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脳 CFD血流解析 学術文献調査 PubMed 2014

  • 『脳 CFD血流解析』に関する学術文献調査を掲載しています
  • 本調査の趣旨および注意点については調査の概要をご参照ください
  • 調査条件
    • データベース：PubMed
    • 検索キーワード：(Cerebral OR Brain) AND ("Blood Flow" OR Hemodynamics OR WSS OR Rupture) AND (CFD OR "Computational Fluid Dynamics")
    • 検索期間：2014-01-01 - 2014-12-31
    • 要約用 AI/LLM：o3-mini-2025-01-31 (OpenAI, 2025-01)
    • データ更新日：2025-02-04

(001) Vuong[9]

📕 書誌情報

Evaluation of flow velocities after carotid artery stenting through split spectrum Doppler optical coherence tomography and computational fluid dynamics modeling.

Barry Vuong, Helen Genis, Ronnie Wong, Joel Ramjist, Jamil Jivraj, Hamza Farooq, Cuiru Sun, Victor X D Yang

Biomed Opt Express, 2014 Dec 01

💬 AI 翻訳タイトル

頸動脈ステント留置後の血流速度評価：split spectrum Doppler optical coherence tomography と computational fluid dynamics モデリングによる解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、内頸動脈分岐部における頸動脈ステント留置後の血流パターンの変化を、split spectrum Doppler optical coherence tomography [ssDOCT] および computational fluid dynamics [CFD] モデリングを用いて評価することを目的とした。
  • 本研究では、ステント留置前後の局所血流パターンの評価のために ssDOCT イメージングを実施し、同時に血流速度プロファイルをシミュレーションするための CFD モデルが構築された。
  • その結果、ssDOCT および CFD モデリングの両手法により、分岐部の頸部における低速度領域やステントストラット周囲の循環再現ゾーンなど、ステント留置後の顕著な血流パターンの変化が明らかとなった。
  • これらの CFD シミュレーション結果と ssDOCT イメージングとの強い相関性は、臨床現場におけるステント留置の最適化に向けた ssDOCT の潜在的有用性を示唆している。

(002) Anderson[11]

📕 書誌情報

Validation of computational fluid dynamics methods with anatomically exact, 3D printed MRI phantoms and 4D pcMRI.

Jeff R Anderson, Orlando Diaz, Richard Klucznik, Y Jonathan Zhang, Gavin W Britz, Robert G Grossman, Nan Lv, Qinghai Huang, Christof Karmonik

Annu Int Conf IEEE Eng Med Biol Soc, 2014

💬 AI 翻訳タイトル

解剖学的に正確な3DプリントMRIファントムおよび4D位相コントラストMRIを用いた計算流体力学手法の検証

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳動脈瘤の解剖学的に正確な3Dプリントモデルを迅速にプロトタイピングする新たな概念を提示し、計算流体力学（CFD）解析への応用可能性を検証することを目的としている。
  • 研究では、低コストな3Dプリンティング技術を用いて脳動脈瘤の正確なレプリカを作成し、全身MRIスキャナ内に設置した専用流路システムで4D位相コントラストMRIを用いて血流パターンを視覚化・定量化し、超短TEシーケンスによりプラスチックモデル内のルーメンを高解像度で撮像した。
  • 得られたin-vitroの実験結果は、後方から得られたin-vivoデータおよびCFDシミュレーション結果と比較され、動脈瘤内の血流パターンの正確な視覚化と定量化が実証された。
  • この迅速なプロトタイピングによる解剖学的に現実的な3Dモデルは、将来的な治療計画、MRIや血管造影システムの画像取得方法の設計、さらには高度な画像後処理技術の設計・試験に影響を与える可能性がある。

(003) Russin[19]

📕 書誌情報

Computational Fluid Dynamics to Evaluate the Management of a Giant Internal Carotid Artery Aneurysm.

Jonathan Russin, Haithem Babiker, Justin Ryan, Leonardo Rangel-Castilla, David Frakes, Peter Nakaji

World Neurosurg, 2015 Jun

💬 AI 翻訳タイトル

巨大内頚動脈動脈瘤の管理評価のための計算流体力学解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、巨大内頚動脈動脈瘤の複雑な臨床経過における血行動態の変化を、計算流体力学 (CFD) を用いて後ろ向きに解析することを目的とした。
  • 治療前後の画像データをセグメンテーションし、計算流体力学による数値モデルを作成し、動脈瘤内の流体の流れおよび壁面剪断応力 (WSS) をシミュレーション解析した。
  • 解析の結果、両方の臨床介入後に動脈瘤の遠位部でより大きなWSS値と局在化した流動衝突領域が観察され、特に第2の介入後にこれら急性の血行動態変化が著明であり、該当部位の破裂に先行した可能性が示唆された。
  • 本研究は、CFDの応用により予期せぬ治療後の血行動態変化が明らかになるとともに、これが臨床経過の説明に寄与し、術前の治療意思決定におけるCFDの利用可能性を実証した。

(004) Leisser[15]

📕 書誌情報

Distribution of internal carotid artery plaque locations among patients with central retinal artery occlusion in the Eagle study population.

C Leisser, T A Kaufmann, N Feltgen, M Schumacher, C Schmoor, S Meckel

Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol, 2015 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

Eagle研究集団における中心性網膜動脈閉塞患者における内部頚動脈プラーク部位の分布

💬 AI 要約

  • 本研究は、中心性網膜動脈閉塞（CRAO）患者における内部頚動脈（ICA）のプラーク分布を解析し、計算流体力学（CFD）モデルによる塞栓リスク予測の検証を目的とした。
  • 研究者らは、多施設共同研究であるEAGLE研究の介入群から得られた34例の非炎症性CRAO患者のデジタルサブトラクション血管造影（DSA）画像を再解析し、ICAシフォン内の特定部位でのプラーク分布及びICA狭窄の評価を行った。
  • 解析の結果、眼動脈（OA）起始部近傍で大部分のICAプラークが海綿部に存在（31.3%）し、そのうち12.5%はCFDモデルで最も高い塞栓リスクとされるOA起始部の反対側の曲率に位置し、15.6%は眼動脈起始部より遠位の傍クリノイド部に存在することが明らかになった。
  • 総じて、40.6%の患者において海綿部およびクリノイド部でプラークが認められたことから、CFDモデルの塞栓確率計算を支持し、これらのプラーク分布がCRAO発症における塞栓源として重要な役割を果たす可能性を示唆している。

(005) Karunanithi[31]

📕 書誌情報

Identification of a hemodynamic parameter for assessing treatment outcome of EDAS in Moyamoya disease.

Kaavya Karunanithi, Cong Han, Chang-Joon Lee, Wanchao Shi, Lian Duan, Yi Qian

J Biomech, 2015 Jan 21

💬 AI 翻訳タイトル

モヤモヤ病におけるEDAS治療結果評価のための血行動態パラメータの同定

💬 AI 要約

  • 本研究は、モヤモヤ病患者の治療結果評価に用いられる信頼性の高い血行動態パラメータを同定するため、コンピュータ流体力学 (CFD) 技術を用いた革新的なアプローチを試みた。
  • 研究では、2011年から2012年にEDAS (encephalo-duro-arterio-synangiosis) 治療を受けた8例のモヤモヤ病患者を対象に、患者特異的流入量を考慮した左右の内頸動脈における流量変化率と圧力低下指標 (PDI) の解析を実施し、4～12か月のMRAフォローアップにより自動リモデリングを評価した。
  • その結果、Matsushima法に基づいて改善が認められた患者では、フォローアップ時に流量および圧力低下が増加し、対照的に変化が認められなかったまたは後退した症例では逆の傾向が観察された。
  • これらの知見は、PDIがモヤモヤ病の治療戦略において臨床決定支援ツールとしての重要性を有する新たな血行動態パラメータである可能性を示唆している。

(006) Hippelheuser[26]

📕 書誌情報

Realistic non-Newtonian viscosity modelling highlights hemodynamic differences between intracranial aneurysms with and without surface blebs.

James E Hippelheuser, Alexandra Lauric, Alex D Cohen, Adel M Malek

J Biomech, 2014 Nov 28

💬 AI 翻訳タイトル

現実的な非ニュートン粘性モデリングが、表面ベブの有無による頭蓋内動脈瘤の血行動態的差異を明らかにする

💬 AI 要約

  • 本研究は、頭蓋内動脈瘤における低壁せん断応力領域に焦点をあて、血液が示す剪断薄化（shear-thinning）特性を反映した非ニュートン粘性モデルと、従来の定常（Newtonian）モデルの違いが血行力学に与える影響を評価することを目的とした。
  • 3次元回転血管造影から得た26例（ベブの有無および破裂例を含む）の側壁動脈瘤と、流入/流出ゾーンにベブを模擬したパラメトリックモデルを用いてCFD解析を行い、動脈瘤ドーム上の時間平均壁せん断応力（TAWSS）の平均値および下位5%値をWilcoxon順位和検定により比較した。
  • 解析の結果、ニュートンモデルでは特に低流域およびベブ領域で高いTAWSSが算出され、ベブの有無による差異が認められなかったのに対し、非ニュートンモデルではベブを有する動脈瘤において下位5% TAWSSが有意に低下し、破裂例と未破裂例との間で顕著な血行動態の差異が強調された。
  • これらの知見は、CFDシミュレーションにおいて現実的な非ニュートン血液粘性モデルを採用することが、動脈瘤表面のベブによる血行力学的変化を明らかにし、リスク層別化の精度向上に寄与する可能性があることを示している。

(007) Xiang[45]

📕 書誌情報

The effect of inlet waveforms on computational hemodynamics of patient-specific intracranial aneurysms.

J Xiang, A H Siddiqui, H Meng

J Biomech, 2014 Dec 18

💬 AI 翻訳タイトル

患者固有の頭蓋内動脈瘤における計算血行動力学への入口波形の影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、患者固有の入口流波形測定が不足しているために用いられる非患者固有の入口条件が、頭蓋内動脈瘤の計算血行動力学解析にどのような影響を及ぼすかを検討することである。
  • 解析方法として、4種類の入口波形を同一の流入率条件下で用い、4例の典型的な嚢状動脈瘤に対して16回のパルセーター[ pulsatile ]CFDシミュレーションを実施した。
  • 結果として、同一の平均流入率下では、異なる波形がほぼ同一の壁せん断応力（WSS）分布および大きさを示し、OSI分布は類似しているもののOSI大きさには大きな差が認められ、これは波形のpulsatility indexと相関することが明らかとなった。また、各動脈瘤において最大WSS（MWSS）、エネルギー損失（EL）および圧力損失係数（PLc）にも類似傾向が観察された。
  • 結論として、入口波形はWSS、OSI分布、MWSS、EL、PLcに対して最小限の影響しか及ぼさない一方で、OSI大きさには強い影響を与えるが、異なる波形から算出された動脈瘤平均のOSI値間には強い線形相関が認められ、同一の動脈瘤コホート内での一貫したOSIの階層分け（ranking）が可能であることが示された。

(008) Peach

📕 書誌情報

The 'Sphere': A Dedicated Bifurcation Aneurysm Flow-Diverter Device.

Thomas Peach, J Frederick Cornhill, Anh Nguyen, Howard Riina, Yiannis Ventikos

Cardiovasc Eng Technol, 2014

  • Keywords: CFD, Medical devices, Minimally invasive, Neurovascular, PED, SILK, Shear stress, Stent, Thrombosis, WEB, WSS
  • DOI: NA
  • PubMed
  • Google Scholar: NA
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

「スフィア」：分岐部動脈瘤用専用フロー・ダイバーダーデバイス

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳血管の分岐部動脈瘤治療を目的としたプロトタイプのフロー・ダイバーダーデバイス『Sphere』の初期設計サイクルに基づく計算流体力学（[CFD]）シミュレーションによるフロー解析結果を報告する。
  • 本デバイスは、様々な直径および形状で提供され、NITINOL®線材の単一ループから構成され、安定状態および過渡状態の流れ条件下で、解剖学的に正確な六つの分岐部動脈瘤に仮想展開された。
  • シミュレーションの結果、デバイスは平均で30.6%から71.8%の動脈瘤内血流減少を達成し、動脈瘤嚢内の壁面せん断応力（[WSS]）の大きさを低減させたが、ある一部の形状では安定状態と過渡状態の間に顕著な流体再循環領域の違いが認められた。
  • これらの結果から、広範な[CFD]解析を通じて、『Sphere』デバイスは様々な解剖学的条件下で動脈瘤内の血流を大幅に減少させることが示され、現行の円筒形フロー・ダイバーダーデザインに対して多くの利点があると結論づけられた；デバイスの機械的特性および展開性の解析は、今後の論文で報告される予定である。

(009) Chung[22]

📕 書誌情報

Hemodynamic analysis of fast and slow aneurysm occlusions by flow diversion in rabbits.

Bongjae Chung, Fernando Mut, Ramanathan Kadirvel, Ravi Lingineni, David F Kallmes, Juan R Cebral

J Neurointerv Surg, 2015 Dec

💬 AI 翻訳タイトル

ウサギにおけるフローダイバーションによる迅速および遅延動脈瘤閉塞の血行動態解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、ウサギモデルにおいてフローダイバーション治療後に迅速に閉塞する動脈瘤と遅延閉塞する動脈瘤の血行動態の違いを評価することを目的とした。
  • 36個のエラスターゼ誘発性動脈瘤をウサギに作成し、フローダイバーションデバイスで治療を行い、治療後の経時的な閉塞状況を評価し、4週間以内に完全またはほぼ完全閉塞したものを迅速閉塞群、8週間時点で不完全閉塞のものを遅延閉塞群と分類し、各群の治療直後の流動状態を個別の計算流体力学（Computational Fluid Dynamics [CFD]）解析により定量評価した。
  • その結果、迅速閉塞群の動脈瘤は遅延閉塞群に比べ、平均してサイズや開口部面積が有意に小さく、治療後の流入率、運動エネルギー、速度が低いことが明らかとなったが、運動エネルギーと速度の差は統計的に僅かに有意であった。
  • 本研究は、特に小型かつ小頸の動脈瘤において低い流入率、運動エネルギー、速度が迅速な閉塞を促進することを示し、その知見は従来の臨床研究と一致している。

(010) Tütüncü[40]

📕 書誌情報

Widening of the basilar bifurcation angle: association with presence of intracranial aneurysm, age, and female sex.

Fatih Tütüncü, Sarah Schimansky, Merih I Baharoglu, Bulang Gao, Daniel Calnan, James Hippelheuser, Mina G Safain, Alexandra Lauric, Adel M Malek

J Neurosurg, 2014 Dec

  • Keywords: AUC = area under the curve, BA = basilar artery, CFD = computational fluid dynamics, IA = intracranial aneurysm, MPR = multiplanar reconstruction, MRA = MR angiography, PCA = posterior cerebral artery, ROC = receiver operating characteristic, VBJ = vertebrobasilar junction, WSS = wall shear stress, basilar bifurcation, bifurcation aneurysms, vascular age dependency, vascular disorders, vessel morphology
  • DOI
  • PubMed
  • Google Scholar
  • OpenCitations [40]

💬 AI 翻訳タイトル

脳底動脈分岐角の拡大：頭蓋内動脈瘤の存在、年齢および女性性との関連

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳底動脈（BA）領域における動脈瘤形成と関連した脳底動脈分岐角（α角）および椎骨脳底動脈接合部角（VBJ角）の関連性を明らかにすることを目的とした。
  • 3次元MRおよび回転血管造影画像を用い、共面3点法によりこれらの角度を測定し、BA動脈瘤、非BA動脈瘤、および非動脈瘤対照群間でα角を比較するとともに、273例の非動脈瘤対照群における追加解析とパラメトリックBAモデルを用いたCFD（Computational Fluid Dynamics）シミュレーションを実施した。
  • その結果、BA動脈瘤を有する患者ではα角が非BA動脈瘤および対照群と比較して有意に拡大しており（p < 0.0001）、拡大したα角は動脈瘤の頸部径と相関し、さらに小型動脈瘤においても有意な角度の拡大が認められた上、非動脈瘤対照群においては年齢上昇に伴い、特に女性でα角の増大が顕著であった。
  • これらの結果は、成人期におけるα角の拡大が特に女性に顕著であり、この角度の拡大がBA動脈瘤の存在と関連するとともに、流入衝撃領域の拡散を通じて動脈瘤形成のリスクを高める可能性があることを示唆している。

(011) Kono[4]

📕 書誌情報

Flow visualization of recurrent aneurysms after coil embolization by 3D phase-contrast MRI.

Kenichi Kono, Tomoaki Terada

Acta Neurochir (Wien), 2014 Nov

💬 AI 翻訳タイトル

3D位相差MRIによるコイル塞栓後再発動脈瘤の流れの可視化

💬 AI 要約

  • 本研究は、コイル塞栓後の再発動脈瘤における流入パターンの可視化の可能性を、3D位相差MRIを用いて評価することを目的とした。
  • 時間飛行磁気共鳴血管造影および3D位相差MRIを八例で実施し、動脈瘤内の流れを可視化する試みを行い、さらに一例において[CFD]シミュレーションも実施した。
  • すべての八例で流入パターンが可視化され、内在流れパターンは六例（75%）で確認され、可視化された群では平均サイズが10.3 mm、非可視化群では4.8 mmと有意に差があり（p＝0.046）、PC-MRIで観察された流れパターンはCFDシミュレーションと類似していた。
  • この結果、3D位相差MRIは再発動脈瘤の流れの可視化においてCFDシミュレーションに比べ実用的かつ容易であり、臨床的に有用な情報を提供できることが示された。

(012) Kono[27]

📕 書誌情報

Hemodynamic effects of stent struts versus straightening of vessels in stent-assisted coil embolization for sidewall cerebral aneurysms.

Kenichi Kono, Aki Shintani, Tomoaki Terada

PLoS One, 2014

💬 AI 翻訳タイトル

側壁脳動脈瘤に対するステント併用コイル塞栓術におけるステントストラットと血管直線化の血行動態効果

💬 AI 要約

  • 本研究は、側壁脳動脈瘤の再開通率低減を目的として、ステント併用コイル塞栓術におけるステントストラットと血管直線化が血流速度の低下に及ぼす血行動態効果を評価・比較することを目的とした。
  • 研究では、Enterpriseステントを用いた16例の側壁動脈瘤患者において、患者固有の幾何学モデルを用いた[computational fluid dynamics (CFD)]シミュレーションを、治療前後かつステントストラットの有無で実施した。
  • 結果として、初期の血管幾何学にステントストラットを配置することで血流速度が平均23.1%低下し、血管直線化のみでは9.6%の低下、両者併用では32.6%の低下が認められ、ステントストラットの効果が統計的に有意かつより安定していることが示された。
  • 以上の結果は、側壁動脈瘤においてステントストラットが血流速度低下において血管直線化の約2倍の効果を有し、術前の流入角に基づく血管直線化効果の予測が治療戦略の設計に有用である可能性を示唆している。

(013) Kaufmann[5]

📕 書誌情報

Development of a numerical pump testing framework.

Tim A S Kaufmann, Shaun D Gregory, Martin R Büsen, Geoff D Tansley, Ulrich Steinseifer

Artif Organs, 2014 Sep

💬 AI 翻訳タイトル

数値的ポンプテストフレームワークの開発

💬 AI 要約

  • 本研究は、エンドステージの心不全患者における生存率向上をもたらす左心補助装置（LVAD）の使用において、生活の質の向上、副作用の低減、及びより生理学的なデバイスの実現を目的としている。
  • この目的を達成するために、計算流体力学（CFD）、ラumpedパラメータ（LP）モデリング、モック循環ループ（MCL）、および粒子画像测速（PIV）を統合し、LVADの局所流れ場および全身応答を解析可能な数値的ポンプテストフレームワーク（nPTF）を開発した。
  • CFDモデルを用いて大動脈弓とLVADアウトフローグラフトの連結シミュレーションを行い、同一ジオメトリから迅速試作で作成した三次元シリコンモデルをMCLに接続、さらにPIV実験により局所流れ場と全身反応の検証を実施し、回転数2200–3050 rpmにおいて平均大動脈圧が72.2～132.6 mm Hg、遠位枝（脳および鎖骨下）への流量が平均24%であることが確認された。
  • これらの結果から、数値シミュレーションと実験手法を組み合わせたnPTFは、LVAD設計初期段階における生理学的制御パラメータの解析に有用であり、将来的に患者転帰の改善に寄与する可能性が示された。

(014) Ip[12]

📕 書誌情報

The future of ischemic stroke: flow from prehospital neuroprotection to definitive reperfusion.

Hing Lung Ip, David S Liebeskind

Interv Neurol, 2014 May

💬 AI 翻訳タイトル

脳虚血性脳卒中の未来：救急前神経保護から最終的再灌流までの流れ

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、救急前における神経保護と最終的な再灌流を統合する新たな脳虚血性脳卒中管理戦略の進展を概観することである。
  • 方法として、連続画像診断技術、動脈スピンラベリングMRI、血管造影コアラボラトリーによるバイオマーカー評価、さらには[computational fluid dynamics]を用いた分画流量の測定など、複数の先進技術を通じた脳血流の評価が行われた。
  • 結果として、画像誘導型血栓溶解療法や救急前神経保護と血管再開通療法の併用、及び側副血行と再灌流の連続的評価により、従来の時間依存的治療枠組みを超えた臨床アウトカムの予測と評価が可能であることが示された。
  • 結論として、側副血行や血流動態の包括的理解が、特に頭蓋内動脈硬化症において解剖学的狭窄度だけでなく血流のバランスに注目する新たな枠組みを提供し、脳虚血性脳卒中の将来的管理戦略に寄与することが確認された。

(015) Castro[29]

📕 書誌情報

Unsteady wall shear stress analysis from image-based computational fluid dynamic aneurysm models under Newtonian and Casson rheological models.

Marcelo A Castro, María C Ahumada Olivares, Christopher M Putman, Juan R Cebral

Med Biol Eng Comput, 2014 Oct

💬 AI 翻訳タイトル

画像ベースの計算流体力学的動脈瘤モデルにおける[Newtonian]及び[Casson]レオロジーモデル下での非定常壁剪断応力解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、画像に基づく患者固有のCFD脳血管モデルにおいて脳動脈瘤内で[Newtonian]レオロジーを仮定することが、動脈瘤の進展および破裂に関連する血行動態特性に影響を及ぼすか否かを検討することを目的とした。
  • 10例の葉状を有する脳動脈瘤患者のために、3DRAおよび4DCTA画像から領域成長法、変形可能モデル、先進フロント手法を用いてCFDモデルが再構築され、[Newtonian]および[Casson]レオロジーモデルの下で血流シミュレーションが実施され、壁剪断応力マッピング及び時間変化解析が行われた。
  • 解析結果では、全体的な壁剪断応力特性は両モデル間で同様であり、高い壁剪断応力領域では[Casson]モデルが一貫してより高い最小値、最大値、および時間平均値を示したが、低い壁剪断応力領域ではやや異なる傾向が認められたものの、これらの差は統計的に有意ではなかった。
  • 本研究は、[Newtonian]モデルが壁剪断応力を過大評価するという証拠は見受けられず、画像に基づくCFD動脈瘤シミュレーションにおけるその継続的な使用を支持するものである。

(016) Sarrami-Foroushani[8]

📕 書誌情報

Modeling of the acute effects of primary hypertension and hypotension on the hemodynamics of intracranial aneurysms.

Ali Sarrami-Foroushani, Maria-Cruz Villa-Uriol, Mohsen Nasr Esfahany, Stuart C Coley, Luigi Yuri Di Marco, Alejandro F Frangi, Alberto Marzo

Ann Biomed Eng, 2015 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

脳内動脈瘤の血行動態に対する原発性高血圧および低血圧の急性効果のモデリング

💬 AI 要約

  • 本研究は、原発性高血圧および薬理学的に誘導された低血圧が脳内動脈瘤の血行動態に及ぼす影響を調査することを目的とした。
  • 典型的な部位に位置する23例の脳内動脈瘤の画像を用い、患者固有の計算流体力学 (CFD) モデルを構築し、[1D systemic vascular model]に基づいて生成された正常血圧状態の流量および圧力波形を変調することで、低血圧および高血圧の効果を境界条件としてシミュレーションした。
  • 結果として、特に脳幹動脈域の脳内動脈瘤（VBA）において、高血圧下でピーク収縮期の平均速度が30%増加（他部位では16～21%増加）し、低血圧下で約20%減少（他部位では10～13%減少）することが明らかとなり、さらにモーメンタム駆動型の血行動態はシア駆動型と比較して低血圧および高血圧の影響をより強く受けた。
  • 本研究は、患者特有のモデリングにより臨床的に有意な位置依存性の流動パターンを識別できることを示し、CFDモデリング技術が心血管疾患の理解を深め、将来の医療において有望な役割を担う可能性を確認した。

(017) Brina[14]

📕 書誌情報

Intra-aneurysmal flow patterns: illustrative comparison among digital subtraction angiography, optical flow, and computational fluid dynamics.

O Brina, R Ouared, O Bonnefous, F van Nijnatten, P Bouillot, P Bijlenga, K Schaller, K-O Lovblad, T Grünhagen, D Ruijters, V Mendes Pereira

AJNR Am J Neuroradiol, 2014 Dec

💬 AI 翻訳タイトル

動脈瘤内血流パターン：デジタルサブトラクションアンジオグラフィー、オプティカルフロー、及び計算流体力学の比較による図示的研究

💬 AI 要約

  • 本研究は、頭蓋内動脈瘤において、デジタルサブトラクションアンジオグラフィー（DSA）を用いた評価と、オプティカルフローおよび計算流体力学（CFD）によって得られた動脈瘤内血流パターンとの比較を目的とした。
  • 21例の破裂していない嚢胞状頭蓋内動脈瘤患者を対象に、心拍に同期した造影剤の流れを追跡するために高フレームレートDSAを用い、オプティカルフロー原理に基づいて評価を行い、加えて3D回転アンジオグラフィーから取得したデータを組み込んだ患者個別の入口境界条件でCFDモデリングを実施した。
  • その結果、14例においてオプティカルフロー画像とCFD分析が一致し（κ = 0.91）、しかし通常のDSA画像と一致するオプティカルフロー画像は8例のみであり（観察者間κ = 0.87）、7例では不適切な投影角度が原因と考えられる不確定な流れパターンが認められた。
  • 本研究は、DSAに基づくオプティカルフロー技術が動脈瘤内の入口方向および循環パターンの評価においてCFDと質的に整合すること、さらに造影剤の動きが明瞭でない場合に新たな流れパターン可視化の手法を提供する可能性を示唆している。

(018) Valen-Sendstad[68]

📕 書誌情報

High-resolution computational fluid dynamics detects flow instabilities in the carotid siphon: implications for aneurysm initiation and rupture?

Kristian Valen-Sendstad, Marina Piccinelli, David A Steinman

J Biomech, 2014 Sep 22

💬 AI 翻訳タイトル

高解像度計算流体力学が頸動脈サイフォン内の流体不安定性を検出：動脈瘤発症および破裂への示唆

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、鋭角な曲がりと大きな断面積変化を有する頸動脈サイフォン (carotid siphon) 内において、十分な解像度で流体不安定性が存在するかどうかを検討し、頭蓋内動脈瘤の発症および破裂との関連性を明らかにすることである。
  • 研究方法として、オープンソースのAneuriskデータセットから連続する5例の内頚動脈瘤症例を対象に、従来検証済みのツールを用いてデジタル的に瘤部を除去し、上流の長い頸部セグメントおよび下流の中大脳動脈を含むCFDモデル上で高解像度の脈動シミュレーションを行い、平均約2400万個（範囲16～32M）の線形四面体要素と1サイクル当たり30000タイムステップを用いた。
  • 結果として、2例では収縮期ピーク直後に軽度の流体不安定性が認められ、1例では約100Hzの周波数で強い周期的渦の分離が観察され、残りの2例では高周波の流体不安定性と複雑な3次元渦構造が下流の脳動脈にまで及んでいることが明らかになった。
  • これらの知見は、従来の低解像度CFD研究と対照的に頸動脈サイフォン内で実際に流体不安定性が発生していることを示唆し、動脈瘤の発症および破裂に関与する力学的要因の解明に寄与するとともに、今後の研究に新たな視点を提供するものである。

(019) Lauric[27]

📕 書誌情報

Curvature effect on hemodynamic conditions at the inner bend of the carotid siphon and its relation to aneurysm formation.

Alexandra Lauric, James Hippelheuser, Mina G Safain, Adel M Malek

J Biomech, 2014 Sep 22

💬 AI 翻訳タイトル

頚内動脈シフォン内側湾曲部の血行動態に対する湾曲効果と動脈瘤形成との関連

💬 AI 要約

  • 本研究は、内頚動脈シフォンの内側湾曲部における血管湾曲と血行動態が動脈瘤形成に及ぼす影響を評価することを目的とした。
  • 35例の内頚動脈（動脈瘤例10例、対照例25例）のカテーテル3D回転血管造影データを用い、湾曲半径および最大湾曲度を3次元解析し、単変量統計解析を実施、さらに患者由来モデルおよび曲率を段階的に増加させた合成モデルに対してComputational Fluid Dynamics [CFD]シミュレーションを行った。
  • 解析の結果、動脈瘤を有する内頚動脈では焦点的なシフォン湾曲度が有意に高く（0.36 ± 0.045 対 0.30 ± 0.048 mm⁻¹, p=0.003）、パラメトリックな曲率の厳しさを増加させると、内側壁において壁せん断応力（WSS）およびその勾配（WSSG）が顕著に上昇し、動脈瘤の位置は低WSS (<4 Pa) の領域と、その両側に存在する高WSSおよびWSSGのピークと一致した。
  • これらの所見は、高い湾曲が近位部における動的に変動する高WSSおよびWSSGを引き起こし、その後、流れの停滞や再循環領域を形成することで、血管壁の破壊的リモデリングおよび動脈瘤の開始を誘発する局所条件を生じさせることを示唆している。

(020) Neidlin

📕 書誌情報

Design modifications and computational fluid dynamic analysis of an outflow cannula for cardiopulmonary bypass.

Michael Neidlin, Sebastian Jansen, Anton Moritz, Ulrich Steinseifer, Tim A S Kaufmann

Ann Biomed Eng, 2014 Oct

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

💬 AI 翻訳タイトル

心肺バイパス用排出カニューレの設計改良と計算流体力学解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、心肺バイパス中の不十分な脳酸素供給に起因する神経学的合併症を低減するため、排出カニューレの設計改良を検討することである。
  • 研究方法として、ヘリカル断面による血流のスピン付与と、先端に設けた放射状ボアによる分岐ジェットの2種の改良を用い、計算流体力学（CFD）解析と粒子画像流速計（PIV）を用いた実験的検証を実施した。
  • その結果、全長にわたるヘリカル改良が、標準カニューレで観察される右椎骨動脈での血流吸引を抑制し、血流量を2124 mL/minから32 mL/minへ大幅に改善し、最も低い血液損傷予測値を示したが、血流分離による改良は十分な成果を得られなかった。
  • 結論として、CFDシミュレーションとPIV測定が一致する結果を示し、ヘリカル改良が脳血管灌流の改善および血液損傷の低減に寄与することを示し、本分野の設計改良に科学的貢献を果たすものである。

(021) Goubergrits[14]

📕 書誌情報

Hemodynamic impact of cerebral aneurysm endovascular treatment devices: coils and flow diverters.

Leonid Goubergrits, Jens Schaller, Ulrich Kertzscher, Thies Woelken, Moritz Ringelstein, Andreas Spuler

Expert Rev Med Devices, 2014 Jul

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤血管内治療デバイスの血行力学的影響：コイルおよびフローダイバーダー

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、文献レビューと独自の研究を組み合わせ、脳動脈瘤に対する血管内治療デバイス（コイルおよびフローダイバーダー）が動脈瘤内の血行力学に与える変化を解析することである。
  • 研究方法として、既存文献の検討と独自の実験・解析を通して、治療デバイスが血液循環から動脈瘤嚢を分離し、血流にどのような影響を及ぼすかを評価した。
  • 解析の結果、コイルおよびステントは治療後の動脈瘤内圧に大きな影響を及ぼさないものの、血流の減少および流れの構造変化を通じて動脈瘤の血行力学に著しい変化をもたらすことが明らかとなった。
  • 結論として、治療デバイスの血行力学への影響は、デバイスの形状、配置経路、親血管および動脈瘤の形状といった複数のパラメーターに依存し、治療後血行力学の理解が長期治療成功への鍵となることが示唆された。

(022) Xiang[43]

📕 書誌情報

Increasing flow diversion for cerebral aneurysm treatment using a single flow diverter.

Jianping Xiang, Ding Ma, Kenneth V Snyder, Elad I Levy, Adnan H Siddiqui, Hui Meng

Neurosurgery, 2014 Sep

💬 AI 翻訳タイトル

単一フローダイバータを用いた脳動脈瘤治療におけるフローダイバーションの拡大

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳動脈瘤治療において、Flow Diverter (FD)の瘤口部における局所的な圧縮度を高めることが血行力学的結果に如何なる影響を及ぼすかを検討することを目的とした。
  • 患者固有の広頚部瘤モデルを用い、高度なパルス状計算流体力学 (CFD: Computational Fluid Dynamics) 技術を活用して、非圧縮（C1）と最大圧縮（C2）の2つの臨床戦略によるFD展開のシミュレーションを実施した。
  • シミュレーションの結果、C2では治療前の瘤内平均流速が29%に低下したのに対し、C1では67%に留まり、加えて瘤内流の回転時間がC2で237%、C1で134%となり、流れの複雑性がより著しく低減することが示された。
  • 本研究は、最大FD圧縮戦略が瘤内血流の減少を倍増させ、脳動脈瘤の閉塞を促進する一方、FD孔を通過する非常に高い血液せん断応力が血小板活性化を誘導し、追加の血栓形成機序に寄与する可能性があることを明らかにした。

(023) Morales[7]

📕 書誌情報

Peak systolic or maximum intra-aneurysmal hemodynamic condition? Implications on normalized flow variables.

Hernán G Morales, Odile Bonnefous

J Biomech, 2014 Jul 18

💬 AI 翻訳タイトル

ピーク収縮期または最大動脈瘤内血行力学状態か？ 正規化流動変数への影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、異なる生理学的流量条件下で血管内動脈瘤および動脈の血行力学的挙動が時間とともにどのように変化するかを検討することであった。
  • 11の画像に基づく動脈瘤モデルを用い、脈動流条件下でCFDシミュレーションを実施し、1心周期中の速度大きさおよび血管壁せん断応力 (WSS) を算出した。
  • 研究結果として、最大の血行力学的条件は必ずしもピーク収縮期に一致せず、動脈瘤のサイズ、流量、周囲血管および流動パターンの安定性に依存して、ピーク収縮期の値と比べ最大65%の差異が存在することが明らかとなった。
  • これらの知見は、最高の血管内応力を算出する際にはピーク収縮期のWSSではなくWSSが最大となる時刻を用いること、また正規化は任意の親動脈区間に依存しない変数を用いて実施すべきであることを示唆している。

(024) Karmonik[1]

📕 書誌情報

Magnetic resonance imaging as a tool to assess reliability in simulating hemodynamics in cerebral aneurysms with a dedicated computational fluid dynamics prototype: preliminary results.

Christof Karmonik, Y Jonathan Zhang, Orlando Diaz, Richard Klucznik, Sasan Partovi, Robert G Grossman, Gavin W Britz

Cardiovasc Diagn Ther, 2014 Apr

💬 AI 翻訳タイトル

専用計算流体力学プロトタイプを用いた脳動脈瘤の血行動態シミュレーションの信頼性評価のための磁気共鳴画像法：予備的結果

💬 AI 要約

  • 本研究は、位相差強調磁気共鳴画像法 (pcMRI) を用いて、計算流体力学 (CFD) により脳動脈瘤の血行動態を再現するシミュレーションの信頼性を評価することを目的としている。
  • 本研究では、2次元pcMRIにより瘤内の速度情報が得られた6件の脳動脈瘤に対して、一定の流入条件下で定常CFDシミュレーションを専用CFDプロトタイプシステムを用いて実施した。
  • 測定された2次元pcMRIの瘤内速度パターンとCFDシミュレーションから得られた結果の主要な特徴との間で、良好な定性的一致が認められた。
  • 本研究は、CFDシミュレーションが脳動脈瘤の瘤内速度パターンの主要な特徴を再現可能であることを示すとともに、将来的な臨床研究への具体的応用に向けてシミュレーションのさらなる改良が必要であることを示唆している。

(025) Cebral[73]

📕 書誌情報

Analysis of hemodynamics and wall mechanics at sites of cerebral aneurysm rupture.

Juan R Cebral, Mariano Vazquez, Daniel M Sforza, Guillaume Houzeaux, Satoshi Tateshima, Esteban Scrivano, Carlos Bleise, Pedro Lylyk, Christopher M Putman

J Neurointerv Surg, 2015 Jul

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤破裂部位における血行力学および壁力学の解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、異常な血流力学、特に高い壁面剪断応力（WSS）および低いWSSに起因する2つの異なる経路が脳動脈瘤の破裂にどのように寄与するかを明らかにすることを目的としている。
  • 9症例の三次元画像を用い、CFD（Computational Fluid Dynamics）シミュレーションによりWSS分布を求め、さらに構造的壁モデルを用いて内部壁応力を計算、WSS分布に基づいて壁の厚さおよび剛性を変動させる解析手法を実施した。
  • その結果、全症例中89%（8例）では、高WSS領域での壁の薄化および硬化を仮定したモデルが最も高い破裂確率指数（RPI）を示し、残りの症例では低WSS領域での変化が破裂を説明した。
  • 結論として、局所的な壁劣化が脳動脈瘤破裂の原因となり、高WSS領域における壁の薄化および硬化を前提とした画像ベースのCFDモデルが、多くの破裂部位を正確に予測できることに科学的な貢献を果たした。

(026) Ma[45]

📕 書誌情報

Enhanced aneurysmal flow diversion using a dynamic push-pull technique: an experimental and modeling study.

D Ma, J Xiang, H Choi, T M Dumont, S K Natarajan, A H Siddiqui, H Meng

AJNR Am J Neuroradiol, 2014 Sep

💬 AI 翻訳タイトル

動的プッシュプル技法を用いた動脈瘤フローダイバーションの強化：実験的およびモデリング研究

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳内動脈瘤治療に用いられるフローダイバーターのメッシュ密度を動的プッシュプル技法で操作し、動脈瘤オリファイス上での流体遮断効果を最大化することを目的とした。
  • 高忠実度の仮想ステント展開シミュレーションと計算流体力学 [computational fluid dynamics] を組み合わせ、患者特異的動脈瘤ファントムに対してパイプライン・エンボリゼーション・デバイス [Pipeline Embolization Devices] を用いた展開プロセスを実施し、そのメッシュ形状を実験的に検証した。
  • 結果として、デリバリーワイヤーの進行量を増加させることにより、動脈瘤オリファイスでのメッシュ密度が向上し（50％メタルカバレッジ対36％）、側壁型および紡錘型動脈瘤における動脈瘤内流入がそれぞれ62％対50％、57％対36％に低減された。
  • 結論として、動的プッシュプル技法は動脈瘤オリファイスでのメタルカバレッジを増大させ、親血管上のカバレッジを低減することにより、意図されたフローダイバーションを強化するとともに、周辺穿通枝への流量低下を防止する可能性が示された。

(027) Neidlin[11]

📕 書誌情報

A multiscale 0-D/3-D approach to patient-specific adaptation of a cerebral autoregulation model for computational fluid dynamics studies of cardiopulmonary bypass.

Michael Neidlin, Ulrich Steinseifer, Tim A S Kaufmann

J Biomech, 2014 Jun 03

💬 AI 翻訳タイトル

心肺バイパスにおける計算流体力学研究用、患者特異的脳自律調節モデルのマルチスケール0-D/3-Dアプローチ

💬 AI 要約

  • 本研究は、心肺バイパス中に頻発する神経学的合併症の一因である、カニューレ先端の位置と低下した[autoregulation (自律調節)]に起因する脳組織の低灌流に対処するために、患者特異的な脳自律調節モデルの適用を目的としている。
  • 研究では、バロレフレックス機構の生理学的意味や脳血流（CBF）への影響を評価するため、0-D制御回路表現を用いてパラメータを解析し、その後これらのパラメータを3D-CFDに移行して静的および動的な脳自律調節挙動を調査した。
  • その結果、バロレフレックス機構のパラメータは、正常血圧、 高血圧、 および自律調節障害状態の挙動を再現可能であり、さらに麻酔薬などの動的調節因子の効果を模擬できることが示された。
  • 最終的に、CFDシミュレーションが0-D制御回路と同様の静的および動的CBF特性を示すことから、マルチスケール0-D/3-Dアプローチを用いた患者特異的脳自律調節のCFD研究への統合の有用性が実証された。

(028) Cebral[44]

📕 書誌情報

Analysis of hemodynamics and aneurysm occlusion after flow-diverting treatment in rabbit models.

J R Cebral, F Mut, M Raschi, S Hodis, Y-H Ding, B J Erickson, R Kadirvel, D F Kallmes

AJNR Am J Neuroradiol, 2014 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

ウサギモデルにおけるフローダイバーション治療後の血行動態および動脈瘤閉塞の解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、フローダイバーション治療直後に形成される血行動態と、その後の実験的脳動脈瘤閉塞との関連性を明らかにすることを目的とした。
  • 弾性分解酵素（elastase）誘導動脈瘤を有する20匹のウサギを対象に、治療前後の血行動態を画像ベースのComputational Fluid Dynamics（CFD）を用いてモデル化し、治療後8週間に取得した3次元画像に基づくボクセル化手法で局所閉塞を定量評価した。
  • 解析の結果、6つの動脈瘤は8週間後もパテントであったのに対し、14の動脈瘤は完全またはほぼ完全に閉塞しており、特にパテントな領域では動脈瘤頸部が大きく、平均輸送時間が短く、速度、渦度および剪断速度が約2.8倍高いことが示され、局所血行動態変数に基づく統計モデルは頸部から離れた領域で92〜94%の精度で局所閉塞を予測した。
  • 以上の結果は、動脈瘤ドーム内部での閉塞の主たる治癒機構が低流量による血栓形成に起因する一方、頸部近傍では他のプロセスも同時に関与している可能性があることを示唆している。

(029) Karmonik[18]

📕 書誌情報

Quantitative comparison of hemodynamic parameters from steady and transient CFD simulations in cerebral aneurysms with focus on the aneurysm ostium.

C Karmonik, O Diaz, R Klucznik, R G Grossman, Y J Zhang, G Britz, N Lv, Q Huang

J Neurointerv Surg, 2015 May

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤におけるアンジオスタに焦点を当てた定常および過渡CFDシミュレーションから得られる血流動態パラメータの定量比較

💬 AI 要約

  • 本研究は、単一流入を有する脳動脈瘤において、定常および過渡CFDシミュレーションを用いて血流動態パラメータを定量的に比較することを目的とした。
  • 10例の脳動脈瘤に対して定常および過渡CFDシミュレーションを実施し、圧力、ヘリシティ [helicity]、渦度 [vorticity]、および速度の分布と平均値、さらにアンジオスタにおける相対的な流入・流出面積と平均流速、そして新たに提案された圧損係数 [PLC] の評価を行った。
  • その結果、血流動態パラメータの分布は類似した形状を示しながらも、過渡シミュレーションでは定常シミュレーションと比べて数値が低く、各パラメータについて平均スケーリング係数やアンジオスタの流入・流出面積比、圧損係数 [PLC] において高い相関が確認された。
  • 結論として、定常シミュレーションはフローディバイタ治療計画や破裂リスクの指標となり得る圧損係数 [PLC] の定量評価において、短時間で血流の流入・流出領域を視覚化・定量化する有効な代替手段となる可能性が示唆された。

(030) Zhu[18]

📕 書誌情報

Haemodynamic analysis of vessel remodelling in STA-MCA bypass for Moyamoya disease and its impact on bypass patency.

Feng-Ping Zhu, Yu Zhang, Masakazu Higurashi, Bin Xu, Yu-Xiang Gu, Ying Mao, Michael Kerin Morgan, Yi Qian

J Biomech, 2014 Jun 03

💬 AI 翻訳タイトル

Moyamoya病におけるSTA-MCAバイパスの血行動態解析：バイパス開通性に対する血管リモデリングの影響

💬 AI 要約

  • 本研究は、CFD (Computational Fluid Dynamics) 技術を用いて、Moyamoya病におけるSTA-MCAバイパスの血管リモデリング特性と、それがバイパス開通性に及ぼす影響を評価することを目的とした。
  • 研究では、MRA (Magnetic Resonance Angiography) から再構築した三次元幾何学形状をセグメント化し、CFDシミュレーションの計算領域を作成するとともに、術後直後および術後6ヶ月時点で定期的にMRAを受けた11人の患者を対象に解析を行い、定量的MRA (QMRA) によりSTAでの血流速度を測定してシミュレーション結果の検証を行った。
  • シミュレーションの結果、9例の患者では、動脈ペディクルのリモデリングがバイパスの血流抵抗低下と関連し、術後6ヶ月時点で10mmHgの駆動圧下において術後直後よりも50%増加した血流がモデル化された一方、2例の患者では、術後直後の高度に湾曲したバイパスが進行し、血流抵抗の増加とともに50%および25%の血流減少が示された。
  • 本研究は、STA-MCAバイパスが一般的に血流抵抗を低下させる特徴的なリモデリングを示すことを明らかにするとともに、初期のバイパス形態がその後の血管リモデリングの結果に大きな影響を与える可能性があることを示唆している。

(031) Cebral[11]

📕 書誌情報

Strategy for analysis of flow diverting devices based on multi-modality image-based modeling.

Juan R Cebral, Fernando Mut, Marcelo Raschi, Yong-Hong Ding, Ramanathan Kadirvel, David Kallmes

Int J Numer Method Biomed Eng, 2014 Oct

💬 AI 翻訳タイトル

多モダリティ画像に基づくモデリングを用いたフローダイバーティングデバイス解析の戦略

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳動脈瘤に対するフローダイバージョン治療後に形成される血行動態環境を定量化および特徴づけることで、フローダイバーティングデバイスと動脈瘤壁生物学およびその後に生じる血栓形成プロセスとの相互作用に関する理解を深めることを目的としている。
  • 本研究では、フローダイバーティング治療を受けた実験的に作成されたウサギの動脈瘤を対象に、3D回転血管造影による解剖学的モデリング、ドップラー超音波を用いた血流条件の算出、ならびにステントモデルの仮想展開を行い、マルチモダリティ画像に基づく被験者特異的CFDモデルを構築した。
  • 構築されたCFDモデルは、親動脈における速度波形、動脈瘤内のピーク速度、そしてフローダイバーティングデバイス展開前後にデジタルサブトラクション血管造影で観察される血流構造を正確に再現し、in vivoでの観察結果と一致した。
  • その結果、遅く滑らかな血流パターンを示す動脈瘤部位がフローダイバージョン後の閉塞領域に対応する一方、より高い速度、強い[swirling]、および複雑な血流構造を示す領域は依然として血流が残存することが示唆された。

(032) Lauric[15]

📕 書誌情報

Benefit of cone-beam CT angiography in visualizing aneurysm shape and identification of exact rupture site.

Alexandra Lauric, Robert S Heller, Sarah Schimansky, Adel M Malek

J Neuroimaging, 2015

💬 AI 翻訳タイトル

円錐ビームCT血管造影の脳動脈瘤形状の可視化および正確な破裂部位同定における利点

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳動脈瘤の可視化と破裂部位の正確な特定を目的として、高解像度の円錐ビームCT血管造影（CBCT）の有用性を検証するために実施されました。
  • 54歳の男性がくも膜下出血を呈し、従来の血管造影法を用いて前交通動脈瘤の破裂が確認され、2次元DSAおよび3次元回転血管造影（3D-RA）と並行してCBCTが実施されました。
  • これらの比較により、CBCTは他の画像取得法では捉えられなかった、明確かつ不規則で細長いブレブとして表現される破裂部位を伴う動脈瘤の形状の顕著な違いを示しました。
  • 以上の結果から、CBCTは従来の2D-DSAおよび3D-RAよりも優れた解像度により詳細な動脈瘤形状の把握とより正確なCFDシミュレーションを可能とし、将来的な流体力学研究において各画像取得手法の解像度の違いに留意すべきであると結論付けられます。

(033) Kono[15]

📕 書誌情報

Proximal stenosis may induce initiation of cerebral aneurysms by increasing wall shear stress and wall shear stress gradient.

Kenichi Kono, Takeshi Fujimoto, Tomoaki Terada

Int J Numer Method Biomed Eng, 2014 Oct

💬 AI 翻訳タイトル

近位狭窄により壁剪断応力および壁剪断応力勾配が増加し、脳動脈瘤の発生が誘導される可能性がある

💬 AI 要約

  • 本研究は、近位狭窄が壁剪断応力（WSS）および壁剪断応力勾配（WSSG）の増加を通じて脳動脈瘤発生の初期段階にどのように寄与するかを解明することを目的とした。
  • 症例報告に基づき、近位狭窄を伴う新たに形成された脳動脈瘤の経時的画像診断を行い、狭窄の有無で2種類の事前動脈瘤モデルを構築し、計算流体力学（CFD）シミュレーションを実施した。
  • シミュレーションの結果、狭窄によるジェット流の影響により、動脈瘤発生部位での最大WSSおよびWSSGがそれぞれ約2倍および3倍に増加した一方で、OSI、AFI、GONには大きな変化が見られなかった。
  • 以上の結果から、近位狭窄が局所的な高WSSおよび高WSSGを引き起こし、これが一部の脳動脈瘤発生の誘因となる可能性が示唆された。

(034) Mut[75]

📕 書誌情報

Association between hemodynamic conditions and occlusion times after flow diversion in cerebral aneurysms.

Fernando Mut, Marcelo Raschi, Esteban Scrivano, Carlos Bleise, Jorge Chudyk, Rosana Ceratto, Pedro Lylyk, Juan R Cebral

J Neurointerv Surg, 2015 Apr

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤におけるフローダイバーション後の血行力学的条件と閉塞時間との関連性

💬 AI 要約

  • 本研究は、フローダイバーション治療後に形成される血行力学的条件が脳動脈瘤の迅速な閉塞とどのように関連しているかを明らかにすることを目的とした。
  • 患者個別の[computational fluid dynamics]モデルを用いて、治療前後の血行環境を評価し、3ヶ月で完全閉塞した群（速い閉塞群）と6ヶ月で特定不全または未完全閉塞の群（遅い閉塞群）の2群の動脈瘤を比較分析した。
  • その結果、速い閉塞群では治療後の平均流速、流入率および剪断速度が遅い閉塞群と比較して有意に低く、ROC解析によりこれらのパラメータが優れた識別精度（84%、77%、76%）を有することが示された。
  • 結論として、フローダイバーターの移植直後に形成される低い流速、流入率および剪断速度は、脳動脈瘤の迅速な閉塞時間を予測する指標となり、治療計画に対する有益な科学的知見を提供する。

(035) Raschi[22]

📕 書誌情報

Strategy for modeling flow diverters in cerebral aneurysms as a porous medium.

M Raschi, F Mut, R Löhner, J R Cebral

Int J Numer Method Biomed Eng, 2014 Sep

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤における流体逸脱器の多孔質媒体としてのモデリング戦略

💬 AI 要約

  • 本研究は、患者固有の頭蓋内動脈瘤における流体逸脱器（Flow Diverter, FD）デバイスをモデリングするために、多孔質媒体法（Porous Medium Method, PMM）を用いたシミュレーション手法を提案し、その評価を目的とするものである。
  • 提案手法は、ワイヤースクリーンにおける実験的観察から導出された経験相関に基づくパラメータを利用し、PMMを実装するとともに、複数の患者固有ジオメトリおよびFD構成下でイマーシブ法（Immersed Method, IMM）との比較を通じて検証された。
  • その結果、局所多孔性が一様な領域において、PMMとIMMの定量的および定性的な結果は概ね一致し、観測可能な量の減少において10%未満の差異が認められた。
  • 結論として、提案されたPMM戦略はIMMに比べ最大で10倍速く、シミュレーション実行時間を数日から数時間へと短縮できるため、臨床応用への近接性が期待される。

(036) Lee[2]

📕 書誌情報

Validation of compliance zone at cerebral arterial bifurcation using phantom and computational fluid dynamics simulation.

Young-Jun Lee, Yoon-Chul Rhim, Moonho Choi, Tae-Sub Chung

J Comput Assist Tomogr, 2014

💬 AI 翻訳タイトル

ファントムおよび計算流体力学シミュレーションを用いた脳動脈分岐部におけるコンプライアンス領域の検証

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳動脈分岐部の先端におけるパルス流に応答して膨出および平坦化を示すコンプライアンス領域の存在を検証し、局所的な薄弾性壁との関係を明らかにすることを目的とした。
  • 目的達成のために、分岐先端に薄弾性領域を有するファントムモデルおよび、先端が弾性または剛性領域である計算流体力学（CFD）モデルの異なる分岐血管モデルを用いて検討を行った。
  • ファントムモデルでは、先端の弾性領域がパルス性循環流体に同期して膨出および平坦化を示し、流出側がポンプより低い位置に傾くとその膨出が増大し、CFDモデルにおいても弾性領域を模擬したシミュレーションで、ピーク収縮期に膨出部で最も高い圧力勾配が観察された。
  • 以上の結果から、動脈分岐部の薄弾性領域が圧力勾配に応答するコンプライアンス領域として実在することが実験的に示された。

(037) Jansen[66]

📕 書誌情報

Generalized versus patient-specific inflow boundary conditions in computational fluid dynamics simulations of cerebral aneurysmal hemodynamics.

I G H Jansen, J J Schneiders, W V Potters, P van Ooij, R van den Berg, E van Bavel, H A Marquering, C B L M Majoie

AJNR Am J Neuroradiol, 2014 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤血行力学の計算流体力学シミュレーションにおける一般化流入境界条件と患者特異的流入境界条件の比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、計算流体力学シミュレーションにおいて、一般化流入境界条件と患者特異的流入境界条件を用いた脳動脈瘤の血行力学を比較検討することである。
  • 方法として、36例の患者について3次元回転血管造影により動脈瘤の幾何学モデルを構築し、2次元位相差MRイメージングで親動脈の速度を計測した上で、患者特異的位相差MRイメージング速度プロファイルと一般化[Womersley]プロファイルを流入境界条件として用い、2回の計算流体力学シミュレーションを実施した。
  • 結果として、平均および最大の壁面せん断応力において両条件間で統計的に有意な差（P < .001）が認められ、定性的評価では高壁面せん断応力の局在、偏向位置、局所的な多房性および渦と流入ジェットの安定性において21例で違いが観察された。
  • 結論として、本研究は、一般化流入境界条件を用いた場合に渦や流入ジェットの不安定性が増加することから、脳動脈瘤の血行力学解析において患者特異的流入境界条件の採用が正確な評価に不可欠であることを強調している。

(038) Moon[24]

📕 書誌情報

Considerations of blood properties, outlet boundary conditions and energy loss approaches in computational fluid dynamics modeling.

Ji Young Moon, Dae Chul Suh, Yong Sang Lee, Young Woo Kim, Joon Sang Lee

Neurointervention, 2014 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学モデリングにおける血液特性、出口境界条件及びエネルギー損失アプローチの考察

💬 AI 要約

  • 本研究は、計算流体力学 (CFD) を用いた脳血管解析における血液特性、出口境界条件およびエネルギー損失アプローチに関連する技術的限界を明らかにすることを目的としている。
  • 従来のCFD手法では、血液が非ニュートン流体であるにもかかわらず、不可圧的、層流、定常状態の流れおよびニュートン流体力学の仮定の下で速度場と圧力場を計算している。
  • 解析の結果、入口及び出口境界条件において血流の脈動特性が十分に反映されておらず、これが実際の血液挙動の再現に限界をもたらすことが判明した。
  • そのため、理論的研究と数値解析の比較を通じて、これらの技術的問題に対する解決策が議論され、CFD解析の精度向上の可能性が示唆された。

(039) Siyahhan[90]

📕 書誌情報

Flow induced by ependymal cilia dominates near-wall cerebrospinal fluid dynamics in the lateral ventricles.

Bercan Siyahhan, Verena Knobloch, Diane de Zélicourt, Mahdi Asgari, Marianne Schmid Daners, Dimos Poulikakos, Vartan Kurtcuoglu

J R Soc Interface, 2014 May 06

💬 AI 翻訳タイトル

側脳室における上衣細胞毛による流れが壁近傍の脳脊髄液動態を支配する

💬 AI 要約

  • 本研究は、側脳室における脳脊髄液（CSF）動態に対し、上衣細胞毛による流れと血管拍動に起因するマクロスケールの振動流がそれぞれどのような寄与を示すかを解明することを目的とした。
  • 本研究では、数値流体力学（CFD）シミュレーションを用い、被験者固有の解剖学的形状、脳室壁運動および脈絡叢の拍動を磁気共鳴画像（MRI）から取得したデータに基づいて生理学的なマクロスケールCSF動態を再現し、右側脳室から選択した2つのサブドメインに対して動的境界条件を適用して壁近傍の流れを定量評価した。
  • シミュレーションの結果、上衣細胞毛を考慮しない場合は脈動流が周期的な流れの反転を引き起こし脳室壁にかかる時間平均力はほぼゼロとなるのに対し、上衣細胞毛の存在は壁せん断応力を整列させ、その大きさはマクロスケール脈動流に比べ概ね2桁大きいことが明らかになった。
  • これらの結果から、側脳室におけるCSF流を介した神経ガイダンスは主に上衣細胞毛の作用によって支配される一方、脳室中心部のCSF動態は主に壁運動および脈絡叢の拍動によって駆動されると結論付けられる。

(040) Fabbri[24]

📕 書誌情報

Computational modelling of emboli travel trajectories in cerebral arteries: influence of microembolic particle size and density.

Dario Fabbri, Quan Long, Saroj Das, Michele Pinelli

Biomech Model Mechanobiol, 2014 Apr

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈における塞栓体移動軌道の計算モデル化：微小塞栓粒子のサイズおよび密度の影響

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳動脈網において頚動脈および脳底動脈から放出される塞栓粒子の軌道を計算モデルを用いて解析し、微小塞栓粒子のサイズ、質量および放出位置が粒子分布に与える影響を調査することを目的とする。
  • MRI画像から生成された大脳動脈輪およびそこから分岐する複数の枝を含む脳動脈網モデルに対し、直径200、500および800 μm、密度800、1,030および1,300 kg/m³の粒子を血管中心部および近壁領域から放出し、計算流体力学（CFD）ソフトウェア ANASYS CFX 13 を用いて全結合解析を行った。
  • 解析結果として、血液より密度が大きい、または直径が500 μmを超える重い粒子は通常、血管内で移動速度が小さく、大型または軽い塞栓粒子は脳動脈の大枝へ移動しやすいこと、さらに大型動脈において高速で移動する粒子はより複雑かつ蛇行した軌道を描くことが明らかとなった。
  • 以上の成果は、複雑な脳動脈血流場における塞栓体の挙動および分布予測において、粒子の特性と血管形態（例：大脳動脈輪の構成変化）が果たす重要な役割の理解に貢献し、虚血性脳卒中の治療戦略に示唆を与えるものである。

(041) Kono

📕 書誌情報

Treatment strategy and follow-up evaluation for an unruptured anterior communicating artery aneurysm associated with pseudo-occlusion of the internal carotid artery using computational fluid dynamics simulations.

Kenichi Kono, Tomoaki Terada

Turk Neurosurg, 2014

💬 AI 翻訳タイトル

CFDシミュレーションを用いた内部頚動脈偽閉塞に伴う未破裂前交通動脈瘤の治療戦略および追跡評価

💬 AI 要約

  • 本研究は、CFDシミュレーションを用いて内部頚動脈偽閉塞に伴う未破裂前交通動脈瘤の破裂リスク低減を目的とした。
  • 患者特異的な流量波形を利用したCFDシミュレーションにより、術前にカロテイドステント留置術（CAS）が瘤への血行力学的応力を低下させ、破裂リスクを低減する可能性が示唆された。
  • CAS実施後7か月の追跡血管造影により、瘤の最大時間平均壁せん断応力が8.3 Paから4.4 Paに低下し、破裂リスク評価指標として提案された圧力損失係数は1.83から2.75へ増加した。
  • これらの結果は、CFDシミュレーションに基づく血流改変が未破裂瘤の破裂リスク低減に寄与する可能性を示しており、CAS施行後14か月間瘤が破裂しなかったことでその有用性が支持された。

(042) Kaufmann[14]

📕 書誌情報

Development of a hemodynamically optimized outflow cannula for cardiopulmonary bypass.

Tim A S Kaufmann, Peter Schlanstein, Anton Moritz, Ulrich Steinseifer

Artif Organs, 2014 Nov

💬 AI 翻訳タイトル

心肺バイパスにおける血行動態的に最適化された排出カニューレの開発

💬 AI 要約

  • 本研究は、心肺バイパス（CPB）中に発生するカニューレジェットによる脳低酸素や脳卒中等のリスクを低減するため、新規のCPB排出カニューレを開発することを目的としている。
  • 以前に検証された計算流体力学（CFD）モデルを用い、一般的なエルボーカニューレに基づき内壁および楕円形アウトレットディフューザーを備えたMulti-Module Cannula（MMC）を反復的に改良しながら、血流条件を解析した。
  • 標準的なCPB条件下（5 L/min）では、MMC使用時の圧力降下が68 mm Hgから61 mm Hgに、最高速度が3.7 m/sから3.3 m/sに、さらにカニューレジェット内の速度が1.6 m/sまで減少し、脳血流は715 mL/minに近似する生理学的値に向上した。
  • これらの結果は、MMCが従来のCPBカニューレよりも優れた性能を有することを示唆しており、さらなる設計改善および挿入技術の向上が検討されるべきであることを示している。

(043) Lee[18]

📕 書誌情報

Three-dimensional hemodynamic design optimization of stents for cerebral aneurysms.

Chang-Joon Lee, Karkenahalli Srinivas, Yi Qian

Proc Inst Mech Eng H, 2014 Mar

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤に対するステントの三次元血行力学的設計最適化

💬 AI 要約

  • 本研究は、ステントの血行力学を基点とした設計最適化手法を活用し、脳動脈瘤に対する効果的なステント設計のための一般的な枠組みを提供することを目的としている。
  • 本研究では、Kriging法を用いて設計最適化を実施し、3つの理想化されたステントケースに対して40-60サンプルの計算流体力学（CFD）シミュレーションを実施した。
  • 最高速度と渦度低下を目的関数として最適化した結果、高い pore density と薄い struts の組み合わせが望ましく、動脈瘤頸部の近位部付近に struts を配置することが効果的であることが示された。
  • 本手法の成功は、今後他分野を統合した多分野協調設計最適化の実現可能性を示唆している。

(044) Mut[38]

📕 書誌情報

Morphometric, geographic, and territorial characterization of brain arterial trees.

Fernando Mut, Susan Wright, Giorgio A Ascoli, Juan R Cebral

Int J Numer Method Biomed Eng, 2014 Jul

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈樹の形態計測的、地理的、及び領域的特徴評価

💬 AI 要約

  • 本研究は、主要脳動脈の分枝、分岐パターン、形状、及び樹状分布の定量的記述と、それに伴う血管領域の推定を行うことを目的とした。
  • 健康なボランティアの3T磁気共鳴血管造影画像から得られた被検者特有のデジタル再構築を用いて、脳血管ネットワークが解析された。
  • この解析により、動脈分枝、分岐パターン、全体的な形状、及び地理的分布が定量的に評価され、対応する血管領域の推定結果が得られた。
  • 得られた結果は、脳血行力学の数値シミュレーションにおける[boundary conditions]の設定において、臨床及び科学研究に新たな知見を提供するものである。

(045) Ricardo Argueta-Morales[9]

📕 書誌情報

Mathematical modeling of patient-specific ventricular assist device implantation to reduce particulate embolization rate to cerebral vessels.

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

J Biomech Eng, 2014 Jul

💬 AI 翻訳タイトル

患者個別の心室補助装置(VAD)移植における脳血管への微小塞栓率低減のための数学的モデリング

💬 AI 要約

  • 本研究は、患者個別の解剖学的情報に基づくCFD (Computational Fluid Dynamics)解析を用いて、心室補助装置（VAD）移植後の脳血管への粒子塞栓リスクを低減する方法を検証することを目的とした。
  • 研究では、CT画像から大動脈弓の三次元モデルを作成し、12 mmのVADアウトフローグラフトが大動脈に吻合されたモデルを描出、さらにラグランジュフェーズモデルを用いたCFD解析で血流パターンと粒子軌道を計算し、十二通りの移植構成および3種類（2, 4, 5 mm）の粒子サイズを検討した。
  • 結果として、粒子が脳血管に侵入する割合は、下降大動脈での吻合では6％、上行大動脈で90度の吻合では14％に達し、全ての構成間で統計的に有意な差が認められた。
  • 結論として、モデルで検討した解剖学的パラメータの範囲内では、アウトフローグラフトの最適配置により粒子の脳血管侵入率が約60％低減され、血栓形成リスクを孕む上行大動脈の再循環ゾーンも排除できることが示され、患者個別のCFD解析が脳卒中リスク最小化のための最適なVADアウトフローグラフト吻合位置と角度の決定に有用であると結論付けられた。

(046) Kaufmann[21]

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

心肺バイパスのComputational Fluid Dynamics解析における内在的集約パラメータモデリングの実装

💬 AI 要約

  • 本研究は、心肺バイパス中の血流に及ぼす影響を解析するために、従来脳自己調節のモデリングに用いられてきたlumped parameter modeling（集約パラメータモデリング）とCFD（Computational Fluid Dynamics）を統合し、流れの攪乱が脳卒中や脳低酸素症の主な原因となる状況においてその役割を解明することを目的とする。
  • 研究方法として、両モデリング手法を組み合わせ、さらにBaroreflexを用いて脳灌流圧に基づき脳血管抵抗およびコンプライアンスを調節することで脳自己調節機構を実装した。
  • その結果、自己調節を考慮しないCFDとlumped parameter modelingの組み合わせは生理学的な流れを再現する一方で、CPB中の脳血流低下を過大評価する傾向があり、この誤差はBaroreflexによって血流がnativeレベルに回復することで補正された。
  • 結論として、CPB中の臨床で観察される脳血流の10～20％低下は、Baroreflexが完全には機能していないか、またはターゲットとする血流が完全なnative血流ではなく約80％に相当する脳自己調節のプラトー相であることを示唆しており、本研究はCPBにおける脳血流モデリングに関する重要な知見を提供する。

(047) Mut[8]

📕 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

フローディバージャーで治療した2つの連続した動脈瘤における血行動態

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、フローディバージャーによって治療された脳動脈瘤の閉塞時間が、治療直後に形成される血行動態条件に依存するかどうかを検討することであった。
  • 本研究では、3D回転血管造影画像から構築された患者特異的計算流体力学（CFD）モデルを用い、拍動生理学的条件下において、連続した2つの頭蓋内動脈瘤に対する症例研究が実施された。
  • シミュレーションの結果、フローディバージャーデバイスの配置により、動脈瘤への流入率、動脈瘤内の流速、せん断速度および壁面せん断応力が低減され、血流パターンはより滑らかで渦が少なくなることが確認された。
  • これらの結果は、血行動態変数の低減が大きいほど動脈瘤の血栓形成までの時間が短縮されることを示唆しており、本介入の目的をより明確に定義するための知見を提供している。

(048) Berg[87]

📕 書誌情報

Cerebral blood flow in a healthy Circle of Willis and two intracranial aneurysms: computational fluid dynamics versus four-dimensional phase-contrast magnetic resonance imaging.

Philipp Berg, Daniel Stucht, Gábor Janiga, Oliver Beuing, Oliver Speck, Dominique Thévenin

J Biomech Eng, 2014 Apr

💬 AI 翻訳タイトル

健常なウィリス系と2例の頭蓋内動脈瘤における脳血流：計算流体力学と四次元位相コントラスト磁気共鳴画像法の比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、計算流体力学（CFD）と四次元位相コントラスト磁気共鳴画像法（[PC-MRI]）を用いて、健常なウィリス系および頭蓋内動脈瘤における血流力学の比較検証を行い、CFDの信頼性と臨床応用性を評価することである。
  • 方法として、3テスラおよび7テスラの装置を用いて、健常被検者と2例の頭蓋内動脈瘤に対して時間依存性定量位相コントラスト磁気共鳴画像計測を実施し、取得された画像から3次元動脈瘤モデルを再構築し、CFDシミュレーションの境界条件にMR計測の血流情報を適用した。
  • 結果として、CFDとMRIで得られた四次元速度場の比較により、全てのケースで速度パターンの高い類似性が確認され、定量的解析でも良好な一致が示されたが、再構築された血管モデルと実際の管腔とのわずかな相違が誤差の一因となった。
  • 結論として、現実的な幾何学的形状および境界条件が提供されれば、CFDとMRIは頭蓋内速度の予測において十分な一致を示し、CFDの高い時間的および空間的分解能により複雑な血流パターンの詳細な検討が可能となるが、数値解析結果に大きな影響を及ぼすため、血管再構築には特に注意が必要である。

(049) Chong[60]

📕 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

フローディバイダー治療を受けた頭蓋内動脈瘤の計算血行力学解析：臨床転帰との相関

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、フローディバイダー治療を受けた頭蓋内動脈瘤の血行力学的プロファイルを解析し、成功例と失敗例の治療転帰との関連性を明らかにすることである。
  • 患者個別の[computational fluid dynamics] (CFD) 技術を用い、ジェットフロー、エネルギー損失、体積流量、壁面せん断応力などのパラメータを解析し、成功例4例および失敗例4例に対して評価を行った。
  • 成功例では、ジェットフローが著しく消失し、動脈瘤嚢への流入がフローディバイダーを介して親動脈の流れと滑らかに連続することが示され、その他の血行力学的指標においても低下が認められた。
  • これらの結果は、CFDで算出される血行力学的指標がフローディバイダー治療の転帰と密接に関連しており、最適なフローディバイダー展開戦略のシミュレーションを事前に行うことで、神経インターベンショニストへのプランニングツールとして有用である可能性を示唆するものである。

(050) Geers[42]

📕 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を用いた脳動脈瘤の血行力学近似

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳動脈瘤の壁面剪断応力 (WSS) 分布を近似するために、計算負荷の低い定常流シミュレーションの利用を評価することを目的としている。
  • 方法として、2つの実験が実施され、実験1では2例において定常流シミュレーションと脈動流（pulsatile flow）シミュレーション間で、時間平均（TA）、ピークシストール（PS）およびエンドダイアストール（ED）のWSS分布を比較し、流入部に課される流量波形を心拍数、脈動指数およびTA流量の変動に合わせて変更した。
  • 結果として、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分布を正確に近似したが、PSおよびEDのWSS分布については正確な近似が得られなかったことが示され、さらに実験2では20例において空間平均WSSが平均誤差4.3%で近似され、各表面メッシュノードでの絶対誤差の評価では平均変動係数が7.1%であった。
  • 結論として、定常流シミュレーションは脳動脈瘤のTA WSS分布を正確に近似できるため、64プロセッサを用いて1シミュレーションあたり平均6分という高速な計算時間が、臨床現場へのCFD技術の導入促進に寄与する可能性があることが示された。

(051) Liu[40]

📕 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

傍クリノイド動脈瘤の形態学的および血行動態学的解析：破裂群と非破裂群の比較

💬 AI 要約

  • 本研究は、傍クリノイド動脈瘤における動脈瘤破裂に関連するリスク因子を、形態学的および血行動態学的解析を通じて明らかにすることを目的とした。
  • 107人の患者、計110の傍クリノイド動脈瘤（破裂群26例、非破裂群84例）を対象に、患者個別の三次元幾何学モデルおよび[computational fluid dynamics]を用いて解析を行った。
  • 解析の結果、動脈瘤の不整形、より高いエネルギー損失（EL）および集中した流入[jet]が統計的に有意なリスク因子であることが明らかとなり、特に破裂群の動脈瘤は非破裂群よりも有意に小さいことが示された。
  • 結論として、不整形、増加したエネルギー損失、および集中した流入が傍クリノイド動脈瘤の破裂と独立して関連しているが、さらなる大規模マルチセンターおよび多集団データによる検証が必要である。

(052) Mut[20]

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

流れ逸動デバイスで治療された脳動脈瘤における生理状態変化がin vivo血行動態変数定量に与える影響

💬 AI 要約

  • 本研究は、流れ逸動デバイス治療中の脳動脈瘤における血行動態変数の相対変化の定量に対する生理的流量条件の変動による偏差を推定することを目的とした。
  • 研究方法として、三つの患者特異的幾何形状に対して計算流体力学（Computational Fluid Dynamics [CFD]）計算を実施し、各幾何形状に三種類の流れ逸動デバイスを仮想的に植込み、五種類の拍動性流条件下でシミュレーションを行い、動脈瘤流入率、平均速度、剪断速度、及び壁面剪断応力などの血行動態変数をステント前後で定量した。
  • 結果として、親動脈の平均流量が約30〜50%変化すると、これら血行動態変数の相対変化において30〜80%の大きな偏差が生じることが明らかとなった。
  • したがって、本研究は、治療中の流入条件の変動がデバイスの効果評価に重大な影響を及ぼすため、流れ逸動治療における血行動態変化の定量は慎重に実施されるべきであると結論付けた。

(053) Byrne[78]

📕 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

頭蓋内動脈瘤の大規模血行動態の定量的評価

💬 AI 要約

  • 本研究は、頭蓋内動脈瘤の発症、成長および破裂のメカニズムに関与する血行動態を客観的に定量化、分類し、これらと破裂との関連を明らかにすることを目的とした。
  • 研究では、210例の患者特異的頭蓋内動脈瘤形状に基づく画像ベースの[computational fluid dynamics (CFD)]シミュレーションを用いて血行動態を再現し、渦核線および[proper orthogonal decomposition]から導出された指標によって空間的複雑性と時間的安定性に分類した。
  • その結果、破裂した動脈瘤は未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を示し、特に空間的複雑性が破裂との関連性が高いことが明らかとなった。
  • これらの知見は、長いコアライン長および高いエントロピーを伴う複雑で不安定な血行動態が、動脈瘤破裂に寄与する生物学的プロセスを誘発する可能性を示唆し、血行動態解析の科学的理解に貢献するものである。

(054) Levitt[52]

📕 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

流量分流ステントによる脳動脈瘤治療：血管内血流測定を組み込んだ計算モデル

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、患者特異的な血流速度および血圧の測定値を計算流体力学 (Computational fluid dynamics) モデルに統合し、流量分流ステント治療前後の脳動脈瘤における血行力学的環境を評価することである。
  • 本研究では、未破裂脳動脈瘤4例に対して、流量分流ステント治療の前後に血管内デュアルセンサー圧力・Doppler速度ガイドワイヤーを用いて瘤周囲の血流速度と圧力を測定し、これらの数値を流入および流出境界条件として計算モデルに組み込んだ。
  • その結果、全症例において流入速度および流出圧力の測定が成功し、計算モデルは瘤内の壁面剪断応力および壁面剪断応力勾配の有意な低下と、瘤内血流の減少傾向を示した。
  • これらの結果から、血管内デュアルセンサーガイドワイヤーによる血流速度と血圧の測定を統合した患者特異的な計算モデルにより、流量分流ステント治療が脳動脈瘤の瘤頂部における血流と血行力学的剪断応力を低下させることが示された。

(055) Meng[598]

📕 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

高壁面剪断応力か低壁面剪断応力か？ 血行動態と脳内動脈瘤の発症、増殖、破裂との複雑な相互作用：統一的仮説に向けて

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳内動脈瘤の発症、増殖および破裂における高い壁面剪断応力（WSS）と低いWSSの矛盾する役割について、統一的な仮説を提案することを目的としている。
  • 画像に基づく計算流体力学（CFD）モデルを用いて、血行動態と脳内動脈瘤破裂との関連性が詳細に検討された。
  • 得られた結果は、低いWSSと高い[oscillatory shear index]が炎症細胞媒介性経路を活性化し、大型のアテローム性動脈瘤表現型の増殖および破裂に寄与する一方で、高いWSSと正のWSS勾配が壁細胞媒介性経路を誘導し、小型または二次性ブレブ動脈瘤表現型の増殖および破裂に関与する可能性を示している。
  • この統一的仮説は、CFDにより得られた血行動態パラメーターと異なる脳内動脈瘤の病態生理との関連性を明らかにし、より信頼性の高いリスク予測因子の開発に向けた新たなアプローチを提供するものである。

(056) Hodis[15]

📕 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通動脈の計算流体力学シミュレーション

💬 AI 要約

  • 本研究は、三次元回転血管造影直後に自然に破裂した前交通動脈の血行動態環境に対する計算流体力学 (CFD) シミュレーション解析を提示することを目的としている。
  • 続くデジタルサブトラクション血管造影 (Digital Subtraction Angiography) により、動脈瘤ドーム内の破裂部位が正確に特定された。
  • CFD解析の結果、破裂部位に直接衝突する集中ジェット流が明らかとなった。
  • さらに、ピーク収縮期圧および血管壁剪断応力はともに破裂部位近傍で最大値を示し、今回の解析が血流力学の理解に寄与することを示している。