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脳 CFD血流解析 学術文献調査 PubMed 2013

  • 『脳 CFD血流解析』に関する学術文献調査を掲載しています
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  • 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：2013-01-01 - 2013-12-31
    • 要約用 AI/LLM：gpt-4.1-2025-04-14 (OpenAI, 2025-04)
    • データ更新日：2025-04-18

(001) Vardakis [28]

📕 書誌情報

Exploring the efficacy of endoscopic ventriculostomy for hydrocephalus treatment via a multicompartmental poroelastic model of CSF transport: a computational perspective.

John C Vardakis, Brett J Tully, Yiannis Ventikos

PLoS One, 2013

💬 AI 翻訳タイトル

多区画ポロ弾性モデルを用いたCSF輸送の計算論的解析による水頭症治療における内視鏡的脳室開窓術の有効性の検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、解剖学的に精密な脳環境においてCSF（脳脊髄液）輸送障害の効果を詳細に解析するために、Multiple-Network Poroelastic Theory（MPET）モデルを有限体積計算流体力学と組み合わせて導入することである。
  • 本モデルでは、CSF、脳実質および脳血流間の流体輸送を包括的かつ統合的に評価し、特にChoroid Plexusの動脈連結や、Aquaporin-4による膨潤特性を考慮した可変透過性コンパートメントの導入が独自性である。
  • モデルにより、中脳水道狭窄や第四脳室出口閉鎖（FVOO）を模倣した病態での内視鏡的第三脳室開窓術（ETV）および第四脳室開窓術（EFV）の治療効果を数値的に検討し、ETVによる脳室内CSF速度や圧力、壁面剪断応力（WSS）などの指標の改善が認められた。
  • これらの結果より、脳室無形性（atresia）の病態では複雑なEFVよりもETVを選択することがより高い効果を発揮することが示され、臨床応用上の有用な知見が得られた。

(002) Kaufmann [26]

📕 書誌情報

Implementation of intrinsic lumped parameter modeling into computational fluid dynamics studies of cardiopulmonary bypass.

Tim A S Kaufmann, Michael Neidlin, Martin Büsen, Simon J Sonntag, Ulrich Steinseifer

J Biomech, 2014 Feb 07

  • Keywords: Baroreflex, Cannulation, Cardiopulmonary bypass, Cerebral autoregulation, Computational Fluid Dynamics, Lumped parameter

  • DOI: 10.1016/j.jbiomech.2013.11.005

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 26
    • FWCI: 2.073
    • Citation Percentile: 83.52

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

本質的集中定数モデルの心肺バイパスにおける数値流体力学解析への導入

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、心肺バイパス(CPB)中の血流解析において、集中定数モデル(lumped parameter modeling)と数値流体力学(CFD)を統合し、その学術的意義を評価することである。
  • 方法として、従来は血流条件の解析に用いられてきたCFDに加え、自律調節(autoregluation)機構を考慮した集中定数モデルとBaroreflexを組み込むことで、脳灌流圧に応じた脳血管抵抗とコンプライアンスの変化を再現した。
  • 結果、自己調節機能を含まない集中定数モデルとCFDモデルを併用した場合、生理的条件下では妥当な血流解析が可能であったが、CPB中の脳血流減少を過大評価することが示された。
  • 結論として、Baroreflexを導入することで脳血流は正常値へ回復する一方、実臨床では脳血流は10～20%低下する傾向があり、このことはCPB中にBaroreflexが完全には機能しないか、あるいはBaroreflexの目標値が本来の脳血流量ではなく、自己調節の定常状態(ネイティブの約80%)である可能性を示唆する。

(003) Mut [10]

📕 書誌情報

Hemodynamics in two tandem aneurysms treated with flow diverters.

Fernando Mut, Esteban Scrivano, Carlos Bleise, Pedro Lylyk, Juan Cebral

Int J Numer Method Biomed Eng, 2014 Apr

💬 AI 翻訳タイトル

フローダイバーターを用いて治療された2つの連続性脳動脈瘤における血行動態

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、フローダイバーター（flow diverter）で治療した脳動脈瘤の閉塞時間が、治療直後に生じる血行動態（hemodynamic conditions）に依存するかどうかを検討することである。
  • フローダイバーターにより治療された2つの連続性脳動脈瘤を対象に症例研究を実施し、患者固有の3D回転血管造影画像から構築した計算流体力学（computational fluid dynamics, CFD）モデルを用いて、治療前後の血行動態指標を定量化・比較した。
  • フローダイバーターの設置によって、瘤内流入量、瘤内流速、せん断速度（shear rate）、および壁せん断応力（wall shear stress）が低下し、治療後の流れパターンはより滑らかで旋回が低減したことが示された。
  • これらの血行動態パラメータの低下率が大きいほど動脈瘤の血栓形成までの期間が短いことが示唆され、治療のゴール設定に資する知見となる。

(004) Hodis

📕 書誌情報

Adaptive grid generation in a patient-specific cerebral aneurysm.

Simona Hodis, David F Kallmes, Dan Dragomir-Daescu

Phys Rev E Stat Nonlin Soft Matter Phys, 2013 Nov

  • 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

患者固有脳動脈瘤における適応格子生成

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤内の流れのキネマティクス（運動学的特性）に基づいて、CFD（Computational Fluid Dynamics: 計算流体力学）シミュレーション用の適応格子（adaptive grid）の格子サイズ分布を決定する手法を提示することである。
  • 本手法では、速度場から導出した曲率とねじれ（curvature and torsion）を用いて、局所的な流れの複雑さに応じた格子の細分化を行い、重要領域での格子密度を高めつつ、全体の格子数を抑制した。
  • 流れの複雑さは速度および渦度（vorticity）、さらに両ベクトル間の角度によって十分に評価可能であることが示され、動脈分岐部や動脈瘤膨出部（bleb）等では動脈半径の10%以下、境界層では1%以下の格子サイズで0.5%以内の相対近似誤差を達成できた。
  • 本手法は、脳動脈瘤の患者固有血行動態モデルにおける流れの複雑性評価と再メッシングを体系化し、CFDによる破裂リスク評価のための精度向上と計算時間短縮に大きく貢献する可能性を示している。

(005) Chong [85] ⭐

📕 書誌情報

Computational hemodynamics analysis of intracranial aneurysms treated with flow diverters: correlation with clinical outcomes.

W Chong, Y Zhang, Y Qian, L Lai, G Parker, K Mitchell

AJNR Am J Neuroradiol, 2014 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

フローダイバータによる治療を受けた脳内動脈瘤の計算血流力学解析：臨床転帰との関連性

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、フローダイバータ（flow diverter）で治療された脳内動脈瘤の血流力学的プロファイルを解析し、治療成功および不成功に関連する因子を同定することである。
  • 患者固有の計算流体力学（computational fluid dynamics, CFD）解析を用いて、4例の治癒例および4例の不治癒例におけるジェットフロー、エネルギー損失、流量、壁面せん断応力などの血流力学指標を評価し、不治癒例に対しては仮想的な二次介入後のプロファイルも検討した。
  • 治癒例では動脈瘤内のジェットフローが著明に消失し、他の血流力学指標においても減少が認められたほか、動脈瘤頸部（aneurysm neck）形態がフローダイバータ治療効果に影響を与える可能性が示唆された。
  • 計算流体力学で算出される血流力学指標はフローダイバータ治療の転帰と強く相関しており、治療戦略の計画や術後評価に有用なツールとなり得ることが示された。

(006) Geers [59] ⭐

📕 書誌情報

Approximating hemodynamics of cerebral aneurysms with steady flow simulations.

A J Geers, I Larrabide, H G Morales, A F Frangi

J Biomech, 2014 Jan 03

💬 AI 翻訳タイトル

定常流シミュレーションによる脳動脈瘤の血行動態近似

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、安価な計算コストである定常流シミュレーションを用いて、脳動脈瘤の壁剪断応力（wall shear stress; WSS）分布を近似できるか評価することである。
  • 2つの実験を実施し、実験1では2症例において心拍数、脈動指数、平均流量を変化させた条件下で、定常流および脈動流シミュレーションによる時間平均（TA）、収縮期ピーク（PS）、および拡張期終末（ED）WSS分布を比較した。
  • すべての流量波形において、定常流シミュレーションはTA WSS分布を正確に近似できるが、PSおよびED WSS分布は近似できないことが示された。
  • 定常流シミュレーションは20症例の大規模データに対しても空間平均WSSを平均誤差4.3%で近似し、1症例あたり6分（64プロセッサ使用）という迅速な計算により、CFD（computational fluid dynamics）の臨床応用促進に寄与する可能性が示唆された。

(007) Valen-Sendstad [157] ⭐

📕 書誌情報

Mind the gap: impact of computational fluid dynamics solution strategy on prediction of intracranial aneurysm hemodynamics and rupture status indicators.

K Valen-Sendstad, D A Steinman

AJNR Am J Neuroradiol, 2014 Mar

💬 AI 翻訳タイトル

ギャップに注意：計算流体力学（CFD）ソリューション戦略が脳内動脈瘤血行動態および破裂指標予測に与える影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳内動脈瘤の計算流体力学（CFD）解析における一般的なソリューション戦略の欠陥が動脈瘤血行動態と破裂指標の予測に与える影響を明らかにすることである。
  • 現実的な中大脳動脈（MCA）動脈瘤12例に対し、高解像度および通常解像度のCFD戦略を用いて拍動流を計算し、速度場、壁せん断応力、ならびに複数の簡略化された血行動態指標を比較した。
  • 瞬時の流速や壁せん断応力には特に分岐型動脈瘤で顕著な差異が認められ、ほとんどの指標において高解像度と通常解像度との間に強い相関が見られたが、通常解像度では値が著しく過小評価された。
  • この結果から、一般的なCFDシミュレーションは一部の簡略化指標による破裂リスク評価補助には妥当であるものの、動脈瘤壁が受ける複雑な生体力学的刺激の大きさや特性の予測には信頼できないことが示され、CFDソリューション戦略の影響は他のモデリング仮定や不確実性よりも大きい可能性がある。

(008) Liu [47]

📕 書誌情報

Morphologic and hemodynamic analysis of paraclinoid aneurysms: ruptured versus unruptured.

Jian Liu, Jianping Xiang, Ying Zhang, Yang Wang, Haiyun Li, Hui Meng, Xinjian Yang

J Neurointerv Surg, 2014 Nov

💬 AI 翻訳タイトル

傍クリノイド部動脈瘤の形態学的および血行動態学的解析：破裂例と未破裂例の比較

💬 AI 要約

  • 本研究は、動脈瘤破裂に関連するリスク因子を明らかにするため、内頚動脈傍クリノイド部に発生した動脈瘤の形態学的および血行動態学的数値解析を実施した。
  • 患者固有の三次元形状モデルに基づいた数値流体力学 (CFD) を用いて、107例110個（破裂26例、未破裂84例）の傍クリノイド部動脈瘤を分析し、複数の形態学的および血行動態学的パラメータを評価した。
  • 不整形動脈瘤、エネルギー損失（energy loss, EL）、および入口血流集中は破裂リスクの独立した指標として多変量ロジスティック回帰解析により有意であり、10%のEL増加で破裂リスクが1.65倍、不整形瘤で4.88倍、血流集中で2.91倍上昇することが示された。
  • これらの知見は、さらなる大規模多施設・多集団データによる検証が必要であるが、傍クリノイド部動脈瘤の破裂評価に新たな知見を提供するものである。

(009) Zhang [26]

📕 書誌情報

Propose a wall shear stress divergence to estimate the risks of intracranial aneurysm rupture.

Y Zhang, H Takao, Y Murayama, Y Qian

ScientificWorldJournal, 2013

💬 AI 翻訳タイトル

脳内動脈瘤破裂リスク推定のための壁面せん断応力発散（Wall Shear Stress Divergence）提案

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、動脈瘤表面における壁面せん断応力（WSS）の大きさとその発散（divergence）を調査し、両者が動脈瘤破裂とどの程度関連するかを検討することである。
  • 患者固有の数値流体力学（computational fluid dynamics, CFD）解析を用いて、19名の患者の動脈瘤表面上のWSSおよび壁面せん断応力発散（WSSD）を算出した。
  • その結果、高いWSSの大きさが動脈瘤内腔表面を引き延ばし、その引き延ばされる領域が集中している場合、動脈瘤は高い破裂リスク下にあることが明らかとなった。
  • WSSの大きさと方向の両方を考慮することにより、WSSDは動脈瘤破裂リスク推定のより良い指標となる可能性が示唆された。

(010) Hetts [132] ⭐

📕 書誌情報

Stent-assisted coiling versus coiling alone in unruptured intracranial aneurysms in the matrix and platinum science trial: safety, efficacy, and mid-term outcomes.

S W Hetts, A Turk, J D English, C F Dowd, J Mocco, C Prestigiacomo, G Nesbit, S G Ge, J N Jin, K Carroll, Y Murayama, A Gholkar, S Barnwell, D Lopes, S C Johnston, C McDougall

AJNR Am J Neuroradiol, 2014 Apr

💬 AI 翻訳タイトル

未破裂頭蓋内動脈瘤に対するステント併用コイリングとコイリング単独の比較：MatrixおよびPlatinum Science試験における安全性、有効性および中期成績

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、未破裂頭蓋内動脈瘤に対するステント併用コイリングとコイリング単独の安全性および有効性、中期成績を、MatrixおよびPlatinum Science試験のデータから比較評価することであった。
  • 本多施設共同前向き試験において、プロトコールに沿って治療されたすべての未破裂頭蓋内動脈瘤患者を対象に、患者と動脈瘤の基礎情報、手技詳細、神経学的転帰、血管造影結果、安全性データを解析した。
  • その結果、ステント併用群はコイリング単独群に比べて広頸動脈瘤や複雑形態が多かったものの、2年後の虚血性脳卒中発症はステント使用自体ではなく、既往脳血管障害および動脈瘤頸部の幅が独立した危険因子として同定された。
  • ステント併用コイリング群で虚血性有害事象が増加したが、これは主に基礎疾患と動脈瘤形態によるものであり、ステント使用は2年後の虚血性脳卒中や標的動脈瘤再発の独立した予測因子ではなかった。

(011) Valencia [61]

📕 書誌情報

Fluid structural analysis of human cerebral aneurysm using their own wall mechanical properties.

Alvaro Valencia, Patricio Burdiles, Miguel Ignat, Jorge Mura, Eduardo Bravo, Rodrigo Rivera, Juan Sordo

Comput Math Methods Med, 2013

💬 AI 翻訳タイトル

ヒト脳動脈瘤の固有壁機械特性を用いた流体構造解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、解剖学的に現実的な嚢状脳動脈瘤モデルにおいて、構造力学（CSD）、流体力学（CFD）、および流体構造連成（FSI）シミュレーションの種類が、主要な流体および固体力学的結果に与える影響を定量化することである。
  • 8例のCSDシミュレーション、1例のCFDシミュレーション、4例のFSIシミュレーションを実施し、固体の材料要素の種類、動脈瘤壁厚、およびシミュレーション方法がヒト脳動脈瘤のモデル化に与える影響を検討した。
  • シミュレーションでは動脈瘤固有の壁機械特性を用い、完全結合型FSIシミュレーション（ハイパーエラストックMooney-Rivlin材料・正常内圧・通常可変壁厚）は最も複雑であるが、1方向結合型FSIシミュレーション（同様の材料特性および条件）は計算時間が4分の1でありながら最も近い結果を示した。
  • 本研究は、FSIシミュレーションの設定が脳動脈瘤の力学的挙動解析に大きく影響し、計算効率と精度の両立のために適切なモデリング選択が重要であることを示した。

(012) Avrahami [12]

📕 書誌情報

Investigation of risks for cerebral embolism associated with the hemodynamics of cardiopulmonary bypass cannula: a numerical model.

Idit Avrahami, Benny Dilmoney, Aliza Azuri, Moshe Brand, Oved Cohen, Liran Shani, Rony-Reuven Nir, Gil Bolotin

Artif Organs, 2013 Oct

💬 AI 翻訳タイトル

心肺バイパスカニューレの血行動態に関連する脳塞栓リスクの数値モデルによる検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、心肺バイパス施行時に使用されるカニューレの設計および配向が脳塞栓症発症リスクに及ぼす影響を、数値解析を通じて詳細に検討することである。
  • 方法として、6種類のカニューレ配向、4つの大動脈解剖形態、および3種類のカニューレ設計（ストレートチップ(ST)、中等度カーブ(TIP1)、急角度カーブ(TIP2)）からなる27症例の数値モデルを用いて、血行動態的パラメータや塞栓子の経路と分布に関する解析を行った。
  • 結果として、STカニューレは大動脈壁への高い壁せん断応力を生じさせるが、クランプ領域から下行大動脈への塞栓子の偏向により脳塞栓リスクを低減することが示され、TIP1カニューレは上行血管への塞栓子の偏向が多く、TIP2カニューレは内部せん断応力が高く流れが高度に乱れ、クランプ付近に停滞部位が多いことが確認された。
  • 結論として、カニューレの設計と配向が塞栓子生成および分布に大きな影響を与えており、特にストレートチップカニューレの使用は脳塞栓リスクの低減に寄与する重要な知見である。

(013) Babiker [56]

📕 書誌情報

Finite element modeling of embolic coil deployment: multifactor characterization of treatment effects on cerebral aneurysm hemodynamics.

M Haithem Babiker, Brian Chong, L Fernando Gonzalez, Sachmanik Cheema, David H Frakes

J Biomech, 2013 Nov 15

  • Keywords: Cerebral aneurysm, Computational fluid dynamics, Embolic coil, Finite element model, Packing density

  • DOI: 10.1016/j.jbiomech.2013.08.021

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 56
    • FWCI: 2.902
    • Citation Percentile: 93.71 ⭐

  • PubMed

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  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

塞栓コイル留置の有限要素モデリング：脳動脈瘤血行動態に対する治療効果の多因子評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、塞栓コイル留置後の脳動脈瘤血行動態に影響を与える複数要素（パッキング密度、コイル形状、動脈瘤頸部径、母血管流量）の効果を有限要素法と数値流体力学（CFD）を用いて解析することである。
  • 方法として、理想化された脳底動脈瘤モデルを用いて80ケースのCFDシミュレーションを実施し、シミュレートされたコイル留置はin vitroおよびin vivoのデータにより検証された。
  • 結果として、パッキング密度が動脈瘤内血流速度に最も大きな影響を及ぼしたが、多因子分散分析によりコイル形状もパッキング密度や頸部径に依存して顕著な効果を有することが示された。
  • 結論として、本研究はパッキング密度が治療後血行動態の主な決定因子である一方で、コイル形状、動脈瘤形態、母血管の血流も重要な役割を果たすことを明らかにし、臨床的治療戦略の最適化に学術的貢献をもたらす。

(014) Karmonik [18]

📕 書誌情報

Hemodynamics at the ostium of cerebral aneurysms with relation to post-treatment changes by a virtual flow diverter: a computational fluid dynamics study.

Christof Karmonik, Gouthami Chintalapani, Thomas Redel, Y Jonathan Zhang, Orlando Diaz, Richard Klucznik, Robert G Grossman

Annu Int Conf IEEE Eng Med Biol Soc, 2013

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤嘴部における血行動態とバーチャルフロー・ディバーターによる治療後変化の関連性：計算流体力学的研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤に対するフロー・ディバーター（FD）治療後の血行動態変化、特に瘤嘴部の圧力・速度分布および壁面せん断応力（WSS）の変化を明らかにすることである。
  • 患者固有の形態に統合されたバーチャルFDをダルシーの法則（Darcy's law）を用いて模擬可能な専用CFDプロトタイプを用い、治療前後の速度、圧力、WSSを解析した。
  • FD治療後は全例で速度およびWSSの減少が認められ、一部症例では圧力の上昇も観察された；嘴部における速度分布は不均一であり、残存流入ジェットのリスクゾーンを示唆する局所的な高速度部位が存在した。
  • また、嘴部の圧力は瘤内圧力変化と相関し、FD治療適応判定のためのプレトリートメント評価指標へ応用可能であることが示唆された。

(015) Chiu [1]

📕 書誌情報

Relationships between local geometrical features and hemodynamic flow properties.

Bernard Chiu, Yimin Chen, Gador Canton, William S Kerwin

Annu Int Conf IEEE Eng Med Biol Soc, 2013

💬 AI 翻訳タイトル

局所幾何学的特徴と血行動態的流れ特性の関係

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、血管壁せん断応力（wall shear stress, WSS）と相関する局所幾何学的パラメータを特定し、これらのパラメータからWSSを予測する回帰モデルを開発することである。
  • 方法として、6例の頸動脈に対し、内頸動脈（internal carotid artery, ICA）および外頸動脈（external carotid artery, ECA）を個別に解析し、得られた幾何学的パラメータとWSSの関係を評価した。
  • 回帰モデルは、二乗平均平方根誤差（root mean squared error, RMSE）、調整済み決定係数（adjusted R^2）、赤池情報量基準（Akaike information criterion, AIC）を用いて検証され、12枝中9枝で調整済みR^2が0.8を超える高い予測精度を示した。
  • 提案した局所幾何学的パラメータは効率的に取得可能であり、脳卒中リスクの高い症例を安価に特定するための頸動脈疾患表現型として活用できる可能性が示された。

(016) Evju [75] ⭐

📕 書誌情報

A study of wall shear stress in 12 aneurysms with respect to different viscosity models and flow conditions.

Øyvind Evju, Kristian Valen-Sendstad, Kent-André Mardal

J Biomech, 2013 Nov 15

  • Keywords: Boundary conditions, Cerebral aneurysms, Computational fluid dynamics, Non-Newtonian fluid, Wall shear stress

  • DOI: 10.1016/j.jbiomech.2013.09.004

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 75
    • FWCI: 5.596 ⭐
    • Citation Percentile: 93.71 ⭐

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💬 AI 翻訳タイトル

異なる粘性モデルおよび流れ条件に関する12例の動脈瘤における壁面せん断応力の研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、12例の中大脳動脈瘤を対象として、血液粘性モデルおよび流入・流出条件の違いが壁面せん断応力（WSS: wall shear stress）に及ぼす影響を調査することである。
  • 方法として、4種の粘性モデル、2種の流入条件、2種の流出条件を用いてCFD（computational fluid dynamics）解析を行い、最大WSS、平均WSS、低WSS領域割合の3つの指標で差異を定量化した。
  • 結果として、粘性モデルおよび境界条件間に強い相関が認められた一方、異なるWSS指標間の相関は弱から中程度であり、WSS指標と幾何学的指標または分類群との間には強い相関は認められなかった。
  • 本研究は、血液粘性および境界条件の選択がWSS評価に大きな影響を与えることを示し、CFD解析時の仮定が評価結果に及ぼす学術的意義を明らかにした。

(017) Mut [23]

📕 書誌情報

Effects of changing physiologic conditions on the in vivo quantification of hemodynamic variables in cerebral aneurysms treated with flow diverting devices.

Fernando Mut, Danny Ruijters, Drazenko Babic, Carlos Bleise, Pedro Lylyk, Juan R Cebral

Int J Numer Method Biomed Eng, 2014 Jan

  • Keywords: X-ray angiography, cerebral aneurysm, computational fluid dynamics, flow diversion, flow quantification, hemodynamics

  • DOI: 10.1002/cnm.2594

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 23
    • FWCI: 1.658
    • Citation Percentile: 79.61

  • PubMed

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  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

フローダイバーティングデバイスを用いた脳動脈瘤治療時の生理学的条件変化が血行動態変数のin vivo定量に及ぼす影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤へのフローダイバーティングデバイス(FDD)適用時における生理学的流れ条件の変化が、血行動態変数の相対的変化定量に生じさせる誤差を評価することである。
  • 三例の患者特異的な幾何形状に対し、各々に三種類のフローダイバータを仮想的に配置し、五種類の拍動性流れ条件下でCFD（数値流体力学）シミュレーションを実施した。
  • 瘤内流入量、平均速度、せん断速度(shear rate)、および壁面せん断応力(wall shear stress)について、ステント留置前後で定量し、流入条件の変化がこれらの変数の相対的変化に及ぼす偏差を算出した。
  • その結果、母血管の平均流量が30～50％変化した場合、血行動態変数の相対的変化の偏差が30～80％に達することが示され、FDD留置時の血行動態評価において流入条件の変動が大きな誤差要因となることが明らかとなった。

(018) Xiang [181]

📕 書誌情報

CFD: computational fluid dynamics or confounding factor dissemination? The role of hemodynamics in intracranial aneurysm rupture risk assessment.

J Xiang, V M Tutino, K V Snyder, H Meng

AJNR Am J Neuroradiol, 2014 Oct

💬 AI 翻訳タイトル

CFD：計算流体力学か交絡因子拡散か？脳内動脈瘤破裂リスク評価における血行動態の役割

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、画像を用いた計算流体力学（CFD）が脳内動脈瘤の破裂リスク評価において果たす役割、および壁面せん断応力（wall shear stress）が成長や破裂とどのように関連するかを検討することである。
  • 本報告では、異なる壁面せん断応力パラメータの定義を明確にし、最近のCFD研究を機序的多様性の観点から総括した。
  • その結果、小規模データセット、不統一なパラメータ定義、および動脈瘤成長・破裂過程の内在的複雑性が、研究間での矛盾した結果につながっていることが示唆された。
  • 今後は、より大規模なデータセットや高度な解析、血行動態・生物学的機序の理解向上により、CFDを用いた脳内動脈瘤リスク評価の予測モデルがより正確になることが期待される。

(019) Park [4]

📕 書誌情報

Computational Fluid Dynamics of Intracranial and Extracranal Arteries using 3-Dimensional Angiography: Technical Considerations with Physician's Point of View.

Sung-Tae Park, Kyunghwan Yoon, Young Bae Ko, Dae Chul Suh

Neurointervention, 2013 Sep

💬 AI 翻訳タイトル

三次元血管造影を用いた頭蓋内および頭蓋外動脈の数値流体力学的解析：臨床医の視点からの技術的考察

💬 AI 要約

  • 本研究は、三次元血管造影から得られる患者固有モデルに対する数値流体力学（CFD）解析の可能性および限界を検討した。
  • 適切な血管モデルの取得、2D表面および3Dボリュームメッシュの作成における前処理、並びにCFD解析表示のための後処理段階には多くの技術的課題が存在する。
  • 本研究は、こうした技術的課題に対する考察を通じて、CFD解析の実施プロセスに関する包括的な知見を提供した。
  • 本研究の成果は、他のツールやCFD結果の検証（validation）のための技術的リファレンスとなることが期待される。

(020) Lee [53]

📕 書誌情報

A fluid-structure interaction study using patient-specific ruptured and unruptured aneurysm: the effect of aneurysm morphology, hypertension and elasticity.

C J Lee, Y Zhang, H Takao, Y Murayama, Y Qian

J Biomech, 2013 Sep 27

💬 AI 翻訳タイトル

患者固有の破裂および未破裂脳動脈瘤を用いた流体-構造連成解析：動脈瘤形態，高血圧および弾性率の影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、患者固有の五種類の脳動脈瘤形状を用いた流体-構造連成（fluid-structure interaction: FSI）シミュレーションにより、破裂脳動脈瘤（RA）と未破裂脳動脈瘤（URA）の違いを調査することである。
  • 正常および高血圧の二種類の血圧条件（全症例）と、弾性率1MPaおよび2MPa（二症例）の二種類の値を用いてシミュレーションを実施した。
  • 破裂脳動脈瘤は、弾性率や血圧条件によらず、一般的にドーム部における変位が大きく、面積平均壁せん断応力（WSS）が低く、フォン・ミーゼス応力が高い傾向を示した。
  • RAでは縦方向の膨張が見られ、URAでは放射方向の膨張が認められたことから、膨張パターンの違いが動脈瘤破裂の一因である可能性が示唆され、今後さらなる検証が必要である。

(021) Russell [46]

📕 書誌情報

Computational fluid dynamic analysis of intracranial aneurysmal bleb formation.

Jeremy H Russell, Neil Kelson, Mark Barry, Mark Pearcy, David F Fletcher, Craig D Winter

Neurosurgery, 2013 Dec

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤ブレブ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、計算流体力学（CFD）指標と脳動脈瘤ブレブ形成との関連を明らかにすることである。
  • 3次元回転血管造影データより頭蓋内動脈瘤ブレブを有する27症例の解剖学的モデルを構築し、ブレブ形成前モデルもデジタル編集によって作成した上で、CFDを用いて血行動態学的特徴を解析した。
  • その結果、ブレブ形成部位は最大壁面せん断応力（WSS）の位置または隣接部に統計的有意差をもって生じること（74%、P = .019）、流入・流出ジェットと関連すること（89%、P < .001）、ブレブ形成後は当該部位のWSSが低下すること（96%、P < .001）が示されたが、壁圧および振動性せん断指数（OSI）には有意な関連は認められなかった。
  • 本研究は、WSS測定によるCFD解析がブレブ形成予測および未破裂動脈瘤の破裂リスク評価に有用である可能性を示唆する重要な学術的知見を提供している。

(022) Byrne [96] ⭐

📕 書誌情報

Quantifying the large-scale hemodynamics of intracranial aneurysms.

G Byrne, F Mut, J Cebral

AJNR Am J Neuroradiol, 2014 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

脳内動脈瘤の大規模な血行動態の定量化

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳内動脈瘤の血行動態（hemodynamics）を客観的に特徴付け、分類し、瘤破裂との関連性を明らかにすることである。
  • 患者個別の210例の脳動脈瘤形状を用いて、画像ベースの数値流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）シミュレーションを行い、渦コア線および固有直交分解（proper orthogonal decomposition）に基づく指標により空間的複雑性および時間的安定性で分類した。
  • 定量的分類と従来の視覚的（qualitative）分類は良好に一致し、破裂動脈瘤では非破裂動脈瘤と比較して、より複雑かつ不安定な血流パターンが統計学的に有意に観察された。
  • 特に、空間的複雑性が破裂との関連性が高く、コアライン長とエントロピーが高い複雑かつ不安定な血流は、動脈瘤破裂の素因となる生物学的過程を惹起する可能性が示唆された。

(024) Morales [97] ⭐

📕 書誌情報

Newtonian and non-Newtonian blood flow in coiled cerebral aneurysms.

Hernán G Morales, Ignacio Larrabide, Arjan J Geers, Martha L Aguilar, Alejandro F Frangi

J Biomech, 2013 Sep 03

💬 AI 翻訳タイトル

コイル塞栓された脳動脈瘤内におけるニュートン流体および非ニュートン流体の血流解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、コイル塞栓された動脈瘤内における血液の粘性が血行動態（hemodynamics）に与える影響を検討することである。
  • 三次元画像ベースの動脈瘤モデル3例を用いて、約30％のパッキング密度で仮想的にコイル塞栓を行い、ニュートン流体モデルおよび非ニュートン流体モデルを用いてCFDシミュレーションを実施した。
  • ニュートン流体モデルは、コイル塞栓前後の動脈瘤内流速をわずかに過大評価し、両流体モデル間でコイル塞栓後の局所的な速度差や高粘度領域（>0.007 [Pas]）が認められたが、主な流動パターンや速度規模には大きな変化はなかった。
  • したがって、コイル塞栓後の動脈瘤内血行動態の評価においては、ニュートン流体を仮定しても十分に解析可能であるという結論に至った。

(025) Galarza [34]

📕 書誌情報

Computational fluid dynamics of ventricular catheters used for the treatment of hydrocephalus: a 3D analysis.

Marcelo Galarza, Ángel Giménez, José Valero, Olga Porcar Pellicer, José María Amigó

Childs Nerv Syst, 2014 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

水頭症治療用脳室カテーテルの計算流体力学：3次元解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、水頭症治療に用いられる脳室カテーテルにおける流体特性を、3次元計算流体力学（CFD）を用いて評価することである。
  • 著者らは、市販されている5種類の脳室カテーテル設計の3次元CFD自動設計モデルを用いて解析を行い、流体の物性値と運動を計算した。
  • 解析の結果、大部分の総流体質量がカテーテルの近位側の孔から流入し、現行の12～32孔カテーテルでは50～75%が最も近位の2セットの孔から流入することが判明した。
  • カテーテル先端に孔径の変化を持たせる新規設計は、カテーテル全長にわたりより均一に流体を取り込むことを可能とし、閉塞の確率を低減することが示唆された。

(026) Levitt [67] ⭐

📕 書誌情報

Cerebral aneurysms treated with flow-diverting stents: computational models with intravascular blood flow measurements.

M R Levitt, P M McGah, A Aliseda, P D Mourad, J D Nerva, S S Vaidya, R P Morton, B V Ghodke, L J Kim

AJNR Am J Neuroradiol, 2014 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

フローダイバーティングステントで治療された脳動脈瘤における血管内血流測定を用いた計算モデル

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、患者固有の血流速度および血圧測定値を計算モデルへ統合し、フローダイバーティング（flow-diverting）ステント治療が脳動脈瘤の血行動態に与える影響を明らかにすることである。
  • 方法として、4例の未破裂脳動脈瘤患者について、フローダイバーティングステント治療の前後で血管内デュアルセンサー式ガイドワイヤを用いて動脈瘤周囲部位の血流速度および圧力を測定し、これらを境界条件とする計算流体力学（CFD）モデルを作成した。
  • その結果、測定値を取り入れた計算モデルでは、動脈瘤内の壁せん断応力（wall shear stress）および壁せん断応力勾配（wall shear stress gradient）が有意に低下し、動脈瘤内血流の減少傾向が示された。
  • この研究は、血流速度および圧力の直接測定値を統合した患者固有の計算モデルを構築し、フローダイバーティングステント治療が動脈瘤ドームにおける血流および血行力学的せん断応力を低減することを示した点で学術的意義が高い。

(027) Sugiyama [84]

📕 書誌情報

Relative residence time prolongation in intracranial aneurysms: a possible association with atherosclerosis.

Shin-ichiro Sugiyama, Kuniyasu Niizuma, Toshio Nakayama, Hiroaki Shimizu, Hidenori Endo, Takashi Inoue, Miki Fujimura, Makoto Ohta, Akira Takahashi, Teiji Tominaga

Neurosurgery, 2013 Nov

💬 AI 翻訳タイトル

脳内動脈瘤における相対滞留時間の延長：動脈硬化との関連性の可能性

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳内動脈瘤における動脈硬化性病変の血行力学的特性を計算流体力学（CFD）を用いて検討することである。
  • 未破裂中大脳動脈瘤患者30例の術中ビデオ記録により動脈瘤壁の動脈硬化性病変を特定し、三次元回転血管造影から得られた形態を用いて患者固有の脈動流入条件下でCFD解析を行い、壁面せん断応力の時間平均値、振動性せん断指数（oscillatory shear index）、および相対滞留時間（relative residence time, RRT）を算出した。
  • 5例の動脈瘤で著明な脂質沈着を有する7つの動脈硬化性病変が同定され、それら全てがRRT延長部位と一致し、統計解析により男性、喫煙、およびRRT最大値が動脈硬化性病変形成の有意な危険因子であることが判明した。
  • RRT延長領域は動脈瘤壁の動脈硬化性変化部位と空間的に一致し、男性およびRRT最大値は脳内動脈瘤における動脈硬化形成の独立した危険因子であることが示唆された。

(028) Wang [6]

📕 書誌情報

Giant intracranial aneurysm embolization with a yield stress fluid material: insights from CFD analysis.

Weixiong Wang, Francesca Graziano, Vittorio Russo, Arthur J Ulm, Daniel De Kee, Damir B Khismatullin

Biorheology, 2013

💬 AI 翻訳タイトル

ヤールド応力流体材料による大型頭蓋内動脈瘤塞栓術：CFD解析からの知見

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、巨大かつ不規則な頭蓋内動脈瘤の塞栓治療法としてヤールド応力流体（yield stress fluid）材料の有効性を計算流体力学（CFD）解析により検討することである。
  • 方法として、椎骨脳底接合部の巨大動脈瘤に対して、（1）瘤腔が空の場合、（2）プラチナコイル充填の場合、（3）ヤールド応力流体充填の場合の３つをCFDによりシミュレーションした。
  • 結果として、ヤールド応力流体のヤールド応力値が20Pa以上であれば、動脈瘤内部の血流循環や壁へのジェット衝突域の大きさが著しく減少することが示された。
  • 結論として、本研究はヤールド応力流体を用いた新しい大型頭蓋内動脈瘤塞栓法の有効性と今後の臨床応用可能性を示唆する学術的貢献を有すると考えられる。

(029) Kono [35]

📕 書誌情報

De novo cerebral aneurysm formation associated with proximal stenosis.

Kenichi Kono, Osamu Masuo, Naoyuki Nakao, Hui Meng

Neurosurgery, 2013 Dec

💬 AI 翻訳タイトル

近位部狭窄に関連した新規脳動脈瘤形成

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、近位部狭窄により生じる血行動態的障害（高い壁面せん断応力（WSS）およびその勾配（WSSG））と新規脳動脈瘤（de novo aneurysm）形成との関連を明らかにすることである。
  • 4例の臨床例を対象に、狭窄度は直径比で37%～49%であり、頂点から2.7～4.7mmの部位に存在した。
  • 2例に対してCFD（Computational Fluid Dynamics、計算流体力学）シミュレーションを実施した結果、近位部狭窄によって頂点部において生理的範囲を超えるWSS（>7Pa）が観察され、WSSおよびWSSGが約2倍に増加した。
  • これらの結果より、近位部狭窄は頂点部における高いWSSと高い正のWSSGをもたらし、新規脳動脈瘤形成の誘因となる可能性が示唆された。

(030) Keshavarzi [14]

📕 書誌情報

Two-dimensional computational analysis of microbubbles in hemodialysis.

Gholamreza Keshavarzi, Tracie J Barber, Guan Yeoh, Anne Simmons, John A Reizes

Artif Organs, 2013 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

血液透析におけるマイクロバブルの二次元数値解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、血液透析（hemodialysis: HD）時に発生するマイクロバブルの動態について、特にエアトラップ内の挙動に焦点を当てて、数値流体力学（computational fluid dynamics: CFD）を用いて解析することである。
  • HD患者において蓄積曝露が臨床的に重要であるとの観点から、エアトラップがマイクロバブルの検出・除去に十分でない可能性について、血流とバブルの動態をCFDシミュレーションにより評価した。
  • 解析の結果、直径50 μm未満のバブルおよび直径50-200 μmの大部分のバブルは、エアトラップを通過することが示された。
  • したがって、一般的なエアトラップでは200 μm未満のバブルの除去効果が不十分であり、HD関連合併症予防の観点から改良の必要性が示唆された。

(031) Xu [18]

📕 書誌情報

Hemodynamic Changes Caused by Flow Diverters in Rabbit Aneurysm Models: Comparison of Virtual and Realistic FD Deployments Based on Micro-CT Reconstruction.

Jinyu Xu, Benqiang Deng, Yibin Fang, Ying Yu, Jiyong Cheng, Shengzhang Wang, Kuizhong Wang, Jian-Min Liu, Qinghai Huang

PLoS One, 2013

💬 AI 翻訳タイトル

ラビット動脈瘤モデルにおけるフローダイバーター（FD）による血行動態変化：マイクロCT再構築を用いた仮想FD展開と実FD展開の比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、フローダイバーター（FD）留置による仮想展開と実際の（in vivo）展開の間で生じる血行動態（hemodynamics）の差異を、ラビット動脈瘤モデルを用いて評価することである。
  • 方法として、14匹のラビット動脈瘤モデルにFDを留置し、マイクロCTによる実FD形状再構築およびSolidWorksソフトウェアによる仮想FD形状再構築に基づき、血管モデルを作成し、CFD（computational fluid dynamics）シミュレーションを実施した。
  • その結果、マイクロCTベースで計算された金属被覆率（metal coverage, MC）が35％を超えるグループAでは、正規化平均壁面せん断応力（wall shear stress, WSS）、相対滞留時間（relative residence time, RRT）、流入速度および流入量が仮想FD展開と比較して有意差を示した（圧力は有意差なし）ことが明らかとなった。
  • 結論として、本研究は、FDの金属被覆率に依存した実FD展開と仮想FD展開間の血行動態パラメータの差異を示し、仮想展開に基づく解析の限界と実FD展開の重要性を示唆するものである。

(032) Menon [29]

📕 書誌情報

Aortic outflow cannula tip design and orientation impacts cerebral perfusion during pediatric cardiopulmonary bypass procedures.

Prahlad G Menon, James F Antaki, Akif Undar, Kerem Pekkan

Ann Biomed Eng, 2013 Dec

💬 AI 翻訳タイトル

大動脈流出カニューレ先端の設計および方向が小児体外循環手術中の脳灌流に与える影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、体外循環（CPB）中における大動脈カニューレ先端形状とその方向が脳灌流に与える影響を評価し、より良いCPB灌流を可能にするカニューレ先端の再設計の有効性を検証することである。
  • 方法として、計算流体力学（CFD）解析を用いてクロスクランプされた大動脈弓モデルに対し、17種類のパラメトリックに変更された8FRエンドホールおよび複数のディフューザーコーン角度のカニューレ先端・ジェット入射角を組み合わせて検討し、さらに圧力‐流量実験も行った。
  • 結果として、エンドホールカニューレは大動脈弓横走時に腕頭動脈（BCA）への逆流を生じたが、ディフューザーコーン角を付加することでいかなる入射角においてもBCA逆流が除去され、特に10°ディフューザーコーン先端と四葉スワール誘導体（swirl inducer）との組合せで最良の圧力‐流量特性の改善が見られた。
  • 結論として、カニューレの方向や挿入深度は脳灌流に大きく影響を及ぼすが、ディフューザーコーン付きのカニューレ設計はBCAの逆流を防止し、臨床現場での任意の先端角度でも有用となりうる新たな解決策を提供する。

(033) Alfano [89]

📕 書誌情報

Intracranial aneurysms occur more frequently at bifurcation sites that typically experience higher hemodynamic stresses.

Jaclyn M Alfano, John Kolega, Sabareesh K Natarajan, Jianping Xiang, Rocco A Paluch, Elad I Levy, Adnan H Siddiqui, Hui Meng

Neurosurgery, 2013 Sep

💬 AI 翻訳タイトル

脳内動脈瘤は通常より高い血行力学的ストレスを受ける分岐部において高頻度で発生する

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳内動脈瘤（IA）が発生しやすい部位が、より高い血行力学的ストレスを特徴とするかどうかを明らかにすることである。
  • ウィリス動脈輪周辺のIA多発部位10箇所の血行力学的マイクロ環境を解析し、19報（26,418例）のシステマティックレビューによる発生傾向と、114分岐（31人）の画像ベース計算流体力学（CFD）解析で得られた血行力学的パラメータとの統計的関係を評価した。
  • 各分岐部において壁面せん断応力（wall shear stress）およびその空間勾配が算出され、IAの発生傾向は、分岐アペックス周囲の血行力学的インパクトゾーンにおけるこれら指標の大きさと有意に相関した。
  • すなわち、脳動脈分岐部のうち高い壁面せん断応力と強い流速勾配が存在する部位では、動物モデルで報告されてきたように、ヒトにおいても動脈瘤発生の感受性が高いことが示された。

(034) Janiga [29]

📕 書誌情報

Recommendations for accurate numerical blood flow simulations of stented intracranial aneurysms.

Gábor Janiga, Philipp Berg, Oliver Beuing, Mathias Neugebauer, Rocco Gasteiger, Bernhard Preim, Georg Rose, Martin Skalej, Dominique Thévenin

Biomed Tech (Berl), 2013 Jun

💬 AI 翻訳タイトル

ステント留置脳内動脈瘤に対する精度の高い数値的血流シミュレーションのための推奨事項

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、患者固有のステント留置脳内動脈瘤に対する高品質な計算流体力学（CFD）シミュレーションの最重要ステップをレビューし、精度の高いモデリング手法に関する具体的な推奨事項を提示することである。
  • 方法として、患者血管形状の正確な再現やステントの微細構造を考慮したメッシュ生成、流体特性の適切な記述、解析結果の定量的評価について検討を行った。
  • その結果、これら各段階の設定がCFDシミュレーションの品質に大きく影響することが確認され、特にステントのメッシュ生成と流体物性値設定が主要な課題であることが示された。
  • 結論として、本推奨事項は患者固有形状に対するステント留置のCFDシミュレーションモデル構築における品質向上に貢献し、今後の関連研究において有用な指針となることが期待される。

(035) Kono [28]

📕 書誌情報

Changes in wall shear stress magnitude after aneurysm rupture.

Kenichi Kono, Nagatsuki Tomura, Ryo Yoshimura, Tomoaki Terada

Acta Neurochir (Wien), 2013 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

動脈瘤破裂後における壁面せん断応力（wall shear stress）強度の変化

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤破裂リスクの予測に使用される代替血行動態パラメータを明らかにするために、計算流体力学（CFD）手法を用いて動脈瘤の解析を行うことである。
  • 二側性のミラーイメージ動脈瘤症例を対象とし、一方の動脈瘤が撮影直後に破裂した事例について、破裂前後の動脈瘤壁面せん断応力（wall shear stress）値の変化を分析した。
  • 破裂動脈瘤では、形状の変化により壁面せん断応力値が20-30%変化することが示された。
  • 本研究の知見より、未破裂動脈瘤と破裂動脈瘤を比較する従来のCFD研究は、動脈瘤破裂リスクの正確な推定に寄与しない可能性があり、CFD解析においては破裂後の動脈瘤形状変化を考慮すべきである。

(036) Goubergrits [14]

📕 書誌情報

Reproducibility of image-based analysis of cerebral aneurysm geometry and hemodynamics: an in-vitro study of magnetic resonance imaging, computed tomography, and three-dimensional rotational angiography.

L Goubergrits, J Schaller, U Kertzscher, Ch Petz, H-Ch Hege, A Spuler

J Neurol Surg A Cent Eur Neurosurg, 2013 Sep

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤の幾何学的および血行力学的画像解析の再現性：磁気共鳴画像法、コンピュータ断層撮影法、および三次元回転血管造影法のin vitro検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、磁気共鳴画像法（MRI）、コンピュータ断層撮影法（CT）、および三次元回転血管造影法（3DRA）による脳動脈瘤ファントムモデルの幾何学的および血行力学的画像解析の再現性を評価することである。
  • CTアンギオグラフィデータをもとに作製した脳動脈瘤ファントムモデルに対し、CT、MRI、および3DRAで画像取得後、再構築画像を用いた幾何学形状およびCFD（computational fluid dynamics）解析の比較を行った。
  • MRIおよび3DRAベースの再構築は、CTに比べて2.5倍優れた平均再構築誤差（0.097 mmおよび0.1 mm）を示し、CT再構築における表面全体の平均壁面せん断応力（WSS）の最大誤差は8%、MRI再構築における瘤嚢部の平均WSSの最大誤差は7%であった。
  • 以上より、CT、MRI、3DRAのいずれの画像法も動脈瘤の幾何学形状を適切に再現し、臨床的に有用なCFD解析を可能にすることが示された。

(037) Sugiyama [6]

📕 書誌情報

Computational simulation of convection-enhanced drug delivery in the non-human primate brainstem: a simple model predicting the drug distribution.

Shin-Ichiro Sugiyama, Ryuta Saito, Kenichi Funamoto, Toshio Nakayama, Yukihiko Sonoda, Yoji Yamashita, Tomoo Inoue, Toshihiro Kumabe, Toshiyuki Hayase, Teiji Tominaga

Neurol Res, 2013 Oct

💬 AI 翻訳タイトル

非ヒト霊長類脳幹における対流促進型薬剤送達の計算機シミュレーション：薬剤分布を予測する単純モデル

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、非ヒト霊長類脳幹における対流促進型薬剤送達（convection-enhanced delivery; CED）のシンプルな計算モデルを用いて薬剤分布を予測することである。
  • 方法として、ガドリニウム溶液を非ヒト霊長類脳幹に注入した3例のin vivo実験データと、T1強調磁気共鳴画像（MR画像）を基に再構築した脳幹表面の計算機シミュレーションを実施した。
  • 有限体積法に基づく数値流体力学（computational fluid dynamics; CFD）手法により、実験条件下での薬剤分布体積（Vd）を計算し、シミュレーション結果とin vivo実験の分布体積がよく一致することが確認された。
  • 本研究の手法は、非ヒト霊長類脳幹における対流型薬剤分布の予測に有用であり、今後のCED治療の計画や評価に応用可能である。

(038) Lee [12]

📕 書誌情報

The influence of elastic upstream artery length on fluid-structure interaction modeling: a comparative study using patient-specific cerebral aneurysm.

C J Lee, Y Zhang, H Takao, Y Murayama, Y Qian

Med Eng Phys, 2013 Sep

💬 AI 翻訳タイトル

弾性近位動脈長が流体-構造連成解析に与える影響：患者固有脳動脈瘤を用いた比較研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、患者固有の幾何形状を用いた流体-構造連成（FSI：fluid-structure interaction）シミュレーションにおいて、弾性近位動脈の長さおよび固体領域における拘束位置がシミュレーション精度に与える影響を検証することである。
  • 弾性近位動脈長の異なる3種のモデル（Long、Moderate、Short）を作成し、全モデルで同一の壁厚（0.5 mm）および弾性率（5 MPa）を設定した上で、FSIシミュレーションを実施した。
  • 結果として、最大メッシュ変位はLongモデルで最も大きかったが（0.491 mm）、他のモデル（Moderate: 0.3 mm、Short: 0.132 mm）との差は小さく、血行動態および力学的変数、動脈瘤体積や断面積の違いもいずれも軽微であった。
  • さらに、Shortモデルは他のモデルに比して計算時間が大幅に短縮され（Short: 11時間、Moderate: 19時間、Long: 21時間）、短い弾性近位動脈モデルであっても患者固有FSIシミュレーションの精度を損なわずに計算効率を向上できることが示唆された。

(039) Weichert [13]

📕 書誌情報

Simulation of intra-aneurysmal blood flow by different numerical methods.

Frank Weichert, Lars Walczak, Denis Fisseler, Tobias Opfermann, Mudassar Razzaq, Raphael Münster, Stefan Turek, Iris Grunwald, Christian Roth, Christian Veith, Mathias Wagner

Comput Math Methods Med, 2013

💬 AI 翻訳タイトル

異なる数値解析手法による脳動脈瘤内血流のシミュレーション

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、有限要素法（FEM）および格子ボルツマン法（LBM）を用いて、動脈瘤内血流シミュレーションのパラメータ設定法およびパラメータ空間の効率的探索手法を検討することである。
  • 2次元および3次元モデルにおいてCFD (Computational Fluid Dynamics) を適用し、簡略化したモデルを用いて血流および動脈瘤内渦度の初期シミュレーション結果を評価・比較した。
  • 解析の結果、LBMによる高速なパラメータ空間探索とFEMによる詳細解析を併用することが、血流理解の深化および脳動脈瘤ステント治療に影響を与える因子のより正確な解析につながる可能性が示唆された。
  • 本研究は、異なる数値解析手法の組み合わせによる効率的かつ精度の高い血流解析手法の有用性を示し、脳動脈瘤治療戦略の最適化に寄与する学術的意義を有する。

(040) Huang [41] ⭐

📕 書誌情報

Hemodynamic changes by flow diverters in rabbit aneurysm models: a computational fluid dynamic study based on micro-computed tomography reconstruction.

Qinghai Huang, Jinyu Xu, Jiyong Cheng, Shengzhang Wang, Kuizhong Wang, Jian-Min Liu

Stroke, 2013 Jul

💬 AI 翻訳タイトル

ウサギ動脈瘤モデルにおけるフローダイバーターによる血行動態変化：マイクロコンピュータ断層撮影再構築に基づく数値流体力学的研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、ウサギ動脈瘤モデルにおけるフローダイバーター（FD）留置後の血行動態変化を、マイクロコンピュータ断層撮影（micro-computed tomography）再構築および数値流体力学（CFD）解析により評価することである。
  • 14例のウサギを対象とした血管モデルおよびFDのマイクロCT画像を用い、各個体特異的な流入波形を境界条件としてCFDシミュレーションを実施し、FD留置および治癒に関連する血行動態パラメータを評価した。
  • 解析の結果、FD留置後には動脈瘤嚢内の平均壁せん断応力（wall shear stress）および流入量が有意に減少し、relative residence timeが有意に増加したが、動脈瘤内平均圧には有意な差が認められなかった。
  • 特に閉塞群ではrelative residence timeの増加率および流入量減少率が非閉塞群より高く、またFD留置後の流入位置が頸部中央域に集中する傾向を示したことから、これらの血行動態変化が治癒と密接に関連している可能性が示唆された。

(041) Pereira [58]

📕 書誌情報

Evaluation of the influence of inlet boundary conditions on computational fluid dynamics for intracranial aneurysms: a virtual experiment.

V M Pereira, O Brina, A Marcos Gonzales, A P Narata, P Bijlenga, K Schaller, K O Lovblad, R Ouared

J Biomech, 2013 May 31

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤に対する数値流体力学の入口境界条件の影響評価：仮想実験

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内動脈瘤（intracranial aneurysms, IAs）における数値流体力学（CFD）解析に用いられる入口境界条件（boundary conditions, BCs）が解析結果へ与える影響を評価することである。
  • 患者固有の動脈瘤血管形状モデルに対し、一般的および患者固有の拍動流カーブに基づくBCsを適用し、異なる入口長さをもつ3種類のモデルでCFD解析を実施し、得られた流線を高フレームレートのデジタルサブトラクション血管造影法（DSA）と比較した。
  • 非切断型入口血管モデルに対し一般的なWomersley境界条件を適用した場合、流線の挙動は造影剤の動きのパターンと一致し、さらに、最速速度場の壁面までの最小距離が有意に大きく（p=0.002）、平均渦度符号が異なることが示された。
  • これらの結果より、頸動脈眼動脈動脈瘤領域の信頼性の高いCFD解析には、入口血管の切断を避け、用いるCFD生成手法に依存しない解析モデルの作成が求められることが示唆された。

(042) Meng [824] ⭐

📕 書誌情報

High WSS or low WSS? Complex interactions of hemodynamics with intracranial aneurysm initiation, growth, and rupture: toward a unifying hypothesis.

H Meng, V M Tutino, J Xiang, A Siddiqui

AJNR Am J Neuroradiol, 2014 Jul

💬 AI 翻訳タイトル

高い壁面せん断応力（WSS）か低い壁面せん断応力か？ 脳内動脈瘤の発生、成長および破裂における血行動態の複雑な相互作用：統一的仮説の提唱

💬 AI 要約

  • 未破裂脳動脈瘤の発見増加やくも膜下出血による重篤な転帰、そして治療に伴うリスクとコストから、動脈瘤破裂リスクの客観的な予測指標の確立が求められている。
  • 画像ベースの数値流体力学（computational fluid dynamics, CFD）モデルは血行動態と脳動脈瘤破裂との関連を示唆しているが、壁面せん断応力（wall shear stress, WSS）に関する知見は相反している。
  • 本研究では、WSSの「高-低」論争は動脈瘤病態生理の複雑性に起因し、高WSSおよび低WSSの両方が脳動脈瘤の成長および破裂を駆動し得ると仮定した。
  • 提唱する仮説は、異なる脳動脈瘤の病態生理をCFDの結果と統合し、より信頼性の高いリスク予測因子の探索に貢献するものである。

(043) van Ooij [43]

📕 書誌情報

3D cine phase-contrast MRI at 3T in intracranial aneurysms compared with patient-specific computational fluid dynamics.

P van Ooij, J J Schneiders, H A Marquering, C B Majoie, E van Bavel, A J Nederveen

AJNR Am J Neuroradiol, 2013 Sep

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤における3T 3次元シネ位相比較MRIと患者固有の数値流体力学との比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、3次元位相コントラスト磁気共鳴画像法（3D PC-MR imaging）に基づく血流パターンを、患者固有の数値流体力学（CFD）による推定値と比較することである。
  • 8例の頭蓋内動脈瘤患者を対象に、2次元および3次元PC-MRイメージングデータから得た異なる流入境界条件を用いてCFD解析を実施し、両手法の速度ベクトルの大きさと角度、ならびに旋回エネルギー（singular flow energy）により評価した。
  • 結果として、収縮期においては渦流などの血流パターンが両手法間で類似していたが、拡張期では3D PC-MRイメージングの速度対雑音比が低いことから一貫性に欠けた。
  • このことから、収縮期においては3D PC-MRイメージングとCFDの間で血流パターンの可視化と旋回エネルギー算出に良好な一致が認められた一方、拡張期ではPC-MRイメージングの精度向上が臨床応用に重要であることが示唆された。

(044) Kono [92] ⭐

📕 書誌情報

Hemodynamics of 8 different configurations of stenting for bifurcation aneurysms.

K Kono, T Terada

AJNR Am J Neuroradiol, 2013 Oct

💬 AI 翻訳タイトル

分岐部動脈瘤に対する8種類のステント配置における血行動態解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、分岐部動脈瘤に対する8種類の異なるステント配置による血行動態を比較検討し、再開通率との関連を明らかにすることである。
  • 患者固有の非対称性分岐部動脈瘤のシリコンモデルを作製し、Enterprise閉鎖型ステントを8通りの構成で配置した後、マイクロCTによる3次元画像取得およびCFD（Computational Fluid Dynamics）解析を実施した。
  • サイクル平均速度および壁面せん断応力（WSS）はすべてのステント配置で減少し、とりわけキッシングYステントとクロッシングYステントにおいて最も強い減少（最大54%）が認められた。
  • キッシングY及びクロッシングYステントは、ステント構造の細径化により透過性（porosity）を低下させ、衝突血流の方向を変化させることで、分岐部動脈瘤内血流速度を強力に制御し、SACEにおける再開通率の低下に寄与する可能性が示唆された。

(045) Jeong [10]

📕 書誌情報

Effects of framing coil shape, orientation, and thickness on intra-aneurysmal flow.

Woowon Jeong, Moon Hee Han, Kyehan Rhee

Med Biol Eng Comput, 2013 Sep

💬 AI 翻訳タイトル

フレーミングコイルの形状、配向および太さが脳動脈瘤内血流に及ぼす影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、フレーミングコイルの幾何学的特性が脳動脈瘤の血栓塞栓療法（thromboembolization）効果に及ぼす影響を調査することである。
  • 異なる形状（ボルテックス型、ケージ型）、配向（横断、平行、直交）および太さを有するコイルで充填した側方型動脈瘤をモデル化し、数値流体力学（CFD）により血行動態を解析した。
  • ボルテックスコイルの直交配向やケージ型コイルの平行配向では、ドーム領域への流入、渦度、壁せん断応力が高く、血栓塞栓には不利な血行動態環境が確認され、さらに太いコイルも同様の傾向を示した。
  • 瘤内横断面遠位半分の開口面積がドーム領域への流入量および渦度と有意な相関を示したことから、動脈瘤の遠位横断面をコイルにより効果的に閉塞することで、血栓塞栓に有利な血行動態環境を作り出すことができると結論づけられる。

(046) Kadasi [80] ⭐

📕 書誌情報

Colocalization of thin-walled dome regions with low hemodynamic wall shear stress in unruptured cerebral aneurysms.

Laith M Kadasi, Walter C Dent, Adel M Malek

J Neurosurg, 2013 Jul

💬 AI 翻訳タイトル

未破裂脳動脈瘤における薄壁ドーム領域と低ヘモダイナミクス壁面せん断応力の共局在

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤ドーム部の局所的な壁厚減少と推定された血行動態指標との空間的関係を評価し、低い壁面せん断応力（WSS）が動脈瘤壁の変性と相関するという仮説を検証することである。
  • 16例14人の患者から得られた回転血管造影画像に基づき、定常状態の数値流体力学（CFD）解析および一部時間依存性解析を用いて、WSS、WSSの空間勾配（WSSG）、および圧力マッピングを行った。
  • 組織透過性に基づき顕微鏡下で分類推定した局所的な薄壁部と隣接する正常部で数値比較した結果、薄壁ドーム領域ではWSS（0.381 Pa対0.816 Pa；p<0.0001）およびログWSSG、ログWSS×WSSGの値が有意に低いことが明らかとなり、多変量ロジスティック回帰分析により薄壁部の独立した関連要因として低WSSおよび高い圧力差が抽出された（AUC=0.80）。
  • これらの結果は定常解析・時間依存解析において一貫して認められ、未破裂脳動脈瘤の薄壁部は低WSS領域と共局在することから、流れの停滞領域と壁薄化との間に細胞レベルの力学的応答機構（mechanotransduction）の存在を示唆している。

(047) Otani [41]

📕 書誌情報

Computational fluid dynamics of blood flow in coil-embolized aneurysms: effect of packing density on flow stagnation in an idealized geometry.

Tomohiro Otani, Masanori Nakamura, Toshiyuki Fujinaka, Masayuki Hirata, Junko Kuroda, Katsuhiko Shibano, Shigeo Wada

Med Biol Eng Comput, 2013 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

コイル塞栓術後脳動脈瘤内血流の数値流体力学解析：理想化幾何学モデルにおけるパッキング密度が流れ停滞に及ぼす影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、さまざまなパッキング密度でコイル塞栓された異なる位置の脳動脈瘤における血流力学を解析し、流れの停滞に有効なパッキング密度を検討することである。
  • 理想化された終末型および側壁型動脈瘤の幾何学モデルを用いて、コイル塞栓部を多孔質媒体モデルで血流解析し、SVR（stagnant volume ratio：停滞体積比）に基づき塞栓効果を定量評価した。
  • 全ての動脈瘤タイプと角度において、パッキング密度の増加に伴いSVRは増加したが、その増加傾向は動脈瘤の種類により異なり、特に側壁型では低いパッキング密度でも高いSVRが示された一方、終末型では動脈瘤角度への依存性が高かった。
  • これらの結果から、流れの停滞を達成するのに必要なパッキング密度は動脈瘤の種類や相対的位置により異なり、特に親動脈と角度のある終末型動脈瘤では高いパッキング密度が必要とされることが示唆された。

(048) Tanemura

📕 書誌情報

Changes in hemodynamics after placing intracranial stents.

Hiroshi Tanemura, Fujimaro Ishida, Yoichi Miura, Yasuyuki Umeda, Keiji Fukazawa, Hidenori Suzuki, Hiroshi Sakaida, Satoshi Matsushima, Shinichi Shimosaka, Waro Taki

Neurol Med Chir (Tokyo), 2013

  • 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

頭蓋内ステント留置後の血行動態変化

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内ステント留置が脳動脈瘤周囲の局所血行動態に及ぼす影響を計算流体力学（CFD）解析を用いて評価することである。
  • 患者固有の三次元回転血管造影データから構築した嚢状動脈瘤モデルおよびブリスター様動脈瘤モデルに対し、Enterprise™ VRDステントを仮想的に留置し、ステントの有無でCFD解析を実施した。
  • ステント留置後、嚢状モデルでは三次元流線に有意な変化はみられなかったが、ブリスター様モデルでは僅かな変化が認められた一方、両モデルともステント留置により壁面せん断応力（WSS）および流速の低下、振動性せん断指数やWSS勾配、相対滞留時間の上昇が示された。
  • 本研究は限定的なシミュレーションではあるものの、これらの血行動態変化はステント併用コイル塞栓術後のネック残存部にも生じる可能性が示唆され、ステントの補助効果の一因となり得ることが示された。

(049) Park [9]

📕 書誌情報

Computational modeling with fluid-structure interaction of the severe m1 stenosis before and after stenting.

Soonchan Park, Sang-Wook Lee, Ok Kyun Lim, Inki Min, Minhtuan Nguyen, Young Bae Ko, Kyunghwan Yoon, Dae Chul Suh

Neurointervention, 2013 Feb

  • Keywords: Atherosclerosis, Cerebral artery, Computational modeling, Fluid structure interaction, Stenting

  • DOI: 10.5469/neuroint.2013.8.1.23

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 9
    • FWCI: 0.896
    • Citation Percentile: 84.21

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

重度M1狭窄のステント留置前後における流体-構造連成(FSI)計算モデル化

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、症候性重度脳内(M1)動脈狭窄のステント留置前後における流体-構造連成(FSI)を用いたプラーク力学解析手法を示すことである。
  • 方法として、3次元血管造影画像を基に血管形状を再構築し、表面平滑化および枝血管のトリミング後、ADINA Ver 8.5を用いて血流解析を行い、ステント留置前後の壁面せん断応力（WSS）、ピーク速度、圧力分布を評価した。
  • 結果として、剛体壁モデルと弾性壁モデルのWSS分布は、狭窄部位を除き大きな差はなかったが、ステント留置後にWSSが大きく減少し、CFDおよびFSI両シミュレーションにて収縮期で15〜20Pa、拡張終末期で3〜5Paとなった。
  • 結論として、FSIシミュレーションは限られた血管壁寸法条件下でも実施可能であり、ステント留置前後のWSSや血流速度、壁圧の変化を明らかにできた点が本研究の学術的貢献である。

(050) Hodis [26]

📕 書誌情報

Computational fluid dynamics simulation of an anterior communicating artery ruptured during angiography.

Simona Hodis, Susheil Uthamaraj, Giuseppe Lanzino, David F Kallmes, Dan Dragomir-Daescu

J Neurointerv Surg, 2014 Mar

💬 AI 翻訳タイトル

血管造影中に破裂した前交連動脈の数値流体力学シミュレーション

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、三次元回転血管造影直後に自然破裂した前交連動脈の血行動態環境を数値流体力学（CFD）により解析することである。
  • 破裂部位の局在は、デジタルサブトラクション血管造影（DSA）により動脈瘤ドーム内で特定された。
  • CFD解析の結果、集中したジェット流が破裂点に直接衝突し、また収縮期における最高圧と壁面せん断応力（wall shear stress）は破裂部位付近で最大となった。
  • 本研究は、実際の破裂動脈瘤を対象としたCFD解析が、破裂機序の理解や予測において重要な知見を提供することを示した。

(051) Shi [8]

📕 書誌情報

In vitro strain measurements in cerebral aneurysm models for cyber-physical diagnosis.

Chaoyang Shi, Masahiro Kojima, Hitomi Anzai, Carlos Tercero, Seiichi Ikeda, Makoto Ohta, Toshio Fukuda, Fumihito Arai, Zoran Najdovski, Makoto Negoro, Keiko Irie

Int J Med Robot, 2013 Jun

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤モデルにおけるサイバーフィジカル診断のためのin vitroひずみ計測

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤の成長および破裂メカニズムの理解と、それに基づく新たな診断技術の開発に寄与することである。
  • 本研究では、患者固有データに基づく脳動脈瘤のメンブレン状シリコンモデルを作成し、in vitroで動的ひずみ計測およびCFD（数値流体力学：Computational Fluid Dynamics）シミュレーションを組み合わせたサイバーフィジカル診断システムを提案した。
  • 実験の結果、距離および面積ひずみの最大値は動脈瘤頸部で最も大きく（それぞれ0.042および0.052）、ついで動脈瘤ドーム、主血管部の順であった。
  • 本研究は、脳動脈瘤内での動的ひずみ計測が可能な新たな実験プラットフォームを示し、CFDシミュレーションとの組み合わせによって動脈瘤の進展傾向予測および高度診断への応用可能性を示した。

(052) Karmonik [8]

📕 書誌情報

Quantification of speed-up and accuracy of multi-CPU computational flow dynamics simulations of hemodynamics in a posterior communicating artery aneurysm of complex geometry.

Christof Karmonik, Christopher Yen, Edgar Gabriel, Sasan Partovi, Marc Horner, Yi J Zhang, Richard P Klucznik, Orlando Diaz, Robert G Grossman

J Neurointerv Surg, 2013 Nov

💬 AI 翻訳タイトル

複雑な形状を有する後交通動脈瘤における多CPU並列計算流体力学シミュレーションの高速化および精度の定量評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、患者由来の双葉性後交通動脈瘤モデルを対象として、多CPU並列パルスCFD（計算流体力学）シミュレーションにおける性能向上と、解の精度変化を同時に評価することである。
  • 2、4、6、8、10、および12プロセッサを用いたシミュレーションを実施し、臨床用ワークステーションと類似した計算能力を持つデュアルコアデュアルCPU機のベースラインと比較した。
  • 計算時間はベースラインの9時間10分から10CPU使用時の2時間34分まで短縮され、速度向上は最大10CPU使用時で3.57倍となり、速度効率と計算コストはプロセッサ数増加に伴い減少したが、相対速度成分偏差は0.0073％未満であった。
  • 動脈瘤の血流動態シミュレーションにおいて、精度を損なうことなく、多CPU並列計算により計算時間を最大3.57倍（10CPU使用時）、2時間34分まで短縮できることが示された。

(053) Hodis [4]

📕 書誌情報

Computational fluid dynamics simulation of an anterior communicating artery ruptured during angiography.

Simona Hodis, Susheil Uthamaraj, Giuseppe Lanzino, David F Kallmes, Dan Dragomir-Daescu

BMJ Case Rep, 2013 Mar 07

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤塞栓術中に破裂した前交通動脈の計算流体力学シミュレーション

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、三次元回転血管造影直後に自発的に破裂した前交通動脈の血行動態環境を計算流体力学（CFD）解析により評価することである。
  • デジタルサブトラクション血管造影（DSA）により動脈瘤頂部内の破裂部位を特定した。
  • CFD解析の結果、集中したジェット流が直接破裂部位に衝突していることを示した。
  • 最高収縮期圧および壁面せん断応力（wall shear stress）はいずれも破裂部位付近で最大となり、脳動脈瘤破裂メカニズムの理解に学術的貢献をした。

(054) Baker [37]

📕 書誌情報

Effects of pulmonary artery banding and retrograde aortic arch obstruction on the hybrid palliation of hypoplastic left heart syndrome.

Catriona E Baker, Chiara Corsini, Daria Cosentino, Gabriele Dubini, Giancarlo Pennati, Francesco Migliavacca, Tain-Yen Hsia

J Thorac Cardiovasc Surg, 2013 Dec

  • Keywords: 17, 20, 3-dimensional, 3D, CFD, HLHS, LPN, PA, Qp, Qs, RAAO, computational fluid dynamics, hypoplastic left heart syndrome, lumped parameter network, pulmonary artery, pulmonary flow, retrograde aortic arch obstruction, systemic flow

  • DOI: 10.1016/j.jtcvs.2013.01.038

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 37
    • FWCI: 2.915
    • Citation Percentile: 94.11 ⭐

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

肺動脈絞扼および逆行性大動脈弓狭窄が低形成左心症候群ハイブリッド姑息術に及ぼす影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、低形成左心症候群(hypoplastic left heart syndrome)に対するハイブリッド姑息術における肺動脈絞扼径および逆行性大動脈弓低形成・狭窄が全身・脳循環および酸素運搬に及ぼす影響をコンピュータシミュレーションにより評価することである。
  • 3次元幾何学モデルと全身循環の水力学ネットワークを結合した計算モデルを用い、肺動脈絞扼径や大動脈弓径、峡部狭窄条件を変化させてシミュレーションを実施した。
  • その結果、肺動脈枝を2 mmに絞扼すると肺血流と体血流の比が1:1に近づき、混合静脈血酸素飽和度および全身酸素運搬量が最大となったが、逆行性大動脈弓径または峡部径が3 mm未満の場合、脳・冠灌流は著しく低下した。
  • 以上より、分枝肺動脈絞扼の微細な調整がハイブリッド姑息術の全体的な循環動態に大きく影響し、また、大動脈弓・峡部の狭窄が脳・冠循環灌流不全を生じうることから、術前の精密な画像評価と適切な絞扼が重要であることが示された。

(055) van Ooij [78] ⭐

📕 書誌情報

Wall shear stress estimated with phase contrast MRI in an in vitro and in vivo intracranial aneurysm.

Pim van Ooij, Wouter V Potters, Annetje Guédon, Joppe J Schneiders, Henk A Marquering, Charles B Majoie, Ed vanBavel, Aart J Nederveen

J Magn Reson Imaging, 2013 Oct

💬 AI 翻訳タイトル

位相差MRIによるin vitroおよびin vivo脳内動脈瘤における壁面せん断応力の推定

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、in vitroおよびin vivo脳内動脈瘤における壁面せん断応力（WSS）推定の評価を、位相差磁気共鳴画像法（PC-MRI）による推定と数値流体力学（CFD）との比較により実施することであった。
  • まずin vitroモデルを用い、定常および拍動流条件下で高解像度PC-MRIによりWSSを推定し、CFDシミュレーションと比較した。次に、異なる空間分解能で取得された定常PC-MRIデータからWSSを推定し、さらにin vivo拍動データについても両手法を比較した。
  • PC-MRIとCFDにより算出されたWSS方向および大きさには中程度の定量的一致（ファントムでSpearman ρ = 0.69）が認められ、両手法で大きさには差が見られる一方、WSSベクトルの方向には定性的な一致が認められた。PC-MRIの解像度を上げることで平均WSSが増加し、より複雑なWSSパターンが明らかとなった。
  • 以上より、in vitroおよびin vivo動脈瘤形状においてPC-MRIデータに基づくWSSパターン推定が可能であり、CFDと類似したWSS方向も判別できることが示された。

(056) Fukazawa [100] ⭐

📕 書誌情報

Using computational fluid dynamics analysis to characterize local hemodynamic features of middle cerebral artery aneurysm rupture points.

Keiji Fukazawa, Fujimaro Ishida, Yasuyuki Umeda, Yoichi Miura, Shinichi Shimosaka, Satoshi Matsushima, Waro Taki, Hidenori Suzuki

World Neurosurg, 2015 Jan

  • Keywords: Computational fluid dynamics, Local hemodynamics, Rupture point, Ruptured cerebral aneurysm, Wall shear stress

  • DOI: 10.1016/j.wneu.2013.02.012

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 100
    • FWCI: 3.731 ⭐
    • Citation Percentile: 99.99 🌟

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

中大脳動脈瘤破裂点の局所血行動態的特徴の定量評価における数値流体力学解析の応用

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、数値流体力学 (CFD) 解析を用いて、脳動脈瘤の破裂点と血行動態的特徴との関連を明らかにすることである。
  • 十二症例の破裂した中大脳動脈分岐部動脈瘤を三次元CT血管造影およびCFD解析により評価し、破裂点は術中ビデオにて3名の脳神経外科医が判定した。
  • 解析の結果、破裂点での壁せん断応力 (wall shear stress, WSS) は、動脈瘤ドームおよび母血管よりも有意に低く（P<.01）、全ての破裂点が母血管WSSの11.2%以下の領域に位置し、かつ低流速域および複雑な流れパターンと関連していた。
  • 本研究は、局所血行動態的特徴と動脈瘤破裂点との関連性を示し、CFD解析による著明な低WSS領域の同定が動脈瘤破裂点の推定に有用である可能性を示唆した。

(057) Xu [67] ⭐

📕 書誌情報

Morphological and hemodynamic analysis of mirror posterior communicating artery aneurysms.

Jinyu Xu, Ying Yu, Xi Wu, Yongfa Wu, Che Jiang, Shengzhang Wang, Qinghai Huang, Jianmin Liu

PLoS One, 2013

💬 AI 翻訳タイトル

ミラー後交通動脈瘤の形態学的および血行力学的解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、三次元血管撮影および計算流体力学（CFD）技術を用いて、脳動脈瘤破裂の状態を識別するための重要な血行力学的および形態学的パラメータを明らかにすることである。
  • ミラー後交通動脈瘤（Pcom-MANs）を有する8例の患者を対象に、破裂群と未破裂群に分け、5つの形態学的パラメータと3つの血行力学的パラメータの有意性を評価した。
  • 破裂群では動脈瘤嚢内の正規化平均壁面せん断応力（WSS）が有意に低く（0.52±0.20対0.81±0.21, P=0.012）、低WSS領域の割合が高く（4.11±4.66%対0.02±0.06%, P=0.018）、さらにARも高値を示した（1.04±0.21対0.70±0.17, P=0.012）。
  • Pcom-MANsは動脈瘤破裂の要因解明に有用な疾患モデルとなり得ることが示され、動脈瘤破裂状態の識別には形態だけでなく血行力学も同程度に重要であると結論された。

(058) Pereira [23]

📕 書誌情報

Biology and hemodynamics of aneurismal vasculopathies.

Vitor Mendes Pereira, Olivier Brina, Ana Marcos Gonzalez, Ana Paula Narata, Rafik Ouared, Lovblad Karl-Olof

Eur J Radiol, 2013 Oct

  • Keywords: ACA, CFD, CT, Cerebral vasculopathy, Hemodynamics, Intracranial aneurysm, MCA, MRI, Rupture, SAH, Wall disease and angiography, anterior communicating artery, computational flow dynamics, computed tomography, magnetic resonance imaging, middle cerebral artery, subarachnoid hemorrhage

  • DOI: 10.1016/j.ejrad.2012.12.012

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 23
    • FWCI: 0.607
    • Citation Percentile: 62.15

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

動脈瘤性血管障害の生物学と血行力学

💬 AI 要約

  • 本研究は、動脈瘤を特徴とする動脈瘤性血管障害の生物学および血行力学（hemodynamics）について検討することを目的とした。
  • 動脈瘤の形成は、内因性の素因とエピジェネティック因子、特に頭蓋内血行力学を含む複雑な生物学的過程であることが示された。
  • 患者固有の血管モデルに計算流体力学（computational flow dynamics）を応用することで、嚢状動脈瘤の成長および破裂に関する最新の血行力学的概念が明らかにされた。
  • さらに、動脈瘤の形態および病因における多様なフェノタイプ（phenotype）とその顕著な変動性についても記述し、本分野における知見の拡充が示唆された。

(059) Prabhakarpandian [310] ⭐

📕 書誌情報

SyM-BBB: a microfluidic Blood Brain Barrier model.

Balabhaskar Prabhakarpandian, Ming-Che Shen, Joseph B Nichols, Ivy R Mills, Marta Sidoryk-Wegrzynowicz, Michael Aschner, Kapil Pant

Lab Chip, 2013 Mar 21

💬 AI 翻訳タイトル

SyM-BBB：マイクロフルイディクスによる血液脳関門モデル

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、従来の血液脳関門（Blood-Brain Barrier, BBB）モデルの限界点を克服するため、マイクロフルイディクス技術を用いた新規合成微小血管BBBモデル（SyM-BBB）を開発することである。
  • 本モデルは、光学的に透明なプラスチック製チップと微小循環サイズの二室構造を有し、アピカル側に内皮細胞、バソラテラル側に神経細胞または条件培地を播種可能な設計となっている。
  • ラット由来不死化脳内皮細胞系（RBE4）とアストロサイト条件培地（Astrocyte Conditioned Media, ACM）の灌流下で評価を行った結果、タイトジャンクション分子の発現上昇およびBBBの透過性維持が確認された。
  • さらに、トランスポーターアッセイも本モデルで成功裏に実施され、SyM-BBBが機能的なin vitro BBBモデルとして有用であることを示した。

(060) Sequeira [46]

📕 書誌情報

The diagnostic utility of folate receptor autoantibodies in blood.

Jeffrey M Sequeira, Vincent Th Ramaekers, Edward V Quadros

Clin Chem Lab Med, 2013 Mar 01

💬 AI 翻訳タイトル

血中における葉酸受容体自己抗体の診断的有用性

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、血中における葉酸受容体α（FRα）に対する自己抗体（AuAbs）の診断的有用性を明らかにし、葉酸関連疾患との関係を検討することである。
  • 方法として、患者血清中のFRαに対するブロッキング抗体およびバインディング抗体を特異的アッセイで測定し、その結合特性や親和性、交差反応性を解析した。
  • その結果、NTD妊娠例の女性では主にIgG1およびIgG2アイソタイプ、脳葉酸欠乏症（CFD）の小児ではIgG1およびIgG4アイソタイプのAuAbsが検出され、これらの自己抗体は葉酸の取り込み阻害や抗原抗体反応性炎症を介して病的効果を示した。
  • 結論として、FRαに対するAuAbsは、胎児および新生児の発達異常に関連しており、早期発見と介入によりこれらの自己抗体曝露による影響を予防または回復できる可能性が示された。

(061) Ramaekers [76]

📕 書誌情報

Clinical recognition and aspects of the cerebral folate deficiency syndromes.

Vincent Ramaekers, Jeffrey M Sequeira, Edward V Quadros

Clin Chem Lab Med, 2013 Mar 01

💬 AI 翻訳タイトル

脳葉酸欠乏症候群（Cerebral Folate Deficiency Syndromes）の臨床的認知および諸側面

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、中枢神経系（CNS）外での葉酸（folate）状態が正常であるにもかかわらず、脳脊髄液（CSF）中のN5-メチルテトラヒドロ葉酸（MTHF）が低下しているあらゆる神経精神疾患として脳葉酸欠乏症（CFD）を定義し、その臨床像と原因を明らかにすることである。
  • 主な手法として、CFD症候群の基礎原因となる血清中の葉酸受容体α（folate receptor-α: FRα）に対する遮断型自己抗体の存在と、これが脈絡叢上皮細胞のFRαに結合することによるMTHF輸送阻害を調査した。
  • その結果、FR抗体は血清中での力価が時間とともに大きく変動し、CFDの他の稀な原因としてはFOLR-1遺伝子変異、ミトコンドリア障害、葉酸代謝に関する先天異常などが挙げられた。
  • 結論として、CFD症候群に対する認識を高めることで、自己免疫性や遺伝性に起因する本疾患群の早期発見・診断および治療予後の改善が期待される。

(062) Graziano [13]

📕 書誌情報

3D computational fluid dynamics of a treated vertebrobasilar giant aneurysm: a multistage analysis.

F Graziano, V M Russo, W Wang, D Khismatullin, A J Ulm

AJNR Am J Neuroradiol, 2013 Jul

💬 AI 翻訳タイトル

治療済み椎骨脳底巨大動脈瘤の3次元計算流体力学解析：多段階的解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、椎骨脳底接合部(vertebrobasilar junction, VBJ)における巨大動脈瘤の形成および再開通機序に関連する血行動態要因を3次元計算流体力学(3D CFD)を用いて詳細に解析することである。
  • 固定化成人遺体標本（VBJ巨大動脈瘤を有し、放射線学的に特徴付けおよび血管内塞栓術で治療されたもの）を用いて、その解剖学的構造に基づいた3D CFDモデルを作成し、各治療段階をシミュレーションした。
  • 3D CFD解析の結果、動脈瘤の頸部で高い壁面せん断応力・高静水圧・高流速の血行動態ストレス領域が認められ、これは実際の治療中に観察された再開通部位と一致した。
  • 動脈瘤の形態的特徴、部位、および患者個別の血管構造は治療方針決定における主要因であり、3D CFD研究は部分的コイルあるいはOnyxによる塞栓後の動脈瘤内環境が頸部への血行動態ストレスを誘発し再開通リスクを高める可能性を示唆している。

(063) Masoumi

📕 書誌情報

2D Computational Fluid Dynamic Modeling of Human Ventricle System Based on Fluid-Solid Interaction and Pulsatile Flow.

Nafiseh Masoumi, F Framanzad, Behnam Zamanian, A S Seddighi, M H Moosavi, S Najarian, Dariush Bastani

Basic Clin Neurosci, 2013

  • Keywords: Cerebrospinal Fluid, Computational Fluid Dynamics (CFD), FSI modeling, Hydrodynamics, Pulsatile

  • 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

流体-固体相互作用および拍動流に基づいた2次元ヒト脳室系の数値流体力学モデル化

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳脊髄液（CSF）流体力学と頭蓋内圧の理解を深め、病態の解明および治療法の向上に資するための信頼性の高い計算的手法の構築である。
  • 方法として、脳室系におけるCSF流れをシミュレーションするため、弾性壁を仮定した流体-固体相互作用（FSI）モデルを構築し、拍動性入力を境界条件として設定し、さらに剛体条件と柔軟条件を用いて脳実質の影響を評価した。
  • その結果、柔軟モデルは臨床研究で指摘されている拡張期逆流現象（diastolic back flow）を再現できたため、剛体モデルよりも実験データとの整合性が高かった。
  • 結論として、本CFD解析によりCSF圧および流速分布が実験データと一致し、脳実質との相互作用を考慮したモデルの有用性が示唆された。

(064) Cebral [106]

📕 書誌情報

Suggested connections between risk factors of intracranial aneurysms: a review.

Juan R Cebral, Marcelo Raschi

Ann Biomed Eng, 2013 Jul

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤の危険因子間の関連性に関する提案：レビュー

💬 AI 要約

  • 本稿の目的は、脳動脈瘤の危険因子に関する研究およびこれらの危険因子を結びつける仮説や、動脈瘤の自然史を制御する基礎的なメカニズムについて概説することである。
  • 本レビューの結果、動脈瘤の進展の中心には、血行力学的負荷および生体力学的ストレスの変化に応答した血管壁の変性と脆弱化のサイクルが存在することが示唆された。
  • この進行性の血管壁劣化は、動脈瘤が安定化するか破裂するまで幾何学形態の変化を促進する。
  • 動脈瘤の部位、遺伝的要因、喫煙、併存疾患（co-morbidities）、高血圧などの危険因子は、このサイクルの異なる要素に影響を及ぼすと考えられるが、それらの相互作用や相対的重要性については依然として明確に解明されていない。

(065) Miura [190] ⭐

📕 書誌情報

Low wall shear stress is independently associated with the rupture status of middle cerebral artery aneurysms.

Yoichi Miura, Fujimaro Ishida, Yasuyuki Umeda, Hiroshi Tanemura, Hidenori Suzuki, Satoshi Matsushima, Shinichi Shimosaka, Waro Taki

Stroke, 2013 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

低壁面せん断応力（Wall Shear Stress）は中大脳動脈瘤の破裂状態と独立して関連する

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、コンピュータ流体力学（Computational Fluid Dynamics: CFD）解析を用いて、中大脳動脈瘤（middle cerebral artery aneurysms）の破裂状態を独立して特徴づける血行動態パラメータを明らかにすることである。
  • 106例の患者固有形状（破裂瘤43例、未破裂瘤63例）を対象として、形態学的および血行動態的パラメータを比較し、多変量ロジスティック回帰分析を行った。
  • 単変量解析の結果、アスペクト比、壁面せん断応力（WSS）、正規化WSS、振動性せん断指数（Oscillatory Shear Index）、WSS勾配、および動脈瘤形成指数が有意な指標であったが、多変量解析では低WSSのみが中大脳動脈瘤の破裂状態と有意に関連していた。
  • 本研究は、WSSが中大脳動脈瘤の破裂状態を特徴づける上で最も信頼性の高いパラメータである可能性を示唆しており、血行動態評価におけるWSSの有用性を学術的に示した。

(066) Menon [31]

📕 書誌情報

Characterization of neonatal aortic cannula jet flow regimes for improved cardiopulmonary bypass.

Prahlad G Menon, Nikola Teslovich, Chia-Yuan Chen, Akif Undar, Kerem Pekkan

J Biomech, 2013 Jan 18

💬 AI 翻訳タイトル

新生児大動脈カニューレのジェット流れ状態の特性評価と体外循環法の改善

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、新生児心肺バイパス(CPB)時に使用される大動脈カニューレのジェット流れ状態を詳細に解析し、血液損傷や神経合併症などのリスク低減に寄与するカニューレ設計と挿入戦略の改善に資することである。
  • 方法としては、最先端の小児用カニューレ先端のmicroCTスキャンデータを基に、直接数値シミュレーション(direct numerical simulation, DNS)による計算流体力学(CFD)を用いて生理学的レイノルズ数範囲内におけるジェット後流の基礎的な血行動態性能を評価し、さらに時間分解流れ可視化および粒子画像流速計測（PIV）による定性的・定量的検証を行った。
  • 結果として、標準的なエンドホールカニューレ先端設計に対しては、個別化された新生児大動脈モデルを用いた血液損傷指標の数値評価を実施し、これらの知見を基に、ジェット流制御性・血液損傷減少・出口力低減および許容流量向上を実現する新規拡散型カニューレ先端の有用性が提案された。
  • 結論として、本研究で示されたカニューレジェット流設計パラダイムは、従来にないフローコントロール実現と圧力損失および流出量特性の最適化への学術的貢献を持ち、今後の外科的カニューレ挿入角度や深度などの手技的最適化にも重要な示唆を与える。

(067) Valen-Sendstad [81] ⭐

📕 書誌情報

High-resolution CFD detects high-frequency velocity fluctuations in bifurcation, but not sidewall, aneurysms.

Kristian Valen-Sendstad, Kent-André Mardal, David A Steinman

J Biomech, 2013 Jan 18

💬 AI 翻訳タイトル

高解像度CFDは分岐部動脈瘤における高周波速度変動を検出するが、側壁動脈瘤では検出しない

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、適切な解像度で構築されたCFD（計算流体力学）モデルにおいて、高周波の血流変動がより広範に存在するかを検証することである。
  • 方法として、12例の解剖学的に現実的な中大脳動脈（MCA）動脈瘤のCTアンギオグラムから得られたデータをもとにデジタル分割を行い、分岐部型と側壁型の動脈瘤に分類した上で、時間・空間分解能0.1ms・0.1mmの高解像度CFDシミュレーションを定常流入速度0.5m/sで実施した。
  • その結果、12例中5例（いずれも破裂分岐部動脈瘤）で、最大900Hzにも及ぶ高周波エネルギー速度変動が検出されたが、全ての側壁動脈瘤は速やかに安定し、定常状態に到達した。
  • 十分な時間的・空間的解像度を持つCFDシミュレーションでなければ分岐部動脈瘤における急峻かつエネルギッシュな速度変動が見過ごされる可能性があり、これらの変動は動脈瘤破裂のメカノバイオロジーならびに分岐部・側壁型動脈瘤における破裂予測因子の二分性に関連すると考えられる。

(068) Savitz [135]

📕 書誌情報

Inflammation and neurological disease-related genes are differentially expressed in depressed patients with mood disorders and correlate with morphometric and functional imaging abnormalities.

Jonathan Savitz, Mark Barton Frank, Teresa Victor, Melissa Bebak, Julie H Marino, Patrick S F Bellgowan, Brett A McKinney, Jerzy Bodurka, T Kent Teague, Wayne C Drevets

Brain Behav Immun, 2013 Jul

💬 AI 翻訳タイトル

炎症および神経疾患関連遺伝子は気分障害を有するうつ病患者で発現が異なり、形態計測および機能画像異常と相関する

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、気分障害を有するうつ病患者における炎症と神経画像異常との関係を明らかにすることである。
  • 末梢血単核球を用いた全ゲノム発現解析により、12種類のタンパク質コード遺伝子が、気分障害を有する29名の未治療うつ病患者と24名の健常対照者で発現に差があることが示された。
  • これらの遺伝子発現量のいくつかは、マスキングされた悲しい顔と幸福な顔を提示するfMRI課題における扁桃体、腹内側前頭前野 (vmPFC)、海馬の血行動態反応および左帯状皮質下部 (subgenual ACC) の厚み、海馬や尾状核体積と有意に相関していた。
  • 以上の結果より、分子レベルの免疫機能異常がマクロレベルの神経画像異常に対応する可能性が示唆され、炎症がうつ病の発症に寄与する機序の解明につながることが示された。

(069) Janiga [48]

📕 書誌情報

Realistic virtual intracranial stenting and computational fluid dynamics for treatment analysis.

Gábor Janiga, Christian Rössl, Martin Skalej, Dominique Thévenin

J Biomech, 2013 Jan 04

💬 AI 翻訳タイトル

現実的な仮想頭蓋内ステント留置および治療解析のための数値流体力学的解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、医療専門家による意思決定やより優れたステント設計を支援するために、複雑な患者特異的形状に適用可能な革新的な仮想ステント留置シミュレーション技術を開発することである。
  • 方法として、Virtual Intracranial Stenting Challenge 2010で提供された脳底動脈先端部動脈瘤を対象に、壁面密着型のステント展開を可能とするフリーフォーム変形技術を導入し、複数条件下で高精度数値流体シミュレーションを実施した。
  • 結果として、NeuroformステントおよびSILKステントをさまざまな配置で展開した際の動脈瘤内流入量および滞留時間を評価・比較し、低いステント多孔性（porosity）により動脈瘤内滞留時間が有意に増加し、最大壁面せん断応力（wall shear stress）が著しく減少することを明らかにした。
  • 結論として、適切な位置にステントを配置した場合にのみこれらの効果が得られることから、仮想ステント留置技術（virtual stenting）は手術支援ツールとして有用であることが示唆された。

(070) Shobayashi [67]

📕 書誌情報

Intra-aneurysmal hemodynamic alterations by a self-expandable intracranial stent and flow diversion stent: high intra-aneurysmal pressure remains regardless of flow velocity reduction.

Yasuhiro Shobayashi, Satoshi Tateshima, Ryuichi Kakizaki, Ryo Sudo, Kazuo Tanishita, Fernando Viñuela

J Neurointerv Surg, 2013 Nov

💬 AI 翻訳タイトル

自己拡張型頭蓋内ステントおよびフローダイバーションステントによる動脈瘤内血行動態の変化：血流速度低下にもかかわらず動脈瘤内圧は高値を維持する

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、コイルを使用しない場合のフローダイバーションステントが、非血栓化脳動脈瘤に対してどの程度の保護効果を示すかを明らかにすることである。
  • 3次元的かつ解剖学的に忠実な内頚動脈–眼動脈瘤モデルを作成し、Neuroform EZネックブリッジングステントとPipelineエンボリゼーションデバイス（フローダイバーター）の各仮想モデルを配置して、ステント前後の血流構造および血行動態を有限体積法を用いた数値流体力学（CFD）解析により評価した。
  • Neuroform EZステントでは血流速度が平均14%減少し流動パターンの変化は軽微であったが、Pipelineデバイスでは血流速度が平均74%減少し、流動パターンも大きく変化したが、いずれの場合も動脈瘤内圧の低下はそれぞれ4 mmHgおよび8 mmHgと限定的であった。
  • 以上より、両ステントのフローダイバージョン効果は血流速度低下に限定され、非血栓化動脈瘤や遅発性血栓症を呈する動脈瘤では、ステントによる血流速度抑制度合いに関わらず、動脈瘤内圧は本質的にほとんど変化しないことが示唆された。

(071) Larrabide [89] ⭐

📕 書誌情報

Intra-aneurysmal pressure and flow changes induced by flow diverters: relation to aneurysm size and shape.

I Larrabide, M L Aguilar, H G Morales, A J Geers, Z Kulcsár, D Rüfenacht, A F Frangi

AJNR Am J Neuroradiol, 2013 Apr

💬 AI 翻訳タイトル

フローダイバーターによる脳動脈瘤内圧および血流変化：動脈瘤の大きさと形状との関連

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、フローダイバーター（flow diverter, FD）による血流修飾がもたらす動脈瘤内血圧変化および動脈瘤形態の役割を明らかにすることである。
  • 方法として、内頸動脈上床部（supraclinoid segment of the ICA）に存在する異なる大きさと形状の動脈瘤23例について、CFD（数値流体力学）シミュレーションを用い、FD留置前後の血行動態変数を評価した。
  • その結果、FD留置後、ほとんどの血行動態変数（WSS, velocity, residence time, turnover time）は有意に低下したが、動脈瘤内平均圧は顕著な変化を示さなかった。
  • 結論として、FD留置後の二次破裂における圧変化の役割は小さく、WSSや血流速度の変化が動脈瘤内血栓形成により重要であり、特に小型または紡錘状（fusiform）動脈瘤でその効果が顕著であることが示唆された。

(072) Morales [40]

📕 書誌情報

A virtual coiling technique for image-based aneurysm models by dynamic path planning.

Hernán G Morales, Ignacio Larrabide, Arjan J Geers, Luis San Román, Jordi Blasco, Juan M Macho, Alejandro F Frangi

IEEE Trans Med Imaging, 2013 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

動的経路計画による画像ベース脳動脈瘤モデルのための仮想コイリング技術

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、画像ベースの脳動脈瘤モデルに対して、仮想コイリング（virtual coiling）技術を動的経路計画（dynamic path planning）によって開発し、臨床治療支援に資することにある。
  • 方法として、動的経路計画を用いて動脈瘤腔内におけるコイルの構造と分布を模倣し、高いパッキング密度（packing density）の実現を目指した。
  • 理想化モデルおよび実画像ベースモデルに対する多角的な性能評価と、実臨床コイル留置例の情報による妥当性検証の結果、本提案手法はコイルのマクロな挙動、密度、分布、形状を正確に反映することが示された。
  • さらに、計算流体力学（CFD）によりコイリング後の局所血行動態を解析した結果、血管壁せん断応力（wall shear stress）および動脈瘤内流速が低下し、コイルによるコントラストエージェントの流入抑制と滞留時間の増加が明らかとなった。

(073) Jiang [18]

📕 書誌情報

Interactive decomposition and mapping of saccular cerebral aneurysms using harmonic functions: its first application with "patient-specific" computational fluid dynamics (CFD) simulations.

Jingfeng Jiang, Charles M Strother

IEEE Trans Med Imaging, 2013 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

調和関数を利用した嚢状脳動脈瘤の対話的分解およびマッピング：患者固有計算流体力学（CFD）シミュレーションへの初応用

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、嚢状脳動脈瘤の幾何学的特徴を基に、複数患者・多施設データセット上で壁面せん断応力や血圧などの表面パラメータを客観的かつ簡便に比較可能とする新手法を開発することである。
  • 本手法では、調和関数（harmonic function）に基づく統一的アプローチにより、最小限の人的介入で脈管ジオメトリを『瘤部』と『親動脈・分岐部』に分解し、瘤表面を単位円板へマッピングする。
  • 形状パラメータとして１）親動脈の管状特性からの偏差を定量化する距離メトリック、２）局所曲率、３）瘤－親動脈接合部の凹部情報を組合せ、ラプラシアン方程式に新規な形状重み付けを導入した線形系を構築・解法することにより、境界領域で等位線（iso-line）が集中する形状感受性調和関数を生成した。
  • 本手法を患者固有脳動脈瘤データセットに適用した定量解析では、分岐型、末梢型、外側型など多様な形状の瘤に対しても堅牢に機能することが示され、表面生理学的・血行力学的パラメータのモデル間比較の信頼性・再現性が向上することが示唆された。

(074) Schneiders [46]

📕 書誌情報

Intracranial aneurysm neck size overestimation with 3D rotational angiography: the impact on intra-aneurysmal hemodynamics simulated with computational fluid dynamics.

J J Schneiders, H A Marquering, L Antiga, R van den Berg, E VanBavel, C B Majoie

AJNR Am J Neuroradiol, 2013 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

3次元回転血管造影(3DRA)による頭蓋内動脈瘤頸部サイズ過大評価：数値流体力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)解析による瘤内血流動態への影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、3次元回転血管造影(3DRA)による動脈瘤頸部サイズの過大評価が、計算流体力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)を用いた瘤内血流動態解析へ与える影響を明らかにすることである。
  • 20例の頭蓋内動脈瘤患者を対象に、2次元DSA画像と比較した3DRAによる頸部サイズ過大評価を検討し、3DRAモデルを2D DSAに合わせて修正後の幾何学的・血流力学的変数を比較した。
  • 3DRA由来モデルのうち8例で頸部サイズの過大評価が認められ、修正後の平均頸部径の減少率は19%（平均0.85 mm, ±0.32 mm）であった。頸部修正によりインフロージェット位置、インピンジメントゾーン、低せん断応力領域(WSS)に変化が生じ、最大 WSS が98%増加した症例もあった。
  • これらの結果は、3DRAによる頸部サイズの過大評価がCFDによる血流動態評価に無視できない影響を及ぼし得ることを示唆する。

(075) Zhang [73]

📕 書誌情報

Investigation of intracranial aneurysm hemodynamics following flow diverter stent treatment.

Y Zhang, W Chong, Y Qian

Med Eng Phys, 2013 May

💬 AI 翻訳タイトル

フローダイバーターステント治療後の頭蓋内動脈瘤血行動態の検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、フローダイバーター（FD）ステント留置が頭蓋内動脈瘤（IA）の血行動態に与える影響を検討することである。
  • FD留置後の動的および抵抗力を解析するため、数値流体力学（CFD）解析を実施した。
  • 成功例（患者A）では、FDの流れ抵抗力が動的力より高く、動脈瘤頚部での流速が95%低下したが、不成功例（患者B）では流れ抵抗力が動的力より低く、流速低下は50%程度にとどまった。
  • より高い抵抗性を持つFDステントが動的力を抑制するためには必要であり、患者固有の血行動態シミュレーションはFD治療の定量的予測に有用である。

(076) Frye [229] ⭐

📕 書誌情報

Cerebral folate receptor autoantibodies in autism spectrum disorder.

R E Frye, J M Sequeira, E V Quadros, S J James, D A Rossignol

Mol Psychiatry, 2013 Mar

💬 AI 翻訳タイトル

自閉症スペクトラム障害における脳葉酸受容体自己抗体

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、自閉症スペクトラム障害（ASD）児における葉酸受容体自己抗体（FRA）の有病率およびFRA陽性児に対するロイコボリン（葉酸カルシウム）治療の効果を系統的に調査することである。
  • 方法として、93名のASD児の血清中FRA濃度を測定し、さらに16名についてはFRAと脳脊髄液中5-メチルテトラヒドロ葉酸濃度との相関も評価した。
  • 結果として、ASD児の75.3%にFRA陽性を認め、FRAの阻害活性は脳脊髄液中葉酸濃度と有意に相関した。FRA陽性児にロイコボリンカルシウムを投与したところ、対照群と比較して4か月後に言語、注意、常同的行動などで有意な改善が観察され、副作用は低頻度であった。
  • 本研究は、ASDにおいてFRAの関与が重要であり、FRA陽性ASD児に対するロイコボリンカルシウム治療が有効である可能性を示唆しており、さらなる研究の必要性を強調している。

(077) 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を目的とした左心補助人工心臓（LVAD）植込み術調整のための数値流体力学解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、左心補助人工心臓（LVAD）流出路カニューレの植込み位置およびオルタナティブな大動脈バイパスの有無が、脳卒中リスク低減に与える影響を、数値流体力学（CFD）解析を用いて評価することである。
  • 方法として、代表的なヒト大動脈弓のジオメトリを用い、CFDコードFluent 6.3を活用して血流場を解き、LVADカニューレ入口よりランダムに放出される血栓（thrombi）のラグランジュ粒子解析を行った。
  • 結果として、LVAD流出カニューレの植込み位置やバイパスの有無によって、脳血管（頸動脈および椎骨動脈）への血栓流入率が最大約50%変動し、浅い角度でのカニューレ植込みにより脳塞栓リスクが約50%低減できることが示唆された。
  • 本研究から、LVAD植込み時のカニューレ位置および角度の適切な調整が脳塞栓リスクの有意な低減に寄与することが明らかとなり、術前画像診断を用いた患者個別の最適LVAD配置決定に向けた手法開発の基礎となる学術的貢献が示された。