この手法により患者ごとのCSF流動特性を術前に把握できるため、水頭症におけるシャント術などの脳神経外科的介入の精度向上が期待される。

(074) Ormazabal

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Determination of 5-methyltetrahydrofolate in cerebrospinal fluid of paediatric patients: reference values for a paediatric population.

Aida Ormazabal, Angels García-Cazorla, Belén Pérez-Dueñas, Veronica Gonzalez, Emilio Fernández-Alvarez, Mercé Pineda, Jaume Campistol, Rafael Artuch

Clin Chim Acta, 2006 Sep

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小児患者の脳脊髄液中5-メチルテトラヒドロ葉酸の測定：小児集団における基準値の設定

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、小児対照集団および様々な神経疾患患者における脳脊髄液（CSF）中の5-メチルテトラヒドロ葉酸（5-MTHF）濃度を分析し、基準値を確立することである。
  • 方法として、2日齢から18歳までの対照小児63例および1日齢から22歳までの神経疾患患者165例の血漿およびCSF検体を対象に、逆相HPLCおよび蛍光検出法により5-MTHF濃度を測定した。
  • その結果、対照群では5-MTHF濃度と年齢に負の相関を認め、年齢群別の基準値を設定した上で、患者群では122例が正常値、43例が軽度から重度の低値を示し、さらに総蛋白濃度の上昇が5-MTHF低値と有意に関連した。
  • 本手法は小児患者における基準値の設定および脳葉酸欠乏症（CFD）の診断に有用であり、CSF総蛋白濃度の上昇はCFDの指標となり得ることが示唆された。

(075) Hoi

📕 書誌情報

Flow modification in canine intracranial aneurysm model by an asymmetric stent: studies using digital subtraction angiography (DSA) and image-based computational fluid dynamics (CFD) analyses.

Yiemeng Hoi, Ciprian N Ionita, Rekha V Tranquebar, Kenneth R Hoffmann, Scott H Woodward, Dale B Taulbee, Hui Meng, Stephen Rudin

Proc SPIE Int Soc Opt Eng, 2006 Mar 13

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💬 AI 翻訳タイトル

非対称ステントによるイヌ脳内動脈瘤モデルにおける血流修飾：デジタル・サブトラクション血管造影 (DSA) および画像ベース計算流体力学 (CFD) 解析による研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、瘤頸部に低多孔性パッチを有する非対称ステントを用いた際の血流場を、数値解析とデジタル・サブトラクション血管造影（DSA）の両手法で評価し、in vivo動脈瘤モデルにおけるその血流力学的特性を定量化することである。
  • イヌの頸動脈に静脈パウチ型動脈瘤モデルを作製し、瘤頸部には25%多孔性、その他には80%多孔性の非対称ステントを留置した後、コーンビームCTで幾何学形状を取得し、計算流体力学（CFD）解析を実施した。
  • CFD解析の結果、非対称ステントは動脈瘤への流入量を51%減少させ、血栓形成を促進するようなスタシス（停滞）環境を作り出すことが確認され、さらにDSA像においても動脈瘤内血流の大幅な減少が観察された。
  • 以上より、非対称ステントは、画像誘導下治療として動脈瘤に対し望ましい血流修飾効果を有する治療法となり得ることが示唆された。

(076) 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

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重力変化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

  • 本研究の目的は、重力が変化した環境下における頸動脈分岐部および脳動脈内の血流を計算流体力学（CFD）を用いてシミュレーションすることである。
  • シミュレーションには、流体-壁相互作用による動脈壁運動モデル、せん断粘度低下（shear thinning）血液モデル、流出境界条件用血管床モデルおよび自己調節機構モデルが組み込まれ、これらをカップリングした三次元非定常Navier-Stokes方程式が逐次的に解かれた。
  • CFDコードの検証のため、計算結果は定常および時間依存フローの実験データと比較され、さらに現実的な頸動脈分岐部および二種類のウィリス動脈輪モデル（理想化構造・解剖学的データに基づくもの）に応用された。
  • 数値シミュレーションの結果、重力の変化が動脈の収縮・拡張およびそれに伴う流れ条件に顕著な影響を及ぼすことが明らかとなり、本手法の学術的有用性が示された。

(077) Maurits

📕 書誌情報

The influence of vessel wall elasticity and peripheral resistance on the carotid artery flow wave form: a CFD model compared to in vivo ultrasound measurements.

N M Maurits, G E Loots, A E P Veldman

J Biomech, 2007

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脈管壁の弾性および末梢抵抗が頸動脈血流波形に与える影響：CFDモデルとin vivo超音波計測との比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頸動脈分岐部の血流に関するCFD（Computational Fluid Dynamics）シミュレーションにおいて、脈管壁の弾性および末梢抵抗が血流波形に及ぼす影響を系統的に検討することである。
  • 方法としては、in vivo超音波計測により実際の血管形状、局所的な弾性値、入力血流波形を取得し、これらを基にCFDシミュレーションを実施し、異なる頸動脈分岐部3箇所で数値解析と実測値の比較を行った。
  • 結果として、末梢抵抗（peripheral resistance）の増加は外頸動脈の血流速度を大幅に低下させ、また血管壁の弾性を考慮することで収縮期ピーク速度が有意に減少し、より現実的な平滑化された血流波形が再現された。
  • 結論として、CFDシミュレーションにおいて脈管壁の弾性および正の末梢抵抗の両者を考慮することで、実験的に観測されるドップラー血流波形が数値的に正確に再現可能となることが示された。

(078) 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

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患者固有の脳動脈瘤に対する非対称ステントパッチ設計のコンピュータ断層撮影由来血管内腔を用いた数値流体力学的評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、患者固有の脳動脈瘤に対して開発した非対称ステントパッチの血行動態修飾効果を数値流体力学（CFD）解析により評価することである。
  • 方法として、患者CT画像から抽出された動脈瘤の形状に非対称ステントパッチを仮想的に設置し、その後CFD解析を実施した。また、同一設計のパッチをレーザー切断により作製し、商用多孔質（porous）ステントに溶接してファントム血管での実験も行った。
  • 結果として、非対称ステントは動脈瘤内への強い流入ジェットを効果的に遮断し、瘤頂部ドームへの血流衝突および高剪断応力領域が消失し、動脈瘤内の血流活動が顕著に低下したことが示された。X線血管造影による実験観察もCFD結果と良好に一致した。
  • 以上より、本非対称ステント設計は、動脈瘤の成長や破裂を抑制するための新たな低侵襲・画像ガイド下治療法となる可能性が示唆された。

(079) 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

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仮想血管造影による動脈瘤血行力学計算モデルの可視化および検証

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、患者個別の三次元X線血管造影と計算流体力学（CFD）を組み合わせた動脈瘤血行力学モデルが生体内の血行動態をどの程度再現するかを検証することである。
  • 方法として、コントラスト剤の時間変化投与を事前に計算された患者個別CFDモデルにシミュレーションし、さらにコントラスト剤流動の三次元分布をもとに仮想血管造影像および滞留時間マップを算出した。
  • その結果、仮想血管造影像および滞留時間マップは、対応する臨床画像および臨床滞留時間マップと非常に良好な一致を示したが、そのためにはコントラスト剤投与と拍動流動との相互作用を適切に考慮する必要があった。
  • これらの仮想血管造影技術は、日常臨床データに基づくCFDモデルの妥当性評価を可能とし、またコントラスト剤投与が本来の血流パターンに与える影響も可視化することで、画像ベースCFDモデルの臨床的有用性を示すものである。

(080) Opladen

📕 書誌情報

Analysis of 5-methyltetrahydrofolate in serum of healthy children.

Thomas Opladen, Vincent Th Ramaekers, Gerhard Heimann, Nenad Blau

Mol Genet Metab, 2006 Jan

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健康な小児の血清中5-メチルテトラヒドロ葉酸の分析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、健康な小児の血清中5-メチルテトラヒドロ葉酸（5MTHF）濃度を測定し、脳葉酸欠乏症（CFD）の理解に資する基準値を確立することである。
  • 我々は、RP-HPLCと電気化学的検出法を用いて、64名の健康小児から採取した血清サンプルにおける5MTHFの測定法を開発した。
  • 本手法は高感度かつ選択的であり、回収率や再現性も良好であることから、5MTHFと他の葉酸類を分離し、年齢依存的に5MTHF濃度が新生児の158.0 nmol/Lから16歳以上は60.1 nmol/Lまで低下することを明らかにした。
  • この方法は少量の血清（400 μL）からの5MTHF分析に適しており、小児集団における血清5MTHFの標準値確立とCFDの補助診断に信頼性の高い知見を提供する。

(081) 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

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患者固有の計算血流力学モデルを用いた脳動脈瘤破裂リスク評価のための脳動脈瘤特性評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、患者固有の計算流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）モデルに基づく脳動脈瘤内の血行動態特性と脳動脈瘤破裂との関連を調査することである。
  • 3次元血管造影画像から構築された62例の脳動脈瘤モデルに対し、正常被験者の拍動的流量条件下でCFDシミュレーションを実施し、流れパターンの複雑性や安定性、インピンジメント領域の位置・大きさ、流入ジェットの大きさに基づいて瘤の分類を行った。
  • その結果、破裂群では複雑または不安定な流れパターン（72%）、小さなインピンジメント領域（80%）、小さなジェットサイズ（76%）が多く、これらの特徴は非破裂群と有意に異なる傾向を示した。
  • 本研究は、画像ベースの患者固有数値モデルを用いることで、脳動脈瘤内血行動態の臨床研究が効率的に実施可能であることを示し、瘤破裂リスク評価における新たな指標となりうる血行動態パラメータの有用性を明らかにした。

(082) 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

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三次元回転X線血管造影法（3D-RA）における血流伝搬の再構築

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、三次元回転X線血管造影画像（3D-RA）上の血流情報を非対話型アルゴリズムにより自動的に血管へマッピングする手法の提案である。
  • 本手法では、短時間注入した造影剤ボーラスの伝播を二次元投影像群において記録し、これを三次元血管画像上の血管分節に前方投影することで、血流情報の再構成を行った。
  • 線形計画法を基盤とした血管供給構造のモデル化および投影あいまい性やノイズへの対応を含む妥当性チェックを組み込み、臨床12例（脳動脈狭窄、動静脈奇形、動脈瘤）で本手法の有用性を実証した。
  • 本手法により、造影剤伝搬の三次元視覚化および各種血流パラメータの可視化が可能となるため、今後は粒子画像流速測定法（PIV）との比較検証や、計算流体力学（CFD）シミュレーションの境界条件・検証への応用が期待される。

(083) 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

  • Article: NA

  • OpenAlex: NA

    • Cited by: NA
    • FWCI: None
    • Citation Percentile: 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

  • 本研究の目的は、脳底部のウィリス動脈輪（Circle of Willis）の一次元（1D）および三次元（3D）計算流体力学（CFD）モデルを構築し、臨床的リスクのある脳動脈幾何形状や状況を特定可能なシミュレーションツールを提供することである。
  • 方法として、ウィリス動脈輪の1Dおよび3D CFDモデルが作成され、これらのモデルは最適な遠位動脈（efferent artery）流量維持のために比例-積分（PI）制御器を用いて自己調節機構（haemodynamic autoregulation）を模倣した。
  • 結果として、両モデルは遠位流量の時間変化プロファイルにおいて優れた相関を示したが、1Dモデルでは理想的なPoiseuille流（Poiseuille flow）仮定のために、幾何学的に極端な交通動脈（communicating arteries）で3Dモデルよりも多くの流量が認められた。
  • 結論として、この差異は1Dモデル側の前交通動脈（anterior communicating artery）の抵抗値を増加させることで3Dモデルの抵抗特性に近づけることで解消され、1Dモデルは迅速な臨床判断を支援するために特に有用であると示唆された。

(084) Kurtcuoglu

📕 書誌情報

Computational modeling of the mechanical behavior of the cerebrospinal fluid system.

Vartan Kurtcuoglu, Dimos Poulikakos, Yiannis Ventikos

J Biomech Eng, 2005 Apr

  • Keywords: NA

  • DOI: NA

  • Article: NA

  • OpenAlex: NA

    • Cited by: NA
    • FWCI: None
    • Citation Percentile: NA

  • PubMed

  • Google Scholar: NA
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

脳脊髄液系の力学的挙動に関する計算論的モデリング

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳室とその連結経路の簡略化した形状を基に、脳脊髄液系（cerebrospinal fluid system）の計算流体力学（CFD）モデルを構築することである。
  • 方法として、第三脳室側壁の正弦波運動による駆動流と、剛体境界条件を用いたCFDシミュレーションを実施し、正常モデルと狭窄した中脳水道を有するモデルにおける第三脳室から側脳室への圧力伝播を比較解析した。
  • 結果として、中脳水道狭窄の存在下では側脳室における圧力振幅が増大することが示され、また、狭窄の有無による第三脳室壁運動と側脳室圧力との位相差には差異が認められなかった。
  • 結論として、CFDは圧力伝播およびその位相差解析に有用であり、現実的な脳室幾何学と壁運動を考慮したカップリングモデルのみが脳室内の流れや圧力の定量的評価に適用できることが示唆された。

(085) 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

  • Article: NA

  • OpenAlex: NA

    • Cited by: NA
    • FWCI: None
    • Citation Percentile: 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

  • 本研究の目的は、ウィリス動脈輪（CoW）の複雑な三次元形状および解剖学的変異が脳血行動態に及ぼす影響を解明することである。
  • 磁気共鳴画像データとコンピュータ支援設計（CAD）ソフトウェアを用いて生理学的に精度の高いCoWモデルを作成し、さらに脳自動調節機構の数学的モデルを開発して、入力血圧変化に対する血行動態を数値流体力学（CFD）解析によってシミュレーションした。
  • 本研究では、健常なCoW、胎児型P1（fetal P1）、A1欠損という3つの病的状態を対象に、CFD解析を通じてそれぞれの血行動態を調査した。
  • 本研究で提案した脳血行動態モデリング手法は、将来的に臨床応用、特に診断ツールとしての利用の可能性を示唆するものである。

(086) 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

  • Article: NA

  • OpenAlex: NA

    • Cited by: NA
    • FWCI: None
    • Citation Percentile: 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栓形成の調査のためのモデルの開発と検証

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、理想化された狭窄および脳動脈瘤内における血栓形成の過程を調査するためのin vitroモデルおよび数値モデルの構築と検証である。
  • ハイパーコアギュラブル牛乳を血液のアナログとして用いて血栓形成を観察し、その過程を写真撮影、鋳型、質量測定により評価し、流体内の血栓分布が過去のresidence timeモデルとの良好な一致を示した。
  • 計算流体力学（CFD）パッケージCFX内で局所的な血液凝固の活性化を模擬可能な数値モデルを構築し、これを理想化した脳動脈瘤幾何学へ適用した。
  • 本モデルは、純粋なresidence timeモデルで見られる非現実的な壁近傍での血栓の蓄積を回避しつつ、脳動脈瘤内の血栓症観察結果と一致する特徴を示し、脳動脈瘤内血栓形成の機構解明に向けた有用性を示唆する。

(087) 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

  • Article: NA

  • OpenAlex: NA

    • Cited by: NA
    • FWCI: None
    • Citation Percentile: 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における血流シミュレーションの効率化

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、コイルやステントなど複雑な血管内デバイス周囲の血流を効率的にシミュレーションするための適応型埋め込み技術の応用を検討することである。
  • 本手法では、血管壁に対しては境界適合グリッドを使用し、血管内デバイスに対しては適応メッシュ埋め込み技術（adaptive mesh embedding technique）を用いるハイブリッドアプローチを採用した。
  • 本手法により、従来の有限要素グリッド生成における困難さと時間の制約を克服し、複雑な血管内デバイスを伴う患者固有モデルの血流シミュレーションが効率的かつ現実的に可能となったことを示した。
  • この方法論は画像ベースの計算流体力学（computational fluid dynamics）の枠組みに自然に適合し、多様な治療選択肢の検討や血管内手技の個別化へ応用が期待される。

(088) Mess

📕 書誌情報

The depth of microembolic signal direction change corresponds with vessel anatomy.

W H Mess, J M Willigers, R G A Ackerstaff, Th W O Elenbaas, A P G Hoeks

Cerebrovasc Dis, 2005

  • Keywords: NA

  • DOI: NA

  • Article: NA

  • OpenAlex: NA

    • Cited by: NA
    • FWCI: None
    • Citation Percentile: NA

  • PubMed

  • Google Scholar: NA
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

微小塞栓信号（MES）の方向変化の深さは血管解剖学に対応する

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、微小塞栓信号（MES）の方向変化がラジオ周波（RF）信号に基づく振幅プロット上で、経頭蓋カラードプラ超音波法（TCCD）による脳血管解剖とどのように関連するかを明らかにすることである。
  • 対象は弁置換術または大動脈弓置換術を受ける患者5名であり、術前に右側内頸動脈遠位部および中大脳動脈・前大脳動脈のTCCDを施行し、術中にカスタマイズしたRF信号取得システムを用いてTCDプローブでMESを記録した。
  • RF信号のクラッターフィルタ後振幅プロット解析により、取得された313例のMESのうち66例（21%）で流れの方向変化（CFD）が認められ、これらの大部分のCFDがTCCDで確認された血流の向きの変化点付近、すなわち解剖学的分岐や曲がりと1mm以内で一致した。
  • したがって、MESの CFDが起こる深さは限定的であり、それは主にTCCDで観察される頭蓋内血管の流路の変曲点と対応していたことから、MES解析を用いた脳血管解剖学的構造把握の可能性が示唆された。