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脳 CFD血流解析 学術文献調査 PubMed 2011

  • 『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：2011-01-01 - 2011-12-31
    • 要約用 AI/LLM：gpt-4.1-2025-04-14 (OpenAI, 2025-04)
    • データ更新日：2025-04-18

(001) Bernardini [40]

📕 書誌情報

Influence of different computational approaches for stent deployment on cerebral aneurysm haemodynamics.

Annarita Bernardini, Ignacio Larrabide, Hernán G Morales, Giancarlo Pennati, Lorenza Petrini, Salvatore Cito, Alejandro F Frangi

Interface Focus, 2011 Jun 06

💬 AI 翻訳タイトル

異なるコンピュータシミュレーション手法によるステント留置が脳動脈瘤血流力学に与える影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤治療における異なるステント展開手法が瘤内血流力学に及ぼす影響を数値流体力学（CFD）解析を用いて評価することである。
  • 自己拡張型ステントを理想化された動脈瘤モデルに2通りの初期位置で留置し、有限要素法および高速バーチャルステンティング法によってステントモデルおよび血管材料特性の単純化レベルが異なる複数のケースを設定した。
  • 未治療およびステント留置後の血流についてCFD解析を行い、いずれのケースおよび初期位置においても、ステント留置後には壁面せん断応力（wall shear stress）と平均血流速度が約50%減少することが示された。
  • 解析結果から、単純化したモデリング手法であっても血流力学的な主要変化を捉えられることが示され、今後、より簡便かつ迅速な手法を臨床ワークフローに導入し、治療計画の支援が可能であると結論付けられた。

(002) Sforza [65]

📕 書誌情報

Computational fluid dynamics in brain aneurysms.

Daniel M Sforza, Christopher M Putman, Juan R Cebral

Int J Numer Method Biomed Eng, 2012

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤における数値流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、画像ベースの数値流体力学（CFD）を用いて、脳動脈瘤の自然経過を支配する血行動態の役割を調査することである。
  • 患者固有のデータを利用したCFDモデルの多くの研究と方法論的発展にもかかわらず、支配する過程の正確なメカニズムや、時に矛盾した結果から生じる結論について依然として議論が続いている。
  • これらの課題を解決するために、本論文では患者固有のCFDモデルを用いてこれらのメカニズムの理解を深めてきた過去の貢献を概説し、また様々な知見を統合する必要性と現状の課題を強調している。
  • さらに、脳動脈瘤破裂リスク評価や患者管理における臨床応用に向けて、患者固有の計算モデルが大きな可能性を有することを指摘している。

(003) Farnoush [13]

📕 書誌情報

Effect of inflow on computational fluid dynamic simulation of cerebral bifurcation aneurysms.

A Farnoush, Y Qian, A Avolio

Annu Int Conf IEEE Eng Med Biol Soc, 2011

💬 AI 翻訳タイトル

流入条件が脳動脈分岐部動脈瘤の数値流体力学(CFD)シミュレーションに与える影響

💬 AI 要約

  • 本研究では、脳動脈瘤の発症に関連する形態学的特徴が動脈瘤破裂の評価に利用できることを踏まえ、分岐型動脈瘤における親血管径の変化が血行動態に及ぼす影響を検討した。
  • 各種親血管径を有する中大脳動脈(MCA)モデルを用いて、定常流量(125 ± 12.5 ml/min)条件下で数値流体力学(CFD)解析を実施し、壁面せん断応力(WSS)およびエネルギー損失(EL)を算出した。
  • 最も血管径が小さいモデルにおいて、すべての流入条件で高いWSSおよびELが観察され、流入量を10％変化させることにより、WSSが平均23 ± 2.9%、ELが25.5 ± 0.5%変動することが示された。
  • これらの結果から、MCA分岐型動脈瘤のCFD解析においては、個々の患者ごとに上流側親血管径および流入条件の評価が不可欠であることが示唆された。

(004) Osorio [62] ⭐

📕 書誌情報

Computational fluid dynamics analysis of surgical adjustment of left ventricular assist device implantation to minimise stroke risk.

Andres F Osorio, Ruben Osorio, Andres Ceballos, Reginald Tran, William Clark, Eduardo A Divo, I Ricardo Argueta-Morales, Alain J Kassab, William M DeCampli

Comput Methods Biomech Biomed Engin, 2013

💬 AI 翻訳タイトル

脳卒中リスク最小化のための左心補助人工心臓（LVAD）埋め込み術調整に関する数値流体力学解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、左心補助人工心臓（LVAD）埋め込み時に脳梗塞（stroke）リスクを最小化するための外科的調整法を数値流体力学（CFD）解析により評価することである。
  • 方法としては、代表的なヒト大動脈弓モデルを用い、LVAD流出カニューレおよび補助大動脈バイパス（aortic bypass）の配置の違いによる血行動態と血栓（thrombi）の流れをCFDソフトウェアFluent 6.3により解析した。
  • その結果、LVAD流出カニューレの吻合部位置や進入角度、ならびに大動脈バイパスの有無によって、頸動脈および椎骨動脈への血栓到達率に約50%の差異が認められ、特に進入角度を浅く配置することで脳塞栓リスクが大幅に低減されることが示された。
  • 本研究は、LVAD埋め込み時の適切な配置調整によって脳梗塞リスクを約50%低減可能であることを示し、今後患者固有の術前画像を用いた最適配置推定技術の開発に資する学術的貢献を果たすものである。

(005) Ohayon [32]

📕 書誌情報

Cell-free DNA as a marker for prediction of brain damage in traumatic brain injury in rats.

Sharon Ohayon, Matthew Boyko, Amit Saad, Amos Douvdevani, Benjamin F Gruenbaum, Israel Melamed, Yoram Shapira, Vivian I Teichberg, Alexander Zlotnik

J Neurotrauma, 2012 Jan 20

💬 AI 翻訳タイトル

ラット外傷性脳損傷における脳損傷予測マーカーとしてのセルフリーDNAの有用性

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、外傷性脳損傷（TBI）後におけるセルフリーDNA（CFD）レベルの変動およびその脳浮腫や神経学的転帰との関連を明らかにすることであった。
  • 方法として、Sprague-Dawleyラットをシャム群とTBI群に無作為に割り付け、TBI群では重錘落下モデルにより脳損傷を誘発し、さまざまな時点でCFDレベル、脳浮腫および神経学的重症度スコア（NSS）を測定した。
  • その結果、TBI群ではCFDレベルが24時間および48時間後に有意に上昇し、24時間後のCFDレベルは脳浮腫の程度およびNSSと正の相関を示した。
  • 本研究より、CFDレベルはTBI後の早期神経学的予後を迅速かつ信頼性高く予測しうる指標となる可能性が示され、ヒト臨床応用への発展が期待される。

(006) Suh [13]

📕 書誌情報

Computational flow dynamics of the severe m1 stenosis before and after stenting.

Dae Chul Suh, Young Bae Ko, Sung-Tae Park, Kyunghwan Yoon, Ok Kyun Lim, Jin Sun Oh, Yun Gyeong Jeong, Jong Sung Kim

Neurointervention, 2011 Feb

  • Keywords: Atherosclerosis, Cerebral artery, Fluid structure interaction, Magnetic resonance imaging (MRI), Plaque rupture

  • DOI: 10.5469/neuroint.2011.6.1.13

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 13
    • FWCI: 2.334
    • Citation Percentile: 78.11

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

重症M1狭窄部ステント留置前後における計算流体力学解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、症候性重症脳内（M1）狭窄において、ステント留置前後の血流動態を計算流体力学（CFD）解析により評価することである。
  • 方法として、三次元血管造影画像からSTLフォーマットで再構築したデータを用いて血管表面の平滑化および枝分岐血管の切除を行い、さらに有限要素法ソフトウェアADINAを用いて血流解析を実施した。
  • ステント留置前後において、血管壁せん断応力（WSS）、最大血流速度、および圧力の分布の変化が明らかとなり、WSSや血流速度、壁圧が三次元的かつ時間的に示された。
  • 本研究により、脳内血管の限られたサイズであってもCFD解析は実施可能であり、WSSや血流速度、壁圧の変化を正確に評価できることが示唆された。

(007) El Zayat [36]

📕 書誌情報

Avoiding the clamp during off-pump coronary artery bypass reduces cerebral embolic events: results of a prospective randomized trial.

Hisham El Zayat, John D Puskas, Scott Hwang, Vinod H Thourani, Omar M Lattouf, Patrick Kilgo, Michael E Halkos

Interact Cardiovasc Thorac Surg, 2012 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

オフポンプ冠動脈バイパス術におけるクランプ回避が脳塞栓イベントを減少させる：前向き無作為化試験の結果

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、オフポンプ冠動脈バイパス術（OPCAB）において、クランプレス支援デバイス（CFD）を用いた近位大動脈冠動脈吻合が、部分的クランプ戦略と比較して脳塞栓イベントの発生率を低減するかどうかを検討することであった。
  • グレードIおよびIIの軽度大動脈疾患を有する57名を対象に、部分的閉塞クランプ（CL群、n=28）またはCFD（Heartstring（HS）群、n=29）による近位吻合を無作為割り付けし、経頭蓋ドップラー超音波法により中大脳動脈内の固形および気体塞栓を検出した。
  • 固形および気体塞栓の合計数はCL群でHS群よりも有意に多く（90.0 ± 64.0 vs. 50.8 ± 36.6, P=0.01）、特にHS群で吸引デバイス使用時に塞栓数が最も少なかった。
  • 大動脈動脈硬化負荷が低い患者において、OPCAB中の上行大動脈部分クランプはCFDを用いた吻合より多くの脳塞栓イベントと関連し、クランプ回避の有用性が示唆された。

(008) Wang [18]

📕 書誌情報

Computational haemodynamics in two idealised cerebral wide-necked aneurysms after stent placement.

Shengzhang Wang, Guanghong Ding, Yisen Zhang, Xinjian Yang

Comput Methods Biomech Biomed Engin, 2011 Nov

💬 AI 翻訳タイトル

ステント留置後の2つの理想化脳広頸動脈瘤における計算血流力学的解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、血管内ステントによる脳広頸動脈瘤の治療効果、とくに瘤内血流力学への影響を評価することである。
  • 側壁型と分岐型という2種類の理想化脳広頸動脈瘤モデルに市販多孔性ステントを留置し、Micro-CT画像から数値モデルを構築した後、非ニュートン流体の拍動流をCFD（Computational Fluid Dynamics）によりシミュレーションした。
  • その結果、両動脈瘤モデルにおいて瘤入口部（neck）を横断するステント留置後に瘤内へのジェット流速が減少し、側壁型動脈瘤の末梢neckでの壁面せん断応力が減少、分岐型動脈瘤のドーム部での壁面せん断応力が増加しつつ、ドーム部での振動性せん断指標（OSI）が減少した。
  • これらの結果から、ステント留置は両動脈瘤モデルにおける血栓形成を促進するのみならず、側壁型動脈瘤の再増殖リスクおよび分岐型動脈瘤の破裂リスクを低減することが示唆された。

(009) Jiang [42]

📕 書誌情報

Flow characteristics in a canine aneurysm model: a comparison of 4D accelerated phase-contrast MR measurements and computational fluid dynamics simulations.

Jingfeng Jiang, Kevin Johnson, Kristian Valen-Sendstad, Kent-Andre Mardal, Oliver Wieben, Charles Strother

Med Phys, 2011 Nov

💬 AI 翻訳タイトル

イヌ動脈瘤モデルにおける流れ特性：4D高速フェーズコントラストMR測定と計算流体力学シミュレーションの比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、加速4DフェーズコントラストMR血管造影（MRA）法で計測したイヌ実験的動脈瘤内外の速度場と、動物個体別の計算流体力学（CFD）シミュレーションで算出した速度場を定量的に比較することであった。
  • 2頭のイヌで外科的に作製した分岐部動脈瘤を対象に、加速4D PC-MRAによるイメージングを実施し、取得した形態情報と個体別脈動速度波形を用いてCFDシミュレーションを行った。
  • PC-MRA測定値とCFDシミュレーション結果の時系列速度場について、可視評価およびベクトル場の角度および大きさの違いを組み合わせた定義済み類似度指標による定量比較を行い、両手法における動脈瘤周辺の3次元流線および速度分布に良好な一致が認められた（類似度平均値>0.60）。
  • PC-MRAと画像ベースCFDはいずれも動脈瘤内速度場の定量的再現性を示し、両者の併用はヒト脳内動脈瘤の複雑な血流解析と解釈能力の更なる向上に寄与する可能性が示唆された。

(010) Schirmer [15]

📕 書誌情報

Patient based computational fluid dynamic characterization of carotid bifurcation stenosis before and after endovascular revascularization.

Clemens M Schirmer, Adel M Malek

J Neurointerv Surg, 2012 Nov

💬 AI 翻訳タイトル

血行再建術前後における頸動脈分岐部狭窄の患者別計算流体力学的評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、重度頸動脈狭窄（CS）患者に対する頸動脈ステント留置術（CAS）前後における複雑な血行動態変化を、病変部位に基づいた計算流体力学（CFD）モデルを用いて解明することである。
  • 方法として、8名の患者から治療前後に高解像度の三次元回転血管造影データセットを取得し、これをセグメンテーション処理後、境界層を考慮した高品質な構造化六面体メッシュを生成して、非ニュートン流体特性を考慮した時間依存性層流モデルによるCFD解析を実施した。
  • その結果、CAS施行により全例で血流が完全もしくはほぼ層流へと回復し、ステント留置部位の壁面せん断応力（WSS）は全例で減少し、正常範囲（34±14 dyn/cm(2)）まで低下するとともに、治療前に観察された極端な壁面せん断応力勾配（WSSG）も1000 dyn/cm(3)未満にまで顕著に減弱した。
  • 結論として、CFDシミュレーションにより、CASが動脈狭窄部周囲の異常な血流パターンや壁面せん断力を正常化し、血流層流性や壁面せん断空間－時間分布を回復させることが示され、これは内皮細胞機能障害に関連する血行動態異常の改善に貢献することが明らかとなった。

(011) Cavazzuti

📕 書誌情報

Non-newtonian and flow pulsatility effects in simulation models of a stented intracranial aneurysm.

M Cavazzuti, M A Atherton, M W Collins, G S Barozzi

Proc Inst Mech Eng H, 2011 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

ステント留置脳動脈瘤のシミュレーションモデルにおける非ニュートン性および流れの拍動性効果

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、Virtual Intracranial Stenting Challenge '07 由来の異なる3種類のステントデザインを有する脳動脈瘤モデルに対し、非ニュートン粘度および流れの拍動性効果を調査することである。
  • 市販の計算流体力学(CFD)ソフトウェアを用いて三次元メッシュモデルを作成し、従来の質量流入量および壁せん断応力(WSS)を比較指標としてCFDシミュレーションを実施した。
  • さらに、WSS分布を提示し、他グループにより特定されたステントデザインを優れたものとして明確に識別できることを示した。
  • 非ニュートン性および拍動性の効果を考慮することは、WSSの過小評価を防ぎ、動的な血流効果を理解し、ステントデザイン間の識別性を向上させる上で重要であると結論された。

(012) Gasteiger [68] ⭐

📕 書誌情報

The FLOWLENS: a focus-and-context visualization approach for exploration of blood flow in cerebral aneurysms.

Rocco Gasteiger, Mathias Neugebauer, Oliver Beuing, Bernhard Preim

IEEE Trans Vis Comput Graph, 2011 Dec

💬 AI 翻訳タイトル

FLOWLENS：脳動脈瘤内血流解析のためのフォーカス・アンド・コンテキスト可視化手法

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤の発症や進展、破裂リスクの評価に不可欠な血流動態（ヘモダイナミクス）属性の理解を促進するために、効果的な可視化手法を開発することである。
  • 著者らは、壁面せん断応力（wall shear stress: WSS）や流入ジェットなどの重要なヘモダイナミクス属性をフォーカス・アンド・コンテキストとしてペアリングし、それぞれの属性を異なる解剖学的スコープに割り当てて可視化するFLOWLENS手法を提案した。
  • FLOWLENSは、複数の可視化テンプレートを提供し、関心領域でのヘモダイナミクス属性の柔軟なフィルタリングと局所的な情報探索、時間変化の追跡を可能にしつつ、視覚的な混雑やオクルージョンを最小限に抑えることができた。
  • 7種類のCFDシミュレーションおよび4D PC-MRI計測データセットに適用した結果、3名の分野専門家へのインタビューから本手法の有用性が確認され、血流解析における実用的な可視化ツールとしての学術的貢献が示された。

(013) Kuroda [32]

📕 書誌情報

Cardiac cycle-related volume change in unruptured cerebral aneurysms: a detailed volume quantification study using 4-dimensional CT angiography.

Junko Kuroda, Manabu Kinoshita, Hisashi Tanaka, Takeo Nishida, Hajime Nakamura, Yoshiyuki Watanabe, Noriyuki Tomiyama, Toshiyuki Fujinaka, Toshiki Yoshimine

Stroke, 2012 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

心周期に関連する未破裂脳動脈瘤の体積変化：4次元CT血管造影による詳細な体積定量研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、4次元CT血管造影を用いて、未破裂脳動脈瘤の心周期に関連する体積変化を定量化することである。
  • 18例の患者に対して4次元CT血管造影を実施し、1心周期を10相に分割した画像データから動脈瘤の体積を各相ごとに計測し、正常血管とも比較した。
  • 未破裂脳動脈瘤および正常脳動脈における心周期に関連する体積変化は、それぞれ5.40%±4.17%および4.20±2.04%であり、統計学的有意差は認められなかった（P=0.12）。
  • 本研究により、未破裂脳動脈瘤と正常脳動脈の心周期に関連する体積変化は差が認められず、未破裂動脈瘤壁の全体的な構造的健全性は正常脳動脈と異ならない可能性が示唆された。

(014) Xiang [107]

📕 書誌情報

Newtonian viscosity model could overestimate wall shear stress in intracranial aneurysm domes and underestimate rupture risk.

Jianping Xiang, Markus Tremmel, John Kolega, Elad I Levy, Sabareesh K Natarajan, Hui Meng

J Neurointerv Surg, 2012 Sep

💬 AI 翻訳タイトル

ニュートン粘度モデルは脳内動脈瘤ドーム部における壁せん断応力を過大評価し、破裂リスクを過小評価する可能性がある

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、ニュートン血液レオロジーモデル(Newtonian blood rheology model)の単純化が、現実的な脳内動脈瘤(intracranial aneurysm)の領域における予測された血流力学的特性にどのような影響を及ぼすかを検討することである。
  • 方法として、3種類の代表的な内頸動脈嚢状動脈瘤についてニュートンモデルおよび2種類の非ニュートンモデル（Cassonモデル、Herschel-Bulkleyモデル）による脈動性CFD解析を実施し、各モデルでのせん断速度、血液粘度および壁せん断応力(WSS)の表面分布を比較した。
  • その結果、全てのモデルで大まかな流動パターンは一致したが、A動脈瘤ドーム部など流れが停滞する領域では、ニュートンモデルが他の二つの非ニュートンモデルと比べてせん断速度とWSSが高く、血液粘度が低く予測された。
  • 本研究より、ニュートン流体仮定は、停滞あるいは二次的なゆっくりとした渦流が支配的な領域において血液粘度を過小に、せん断速度とWSSを過大に評価するため、動脈瘤破裂や血栓形成のリスクを過小評価する可能性が示唆された。

(015) Mediavilla Varas [60]

📕 書誌情報

Physics of IED Blast Shock Tube Simulations for mTBI Research.

Jesus Mediavilla Varas, M Philippens, S R Meijer, A C van den Berg, P C Sibma, J L M J van Bree, D V W M de Vries

Front Neurol, 2011

💬 AI 翻訳タイトル

IED爆風ショックチューブシミュレーションのmTBI研究における物理学的検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、爆風誘発性軽度外傷性脳損傷（mTBI）発症機構を解明するため、ゼラチン充填頭蓋‐脳模擬体を用いたショックチューブ実験およびシミュレーションを実施することである。
  • 方法として、現地試験由来の現実的な即席爆発装置（IED）爆風プロファイルを模倣した最適化ショックチューブとセンサーシステムを用い、頭蓋‐脳模擬体の応答を圧力・ひずみ計測により評価し、また空気爆風に対する計算流体力学（CFD）シミュレーションと構造応答の有限要素法（FEM）モデルを組み合わせて流体‐構造連成（fluid-structure interaction）を解析した。
  • 結果として、頭蓋への開口部やその方位が内部圧力に顕著な影響を及ぼすこと、頭蓋に開口部がある場合は頭蓋の保護効果が乏しく内部圧力は頭蓋剛性に大きく依存しないこと、ゼラチンのせん断剛性が内部圧力に及ぼす影響は小さいことが明らかとなった。
  • 結論として、本研究によるCFDおよびFEM解析は爆風から頭蓋‐脳内部への波伝播の物理現象解明に貢献し、感圧センサーの設置が圧力場へ与える影響は僅かであることが示唆された。

(016) Lee [78]

📕 書誌情報

Computational fluid dynamics in cardiovascular disease.

Byoung-Kwon Lee

Korean Circ J, 2011 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

心血管疾患における計算流体力学（CFD）

💬 AI 要約

  • 本研究は、計算流体力学（CFD）が心血管疾患分野にどのように応用されているかを概説することを目的とする。
  • CFDは解析前処理、数理方程式の解法、解析後処理の三工程からなり、幾何学的モデリングや境界条件設定では医用画像（CTやMRIなど）および各種圧力・速度測定データが活用される。
  • 既存研究では、CFDを用いた多種多様な心血管疾患（先天性心疾患、心不全、心室機能、大動脈疾患、頸動脈および脳内血管疾患など）のシミュレーションと臨床応用が報告されている。
  • コンピュータ技術の発展によりCFDの利用は容易になり、疾患の進展メカニズム解明や治療法開発に多職種連携で活用される重要な研究手法であることが結論づけられる。

(017) Valen-Sendstad [119] ⭐

📕 書誌情報

Direct numerical simulation of transitional flow in a patient-specific intracranial aneurysm.

Kristian Valen-Sendstad, Kent-André Mardal, Mikael Mortensen, Bjørn Anders Pettersson Reif, Hans Petter Langtangen

J Biomech, 2011 Nov 10

💬 AI 翻訳タイトル

患者特異的頭蓋内動脈瘤における遷移流の直接数値シミュレーション

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内動脈瘤における乱流が血流動態に与える影響を調査することである。
  • 現実的な拍動性流入速度を用い、患者特異的な中大脳動脈（MCA）動脈瘤モデルに対して高解像度の数値流体力学（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、収縮期最高点直後に流れが乱流へと遷移し、拡張期には再層流化が起こったこと、さらに乱流構造が壁面せん断応力（WSS）の方向変化頻度およびその大きさに大きな影響を与え、最大値は41.5Paに達したことが示された。
  • 本研究は、適切に分解能を確保したCFDシミュレーションにより、頭蓋内動脈瘤内で乱流が発生し得ることを確認し、動脈瘤の破裂機序理解に重要な知見を提供した。

(018) Batra [4]

📕 書誌情報

Interaction between total body gamma-irradiation and choline deficiency triggers immediate modulation of choline and choline-containing moieties.

Vipen Batra, Binita Kislay, Thomas Paul Asir Devasagayam

Int J Radiat Biol, 2011 Dec

💬 AI 翻訳タイトル

全身ガンマ線照射とコリン欠乏の相互作用によるコリンおよびコリン含有成分の即時調節

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、コバルト60（60Co）によるガンマ（γ）線照射が、コリン欠乏下での急性期におけるコリンおよびコリン含有成分の変動に及ぼす影響を検討することである。
  • スイス系雄マウスに対しコリン十分食（CSD）またはコリン欠乏食（CFD）を与え、2〜6 Gyの全身γ線照射を行い、肝臓、血清、脳サンプル中のコリン関連成分や調節酵素の変動を測定した。
  • コリン欠乏とγ線照射の相互作用によって、肝臓のコリンやリン脂質（ホスファチジルコリン、スフィンゴミエリン）の減少およびそれに伴う酵素活性の増加、血中コリン濃度の上昇、並びに脳内コリンアセチルトランスフェラーゼ(ChAT)活性の上昇が認められた。
  • コリン欠乏とγ線照射の相互作用が肝組織のコリン貯蔵量を調節し、血中へのコリン放出や肝脂肪化(adipogenesis)の増強を引き起こしうることが示唆され、放射線被曝時のコリン代謝の管理に資する知見を提供する。

(019) Qian [140] ⭐

📕 書誌情報

Risk analysis of unruptured aneurysms using computational fluid dynamics technology: preliminary results.

Y Qian, H Takao, M Umezu, Y Murayama

AJNR Am J Neuroradiol, 2011

💬 AI 翻訳タイトル

未破裂動脈瘤のリスク解析における数値流体力学（CFD）技術の応用：予備的結果

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、数値流体力学（CFD）技術を用いて、安定した未破裂動脈瘤（stable-IAs）と観察期間中に破裂した動脈瘤（ruptured-IAs）の血行動態学的要因を評価する新しい指標としてエネルギー損失（EL）を提案することである。
  • 方法としては、観察期間中に破裂した内頸動脈－後交通動脈（ICA-PcomA）動脈瘤4例（ruptured-IAs）と、類似の部位・大きさ・形態を有する未破裂動脈瘤26例（stable-IAs）について、ELおよび壁せん断応力（WSS）などの血行動態パラメータを比較した。
  • その結果、破裂した動脈瘤のELは未破裂群の約5倍（ruptured: 0.00374 ± 0.0011; stable: 0.000745 ± 0.0001 mW/mm(3), P < .001）であり、時間平均WSSには両群間で有意差が認められなかった（P = .8）。
  • これらの予備的結果から、ELは未破裂脳動脈瘤の破裂リスクを定量的に推定する有用なパラメータとなり得ることが示唆された。

(020) Morales [83]

📕 書誌情報

How do coil configuration and packing density influence intra-aneurysmal hemodynamics?

H G Morales, M Kim, E E Vivas, M-C Villa-Uriol, I Larrabide, T Sola, L Guimaraens, A F Frangi

AJNR Am J Neuroradiol, 2011

💬 AI 翻訳タイトル

コイル構成および充填密度は脳動脈瘤内の血行動態にどのような影響を及ぼすか？

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、コイルの構成と充填密度が脳動脈瘤内の血行動態に与える影響を評価することである。
  • 三次元回転血管造影（3D rotational angiography）画像から脳動脈瘤の血管形状を再構築し、仮想的なコイル塞栓術（virtual coiling technique）を用いて各動脈瘤に5種類の充填密度および3つのコイル構成を適用した後、計算流体力学（CFD）解析を実施した。
  • 解析の結果、充填密度の増加に伴い動脈瘤内の血流速度および壁面せん断応力（wall shear stress）は減少し、最初に挿入されたコイル（充填密度12%未満）により血流速度は50%以上減少したが、コイル構成による影響が大きかった。
  • さらに、充填密度が高値（約30%）となるとコイル構成の血行動態への影響は統計的に有意ではなくなり、高い充填密度においてコイル構成の影響は無視し得るレベルまで低減する可能性があることが示唆された。

(021) Suh [14]

📕 書誌情報

High shear stress at the surface of enhancing plaque in the systolic phase is related to the symptom presentation of severe M1 stenosis.

Dae Chul Suh, Sung-Tae Park, Tack Sun Oh, Sang-Ok Park, Ok Kyun Lim, Soonchan Park, Chang Woo Ryu, Deok Hee Lee, Young Bae Ko, Sang-Wook Lee, Kyunghwan Yoon, Jong Sung Kim

Korean J Radiol, 2011

💬 AI 翻訳タイトル

収縮期における増強プラーク表面の高せん断応力は重度M1狭窄の症状発現と関連する

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、限られた流量および小径の頭蓋内動脈狭窄に対する数値流体力学（CFD）解析を用いて、頭蓋内動脈硬化症における脳卒中のメカニズムを明らかにすることである。
  • 著者らは重度M1部（中大脳動脈）狭窄を対象に、高い壁面せん断応力（WSS）をモデル化した。
  • 心周期収縮期に生じる高いWSSは、増強効果を示す厚い線維性被蓋アテローム（fibrous cap atheroma）と高分解能プラークイメージングを用いた評価との間に良好な相関を示した。
  • 本研究は、収縮期における高WSSが重度M1狭窄の症状発現やプラークの病態と関連することを示唆し、頭蓋内動脈硬化症における疾患機序解明に学術的貢献を果たした。

(022) Sumikura [9]

📕 書誌情報

Development and hydrodynamic evaluation of a novel inflow cannula in a mechanical circulatory support system for bridge to decision.

Hirohito Sumikura, Koichi Toda, Yoshiaki Takewa, Tomonori Tsukiya, Kentaro Ohnuma, Mitsuo Sasagawa, Fumikazu Watanabe, Junichi Ugawa, Yoshiyuki Taenaka, Eisuke Tatsumi

Artif Organs, 2011 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

意思決定のためのブリッジ用機械循環補助システムにおける新規流入カニューレの開発と流体力学的評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、意思決定のためのブリッジ（bridge to decision）に必要な短期的機械循環補助（MCS）システム用の、新規流入カニューレの開発とその流体力学的特性の評価である。
  • 我々は、金属ワイヤーで補強した弾性シリコーン製で、先端側面に6つのスリットを有する「ランタンカニューレ（Lantern cannula）」を設計し、模擬循環装置およびCFD（計算流体力学）解析、ならびに急性動物実験にて圧力損失や流れパターンを評価した。
  • 模擬循環およびCFD解析の結果、ランタンカニューレは広い流入口面積とベルマウス形状により圧力損失が極めて小さく、既存の静脈カニューレと比較して最も高いバイパス流量が実現されたことが示された。
  • 急性動物実験でも、ランタンカニューレは低圧損失と優れた挿入性を示し、流入カニューレとして卓越した流体力学的特性を有することが実証された。

(023) Tsukiya [6]

📕 書誌情報

Computational fluid dynamic analysis of the flow field in the newly developed inflow cannula for a bridge-to-decision mechanical circulatory support.

Tomonori Tsukiya, Koichi Toda, Hirohito Sumikura, Yoshiaki Takewa, Fumikazu Watanabe, Yoshiyuki Taenaka, Eisuke Tatsumi

J Artif Organs, 2011 Dec

💬 AI 翻訳タイトル

意思決定支援型新規流入カニューレの流れ場に関する数値流体力学解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、意思決定支援型循環補助装置用に新たに開発された流入カニューレの流れ場を数値流体力学（CFD）により解析することである。
  • 本カニューレは、弾性ストラットを先端に有し、左心室への低侵襲挿入およびランタン状先端による広い流入口領域の維持が特徴であり、その圧力損失や変形に伴う水力学的損失、および血栓形成ポテンシャルを数値的に評価した。
  • 血液類似流体を用いた場合、流量5.0 L/min時のカニューレの水理抵抗は31 mmHgであり、ストラット内表面には剪断速度が100 s^-1未満の領域が存在し、特に低流量や限られた抗凝固療法下で血栓形成のリスクが示唆された。
  • 本研究は、新規カニューレ設計における流体力学的損失と血栓形成リスクをCFDにより明らかにし、臨床的安全性ならびに性能向上への重要な知見を提供するものである。

(024) Seshadhri [80] ⭐

📕 書誌情報

Impact of stents and flow diverters on hemodynamics in idealized aneurysm models.

Santhosh Seshadhri, Gábor Janiga, Oliver Beuing, Martin Skalej, Dominique Thévenin

J Biomech Eng, 2011 Jul

💬 AI 翻訳タイトル

ステントおよびフローダイバーターが理想化動脈瘤モデルの血行動態に与える影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、異なるフローダイバーター（flow diverter）が理想化された患者構成下において脳動脈瘤の血行動態に及ぼす影響を定量的に評価することである。
  • 球状の側壁型動脈瘤を直線または湾曲した親血管上に配置したモデルを用い、コンピュータ流体力学（CFD）によって交換流量、流速、壁面せん断応力など重要な血行力学的パラメータの変化を解析した。
  • シミュレーションの結果、適切なインプラントの挿入により瘤内流速、壁面せん断応力、平均流速および渦構造が大きく変化し、ステントのポロシティが低下するほど瘤内血液滞留時間が大幅に増加することが示された。
  • Wire密度が最も高いインプラントは、直線および湾曲両方の親血管モデルで最大の血液滞留時間の増加を示し、最良の血行動態的修飾は小径の動脈瘤で得られることが明らかとなった。

(025) Cebral

📕 書誌情報

Clinical Application of Image-Based CFD for Cerebral Aneurysms.

Jr Cebral, F Mut, D Sforza, R Löhner, E Scrivano, P Lylyk, Cm Putman

Int J Numer Method Biomed Eng, 2011 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

脳動脈瘤に対する画像ベースCFDの臨床応用

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、患者固有の血流に関する画像ベースの計算流体力学（CFD）モデルを利用し、脳動脈瘤における臨床応用の可能性を探ることである。
  • 方法として、医用画像と計算モデリング技術の融合により、血管疾患の発症・進展メカニズムや診断・治療計画への血行動態情報の組み込み等、多岐にわたる応用方法を検討した。
  • その結果、画像ベースCFDが診断精度向上や治療計画最適化のための計算ツール開発など、多くの面で有用であることが示唆された。
  • 結論として、これらの技術の臨床応用にはモデル情報と疾患自然経過・治療結果との関連の実証が依然として必要であり、今後の発展が期待される。

(026) Marquering [10]

📕 書誌情報

Multiscale flow patterns within an intracranial aneurysm phantom.

Henk A Marquering, Pim van Ooij, Geert J Streekstra, Joppe J Schneiders, Charles B Majoie, Ed vanBavel, Aart J Nederveen

IEEE Trans Biomed Eng, 2011 Dec

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤ファントム内のマルチスケール流れパターン

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、動脈瘤内の流れパターンの変動を従来よりも正確に記述する手法を提案することである。
  • 著者らは、MRI、数値流体力学（CFD）、および粒子画像流速計測（PIV）という三つの異なるモダリティを用いて取得した動脈瘤ファントムの流れデータに対し、マルチスケール分解法を適用した。
  • 提案手法により、局所的な一様流、出入流、渦などの主要な流れパターンが直感的に可視化され、複雑な流れのスケール依存的特徴が定量的に比較可能であることが示された。
  • 本手法は、動脈瘤内のスケール依存的な複雑流動パターンの定量的比較のための有用なツールであることが示唆された。

(027) Wong [51]

📕 書誌情報

Current status of computational fluid dynamics for cerebral aneurysms: the clinician's perspective.

George K C Wong, W S Poon

J Clin Neurosci, 2011 Oct

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤における計算流体力学（CFD）の現状：臨床医の視点から

💬 AI 要約

  • 未破裂脳内動脈瘤の最終的な管理目標は、破裂リスクのある動脈瘤を選択し治療することである。
  • 計算流体力学（CFD）は、機械工学の原理を用いて血管や動脈瘤内の現象を解析し、壁せん断応力（WSS）などのパラメータが動脈瘤壁内の生物学的プロセスと関連づけられている。
  • 過去の文献調査と臨床医によるレビューの結果、WSSやその勾配、インフロージェット、インピンジメントゾーン（衝突部位）、動脈瘤流入角（IA）といったCFDパラメータは、臨床現場で必要とされる予測値を持たないことが明らかとなった。
  • 今後、多変量解析を取り入れた研究が進むことで、患者ごとのCFDモデルによる未破裂脳動脈瘤の破裂リスク予測の有効性が明らかになり、計算能力の向上とともに、CFDモデルは日常臨床への導入が期待される。

(028) Xiong

📕 書誌情報

Simulation of blood flow in deformable vessels using subject-specific geometry and spatially varying wall properties.

Guanglei Xiong, C Alberto Figueroa, Nan Xiao, Charles A Taylor

Int J Numer Method Biomed Eng, 2011 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

被験者特異的幾何形状および空間的に変化する血管壁特性を用いた変形性血管内血流シミュレーション

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、被験者特異的な血管幾何形状および空間的に変動する血管壁特性を考慮した新たな血流シミュレーション手法を提案することである。
  • 3次元画像セグメンテーションおよび幾何学的処理に基づいて幾何モデルを作成し、中心線法および表面法を組み合わせて可変壁特性を割り当てる手法を開発した。
  • 本手法は、理想化円筒モデルおよび胸部・脳動脈瘤を有する二つの被験者特異的血管モデルを用いたシミュレーションによって実証された。
  • 本研究は、血管壁特性の空間的変動を考慮した被験者特異的血流解析の実現に寄与し、流体力学的因子の精緻な評価や治療計画への応用可能性を示した。

(029) Lu [99] ⭐

📕 書誌情報

Influence of hemodynamic factors on rupture of intracranial aneurysms: patient-specific 3D mirror aneurysms model computational fluid dynamics simulation.

G Lu, L Huang, X L Zhang, S Z Wang, Y Hong, Z Hu, D Y Geng

AJNR Am J Neuroradiol, 2011 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤破裂に対する血行力学的要因の影響：患者固有3Dミラー動脈瘤モデルによる数値流体力学シミュレーション

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、3次元再構築モデルを用いた数値流体力学（CFD）シミュレーションにより、脳動脈瘤（MANs）の破裂に対する血行力学的要因の影響を評価することであった。
  • 9組の脳内MANsペアを対象に、破裂群と未破裂群に分け、それぞれの動脈瘤および親血管の血行力学的指標を比較した。
  • 破裂群では、動脈瘤領域と親血管領域間の収縮期ピーク時壁面せん断応力（WSS）や低WSS領域の割合、振動せん断指数（OSI）に有意な差が認められた（すべてP値有意）。
  • 以上より、MANsモデルは動脈瘤破裂の要因解析に有用であり、破裂動脈瘤は親血管に比べて低いWSS、より広い低WSS領域、高いOSIを呈することが示された。

(030) Patiroglu [33]

📕 書誌情報

Intracranial hemorrhage in children with congenital factor deficiencies.

Turkan Patiroglu, Mehmet Akif Ozdemir, Ekrem Unal, Yasemin Altuner Torun, Abdulhakim Coskun, Ahmet Menku, Fatma Turkan Mutlu, Musa Karakukcu

Childs Nerv Syst, 2011 Nov

💬 AI 翻訳タイトル

先天性凝固因子欠損症児における頭蓋内出血

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、先天性凝固因子欠損症（congenital factor deficiencies, CFD）を有する小児における頭蓋内出血（ICH）の発症実態および管理法を評価することである。
  • 2000年から2010年の間に107例のCFD患児を対象とし、医療情報、身体所見、神経学的評価およびCT/MR画像評価によりICH発症例を特定し、管理法・外科的介入および転帰を記録した。
  • 107例中18例（16.8%）がICHを発症し、全21エピソードのうち57.1%が外傷、42.9%が非外傷性であり、最も頻度の高い出血様式は硬膜外血腫（epidural hematoma）であった。
  • すべての患者が生存したが、一部は知的能力及び運動障害を残し、CFD患児のICHに対する最適な管理には迅速な診断と適切な補充療法ならびに十分な外科的治療が重要である。

(031) Giridharan [35]

📕 書誌情報

Flow dynamics of a novel counterpulsation device characterized by CFD and PIV modeling.

G A Giridharan, C Lederer, A Berthe, L Goubergrits, J Hutzenlaub, M S Slaughter, R D Dowling, P A Spence, S C Koenig

Med Eng Phys, 2011 Dec

💬 AI 翻訳タイトル

CFDおよびPIVモデルによって特徴付けられた新規カウンターパルサーションデバイスの血流動態

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、単一ポート無弁型カウンターパルサーションデバイス（Symphony）の設計における血液の停滞や溶血を最小限に抑え、適切な血液洗浄特性を有することを評価することである。
  • 方法として、粒子画像流速測定法（PIV）および数値流体力学（CFD）解析を用いて、Symphonyの設計を解析し、仔牛モデルを用いた急性および慢性実験を行い、血液および臓器の生化学的指標や血栓の有無を評価した。
  • PIVおよびCFDの両方の解析結果により、充填期に強い移動渦が形成され、駆出期に全域から均一に血液が流出し、またCFDで得られた層流せん断応力は全期間を通じて溶血閾値（400Pa）を下回ったことが示された。
  • 本デバイスの使用により血液の停滞や流れの分離は観察されず、溶血および血栓形成のリスクが低く、血液生化学指標の異常や臓器の血栓形成も認められなかったことから、Symphonyは全ポンプサイクルを通じて良好な洗浄特性と生体適合性を有することが示唆された。

(032) Hassan [38]

📕 書誌情報

The adverse effects of flow-diverter stent-like devices on the flow pattern of saccular intracranial aneurysm models: computational fluid dynamics study.

Tamer Hassan, Yasser Mohamed Ahmed, Amr Ali Hassan

Acta Neurochir (Wien), 2011 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

フローダイバターステント様デバイスが嚢状脳動脈瘤モデルの血流パターンに及ぼす悪影響：数値流体力学的研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、新規フローダイバターステント様デバイス（FD）の留置が嚢状脳動脈瘤モデルの血流特性に及ぼす潜在的な悪影響を評価することである。
  • 三つの人工的な動脈瘤モデル（FDステントなし、1本留置、2本留置）を用い、数値流体力学（CFD）による非圧縮性層流下での血流パターンの数値シミュレーションを実施した。
  • FDステント留置後、動脈瘤壁への周方向圧力が顕著に増加し緊張が高まるという悪影響が認められ、とりわけ2本目のステント追加でこの傾向が強まったが、流入速度および壁面せん断応力は減少するという有益な効果も認められた。
  • したがって、動脈瘤内の血流が完全に遮断されるまでFDステントの複数本留置を推奨し、留置中に依然として低速ジェット流が残存する場合には瘤壁の緊張増大と危険性の上昇に留意すべきである。

(033) Mut

📕 書誌情報

Computational Hemodynamics Framework for the Analysis of Cerebral Aneurysms.

Fernando Mut, Rainald Löhner, Aichi Chien, Satoshi Tateshima, Fernando Viñuela, Christopher Putman, Juan Cebral

Int J Numer Method Biomed Eng, 2011 Jun 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

脳動脈瘤解析のための計算血行動態解析フレームワーク

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、臨床的事象（成長または破裂）と関連付けるため、脳動脈瘤の血行動態環境を研究・特徴づける計算論的フレームワークを構築することである。
  • 方法として、画像ベースの計算流体力学（CFD）モデルを用い、複数の血行動態指標を提案し、患者集団に適用した。
  • その結果、破裂瘤は集中した血流入口、集中的な壁せん断応力分布、高い最大壁せん断応力、および非破裂瘤よりも低い粘性消散比を示す傾向が認められた。
  • これらの統計的関連は生理学的流量条件の選択に大きく影響されず、本フレームワークは動脈瘤破裂リスク評価や機序解明、臨床的諸問題に対する解答に寄与すると結論づけられた。

(034) Boyko [32]

📕 書誌情報

Cell-free DNA--a marker to predict ischemic brain damage in a rat stroke experimental model.

Matthew Boyko, Sharon Ohayon, Tomer Goldsmith, Amos Douvdevani, Benjamin Fredrick Gruenbaum, Israel Melamed, Boris Knyazer, Yoram Shapira, Vivian I Teichberg, Adina Elir, Moti Klein, Alexander Zlotnik

J Neurosurg Anesthesiol, 2011 Jul

💬 AI 翻訳タイトル

セルフリーDNA（cell-free DNA）―ラット脳卒中実験モデルにおける虚血性脳損傷予測マーカー

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、ラットの中大脳動脈閉塞（MCAO）2モデルにおける脳損傷とセルフリーDNA（CFD）濃度の評価、および脳損傷とCFDとの相関を明らかにすることであった。
  • 60匹のラットを用い、シャム手術群、単繊維フィラメントMCAO群、シリコンコートフィラメントMCAO群に分けて、それぞれの群で神経学的評価、脳浮腫、梗塞体積、ならびに経時的なCFD濃度を測定した。
  • 主要な結果は、MCAO発症24時間後にCFD濃度が有意に増加し、総梗塞体積、脳浮腫、神経重症度スコアとCFD濃度に強い相関が認められたことである（それぞれR=0.78, 0.91, 0.73、P<0.0001）。
  • 以上より、CFDはラットMCAOモデルにおける虚血性脳損傷、脳浮腫および神経機能予後と良好な相関を示し、虚血性損傷の時系列進行とも一致することから、卒中の新規バイオマーカーとしての有用性が示唆された。

(035) Shi [350]

📕 書誌情報

Review of zero-D and 1-D models of blood flow in the cardiovascular system.

Yubing Shi, Patricia Lawford, Rodney Hose

Biomed Eng Online, 2011 Apr 26

💬 AI 翻訳タイトル

循環器系における血流のゼロ次元および一次元モデルのレビュー

💬 AI 要約

  • 本レビュー論文の目的は、循環器系における0次元（lumped parameter）および1次元（distributed parameter）血流モデルの既存の文献を総括し、その限界と適用範囲を明らかにしつつ、生理現象の表現可能性を示すことである。
  • 方法としては、0次元モデルおよび1次元モデルの構築と解法、境界条件の定義と扱い、ならびにシステムの表現機能（圧依存性血管特性、心腔間相互作用、神経調節、自動調節など）の比較・分類を行っている。
  • 結果として、各モデルの特性や適用範囲、利点と課題が整理され、特に0次元および1次元モデルがマルチスケールシミュレーションにおいて境界条件として利用される現状や、これらのモデルがCellMLリポジトリを介して研究・教育用途に公開されていることが示された。
  • 本論文は、0次元および1次元モデルの選択に関する指針を提示するとともに、今後の発展の方向性や3次元局所モデルへの境界条件提供、臨床応用への課題を明確にしている。

(036) Shaffer [67]

📕 書誌情報

Cerebrospinal fluid hydrodynamics in type I Chiari malformation.

Nicholas Shaffer, Bryn Martin, Francis Loth

Neurol Res, 2011 Apr

💬 AI 翻訳タイトル

I型キアリ奇形における脳脊髄液（CSF）流体力学

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、I型キアリ奇形および健常者における頭蓋内および脊髄のくも膜下腔における脳脊髄液（CSF）流体力学を工学的に解析した過去の研究をレビューすることであった。
  • 本レビューでは、計算流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）や実験的流動モデルなどの手法を用いたCSF流体力学に関する文献をPubMedで検索し、それらの方法および結果について検討した。
  • 工学的観点から、I型キアリ奇形は小脳の幾何学的異常によって頭蓋内と脊髄のくも膜下腔間でCSF流の抵抗が増大し、患者では健常者と比較してCSFの速度および圧力に差異が認められることが明らかとなった。
  • しかし、CSF速度・圧力・流動抵抗・頭蓋脊髄コンプライアンス（craniospinal compliance）等の流体力学的パラメータの変化と、神経学的症状、画像的重症度、手術成績といった臨床的側面との因果関係を解明するには、さらなる研究が必要である。

(038) van Ooij [80] ⭐

📕 書誌情報

Complex flow patterns in a real-size intracranial aneurysm phantom: phase contrast MRI compared with particle image velocimetry and computational fluid dynamics.

P van Ooij, A Guédon, C Poelma, J Schneiders, M C M Rutten, H A Marquering, C B Majoie, E VanBavel, A J Nederveen

NMR Biomed, 2012 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

実物大頭蓋内動脈瘤ファントムにおける複雑な流れパターン：位相コントラストMRIと粒子画像流速計測法および数値流体力学との比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、実物大の頭蓋内動脈瘤ファントムにおいて、高分解能・時間分解能の三次元位相コントラストMRI（phase contrast MRI）で計測された流れパターンの妥当性を検証することである。
  • 研究では、頭蓋内動脈瘤ファントムを用いて、三次元位相コントラストMRI、粒子画像流速計測法（particle image velocimetry）、および数値流体力学（computational fluid dynamics, CFD）による流速ベクトルの測定と比較を行った。
  • 定常状態および拍動状態において、位相コントラストMRIとCFDとの間の流速ベクトルの大きさの二乗平均平方根誤差（root-mean-square error）は最大速度の5％および4％であり、流速ベクトルの角度分布の中央値はそれぞれ16°および14°であった。
  • 以上より、高分解能・時間分解能・三次元位相コントラストMRIは、実物大の頭蓋内動脈瘤ファントム内の複雑な流れパターンを精度良く測定可能であることが示された。

(039) Lin [55] ⭐

📕 書誌情報

Fluid mechanics in dentinal microtubules provides mechanistic insights into the difference between hot and cold dental pain.

Min Lin, Zheng Yuan Luo, Bo Feng Bai, Feng Xu, Tian Jian Lu

PLoS One, 2011 Mar 23

💬 AI 翻訳タイトル

象牙細管内の流体力学が、温熱刺激による歯痛の違いのメカニズムに関する洞察を提供する

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、冷刺激が温刺激よりも鋭く突発的な歯痛を引き起こす現象のメカニズムを解明することである。
  • 方法として、象牙細管内における象牙質液の流動方向や、それに伴う歯髄象牙芽細胞（odontoblast）の運動が痛覚応答の違いに寄与するという仮説に基づき、計算流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）モデルと修正Hodgkin-Huxleyモデルを組み合わせた数理モデルを構築した。
  • シミュレーション結果は既存の実験測定結果と良好に一致し、歯髄内の機械受容性侵害受容器が象牙質液の内向き流動（歯髄への流れ）と外向き流動（歯髄からの流れ）に同等には応答しないことを理論的に示した。
  • 本研究で開発したモデルは、歯科臨床における温熱刺激に対する歯髄組織の組織学的、生理学的および神経学的ダイナミック応答の理解を必要とする根管治療診断の質向上に寄与する可能性がある。

(040) Schuldhaus [13]

📕 書誌情報

Classification-based summation of cerebral digital subtraction angiography series for image post-processing algorithms.

D Schuldhaus, M Spiegel, T Redel, M Polyanskaya, T Struffert, J Hornegger, A Doerfler

Phys Med Biol, 2011 Mar 21

💬 AI 翻訳タイトル

脳デジタルサブトラクション血管造影(DSA)画像系列の分類に基づく画像後処理アルゴリズムのための総和手法

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内血管疾患の診断・治療計画・評価に重要なX線ベースの2次元デジタルサブトラクション血管造影(DSA)系列を、自動的に分類し統合する新規手法を提案することである。
  • 本手法では、DSA系列をマスク、動脈相、実質相の三つのフェーズに自動的に分割し、重要な血管情報を低雑音・低アーチファクトで1枚の画像として生成する。
  • このフェーズ分類は、Perceptronベースの手法と閾値ベースの手法の二段階で行われ、生成画像の評価として、専門医によるフェーズ選択との一致率および血管内の勾配マグニチュードと血管外の信号雑音比(SNR)を用いた。
  • 実験の結果、本手法は専門医による判別と93%/50%の一致を示し、全系列を単純合成した場合と比べて平均SNRを最大182%向上させることが明らかとなった。

(041) Zeng [45] ⭐

📕 書誌情報

Hemodynamics and anatomy of elastase-induced rabbit aneurysm models: similarity to human cerebral aneurysms?

Z Zeng, D F Kallmes, M J Durka, Y Ding, D Lewis, R Kadirvel, A M Robertson

AJNR Am J Neuroradiol, 2011 Mar

💬 AI 翻訳タイトル

エラスターゼ誘発ウサギ脳動脈瘤モデルの血行動態および解剖学的特徴：ヒト脳動脈瘤との類似性の評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、エラスターゼにより誘発したウサギ脳動脈瘤モデルが、ヒト頭蓋内動脈瘤（IA）で典型的にみられる解剖学的および血行動態的特徴を再現できるかどうかを評価することである。
  • 方法として、51匹のウサギにおいて右総頸動脈（RCCA）起始部に嚢状動脈瘤を作製し、12週後に3次元回転血管造影（3DRA）で瘤および周囲血管の幾何学的形状を取得し、さらにウサギ固有の入口流速プロファイルを用いて拍動性三次元CFD解析を実施した。
  • その結果、動脈瘤の高さ、幅、ネック径、アスペクト比および非球面指数（NSI）などの幾何学的特徴は、全てのウサギ動脈瘤モデルでヒト頭蓋内動脈瘤の報告範囲内であり、また、圧力、壁剪断応力（WSS）、および振動性指数（OSI）の値の分布もヒトIAと同様であった。
  • 結論として、エラスターゼ誘発ウサギ嚢状動脈瘤モデルは、ヒト脳動脈瘤に観察される血行動態的および形態学的特徴と質的・量的な類似性を有しており、病態生理学研究の動物モデルとして有用であると示唆された。

(042) Jou [16]

📕 書誌情報

Timing and size of flow impingement in a giant intracranial aneurysm at the internal carotid artery.

Liang-Der Jou, Michel E Mawad

Med Biol Eng Comput, 2011 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

内頚動脈巨大脳動脈瘤における血流インピンジメント（衝突）のタイミングと範囲

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、動脈瘤形成および破裂の主要因と考えられる血流インピンジメント（衝突）のタイミングと範囲を、内頚動脈(ICA)巨大動脈瘤（GA）の患者特異的モデルを用いた数値流体力学(CFD)解析により評価することであった。
  • インピンジメント指数（IMI）を用いて血流インピンジメントのタイミングと範囲を解析し、壁せん断応力（WSS）やその勾配、非ニュートン性流体特性、動脈瘤の大きさ、心拍数など多様な要素の影響を検討した。
  • その結果、最大WSSはIMIと比例関係にあるが、高WSS領域の面積はインピンジメント範囲と比例しないことが示され、ニュートン流体仮定はインピンジメント範囲を過大推定し、心拍数や動脈瘤サイズの増加はインピンジメント領域の拡大につながらないことが明らかとなった。
  • さらに、動脈瘤ドーム部でのインピンジメントは血流波形ピーク到達後約0.11秒のタイムラグで発生し、この遅延は動脈瘤サイズの増加や心拍数、波形によって変動することが確認された。

(043) Gundert [50] ⭐

📕 書誌情報

A rapid and computationally inexpensive method to virtually implant current and next-generation stents into subject-specific computational fluid dynamics models.

Timothy J Gundert, Shawn C Shadden, Andrew R Williams, Bon-Kwon Koo, Jeffrey A Feinstein, John F Ladisa

Ann Biomed Eng, 2011 May

💬 AI 翻訳タイトル

迅速かつ計算コストの低い手法による現在および次世代ステントの被検者固有CFDモデルへの仮想埋植

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、現行および次世代ステントの局所血行動態および血管バイオメカニクスへの影響を、被検者固有の数値流体力学（CFD）モデルを用いて迅速かつ効率的に評価する新たな手法を開発することである。
  • 本手法は、ブーリアン演算（Boolean operation）に基づき、ステントのストラット（支柱）数、幅、周方向・長手方向間隔、埋植径、全長などの設計要素をパラメータ化し、設計特徴の違いが血行動態に及ぼす影響を迅速に解析可能とした。
  • 本手法の有用性は、医用画像データから構築した冠動脈分岐部および基底動脈幹動脈瘤モデルにおいて、ステントデザインによる血行動態変化やストラットサイズの違いによる血流停滞の評価を通じて実証された。
  • 本手法は、複雑な血管環境下における様々なステント治療や臨床状況でのデバイス性能差を迅速かつ効果的に検討する手段として学術的意義を有する。

(044) Geers [59]

📕 書誌情報

Patient-specific computational hemodynamics of intracranial aneurysms from 3D rotational angiography and CT angiography: an in vivo reproducibility study.

A J Geers, I Larrabide, A G Radaelli, H Bogunovic, M Kim, H A F Gratama van Andel, C B Majoie, E VanBavel, A F Frangi

AJNR Am J Neuroradiol, 2011 Mar

💬 AI 翻訳タイトル

3D回転血管造影およびCT血管造影を用いた患者固有の頭蓋内動脈瘤血流力学シミュレーション：in vivo再現性の検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、画像ベースの血管モデルおよび計算流体力学（CFD）技術を用いた頭蓋内動脈瘤の患者固有血流シミュレーションにおいて、画像診断法の選択がシミュレーションに与える影響を評価することである。
  • 方法として、3D回転血管造影（3DRA）およびCT血管造影（CTA）により撮像された10例の動脈瘤について、2つのモダリティ間で幾何学的および血流力学的指標の再現性を検証した。
  • 結果として、CTAモデルでは動脈瘤頸部が大きく算出され（P = 0.05）、また0.7～1.0 mmの細い血管は再構築が困難であったほか、3DRAと比較して流量および壁面せん断応力（WSS）には顕著な差異が認められた。
  • 結論として、定量的血流力学指標には大きな差異が存在するものの、主な血流パターンや複雑性などの定性的指標は画像モダリティ間で良好な一致を示しており、本研究はCFD解析における画像診断法の違いによる影響の学術的知見を提供する。

(045) Spiegel [146]

📕 書誌情報

Tetrahedral vs. polyhedral mesh size evaluation on flow velocity and wall shear stress for cerebral hemodynamic simulation.

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

Comput Methods Biomech Biomed Engin, 2011

💬 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メッシュと多面体メッシュの流速および壁面せん断応力評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤の成長および破裂に影響を与えるとされる血行動態因子、特に壁面せん断応力（WSSs）を対象とし、四面体メッシュと多面体メッシュの違いが計算結果へ及ぼす影響を評価することである。
  • 患者特異的モデルを用いたCFD（Computational Fluid Dynamics, 数値流体力学）シミュレーションにおいて、二種類の代表的動脈瘤（嚢状型および終末型）に対し、表面および体積メッシュ構成を空間的に変化させた複数のモデルを作成し、各モデルでWSS分布および指定点での流速を比較検討した。
  • その結果、多面体メッシュは収束速度やWSSパターンの均一性において有利であり、WSS値および血流速度の計算上の差異は最も単純な四面体メッシュと最も高度な多面体メッシュ（境界層付き）の間で0.84～6.3％の範囲であった。
  • 本研究は、多面体メッシュの臨床応用における有用性を示すとともに、メッシュ要素タイプおよびサイズが血行動態解析の信頼性に影響を及ぼすことを明らかにした。

(046) Cebral [439] 🌟

📕 書誌情報

Quantitative characterization of the hemodynamic environment in ruptured and unruptured brain aneurysms.

J R Cebral, F Mut, J Weir, C Putman

AJNR Am J Neuroradiol, 2011 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

破裂脳動脈瘤および未破裂脳動脈瘤における血行動態環境の定量的特徴付け

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は，これまで定性的に解析されてきた脳動脈瘤の血行動態特性に関連する定量的指標を定義し，それらと動脈瘤破裂との関連性を検討することである。
  • 210例の脳動脈瘤を対象とし，画像ベースの数値流体力学(CFD)解析を行い，さまざまな流れ条件下で定量的な血行動態変数を抽出した上で，破裂歴との統計的関連性を評価した。
  • 破裂動脈瘤は未破裂動脈瘤と比較して，inflow濃度，最大壁せん断応力（MWSS），せん断応力集中が大きく，粘性散逸率が低い傾向を認めたが，低WSS領域や異常に低いせん断力分布の面積には統計的な差は認められなかった。
  • 画像ベースCFDによる集中流入流及びMWSS上昇・低粘性散逸の抽出は，破裂歴との関連性から，動脈瘤進展機序解明やリスク評価における有用性を示唆した。

(047) Xiang [699] ⭐

📕 書誌情報

Hemodynamic-morphologic discriminants for intracranial aneurysm rupture.

Jianping Xiang, Sabareesh K Natarajan, Markus Tremmel, Ding Ma, J Mocco, L Nelson Hopkins, Adnan H Siddiqui, Elad I Levy, Hui Meng

Stroke, 2011 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

脳内動脈瘤破裂のための血行動態‐形態学的判別因子

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、三次元血管造影および数値流体力学（CFD）を用いて、脳内動脈瘤の破裂状態を識別する有意な形態学的および血行動態的パラメータを特定することである。
  • 119例の脳内動脈瘤（破裂例38例、未破裂例81例）を対象に、3次元血管造影画像および数値流体力学によって、6つの形態学的パラメータと7つの血行動態的パラメータの有意性が評価された。
  • 多変量ロジスティック回帰分析により、形態学モデルではsize ratio（サイズ比）が、血行動態モデルでは壁面せん断応力（wall shear stress: WSS）および振動性せん断インデックス（oscillatory shear index）が、それぞれ独立した有意因子として同定され、これら3因子を組み合わせたモデルは最高のAUC（0.89）を示した。
  • これらの結果から、形態因子（size ratio）、血行動態因子（WSSおよびoscillatory shear index）、およびそれらを組み合わせたモデルはいずれも、動脈瘤破裂状態を高いAUC値で判別できることが示され、動脈瘤破裂の識別において血行動態因子は形態学的因子と同等に重要であると結論された。

(048) Cebral [365] ⭐

📕 書誌情報

Aneurysm rupture following treatment with flow-diverting stents: computational hemodynamics analysis of treatment.

J R Cebral, F Mut, M Raschi, E Scrivano, R Ceratto, P Lylyk, C M Putman

AJNR Am J Neuroradiol, 2011 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

フローダイバーティングステントによる治療後の脳動脈瘤破裂：治療における計算流体力学的（CFD）血行動態解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、フローダイバーティングデバイスによる治療後に破裂した脳動脈瘤の破裂メカニズムを解明することである。
  • 治療後に破裂した巨大動脈瘤3例および成功裏に治療された動脈瘤4例に対し、治療前後の血行動態（WSS、相対的血流、血管抵抗、圧力など）をCFD解析により比較検討した。
  • すべての症例でフローダイバージョン後に動脈瘤内圧が上昇したことが確認され、この圧力上昇はデバイスの配置による母血管抵抗の増加および前動脈瘤狭窄の解除に関与することが示された。
  • これらの知見より、フローダイバーティングデバイスは特に巨大動脈瘤で破裂リスクとなる圧力上昇を引き起こしうるため、症例ごとに脳血管構築や血行動態変化を考慮した術前評価が重要であることが学術的に示唆された。

(049) Cebral [433] 🌟

📕 書誌情報

Association of hemodynamic characteristics and cerebral aneurysm rupture.

J R Cebral, F Mut, J Weir, C M Putman

AJNR Am J Neuroradiol, 2011 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

血行動態的特徴と脳動脈瘤破裂との関連性

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳動脈瘤の破裂と定性的な瘤内血行動態との関連性を明らかにすることを目的とした。
  • 210例の動脈瘤を対象に、脈動流条件下で患者特異的CFDシミュレーションを用いて血行動態解析を行い、観察者が流れパターンの複雑性・安定性、衝突領域(impingement region)の大きさ、流入の集中度に基づき分類した。
  • 統計解析の結果、破裂動脈瘤は非破裂動脈瘤と比較し、複雑かつ不安定な流れパターン、集中した流入、小さい衝突領域を有する傾向が有意に高かった（各指標についてP<.001〜.0018）。
  • 本定性的血行動態解析は、動脈瘤の将来的な破裂リスク評価のための定量的指標開発への基礎を提供し、CFD活用による臨床的リスク評価の可能性を示唆した。

(050) Marzo [95] ⭐

📕 書誌情報

Computational hemodynamics in cerebral aneurysms: the effects of modeled versus measured boundary conditions.

Alberto Marzo, Pankaj Singh, Ignacio Larrabide, Alessandro Radaelli, Stuart Coley, Matt Gwilliam, Iain D Wilkinson, Patricia Lawford, Philippe Reymond, Umang Patel, Alejandro Frangi, D Rod Hose

Ann Biomed Eng, 2011 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤における計算血行動態解析：モデル化および計測境界条件の影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤（intracranial aneurysms, IAs）における計算血行動態解析（CFD）において、モデル化（modeled）境界条件（BCs）と患者固有の計測境界条件が血流動態に与える影響を検討することである。
  • 方法として、三次元回転血管造影（3DRA）から再構築した5例の脳動脈瘤モデルに対し、患者固有の位相コントラストMR（pc-MR）計測値、一次元血行動態モデル（1D-circulation model）、および入口局所壁せん断応力（WSS）に基づく生理学的一貫性手法の3種類のBCsを適用し、Ansys®-CFX™ソフトウェアを用いてナビエ–ストークス方程式を解いた。
  • 結果として、3種類の方法で得られた流れ場には質的な類似性が認められ、定量的にはpc-MRと1Dモデル間の差異はpc-MRとWSSスケーリング法の間よりも小さかったことが明らかとなった。
  • 結論として、脳動脈瘤の血行動態には血管および瘤の形状が最も大きな影響を与えることが示唆され、患者固有のBCsが得られない場合、分布型血行動態モデルが大規模コホート研究において最適な選択肢となり得ると考えられる。

(051) Lehmpfuhl [6]

📕 書誌情報

Fluid dynamic simulation of rat brain vessels, geometrically reconstructed from MR-angiography and validated using phase contrast angiography.

Monika Carola Lehmpfuhl, Andreas Hess, M André Gaudnek, Michael Sibila

Phys Med, 2011 Jul

💬 AI 翻訳タイトル

MR血管造影から幾何学的に再構築され、位相コントラスト血管造影により検証されたラット脳血管の流体力学シミュレーション

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、MR血管造影（MR-angiography）によって再構築されたラット脳血管の幾何学的モデルに基づき、流体力学シミュレーション（CFD）を用いて血管形状の妥当性評価を行うことである。
  • 方法として、TOF（Time of Flight）血管造影およびPC-MRA（phase contrast angiography）データから自動的に再構築された血管モデルに基づいてCFD解析を実施し、特にPC-MRAデータが血流のレオロジー情報を含む点に着目した。
  • 主幹血管および二次分岐を含むラット脳血管系の一部を詳細にモデル化し、分岐の上下流での速度変化を解析した結果、CFDはTOF再構築における未検出血管の検出に有効であることが示された。
  • 結論として、本研究はPCA実測流量データとCFDシミュレーション結果を比較することで、再構築アルゴリズムの精度評価が可能であること、さらにCFDとPCAデータの不一致から血管再構築の不完全性（未検出又は誤った分岐）を推定できる可能性を示唆した。