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脳 CFD血流解析 学術文献調査 PubMed 2016

  • 『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：2016-01-01 - 2016-12-31
    • 要約用 AI/LLM：o3-mini-2025-01-31 (OpenAI, 2025-01)
    • データ更新日：2025-02-04

(001) Suzuki[1]

📕 書誌情報

Verification of a research prototype for hemodynamic analysis of cerebral aneurysms.

Takashi Suzuki, Cosmin Ioan Nita, Saikiran Rapaka, Hiroyuki Takao, Viorel Mihalef, Soichiro Fujimura, Chihebeddine Dahmani, Puneet Sharma, Hiroya Mamori, Toshihiro Ishibashi, Thomas Redel, Makoto Yamamoto, Yuichi Murayama

Annu Int Conf IEEE Eng Med Biol Soc, 2016 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤の血行力学解析のための研究プロトタイプの検証

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳動脈瘤の血行力学をエンドツーエンドで解析するために設計されたCFD研究プロトタイプの精度を検証することを目的としています。
  • このプロトタイプは、Siemens Healthcare GmbHによって開発され、解剖学的モデルの作成、血行力学計算、高度な可視化および定量解析機能を統合しており、20例の患者由来の動脈瘤モデルを用いて、商用CFDソルバーANSYS CFX 16.0と比較検証されました。
  • 解析結果は、関心のある血行力学パラメータにおいて良好な一致を示し、プロトタイプの精度を支持するものとなりました。
  • 本研究は、臨床研究において広範な工学的専門知識の必要性を低減する可能性がある、脳動脈瘤の血行力学解析のための一体化された効率的アプローチの有用性を検証することで、科学に貢献しています。

(002) Zhang[11]

📕 書誌情報

Phantom-based experimental validation of fast virtual deployment of self-expandable stents for cerebral aneurysms.

Qianqian Zhang, Zhuangyuan Meng, Ying Zhang, Kai Yao, Jian Liu, Yisen Zhang, Linkai Jing, Xinjian Yang, Nikhil Paliwal, Hui Meng, Shengzhang Wang

Biomed Eng Online, 2016 Dec 28

💬 AI 翻訳タイトル

ファントムを用いた実験的検証：脳動脈瘤における自己拡張型ステントの迅速仮想展開技術

💬 AI 要約

  • 本研究は、患者特異的脳動脈瘤における自己拡張型ステントの迅速仮想展開 (Fast Virtual Stenting, FVS) 技術の定量的評価を目的とし、介入戦略が動脈瘤血行力学に与える影響を解析するための実験的および計算流体力学 (Computational Fluid Dynamics, CFD) を用いた検討を行った。
  • 研究では、患者特異的動脈瘤モデルを用い、実際の動脈瘤ファントムを作製するとともに、micro-CTスキャンされた物理ファントム、FVS技術、及び有限要素法 (Finite Element Method, FEM) に基づく三種類のモデルを構築した。
  • 各モデルに対してCFDシミュレーションを実施した結果、壁面せん断応力、流線、速度面などの血行動態パラメータにおいて高い類似性が認められ、特に動脈瘤内の平均壁面せん断応力の差異は10%未満であることが明らかとなった。
  • これらの結果は、FVS技術が治療成績に影響を与える血行動態因子の評価に有用であり、臨床応用への実用性を支持する科学的根拠を提供するものである。

(003) Mukherjee[19]

📕 書誌情報

Inertial particle dynamics in large artery flows - Implications for modeling arterial embolisms.

Debanjan Mukherjee, Shawn C Shadden

J Biomech, 2017 Feb 08

💬 AI 翻訳タイトル

大型動脈内の慣性粒子動態 ― 動脈塞栓モデリングへの示唆

💬 AI 要約

  • 本研究は、拍動性大型動脈の血行力学に特徴的な渦巻く乱流構造下での慣性粒子動態の複雑さが、動脈塞栓の輸送予測において重大な課題をもたらすことに着目し、その解明を目的としている。
  • 本研究では、画像ベースのCFDおよび離散粒子力学モデリングに基づいた計算フレームワークを用い、マルチパラメータ・サンプリング手法によりエンボリック（embolism）粒子の動態と輸送を解析した。
  • 解析の結果、材質特性、粒子サイズ、放出時刻、及び粒子の発生源が脳、腎、腸間膜、ならびに腸骨大腿血管領域への分布に強い影響を与えることが明らかとなり、さらにせん断勾配リフトおよび弾性流体力学的（elastohydrodynamic）接触の重要性が示された。
  • これらの知見は、粒子の慣性、流体と粒子の密度比、壁との衝突、そして乱流構造との複雑な相互作用が、粒子の非自明な分散挙動を引き起こすことを示しており、本研究は動脈塞栓の輸送理解に新たな貢献を果たすものである。

(004) Sano[19]

📕 書誌情報

Hemodynamic Differences Between Ruptured and Unruptured Cerebral Aneurysms Simultaneously Existing in the Same Location: 2 Case Reports and Proposal of a Novel Parameter Oscillatory Velocity Index.

Takanori Sano, Fujimaro Ishida, Masanori Tsuji, Kazuhiro Furukawa, Shinichi Shimosaka, Hidenori Suzuki

World Neurosurg, 2017 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

同一部位に同時に存在する破裂性および非破裂性脳動脈瘤間の血行動態の違い：2症例報告と新規パラメータ Oscillatory Velocity Index の提案

💬 AI 要約

  • 本研究は、同一部位に同時に存在する破裂性と非破裂性の脳動脈瘤を対象とし、破裂状態における血行動態の特徴を明らかにすることを目的とした。
  • 解析には、サブアラニヒド出血を呈する患者の2症例において、計算流体力学（CFD）を用いた術前の形態評価および血行動態解析が実施された。
  • 評価の結果、破裂性脳動脈瘤では、形状指標が高く、壁せん断応力、壁せん断応力勾配、および aneurysm formation indicator が低い一方で、従来の oscillatory shear index に加え、新規の Oscillatory Velocity Index が高いことが示された。
  • これらの定量的血行動態評価により、くも膜下出血や動脈瘤部位といったバイアスを最小限に抑えながら破裂状態を識別できる可能性が示唆された。

(005) Chnafa[25]

📕 書誌情報

Improved reduced-order modelling of cerebrovascular flow distribution by accounting for arterial bifurcation pressure drops.

C Chnafa, K Valen-Sendstad, O Brina, V M Pereira, D A Steinman

J Biomech, 2017 Jan 25

💬 AI 翻訳タイトル

動脈分岐部の圧力低下を考慮した神経血管流配分の改善された低次元モデル化

💬 AI 要約

  • 本研究は、動脈分岐部における圧力低下を考慮することで神経血管流の分布を低次元モデルで精度良く再現する手法を提案することを目的としている。
  • 70例の3D血管撮影からセグメント化された神経血管ネットワークを用いて分散型[distributed]ラumped-parameterモデルを自動生成し、3D計算流体力学[CFD]シミュレーションと比較する手法が採用された。
  • 結果として、分岐部でのエネルギー損失を無視すると前大脳動脈の流量が平均4.7±6.8%過大評価され、全337出口血管における95%の一致範囲が±13.5%となるが、エネルギー損失を考慮することでこれが0.1±3.2%および±6.5%に改善された。
  • 結論として、最小限の入力と計算資源で信頼性の高い出口流量推定が可能であり、本研究は3Dシミュレーションに対する低次元流体モデルの最大規模の検証研究となり、他の生理学的ネットワークへの応用可能性も示している。

(006) Sunderland

📕 書誌情報

Vortex Analysis of Intra-Aneurismal Flow in Cerebral Aneurysms.

Kevin Sunderland, Christopher Haferman, Gouthami Chintalapani, Jingfeng Jiang

Comput Math Methods Med, 2016

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

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤における動脈瘤内血流の渦解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、心拍周期を通じた脳内動脈瘤内の血流渦の構造を計測することにより、血流の時間的安定性を定量化するための代替的な渦解析手法を開発することを目的としている。
  • 患者固有の幾何学的モデルを用いて Computational Fluid Dynamics (CFD) シミュレーションを行い、改良された λ2 および Q-criterion 手法により渦領域を同定し、古典的な marching cube アルゴリズムを用いて領域のセグメンテーションを実施した。
  • その結果、端部型と側壁型の動脈瘤間で渦重なり度 (Degree of Vortex Overlap, DVO) や渦核数に統計的な差異は認められず、また渦核の特性と動脈瘤の幾何学的または血行力学的特性との間に強い相関関係は見られなかった。
  • 結論として、しきい値の設定や速度データの解像度といった問題は今後の課題であるものの、本手法は動脈瘤内血流の特性に関する新たな知見を提供し、さらなる発展により将来的なリスク評価に寄与する可能性が示唆された。

(007) Vali[18]

📕 書誌情報

Computational Fluid Dynamics modeling of contrast transport in basilar aneurysms following flow-altering surgeries.

Alireza Vali, Adib A Abla, Michael T Lawton, David Saloner, Vitaliy L Rayz

J Biomech, 2017 Jan 04

💬 AI 翻訳タイトル

流量改変手術後における基底動脈瘤内造影剤輸送のCFD（Computational Fluid Dynamics）モデリング

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、患者特異的CFD（Computational Fluid Dynamics）モデルを用い、基底動脈瘤における血流および造影剤輸送の挙動を解析し、流量改変手術の計画に貢献することである。
  • 研究方法として、流量改変手術が検討される2例の基底動脈瘤患者に対して、速度場のシミュレーションとともに、虚擬造影剤を用いて流線に沿った輸送シミュレーションおよび血液とヨード系造影剤の混合物流体モデリングの2手法を適用した。
  • その結果、X線血管造影との比較においては、混合物流体モデリング手法がよりX線血管造影データと一致する結果を示し、一方、虚擬造影剤モデリングは造影注入の影響を受けない流体滞留時間の評価に優れていることが明らかとなった。
  • 結論として、本研究はCFDを用いた患者特異的解析が流量改変手術の計画に有益であることを示すとともに、混合物流体モデルと虚擬造影剤モデリングの併用が術前後の血行動態評価および血栓形成予測における科学的知見の向上に寄与する可能性を示唆している。

(008) Sejkorová[13]

📕 書誌情報

Hemodynamic changes in a middle cerebral artery aneurysm at follow-up times before and after its rupture: a case report and a review of the literature.

A Sejkorová, K D Dennis, H Švihlová, O Petr, G Lanzino, A Hejčl, D Dragomir-Daescu

Neurosurg Rev, 2017 Apr

💬 AI 翻訳タイトル

中大脳動脈動脈瘤の破裂前後の経過観察時における血行動態変化：症例報告と文献レビュー

💬 AI 要約

  • 本研究は、血行動態パラメータが中大脳動脈動脈瘤の発生に果たす役割に着目し、破裂前後の時間依存的な血行動態変化を明らかにすることを目的とした。
  • 解析は、破裂に至る前後の2回の受診時および破裂直前の3次元(3D)デジタルサブトラクション血管造影(DSA)画像を取得した症例に対して、CFD [Computational Fluid Dynamics] シミュレーションを実施する方法で行われた。
  • 結果として、破裂部位において壁面せん断応力(WSS)と流速の大きさが低下しており、ドーム内の衝撃ジェットの位置が時間とともに変化し、追随時に破裂部位付近に移動していることが示された。
  • これらの知見は、ドームでのWSS増加および細動脈瘤部分(ダーターブレブ)における低WSS領域(LSA)の拡大、流速低下と渦の形成が破裂と関連している可能性を示唆し、フォローアップ期間におけるCFD解析が動脈瘤破裂リスク評価の診断ツールの一部となり得ることを結論づけている。

(009) Miraucourt[12]

📕 書誌情報

Blood flow in the cerebral venous system: modeling and simulation.

Olivia Miraucourt, Stéphanie Salmon, Marcela Szopos, Marc Thiriet

Comput Methods Biomech Biomed Engin, 2017 Apr

💬 AI 翻訳タイトル

脳静脈系における血流：モデリングとシミュレーション

💬 AI 要約

  • 本研究は、医療画像データから3次元再構築および適切なメッシュ生成を経て、患者固有の形状における脳静脈血流シミュレーションを実現する包括的なソフトウェアプラットフォームの開発を目的としている。
  • 本研究では、簡略化されたシミュレーションや部分的な血管ネットワークの代わりに、脳内静脈ネットワークという完全な剛性マクロ血管回路を対象に、無圧縮粘性流体の流れを記述する無次元[Navier-Stokes]方程式に基づいた生体力学的モデリングを用い、完全な3次元血流シミュレーションを実施した。
  • これらの方程式は、free finite element softwareを用いて医療画像から得られた現実的な形状の五種類のメッシュ上で数値的に解かれ、提案された統合型パイプラインの実現可能性が示された。
  • また、本研究は仰臥位における脳内静脈回路の合流部における非対称的な挙動といった特有の流体力学的特徴を議論することで、バイオメディカルエンジニアリング分野におけるモデリングおよびシミュレーション手法の進展に寄与している。

(010) Peach[8]

📕 書誌情報

Virtual flow-diverter treatment planning: The effect of device placement on bifurcation aneurysm haemodynamics.

Thomas Peach, Katerina Spranger, Yiannis Ventikos

Proc Inst Mech Eng H, 2017 May

💬 AI 翻訳タイトル

バーチャルフローディバーダー治療計画：分岐型動脈瘤におけるデバイス配置が血行力学に及ぼす影響

💬 AI 要約

  • 本研究は、分岐型動脈瘤に対するフローディバーダー装置の配置が血行力学に与える影響を検討することを目的としている。
  • 三つの分岐型動脈瘤ジオメトリを対象に、各瘤が二つのデバイス配置オプションを有する状況下で、商用デザインに類似したフローディバーダーを高速デプロイメントアルゴリズムを用いて仮想的に配置し、過渡状態および定常状態の計算流体力学[computational fluid dynamics (CFD)]シミュレーションを実施した。
  • 解析の結果、各モデルにおいて特定のデバイス配置が最適な性能を示し、瘤内流入量が最大25.3%、平均壁面せん断応力が最大14.6%、および最大壁面せん断応力が最大12.1%低下するなど、デバイス配置の違いが流体指標に大きな影響を与えることが明らかとなった。
  • 結論として、精度の高い定常状態CFD解析と高速デプロイメントアルゴリズムの組み合わせにより、複雑かつ瘤特有の最適デバイス配置問題を考慮した臨床環境での仮想治療パイプラインの実現可能性が示唆された。

(011) Ou[7]

📕 書誌情報

Hemodynamic modeling of leukocyte and erythrocyte transport and interactions in intracranial aneurysms by a multiphase approach.

Chubin Ou, Wei Huang, Matthew Ming-Fai Yuen, Yi Qian

J Biomech, 2016 Oct 03

💬 AI 翻訳タイトル

多相流アプローチによる頭蓋内動脈瘤における白血球および赤血球輸送と相互作用の血行力学モデリング

💬 AI 要約

  • 本研究は、頭蓋内動脈瘤における白血球および赤血球の輸送と相互作用をシミュレートするため、多相血行力学モデルの開発を目的とした。
  • 本モデルは、血液を連続相（血漿）と二つの粒子相（赤血球および白血球）から成る多相流体として扱い、実験データおよび文献の観察結果と整合性のある形で検証された。
  • 四症例の患者特異的動脈瘤にパルス流を適用したシミュレーションの結果、流れの乱れや低壁せん断応力領域において白血球の局所的蓄積が予測され、非安定性の動脈瘤では正常値の200～500％に達する蓄積が示された。
  • 本研究は、動脈瘤血行力学における細胞輸送と相互作用を初めて定量化し、今後の頭蓋内動脈瘤モデルの発展に向けた基盤を提供するものである。

(012) Sugiyama

📕 書誌情報

Computational Hemodynamic Analysis for the Diagnosis of Atherosclerotic Changes in Intracranial Aneurysms: A Proof-of-Concept Study Using 3 Cases Harboring Atherosclerotic and Nonatherosclerotic Aneurysms Simultaneously.

Shin-Ichiro Sugiyama, Hidenori Endo, Kuniyasu Niizuma, Toshiki Endo, Kenichi Funamoto, Makoto Ohta, Teiji Tominaga

Comput Math Methods Med, 2016

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

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤における動脈硬化性変化の診断のための計算血行力学解析：動脈硬化性動脈瘤と非動脈硬化性動脈瘤を同時に保有する3症例を用いた概念実証研究

💬 AI 要約

  • 本研究は、頭蓋内動脈瘤における動脈硬化性変化を特定することを目的とした概念実証[Proof-of-Concept]の計算流体力学[CFD]解析研究である。
  • 本研究では、少なくとも一つの動脈硬化性変化を有する複数の破裂していない動脈瘤を有する3名の患者を選定し、回転血管造影から得られた三次元データを用いて患者特異的な形状を構築し、位相差[phase-contrast]磁気共鳴流速測定により得られた患者特異的な入口流量の下で一過性シミュレーションを実施した。
  • 解析の結果、動脈硬化性変動が認められる領域は、低い壁せん断応力[WSS]と長い相対滞留時間[RRT]によって乱れた血流が生じ、動脈硬化性動脈瘤内の血流平均速度が非動脈硬化性動脈瘤と比較して低く、特に壁近傍では血液の滞留時間が長いことが明らかとなった。
  • これらの結果から、本概念実証研究は、画像ベースの[CFD]解析が頭蓋内動脈瘤における動脈硬化性変化の診断に有用な血液交換および滞留の詳細情報を提供できることを示している。

(013) Liu[34]

📕 書誌情報

Functional assessment of cerebral artery stenosis: A pilot study based on computational fluid dynamics.

Jia Liu, Zhengzheng Yan, Yuehua Pu, Wen-Shin Shiu, Jianhuang Wu, Rongliang Chen, Xinyi Leng, Haiqiang Qin, Xin Liu, Baixue Jia, Ligang Song, Yilong Wang, Zhongrong Miao, Yongjun Wang, Liping Liu, Xiao-Chuan Cai

J Cereb Blood Flow Metab, 2017 Jul

💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学に基づく脳動脈狭窄の機能的評価：パイロット研究

💬 AI 要約

  • 本研究は、重度の頭蓋内狭窄における血行動態の意義を定量的に評価するために、Fractional Pressure Ratio（FPR）を導入し、非侵襲的な計算流体力学（Computational Fluid Dynamics [CFD]）に基づくFPR（FPRCFD）算出法を検討することを目的とした。
  • 11人の重度頭蓋内狭窄患者を対象に、侵襲的手法で遠位圧力（Pd）と大動脈圧力（Pa）を測定し、コンピュータ断層撮影血管造影（Computed Tomography Angiography [CTA]）により各患者の3次元血管モデルを再構築し、Navier-Stokes方程式に基づく数学的モデルと末梢抵抗およびコンプライアンスを課した流出条件を用いて血行動態解析を行った。
  • 非侵襲的CFD計算により得られたFPRCFDは、16コアの並列計算機を用いて算出され、その結果は侵襲的測定値と比較して同等の結果を示し、FPRと狭窄率との間には高い相関が認められたものの、線形関係にはないことが明らかとなった。
  • 以上の結果から、本研究で提案された計算流体力学に基づく非侵襲的アプローチは、脳動脈狭窄に伴う機能的変化の評価に有用である可能性が示唆された。

(014) Talari

📕 書誌情報

Comparison of computational fluid dynamics findings with intraoperative microscopy findings in unruptured intracranial aneurysms- An initial analysis.

Sandeep Talari, Yoko Kato, Hanbing Shang, Yasuhiro Yamada, Kei Yamashiro, Daisuke Suyama, Tsukasa Kawase, Vladimir Balik, Wu Rile

Asian J Neurosurg, 2016

  • Keywords: Computational flow dynamics, intraoperative microscopic findings, unruptured intracranial aneurysms, wall changes
  • DOI: NA
  • PubMed
  • Google Scholar: NA
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

無破裂脳動脈瘤における計算流体力学（CFD）所見と術中顕微鏡検査所見の比較：初期解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、無破裂脳動脈瘤におけるCFD（Computational Fluid Dynamics）所見と術中顕微鏡検査所見との相関関係を明らかにし、CFDが破裂リスク予測および管理において果たす意義を評価することを目的とした。
  • 研究方法として、男女混合の9例を対象に6ヶ月間の前向き研究が行われ、すべてのケースで事前にCTA、MRIを用いた解析が実施され、一部にはDSAも併用された上、術中には動脈瘤壁の顕微鏡検査が実施された。
  • 結果として、術中に7例が壁の薄化により破裂リスクが高いと判断され、2例は動脈硬化性の壁を有していたが、全例で低Wall Shear Stress（WSS）が認められ、動脈硬化性の2例のみが低WSSと相関を示した。
  • 結論として、CFD技術による圧力測定は破裂リスクの有力な予測因子となり得る一方で、WSSの評価には議論の余地があり、確固たる結論を導くためにはより大規模な多施設共同研究が必要である。

(015) Sugiyama[58]

📕 書誌情報

Blood Flow Into Basilar Tip Aneurysms: A Predictor for Recanalization After Coil Embolization.

Shin-Ichiro Sugiyama, Kuniyasu Niizuma, Kenichi Sato, Sherif Rashad, Misaki Kohama, Hidenori Endo, Toshiki Endo, Yasushi Matsumoto, Makoto Ohta, Teiji Tominaga

Stroke, 2016 Oct

💬 AI 翻訳タイトル

基底動脈尖部動脈瘤への血流：コイル塞栓術後の再開通の予測因子

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、術前の血行動態、特に動脈瘤への血流がコイル塞栓術後の再開通の予測因子として機能するかどうかを検証することである。
  • 本研究では、回転血管造影から得られた3次元データを用いて[CFD (Computational Fluid Dynamics)]解析により術前の血行動態を評価し、82例中57例を対象として動脈瘤への流入率と基底動脈の流量との割合を定量化した。
  • 解析対象の57例中、19例（33.3%）が血管造影上で再開通を示し、動脈瘤への血流率と基底動脈の流量との割合およびコイル充填密度が30%未満であることが再開通の独立かつ統計的に有意な予測因子であると明らかとなり、さらに基底動脈と後大脳動脈との枝分岐角が小さい場合に動脈瘤への血流が増加することが示された。
  • 以上の結果から、基底分岐の形状に影響される動脈瘤への血流率と基底動脈の流量との割合は、基底動脈尖部動脈瘤に対するコイル塞栓術後の再開通を予測する独立かつ有意な因子であると結論付けられる。

(016) Otani[16]

📕 書誌情報

Computational study for the effects of coil configuration on blood flow characteristics in coil-embolized cerebral aneurysm.

Tomohiro Otani, Satoshi Ii, Tomoyoshi Shigematsu, Toshiyuki Fujinaka, Masayuki Hirata, Tomohiko Ozaki, Shigeo Wada

Med Biol Eng Comput, 2017 May

💬 AI 翻訳タイトル

コイル塞栓化脳動脈瘤におけるコイル配置が血流特性に及ぼす影響の計算的研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、コイル塞栓化された脳動脈瘤において、コイル配置が血流特性に与える影響を明らかにすることである。
  • 研究方法として、物理ベースのシミュレーションで構築されたコイル展開（CD）モデルを利用し、[computational fluid dynamics]（CFD）シミュレーションにより血流解析を実施した。
  • 結果として、CFD解析により瘤内の総流れモーメンタムと運動エネルギーがコイル充填密度（PD）の増加とともに一様に減少する一方で、局所せん断流の強度はコイル配置の違いにより変動することが示された。
  • 結論として、十分なせん断流速度の低下が血栓形成に不可欠なことから、本研究はコイル配置がコイル塞栓化の治療効果に及ぼす影響に関する有用な知見を提供している。

(017) Geers[41]

📕 書誌情報

Wall shear stress at the initiation site of cerebral aneurysms.

A J Geers, H G Morales, I Larrabide, C Butakoff, P Bijlenga, A F Frangi

Biomech Model Mechanobiol, 2017 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤発生部位における壁面せん断応力

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、典型的な動脈分岐頂部や血管曲がり外側ではない脳動脈瘤発生部位における壁面せん断応力 (Wall Shear Stress, WSS) の特性を解析することである。
  • 前大脳動脈A1セグメントに動脈瘤が形成された10例と対照10例を対象とし、動脈瘤除去後の血管形状に基づくCFD (Computational Fluid Dynamics) シミュレーションを用いて、WSSの大きさ、勾配、多方向性および脈動性を評価し、各分岐枝面を二次元パラメトリックス空間に写像する手法を採用した。
  • その結果、動脈瘤を有する枝では高いWSSおよび高いWSS勾配が観察され、特に動脈瘤発生部位はWSS大きさの時間変動におけるピークと最も一貫して一致することが示された。
  • これにより、本研究は非典型的な動脈瘤発生部位における血行力学解析の定量的手法を提供するとともに、高WSS特性が脳動脈瘤形成の重要因子であることを強調する成果を示した。

(019) Levitt[24]

📕 書誌情報

Computational fluid dynamics of cerebral aneurysm coiling using high-resolution and high-energy synchrotron X-ray microtomography: comparison with the homogeneous porous medium approach.

Michael R Levitt, Michael C Barbour, Sabine Rolland du Roscoat, Christian Geindreau, Venkat K Chivukula, Patrick M McGah, John D Nerva, Ryan P Morton, Louis J Kim, Alberto Aliseda

J Neurointerv Surg, 2017 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

高解像度・高エネルギー同期放射X線マイクロトモグラフィーを用いた脳動脈瘤コイリングの計算流体力学：均質多孔性媒体アプローチとの比較

💬 AI 要約

  • 本研究は、血行動態が脳動脈瘤の成長、破裂および治療結果に与える影響を明らかにするため、従来の均質多孔性媒体アプローチと高解像度同期放射X線マイクロトモグラフィーに基づくモデルの比較を目的とした。
  • 研究では、3次元プリント技術を用いて作製した2例の非破裂動脈瘤の物理モデルに対し、実際の患者治療で使用されたコイルによる塞栓術を施し、これらのモデルを高解像度X線マイクロトモグラフィーで撮影した上で、患者特有の境界条件を取り入れた計算流体力学（CFD）シミュレーションを実施した。
  • その結果、均質多孔性媒体を用いた計算では、高解像度X線イメージングに基づくCFDモデルと比較し、動脈瘤内の血流が過大評価され、振動剪断指数（OSI）と粘性散逸が過小評価されるとともに、壁面せん断応力（WSS）およびWSS勾配については過大または過小の予測が示された。
  • 以上のことから、従来の均質多孔性媒体アプローチは、複雑なコイル幾何学を正確に反映する高解像度X線マイクロトモグラフィーに基づくモデルと比較して、主要な血行動態パラメータの推定において不正確な結果をもたらす可能性があると結論付けられる。

(020) Peach

📕 書誌情報

Porcine In Vivo Validation of a Virtual Contrast Model: The Influence of Contrast Agent Properties and Vessel Flow Rates.

T W Peach, Y Ventikos, J V Byrne, Z You

AJNR Am J Neuroradiol, 2016 Dec

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

💬 AI 翻訳タイトル

豚実時間におけるバーチャル・コントラストモデルの検証：コントラスト剤特性と血管流量の影響

💬 AI 要約

  • 本研究は、動脈瘤治療成績を事前に予測するためのCFD（Computational Fluid Dynamics）シミュレーションの検証手法として、バーチャル・コントラストモデルの有効性を評価することを目的とし、[contrast agent]の物性（粘度および密度）と親血管の流量がシミュレーション結果に与える影響を明らかにするために実施された。
  • 実験では、豚において4つの側壁動脈瘤を作成し、3D血管造影から構築された簡易CFDモデルを用いて、血管造影下でのコントラストの流入および洗い出しパターンとその減衰率を事前に予測し、さらに各パラメータの相対的影響をシミュレーションで検討した。
  • その結果、CFDモデルはコントラストの浸透および洗い出しパターンを正確に予測したものの、コントラスト減衰率は約25%低く見積もられ、この誤差は親血管流量の推定値に起因し、コントラストの粘度および密度の影響は無視できると判断された。
  • 最終的に、親血管の流量とコントラスト減衰率との間に強い線形相関が認められ、動脈瘤モデルにおけるコントラスト挙動のシミュレーションにおいて、親血管流量が非常に重要なパラメータであることが示された。

(021) Tangen

📕 書誌情報

Clearance of Subarachnoid Hemorrhage from the Cerebrospinal Fluid in Computational and In Vitro Models.

K Tangen, N S Narasimhan, K Sierzega, T Preden, A Alaraj, A A Linninger

Ann Biomed Eng, 2016 Dec

  • Keywords: Computational fluid dynamics, In vitro model, Lumbar drain, Subarachnoid hemorrhage
  • DOI: NA
  • PubMed
  • Google Scholar: NA
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

計算およびin vitroモデルにおける脳脊髄液からのくも膜下出血の除去

💬 AI 要約

  • 本研究は、くも膜下出血（SAH）に伴う脳脊髄液（CSF）内の血液汚染物質除去の効果を、最適な腰椎ドレナージ条件の下で評価することを目的としている。
  • 研究方法としては、ヒト中枢神経系（CNS）の解剖学的構造およびCSF動態を再現した現実的なベンチトップモデルを構築し、基底槽レベルで豚血を注入することでSAHを模擬し、異なるドレナージ速度および患者体位の下で効果を実験的に評価した上、計算流体力学（CFD）モデルによるシミュレーションも行った。
  • 実験およびCFDシミュレーションの結果、効果的な血液除去には患者の体位（upright position）とドレナージ速度が重要なパラメータであることが示された。
  • これらの知見は、頭蓋内CSFコンパートメントからの汚染物質除去を最大化するためにupright positionで治療を行う重要性を示唆しており、本研究のベンチトップCNSモデルと検証済みCFD予測は、SAH患者に対する個別最適化治療の指針として役立つ可能性があることを結論付けている。

(022) Ellwein[13]

📕 書誌情報

Toward translating near-infrared spectroscopy oxygen saturation data for the non-invasive prediction of spatial and temporal hemodynamics during exercise.

Laura Ellwein, Margaret M Samyn, Michael Danduran, Sheila Schindler-Ivens, Stacy Liebham, John F LaDisa

Biomech Model Mechanobiol, 2017 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

近赤外分光法による酸素飽和度データの翻訳を通じた運動中の空間的及び時間的血行動態の非侵襲的予測に向けて

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、近赤外分光法 (near-infrared spectroscopy, NIRS) により得られる酸素飽和度データを用いて、運動中の胸部大動脈および腕頭動脈における空間的並びに時間的血行動態を非侵襲的に予測する手法を開発することである。
  • 本研究では、仰臥位での三段階ペダリング（安静時心拍数の130%、150%、170%）中に、PC-MRIを用いて胸部大動脈および腕頭動脈の血流計測を行い、得られたデータに基づきCFDを用いて局所的な壁剪断応力 (wall shear stress, WSS) 指標を定量評価するとともに、その結果を同一運動中にNIRSで取得された組織酸素飽和度データと関連付けた。
  • その結果、CFD解析により上行大動脈の外側湾曲部及び下行大動脈の内側湾曲部で運動に伴い時間平均WSSが徐々に増加する一方、腕頭動脈では低いWSSが維持され、また大動脈内側湾曲部では高い振動性WSSが持続することが明らかとなり、さらにPC-MRIで得られた流量分布とNIRSによる組織酸素抽出との間に線形相関が認められた。
  • 以上の結果は、将来的なCFDシミュレーションにおける胸部大動脈の境界条件設定のためにNIRSデータをPC-MRIの代替指標として活用するための6段階手順を提示し、運動中の血行動態評価及び潜在的な血行リスク因子の検出に向けた新たなアプローチを学術的に提案するものである。

(023) Wang[129]

📕 書誌情報

Flow diverter effect of LVIS stent on cerebral aneurysm hemodynamics: a comparison with Enterprise stents and the Pipeline device.

Chao Wang, Zhongbin Tian, Jian Liu, Linkai Jing, Nikhil Paliwal, Shengzhang Wang, Ying Zhang, Jianping Xiang, Adnan H Siddiqui, Hui Meng, Xinjian Yang

J Transl Med, 2016 Jul 02

💬 AI 翻訳タイトル

LVISステントの脳動脈瘤血行動態に対するフローディバイダー効果：EnterpriseステントおよびPipelineデバイスとの比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、新たなLow-profile Visualized Intraluminal Support (LVIS®)デバイスの流体分岐効果を定量化し、PipelineデバイスおよびEnterpriseステントと比較することで、脳動脈瘤の血行動態に及ぼす影響を評価することである。
  • 本研究では、3Dデジタルサブトラクション血管造影（DSA）から構築された3例の脳動脈瘤モデルを用い、Enterprise、LVISおよびPipelineデバイスを血管内に仮想的に配置し、脳動脈瘤開口部をまたいだ上で、壁面せん断応力（WSS）、速度および圧力などの血行動態パラメータをComputational Fluid Dynamics (CFD)解析により比較解析を実施した。
  • 解析の結果、単一のLVISステントは二重EnterpriseステントよりもWSSおよび速度の低下効果が大きく（それぞれ39.96%対30.51%、23.13%対18.64%）、二重LVISステント使用時にはWSSが63.88%、速度が46.05%低下し、さらに二重PipelineステントではWSSが72.37%、速度が54.26%低下する成果が得られた。
  • これらの結果から、LVISステントは脳動脈瘤の血行動態に対して一定の効果を示し、単一LVISステントは二重Enterpriseステントよりも有効な流体減弱効果を有する一方で、Pipelineデバイスとの比較においては中間的な効果を示し、二重LVISステントはPipelineデバイスよりも優れた流体分岐効果を発揮することが明らかとなった。

(024) Cebral

📕 書誌情報

Regional Mapping of Flow and Wall Characteristics of Intracranial Aneurysms.

Juan R Cebral, Xinjie Duan, Piyusha S Gade, Bong Jae Chung, Fernando Mut, Khaled Aziz, Anne M Robertson

Ann Biomed Eng, 2016 Dec

  • Keywords: Cerebral aneurysms, Collagen architecture, Computational fluid dynamics, Hemodynamics, Micro-CT, Multi-photon microscopy, Specimen resection
  • DOI: NA
  • PubMed
  • Google Scholar: NA
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

脳内動脈瘤の局所的血流および壁特性の領域マッピング

💬 AI 要約

  • 本研究は、切除した脳内動脈瘤標本において、局所的血行動態パラメータと局所的壁構造特性を対応付ける手法を導入することを目的とした。
  • 本手法は、画像ベースの計算流体力学 [CFD]、組織切除、3D印刷された動脈瘤モデル上でのmicro-CTイメージング、3D血管モデルへのアラインメント、および多光子顕微鏡法を統合して局所マッピングを行うものである。
  • 中大脳動脈瘤の症例を用いた検討により、局所壁面せん断応力とコラーゲン繊維の配向および壁形状などの局所壁特性との間に特徴的な地域差が認められたことが示された。
  • この手法は、局所血行動態と壁特性との複雑な関係を解明するための新たなツールを提供し、さらに局所的な壁内応力との関係解析にも応用可能であることが示唆された。

(025) Neidlin[23]

📕 書誌情報

Hemodynamic analysis of outflow grafting positions of a ventricular assist device using closed-loop multiscale CFD simulations: Preliminary results.

Michael Neidlin, Chiara Corsini, Simon J Sonntag, Sebastian Schulte-Eistrup, Thomas Schmitz-Rode, Ulrich Steinseifer, Giancarlo Pennati, Tim A S Kaufmann

J Biomech, 2016 Sep 06

💬 AI 翻訳タイトル

閉ループ多スケールCFDシミュレーションを用いた心室補助装置の流出グラフト位置の血行動力学解析：予備結果

💬 AI 要約

  • 本研究は、HeartWare HVADにおける左心補助装置（LVAD）の流出グラフトの位置として左右鎖骨下動脈の適用可能性を、閉ループ多スケールCFDシミュレーションを用いて評価することを目的とした。
  • 大動脈弓の3次元CFDモデルと心血管系のラumped parameter model（集約パラメータモデル）を連成し、LVADサポート下で左鎖骨下動脈および右鎖骨下動脈へのグラフトを異なる吻合角度（90°、60°、30°）で配置するシミュレーションを実施した。
  • 解析の結果、左右鎖骨下動脈へのグラフト配置は標準的な大動脈（ascending and descending aorta）のカニュレーション位置と同様の血行動力学的性能を示し、吻合角度を90°から30°に変更すると冠動脈および脳血流が6～9％増加し、壁せん断応力（WSS）が35％有意に低下することが明らかとなった。
  • これらの結果は、検討した血管幾何学においてHVADのための鎖骨下動脈カニュレーションが有用な吻合部位となり得ることを示唆し、LVADサポート中のグラフト位置選定における血行動力学的評価への貢献を示している。

(026) Byun[5]

📕 書誌情報

The Numerical Study of the Hemodynamic Characteristics in the Patient-Specific Intracranial Aneurysms before and after Surgery.

Jun Soo Byun, Sun-Young Choi, Taewon Seo

Comput Math Methods Med, 2016

💬 AI 翻訳タイトル

患者固有の頭蓋内動脈瘤における手術前後の血行動態特性の数値解析研究

💬 AI 要約

  • 本研究は、computed tomography angiography (CTA)から再構成された患者固有の脳動脈幾何学に基づき、手術前後の脳内動脈瘤における血行動態の解析を目的とした。
  • 解析方法として、rigid vascular wall（血管壁の剛性）条件下での非圧縮性Newtonian fluidの層流を仮定した三次元computational fluid dynamics（CFD）モデルを用い、ANSYS v15を利用してシミュレーションを実施した。
  • シミュレーション結果、手術前後で aneurysm内部の複雑な渦状構造を伴う流れパターンは類似していたが、手術前モデルでは強いinflow jet stream（噴流）が観察され、さらにモデル1では平均wall shear stress（WSS）が約3倍、モデル2では約20倍に増加するなど、流れパターンとWSS分布に顕著な差異が認められた。
  • 以上の結果から、動脈瘤領域におけるWSSの分布は、患者固有の脳内動脈瘤破裂リスクの予測に有用な指標となり得ることが示唆された。

(027) Tsuji[15]

📕 書誌情報

Stagnation and complex flow in ruptured cerebral aneurysms: a possible association with hemostatic pattern.

Masanori Tsuji, Tatsuya Ishikawa, Fujimaro Ishida, Kazuhiro Furukawa, Yoichi Miura, Masato Shiba, Takanori Sano, Hiroshi Tanemura, Yasuyuki Umeda, Shinichi Shimosaka, Hidenori Suzuki

J Neurosurg, 2017 May

  • Keywords: ACA = anterior cerebral artery, AFI = aneurysm formation indicator, CFD = computational fluid dynamics, GON = gradient oscillatory number, ICA = internal cerebral artery, MCA = middle cerebral artery, OSI = oscillatory shear index, RIBBVA = Research Institute for Brain and Blood Vessels–Akita, STL = stereolithography, WSS = wall shear stress, WSSG = WSS gradient, computational fluid dynamics, hemostatic mechanism, histopathological examination, ruptured aneurysm, vascular disorders
  • DOI
  • PubMed
  • Google Scholar
  • OpenCitations [15]

💬 AI 翻訳タイトル

破裂脳動脈瘤における停滞および複雑な流れ：止血パターンとの関連の可能性

💬 AI 要約

  • 本研究は、破裂した脳動脈瘤が血栓形成部位に基づく異なる止血パターンを示すことが知られている背景の下、それらの止血パターンが特定の血行力学的特徴と関連しているかどうかを検討することを目的とした。
  • 26例の中大脳動脈破裂動脈瘤を3次元CT血管造影により評価し、クリッピング時に摘出された標本について組織病理学的検査と形態パラメータの取得、ならびに一過性解析を行い、壁せん断応力関連の血行力学パラメータおよび不変Q（vortex core region）を計算した。
  • 解析の結果、13例の「insideパターン」、9例の「outsideパターン」、4例の「otherパターン」が確認され、さらにinsideパターンの動脈瘤はoutsideパターンと比較して、ドーム体積、gradient oscillatory number、不変Qが有意に低く、動脈瘤形成指標が高いことが明らかとなった。
  • これらの結果は、insideパターンの動脈瘤がoutsideパターンと比べて単純な血流パターンおよび低い流体停滞を示す可能性があり、CFD解析が破裂脳動脈瘤の止血パターンの特徴評価に有用であることを示唆している。

(028) Kambayashi[2]

📕 書誌情報

Computational fluid dynamics analysis of tandem carotid artery stenoses: Investigation of neurological complications after carotid artery stenting.

Yukinao Kambayashi, Hiroyuki Takao, Kouichi Shinohara, Takashi Suzuki, Sho Takayama, Soichiro Fujimura, Shunsuke Masuda, Mituyoshi Watanabe, Tomoaki Suzuki, Chihebeddine Dahmani, Toshihiro Ishibashi, Makoto Yamamoto, Yuichi Murayama

Technol Health Care, 2016 Sep 14

💬 AI 翻訳タイトル

タンデム頸動脈狭窄に対するコンピュテーショナルフルイドダイナミクス解析：頸動脈ステント治療後の神経障害の検討

💬 AI 要約

  • 本研究は、複数部位にまたがる頸動脈狭窄を有する70歳男性において、頸動脈ステント治療後の失語症および右片麻痺の原因が十分な脳血流量（CBF）の不足によるものかどうかを検証することを目的とした。
  • 患者に対し、バルーン血管形成術および頸動脈ステント治療の前後に3次元デジタルサブトラクション血管造影（3D-DSA）を実施し、その患者固有のデータセットから幾何学的・流体力学的条件を決定、計算メッシュを生成してコンピュテーショナルフルイドダイナミクス（CFD）解析を行った。
  • 解析の結果、CAS後に内頸動脈の質量流量が総頸動脈流量に対して9%から14%に増加したものの、CBFの改善は僅か5%に留まった。
  • これらの結果から、CFD解析は神経障害が塞栓性事象ではなく十分なCBFの不足に起因することを示唆しており、タンデム頸動脈狭窄においては、頸外性病変に対するCASのみでは十分なCBFの増加が得られない可能性があると結論付けた。

(029) Iosif[18]

📕 書誌情報

Role of terminal and anastomotic circulation in the patency of arteries jailed by flow-diverting stents: from hemodynamic changes to ostia surface modifications.

Christina Iosif, Philipp Berg, Sebastien Ponsonnard, Pierre Carles, Suzana Saleme, Sanita Ponomarjova, Eduardo Pedrolo-Silveira, George A C Mendes, Eduardo Waihrich, Gilles Trolliard, Claude-Yves Couquet, Catherine Yardin, Charbel Mounayer

J Neurosurg, 2017 May

  • Keywords: 3DRA = 3D rotational angiography, APhA= ascending pharyngeal artery, CCA = common carotid artery, CFD = computational fluid dynamics, DSA = digital subtraction angiography, ECA = external carotid artery, FDS = flow-diverting stent, MCA = middle cerebral artery, MR angiography, MRI, OCT = optical coherence tomography, RM = rete mirabile, ROI = region of interest, SEM = scanning electron microscopy, SSS = stent shear stress, collateral arteries, embolization, endothelialization, flow-diverting stent, interventional neurosurgery, ostium, pcMRA = phase-contrast MR angiography
  • DOI
  • PubMed
  • Google Scholar
  • OpenCitations [18]

💬 AI 翻訳タイトル

フロー・ダイバーティング・ステントによって [jailed] された動脈の開存性における終末循環および吻合循環の役割：血行力学的変化から開口面修正まで

💬 AI 要約

  • 本研究は、FDS の適用によって [jailed] された脳内動脈枝において、末梢循環（終末循環）と吻合循環が血行力学的変化および新内膜形成に与える影響を明らかにすることを目的とした。
  • 実験方法として、動物モデルに基づき、側副循環型（Group A）と末梢循環型（Group B）の2群の大型白豚に対して FDS を配置し、配置前後の平均流量および速度を time-resolved 3D phase-contrast MR angiography で測定し、さらに3か月後に走査電子顕微鏡下で動脈開口面の面積を評価した。
  • 結果として、Group A では FDS 配置直後に対象動脈の平均流量が有意に減少 (p = 0.02) したのに対し、Group B では流量に大きな変化が認められず、3か月後の動脈開口面の面積も Group B の方が有意に拡大し、これらの値は配置後の速度低下と強く相関していた。
  • 以上の結果から、重要な側副循環が存在する場合、FDS による [jailed] された動脈は即時に流量が著しく低下する一方、競合する血流が存在しない場合には大幅な流量低下が生じず、循環パターンが動脈の長期的な開存性および内膜修正に大きな影響を及ぼすことが示唆された。

(030) Levitt[17]

📕 書誌情報

Computational Modeling of Venous Sinus Stenosis in Idiopathic Intracranial Hypertension.

M R Levitt, P M McGah, K Moon, F C Albuquerque, C G McDougall, M Y S Kalani, L J Kim, A Aliseda

AJNR Am J Neuroradiol, 2016 Oct

💬 AI 翻訳タイトル

特発性頭蓋内高血圧症における静脈洞狭窄の計算流体力学的モデル化

💬 AI 要約

  • 本研究は、特発性頭蓋内高血圧症患者における硬膜静脈洞の血行動態環境を定量的に評価するため、患者固有のデータを用いた計算流体力学([Computational Fluid Dynamics, CFD])モデルの開発を目的とした。
  • 本研究では、6例の特発性頭蓋内高血圧症患者に対し、MR静脈造影、脳静脈造影および硬膜静脈洞での圧測定を実施し、得られた解剖学的画像と静脈圧を境界条件として患者固有のCFDモデルが作成された。
  • 作成された計算モデルは全患者において再構成され、病的圧勾配(≥8 mm Hg)を有する症例では、非病的症例と比較して血流量および壁せん断応力が有意に高いことが明らかとなった。
  • これらの結果は、硬膜静脈洞の血行動態環境が患者固有の解剖学的および生理学的測定値を用いて定量的にモデル化可能であることを示し、特発性頭蓋内高血圧症の病態生理の理解に寄与する可能性を示唆している。

(031) Aoki[44]

📕 書誌情報

Sustained expression of MCP-1 by low wall shear stress loading concomitant with turbulent flow on endothelial cells of intracranial aneurysm.

Tomohiro Aoki, Kimiko Yamamoto, Miyuki Fukuda, Yuji Shimogonya, Shunichi Fukuda, Shuh Narumiya

Acta Neuropathol Commun, 2016 May 09

💬 AI 翻訳タイトル

脳内動脈瘤内皮細胞における乱流併存低壁面せん断応力負荷によるMCP-1の持続的発現

💬 AI 要約

  • 本研究は、低い壁面せん断応力と乱流が脳内動脈瘤の内皮細胞における遺伝子発現、特に炎症性因子の発現に与える影響を解明し、動脈瘤の拡大および破裂に寄与するメカニズムを明らかにすることを目的とした。
  • 三例の破裂していない脳内動脈瘤に対して3D計算流体力学（CFD）シミュレーションを用いて壁面せん断応力を算出し、その値および乱流条件を一次培養内皮細胞に適用した上で、RNAシーケンス解析により遺伝子発現プロファイルを取得した。
  • RNAシーケンス解析の結果、低い壁面せん断応力負荷下で細胞分裂・増殖に関連するシグナル伝達経路が優位に表現され、さらに乱流の付加によりMCP-1を含む炎症性細胞の走化性因子の発現が著しく増加する数百の遺伝子が同定された。
  • これらの結果から、低い壁面せん断応力と乱流条件下におけるMCP-1の持続的発現がマクロファージの浸潤を促進し炎症を悪化させることで、脳内動脈瘤の拡大および破裂に寄与する可能性が示唆された。

(032) Ren[31]

📕 書誌情報

Reproducibility of image-based computational models of intracranial aneurysm: a comparison between 3D rotational angiography, CT angiography and MR angiography.

Yuan Ren, Guo-Zhong Chen, Zhen Liu, Yan Cai, Guang-Ming Lu, Zhi-Yong Li

Biomed Eng Online, 2016 May 06

💬 AI 翻訳タイトル

画像に基づく脳内動脈瘤計算モデルの再現性：3D回転血管造影、CT血管造影およびMR血管造影の比較

💬 AI 要約

  • 本研究は、CTA（Computed Tomography Angiography）、MRA（Magnetic Resonance Angiography）および3DRA（3D rotational angiography）に基づいて再構築した計算モデルにおける形態学的および血行動態学的パラメータの差異を評価することを目的とした。
  • 10人の脳内動脈瘤患者を対象に、各患者においてCTA、MRA、3DRAの各画像データから個別のモデルを再構築し、各モデルでCFD（Computational Fluid Dynamics）シミュレーションを実施した。
  • 形態学的解析では、CTAモデル（CM）と3DRAモデル（DM）との比較においてアスペクト比の差異が最小であり、MRAモデル（MM）との比較ではサイズの差異が最小であったが、いずれにおいても平均壁せん断応力（WSS）の変動が大きかった。
  • 結論として、CTAおよびMRAは脳内動脈瘤形状の再現性において有意な差がなく、主要な流れパターンの解析にはいずれの画像ベースモデルも適用可能である一方で、CFD解析の結果解釈時には血行動態パラメータの差異を考慮する必要がある。

(033) Sherif[5]

📕 書誌情報

Very large and giant microsurgical bifurcation aneurysms in rabbits: Proof of feasibility and comparability using computational fluid dynamics and biomechanical testing.

Camillo Sherif, Erwin Herbich, Roberto Plasenzotti, Helga Bergmeister, Ursula Windberger, Georg Mach, Gerhard Sommer, Gerhard A Holzapfel, Thomas Haider, Martin Krssak, Guenther Kleinpeter

J Neurosci Methods, 2016 Aug 01

💬 AI 翻訳タイトル

ウサギにおける非常に大規模および巨大な顕微外科技術による分岐部動脈瘤：計算流体力学（CFD）および生体力学試験を用いた実現可能性と比較可能性の検証

💬 AI 要約

  • 本研究は、巨大動脈瘤が抱える再開通や再出血の高リスクという課題に対処するため、より効果的な血管内治療デバイスの評価に用いる信頼性の高いin vivoモデルの構築を目的とした。
  • 手法として、11匹のニュージーランドホワイトウサギを用い、外頸静脈から採取した25～30mmの長い静脈嚢を共通頸動脈間の分岐部に顕微外科技術で縫合して動脈瘤を作製し、4週間後に3T-MRA、計算流体力学（CFD）シミュレーション、及び二軸生体力学試験を実施した。
  • 結果として、3T-MRAでは全体の90.9%の動脈瘤で特許が確認され、CFDシミュレーションではウサギとヒトの動脈瘤の両方で複数の渦を有する複雑な流体力学的挙動が認められ、ウサギでは血液粘度（3.92 mPas vs. ヒト5.34 mPas）および壁剪断応力（0.38 Pa vs. ヒト1.66 Pa）が低いことが明らかとなった。
  • 結論として、提案されたウサギ動脈瘤モデルは高い特許率、低い罹患率およびヒトの動脈瘤と比較可能な血行力学的特性を示す一方で、生体力学試験により実験的動脈瘤がヒトの動脈瘤に比べてより壊れやすい可能性が示唆された。

(034) Jing[6]

📕 書誌情報

Analysis of Multiple Intracranial Aneurysms with Different Outcomes in the Same Patient After Endovascular Treatment.

Linkai Jing, Jian Liu, Ying Zhang, Nikhil Paliwal, Hui Meng, Shengzhang Wang, Xinjian Yang

World Neurosurg, 2016 Jul

💬 AI 翻訳タイトル

血管内治療後に同一患者において異なる転帰を示す複数の頭蓋内動脈瘤の解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、血管内治療後に異なる転帰（再開通または安定）を示す複数の頭蓋内動脈瘤に対して、動脈瘤特異的因子、治療関連因子および血行力学関連因子の影響を評価し、再開通の原因を解明することを目的とした。
  • 本研究では、2010年から2015年までにデジタルサブトラクション血管造影により診断された326例（763個）の複数の頭蓋内動脈瘤から、同一患者内で異なる転帰を示す13組の動脈瘤を後ろ向きに解析し、患者固有のモデルをcomputational fluid dynamics [CFD] 手法で構築し、仮想ステント展開法および多孔質媒質モデルを用いてコイルをシミュレーションした。
  • 結果として、動脈瘤の大きさ（P = 0.021）、頸部径（P = 0.027）、破裂動脈瘤（P = 0.002）、平均速度の低下率（P = 0.008）、および壁せん断応力（P = 0.024）が再開通と有意に関連していることが示されたが、動脈瘤の位置や治療関連因子（充填密度、追跡期間、ステント使用、初期血管造影所見）および平均圧力の低下率は有意ではなかった。
  • 結論として、小さな動脈瘤の大きさおよび頸部径、非破裂動脈瘤、並びに著しい周動脈瘤血行力学の低下が、動脈瘤塞栓術の中期的耐久性に重要な要因である可能性が示唆された。

(035) Varble[15]

📕 書誌情報

Flow Instability Detected by High-Resolution Computational Fluid Dynamics in Fifty-Six Middle Cerebral Artery Aneurysms.

Nicole Varble, Jianping Xiang, Ning Lin, Elad Levy, Hui Meng

J Biomech Eng, 2016 Jun

💬 AI 翻訳タイトル

高解像度数値流体力学によって検出された56例の中大脳動脈瘤における流れの不安定性

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、商用CFDソルバーの能力と限界を検証し、血管内動脈瘤における速度変動を捉えるために必要な条件を明らかにするとともに、流動運動エネルギー（fKE）を破裂予測のパラメータとして評価し、さらに幾何学的パラメータとの関連性を探ることである。
  • 方法として、第二次の離散化スキームと高い空間・時間解像度を用いることで、サイクル平均一定流入条件下で56例（内12例が破裂例）の患者特異的中大脳動脈瘤を対象に過渡高解像度CFDシミュレーションを実施した。
  • 結果として、流れの不安定性は8例の非破裂性分岐動脈瘤で認められ、統計解析によりfKEは破裂例と非破裂例を区別する有意な指標とはならなかったものの、瘤のサイズおよびサイズ比と正の相関があることが示された。
  • 以上の結果から、本研究は、周期平均一定流入条件下でのCFDを用いた流れの不安定性検出が破裂のマーカーとして有効であるとは支持されない一方で、内在する流れの不安定性が瘤内への流入ジェットの崩壊と関連している可能性を示唆している。

(036) Brinjikji[31]

📕 書誌情報

Hemodynamic differences between unstable and stable unruptured aneurysms independent of size and location: a pilot study.

Waleed Brinjikji, Bong Jae Chung, Carlos Jimenez, Christopher Putman, David F Kallmes, Juan R Cebral

J Neurointerv Surg, 2017 Apr

💬 AI 翻訳タイトル

サイズおよび部位に依存しない不安定および安定な非破裂動脈瘤間の血行動態の違い：パイロット研究

💬 AI 要約

  • 本研究は、放射線学的に不安定と認められる非破裂脳動脈瘤と安定な非破裂脳動脈瘤との間で、血行動態の違いを明らかにすることを目的とした。
  • 12組のサイズおよび局在が一致する非破裂脳動脈瘤対（各組において一方が安定、他方が不安定）を3D回転血管造影画像を用いて長期間追跡し、患者固有の計算流体力学 [computational fluid dynamics] モデルを脈動流条件下で適用して比較解析を行った。
  • その結果、安定な動脈瘤と比較して不安定な動脈瘤では低壁せん断応力領域が2.26倍に拡大し (p=0.0499)、平均渦度が0.57倍に減少していることが明らかになったが、形状に関するパラメーターには統計的有意差は認められなかった。
  • 本パイロット研究は、不安定な非破裂脳動脈瘤が特有の血行動態的特徴、特に拡大した低壁せん断応力領域を有する可能性を示唆しており、今後のより大規模な研究による検証が必要である。

(037) Suzuki[3]

📕 書誌情報

Determining the Presence of Thin-Walled Regions at High-Pressure Areas in Unruptured Cerebral Aneurysms by Using Computational Fluid Dynamics.

Tomoaki Suzuki, Hiroyuki Takao, Takashi Suzuki, Yukinao Kambayashi, Mitsuyoshi Watanabe, Hiroki Sakamoto, Issei Kan, Kengo Nishimura, Shogo Kaku, Toshihiro Ishibashi, Satoshi Ikeuchi, Makoto Yamamoto, Yukihiko Fujii, Yuichi Murayama

Neurosurgery, 2016 Oct

💬 AI 翻訳タイトル

CFDを用いた未破裂脳動脈瘤における高圧領域での薄壁領域の存在判定

💬 AI 要約

  • 本研究は、computational fluid dynamics [CFD]を用いて、未破裂脳動脈瘤における高圧領域での薄壁部位（thin-walled regions, TWR）の予測可能性を検討することを目的とした。
  • 50例の未破裂中大脳動脈（MCA）瘤を対象に、脈動血流条件下での流体解析により空間的および時間的な最大圧力（Pmax）領域を算出し、これを基に平均圧との差を正規化した圧力差（pressure difference, PD）を計算した。
  • その結果、50例中41例（82.0%）でPmax領域とTWRとの対応が確認され、対応群ではPDが非対応群と比べて統計的に有意に高い（P = 0.008）ことが示された。また、ROC解析によりPDの予測性能が確認され、AUCは0.764（95%信頼区間：0.574-0.955）、カットオフ値は0.607、感度は66.7%、特異度は82.9%であった。
  • 以上の結果から、高い圧力差（PD）は未破裂脳動脈瘤における高圧領域での薄壁部位（TWR）の予測において重要なパラメータとなる可能性が示され、今後の外科的リスク評価に貢献することが期待される。

(038) Boegel[7]

📕 書誌情報

Patient-individualized boundary conditions for CFD simulations using time-resolved 3D angiography.

Marco Boegel, Sonja Gehrisch, Thomas Redel, Christopher Rohkohl, Philip Hoelter, Arnd Doerfler, Andreas Maier, Markus Kowarschik

Int J Comput Assist Radiol Surg, 2016 Jun

💬 AI 翻訳タイトル

時系列3D血管造影を用いたCFDシミュレーションのための患者個別化境界条件

💬 AI 要約

  • 本研究は、単一の時系列3Dローテーショナル血管造影スキャンを用いて、CFDシミュレーションに必要な患者個別化境界条件を自動的に推定する手法を開発することを目的とする。
  • 本手法では、従来の血管ジオメトリ再構築に加え、平均速度および[pulsatility]というパラメータに基づく流入波形の最適化を、統計解析とCFDおよび仮想血管造影を組み合わせた反復最適化手法により実施し、さらにローテーショナル血管造影から抽出した時間強度曲線を用いて心拍数の自動推定と心拍同期を行った。
  • 提案手法は2つの臨床データセットを用いて評価され、平均速度と[pulsatility]の推定において小さな誤差が得られ、心拍数は1拍あたり約6msの平均誤差と高精度で推定され、実測とシミュレーションの時間強度曲線の質的比較でも優れた一致が確認された。
  • これにより、本研究のアプローチは、単一のローテーショナル血管造影スキャンから患者個別の境界条件を正確に推定でき、動脈瘤破裂リスク評価や治療計画のためのCFDシミュレーションの信頼性向上に寄与する可能性が示された。

(039) Walcott[18]

📕 書誌情報

Predictive modeling and in vivo assessment of cerebral blood flow in the management of complex cerebral aneurysms.

Brian P Walcott, Clemens Reinshagen, Christopher J Stapleton, Omar Choudhri, Vitaliy Rayz, David Saloner, Michael T Lawton

J Cereb Blood Flow Metab, 2016 Jun

💬 AI 翻訳タイトル

複雑な脳動脈瘤の管理における脳血流の予測モデリングとin vivo評価

💬 AI 要約

  • 本論文は、複雑な脳動脈瘤の管理において予測モデリングおよびin vivo評価技術の役割を検討することを目的としている。
  • 計算流体力学（CFD）を含む先進的な計算モデリングとin vivoの血行動態評価が、外科的バイパスや血流分流ステンティングなどの介入法において用いられている方法として取り上げられている。
  • これらの技術は、リスク層別化と治療計画の精緻な策定に寄与する一方で、血流の通常循環からの逸脱による予期せぬ虚血のリスクも示唆している。
  • 総じて、本論文は複雑な脳動脈瘤の臨床治療において、予測モデリングとin vivo評価技術が治療効果の最適化に大きく貢献する点を強調している。

(040) Sudhir

📕 書誌情報

Computing the difference between life and death: Prerupture blood flow analysis of a fatal aneurysm bleed.

B J Sudhir, J B Reddy, Girish Menon, T Jayachandran

Neurol India, 2016

💬 AI 翻訳タイトル

生と死の差分の計算：致命的動脈瘤出血の破裂前血流解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、頭蓋内動脈瘤の破裂リスク予測における定量的血行動態パラメータが標準化されていない現状に対し、破裂直前の血流を解析することでその解明を試みた。
  • 致命的破裂の数時間前に取得されたコンピュータ断層撮影（CT）血管造影画像を用いて、計算流体力学（Computational Fluid Dynamics）シミュレーションを実施し、巨大内頸動脈動脈瘤の血流を評価した。
  • シミュレーションにより、壁せん断応力、圧力分布、および血流のストリームラインという客観的な指標が得られ、破裂に至る血行動態の特徴が明らかにされた。
  • これらの成果は、シミュレーション技術を用いた頭蓋内動脈瘤破裂リスク予測のための基礎資料として、今後の研究に寄与することが期待される。

(041) Rivera[18]

📕 書誌情報

Original Research: Sickle cell anemia and pediatric strokes: Computational fluid dynamics analysis in the middle cerebral artery.

Christian P Rivera, Alessandro Veneziani, Russell E Ware, Manu O Platt

Exp Biol Med (Maywood), 2016 Apr

💬 AI 翻訳タイトル

オリジナル研究：鎌状赤血球貧血と小児脳卒中：中大脳動脈における計算流体力学解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、計算流体力学（Computational Fluid Dynamics）を用いて、鎌状赤血球貧血（Sickle Cell Anemia、SCA）の小児における脳卒中リスクに関連する動脈血流速度の著しい上昇を引き起こす因子をシミュレーションすることである。
  • 実験方法として、二次元シミュレーションでは中大脳動脈（MCA）、内頸動脈（Internal Carotid Artery、ICA）および前大脳動脈（Anterior Cerebral Artery、ACA）において、異なるパーセントの狭窄を仮想的に設定し、さらに小児SCA患者の磁気共鳴血管造影から三次元再構成を行い、有限要素法（Finite Element Method）を用いて現実的な入口速度波形の下で血流をシミュレーションした。
  • 結果として、二次元シミュレーションでは75%までの狭窄を設定しても200 cm/sを超える血流速度には至らなかったが、三次元再構成ではSCA患者において内部動脈壁表面の不均一性や隆起が観察され、これによりMCAにおける平均血流速度が145 cm/sに達し、流れの再循環領域および低壁剪断応力領域が拡大していることが示された。
  • これらの知見は、脳内動脈内壁の微小構造変化が局所的な流れの乱れを誘発し、集約的に血流速度の上昇に寄与する可能性を示唆するとともに、細胞レベルでの病因解明および新たな治療標的の特定に向けた重要な手がかりを提供するものである。

(042) Gu

📕 書誌情報

Hemodynamic Differences Between Central ECMO and Peripheral ECMO: A Primary CFD Study.

Kaiyun Gu, Ya Zhang, Bin Gao, Yu Chang, Yi Zeng

Med Sci Monit, 2016 Mar 03

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

💬 AI 翻訳タイトル

中心ECMOと末梢ECMOの血行動態の違い：一次CFD研究

💬 AI 要約

  • 本研究は、心肺手術で広く用いられる中心ECMO (cECMO) および末梢ECMO (pECMO) の血行動態の違いが、治療成績や合併症の差異に寄与する主要因であるという仮説を検証することを目的とした。
  • 理想的な循環器モデルを用いて、pECMOおよびcECMO下でのシミュレーションが行われ、境界条件として大動脈圧と流量が設定され、流れのパターン、血流分布、Flow Junction、Harmonic Index (HI)、Wall Shear Stress (WSS)およびOscillatory Shear Index (OSI)が評価された。
  • シミュレーションの結果、pECMOでは上肢および脳への灌流が良好（0.05458 kg/s 対 0.05062 kg/s）である一方、下肢への灌流が劣っており、大動脈の内側及び後側壁に低WSS (<0.4 pa)領域、さらに大腿動脈アクセスポイントに高WSS (>2 pa)と高OSI値（最大0.45）の領域が認められたが、cECMOでは大動脈弓の後側壁に高WSSが観察された。
  • 以上のことから、各種ECMOにおける血行動態の違いが治療成績および合併症の相違の主要因である可能性が示唆され、特にpECMOでは下肢虚血のリスクに注意が必要であり、ECMOの種別、サポートレベル、及び使用期間を患者の状態に応じて慎重に調整すべきであると結論付けられた。

(043) Liu

📕 書誌情報

Three-dimensional hemodynamics analysis of the circle of Willis in the patient-specific nonintegral arterial structures.

Xin Liu, Zhifan Gao, Huahua Xiong, Dhanjoo Ghista, Lijie Ren, Heye Zhang, Wanqing Wu, Wenhua Huang, William Kongto Hau

Biomech Model Mechanobiol, 2016 Dec

  • Keywords: Cerebral circulation, Cerebral ischemia, Circle of Willis, Computational fluid dynamics, Hemodynamic analysis
  • DOI: NA
  • PubMed
  • Google Scholar: NA
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

患者特異的非完全動脈構造におけるウィリス動脈輪の三次元血行力学解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、ウィリス動脈輪における幾何学的変異が脳循環の血行力学にどのような影響を及ぼし、致命的な虚血性発作のリスクを高める可能性があるかを明らかにすることを目的としている。
  • 大動脈から脳動脈に至る動脈区画を考慮し、患者特異的な抵抗を組み込んだ零次の[Lumped Parameter Model]境界条件と連携する三次元[Computational Fluid Dynamics; CFD]解析手法を開発した。
  • 数値シミュレーションの結果、計算された速度プロファイルはドップラー超音波測定値と高い一致を示し、従来の純抵抗境界条件に比べ精度が向上したことが確認され、さらに5例の症例解析から、一側性椎骨動脈閉塞が後大脳動脈の血流減少を引き起こし、前大脳動脈の血流速度は後部構造の変異と相関することが示された。
  • 本研究は、本手法が病的なウィリス動脈輪構造における血行力学変化を包括的に評価し、機能的および構造的状態の解析を通じて臨床的治療意思決定の支援に寄与することを示している。

(044) Neidlin[6]

📕 書誌情報

Investigation of hemodynamics during cardiopulmonary bypass: A multiscale multiphysics fluid-structure-interaction study.

Michael Neidlin, Simon J Sonntag, Thomas Schmitz-Rode, Ulrich Steinseifer, Tim A S Kaufmann

Med Eng Phys, 2016 Apr

💬 AI 翻訳タイトル

心肺バイパス中の血行動態の検討：マルチスケール・マルチフィジックス・流体‐構造相互作用研究

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳自律制御の低下およびアテローム性プラーク由来の血栓塞栓により脳への酸素供給が減少し、神経学的合併症が生じる心肺バイパス（CPB）中の血行動態を解明することを目的とした。
  • この目的を達成するために、研究者らは、0-Dバロレフレックス制御回路として表現された脳自律制御を、微分方程式を境界条件として3-D領域に連成し、大動脈壁の動きを再現する双方向連成の流体‐構造相互作用（FSI）モデルを組み込んだ、患者個別の計算流体力学（CFD）モデルを構築した。
  • 剛性壁CFDとFSIシミュレーションを比較した結果、特に拍動性灌流下においては、剛性壁CFDがより高い壁剪断応力（WSS）値を示す一方で、上大動脈系血管を通る流量の割合にはほとんど差が見られなかった。
  • 以上の結果は、開発されたマルチスケール・マルチフィジックスフレームワークがCPB中の基礎となるメカニズムに対してより深い理解を提供し、心臓手術の転帰改善に寄与する可能性を示している。

(045) Paliwal[32]

📕 書誌情報

Virtual stenting workflow with vessel-specific initialization and adaptive expansion for neurovascular stents and flow diverters.

Nikhil Paliwal, Hongyu Yu, Jinhui Xu, Jianping Xiang, Adnan Siddiqui, Xinjian Yang, Haiyun Li, Hui Meng

Comput Methods Biomech Biomed Engin, 2016 Oct

💬 AI 翻訳タイトル

神経血管用ステントおよびフローディバーターのための血管固有の初期化と適応拡張を用いたバーチャルステンティングワークフロー

💬 AI 要約

  • 本研究は、患者固有の脳動脈瘤モデルにおいて、神経血管用ステントおよび高密度編組フローディバーター [FDs] の配備をバーチャルにシミュレーションすることで、治療計画と結果予測の最適化を図ることを目的とした。
  • 提案手法では、患者の親動脈直径を利用して初期位置を決定する血管固有の初期化技術に基づき生成されたシンプレックスメッシュを拡大し、さらにシンプレックスメッシュと親血管との距離に応じて拡張力を調整する新規適応拡張アルゴリズムを採用している。
  • EnterpriseステントおよびPipeline Embolization Device ([commercial FD]) を用いた二例の患者固有の動脈瘤モデルにおいて、両デバイスが数秒で展開され、計算流体力学解析により治療後の動脈瘤内血行動態が著しく減少し、特に[FD]がより優れたフロー・ダイバージョンを示すことが明らかとなった。
  • これらの結果は、本ワークフローが神経血管用デバイスの臨床的展開とそれに伴う血行動態変化の迅速なシミュレーションに有効であり、将来の治療計画の最適化および臨床実装の可能性を示唆するものである。

(046) Jing[32]

📕 書誌情報

Hemodynamic Effect of Flow Diverter and Coils in Treatment of Large and Giant Intracranial Aneurysms.

Linkai Jing, Jingru Zhong, Jian Liu, Xinjian Yang, Nikhil Paliwal, Hui Meng, Shengzhang Wang, Ying Zhang

World Neurosurg, 2016 May

💬 AI 翻訳タイトル

巨大および大規模脳動脈瘤治療におけるFlow Diverterおよびコイルの血行動態効果

💬 AI 要約

  • 本研究は、Flow Diverter（[FD]）とコイルを用いた巨大および大規模脳動脈瘤の治療において誘発される血行動態変化を解明し、血管造影追跡データに基づいて治療効果を評価することを目的とした。
  • 2013年6月から2015年5月にかけて6例の巨大および大規模動脈瘤に対しTubridge FDと疎密配置のコイルによる治療が施され、患者個別のモデルが計算流体力学（[CFD]）手法を用いて解析された。
  • 仮想FD配置法によりTubridgeステントを3次元デジタル減算法画像上の動脈瘤に実装し、コイルは多孔質媒体モデルでシミュレーションした結果、Tubridge FD単独で動脈瘤内の流速および壁せん断応力（[WSS]）が有意に低下し、低せん断面積（[LSA]）が増加した上、補助的なコイル治療によりこれらの変化が更に促進された。
  • これらの結果から、Tubridge FDと併用したコイル補助治療が動脈瘤内の流速および[WSS]の大幅な低減をもたらし、血栓形成および動脈瘤の完全閉塞を促進するという科学的知見に貢献することが示された。

(047) Xu[19]

📕 書誌情報

Effect of elasticity on wall shear stress inside cerebral aneurysm at anterior cerebral artery.

Lijian Xu, Michiko Sugawara, Gaku Tanaka, Makoto Ohta, Hao Liu, Ryuhei Yamaguchi

Technol Health Care, 2016 May 18

💬 AI 翻訳タイトル

前大脳動脈における脳動脈瘤内部の壁せん断応力に対する弾性効果

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、前大脳動脈先端で誘発された脳動脈瘤において、弾性壁と剛性壁の間で壁せん断応力に与える弾性の効果を実験的に検証することである。
  • 実験では、壁変形が可能な弾性動脈瘤モデルを作成し、パルス流中における壁せん断応力を粒子画像流速計（particle image velocimetry）を用いて測定し、外部の圧力調整チャンバーにより壁変形を調整した。
  • 結果として、弾性壁では剛性壁と比較してピーク値および空間・時間平均の壁せん断応力が低減することが明らかとなり、これらの減少は流体構造相互作用シミュレーション（fluid-structure interaction simulation）によって裏付けられた。
  • 結論として、弾性壁は剛性壁に対して脳動脈瘤内部の壁せん断応力を低減することが示され、CFD（Computational Fluid Dynamics）解析における動脈瘤の流体力学的理解に寄与する。

(048) Frolov[29]

📕 書誌情報

Experimental and CFD flow studies in an intracranial aneurysm model with Newtonian and non-Newtonian fluids.

S V Frolov, S V Sindeev, D Liepsch, A Balasso

Technol Health Care, 2016 May 18

  • Keywords: Hemodynamics, aneurysm genesis, cardiovascular system, cerebral circulation, experimental set-up, flow visualization, laser doppler anemometer, mathematical model
  • DOI
  • PubMed
  • Google Scholar
  • OpenCitations [29]

💬 AI 翻訳タイトル

ニュートン流体および非ニュートン流体を用いた頭蓋内動脈瘤モデルにおける実験的およびCFD流れ研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、患者特異的な内頸動脈の動脈瘤モデルを用い、実験的手法およびComputational Fluid Dynamics [CFD]解析で、ニュートン流体と非ニュートン流体を用いた流れ構造を定量的に解析することである。
  • 方法として、患者データから分割および平滑化された幾何学的モデルを元に、ステレオリソグラフィーを用いて真スケールの弾性シリコーンモデルを作成し、粒子添加による流れの可視化、1Dレーザードップラアネモメトリーによる高解像度の速度測定、および六面体メッシュを用いた非定常状態のCFDシミュレーションを行った。
  • 実験結果では、動脈瘤ドームで極低の速度（-0.01 m/s）が観察され、アウトレット中心部で最高速度（1 m/s）が示され、CFD解析によりニュートン流体では壁せん断応力が3.52 mPaから10.21 Pa、非ニュートン流体では2.94 mPaから9.14 Paの範囲で変動し、特に動脈瘤ドームで最も低い値が得られたことが示された。
  • 結論として、これらの結果は動脈瘤発生の血行力学理論と一致しており、動脈瘤ドームに低い壁せん断応力が存在することが動脈瘤破裂リスクに寄与する可能性を示している。

(049) Munarriz[48]

📕 書誌情報

Basic Principles of Hemodynamics and Cerebral Aneurysms.

Pablo M Munarriz, Pedro A Gómez, Igor Paredes, Ana M Castaño-Leon, Santiago Cepeda, Alfonso Lagares

World Neurosurg, 2016 Apr

💬 AI 翻訳タイトル

血行動力学の基本原理と脳動脈瘤

💬 AI 要約

  • 本レビューの目的は、血行動力学的力が脳血管壁に及ぼす影響と、それが脳動脈瘤の発症や破裂にどのように寄与するかを概説することである。
  • 本論文では、修正不可能なリスク因子と修正可能なリスク因子の両方が関与する中で、機械工学と分子生物学の融合領域に基づく手法を用いて血行動力学の効果を検討した。
  • その結果、動脈瘤は主に高い壁面せん断応力が作用する領域で発生し、臨床では動脈瘤のサイズのみならず、形状、頸部径、親動脈との角度など複数のパラメータがリスク評価に重要な因子であることが明らかとなった。
  • これらの血行動力学的パラメータに関する研究の進展は、動脈瘤破裂リスクのより精密な予測と、動脈瘤の発生および進展機序の解明に大きく寄与することが期待される。

(050) Malaspinas[30]

📕 書誌情報

A spatio-temporal model for spontaneous thrombus formation in cerebral aneurysms.

O Malaspinas, A Turjman, D Ribeiro de Sousa, G Garcia-Cardena, M Raes, P-T T Nguyen, Y Zhang, G Courbebaisse, C Lelubre, K Zouaoui Boudjeltia, B Chopard

J Theor Biol, 2016 Apr 07

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤における自発的血栓形成のための時空間モデル

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤における自発的血栓形成を記述する新たな数値モデルを提案することである。
  • このモデルは、CFDシミュレーションと、in vitro [in vitro]実験および臨床観察に基づいた重要なバイオメカニカルプロセスを統合し、広い時空間スケールで現象を記述している。
  • 実験結果として、巨大脳動脈瘤において患者特異的にセグメント化された血栓の形状および体積を高精度に再現できることが実証された。
  • 以上のことから、本モデルは脳動脈瘤における血栓形成動態を正確に捉える可能性を有し、科学的理解および臨床的評価の向上に貢献することが示唆される。

(051) Karmonik[5]

📕 書誌情報

Relationships and redundancies of selected hemodynamic and structural parameters for characterizing virtual treatment of cerebral aneurysms with flow diverter devices.

C Karmonik, J R Anderson, J Beilner, J J Ge, S Partovi, R P Klucznik, O Diaz, Y J Zhang, G W Britz, R G Grossman, N Lv, Q Huang

J Biomech, 2016 Jul 26

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤のフローダイバーテルデバイスによる仮想治療の特徴づけにおける、選択された血行動態および構造パラメータ間の関連性と冗長性

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳動脈瘤に対するフローダイバーテルデバイス（FDD）による仮想治療の前後における血行動態パラメータと構造パラメータ間の関係を定量化し、冗長性を明らかにすることを目的とした。
  • 定常状態の計算流体力学（CFD）シミュレーションを用いて、10例の脳動脈瘤に対し、SILKデバイスによるFDD治療を動脈瘤入口における[porosity]の仮想的低下によって再現し、親動脈および動脈瘤内部・入口での速度と圧力、さらにドーム・トゥ・ネック比やサイズ比といった構造パラメータを評価した。
  • その結果、動脈瘤内部の速度は平均0.14 m/s低下し、親動脈の速度との間に有意な相関関係（平均相関係数: 0.70）が認められるとともに、圧力変化は親動脈および動脈瘤内の圧力値と有意な相関（平均相関係数: 0.87）を示した。
  • さらに、複数相関分析（MCA）および階層的クラスタ解析（HCA）により、血行動態パラメータおよび構造パラメータ間の冗長性が確認され、FDD治療前後におけるパラメータ間の強い相互依存関係が明らかとなった。

(052) Nair[6]

📕 書誌情報

Hemodynamic characterization of geometric cerebral aneurysm templates.

Priya Nair, Brian W Chong, Aprinda Indahlastari, James Lindsay, David DeJeu, Varsha Parthasarathy, Justin Ryan, Haithem Babiker, Christopher Workman, L Fernando Gonzalez, David Frakes

J Biomech, 2016 Jul 26

💬 AI 翻訳タイトル

幾何学的脳動脈瘤テンプレートにおける血行動態の特性評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、臨床で認識される三つの脳動脈瘤の幾何学的因子と四つの臨床的に関連する血行動態反応との基本的な関係を明らかにし、より統合的な幾何学/血行動態に基づく臨床判断の支援を構築することである。
  • 本研究では、定常および拍動（pulsatile）流条件下で、計算流体力学（computational fluid dynamics）シミュレーションと粒子画像速度計（particle image velocimetry）を用い、8つの理想化テンプレート形状内の流れを解析し、脳動脈瘤のドームサイズ（DS）、ドーム対ネック比（DNR）、および親血管接触角（PV-CA）という幾何学的因子の主効果を評価した。
  • その結果、ドーム対ネック比（DNR）が脳動脈瘤のVrmsに対して75.05%の寄与およびその他すべての血行動態反応に35%以上の寄与を示すなど、最も大きな影響を及ぼし、さらにドームサイズ（DS）および親血管接触角（PV-CA）も一定以上の効果を有することが明らかとなった。
  • 本研究は、個々の幾何学的因子およびその組み合わせが脳動脈瘤の血行動態に大きな影響を与えることを示すとともに、理想化モデルと解剖学的モデルとの間で一貫性のある血行動態応答パターンが観察されたことから、幾何学と流れの架け橋となるテンプレートベースのアプローチが臨床での脳動脈瘤評価および治療基準の改善に寄与する可能性を支持する。

(053) Berg[42]

📕 書誌情報

Endothelialization of over- and undersized flow-diverter stents at covered vessel side branches: An in vivo and in silico study.

Philipp Berg, Christina Iosif, Sebastien Ponsonnard, Catherine Yardin, Gábor Janiga, Charbel Mounayer

J Biomech, 2016 Jan 04

💬 AI 翻訳タイトル

被覆血管側枝における過大および過小サイズのフローディバージョンストントの血管内皮化：in vivoおよびin silico研究

💬 AI 要約

  • 本研究は、過大および過小サイズのフローディバージョンストントの配置が、側枝の血管内皮化および開存性に及ぼす影響を検討することを目的とした。
  • 実験的には大型白豚の右内頸動脈にPipeline Embolization Devicesを配置し、DSA、PC-MRIおよび走査電子顕微鏡解析を用いて評価するとともに、症例固有の境界条件を用いた仮想ステンティングと高解像度のComputational Fluid Dynamics [CFD] シミュレーションを組み合わせた。
  • 過大サイズの展開は伸長したステントとより大きな開孔をもたらし、該当側枝は3か月後も開存していたのに対し、過小サイズの展開は短縮かつ密集したステント構成となり、側枝がほぼ完全に閉塞した。
  • これらの結果は、フローディバージョンデバイスの選択および展開戦略が側枝の開存性に大きな影響を及ぼすことを示しており、十分な脳血流を確保するための慎重な治療計画が必要であることを示唆している。

(054) Nam[13]

📕 書誌情報

Hemodynamic Impact of Systolic Blood Pressure and Hematocrit Calculated by Computational Fluid Dynamics in Patients with Intracranial Atherosclerosis.

Hyo Suk Nam, Fabien Scalzo, Xinyi Leng, Hing Lung Ip, Hye Sun Lee, Florence Fan, Xiangyan Chen, Yannie Soo, Zhongrong Miao, Liping Liu, Edward Feldmann, Thomas Leung, Ka Sing Wong, David S Liebeskind

J Neuroimaging, 2016 May

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈硬化症患者におけるComputational Fluid Dynamicsで計算された収縮期血圧およびヘマトクリットの血行動態への影響

💬 AI 要約

  • 本研究は、頭蓋内動脈硬化症（ICAS）患者を対象に、Computational Fluid Dynamics (CFD) を用いて収縮期血圧およびヘマトクリットといった生理学的パラメーターが下流の脳血行動態に与える影響を明らかにすることを目的とした。
  • 患者にはCT血管造影（CTA）およびデジタルサブトラクション血管造影が実施され、CTAソース画像からCFDモデルが構築され、3段階の収縮期血圧（109.2, 158, 225 mmHg）およびヘマトクリット（27.3, 40.2, 48.8）の条件下で病変部を横断する圧力、シアひずみ率（SSR）、および流速の比率が算出された。
  • 線形混合モデル解析の結果、収縮期血圧と狭窄重症度との相互作用により圧力比が予測され、収縮期血圧及び狭窄群が圧力低下に有意に関連し（P < .001）、ヘマトクリットは有意な影響を示さなかったこと、さらに高低比較において重度狭窄群でより顕著な圧力低下が認められたことが示された。
  • これらの結果から、ICAS患者において収縮期血圧と狭窄重症度は病変部における圧力低下に寄与し、生理学的条件が下流の血流に更なる変化をもたらすため、治療戦略の決定において重要な知見を提供する可能性があると結論付けられる。

(055) Nair[15]

📕 書誌情報

Hemodynamic Characterization of Geometric Cerebral Aneurysm Templates Treated With Embolic Coils.

Priya Nair, Brian W Chong, Aprinda Indahlastari, Justin Ryan, Christopher Workman, M Haithem Babiker, Hooman Yadollahi Farsani, Carlos E Baccin, David Frakes

J Biomech Eng, 2016 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

血管内コイル治療を受けた幾何学的脳動脈瘤テンプレートの血行力学的特徴

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳動脈瘤（CAs）の幾何学的特徴であるドームサイズ (DS) と親血管接触角 (PV-CA) 及び治療因子であるコイル充填密度 (PD) を、動脈瘤平均二乗根速度 (Vrms)、動脈瘤壁せん断応力 (WSS) および首部横断流 (CNF) といった臨床的に関連する血行力学的指標に関連付けることを目的とした。
  • 実験手法として、基底動脈先端動脈瘤の理想化モデルをバーチャル及び物理的両面で作成し、有限要素 (FE) 血管内コイルモデルによるバーチャル治療前後の計算流体力学 (CFD) を用いた定常及び拍動流解析と、実際の血管内コイルを用いた粒子画像速度計測 (PIV) による検証が行われた。
  • その結果、考慮された因子の中でPDが動脈瘤嚢内部のVrms及びWSSに最も大きな影響を与えた一方、DSは動脈瘤首部におけるCNFに大きな寄与を示し、またPV-CAは無治療時には比較的小さな役割であったが、治療後にはその影響が著しく増加することが明らかとなった。
  • 本研究は、動脈瘤の再発や破裂に関する理解を深めるとともに、血管内治療計画への応用可能性を示唆する点で科学に貢献している。

(056) Song[3]

📕 書誌情報

Virtual stenting of intracranial aneurysms: application of hemodynamic modification analysis.

Yunsun Song, Jooae Choe, Hairi Liu, Kye Jin Park, HyungBin Yu, Ok Kyun Lim, Hyoweon Kim, Darlene Park, Jiajia Ge, Dae Chul Suh

Acta Radiol, 2016 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤の仮想ステント留置: 血行動態変化解析の応用

💬 AI 要約

  • 本研究は、実際のステント留置後の長期転帰と比較することにより、仮想ステント留置による血行動態変化の解析結果の臨床応用可能性を評価することを目的とした。
  • 3次元デジタルサブトラクション血管造影画像を専用のSiemens Healthcareプラットフォームに取り込み、CFD解析用の3次元モデルを作成し、仮想ステント留置と血流変化の定性的な可視化を実現した。
  • 5例の頭蓋内動脈瘤に対して仮想ステント留置後のCFDシミュレーションを実施した結果、実際のステント留置後の長期追跡で観察された血流パターンの変化と類似する結果が得られ、ほとんどの場合で有意差（P = 0.5）は認められず、専門家間の一致度も良好（kappa = 0.657）であった。
  • 総じて、患者個別のCFD解析を用いた仮想ステント留置は、血流の[vector]可視化を解析することにより、ステント留置後の動脈瘤縮小を予測するための単純かつ効率的なツールとして有用であることが示された。

(057) Neidlin[10]

📕 書誌情報

A numerical framework to investigate hemodynamics during endovascular mechanical recanalization in acute stroke.

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

Int J Numer Method Biomed Eng, 2016 Apr

💬 AI 翻訳タイトル

急性脳卒中における血管内機械的再開通手術中の血行動態調査のための数値フレームワーク

💬 AI 要約

  • 本研究は、急性脳梗塞に対する血管内アスピレーション血栓回収術中の脳血行動態を解析するための多重スケール計算フレームワークの構築を目的としている。
  • 本手法では、まず computed tomography angiography (CTA) スキャンに基づき、Willis輪を一次元(1D)パイプネットワークとしてモデル化し、その後、中大脳動脈に血管閉塞を配置した領域を三次元(3D)計算流体力学(CFD)ドメインへ転送し、異なる位置に配置された吸引カテーテルを含むシミュレーションを実施した。
  • 得られた1Dおよび3Dドメイン内の生理学的血流は文献データと比較して検証され、またドメイン削減と境界における圧力カップリングが計算コストの削減に有効であることが示された。
  • 本研究は、アスピレーション血栓回収術における脳血行動態解析のための有望な計算手法を提供し、今後の様々な臨床的課題への応用の基盤となることを示唆している。

(058) Oeltze-Jafra[33]

📕 書誌情報

Cluster Analysis of Vortical Flow in Simulations of Cerebral Aneurysm Hemodynamics.

Steffen Oeltze-Jafra, Juan R Cebral, Gábor Janiga, Bernhard Preim

IEEE Trans Vis Comput Graph, 2016 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤血行動力学シミュレーションにおける渦流のクラスタ解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、CFDシミュレーションを用いて脳動脈瘤の血行動力学における渦流パターンとその病態との関連性を解明することを目的とした。
  • クラスタリングに基づく手法を採用し、ストリームラインの迅速かつスマートなグループ化とグループ代表の視覚化、さらにスペクトル[clustering]による詳細な解析を実施した。
  • その結果、埋め込み渦は渦心線上の鞍点・節点分岐において発生し、参加する流れが明確に可視化されることが示された。
  • 以上の手法により、脳動脈瘤における血流ダイナミクスの理解が深まり、埋め込み渦の生物学的意義に関するCFD技術者の研究を支援する可能性が示唆された。

(059) Ramachandran[25]

📕 書誌情報

Assessment of image-derived risk factors for natural course of unruptured cerebral aneurysms.

Manasi Ramachandran, Rohini Retarekar, Madhavan L Raghavan, Benjamin Berkowitz, Benjamin Dickerhoff, Tatiana Correa, Steve Lin, Kevin Johnson, David Hasan, Christopher Ogilvy, Robert Rosenwasser, James Torner, Einar Bogason, Christopher J Stapleton, Robert E Harbaugh

J Neurosurg, 2016 Feb

  • Keywords: CE = contrast enhanced, CTA = CT angiography, Dmax = maximum diameter, LSA = low shear area, MRA = MR angiography, NSI = nonsphericity index, PWT = peak wall tension, TOF = time of flight, aneurysm, aneurysm growth, quantified aneurysm shape, subarachnoid hemorrhage, vascular disorders
  • DOI
  • PubMed
  • Google Scholar
  • OpenCitations [25]

💬 AI 翻訳タイトル

非破裂性脳動脈瘤の自然経過における画像由来リスク因子の評価

💬 AI 要約

  • 本研究は、画像由来の指標が今後不安定化（増大および/または破裂）する未破裂性脳動脈瘤と安定状態を維持する未破裂性脳動脈瘤とを区別できるかどうかを検証することを目的とした。
  • 本前向き縦断研究では、4つの臨床センターから178人の患者における198個の未破裂性脳動脈瘤が対象となり、初回提示時の主にCTアンジオグラフィーによる画像データを採用し、計算幾何学を用いて血管瘤の形態（サイズおよび形状）を評価し、非線形有限要素法を用いて一様な血圧が誘発する最大壁張力を推定し、Computational Fluid Dynamics [CFD]を用いて血流指標を推定した。
  • 中央値645日の追跡期間において、評価された指標（動脈瘤サイズ、非球状指数、最大壁張力、低せん断応力領域を含む）は、統計的有意性をもって不安定群と安定群を区別することはできなかった。
  • 本研究の結果は、観察および画像サーベイランスを受ける患者において、画像由来の指標が動脈瘤の増大を予測するという仮説を支持せず、もし動脈瘤の形状が介入と経過観察の選択において重要な決定因子であるならば、選択バイアスが本研究の主要な制限事項であることを示唆している。

(060) Lally[19]

📕 書誌情報

In vitro experiments of cerebral blood flow during aspiration thrombectomy: potential effects on cerebral perfusion pressure and collateral flow.

Frank Lally, Mitra Soorani, Timothy Woo, Sanjeev Nayak, Changez Jadun, Ying Yang, John McCrudden, Shailesh Naire, Iris Grunwald, Christine Roffe

J Neurointerv Surg, 2016 Sep

💬 AI 翻訳タイトル

吸引血栓回収中の脳血流に関するin vitro実験：脳灌流圧および側副血流への潜在的影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、吸引血栓回収における異なる吸引条件が、パーフューゼートの流れに及ぼす影響を明らかにすることにある。
  • 研究方法として、開通血管及び閉塞血管内に配置された吸引デバイスを用い、計算流体力学（Computational Fluid Dynamics）モデルおよび物理的粒子流モデルを構築し、吸引カテーテルの位置を血栓に対して1〜10mm近接させた状態で流体方向および流量を測定・ビデオ記録した。
  • 結果として、数学的モデルは、開通血管においてはカテーテル先端の上流からパーフューゼートが吸引される一方、閉塞系ではデバイス先端の近位血管から吸引が発生し、先端より遠位の閉塞部位には影響を与えないと予測し、実験によりこれが確認された。
  • 結論として、吸引はカテーテル先端が血栓に直接接触している場合にのみ効果的であり、接触していない場合は閉塞より近位の血管から液体が吸引され、これがin vivoでの側副血流に影響を及ぼす可能性が示唆された。

(061) Peach[9]

📕 書誌情報

Towards Predicting Patient-Specific Flow-Diverter Treatment Outcomes for Bifurcation Aneurysms: From Implantation Rehearsal to Virtual Angiograms.

T W Peach, K Spranger, Y Ventikos

Ann Biomed Eng, 2016 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

分岐部動脈瘤に対する患者特異的フローダイバーダー治療結果の予測に向けた研究：インプランテーション・リハーサルからバーチャルアンギオグラムまで

💬 AI 要約

  • 本研究は、分岐部動脈瘤に対するフローダイバーダー（flow-diverting stent）治療の患者特異的結果を予測するため、治療の各側面を事前にリハーサル可能な統合型計算モデルスイートの開発を目的としている。
  • 6例の分岐部動脈瘤に対し、70%孔径のフローダイバーダーを用いた仮想治療を行い、さらにジャイルド（jailed）血管における出口圧力増加条件下でのシミュレーションも実施した。
  • シミュレーションの結果、デバイスの配置により動脈瘤内流入が50%以上減少し、ピークおよび平均の動脈瘤壁せん断応力が生理的に正常な値まで低下する一方、ジャイルド血管では出口圧力の増加により流量減少に大きな変動（13～86%）が認められた。
  • 最後に、治療前後の造影剤移流をモデル化するアンギオグラフィック・コントラストモデルの導入によりバーチャルアンギオグラムおよびコントラスト滞留曲線を作成し、これがシミュレーション結果の今後のin vivo検証に向けた臨床的意義を有する可能性を提案している。

(062) Ribeiro de Sousa[26]

📕 書誌情報

Determination of a shear rate threshold for thrombus formation in intracranial aneurysms.

Daniel Ribeiro de Sousa, Carolina Vallecilla, Kamil Chodzynski, Ricardo Corredor Jerez, Orestis Malaspinas, Omer Faruk Eker, Rafik Ouared, Luc Vanhamme, Alexandre Legrand, Bastien Chopard, Guy Courbebaisse, Karim Zouaoui Boudjeltia

J Neurointerv Surg, 2016 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

脳内動脈瘤における血栓形成のための剪断速度閾値の決定

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳内動脈瘤内の血流条件が血栓形成に与える影響に注目し、特に剪断速度 (shear rate) の閾値を特定することを目的とした。
  • 研究では、21名の患者を対象に動脈瘤の頂部と頸部のアスペクト比 (AR) と自然発生血栓体積との関連を評価し、さらにCFD (Computational Fluid Dynamics) を用いた剪断速度のフーリエ解析を、追加の10例（4例は自然血栓形成あり、6例は形成なし）および流量分岐ステント (Flow Diverter Stent: FDS) 介入後の3例に適用した。
  • 結果として、動脈瘤のARと自然発生血栓体積との間に有意な相関 (R2=0.67, p<0.001) が認められ、血栓形成が認められた症例では剪断速度の0次、1次、および2次ハーモニクスがそれぞれ25/s, 10/s, 5/s未満であったのに対し、血栓形成が認められなかった場合にはこれらの値を上回っていた。
  • これらの結果は、一定の剪断速度閾値以下で血栓形成が生じることを示唆しており、CFDに基づく患者固有の剪断速度解析により、FDS介入後の動脈瘤内血流状態が血栓促進性であるか否かを予測する可能性があると結論付けられる。

(063) Nguyen[1]

📕 書誌情報

Computational analysis of pediatric ventricular assist device implantation to decrease cerebral particulate embolization.

ThuyTien Nguyen, I Ricardo Argueta-Morales, Stephen Guimond, William Clark, Andres Ceballos, Ruben Osorio, Eduardo A Divo, William M De Campli, Alain J Kassab

Comput Methods Biomech Biomed Engin, 2016

💬 AI 翻訳タイトル

小児用心室補助装置移植による脳内微粒子塞栓低減のための計算解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、計算流体力学（CFD）を用いて、小児用心室補助装置（VAD）の移植幾何学が脳内微粒子塞栓およびそれに起因する脳卒中リスクの低減にどのように寄与するかを検討することを目的とした。
  • 研究では、乳児および小児の代表的な三次元大動脈弓モデルを作成し、8 mmのVAD流出グラフトを大動脈に吻合したモデルを用いて、CFDによる血流解析およびラグランジュ相モデルによる粒子追跡を実施した。
  • 結果、乳児モデルでは大動脈との吻合角度が90°の場合に15%、30°の場合に31%の粒子が脳血管内に進入し、小児モデルでは30°で9%、60°で15%の脳内塞栓が認められ、統計的に有意な差が示された。
  • 以上の結果から、詳細なCFD解析を用いることで、患者個々の解剖学的特徴に合わせた最適なVAD移植幾何学の設計が、脳卒中リスクの低減に有効である可能性が示唆された。

(064) Sforza[44]

📕 書誌情報

Hemodynamics in growing and stable cerebral aneurysms.

Daniel M Sforza, Kenichi Kono, Satoshi Tateshima, Fernando Viñuela, Christopher Putman, Juan R Cebral

J Neurointerv Surg, 2016 Apr

💬 AI 翻訳タイトル

成長型および安定型脳動脈瘤における血行動態

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤の成長を引き起こす可能性のある血行動態条件を明らかにすることである。
  • 33例の破裂していない脳内動脈瘤について、三次元画像を用いた患者特異的CFD（Computational Fluid Dynamics）モデルを構築し、血行動態環境を定量的に評価した。
  • 結果として、成長型動脈瘤は安定型に比べ、せん断速度比が有意に低く（p=0.01）、壁せん断応力の集中度が有意に高く（p=0.03）、渦度比および粘性散逸比が有意に低い（p=0.01）ことが示されたが、低壁せん断応力領域の面積およびアスペクト比の増大は有意な差とはならなかった。
  • 結論として、成長型動脈瘤は複雑な内部血流パターンにより非一様な壁せん断応力分布を呈し、血行動態に基づく統計モデルは成長型と安定型の動脈瘤を高精度（94〜100%）で識別可能であることが示された。