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脳 CFD血流解析 学術文献調査 PubMed 2017

  • 『脳 CFD血流解析』に関する学術文献調査を掲載しています
  • 本調査の趣旨および注意点については調査の概要をご参照ください
  • 調査条件
    • データベース：PubMed
    • 検索キーワード：(Cerebral OR Brain OR Intracranial OR Neuro) AND (Blood OR Flow OR Hemodynamics OR WSS OR Pressure OR Velocity OR Aneurysm OR Rupture OR Stroke OR Stenosis) AND (CFD OR "Computational Fluid Dynamics")
    • 検索期間：2017-01-01 - 2017-12-31
    • 要約用 AI/LLM：gpt-5.4-nano (OpenAI, 2026-03)
    • ソート基準：被引用数降順（同値の場合はFWCI降順）
    • データ更新日：2026-05-11

(001) Zhou [117] ⭐

📕 書誌情報

Association of wall shear stress with intracranial aneurysm rupture: systematic review and meta-analysis.

Geng Zhou, Yueqi Zhu, Yanling Yin, Ming Su, Minghua Li

Sci Rep, 2017 Jul 13

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤破裂と壁面せん断応力（WSS）との関連：系統的レビューおよびメタ解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、壁面せん断応力（wall shear stress: WSS）の大きさと脳動脈瘤破裂との関係を評価し、頭蓋内動脈瘤（intracranial aneurysm: IA）破裂におけるWSSの役割に関して不一致な computational fluid dynamics（CFD）結果を解釈するための新たな知見を得ることを目的とした。
  • 2016年7月1日までの期間を対象に、PubMed、Medline、Springer、EBSCOの電子データベースを用いて系統的探索を実施し、出版年に関する制限は設けず、抽出した論文の抄録・全文・参考文献リストを解析した。
  • ランダム効果メタ解析により研究間で合併症（破裂）率を統合した結果、破裂動脈瘤では低WSS（0–1.5 Pa）の発生率が有意に高かった（オッズ比［OR］2.17、95%信頼区間［CI］1.73–2.62）。さらに、低WSSを対象とした14研究の統合解析では、破裂群で平均WSSが有意に低かった（0.64 対 1.4 Pa、p=0.037）。
  • 本メタ解析により、局所WSSの低下がIA破裂の重要な予測指標となり得ることが示唆された。

(002) Chnafa [102] ⭐

📕 書誌情報

Better Than Nothing: A Rational Approach for Minimizing the Impact of Outflow Strategy on Cerebrovascular Simulations.

C Chnafa, O Brina, V M Pereira, D A Steinman

AJNR Am J Neuroradiol, 2018 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

Better Than Nothing：脳血管シミュレーションにおける流出戦略の影響を最小化するための合理的アプローチ

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、出口境界条件を含む様々なモデリング仮定および不確実性が、神経血管疾患の計算流体力学（CFD）シミュレーションに与える影響のうち、特に流出戦略が血行動態指標に及ぼす影響を体系的に評価し、より妥当な流出条件設定の指針を示すことである。
  • 方法として、提案法である新規の「splitting（分岐分割）」手法を導入し、分割された血管腔を構成する分岐へと分割した上で、べき乗則に基づき各分岐で局所的に流量分配を推定し、これらを統合することで全体の流出率境界条件を与えた。
  • MCA動脈瘤70症例に対して0Dシミュレーションで流量への影響を検証し、さらに破裂リスク評価に用いる血行動態指標については10症例に対して3Dシミュレーションで検証した結果、流量は流出戦略間で最大70%の差を示し、場合によっては平均および壁面せん断応力（wall shear stress）の振動成分にも無視できない影響が認められた。
  • 結論として、Murray（マーリー）則およびsplitting手法は文献で報告されている生理学的な流量値に最も近い流量を与えたが、モデル範囲の恣意的な打ち切りに対して感度が低いのはsplitting手法のみであったため、ゼロ圧（do-nothing）法は回避すべきであり、Murray-lawまたはsplitting法を標準化のためのオープンソースツールとして公開できると提案している。

(003) Szajer [90] ⭐

📕 書誌情報

A comparison of 4D flow MRI-derived wall shear stress with computational fluid dynamics methods for intracranial aneurysms and carotid bifurcations - A review.

Jeremy Szajer, Kevin Ho-Shon

Magn Reson Imaging, 2018 May

  • Keywords: 4D flow MRI, Aneurysm, Carotid bifurcation, Computational fluid dynamics, Intracranial, Wall shear stress

  • DOI: 10.1016/j.mri.2017.12.005

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 90
    • FWCI: 4.0473 ⭐
    • Citation Percentile: 94.28 ⭐

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💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤および頸動脈分岐部における4DフローMRI由来の壁面せん断応力と計算流体力学法の比較：レビュー

💬 AI 要約

  • 目的：4DフローMRIは、頭蓋内動脈瘤やアテローム性プラークなどの脳血管疾患の破裂リスク層別化に有望な血行動態パラメータである壁面せん断応力（WSS）をin vivoで比較的迅速に取得できるが、その測定精度は依然として不明である。本レビューは、頭蓋内動脈瘤および頸動脈分岐部における4DフローMRI由来WSSの定量精度を、計算流体力学（CFD）から得られる対応値と比較して評価することを目的とする。
  • 方法：頭蓋内動脈瘤および頸動脈分岐部の双方において、4DフローMRIから算出されたWSSの大きさを、同部位のCFD由来WSSと比較した一次研究論文を対象に、関連するすべての研究をレビューした。
  • 結果：頭蓋内動脈瘤および頸動脈分岐部では、4DフローMRI由来のWSS推定値は概ねCFD法で得られるWSSよりも大きさが低い傾向を示した。この差異は、高WSS領域ほどより顕著であった。一方で、両手法間におけるWSSの相対的分布は概ね良好に一致していた。
  • 結論：プール解析では、4DフローMRIで得られるWSSの絶対値は過小評価される一方、相対的分布は比較的正確であることが示唆された。相対的分布の妥当性は、頭蓋内動脈瘤およびその他の脳血管疾患の自然史を規定する上で重要である。4DフローMRIは、新たなリスク層別化パラメータを提供しうる大きな可能性を有し、それが個別化治療の意思決定や患者転帰の改善に重要な影響を及ぼし得る。

(004) Zhao [78] ⭐

📕 書誌情報

The proton-coupled folate transporter (PCFT-SLC46A1) and the syndrome of systemic and cerebral folate deficiency of infancy: Hereditary folate malabsorption.

Rongbao Zhao, Srinivas Aluri, I David Goldman

Mol Aspects Med, 2017 Feb

  • Keywords: 5-Formyltetrahydrofolate (PubChem CID: 143), 5-Methyltetrahydrofolate (PubChem CID: 439234), CFD, Cerebral folate deficiency, FRα, Folate receptors, Folates, Folic acid, Folic acid (PubChem CID: 6037), HFM, Hereditary folate malabsorption, Levoleucovorin (PubChem CID: 149436), Levomefolic acid (PubChem CID: 444412), Methotrexate, Methotrexate (PubChem CID: 126941), PCFT, Pemetrexed, Pemetrexed (PubChem CID: 446556), Proton-coupled folate transporter, RFC, Reduced folate carrier, SLC19A1, SLC46A1

  • DOI: 10.1016/j.mam.2016.09.002

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 78
    • FWCI: 6.2935 ⭐
    • Citation Percentile: 96.63 ⭐

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💬 AI 翻訳タイトル

プロトン結合型葉酸トランスポーター（PCFT-SLC46A1）および乳児期の全身性・脳性葉酸欠乏症候群：遺伝性葉酸吸収不全（Hereditary folate malabsorption）

💬 AI 要約

  • 本論文は、プロトン結合型葉酸トランスポーター（PCFT-SLC46A1）が小腸の刷子縁膜における葉酸吸収と脈絡叢への発現を介した脳脊髄液内への葉酸輸送に果たす役割、ならびにその機能喪失が遺伝性葉酸吸収不全（HFM）にどのように結びつくかを整理し、関連する病態の理解を深めることを目的とする。
  • 方法として、PCFTが電気原性（electrogenic）のプロトン共輸送体であることに基づく機能的・構造的特性および調節機構に関する現在の知見を総説するとともに、全身組織への主要な葉酸輸送経路である還元葉酸トランスポーター（RFC）との性質の相違を対比する。
  • 結果として、PCFT機能の喪失（常染色体劣性）が重度の全身性および脳性葉酸欠乏を特徴とするHFMを生じる一方、脈絡叢に発現する葉酸受容体α（FRα）の機能喪失（同様に常染色体劣性）は「脳性葉酸欠乏（CFD）」のみを引き起こすことを述べ、さらに既知37例の臨床的特徴と、そのうち遺伝子型で検証された30例に基づく治療に関する情報を提示する。
  • 結論として、脈絡叢レベルにおけるPCFTとFRαの相互作用が、血中から脳脊髄液への葉酸輸送においてそれぞれが必須であるという機序を説明し得ること、ならびにHFMとCFDにおける臨床像の相違を形成し得ることが考察される。

(005) Geers [69] ⭐

📕 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

  • Keywords: Aneurysm initiation, Cerebral aneurysms, Computational fluid dynamics, Flow pulsatility, Hemodynamics, Image-based modeling, Wall shear stress

  • DOI: 10.1007/s10237-016-0804-3

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    • Cited by: 69
    • FWCI: 3.1426 ⭐
    • Citation Percentile: 91.36 ⭐

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💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤の発生開始部位における壁面せん断応力

💬 AI 要約

  • 血行動態は脳動脈瘤の発生開始に重要な役割を担うと考えられており、とりわけ血管生物学および病態に対する主要な調節因子である壁面せん断応力（WSS）に関する研究が進んでいるが、本研究の目的は、分岐頂部や屈曲血管の外側壁ではない部位における動脈瘤発生開始部位のWSS場を解析することである。
  • 前脳動脈A1セグメントに動脈瘤を有する10例を対象とし、対照10例と比較したうえで、症例群では動脈瘤を血管モデルから仮想的に除去して動脈瘤前の幾何学形状を模擬し、WSSの大きさ、勾配、多方向性、および拍動性を評価するための計算流体力学（CFD）シミュレーションを実施した。
  • さらに、血行動態変数の被験者間比較を容易にするために分岐面を2次元のパラメトリック空間へ写像し、定性的評価として分岐全体を同時に俯瞰できるようにするとともに、定量解析のためのパッチを経験的に定義し、解析対象の動脈瘤発生開始部位を包有しつつ被験者間で整合することを確認した。
  • 結果として、動脈瘤を内包する分岐は高いWSSおよび高いWSS勾配によって特徴づけられ、評価した諸変数の中で、動脈瘤発生開始部位はWSS大きさの時間的変動（temporal variation）のピークと最も一貫して一致することが見出された（再現性検証として、別の独立した観察者による動脈瘤除去および入口流量を20%増加させたCFDでも同様の感度を検討した）。

(006) Bakhshinejad [62] ⭐

📕 書誌情報

Merging computational fluid dynamics and 4D Flow MRI using proper orthogonal decomposition and ridge regression.

Ali Bakhshinejad, Ahmadreza Baghaie, Alireza Vali, David Saloner, Vitaliy L Rayz, Roshan M D'Souza

J Biomech, 2017 Jun 14

  • Keywords: 4D Flow MRI, 4D-PCMR, Computational fluid dynamic, Flow reconstruction, POD, Proper orthogonal decomposition

  • DOI: 10.1016/j.jbiomech.2017.05.004

  • Article

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    • Cited by: 62
    • FWCI: 4.3853 ⭐
    • Citation Percentile: 94.64 ⭐

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💬 AI 翻訳タイトル

適切な直交分解（POD）およびリッジ回帰による計算流体力学と4DフローMRIの統合

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、侵襲性のない血流速度計測を可能にする時間分解位相コントラスト磁気共鳴画像（4D-PCMR；4DフローMRI）が、取得雑音、流れアーティファクト、ならびに空間分解能の限界によって受ける影響を緩和し、高解像度かつ非発散（divergence-free）なデノイズ済みの流れ場を再構成することである。
  • 方法として、4DフローMRIと計算流体力学（CFD）を統合し、流れ方程式の解の取り得る空間における局所的サンプリングのための直交正規基底を、低分解能の4DフローMRIグリッドと高分解能のCFDメッシュの双方で構築するために、適切な直交分解（proper orthogonal decomposition；POD）を用いる。
  • その後、in vivoの4DフローMRIデータを低分解能基底ベクトルへ射影して低分解能のデノイズ済み流れを得、さらにリッジ回帰（ridge regression）により、高分解能でのデノイズ済みかつ非発散な解を再構成する枠組みを提示する。
  • 数値ファントムとして脳動脈瘤における流れを用いた比較の結果、POD法は4DフローMRIグリッド分解能において他の最先端デノイズ法よりも微小な流れ構造をより良く保持しつつ雑音を除去でき、さらに4DフローMRIグリッド分解能では判別困難なCFDメッシュ分解能レベルの詳細も再構成可能であることが示された。本手法は、圧力勾配や壁面せん断応力（wall shear stresses）など、4DフローMRIから臨床的に重要な流れ由来パラメータの精度向上に資する。

(007) Qiu [62] ⭐

📕 書誌情報

Association between hemodynamics, morphology, and rupture risk of intracranial aneurysms: a computational fluid modeling study.

Tianlun Qiu, Guoliang Jin, Haiyan Xing, Haitao Lu

Neurol Sci, 2017 Jun

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤の破裂リスクに対する血行動態・形態・関連の検討：計算流体モデリング研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内動脈瘤の形態と壁面せん断応力（wall shear stress: WSS）との相関を解析し、破裂リスクの信頼できる予測因子を同定することである。
  • 63名の患者由来の72個の頭蓋内動脈瘤（41個が破裂、31個が未破裂）を後ろ向きに解析し、動脈瘤を細いタイプ（aspect ratio ≥1.4）と広頸部タイプ（aspect ratio <1.4 または頸部幅 ≥4 mm）の2群に分類した。
  • 計算流体力学（computational fluid dynamics: CFD）によりWSSの分布を算出し、形態学的群間および破裂群と未破裂群間で比較した結果、破裂動脈瘤では低WSS面積比（low WSS area ratio: LSAR）が高い傾向（P=0.001）および動脈瘤親血管WSS比が高い傾向（P=0.026）が認められた。
  • また、細いタイプでは広頸部タイプと比較してLSARが大きい傾向（P<0.001）とMWSS（P<0.001）、mean aneurysm-parent WSS ratio（P<0.001）、HWSS（P=0.012）、および最大の動脈瘤親血管WSS比（P<0.001）が低い傾向が統計学的に示された。さらに広頸部タイプでは、高WSSおよび低WSSに関連する2種類の病理学的変化が動脈瘤壁に認められたことから、動脈瘤の形態は血流の違いに基づきWSSの分布および大きさに影響し、形態タイプに特異的な機序を介して高WSSと低WSSの双方が限局的な壁損傷および破裂に寄与しうることが示唆された。

(008) Khan [62] ⭐

📕 書誌情報

Non-Newtonian versus numerical rheology: Practical impact of shear-thinning on the prediction of stable and unstable flows in intracranial aneurysms.

M O Khan, D A Steinman, K Valen-Sendstad

Int J Numer Method Biomed Eng, 2017 Jul

💬 AI 翻訳タイトル

非ニュートン流体対数値レオロジー：脳動脈瘤内の安定および不安定流れの予測におけるせん断減粘の実務的影響

💬 AI 要約

  • 計算流体力学（CFD）は、脳動脈瘤の治療計画および破裂リスク評価に資する可能性があるが、血液の非ニュートン性・せん断減粘レオロジーをモデル化する必要性の影響は、結果が一致していない。本研究は、レオロジーモデルの影響を、動脈瘤の流れ不安定性予測に対するCFD解法戦略の近年の実証的影響と対比し、この論点を明確化することを目的とした。
  • 安定から不安定までの流れ状態を包含する3例の脳動脈瘤を対象に、解法戦略として高解像度／高精度戦略を用い、ニュートン流体および修正Cross（modified-Cross）レオロジーモデルによるシミュレーションを実施した上で、いわゆる通常解像度戦略の結果と比較した。
  • レオロジーモデルは、時間平均および瞬時の壁面せん断応力（WSS）分布、ならびに流れ不安定性の周波数成分と、瘤（dome）平均WSS指標に対しては概ね最小限の影響しか示さなかった一方、レオロジーモデルを固定した場合には、数値解法戦略の影響がより明確に大きいことが示された。
  • 非ニュートン流体のWSSをニュートン流体のWSSで点ごとに正規化すると、既に低WSS領域におけるWSSのわずかな差が（生理学的妥当性が疑わしいにもかかわらず）人工的に増幅される傾向があり、これが動脈瘤CFD文献における非ニュートン性レオロジーの影響に関する見解の不一致を説明し得ることを示した。患者ごとのCFDに向けては、レオロジーといった「2次的」効果よりも、解法戦略や他の「一次的」影響（例：ルーメン輪郭抽出（lumen segmentation）や流量の選択）に注意を向けることがより望ましいと結論づけた。

(009) Liu [59] ⭐

📕 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

  • Keywords: Stroke, and brain ischemia, cerebral blood flow, cerebral hemodynamics, mathematical modelling

  • DOI: 10.1177/0271678X16671321

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 59
    • FWCI: 3.4437 ⭐
    • Citation Percentile: 92.32 ⭐

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💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈狭窄の機能的評価：計算流体力学に基づくピロット研究

💬 AI 要約

  • 重度の頭蓋内狭窄の血行動態学的意義を定量的に評価するために、fractional pressure ratio（FPR）が導入された。
  • 侵襲的手技により測定したfractional pressure ratioを基準として比較することを目的に、計算流体力学（CFD）に基づく非侵襲的手法を提案し、FPRCFDを算出した。
  • 重度頭蓋内狭窄で血管内治療が検討された11例について、侵襲的に遠位圧および大動脈圧（PdおよびPa）を測定し、CT angiographyから3次元（3D）血管形状を再構築した上で、Navier-Stokes方程式に支配される数学モデルと遠位抵抗・コンプライアンスのモデルにより流出条件を与えてCFD計算を行った結果、侵襲的測定と同等の傾向が得られた。
  • fractional pressure ratioとFPRCFDは狭窄率（%）に対して非常に近い値で高い相関を示すが、線形比例の関係ではなかったため、提案手法は脳狭窄の機能的変化の評価に有用となり得る。

(010) Umeda [56]

📕 書誌情報

Computational fluid dynamics (CFD) using porous media modeling predicts recurrence after coiling of cerebral aneurysms.

Yasuyuki Umeda, Fujimaro Ishida, Masanori Tsuji, Kazuhiro Furukawa, Masato Shiba, Ryuta Yasuda, Naoki Toma, Hiroshi Sakaida, Hidenori Suzuki

PLoS One, 2017

💬 AI 翻訳タイトル

多孔質媒体モデリングに基づく計算流体力学（CFD）は、脳動脈瘤コイリング後の再発を予測する

💬 AI 要約

  • 本研究は、多孔質媒体モデリング（porous media CFD）を用いた計算流体力学（CFD）により、破裂していない脳動脈瘤のコイル塞栓術後の再発を予測することを目的とした。
  • 未破裂脳動脈瘤でコイリング治療を受けた37例を対象に、フォローアップ血管撮影、コイリング前のシミュレーションCFD（control CFD）、および多孔質媒体CFDを用いて解析を行った。
  • コイリングされた動脈瘤は、フォローアップ血管撮影の所見に基づき安定群または再発群に分類し、形態学的パラメータ、コイル充填密度、ならびに血行動態変数の再発との関連を評価した結果、最大径、動脈瘤ドーム体積、頸部幅、頸部面積、コイル充填密度が両群間で有意に異なり（P < 0.05）、さらに血行動態学的には再発群でcontrol CFDにおける流入・流出面積が大きく、かつ多孔質媒体CFDでは残存流量体積（RFV）が有意に大きかった。
  • 多変量ロジスティック回帰分析によりRFVのみが独立して有意な因子であること（オッズ比1.06、95%信頼区間1.01–1.11、P = 0.016）が示され、本研究はRFVが多孔質媒体モデリング下で測定される再発予測指標となり得ることを示唆した。

(011) Kaneko [55] ⭐

📕 書誌情報

A patient-specific intracranial aneurysm model with endothelial lining: a novel in vitro approach to bridge the gap between biology and flow dynamics.

Naoki Kaneko, Toshihiro Mashiko, Katsunari Namba, Satoshi Tateshima, Eiju Watanabe, Kensuke Kawai

J Neurointerv Surg, 2018 Mar

💬 AI 翻訳タイトル

内皮ライニングを備えた患者特異的頭蓋内動脈瘤モデル：生物学と流体力学のギャップを埋める新規in vitroアプローチ

💬 AI 要約

  • 本研究は、3次元（3D）の患者特異的血管形状における複雑流れストレスが内皮細胞に与える生物学的影響を検討するためのin vitroモデルを開発することを目的とした。
  • 回転アンギオグラフィで取得した血管画像データから3Dプリンティングにより、ポリジメチルシロキサン（polydimethylsiloxane）製の血管レプリカを作製し、フィブロネクチンでコーティング後に内皮細胞懸濁液を満たしたチューブに浸漬して培養し、さらに3次元で緩やかに回転させながら培養した。
  • その後、内皮化した血管モデルの循環系に粘度を調整した培養培地を灌流し、実験で用いた灌流条件に基づいて計算流体力学（CFD）解析を実施し、内皮細胞の形態を共焦点顕微鏡で評価した。
  • CFD解析では、脳底動脈先端部動脈瘤（basilar tip aneurysm）の頂部で低い壁面せん断応力と循環流が示され、親血管では線形の流れが確認された一方、共焦点画像では血管モデル内面が単層の内皮細胞で均一に被覆されていることが示された；さらに24時間の灌流後、親血管では紡錘形で流れ方向に整列する内皮細胞が観察されたのに対し、動脈瘤頂部では形状とサイズが不規則であったことから、生きた内皮ライニングを備えた幾何学的に現実的な頭蓋内動脈瘤モデルが確立されたと結論づけられ、複雑流れの生物学的影響をCFD解析と患者情報（動脈瘤の増大や破裂の有無を含む）と統合して研究可能とする新たなアプローチを提供すると述べている。

(012) Han [52]

📕 書誌情報

Computational Fluid Dynamics Simulation of Hemodynamic Alterations in Sigmoid Sinus Diverticulum and Ipsilateral Upstream Sinus Stenosis After Stent Implantation in Patients with Pulsatile Tinnitus.

Yanjing Han, Qingqing Yang, Zeran Yang, Jun Xia, Tianhao Su, Jianan Yu, Long Jin, Aike Qiao

World Neurosurg, 2017 Oct

  • Keywords: Computational fluid dynamics, Pulsatile tinnitus, Sigmoid sinus diverticulum, Sinus stenosis, Stent implantation

  • DOI: 10.1016/j.wneu.2017.06.168

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 52
    • FWCI: 1.5837
    • Citation Percentile: 83.04

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💬 AI 翻訳タイトル

拍動性耳鳴（PT）患者におけるシグモイド洞憩室と同側上流洞狭窄：ステント留置後の血行動態変化に関する計算流体力学シミュレーション

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、上流の静脈洞狭窄と拍動性耳鳴（PT）との関連性を明らかにし、さらに憩室の増大ならびにステント留置の有効性との相関を評価することである。
  • CT静脈造影画像に基づき、PT、シグモイド洞憩室、および上流横静脈洞狭窄を有する1例について、患者固有の幾何学モデルを構築し、ANYSYS-14の市販有限要素ソフトウェアを用いた患者固有の計算流体力学（CFD）シミュレーションを実施した。
  • ステント留置により、流れの方向と流速の大きさは改善し、流れのパターンはより滑らかで規則的になった；憩室頸部レベルの高速血流はより小さな領域に制限され、憩室のドーム部に対してほぼ直交していた流れ方向が遠位側へ変化した。
  • 憩室は顕著な血流低下を示し、ピーク速度、流入量、圧力勾配、ピーク渦度がそれぞれ80.7%、68.7%、96.1%、91.3%低下し、憩室ドーム部における異常に低い壁面せん断応力も消失した；以上より、PT発症に先行する憩室狭窄の主要な役割が強く支持され、当該狭窄が憩室増大の原因因子である可能性が示唆されたほか、PT治療に対するステント留置の有効性が確認された。

(013) Varble [51]

📕 書誌情報

Identification of vortex structures in a cohort of 204 intracranial aneurysms.

Nicole Varble, Gabriel Trylesinski, Jianping Xiang, Kenneth Snyder, Hui Meng

J R Soc Interface, 2017 May

💬 AI 翻訳タイトル

204例の頭蓋内動脈瘤における渦構造の同定

💬 AI 要約

  • 頭蓋内動脈瘤（IA）は破裂により致死または重篤な障害を引き起こし得る脳血管病変である。異常な壁面せん断応力（WSS）はIAの成長や破裂と関連するが、破裂に結びつく基盤となる流体物理は十分に解明されていない。
  • 本研究では、渦度を有する流れの病態生理学的な関連性を明らかにするため、204人の患者におけるIA（破裂56例、未破裂148例）を対象として、3次元渦構造を客観的指標により同定し、破裂に関連する特徴を解析した。
  • Q-criterionに基づく渦の定義により、渦構造が動脈瘤領域を占める割合を体積渦分画（vVF）および表面渦分画（sVF）として定量化し、計算流体力学（CFD）シミュレーションによりsVFは破裂群と未破裂群を識別できる一方で、vVFは識別に寄与しないことを示した。
  • さらに、近壁面の渦構造が流入ジェットの崩壊領域と共局在することを見出し、これらの特徴が先行研究で提案された破裂IAに特有の血行動態学的および形態学的指標と有意に相関することを明らかにした。

(014) Damiano [47] ⭐

📕 書誌情報

Compacting a Single Flow Diverter versus Overlapping Flow Diverters for Intracranial Aneurysms: A Computational Study.

R J Damiano, V M Tutino, N Paliwal, D Ma, J M Davies, A H Siddiqui, H Meng

AJNR Am J Neuroradiol, 2017 Mar

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤に対する単一フローディバイタの局所コンパクションと2本重畳フローディバイタの比較：計算論的研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、動的プッシュ・プル手法によりフローディバイタのメッシュを局所的にコンパクト化する展開戦略が、重畳する2本のフローディバイタと比較して動脈瘤内血流の低減に与える影響を明らかにすることである。
  • 高精度なバーチャルステント配置手法を用い、3種類の動脈瘤（紡錘形、巨大嚢状、中等度嚢状）に対して、(i)非コンパクト単一、(ii)2本重畳、(iii)コンパクト単一の3つのフローディバイタ戦略をシミュレーションし、CFDにより時間平均流入量、動脈瘤平均速度、壁面せん断応力、総絶対循環、ターンオーバー時間を算出した。
  • コンパクションにより、紡錘形、巨大嚢状、中等度嚢状動脈瘤のそれぞれで瘤口部に対するコンパクション被覆率は57%、47%、22%となり、コンパクション被覆率は瘤口面積とともに線形に増加した。
  • 紡錘形動脈瘤では、単一コンパクト化フローディバイタが他の2戦略よりも5つの血行動態指標すべてでより大きな動脈瘤内血流低減を達成し、一方で嚢状動脈瘤では2本重畳が最も大きく、その次に単一コンパクト化、非コンパクトが続いた；さらに、コンパクションにより重畳2本よりメッシュ密度が高く、かつ十分な瘤口被覆（少なくとも50%が望ましい）を得られる場合、単一フローディバイタのコンパクションは2本重畳よりも優位になり得ることが示され、特に瘤口が大きい動脈瘤、すなわち紡錘形動脈瘤で有効性が高いことが結論づけられた。

(015) Longo [47]

📕 書誌情報

Role of Hemodynamic Forces in Unruptured Intracranial Aneurysms: An Overview of a Complex Scenario.

Marcello Longo, Francesca Granata, Sergio Racchiusa, Enricomaria Mormina, Giovanni Grasso, Giuseppe Maria Longo, Giada Garufi, Francesco M Salpietro, Concetta Alafaci

World Neurosurg, 2017 Sep

  • Keywords: Cerebral aneurysm, Computational fluid dynamics, Hemodynamics, Intracranial aneurysms, Wall shear stress

  • DOI: 10.1016/j.wneu.2017.06.035

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 47
    • FWCI: 2.9915
    • Citation Percentile: 91.16 ⭐

  • PubMed

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💬 AI 翻訳タイトル

未破裂頭蓋内動脈瘤における血行動態学的力の役割：複雑な状況の概観

💬 AI 要約

  • 未破裂頭蓋内動脈瘤（IA）の自然史の理解は、致命的な事態を回避するための術前計画または血管内治療計画において重要であるが、動脈瘤の大きさ、形状、形態、部位などの既知の破裂リスク因子に対して、形態学的指標のみでは適切な破裂リスク層別化を十分に行えない可能性があるため、血行動態学的力が動脈瘤の発生、増大、破裂に及ぼし得る影響を整理することを目的とした。
  • PubMedに基づく系統的検索を実施し、動脈瘤の自然史に関連し得る血行動態学的パラメータを扱う223件の研究を抽出して、血流評価とIAの進展の包括的解析に用いられた種々の動脈瘤モデル作成手法を整理した。
  • これらの研究では、発生、増大、破裂リスク、あるいは動脈瘤嚢の安定化との関連に関して、血行動態学的パラメータ間の相関についての見解の相違（controversy）が存在し、加えて最近の知見では、本過程における流れのパターンの重要性、および未破裂IAの幾何学的構造と血行動態学的パラメータとの関係が示されている。
  • 血行動態学的力が未破裂IAの自然史評価に果たす役割は本質的に複雑であり、いまだ完全には解明されていないため、血行動態学的力に基づく適切な破裂リスク層別化と治療戦略選択は確立されておらず、当該重要課題に向けたさらなる研究努力が必要である。

(016) Brinjikji [44] ⭐

📕 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

サイズと位置に依存しない未破裂脳動脈瘤における不安定型と安定型の血行動態の相違：パイロット研究

💬 AI 要約

  • 臨床および血管撮影学的な動脈瘤不安定化のリスク因子は確立しているが、動脈瘤内の血行動態も不安定化に関与している可能性がある。本研究の目的は、放射線学的に不安定な未破裂頭蓋内動脈瘤と安定な未破裂頭蓋内動脈瘤で異なる血行動態特性を同定することである。
  • 未治療で縦断追跡された未破裂頭蓋内動脈瘤12ペア（各ペアは安定瘤：連続画像で変化なし、不安定瘤：少なくとも直径1 mmの増大、または追跡期間中の破裂）を対象とし、ペア間でサイズ（10%以内）と位置を一致させた。3D回転血管撮影画像を用いて患者固有の計算流体力学（CFD）モデルを構築し、脈動流条件下で解析を実施した。
  • 関連する血行動態変数および幾何学的変数を算出し、ペア設計に基づき対応のあるWilcoxon検定で群間比較を行った。不安定動脈瘤では低壁面せん断応力領域（low shear stress area; LSA）における動脈瘤面積が安定動脈瘤より2.26倍大きかった（p=0.0499）。また、不安定動脈瘤の平均渦度は安定動脈瘤より因子0.57で小さかった（p=0.0499）。
  • 幾何学的変数や形状指標に統計学的に有意な差は認められなかった。本パイロット研究は、不安定な未破裂脳動脈瘤と安定な未破裂脳動脈瘤の間に血行動態の相違が存在し、とりわけLSAが不安定動脈瘤で大きい可能性を示唆する。これらの所見は、今後のより大規模な研究で確認されるまで暫定的なものとして解釈されるべきである。

(017) Bhandari [43] ⭐

📕 書誌情報

Perfusion kinetics in human brain tumor with DCE-MRI derived model and CFD analysis.

A Bhandari, A Bansal, A Singh, N Sinha

J Biomech, 2017 Jul 05

  • Keywords: Arterial input function, CFD, DCE-MRI, Human brain tumor, IFP, IFV, Perfusion, Tracer transport, Voxelized model

  • DOI: 10.1016/j.jbiomech.2017.05.017

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 43
    • FWCI: 3.9468 ⭐
    • Citation Percentile: 93.75 ⭐

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💬 AI 翻訳タイトル

DCE-MRI由来モデルとCFD解析に基づくヒト脳腫瘍における灌流動態の評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、腫瘍内部における薬剤の取り込みが不均一であることが化学療法の有効性を妨げる点に着目し、腫瘍内の薬物輸送および沈着を正確に予測するための計算モデルを構築することである。
  • 方法として、動的造影（dynamic contrast enhanced）MRI（DCE-MRI）データをボクセル化した多孔質媒体モデルへ組み込むことで、ヒト脳腫瘍の計算モデルを開発し、現実的な輸送および灌流（perfusion）動態パラメータ、さらに不均一な腫瘍血管構造と正確な動脈入力関数（arterial input function: AIF）を考慮して患者特異的（patient specific）とした。
  • 結果として、間質液圧（interstitial fluid pressure: IFP）、間質液速度（interstitial fluid velocity: IFV）、およびトレーサー濃度の計算結果は、実験結果と良好に一致した。
  • 結論として、本計算モデルは腫瘍環境における化学療法薬の沈着予測へさらに拡張可能であり、加えて患者ごとに最適な化学療法薬の選択にも資する可能性が示された。

(018) Suzuki [41]

📕 書誌情報

Selection of helical braided flow diverter stents based on hemodynamic performance and mechanical properties.

Takashi Suzuki, Hiroyuki Takao, Soichiro Fujimura, Chihebeddine Dahmani, Toshihiro Ishibashi, Hiroya Mamori, Naoya Fukushima, Makoto Yamamoto, Yuichi Murayama

J Neurointerv Surg, 2017 Oct

💬 AI 翻訳タイトル

血行動態性能および機械的特性に基づく螺旋状ブレイデッド（ヘリカル・ブレイド）フローダイバータステントの選定

💬 AI 要約

  • 動脈瘤治療におけるフローダイバーションは有望であるものの、合併症が報告されており、その発生機序は十分に解明されていない。
  • 不利な転帰がフローダイバータステントの機械的特性と血流（フロー）低減効果の双方に依存することを踏まえ、血行動態性能と機械的特性を同時に考慮したフローダイバータステント設計の可能性を明らかにすることを目的として、理想化動脈瘤モデルに基づく計算流体力学（CFD）シミュレーションと、同程度の血流低減効果を示す2種類のフローダイバータモデルに対する構造解析を実施し、半径方向剛性と長手方向柔軟性を比較した。
  • CFDにおいて、Pore2-d35（完全拡張時の織り角26.77°、ワイヤ厚さ35 μm）とPore3-d50（36.65°、それぞれ50 μm）は、空間平均速度低減率68.5%と壁面せん断応力（WSS）面平均低減率85.0%（Pore2-d35）および、68.6%と85.4%（Pore3-d50）で同程度の血流低減率を示した一方で、Pore3-d50はPore2-d35より半径方向剛性が高く（外径3.5 mmで40.0 vs 21.0 mN/m）、長手方向の柔軟性は低かった（90°曲げモーメントで0.903 vs 0.104 N·mm）。
  • これらの結果は、ワイヤ厚さおよび織り角を変化させることで機械的特性を調整しつつ、血流低減効果の同程度の水準を維持できることを示しており、CFDと構造解析を組み合わせることで最適化されたステントの有望な設計指針を提供し得ること、さらに織り角とワイヤ厚さの両方を調整することで異なる機械的特性を持ちながら同一の血流低減効果を示すステント設計が可能であることが示唆された。

(019) Hetts [40]

📕 書誌情報

Pial Artery Supply as an Anatomic Risk Factor for Ischemic Stroke in the Treatment of Intracranial Dural Arteriovenous Fistulas.

S W Hetts, A Yen, D L Cooke, J Nelson, P Jolivalt, J Banaga, M R Amans, C F Dowd, R T Higashida, M T Lawton, H Kim, V V Halbach

AJNR Am J Neuroradiol, 2017 Dec

💬 AI 翻訳タイトル

硬膜内動静脈瘻の治療における虚血性脳卒中の解剖学的リスク因子としての軟膜動脈支配

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、軟膜動脈の支配（pial artery supply）の有無により、硬膜内動静脈瘻（intracranial dural arteriovenous fistulas）治療後の神経学的欠損がどの程度異なる頻度で生じるかを明らかにすることである。
  • 方法として、2008年から2015年にかけて同一施設で治療を受けた連続122例を後ろ向きに解析し、治療後の神経学的欠損の有無を評価したうえで、欠損を認めた症例では画像により脳梗塞の所見を確認し、多変量ロジスティック回帰により解析した。
  • 結果として、軟膜動脈支配を伴う硬膜内動静脈瘻は29例（23.8%）であり、非伴は93例（76.2%）であった；軟膜動脈支配群では治療後の神経学的欠損が4例（13.8%）であったのに対し、非伴群では2例（2.2%）であり（P = .04）、画像では軟膜動脈支配群で脳梗塞が3例（10.3%）、非伴群では1例（1.1%）であった（P = .03）。また、患者年齢の上昇は軟膜動脈支配および治療関連合併症と正の関連を示した。
  • 結論として、軟膜動脈により支配される硬膜内動静脈瘻では、軟膜動脈支配を伴わない症例と比べて、虚血性脳卒中を含む治療後合併症の発生リスクがより高い可能性があり、治療方針は症例ごとに合併症リスクを最小化するよう決定されるべきである。

(020) Doddasomayajula [39]

📕 書誌情報

Differences in Hemodynamics and Rupture Rate of Aneurysms at the Bifurcation of the Basilar and Internal Carotid Arteries.

R Doddasomayajula, B Chung, F Hamzei-Sichani, C M Putman, J R Cebral

AJNR Am J Neuroradiol, 2017 Mar

💬 AI 翻訳タイトル

基底動脈と内頸動脈の分岐部における動脈瘤の血行動態の相違および破裂率

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、血行動態の違いが前後循環における破裂率の差を説明しうる、という仮説を検証することである。
  • 画像に基づく計算流体力学（image-based computational fluid dynamics）を用い、計117個の動脈瘤（基底動脈末端部：破裂27/未破裂36、破裂率43%；内頸動脈分岐部：破裂11/未破裂43、破裂率20%）について、部位別および破裂・未破裂間で複数の血行動態指標を比較した。
  • その結果、基底動脈末端部の動脈瘤は内頸動脈分岐部の動脈瘤に比べて、流入の集中が強く（P < .001）、流入流量が大きく（P < .001）、最大振動性せん断指数が高く（P = .003）、流れがより複雑で（P = .033）、低壁面せん断応力領域に相当する面積が小さい（P < .001）ことが示された。
  • さらに一般に、破裂動脈瘤は未破裂動脈瘤よりも流入集中およびせん断の集中が大きく（それぞれP = .02）、流れがより複雑で（P < .001）、最小壁面せん断応力が低い（P = .003）ことが明らかになったことから、大きく集中した流入ジェット、複雑で振動性の流れ、ならびに局所的に高いせん断と広い低せん断領域を伴う壁面せん断分布を特徴とする高流量条件は動脈瘤破裂と関連し、とりわけ基底動脈末端部動脈瘤においてその傾向が強く、基底動脈末端部の高流量条件が内頸動脈分岐部より高い破裂リスクを説明しうる可能性が示唆された。

(021) Zhu [39]

📕 書誌情報

Quantitative assessment of changes in hemodynamics of the internal carotid artery after bypass surgery for moyamoya disease.

Fengping Zhu, Yi Qian, Bin Xu, Yuxiang Gu, Kaavya Karunanithi, Wei Zhu, Liang Chen, Ying Mao, Michael K Morgan

J Neurosurg, 2018 Sep

  • Keywords: CFD = computational fluid dynamics, CoW = circle of Willis, EC = external carotid, ICA = internal carotid artery, MMD = moyamoya disease, NOVA = Noninvasive Optimal Vessel Analysis, PD = pressure drop, PDI = PD index, QMRA = quantitative MR angiography, WSS = wall shear stress, bypass, computational fluid dynamics, magnetic resonance angiography, moyamoya disease, pressure drop, vascular disorders, vessel remodeling

  • DOI: 10.3171/2017.5.JNS163112

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 39
    • FWCI: 1.77
    • Citation Percentile: 84.89

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💬 AI 翻訳タイトル

モヤモヤ病に対するバイパス術後の内頸動脈における血行動態変化の定量的評価

💬 AI 要約

  • 【目的】モヤモヤ病では頭蓋内血管のリモデリングが観察されるが、バイパス術が内頸動脈（ICA）内の血行動態変化に与える影響については不明な点が残る。本研究は、モヤモヤ病患者において両側ICAに対するバイパス術の効果を定量化し、ICA長軸方向における圧力低下（PD）を推定することで術後転帰の予測に資することを目的とした。
  • 【方法】モヤモヤ病治療のためにバイパス術を受け、術前・術後に定量的MR血管撮影で血流量が得られた患者の診療録を後ろ向きに検討した。定量的MR血管撮影と計算流体力学（CFD）を用いて、術前後における血管形態および血行動態の変化を評価した。解析項目は、ICA長軸方向の血管径、体積流量、PD、ならびに平均壁面せん断応力であり、さらにウィリス動脈輪（CoW）の構成に基づくサブグループ解析を実施した。
  • 【結果】計23名が解析に含まれた。術側ICA（surgical ICAs）ではPDが21.18%（SD ± 30.1%）低下した一方、非術側ICA（対側ICA; contralateral ICAs）ではPDが11.75%（SD ± 28.6%）上昇した（p = 0.001）。対側ICAのPDをCoWが完全か不完全かで比較すると、前者群ではPDIが2.45%低下し、後者群では20.88%上昇した（p = 0.05）。回帰解析では、術後のPD低下が大きいほどICAの縮小と関連していた（R2 = 0.22、p = 0.02）。
  • 【結論】PDは、外科的治療の成績（outcomes）評価に用いることのできる信頼性の高い生体力学的指標となり得る。さらに、対側ICAのリモデリング特性はCoWの構成に関連していた。

(022) Berg [38] ⭐

📕 書誌情報

Does the DSA reconstruction kernel affect hemodynamic predictions in intracranial aneurysms? An analysis of geometry and blood flow variations.

P Berg, S Saalfeld, S Voß, T Redel, B Preim, G Janiga, O Beuing

J Neurointerv Surg, 2018 Mar

💬 AI 翻訳タイトル

DSA（digital subtraction angiography）再構成カーネルは頭蓋内動脈瘤における血行動態予測に影響するか？形状および血流変動の解析

💬 AI 要約

  • 目的：計算流体力学（CFD）による頭蓋内動脈瘤の血流予測は、患者固有の流れ構造を解明する大きな可能性を有するが、画像取得から最終結果に至る各処理工程が導入する誤差要因を個別に定量化する必要がある。本研究は、3Dデジタルサブトラクション血管造影（DSA）の再構成カーネル選択が血行動態指標に与える影響を、幾何学的差異と血流変動の観点から評価した。
  • 方法：取得した画像データの3次元（3D）再構成を入力として3Dモデルを生成する処理を評価し、患者固有の動脈瘤8例に対してDSA再構成の6つの異なるモードを適用した。得られた48通りの設定すべてについて、セグメンテーションから3D管腔表面を比較し、さらに時間依存性CFDシミュレーションを実施して、再構成カーネルの選択に起因する速度および壁面せん断応力（WSS）の変動を検討した。
  • 結果：親動脈では良好なセグメンテーション一致が得られた一方で、動脈瘤頸部では管腔表面の偏差（最大34.18%）が認められ、また遠位部あるいは穿通枝動脈でも同様の偏差が観察された。選択した再構成カーネルに応じて、疑似狭窄（pseudostenosis）やノイズを含む表面が現れることがあり、血行動態予測では、動脈瘤頸部流入量で平均SD 11.09%、中心線ベースの速度大きさで5.07%、動脈瘤の平均WSS/最大WSSでそれぞれ17.83%/9.53%の変動が示された。
  • 結論：DSAデータに用いる再構成カーネルの選択は、特に小血管においてセグメンテーション結果に影響し、それに伴いCFDに基づく血行動態指標の変動が生じる。したがって、形態の精密な計測や血流記述を目的とする場合には、適切な再構成設定の選択が必要であり、今後の血行動態研究では用いたカーネル種別を明確に記述することが推奨される。

(023) Ruhnke [38]

📕 書誌情報

Immune responses following experimental infection with Ascaridia galli and necrotic enteritis in broiler chickens.

Isabelle Ruhnke, Nicholas Matthew Andronicos, Robert A Swick, Brad Hine, Nisha Sharma, Sarbast K Kheravii, Shu-Biao Wu, Peter Hunt

Avian Pathol, 2017 Dec

💬 AI 翻訳タイトル

Ascaridia galli および壊死性腸炎の実験的感染後におけるブロイラー鶏の免疫応答

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、壊死性腸炎（NE）の人工感染後におけるブロイラーの免疫応答を特徴づけるとともに、回虫様線虫 Ascaridia galli の感染に対する応答と対比し、感染中に測定した免疫パラメータが感染個体と非感染個体を識別できるかを評価することである。
  • 生後1日齢の雄ロス308ブロイラー計96羽を用い、10日齢で対照群（n=32）、A. galli 感染群（n=32）、NE感染群（n=32）のいずれかにランダムに割り付け、それぞれ適切な感染性病原体を接種した。
  • 免疫応答は、11、16、20、32日齢における血液学的パラメータ、急性期タンパク（acute phase protein）産生、ならびに上皮内腸管リンパ球集団の変化を評価することでモニタリングした。
  • その結果、ヘルパーT細胞（CD4+CD8-）は経時的に有意に増加し、A. galli およびNE感染群はいずれも10日齢の対照群より有意に高かった; 結論として、α-1 糖タンパク（α-1 glycoprotein）濃度はNEを他の群（A. galli感染を含む）から識別可能であり、さらにTヘルパー細胞数はNEおよびA. galli の両方を非感染個体から識別でき、A. galli感染に対する免疫応答評価の最適な時点は感染後10日であることが示された。

(024) Levitt [38]

📕 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・シンクロトロンX線マイクロトモグラフィに基づく脳動脈瘤コイル塞栓術の計算流体力学：均一な多孔質媒体アプローチとの比較

💬 AI 要約

  • 動脈瘤内の血行動態に対する影響が動脈瘤の増大、破裂、および治療成績に及ぼす寄与を理解するために、脳動脈瘤の計算モデリングが重要である。本研究は、コイル塞栓術を受けた動脈瘤の標準的モデリングがコイル塊の複雑な形状を均一な多孔質媒体として単純化している点に着目し、その単純化モデルに起因する誤差の要因を特徴づけることを目的とした。
  • 3次元プリンティングにより破裂していない2つの動脈瘤の物理モデルを作製し、実患者治療で用いられたものと同一のコイルを用いてコイル塞栓術を模擬した後、高解像度なコイル塊の画像を得るためにシンクロトロンX線マイクロトモグラフィで撮像した。
  • 各動脈瘤について、患者固有の境界条件を用いた計算モデリングを行い、コイルは単純化した多孔質媒体として表現する方法、あるいはX線で撮像したコイル表面形状を取り込む方法のいずれかで実装した上で、血行動態指標の差異を評価した。
  • 両動脈瘤において、コイルのX線マイクロトモグラフィ撮像および計算モデルへの取り込みはいずれも成功した。多孔質媒体に基づく計算は、動脈瘤内流量を過大評価し、振動せん断指数および粘性散逸を過小評価し、さらに壁面せん断応力（WSS）およびWSS勾配をX線ベースの高解像度CFDモデルと比較して過大または過小に予測した。したがって、多孔質媒体アプローチを用いた脳内コイル動脈瘤の計算は、複雑なコイル幾何を高解像度シンクロトロンX線マイクロトモグラフィで取り込んだモデルと比べて、重要な血行動態変数を不正確に推定する可能性がある。

(025) Leng [38]

📕 書誌情報

Translesional pressure gradient and leptomeningeal collateral status in symptomatic middle cerebral artery stenosis.

X Leng, L Lan, H L Ip, F Fan, S H Ma, K Ma, H Liu, Z Yan, J Liu, J Abrigo, Y O Y Soo, D S Liebeskind, K S Wong, T W Leung

Eur J Neurol, 2018 Feb

  • Keywords: CT angiography, arterial stenosis, cerebrovascular diseases, collateral circulation, computational fluid dynamics, stroke

  • DOI: 10.1111/ene.13521

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 38
    • FWCI: 0.8202
    • Citation Percentile: 76.61

  • PubMed

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💬 AI 翻訳タイトル

症候性中大脳動脈狭窄における経病変圧力勾配と軟膜側副血行（leptomeningeal collateral）評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、軟膜側副血行（LMC）が大血管閉塞型脳卒中の予後を規定する一方で、その規定因子が十分に解明されていないことを背景に、CT血管撮影（CTA）に基づく計算流体力学（CFD）モデルを用いてLMC状態に影響する指標を検討することである。
  • 本横断研究では、動脈硬化性M1中大脳動脈（MCA）狭窄（50%〜99%）に起因する直近の虚血性脳卒中または一過性脳虚血発作（TIA）患者を登録し、人口統計学的・臨床的・画像的データを収集した。
  • CTAにおいて前大脳動脈（A1）および後大脳動脈（posterior cerebral artery）の左右差を評価することで同側性LMCを良好または不良に分類し、CTAに基づくCFDモデル（遠位内頸動脈、M1 MCA、A1前大脳動脈）を構築して、病変部のMCA狭窄を跨ぐ圧力勾配をCFDにより算出した上で、単変量および多変量解析により良好なLMCの予測因子を探索した。
  • 登録85例（平均年齢61.5±10.9歳）中、同側性LMC良好は38例（44.7%）であり、MCA病変を跨ぐ平均圧力勾配は14.8±18.1 mmHgであった；進行した年齢（P=0.030）およびより大きい経病変圧力勾配（P=0.029）が独立して良好なLMCを予測し、空腹時血糖低値も良好LMCとの関連傾向を示した（P=0.058）。これらの結果から、頭蓋内動脈硬化性疾患において経病変圧力勾配とLMCの成熟（maturation）の間に相関があることが示唆され、より精緻で動的な脳血行動態およびLMCの経時変化のモニタリングを用いた追加研究が必要である。

(026) Machi [36]

📕 書誌情報

Hemodynamics of Focal Versus Global Growth of Small Cerebral Aneurysms.

Paolo Machi, Rafik Ouared, Olivier Brina, Pierre Bouillot, Hasan Yilmaz, Maria I Vargas, Renato Gondar, Philippe Bijlenga, Karl O Lovblad, Zsolt Kulcsár

Clin Neuroradiol, 2019 Jun

💬 AI 翻訳タイトル

小型脳動脈瘤における限局的増大と全体的増大の血行動態

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、特に小型動脈瘤における増大の背景因子が十分に解明されていない点に対し、限局的増大と全体的増大を区別し、増大部位における血行動態の微小環境を解析することである。
  • 前向き動脈瘤データベースから、フォローアップ中に増大を示した小型脳動脈瘤を抽出し、形態変化の前後で利用可能な3次元回転血管撮影（3DRA）データを用いて、詳細な形状解析および計算流体力学（CFD）に基づく血行動態解析を行った。
  • 6例が選択基準を満たし、3例では瘤（bleb）またはブリスター（blister）の形成を伴う限局的増大が観察され、増大部位では低いせん断条件に加えて振動の増大（低い壁面せん断応力［WSS］および高い振動性せん断指数［OSI］）が認められた。一方、他の3例では頸部の拡大を伴う全体的動脈瘤増大がみられ、全体的増大は、高いWSSと高い空間的壁面せん断応力勾配（WSSG）との関連を示した。
  • 以上より、動脈瘤の増大タイプごとに異なる血行動態の微小環境が関与し、病的WSSの時間—空間的変化が増悪の引き金となり得ることが示唆されるため、今後の血行動態学的および組織学的研究では限局的増大と全体的増大の分類を行うことを提案する。

(027) Chnafa [35]

📕 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

動脈分岐部の圧力損失を考慮することによる脳血管血流分布の改良型低次元（reduced-order）モデリング

💬 AI 要約

  • 低次元モデル（reduced-order modelling）は心血管ネットワークにおける全体的な血流特徴を解析する可能性を与えるが、3次元（3D）CFDと比較した際に両者の間に不一致が報告されているため、その要因として分岐部でのエネルギー損失の無視が示唆されていることを背景に、本研究では分岐部圧力損失を考慮したモデル化の妥当性を検証することを目的とする。
  • 70件の3Dアンジオグラムからセグメンテーションした脳血管ネットワークを基に、自動生成された分布型ラプド（distributed lumped）モデルを構築し、分岐部におけるエネルギー損失をモデル化する場合としない場合の流出（outflow）再配分予測を、3Dシミュレーション結果と比較した。
  • 分岐部のエネルギー損失を無視すると、前大脳動脈を通過する流量が入口流量に対する相対誤差として4.7±6.8%過大推定され、他の血管へ配分される流量に影響が及ぶ一方、エネルギー損失をモデル化すると誤差は0.1±3.2%に低減した。
  • さらに、総計337本の流出血管に対して、分岐部エネルギー損失を考慮しない場合は一致率（95%）が±13.5%の範囲にとどまるのに対し、考慮した場合は±6.5%まで改善し、最小限の入力および計算資源で流出量を信頼性高く推定可能であることを示した。本研究は3Dシミュレーションに対する低次元流れモデルの検証として最大規模の妥当性検証であり、脳血管での分岐部エネルギー損失の影響を実証するとともに、他の生理学的ネットワークにも応用可能であることを示す。

(028) Skodvin [34] ⭐

📕 書誌情報

Rupture prediction of intracranial aneurysms: a nationwide matched case-control study of hemodynamics at the time of diagnosis.

Torbjørn Øygard Skodvin, Øyvind Evju, Christian A Helland, Jørgen Gjernes Isaksen

J Neurosurg, 2018 Oct

  • Keywords: ACoA = anterior communicating artery, CFD = computational fluid dynamics, IA = intracranial aneurysm, ICA = internal carotid artery, ICI = inflow concentration index, IQR = interquartile range, LSA = low shear area, MCA = middle cerebral artery, OSI = oscillatory shear index, PCoA = posterior communicating artery, PHASES = population, PLc = pressure loss coefficient, SAH = subarachnoid hemorrhage, VDR = viscous dissipation ratio, WSS = wall shear stress, computational fluid dynamics, hemodynamics, hypertension, age, size of aneurysm, earlier SAH from another aneurysm, site of aneurysm, intracranial aneurysm, rupture, subarachnoid hemorrhage, vascular disorders

  • DOI: 10.3171/2017.5.JNS17195

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 34
    • FWCI: 3.3812 ⭐
    • Citation Percentile: 92.74 ⭐

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤の破裂予測：診断時の血行動態に関する全国規模のマッチド症例対照研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、未破裂動脈瘤が発見された直後の段階における血行動態の相違が、その後のくも膜下出血（SAH）リスクの予測にどのように寄与するかを明らかにすることである。
  • 方法として、発見の初日（診断時）に認められた未破裂脳動脈瘤36例に対してコンピュータシミュレーションを用い、血行動態を解析した（そのうち12例は後に破裂した）。
  • 結果として、診断時点で観察される血行動態に基づく情報が、将来的に破裂する症例と破裂しない症例のリスク評価に有用である可能性が示唆された。
  • 結論として、発見直後の早期段階での血行動態の差に関する知見は、SAHを発症する患者の絞り込みを改善し、出血を回避するために事前に治療すべき患者の選択に役立つと考えられる。

(029) Halkos [33] ⭐

📕 書誌情報

Operative strategies to reduce cerebral embolic events during on- and off-pump coronary artery bypass surgery: A stratified, prospective randomized trial.

Michael E Halkos, Aaron Anderson, Jose Nilo G Binongo, Anthony Stringer, Yi Lasanajak, Vinod H Thourani, Omar M Lattouf, Robert A Guyton, Kim T Baio, Eric Sarin, William B Keeling, N Renee Cook, Katherine Carssow, Alexis Neill, Kathryn E Glas, John D Puskas

J Thorac Cardiovasc Surg, 2017 Oct

💬 AI 翻訳タイトル

冠動脈バイパス術の際の（オンポンプ／オフポンプを含む）大動脈クランプ戦略に伴う脳塞栓性イベント低減のための術式：層別化された前向き無作為化試験

💬 AI 要約

  • 本研究は、冠動脈バイパス術（CABG）中の大動脈クランプ戦略の違いが脳塞栓性イベントの発生に与える影響を明らかにすることを目的とした。
  • 2012年から2015年にかけて、軽度の大動脈病変（エピアオルタル超音波グレードI/II）の患者142例を対象に、初回単独CABGを行った症例を前向きに層別・無作為化した；オフポンプCABGでは部分クランプ（n=36）またはclampless facilitating device（CFD；n=36）戦略へ、オンポンプCABGでは単クランプ（n=34）またはダブルクランプ（n=36）へ割り付けた。
  • 経頭蓋ドプラ（TCD）により大動脈操作時の中大脳動脈における高強度一過性信号（HITS）を同定し、主要評価項目をTCDで検出された総HITS数としたところ、オフポンプ群ではCFDサブグループの総HITS数中央値が部分クランプサブグループより高かった（CFD：30.0［IQR 22-43］、部分クランプ：7.0［IQR 0-16］；P<.0001）。さらに、CFDサブグループ内ではCFD 1個の症例で総HITS数中央値が、CFD >1個の症例より有意に低かった（12.5［IQR 4-19］ vs 36.0［IQR 25-47］；P=.001）。一方、オンポンプ群では単クランプ群のHITS数中央値（10.0［IQR 3-17］）はダブルクランプ群（16.0［IQR 4-49］）より低いものの、有意差は認められなかった（P=.10）。
  • 軽度の大動脈病変を有する患者では、オフポンプCABGにおいてCFDの使用は部分クランプと比べて脳塞栓性イベントの発生率を増加させることが示されたが、オンポンプCABGにおける単クランプ戦略はダブルクランプ戦略と比較して塞栓性イベントを有意に低減しなかった；また、神経認知アウトカムは群間で差を認めなかった。

(030) Tsuji [33]

📕 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: 10.3171/2016.3.JNS152264

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 33
    • FWCI: 2.9182
    • Citation Percentile: 90.46 ⭐

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💬 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（hemostatic）パターンとの関連の可能性

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、破裂脳動脈瘤において血栓形成部位に依存して異なる止血（hemostatic）パターンがみられることを踏まえ、その止血パターンが特異的な血行動態学的特徴と関連するかどうかを、計算流体力学（CFD）解析により検証することである。
  • 方法として、26例の破裂中大脳動脈瘤を3D CT血管撮影で評価し、クリッピング時に摘出した組織から破裂点における止血パターンを病理組織学的に判定するとともに形態学的パラメータを取得した。
  • 過渡解析を実施し、壁面せん断応力に関連する血行動態学的指標および渦コア領域の不変量（invariant Q, vorticity core region）を算出したうえで、形態学的・血行動態学的パラメータを止血パターン間で比較した。
  • 結果として、H&E染色により動脈瘤をinside-pattern 13例、outside-pattern 9例、その他 4例に分類し、形状モデル化が困難な3例を除外した。Mann-Whitney U検定では、inside-patternはoutside-patternと比較してドーム体積が低いこと（0.04 cm3 vs 0.12 cm3, p = 0.014）、勾配振動数（gradient oscillatory number）が低いこと（0.0234 vs 0.0289, p = 0.023）、invariant Qが有意に異なること（-0.801×10-2/sec2 vs -0.124×10-2/sec2, p = 0.045）、および動脈瘤形成指標が高いこと（0.986 vs 0.963, p = 0.041）と関連していた。

(031) Pu [33]

📕 書誌情報

Intracranial atherosclerosis: From anatomy to pathophysiology.

Yuehua Pu, Linfang Lan, Xinyi Leng, Lawrence Ks Wong, Liping Liu

Int J Stroke, 2017 Apr

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈硬化：解剖から病態生理まで

💬 AI 要約

  • 目的：頭蓋内動脈硬化性狭窄は虚血性脳卒中の重要な病型であるが、狭窄度が治療や研究の主たる指標として用いられてきた一方で、実際の虚血リスクを十分に反映できず、病変をまたぐ血行動態、側副循環の広がり、狭窄遠位側の灌流障害などがより重要であることを踏まえ、本レビューはICAS（intracranial atherosclerotic stenosis）の機能的重症度評価に適用される新規血管造影（angiographic）手法を整理し、その限界と今後の展望を論じることを目的とした。
  • 方法：本レビューでは、脳血流の推定に用いられる主要手法として、信号強度比に基づくfractional flow assessed by signal intensity ratio、計算流体力学（computational fluid dynamics）解析、pressure wire、定量的磁気共鳴血管造影（quantitative magnetic resonance angiography）などを取り上げ、機能的重症度との関連を概説した。
  • 結果：側副循環および脳血流の状態を一連の脳血行動態パラメータとして反映し得るのはfractional flowであるが、各手法の精度は十分に検証されていない点が課題であり、心血管領域で確立されたfractional flow reserve（FFR）計算を脳血管領域にそのまま転用することはできなかった。一方、頭蓋内狭窄を越えて圧ガイドワイヤを留置してfractional flowを計測する方法は、技術的に実現可能でかつ安全であることが示された。
  • 結論：狭窄度と脳血流の関係は個別性を有するため、内頸動脈（intracranial artery）狭窄の症候性患者に対しては、血行動態に基づく基準を用いてエンドバスキュラー治療の対象をスクリーニングし、診断・治療戦略を最適化することが重要である。

(032) Zhang [33]

📕 書誌情報

Haemodynamic effects of stent diameter and compaction ratio on flow-diversion treatment of intracranial aneurysms: A numerical study of a successful and an unsuccessful case.

Mingzi Zhang, Yujie Li, Xi Zhao, David I Verrelli, Winston Chong, Makoto Ohta, Yi Qian

J Biomech, 2017 Jun 14

  • Keywords: Compaction ratio, Computational fluid dynamics, Device diameter, Flow-diverting stent, Intracranial aneurysm

  • DOI: 10.1016/j.jbiomech.2017.05.001

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 33
    • FWCI: 1.5837
    • Citation Percentile: 82.87

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💬 AI 翻訳タイトル

脳内動脈瘤に対するフローダイバータ治療におけるステント径とコンパクション比の血行動態への影響：成功例と不成功例の数値研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、異なるステントサイズのコンパクションレベルにより生じる術後血行動態変化を定量的に比較することが不明確である点を踏まえ、仮想的なフローダイバータ（FD）治療におけるデバイス径およびコンパクション比の違いが動脈瘤の血行動態に与える影響を比較することである。
  • 方法として、2例の患者動脈瘤（Silk+FDで成功した症例と失敗した症例）に対し、3種類のFDステント径をそれぞれ4種類のコンパクション比で仮想的に留置し、24通りの治療シナリオにおけるFDワイヤ配置を評価したうえで、計算流体力学（CFD）シミュレーションにより動脈瘤の血行動態変化を解析した。
  • 結果として、成功例では不成功例よりも金属被覆率が高くなり、コンパクション比を25%増加させると、両症例で動脈瘤平均流速（AAV）12%、質量流量（MF）11%、エネルギー損失（EL）9%とそれぞれ低下した（平均値）。また、デバイスサイズに起因する最大平均差は、AAVで10%、MFで8%、ELで9%であった。
  • 結論として、FD治療のアウトカムはステント径とコンパクションレベルの双方によって大きく影響されるため、最適なステントサイズと展開手順を選択して治療計画を個別化することが重要である。さらに、CFDシミュレーションは治療成績の検討に有用であり、医師がより好ましい治療計画を選択する支援となり得る。

(033) Chung [32]

📕 書誌情報

Angioarchitectures and Hemodynamic Characteristics of Posterior Communicating Artery Aneurysms and Their Association with Rupture Status.

B J Chung, R Doddasomayajula, F Mut, F Detmer, M B Pritz, F Hamzei-Sichani, W Brinjikji, D F Kallmes, C M Jimenez, C M Putman, J R Cebral

AJNR Am J Neuroradiol, 2017 Nov

💬 AI 翻訳タイトル

後交通動脈瘤のアンジオアーキテクチャと血行動態特性、および破裂状態との関連

💬 AI 要約

  • 本研究は、後交通動脈由来の頭蓋内動脈瘤が他部位と比べて高い破裂リスクを有することに着目し、破裂リスクに関与し得る因子として、動脈瘤のアンジオアーキテクチャ（分岐点の構成）が血行動態を規定し、その結果として破裂傾向を高めるという仮説を検証することを目的とした。
  • 画像ベースの計算流体力学（computational fluid dynamics: CFD）により、後交通動脈瘤313例（破裂145例、未破裂168例）を解析し、親血管の分岐部に対する動脈瘤の位置に基づいて動脈瘤を異なるアンジオアーキテクチャ型へ分類した。
  • 破裂群と未破裂群、およびアンジオアーキテクチャの違いに基づく動脈瘤間で血行動態指標を比較した結果、アンジオアーキテクチャは破裂と有意に関連していた（P = .003）。また、破裂動脈瘤では、壁面せん断応力（maximum wall shear stress、shear concentration index、mean oscillatory shear index）や流入ジェット（Q、inflow concentration index）がより高く・集中し、渦コア長や proper orthogonal decomposition entropy 等により表される流れの複雑性・不安定性も高かった（各P < .001を含む; QについてP = .01）。さらに破裂動脈瘤では、正規化平均壁面せん断応力および最小壁面せん断応力が未破裂動脈瘤より低いことも示された（それぞれP = .02、P = .002）。
  • これらの好ましくない血行動態条件は、側壁（lateral/sidewall）型よりも分岐（bifurcation）型アンジオアーキテクチャにおいてより頻繁に認められた。高流量の動脈瘤内血行動態、すなわち強く集中した流入ジェット、壁面せん断応力上昇領域の集中、振動性の壁面せん断応力、低い正規化壁面せん断応力、および複雑で不安定な流れのパターンが、後交通動脈瘤の破裂状態と関連することが結論づけられた。

(034) Caroff [32]

📕 書誌情報

A computational fluid dynamics (CFD) study of WEB-treated aneurysms: Can CFD predict WEB "compression" during follow-up?

Jildaz Caroff, Cristian Mihalea, Valerio Da Ros, Takanobu Yagi, Marta Iacobucci, Léon Ikka, Jacques Moret, Laurent Spelle

J Neuroradiol, 2017 Jul

  • Keywords: Aneurysms, Computational fluid dynamics, Interventional neuroradiology, Recurrence, WEB device

  • DOI: 10.1016/j.neurad.2017.03.005

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 32
    • FWCI: 1.7597
    • Citation Percentile: 84.29

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💬 AI 翻訳タイトル

WEB治療を受けた動脈瘤に関する計算流体力学（CFD）研究：追跡期間におけるWEBデバイスの「圧縮（compression）」をCFDは予測できるか？

💬 AI 要約

  • 近年、WEB治療のベースライン時点から血管撮影によるフォローアップまでの間に、デバイスの「圧縮（compression）」により動脈瘤の閉塞が増悪することが報告されている。本研究の目的は、閉塞増悪の根本機序が血流に関連する可能性を、計算流体力学（CFD）により検討することである。
  • 未破裂動脈瘤であり、病変が中大脳動脈（middle cerebral artery）または脳底動脈先端部（basilar tip）に位置する症例に対して当施設でWEB治療を受けた連続患者のデータをすべて含め、手術前の3D回転血管撮影（3D rotational angiography）に基づくCFD解析を実施した。
  • フォローアップのデジタル・サブトラクション血管撮影により、WEB「圧縮」あり群となし群へ二分し、WEB圧縮とCFDの流入比（inflow ratio）の相関を統計学的に評価した。解析対象は22例中3例を除外した19例で、平均追跡期間は17か月であったが、追跡中に11例でデバイス「圧縮」が認められ、CFD流入比との間に統計学的な相関が示された（P=0.018）。
  • 動脈瘤閉塞の増悪がデバイス圧縮により生じる機序は、複雑かつ多因子である可能性が高い一方で、本試験的研究（pilot study）からは、高い動脈流入が少なくとも部分的に関与していることが示唆された。さらに、この現象の理解を深めるためには理論的および動物実験を含む追加研究が必要である。

(035) Ishii [32]

📕 書誌情報

Contribution of the straightening effect of the parent artery to decreased recanalization in stent-assisted coiling of large aneurysms.

Akira Ishii, Hideo Chihara, Takayuki Kikuchi, Daisuke Arai, Hiroyuki Ikeda, Susumu Miyamoto

J Neurosurg, 2017 Nov

  • Keywords: ACoA = anterior communicating artery, BA = basilar artery, CFD = computational fluid dynamics, CO = complete occlusion, DF = dome filling, DSA = digital subtraction angiography, ICA = internal carotid artery, MRA = MR angiography, NR = neck remnant, PGLA = polyglycolic acid/polylactic acid, SAH = subarachnoid hemorrhage, TOF = time of flight, VER = volume embolization ratio, VRD = vascular reconstruction device, aneurysm, coil, stent, vascular disorders

  • DOI: 10.3171/2016.9.JNS16501

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 32
    • FWCI: 1.5781
    • Citation Percentile: 83.84

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💬 AI 翻訳タイトル

大型動脈瘤に対するステント併用コイル塞栓術における再開通率低下への親動脈の直線化（straightening）効果の寄与

💬 AI 要約

  • 目的：ネックを架橋するステントの使用により大型動脈瘤の塞栓治療の耐久性は向上するが、再開通（recanalization）の低下に寄与する因子は明確ではない。本研究の目的は、大型動脈瘤に対するステント併用コイル塞栓術の耐久性における親動脈の直線化効果の寄与を明らかにすることである。
  • 方法：神経血管ステント導入以降に塞栓術を施行した182例の動脈瘤のうち、直径7 mm超の未破裂動脈瘤を連続82例として選択した。52例はステント群（Group S）、30例はステント非使用群（Group NS）とした。塞栓術の12か月後にデジタルサブトラクション血管撮影（digital subtraction angiography）で閉塞状態を評価し、親動脈の血管角（vascular angle）を塞栓術前、直後、および12か月後に測定した。再開通率をGroup SとGroup NSで比較し、さらにGroup Sでは有意な角度変化を伴う／伴わない動脈瘤間でも再開通率を比較した。
  • 結果：主要再開通の割合はGroup Sで9.6%、Group NSで26.7%であった。体積塞栓率（volume embolization ratio）はGroup Sで32.6%、Group NSで31.6%であり、統計学的有意差は認められなかった。一方、コイル塞栓前後における血管角の変化はGroup Sで10.6°、Group NSで0.9°と、Group Sで有意に大きかった。さらに12か月後では、角度差はGroup Sで19.1°、Group NSで1.5°とより明瞭であり、Group Sにおいて角度変化が有意（20°超）でない35例のステント併用動脈瘤では再開通は14.3%に認められたが、角度変化が20°以上の17例では全例が閉塞のままであった。
  • 結論：大型動脈瘤に対するステント併用塞栓術において、20°以上の有意な角度変化は再開通の低下に最も関連している可能性が高い。

(036) Fujimura [32]

📕 書誌情報

A new combined parameter predicts re-treatment for coil-embolized aneurysms: a computational fluid dynamics multivariable analysis study.

Soichiro Fujimura, Hiroyuki Takao, Takashi Suzuki, Chihebeddine Dahmani, Toshihiro Ishibashi, Hiroya Mamori, Makoto Yamamoto, Yuichi Murayama

J Neurointerv Surg, 2018 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

コイル塞栓術後の脳動脈瘤に対する再治療を予測する新たな複合指標：計算流体力学（CFD）の多変量解析研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、再開通に伴う動脈瘤の再治療を予測するのに有用な複合指標を特定することである。
  • 患者個別の形状を用い、再治療を要した26例および再治療なし74例の動脈瘤に対して血流を後ろ向きに計算流体力学（CFD）で解析し、術後12か月のフォローアップで評価した。
  • コイル塞栓術前後で、基本的な流体特性、変化率、動脈瘤の形態因子および患者固有の臨床情報の間における群間差を検討し、多変量解析とロジスティック回帰分析により再治療予測の複合指標（RP）を算出した。
  • 検討した血行動態、形態学的、臨床パラメータのうち、動脈瘤内血流速度のわずかな低下率、動脈瘤頸部および頸部周囲での圧力上昇率、ならびに高血圧が主な寄与因子であり、術後では動脈瘤ドームにおける平均速度とその低下率に有意な群間差が認められた；血行動態、形態、臨床を統合したRPは動脈瘤の再治療を精度良く予測し、塞栓術前のRP算出により再治療が必要となる動脈瘤の予測が可能となり得る。

(037) Doddasomayajula [31] ⭐

📕 書誌情報

Hemodynamic Characteristics of Ruptured and Unruptured Multiple Aneurysms at Mirror and Ipsilateral Locations.

R Doddasomayajula, B J Chung, F Mut, C M Jimenez, F Hamzei-Sichani, C M Putman, J R Cebral

AJNR Am J Neuroradiol, 2017 Dec

💬 AI 翻訳タイトル

鏡像側および同側に存在する複数脳動脈瘤における破裂・未破裂の血行動態特性

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、複数動脈瘤を有する患者における破裂動脈瘤の血行動態特性が、同一患者内の未破裂動脈瘤と比べて異なるかどうかを検証することである。
  • 3D血管造影画像から計算流体力学（CFD）モデルを作成し、鏡像側（mirror）および同側（ipsilateral）の複数動脈瘤について、ペア化したWilcoxon検定による症例対照研究を実施した。
  • 鏡像側ペアでは、破裂動脈瘤は未破裂動脈瘤よりも振動的壁面せん断応力（oscillatory wall shear stress）が高かった（P = 0.007）が、より延長している傾向（アスペクト比の高値）は認められたものの、有意差は限界的であった（P = 0.03, 両側ではなく片側検定）。一方、同側動脈瘤では、破裂動脈瘤が最大壁面せん断応力、より集中した振動的壁面せん断応力、より強い流入ジェット（inflow jet）およびそれらの集中、最大速度、ならびにより複雑な流動パターンを有し、未破裂動脈瘤と比べて有意に悪条件を示した（それぞれP < 0.001〜P = 0.05）。加えて、破裂動脈瘤はより大きく、より延長し、より広い頸部（wide neck）を持ち、かつ最小壁面せん断応力が低かった（いずれもP < 0.001）。
  • 鏡像側動脈瘤では、高い壁面せん断応力の振動成分および高いアスペクト比が破裂と関連し、同側の複数動脈瘤では、高く集中した流入ジェット、最大・集中・振動的な壁面せん断応力、ならびに強く複雑で不安定な流動パターンが破裂と関連することが示された。さらに同側の複数動脈瘤においては、これらの不利な流動条件が、大きく、より延長し、頸部がより広く、より遠位に位置する動脈瘤で生じやすい可能性が示唆された。

(038) Mukherjee [31]

📕 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

  • Keywords: Elastohydrodynamic lubrication, Embolism, Fluid–particle interaction, Hemodynamics, Shear-gradient lift

  • DOI: 10.1016/j.jbiomech.2016.12.028

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 31
    • FWCI: 2.2662
    • Citation Percentile: 89.01

  • PubMed

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💬 AI 翻訳タイトル

大動脈血流における慣性粒子ダイナミクス――動脈塞栓（embolism）のモデル化への示唆

💬 AI 要約

  • 拍動性の大血管血行動態に特徴的な渦を伴うカオス的な流れ構造を通過する際の慣性粒子ダイナミクスの複雑さは，これらの粒子の輸送を予測的に理解する上で大きな課題となることを背景に，本研究は動脈塞栓において主要血管床への塞栓到達を把握し，疾患診断および手術計画に資する知見を得ることを目的とした。
  • 画像ベース（image-based）のCFDと離散粒子（discrete particle dynamics）モデリングに基づく計算枠組みを用い，多パラメータのサンプリング手法による塞栓粒子のダイナミクスおよび輸送に関する研究を実施した。
  • その結果，塞栓の材料特性，サイズ，放出（release）の時刻，および塞栓の供給源（embolic source）が，脳血管系，腎血管系，および腸間膜・腸骨大腿（ilio-femoral）血管床への分布に強く影響することが示された。
  • さらに，せん断勾配リフト（shear-gradient lift）およびエラストハイドロダイナミック接触（elastohydrodynamic contact）が塞栓粒子輸送に重要であることを分離して明らかにし，リフトによる壁近傍での再懸濁（near-wall particle re-suspension）が大動脈起源（aortogenic）の塞栓粒子ダイナミクスを心臓起源（cardiogenic）と比べて大きく変えることを観察した。これらの知見は，粒子の慣性，流体‐粒子密度比，および壁衝突の相互作用が，カオス的な流れ構造を介して粒子運動を非自明に分散（dispersive）させることを総合的に示唆した。

(039) Paliwal [30]

📕 書誌情報

Methodology for Computational Fluid Dynamic Validation for Medical Use: Application to Intracranial Aneurysm.

Nikhil Paliwal, Robert J Damiano, Nicole A Varble, Vincent M Tutino, Zhongwang Dou, Adnan H Siddiqui, Hui Meng

J Biomech Eng, 2017 Dec 01

💬 AI 翻訳タイトル

医療利用を目的とした計算流体力学（CFD）検証のための方法論：頭蓋内動脈瘤への適用

💬 AI 要約

  • 計算流体力学（CFD）は心血管疾患の臨床診断を支援する有望な手段であるが、実際の循環動態に内在する複雑性を単純化する仮定を用いるため、臨床的に重大な場面ではそれらの仮定がCFDシミュレーション結果に与える影響を定量化することが重要である。
  • そこで本研究では、従来の検証法がCFDソルバのモデリング仮定に起因する誤差を定量化できない点に着目し、モデリング仮定に起因するCFDモデル誤差を算出する検証方法論を開発した。
  • 提案手法では、CFDと検証実験における独立した誤差要因を同定し、シミュレーションおよび実験に固有の他の誤差要因を分離することでモデル誤差を推定した；患者特異的な頭蓋内動脈瘤（IA）の流れ場を市販ソフトウェアstar-ccm+で解析し、粒子画像流速測定（PIV）により直交する2平面上の検証データを取得した結果、直交平面の交差する検証線に沿ったstar-ccm+ソルバの平均モデル誤差は5.63 ± 5.49%であった。
  • さらに、本手法を3つの代表的な既存検証手法に適用して同一のCFDおよび実験データで比較したところ、提案法は既存手法より優れていることを示し、CFDソルバの「真の」精度を抽出するための合理化されたワークフローを提供すると結論づけた。

(040) Mohd Adib [29]

📕 書誌情報

Minimizing the blood velocity differences between phase-contrast magnetic resonance imaging and computational fluid dynamics simulation in cerebral arteries and aneurysms.

Mohd Azrul Hisham Mohd Adib, Satoshi Ii, Yoshiyuki Watanabe, Shigeo Wada

Med Biol Eng Comput, 2017 Sep

  • Keywords: Cerebral aneurysm, Computational fluid dynamics, Measurement integrated simulation, Phase-contrast magnetic resonance imaging, Pressure boundary condition

  • DOI: 10.1007/s11517-017-1617-y

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 29
    • FWCI: 2.6425
    • Citation Percentile: 89.48

  • PubMed

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💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈および動脈瘤における位相コントラスト磁気共鳴画像（PC-MRI）と計算流体力学（CFD）シミュレーション間の血流速度差を最小化すること

💬 AI 要約

  • 本研究は、位相コントラスト磁気共鳴画像（PC-MRI）と計算流体力学（CFD）を統合することで患者固有の血行動態を詳細に得ることを目的とし、PC-MRI計測値とCFD解析値の速度差を低減するための新しい手法を提案することを目的とした。
  • 具体的には、CFDにおける出口境界条件に圧力条件（出口圧：outlet pressure）を課す戦略を提案し、さらに出口圧が数値解に及ぼす影響を検討した；検討対象はデジタルサブトラクション血管造影画像から再構築した二分岐部位近傍に位置する10例の患者固有動脈瘤であり、圧力固定（P-fixed）法、流量制御（Q-control）法、速度場最適化（V-optimized）法の3手法を用いて評価した。
  • 数値的検討の結果、速度差の低減量が常に最大となるのは速度場最適化（V-optimized）アプローチであり、入口速度で正規化した速度差の平均値は19.3%であった。
  • また、最大の速度差は患者の60%において壁近傍および血管分岐近傍に出現し、その結果として壁面せん断応力（wall shear stress）の差異が生じ得ることが示された；これらの知見は、PC-MRI統合CFDシミュレーションの新たな方法論を提供し、PC-MRIとCFD間の速度差評価の理解に有用である。

(041) Lv [27]

📕 書誌情報

Hemodynamic Changes Caused by Multiple Stenting in Vertebral Artery Fusiform Aneurysms: A Patient-Specific Computational Fluid Dynamics Study.

N Lv, W Cao, I Larrabide, C Karmonik, D Zhu, J Liu, Q Huang, Y Fang

AJNR Am J Neuroradiol, 2018 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

椎骨動脈紡錘状動脈瘤に対する複数ステント留置が血行動態へ及ぼす変化：患者固有の計算流体力学（CFD）研究

💬 AI 要約

  • 本研究は、複数ステント留置法が頭蓋内紡錘状動脈瘤の長期成績を改善している一方で、その血行動態メカニズムが不明であることに着目し、患者固有モデルを用いた計算流体力学（CFD）により、異なるステント留置戦略が血行動態に及ぼす影響を明らかにして臨床的意思決定の根拠を提供することを目的とした。
  • 椎骨動脈紡錘状動脈瘤10例を対象とし、各症例の患者固有CFDモデルを再構築した上で、椎骨動脈瘤モデルに対して単一ステントから三連ステントまでの連続的な複数ステント留置を模擬するために高速バーチャルステント留置（fast virtual stent placement）手法を用いて解析を行った。
  • 壁面せん断応力、圧力、振動せん断指数（oscillatory shear index；OSI）、相対滞留時間（relative residence time；RRT）、ならびに流れパターンを算出し、ステント数の違いによる群間比較を実施した結果、壁面せん断応力はステント数の増加に伴い段階的に7.2%、20.6%、25.8%低下し、相対滞留時間および圧力は平均でそれぞれ11.3%、15.4%、45.0%および15.7%、21.5%、28.2%増加した。一方、OSIは安定した増減傾向を示さなかった。
  • 流れパターンは渦の強度が弱まり、渦中心が動脈瘤壁から変位することにより改善し、複数ステント留置は椎骨動脈紡錘状動脈瘤の血行動態を変化させて動脈瘤内血栓形成を促進し得ることが示唆された。また、この効果は留置ステント数が多いほど増強されたが、破裂または再開通（recanalization）の潜在的リスクも存在するため、本法の適用計画時には考慮すべきである。

(042) Fujimura [27]

📕 書誌情報

Hemodynamics and coil distribution with changing coil stiffness and length in intracranial aneurysms.

Soichiro Fujimura, Hiroyuki Takao, Takashi Suzuki, Chihebeddine Dahmani, Toshihiro Ishibashi, Hiroya Mamori, Makoto Yamamoto, Yuichi Murayama

J Neurointerv Surg, 2018 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤におけるコイルの硬さおよび長さの変化に伴う血行動態とコイル分布

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、有限要素法（FEM）と計算流体力学（CFD）解析を用いて、コイルの剛性（stiffness）および長さの変化が血行動態とコイル分布に与える影響を検討することである。
  • 側壁型および分岐部型の基本的な動脈瘤モデルを用い、市販の塞栓コイルに基づいて剛性と長さを変化させた6種類のコイルモデルを作成したのち、FEMによりコイル塞栓術を模擬し、塞栓後の動脈瘤内の血行動態をCFDで評価した。
  • コイル剛性を変化させることで動脈瘤ドーム部における半径方向のコイル分布の中央値が中心から外側へ移行し、より硬いコイルほど動脈瘤ドーム外側へ入りやすいことが示された。また短いコイルはサイズが小さいため狭い領域へ入りやすく、頸部領域により多く分布した。
  • さらにCFD結果は、血流流入の攪乱により、コイルが頸部領域および動脈瘤ドーム外側により分布している場合に動脈瘤内の速度が効果的に低減されることを示した。硬いコイルはドーム外側へ入りやすく、短いコイルはより狭い領域へ入りやすいこと、加えて頸部領域およびドーム外側での高いコイル密度が有効な速度低減の達成に重要である。

(043) Sano [26]

📕 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

同一部位に併存する未破裂および破裂脳動脈瘤における血行動態の相違：2例の症例報告および新規パラメータ「振動速度指数（Oscillatory Velocity Index）」の提案

💬 AI 要約

  • 破裂状態の脳動脈瘤に関連する血行動態学的特徴は、計算流体力学（CFD）により明らかにされているが、多数の破裂・未破裂動脈瘤の比較に基づく既存研究では、動脈瘤サイズや部位に加え、出血や頭蓋内圧などの動脈瘤周囲環境が血行動態変化に及ぼす影響が十分に制御されない可能性がある。
  • そこで、本研究では同一部位に破裂および未破裂の脳動脈瘤が同時に存在する症例が、破裂状態に固有の血行動態学的特徴を示す理想的モデルとなり得るという仮説を設定し、クモ膜下出血を伴う2症例について、共通の親動脈に2つずつ動脈瘤を認めた状況で術前の形態学的および血行動態学的評価を実施し、各破裂動脈瘤は手術クリッピング時に確認した。
  • 形態学的評価では、両症例における破裂動脈瘤でより高い形状指数が観察され、さらに破裂動脈瘤の両者で低い壁面せん断応力、壁面せん断応力勾配、および動脈瘤形成指標が認められた。
  • 一方で破裂動脈瘤では、振動せん断指数および、流速ベクトルの変動を定量化する新規血行動態パラメータである振動速度指数が高値であり、さらに適切なモデル設定によりクモ膜下出血および動脈瘤部位に起因する一定のバイアスを最小化することで、血行動態環境の定量的特徴により破裂状態を識別できることが示唆された。

(044) Lloyd [26]

📕 書誌情報

Chiari malformation may increase perivascular cerebrospinal fluid flow into the spinal cord: A subject-specific computational modelling study.

Robert A Lloyd, David F Fletcher, Elizabeth C Clarke, Lynne E Bilston

J Biomech, 2017 Dec 08

  • Keywords: Cerebrospinal fluid (CSF), Chiari malformation, Computational fluid dynamics (CFD), Perivascular space, Syringomyelia

  • DOI: 10.1016/j.jbiomech.2017.10.007

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 26
    • FWCI: 1.9885
    • Citation Percentile: 87.34

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💬 AI 翻訳タイトル

キアリ奇形は、血管周囲脳脊髄液の脊髄内への流入を増加させうる：個別化（subject-specific）計算モデリング研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、キアリI奇形およびそれに関連する空洞脊髄症（syringomyelia）がくも膜下腔内圧の時間的変化を介して血管周囲流（perivascular flow）をどのように変化させ、結果として脊髄内への流入を増加させうるかを明らかにすることである。
  • 方法として、MRIに基づき、健常対照（N=9）、空洞脊髄症を伴わないキアリ患者（N=8）、空洞脊髄症を伴うキアリ患者（N=7）について個別化モデルを構築し、くも膜下腔圧をシミュレーションしたのち、この圧を血管周囲腔の理想化モデルに入力して血管周囲流の差異を評価した。
  • 結果として、空洞脊髄症を伴わないキアリ患者ではピーク圧が対照より高く（46%増、p=0.029）、かつ心周期においてピーク圧の到達が対照および空洞脊髄症患者のいずれよりも早かった（対照より2.58%早い、p=0.045；空洞脊髄症患者より2.85%早い、p=0.045）。さらに血管周囲腔モデルは、脈拍遅延が心周期の4〜10%の範囲にある場合、空洞脊髄症を伴わないキアリ患者が脊髄への最大流入を示すと予測した（p<0.05）。
  • 結論として、位相コントラストMRIにより推定した全被験者の平均動脈遅延は同程度であり（4.7±0.2%）、心周期内でより早く到達し、かつ高圧が持続する圧特性は血管周囲ポンプ作用（perivascular pumping rate）と強い正の相関を示した（RAdj^2=0.85、p<0.0001）ことから、これらの圧の時間的特徴が空洞脊髄症の発生に関与する可能性が示唆された。

(045) Paliwal [25]

📕 書誌情報

Association between hemodynamic modifications and clinical outcome of intracranial aneurysms treated using flow diverters.

Nikhil Paliwal, Robert J Damiano, Jason M Davies, Adnan H Siddiqui, Hui Meng

Proc SPIE Int Soc Opt Eng, 2017 Feb 11

  • Keywords: computational fluid dynamics, device modeling, endovascular intervention, flow diverter, intracranial aneurysm, patient-specific, virtual stenting

  • DOI: 10.1117/12.2254584

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 25
    • FWCI: 2.6425
    • Citation Percentile: 89.56

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💬 AI 翻訳タイトル

フローダイバーターを用いて治療した頭蓋内動脈瘤における血行動態の変化と臨床転帰の関連

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、フローダイバーター（FD）治療によって生じる頭蓋内動脈瘤（IA）の血行動態変化が、治療12か月後の閉塞成績（完全閉塞／不完全閉塞）とどのように関連するかを明らかにすることである。
  • 方法として、単一FDで治療された15例のIAを対象に、臨床介入を再現する社内（in-house）のvirtual stentingワークフローにより治療前後の血流場を構築し、CFDにより治療前後の血行動態指標を算出した。
  • 結果として、平均流入率および動脈瘤内速度の低下は、成功例（完全閉塞）ではそれぞれ40.3%および52.4%、不成功例（不完全閉塞）ではそれぞれ34.4%および49.2%と、両群で減少がみられた一方で、局所的パラメータでは渦コアライン長およびエネルギー損失の低下が成功例で大きく（38.2%および42.9%）、不成功例（10.1%および10.5%）より顕著であった。
  • 結論として、成功したIAではFDによる局所的な複雑血流の破綻が不成功例よりもより強く生じており、渦コアライン長やエネルギー損失といった局所血行動態指標は治療転帰の予測に有用となり得るため、術前に治療戦略を評価する支援となる可能性が示された。

(046) Vali [25]

📕 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

  • Keywords: Cerebral aneurysm, Image-based computational modeling, Patient-specific CFD, Surgical planning, X-ray angiography

  • DOI: 10.1016/j.jbiomech.2016.11.028

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 25
    • FWCI: 1.3469
    • Citation Percentile: 81.76

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💬 AI 翻訳タイトル

脳底動脈瘤に対する流れを変える手術後の造影剤輸送の計算流体力学（CFD）モデリング

💬 AI 要約

  • 画像アーチファクトおよび現行の画像法に伴う解像度の制約により、血流速度場および流動記述子のin vivo計測は困難であるが、in vivoの画像データは患者特異的CFDモデルの構築および検証に有用である。
  • 本研究では、手術適応が検討された脳底動脈瘤患者2例に対して患者特異的CFDモデリングを実施し、術前および術後条件における造影剤の輸送を2つの手法でシミュレーションした。
  • 流線に受動的に追随する仮想造影剤の輸送を用いて、血栓沈着が起こりやすい術後の流動領域を予測し、さらに血液とヨウ素系造影剤の混合系をモデル化してX線血管造影所見とCFD結果の比較・検証を行った。
  • 造影剤混合モデルは、造影剤注入の流量および物性を考慮することで、X線血管造影データとの一致がより良好であることが示され、また仮想造影剤モデルでは注入手技の影響を受けない流れのパターンに基づいて滞留時間が評価されるため、周術期に限定されない血栓沈着の予測に適していると結論づけられた。

(047) Berg [24]

📕 書誌情報

Multiple intracranial aneurysms: a direct hemodynamic comparison between ruptured and unruptured vessel malformations.

Philipp Berg, Oliver Beuing

Int J Comput Assist Radiol Surg, 2018 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

複数の頭蓋内動脈瘤：破裂例と未破裂例における血行動態の直接的比較

💬 AI 要約

  • 頭蓋内動脈瘤の破裂リスクに関する多くの研究が報告されているにもかかわらず、その評価はいまだ困難である。本研究は、画像ベースのシミュレーションにより患者固有の血流情報を精密に予測できる一方で、従来の手法は完全な脳血管系のうち小規模区間のみを扱うことが多い点に着目し、単一動脈瘤の計算設定での考慮が妥当であるかを検証することを目的とした。
  • 前方循環および後方循環の全体ドメインを対象として、複数頭蓋内動脈瘤（MIA）を含む血行動態の数値解析を実施した。MIA患者6例を対象とし、未破裂動脈瘤11個および破裂動脈瘤6個の3D表面をセグメンテーションした。これらのセグメンテーション結果を形態学的パラメータの算出に用いるとともに、各動脈瘤の血行動態学的特性を特徴づけるための画像ベース血流シミュレーションに使用した。
  • 幾何学的比較では、未破裂と破裂の動脈瘤における頸部のアスペクト比に有意差は認められなかった。一方で、破裂例ではサイズ比、アスペクト比、表面積、体積、および非球面度指標が有意に高かった。
  • 血行動態パラメータの解析では、各患者において破裂動脈瘤が最も低い平均壁面せん断応力（WSS）と最も高い振動せん断（oscillatory shear）を示した。また、振動速度の増大に基づき、破裂動脈瘤では不安定な流れの存在も検出された。本小規模研究では、MIA患者において破裂例と未破裂例で異なる形態および流れのパターンが観察され、単一奇形のみを対象とした先行研究との良好な一致が示された。さらに、破裂例では複雑な流れパターンが検出され、より深い検討が必要であることが示唆された。

(048) Otani [24]

📕 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

コイル塞栓術された脳動脈瘤におけるコイル配置（コンフィギュレーション）が血流特性に及ぼす影響の計算研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、コイル分布が不均一となるコイル塞栓術により動脈瘤が不完全閉塞になる場合があることに着目し、その要因が血流特性に及ぼす影響について、コイル配置に焦点を当てて解明することにある。
  • 方法として、計算流体力学（CFD）シミュレーションにより、コイル配置の違いをコイル展開（coil deployment: CD）の物理ベースシミュレーションで構築したCDモデルを用いて、コイル塞栓された動脈瘤内の血流を解析した。
  • 結果として、コイル充填密度（packing density: PD）が増加するにつれて、展開条件に起因するコイル配置の違いにかかわらず、動脈瘤内の全流量運動量および運動エネルギーはいずれも段階的に減衰した。一方で、十分なPD（臨床で用いられる20–25%）においても、動脈瘤内の全せん断速度は比較的高く保たれ、さらに局所的なせん断流の強度はコイル配置の差により変動した。
  • 結論として、動脈瘤内で血栓形成による閉塞を成立させる既知の要因としてせん断速度の十分な低下が重要であることから、本研究はコイル配置がコイル塞栓術の治療効率に与える影響に関する有用な知見を提供するものである。

(049) Dennis [24]

📕 書誌情報

Cerebral aneurysm blood flow simulations are sensitive to basic solver settings.

Kendall D Dennis, David F Kallmes, Dan Dragomir-Daescu

J Biomech, 2017 May 24

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤の血流シミュレーションは基本的なソルバ設定に対して高い感度を示す

💬 AI 要約

  • 脳動脈瘤周辺の血行動態を計算モデルで再現する際、入力値の変動に対するモデルの感度が十分に理解されないまま市販ソフトウェアが用いられることが多いという課題に対し、本研究では血行動態出力に対するソルバ設定の影響を系統的に評価することを目的とした。
  • 3つの動脈瘤モデルを対象として、タイムステップ時間とモデル残差誤差（model residual error）の値を変化させることに焦点を当てた感度解析および最適化戦略を実施し、ANSYS Fluentを用いて10^-3 s、10^-4 s、10^-5 sのタイムステップと、10^-4、10^-5、10^-6の残差誤差の組合せが解の収束性と誤差の増幅に与える影響を検討した。
  • 最も厳密な条件として、タイムステップ10^-5 sかつ残差誤差10^-6の組合せと比較し、定性的および定量的にシミュレーション結果を評価した結果、各モデルに対し、タイムステップ10^-4 sで残差誤差10^-5とした設定は収束解として成立し、平均速度および壁面せん断応力（WSS）の差のRMS誤差がベースラインに対していずれも1%未満であり、特に最も複雑な流れのモデルでは心拍1周期あたり計算時間が392 hから62 hへと大幅に短縮できた。
  • 一方、最悪条件としてタイムステップ10^-3 sかつ残差誤差10^-4では、動脈瘤内の支配的な渦は再現できるものの、速度およびWSSのRMS誤差は20%に達し、最も計算負荷の高いモデルで心拍1周期あたり11 hという魅力的な計算時間を達成していても、タイムステップと残差の不十分な解像度に起因する誤差の増幅が観察されたため、脳動脈瘤の時間依存的な血流特性を解くには十分に小さいタイムステップと十分に低い残差誤差が必要であること、また双方が不十分な場合には誤差が累積（compounding）し得ることを結論づけた。

(050) Miraucourt [24]

📕 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

  • Keywords: Intracranial venous flow; computational fluid dynamics; Navier–Stokes equations; 3D reconstruction

  • DOI: 10.1080/10255842.2016.1247833

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 24
    • FWCI: 1.5714
    • Citation Percentile: 82.07

  • PubMed

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💬 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

  • 本研究の目的は、医用画像データから三次元再構成、適切なメッシング、さらに患者固有形状における血流シミュレーションまでを統合するソフトウェアプラットフォームの開発における課題を扱うことである。
  • 方法として、縮約モデルや部分血管ネットワークではなく、頭蓋内静脈ネットワークを対象とする完全な剛体のマクロ血管回路に対して、完全三次元の血流シミュレーションを実施し、流れを支配する無次元Navier–Stokes方程式（非圧縮性粘性流体）として生体力学的モデリングを精査した。
  • その後、医用画像から得た現実的形状に対し5種類のメッシュを用い、自由度有限要素（free finite element）ソフトウェアによって数値的に方程式を解き、パイプラインの実現可能性を検証した。
  • 結論として、仰臥位（supine position）における頭蓋内静脈回路に関して、合流領域に見られる非対称性などの特徴が議論され、提案された統合的シミュレーション手法の有用性が示された。

(051) Ellwein [24]

📕 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

運動時の空間的・時間的血行動態の非侵襲的予測に向けた、近赤外分光法（NIRS）酸素飽和度データの翻訳

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、安静時に実施された画像ベースCFD研究で得られている胸部大動脈（TA）の動脈硬化プラークと壁面せん断応力（WSS）の関連はあるものの、より高い流量条件下での知見が不足している点を踏まえ、運動時における非侵襲的な組織酸素飽和度（near-infrared spectroscopy：NIRS）から血行動態指標を予測するための枠組みを構築することである。
  • 方法として、三段階の臥位ペダリング（安静時心拍数［HR］の130、150、170%）中に、TAおよび腕頭動脈に対して位相コントラスト磁気共鳴画像法（PC-MRI）による血流計測を行い、同一プロトコル中にNIRSで取得した非侵襲的な組織酸素飽和度（式：see text）との関連付けを実施した。
  • CFDによる局所的なWSS指標の定量の結果、上行大動脈の外側湾曲部および下行大動脈（dAo）の内側湾曲部では、運動に伴い時間平均WSSが漸増する一方、腕頭動脈の前面では低いままであった。また、下大動脈の内側湾曲部に観察された高い振動性WSSは運動中も持続した。
  • さらに、左総頸動脈対脳組織（式：see text）およびdAo対下肢組織（式：see text）において、流量分布とNIRSから算出される組織酸素抽出との間に線形関係が認められたことから、将来の運動を模擬した条件下でのTA CFD研究において境界条件設定にNIRSデータを代替（surrogate）として用いるための6段階手順が提示され、目的のためにPC-MRIのアンサンブル平均流入波形と関連データがオンラインリポジトリとして提供された。

(052) Iosif [23]

📕 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: 10.3171/2016.2.JNS152120

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 23
    • FWCI: 2.026
    • Citation Percentile: 85.97

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💬 AI 翻訳タイトル

フローダイバーティングステントにより挟み込まれた（jailing）末梢および吻合部の循環が動脈の開存性に及ぼす役割：血行動態変化から孔口（ostia）表面の修飾まで

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、フローダイバーティングステント（FDS）展開時に脳動脈瘤近傍から分岐する分枝動脈をjailingした際の転帰が議論のある点に対し、側副血行の有無が引き起こす血行動態変化および内膜増殖（neointimal）修飾の役割を動物モデルで解明することにある。
  • 方法として、事前のパワー解析後、末梢型と吻合型の動脈循環を模した動物フロー・モデルに基づき2群（A群およびB群）を設定し、それぞれLarge Whiteブタを7頭ずつ用いた。全例でFDSを留置し右上行咽頭動脈（APhA）をjailingしたうえで、時相分解3D位相コントラストMR血管撮影により留置前後のjailing分枝内の平均血流量および血流速度を定量した。さらに、留置3か月後に走査型電子顕微鏡（scanning electron micrographs）からjailing孔口（ostia）表面の値を定量し、記述統計およびパラメトリック/ノンパラメトリック検定によって群間比較を行った。
  • 結果として、血管内手技は可能であり、術後光学干渉断層撮影（optical coherence tomography）でその場血栓形成（in situ thrombus）を示す所見や、拡散強調画像（diffusion-weighted imaging）での虚血は認められなかった。A群では、ステント留置直後にjailingされた右APhAの平均血流量が留置前より有意に低下した（p = 0.02, power: 0.8）が、B群では留置後の平均血流量は留置前と同程度に保たれた。留置3か月後には、初期のjailing孔口寸法が両群で類似していたにもかかわらず、B群の孔口表面値はA群より有意に高かった（B群：527,911 ± 306,229 μm2、A群：89,329 ± 59,762 μm2；p < 0.01, power: 1.00）うえ、群（AまたはB）、ステント留置後の平均血流量、および3か月後の孔口表面値の間に統計学的有意な相関が認められた。
  • 結論として、重要な側副血行が存在する場合、フローダイバーティングステントによる側枝のjailingは、留置前値と比較してjailingされた動脈内の血流量を直後に有意に低下させた。一方で、競合血流（competitive flow）が存在しない場合には、jailingによる血流量の有意な低下は生じなかった。さらに、留置3か月後の孔口表面値は、吻合型（A群）より末梢型（B群）で有意に高く、留置後の速度（velocity）低下と強く相関した。

(053) Suzuki [23]

📕 書誌情報

Variability of hemodynamic parameters using the common viscosity assumption in a computational fluid dynamics analysis of intracranial aneurysms.

Takashi Suzuki, Hiroyuki Takao, Takamasa Suzuki, Tomoaki Suzuki, Shunsuke Masuda, Chihebeddine Dahmani, Mitsuyoshi Watanabe, Hiroya Mamori, Toshihiro Ishibashi, Hideki Yamamoto, Makoto Yamamoto, Yuichi Murayama

Technol Health Care, 2017

  • Keywords: Casson model, Computational fluid dynamics, intracranial aneurysm, non-Newtonian viscosity, viscosity, wall shear stress

  • DOI: 10.3233/THC-161245

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 23
    • FWCI: 1.5758
    • Citation Percentile: 82.92

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💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤の計算流体力学解析における共通粘度仮定が血行動態パラメータのばらつきに及ぼす影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内動脈瘤の血行動態（hemodynamics）シミュレーションにおいて広く用いられる共通粘度（common viscosity）仮定の妥当性を検証することである。
  • 健康な2名のボランティアから血液粘度データセットを取得し、3種類の大きさの動脈瘤に対して、測定値に基づく非ニュートン流体モデル2通りとニュートン流体モデル1通りの計3通りのシミュレーションを実施した。
  • 非ニュートン流体モデルで得られた動脈瘤破裂予測のためのパラメータを、ニュートン流体モデルで得られた値と比較した結果、正規化壁面せん断応力（NWSS; normalized wall shear stress）の最大差は最小サイズの動脈瘤において25%であった。
  • 動脈瘤サイズにかかわらず、共通のニュートン粘度または非ニュートン粘度の仮定で行う計算流体力学シミュレーションは、患者固有の粘度モデルに基づく血行動態パラメータ（例えばNWSS）の値と相違を生じうることが示された。

(054) Sejkorová [23]

📕 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

中大脳動脈瘤における破裂前後の追跡時期に伴う血行動態変化：症例報告および文献レビュー

💬 AI 要約

  • 血行動態パラメータは脳動脈瘤の発生に重要な役割を果たし、壁面せん断応力（WSS）や速度などの指標は時間とともに変化して動脈瘤の増大や破裂に寄与し得るが、破裂部位における血行動態の変化は、破裂前のデータを得ることが困難であるため不明である。
  • 本研究では、破裂時を含む3時点で画像データを取得できた、破裂した中大脳動脈（MCA）動脈瘤の症例を解析し、破裂直前の2回の受診時画像と破裂時の3次元（3D）デジタルサブトラクション血管撮影（DSA）画像を用いて計算流体力学（CFD）シミュレーションを実施した。
  • 破裂部位における時間依存的な血行動態変化は、WSSおよび流速の大きさの低下として特徴づけられ、ドーム部に衝突するジェットの位置は時間とともに変化し、追跡時における衝突領域は破裂部位の近傍へ移動した。
  • 結果は、ドーム部におけるWSSの増大、低WSS領域（LSA）の増大、および娘瘤（daughter bleb）におけるWSS低下に加え、流れの減速や緩徐な渦形成が破裂と関連し得ることを示唆し、追跡期間中に実施したCFDが動脈瘤破裂リスクを評価する診断ツールの一部となり得ることを示した。

(055) Piskin [21]

📕 書誌情報

Tetralogy of Fallot Surgical Repair: Shunt Configurations, Ductus Arteriosus and the Circle of Willis.

Senol Piskin, Gozde Unal, Ahmet Arnaz, Tayyar Sarioglu, Kerem Pekkan

Cardiovasc Eng Technol, 2017 Jun

  • Keywords: Blalock Taussig shunt, Circle of Willis, Computational fluid dynamics, Congenital heart disease, Hemodynamics, Pre-surgical planning

  • DOI: 10.1007/s13239-017-0302-5

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 21
    • FWCI: 1.5546
    • Citation Percentile: 82.69

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💬 AI 翻訳タイトル

ファロー四徴症の外科的修復：シャント構成、動脈管およびウィリス動脈輪

💬 AI 要約

  • 本研究は、ファロー四徴症（TOF）の外科的修復で検討される3つの新規シャント構成について、その血行動態（ヘモダイナミクス）性能を詳細に検討することを目的とした。
  • 実験的に検証された2次精度の計算流体力学（CFD）ソルバと、動脈管（DA）および患者固有のウィリス動脈輪（CoW）を組み込むパラメトリックな新生児の疾患大血管モデルを用い、標準的な切り詰め抵抗（truncated resistance）境界条件と全脳血管系を比較した。
  • その結果、総頸動脈分岐部（腕頭動脈）、左頸動脈、鎖骨下動脈における流量はそれぞれ21%、-13%、37%の差として現れ、さらにシャント構成により大動脈弓および脳動脈における流量分配がTOF疾患で有意に変化することが示された。
  • 中央の直達シャント（direct shunt）は、動脈管閉鎖時に中央の斜位シャント（oblique shunt）より肺血流が5%高く、modified Blalock Taussigシャント（RPA shunt）より23%高かった一方、最大壁面せん断応力（WSS）は直達シャントが斜位およびRPAシャントよりそれぞれ9%および60%高かった；また動脈管が開存するとシャント修復による肺血流制御機能は有意に消失した。これらの結果は、肺動脈における流量が高いため、外科医は中央の斜位シャントや右肺動脈シャントではなく直達シャントを選好し得ることを示唆し、さらに本拡張モデルは術後の神経発達の質と相関し得る脳循環の新規血行動態評価指標を提供するものである。

(056) Song [19]

📕 書誌情報

Morphological and Hemodynamic Differences Between Aneurysmal Middle Cerebral Artery Bifurcation and Contralateral Nonaneurysmal Anatomy.

Jianping Song, Fengping Zhu, Yi Qian, Chubin Ou, Jiajun Cai, Xiang Zou, Zehan Wu, Wei Zhu, Liang Chen, Ying Mao

Neurosurgery, 2017 Nov 01

  • Keywords: Computational fluid dynamics, Computed tomography angiography, Intracranial aneurysm, Middle cerebral artery, Morphology

  • DOI: 10.1093/neuros/nyx093

  • Article

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    • Cited by: 19
    • FWCI: 1.5843
    • Citation Percentile: 82.66

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💬 AI 翻訳タイトル

動脈瘤を伴う中大脳動脈分岐部と対側の非動脈瘤性解剖の形態学的および血行動態学的相違

💬 AI 要約

  • 目的：中大脳動脈（MCA）分岐部における動脈瘤の有無により、形態学的および血行動態学的特徴が異なることを踏まえ、動脈瘤性MCA分岐部と対側の非動脈瘤性解剖との相違を検討することを目的とした。
  • 方法：片側の小型嚢状動脈瘤を有する36例の患者において、CT血管撮影（CTA）を評価し、親子血管角（φ1：より太い分枝、φ2：より細い分枝）、分岐角（φ＝φ1＋φ2）、傾斜角（γ角）、およびそれらとMCA分岐部の位置との関連を解析した。
  • 結果：φ角は動脈瘤側で対側の非動脈瘤性分岐部よりも有意に高かった（160.8°±31.0° vs 99.0°±19.2°；P=.000）；さらにφ1、φ2、γ角も高値であったが、MCA分岐部の位置を組み合わせた回帰分析では動脈瘤の存在と関連する可能性が示されたのはφ角のみであり（odds ratio＝1.120、95%信頼区間：1.059-1.185）、φ角のカットオフ値として124.8°が設定された。
  • 結論：計算流体力学（CFD）シミュレーションでは、動脈瘤性のより広いMCA分岐部の流動抵抗が対側より有意に高いことが示された。したがって、φ角の増大は動脈瘤性MCA分岐部により頻繁に認められ、φ角に起因する高い流動抵抗が、MCA動脈瘤の存在に関連しうる血行動態学的因子となる可能性が示唆された。

(057) Galarza [17]

📕 書誌情報

Next generation of ventricular catheters for hydrocephalus based on parametric designs.

M Galarza, A Giménez, J M Amigó, M Schuhmann, R Gazzeri, U Thomale, J P McAllister

Childs Nerv Syst, 2018 Feb

  • Keywords: Catheter obstruction, Catheter prototypes, Cerebral ventricle, Cerebrospinal fluid, Flow, Shunt revision

  • DOI: 10.1007/s00381-017-3565-0

  • Article

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    • Cited by: 17
    • FWCI: 0.1193
    • Citation Percentile: 44.09

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💬 AI 翻訳タイトル

パラメトリック設計に基づく水頭症治療用の次世代脳室カテーテル

💬 AI 要約

  • 水頭症の通常治療における脳室カテーテル閉塞は、脳脊髄液の流動様式が重要な因子であると考えられるため、本研究はカテーテル内の流動様式をより深く理解し、パラメトリック開発の理論的背景を導入することを目的とした。
  • 数値モデルにより脳室カテーテルのパラメトリック検討を実施し、これまで定常条件および近年の非定常（拍動）境界条件下で3次元カテーテルモデルを用いた計算流体力学（CFD）により流れを評価してきた知見を踏まえ、本研究ではCFDによる試作モデルの流れ解を提示し得るようにした。
  • 排液セグメント数、セグメント間距離、各セグメント上の孔の数と直径、ならびにそれらの相対角位置をパラメータとして選定し、未公開のカテーテル形状に対するCFD結果を示したところ、孔周りのせん断応力を低減しつつ流量分布を改善する新規設計を導出できた。
  • さらに、高解像度の3Dプリントによる3つのカテーテル解を提示し、基礎的なベンチマーク試験を行った。パラメトリック設計に基づき均質な流動パターンを実現する次世代カテーテルは、カテーテル寿命の延長が期待されることで、水頭症治療の前進となり得る可能性が示された。

(058) Varble [16]

📕 書誌情報

Rupture Resemblance Models May Correlate to Growth Rates of Intracranial Aneurysms: Preliminary Results.

Nicole Varble, Kenichi Kono, Hamidreza Rajabzadeh-Oghaz, Hui Meng

World Neurosurg, 2018 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

破裂類似モデルは頭蓋内動脈瘤の増大（成長）速度と相関し得る：予備的結果

💬 AI 要約

  • 頭蓋内動脈瘤（intracranial aneurysms: IAs）の治療は主として動脈瘤サイズおよび増大（growth）に基づくが、IA増大における形態学的および血行動態（hemodynamic）的リスク予測モデルの関係は不明であるため、本研究では破裂類似スコアが増大速度と関連する可能性を検討した。
  • 5例の増大するIAsおよび6例の安定したIAsに対して連続画像を解析し、3次元にセグメンテーションした画像と計算流体力学（computational fluid dynamics: CFD）シミュレーションから破裂類似スコア（rupture resemblance score: RRS）を算出した。
  • 形態学的RRS（RRSM）、血行動態的RRS（RRSH）、ならびに両者の組合せ（RRSC）は、IAサイズ比、壁面せん断応力（wall shear stress）、および振動せん断指数（oscillatory shear index）を用いて構成し、増大群と安定群のベースライン時点の比較、ならびに増大IAsのベースラインと追跡時点の比較を行った。
  • ベースライン時点では統計学的な差は認められなかったが、増大するIAsではアスペクト比（aspect ratio）、蛇行指数（undulation index）、およびRRSCが高い傾向を示した；さらに、3モデルすべてについて増大速度とベースラインRRSの間に有意な相関が認められ、増大領域ではアスペクト比、サイズ比、およびRRSMが有意に増加したことから、予備的知見として「破裂したIAsに類似する動脈瘤はより速く増大し得る」と推定された。

(059) Narata [16]

📕 書誌情報

The Role of Hemodynamics in Intracranial Bifurcation Arteries after Aneurysm Treatment with Flow-Diverter Stents.

A P Narata, F S de Moura, I Larrabide, C M Perrault, F Patat, R Bibi, S Velasco, A-C Januel, C Cognard, R Chapot, A Bouakaz, C A Sennoga, A Marzo

AJNR Am J Neuroradiol, 2018 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

フローダイバーターステントによる動脈瘤治療後の頭蓋内分岐動脈における血行動態の役割

💬 AI 要約

  • 本研究は、フローダイバーターステントによる流れの遮断が頭蓋内分岐部における血管径の亜急性期変化と関連するかどうかを、局所解剖と流れの乱れの観点から評価することを目的とした。
  • 分岐動脈瘤をフローダイバーターステントで治療した25例について、画像所見と人口統計学的データを取得し、分岐部の対称性／非対称性（直径比：1＝対称、<1＝非対称）を定義した上で、解剖学的指標と血管径変化の関連をウィスカープロットおよびMann-Whitney順位和検定により解析した。
  • さらに、ステント留置に伴う「jained」血管内の流れ変化を検討するために、理想化モデルおよび患者固有モデルの両方で計算流体力学（computational fluid dynamics: CFD）解析を実施し、壁面せん断応力（wall shear stress: WSS）の変化を評価した。
  • 統計解析では、非対称分岐と血管径変化との間に明瞭な対応が認められ、直径狭窄または亜急性期の閉塞を示した症例では中間側（medium daughter vessel）直径比が0.59であったのに対し、治療後に血管径が保存された症例では0.95であった；また、CFD解析では、非対称分岐（直径比<0.65）にステントを留置した場合にjained血管のWSSがより強く影響され、対称解剖（直径比∼1.00）では影響がより小さいことが示された；さらに、直径比<0.7（P<.001）で特徴づけられる分岐の非対称性と血管径変化の間にも統計学的に有意な対応が確認された。

(060) Cebral [15]

📕 書誌情報

Understanding Angiography-Based Aneurysm Flow Fields through Comparison with Computational Fluid Dynamics.

J R Cebral, F Mut, B J Chung, L Spelle, J Moret, F van Nijnatten, D Ruijters

AJNR Am J Neuroradiol, 2017 Jun

💬 AI 翻訳タイトル

血管造影（angiography）に基づく動脈瘤の流れ場を計算流体力学（CFD）との比較によって理解する

💬 AI 要約

  • 血行動態は動脈瘤の進展および破裂に関与する重要な因子であると考えられている。本研究の目的は、動的血管造影データから再構成した流れ場が、頭蓋内動脈瘤における主要な流れ構造を現実的に表現し得るかどうかを評価することである。
  • 間欠的治療中に取得されたDSA（デジタル・サブトラクション血管造影）ベースの流れ再構成結果を、患者固有の計算流体力学（CFD）モデルから得られた流れ場と、流れ場ベクトルの方向類似度（directional similarity）を算出することでCFD流れ場の投影と定量的に比較した。
  • 15例の脳動脈瘤において、DSAとCFD投影流れ場の平均類似度は親動脈で78%であったのに対し、動脈瘤領域では30%にとどまった。定性的には、DSAおよびCFD投影の双方が流入ジェットの位置、主要な渦構造、動脈瘤内の流れの分岐、ならびに主回転方向を、約60%の症例でおおむね捕捉した。
  • 動的血管造影シーケンスから2次元（2D）流れ場を再構成する際には、動脈瘤内流れの3次元性および流入ジェットの3次元性、主渦構造と視線（line of sight）との整合、周囲血管の重なり、ならびにフレームレートのアンダーサンプリングの可能性が影響する。2つ以上の投影方向からDSAによる3D動脈瘤内流れ構造の理解には可視化が必要である一方、親動脈における渦巻き（swirling）や二次流れ（secondary flows）は十分に捉えられないにもかかわらず、平均軸方向流（mean axial flow）とそれに対応する流量（flow rate）を概ね良好に表現できる。

(061) Giménez [15]

📕 書誌情報

Pulsatile flow in ventricular catheters for hydrocephalus.

Á Giménez, M Galarza, U Thomale, M U Schuhmann, J Valero, J M Amigó

Philos Trans A Math Phys Eng Sci, 2017 Jun 28

💬 AI 翻訳タイトル

水頭症に対する脳室カテーテルにおける脈動流の検討

💬 AI 要約

  • 水頭症の標準的治療における脳室カテーテル（VC）の閉塞は主要な問題であり、その要因の一つとして髄液（CSF）の流動パターンが重要であることを踏まえ、本研究はその解明を目的とした。
  • 先行研究では、計算流体力学（CFD）により三次元モデルを用いて、時間不変の境界条件下でVCを通過するCSF流れを解析し、閉塞問題に対して流動パターンが改善された設計指針を導くための基礎原理を得た。
  • 本研究では、心拍および血流に起因するCSF流れの実際の脈動性を考慮し、以前の計算研究を拡張して振動（oscillatory）境界条件を持つモデルにおける解析結果を提示し、一定流条件の結果と比較して議論した。
  • その結果、CSFの脈動性に起因する補正は定量的に小さいことが示され、先行研究で得られた知見および結論を支持することが明らかになった。

(062) Yoshiki [15]

📕 書誌情報

Intraoperative Rupture of Unruptured Cerebral Aneurysm during Craniotomy: A Case Report.

Kenji Yoshiki, Kouichi Misaki, Iku Nambu, Issei Fukui, Masanao Mohri, Naoyuki Uchiyama, Mitsutoshi Nakada

Case Rep Neurol, 2017

💬 AI 翻訳タイトル

開頭術中に未破裂脳動脈瘤が破裂した症例報告

💬 AI 要約

  • 67歳女性において右中大脳動脈の未破裂動脈瘤が偶発的に発見されたが、手術中にどのような機序で破裂に至ったかを検討することを目的とした。
  • 側頭筋の回旋操作により外科的クリッピングを試みている最中に収縮期血圧が突然上昇し、硬膜開放後にくも膜下出血および重度の脳腫脹を認めたため、動脈瘤に到達するよう開頭範囲を速やかに拡大し、前頭葉の一部を牽引してクリップを適用した；さらに動脈瘤を計算流体力学（computational fluid dynamics）で遡及的に解析した。
  • 遡及的CFD解析の結果、動脈瘤の破裂は壁面せん断応力（wall shear stress）が極めて低い部位で生じた可能性が示唆された。
  • 以上より、未破裂脳動脈瘤の開頭術中破裂は非常に低い壁面せん断応力を示す部位における機械的脆弱性と関連する可能性がある。

(063) Liu [15]

📕 書誌情報

Impact of Side Branches on the Computation of Fractional Flow in Intracranial Arterial Stenosis Using the Computational Fluid Dynamics Method.

Haipeng Liu, Linfang Lan, Xinyi Leng, Hing Lung Ip, Thomas W H Leung, Defeng Wang, Ka Sing Wong

J Stroke Cerebrovasc Dis, 2018 Jan

  • Keywords: Side branches, computational fluid dynamics, fractional flow, intracranial arterial stenosis

  • DOI: 10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2017.02.032

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 15
    • FWCI: 0.4101
    • Citation Percentile: 68.58

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💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学法を用いた頭蓋内動脈狭窄における分岐血管がフラクショナルフロー（FF）計算に及ぼす影響

💬 AI 要約

  • 計算流体力学（CFD）により、頭蓋内動脈狭窄において非侵襲的にフラクショナルフロー（fractional flow: FF）を算出できるが、小径の分岐血管を解析から除外する必要があるため、その除外がFF値に与える影響を評価することを目的とした。
  • 70%の局所内腔狭窄を有する理想化血管モデルを構築し、病変から5, 10, 15, 20 mmの位置に、親血管半径の1/3または1/2に相当する分岐を付加した条件で、流入・流出境界条件として圧力および流量を与えたCFD解析を実施した。
  • 分岐部における流量分配はMurrayの法則に従い、分岐の有無を変えた5つの患者固有モデルを解析した結果、対となるモデル間のFF差が5%以内であれば分岐の影響は些細とみなせた。
  • 対照モデル（分岐なし）と比較すると理想化モデルの全条件でFFの相対差は2%以内、5対の脳動脈モデルでは各ペアの相対差はいずれも1%未満であり、時間依存（transient）モデルでは相対差が3.5%であったことから、親血管半径の50%未満の分岐血管を除去しても静的CFDではFF測定精度への影響は実質的に無視でき、時間依存CFDでは軽微であることが示された。

(064) Evju [14]

📕 書誌情報

Robustness of common hemodynamic indicators with respect to numerical resolution in 38 middle cerebral artery aneurysms.

Øyvind Evju, Jose M Pozo, Alejandro F Frangi, Kent-Andre Mardal

PLoS One, 2017

💬 AI 翻訳タイトル

38件の中大脳動脈瘤における数値解像度に対する一般的血行動態指標の頑健性

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、数値解像度に対する一般的な血行動態（hemodynamic）指標の収束性（convergence）を検討することであり、CFDに基づく脳動脈瘤内血行動態解析手法の計算品質が重要であるという近年の議論を踏まえた学術的貢献を行う。
  • 中大脳動脈分岐部動脈瘤38例を対象とし、既報の多くに相当する解像度と、より高精細な解像度の2水準でCFD解析を実施した。さらに、頻用されている代表的な2つの研究で提示された関連血行動態指標を両解像度間で比較し、破裂（rupture）との相関も調べた。
  • その結果、血行動態指標の多くは粗い解像度でも非常に良好に解決されており、高精細解像度との間で相関係数0.95超を示した一方、振動せん断指数（oscillatory shear index: OSI）は最も低い相関係数0.83であった。
  • 対数スケールのBland-Altman（ブラン・アルトマン）プロットでは、低せん断（low shear）領域の割合、ならびに相関だけでは捉えられない空間的・時間的勾配に顕著な変動が観察された。統計的には、本研究で検討した異なる解像度間で血行動態指標は概して良好に一致したが、複数の指標に明確な外れ値（outlier）が存在するため、個別評価を行う際には特別な注意が必要であることが示唆された。

(065) Leng [14]

📕 書誌情報

Noninvasive fractional flow in intracranial atherosclerotic stenosis: Reproducibility, limitations, and perspectives.

Xinyi Leng, Linfang Lan, Vincent H L Ip, Haipeng Liu, Jill Abrigo, David S Liebeskind, Lawrence K S Wong, Thomas W Leung

J Neurol Sci, 2017 Oct 15

  • Keywords: Computational fluid dynamics, Computed tomography angiography, Fractional flow, Intracranial stenosis

  • DOI: 10.1016/j.jns.2017.08.3239

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 14
    • FWCI: 0.7458
    • Citation Percentile: 73.82

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💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈硬化性狭窄における非侵襲的フラクショナルフロー：再現性、限界、および展望

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内動脈硬化性狭窄に対する非侵襲的フラクショナルフロー指標（fractional flow）の再現性、適用上の限界、および今後の展望を評価することである。
  • 方法としては、対象患者において非侵襲的フラクショナルフローを算出し、その測定・推定の再現性を検討するとともに、手法に内在する制約要因を整理した。
  • 結果として、非侵襲的フラクショナルフローは一定の再現性を示し得る一方で、仮定や入力条件の影響、解析条件、ならびに臨床適用に関わる不確実性が主要な限界として挙げられた。
  • 結論として、非侵襲的フラクショナルフローは臨床評価を補助し得るが、その信頼性は解析手法・入力データに依存するため、限界を踏まえた運用とさらなる検証が必要である。

(066) Han [14]

📕 書誌情報

Direct Assessment of Wall Shear Stress by Signal Intensity Gradient from Time-of-Flight Magnetic Resonance Angiography.

Kap-Soo Han, Sang Hyuk Lee, Han Uk Ryu, Se-Hyoung Park, Gyung-Ho Chung, Young I Cho, Seul-Ki Jeong

Biomed Res Int, 2017

💬 AI 翻訳タイトル

時間飛行型磁気共鳴血管造影（TOF-MRA）における信号強度勾配（SIG）からの信号強度勾配に基づく壁面せん断応力（WSS）の直接評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、時間飛行型磁気共鳴血管造影（time-of-flight magnetic resonance angiography: TOF-MRA）から動脈壁の信号強度勾配（signal intensity gradient: SIG）を算出し、それによって動脈壁せん断応力（wall shear stress: WSS）を表現することである。
  • TOF-MRAの信号強度（signal intensity: SI）を用いて信号強度勾配（SIG）を直接計算する新規アルゴリズムを開発した。
  • ファントム実験の結果、TOF-MRA SIGは、血流量の大きい条件（12.5±2.3 L/min）で2.2±0.4 SI/mm、小さい条件（8.5±2.6 L/min）で0.9±0.3 SI/mmとして区別可能であり（p<0.001）、またTOF-MRA SIGは種々の血流量と高い相関を示した（β=0.96、p<0.001）。
  • さらに、頸動脈における各区間で、計算流体力学（computational fluid dynamics: CFD）解析から得たWSSとTOF-MRA SIGの相関係数が0.8を超えた（すべてのβ値でp<0.001）。以上より、TOF-MRAを用いた本手法はTOF-MRA SIGとWSSを迅速に算出でき、臨床実践における血管疾患リスク評価のための効率的かつ正確なスクリーニング法として臨床家を支援し得る。

(067) Peach [13]

📕 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

  • Keywords: Cardiovascular implants, haemodynamics, modelling/simulation (Biomechanics), tubes and flow: haemodynamics, velocity: haemodynamics

  • DOI: 10.1177/0954411916673674

  • Article

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    • Cited by: 13
    • FWCI: 1.3507
    • Citation Percentile: 81.56

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💬 AI 翻訳タイトル

仮想フローダイバータ治療計画：デバイス配置が分岐部動脈瘤の血行動態に及ぼす影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、分岐部動脈瘤に対するフローダイバータ（flow-diverter）ステントの治療計画において、デバイス配置の違いが血行動態指標に与える影響を明らかにし、臨床的意思決定を支援しうる知見を提供することである。
  • 方法として、3種類の分岐部動脈瘤形状に対して仮想的にフローダイバータ治療を行い、各動脈瘤につきデバイス展開位置として2通りの配置を設定した。市販設計に類似したフローダイバータをfast-deploymentアルゴリズムにより配置し、その後、時間依存および定常の数値流体力学（CFD）シミュレーションを実施した。
  • 結果として、各動脈瘤における異なるデバイス構成間で、動脈瘤への流入（inflow）、平均壁面せん断応力（mean wall shear stress）、最大壁面せん断応力（maximum wall shear stress）の低下率を比較したところ、3例すべてで特定の優先的配置が、検討した流体指標に対して最大の改善を示した。さらに、流入低下は最大25.3%、平均壁面せん断応力低下は最大14.6%、最大壁面せん断応力低下は最大12.1%に達し、これらはいずれもデバイス配置のみで説明された。
  • 結論として、最適なデバイス配置は非自明であり、動脈瘤ごとに強く依存することが示された。また、時間依存結果と定常計算との整合性が確認され、fast-deploymentアルゴリズムと組み合わせた場合には、限られた計算時間とハードウェア要件のもとで、臨床場面における仮想治療パイプラインの実現可能性が支持された。

(068) Xiang [13]

📕 書誌情報

Initial Clinical Experience with AView-A Clinical Computational Platform for Intracranial Aneurysm Morphology, Hemodynamics, and Treatment Management.

Jianping Xiang, Nicole Varble, Jason M Davies, Ansaar T Rai, Kenichi Kono, Shin-Ichiro Sugiyama, Mandy J Binning, Rabih G Tawk, Hoon Choi, Andrew J Ringer, Kenneth V Snyder, Elad I Levy, L Nelson Hopkins, Adnan H Siddiqui, Hui Meng

World Neurosurg, 2017 Dec

  • Keywords: Clinical tool, Computational fluid dynamics, Decision-making, Hemodynamics, Intracranial aneurysm, Morphometrics, Rupture resemblance score

  • DOI: 10.1016/j.wneu.2017.09.030

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 13
    • FWCI: 1.2318
    • Citation Percentile: 80.04

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💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤の形態・血行動態・治療管理を扱う臨床用計算プラットフォーム AView-A に関する初期臨床経験

💬 AI 要約

  • 頭蓋内動脈瘤（IA）のマネジメントは困難であり、破裂リスク評価は複雑な血行動態因子および形態因子を十分に反映しない、ばらつきのある直感的な手法に依存していることが多い。
  • 本研究では、臨床現場で迅速に血行動態と形態指標を評価するための臨床志向で合理化された計算プラットフォームの試作版 AView を開発し、その臨床的有用性の可能性を示すため、多施設における初期経験を報告した。
  • AView は8つの医療センター（米国6施設、日本2施設）に導入され、2012年9月から2013年1月に8名の臨床医がトレーニングを受けて使用した；12例の代表症例において、形態・血行動態、血流可視化、および破裂類似度スコア（破裂リスクの代替指標）を提示できた。
  • 3例では治療の判断を裏づけ、3例では複数動脈瘤のうちどれがよりリスクが高い可能性があるかを示唆し、5例では治療方針の意思決定が曖昧な状況で追加情報を提供し得た；さらにステント併用コイル症例では血流可視化により、コイルによる閉塞で前大脳動脈を犠牲にする可能性のあるステント配置が示唆され、治療計画の再検討につながった。したがって、AView はIA の治療判断の確認、複数病変の優先治療の提案、ならびに血流可視化に基づく治療計画の支援を通じて不良転帰の回避に寄与し得る。

(069) Misiulis [13]

📕 書誌情報

A fluid-structure interaction model of the internal carotid and ophthalmic arteries for the noninvasive intracranial pressure measurement method.

Edgaras Misiulis, Algis Džiugys, Robertas Navakas, Nerijus Striūgas

Comput Biol Med, 2017 May 01

  • Keywords: Computational fluid dynamics, Fluid-structure interaction, Hemodynamic, Intracranial pressure, Noninvasive method, Ophthalmic artery

  • DOI: 10.1016/j.compbiomed.2017.03.014

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    • Cited by: 13
    • FWCI: 0.696
    • Citation Percentile: 70.90

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💬 AI 翻訳タイトル

非侵襲的頭蓋内圧測定法のための内頸動脈および眼動脈における流体構造連成（FSI）モデル

💬 AI 要約

  • 頭蓋内圧（ICP）の正確かつ臨床的に安全な計測は、二次的な脳損傷の予防に不可欠であるが、侵襲的ICP計測は安全性の観点から問題があるため、より安全な非侵襲的手法の開発が求められている。
  • 非侵襲的ICP計測の一手法として、眼動脈の頭蓋内（IOA）および頭蓋外（EOA）セグメントにおける血流速度が等しければ、IOAに作用するICPとEOAに作用する外圧（Pe）が等しいとするバランス原理が用いられているが、その前提を検証するため、流体構造連成（FSI）モジュールを組み込んだ一般化計算モデルを構築し、弾性を考慮した内頸動脈（ICA）および眼動脈（OA）の時間依存的挙動と脈動流との相互作用を取り込んだ非侵襲的ICP計測のシミュレーションを行った。
  • その結果、計測点間の流体力学的圧力降下を含む「追加のバランス圧項（extra balance pressure term）」をバランス方程式に加える必要があること、さらにIOAとEOAにおける血流速度の差には、血流量の差に起因する補正が必要であることが示された。
  • 以上より、FSIを考慮した本モデルは、非侵襲的ICP測定におけるバランス原理の成立条件と必要な補正項を明確化し、臨床応用に向けた測定精度の向上に寄与することが示唆された。

(070) Misaki [12]

📕 書誌情報

Estimated pretreatment hemodynamic prognostic factors of aneurysm recurrence after endovascular embolization.

Kouichi Misaki, Hiroyuki Takao, Takashi Suzuki, Kengo Nishimura, Issei Kan, Ichiro Yuki, Toshihiro Ishibashi, Makoto Yamamoto, Yuichi Murayama

Technol Health Care, 2017 Oct 23

  • Keywords: Computational fluid dynamics, coil, endovascular treatment, flow rate, intracranial aneurysm, recurrence; pressure, velocity

  • DOI: 10.3233/THC-160495

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 12
    • FWCI: 0.7039
    • Citation Percentile: 73.08

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💬 AI 翻訳タイトル

血管内塞栓術後の動脈瘤再発に対する前治療血行動態の推定予後因子

💬 AI 要約

  • 血行動態因子は血管内治療後の動脈瘤再発に重要な役割を果たすため、未治療の動脈瘤モデルに基づく血行動態解析によって再発リスクを予測することが治療前に必要である。
  • 本研究では、未治療モデルの血行動態学的因子について後交通動脈（Pcom）動脈瘤を対象に後ろ向きに解析し、再発群5例と安定群5例を比較した（動脈瘤体積、コイル充填密度、動脈瘤の最大径、ネック径、ならびにPcomサイズに有意差なし）。
  • 評価した血行動態因子は速度比、流量、圧力比、および壁面せん断応力であり、そのうちPcomにおける速度比および流量が再発群と安定群で有意に異なった（速度比：0.630 ± 0.062 vs 0.926 ± 0.051, P=0.016；流量：56.4 ± 8.9 vs 121.6 ± 6.7, P=0.008）。
  • 以上の結果より、血行動態因子はPcom動脈瘤における動脈瘤再発と関連し得ること、ならびにPcom内の速度および流量が血管内治療後の動脈瘤再発に対する前治療の予後因子となり得ることが示唆された。

(071) Gamerra [11]

📕 書誌情報

Mathematical model for preoperative identification of obstructed nasal subsites.

M Gamerra, E Cantone, G Sorrentino, R De Luca, M B Russo, E De Corso, F Bossa, A De Vivo, M Iengo

Acta Otorhinolaryngol Ital, 2017 Oct

💬 AI 翻訳タイトル

閉塞性鼻腔サブサイトの術前同定のための数学的モデル

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、in vivoでの客観的計測が困難であることを背景に、鼻腔気流評価における既存診断（標準リノマノメトリーおよび音響リノメトリー）の限界を克服し、鼻腔内の閉塞サブサイトを術前に同定する枠組みを提供することである。
  • 方法として、Bernoulliの方程式に基づく数学的モデルを構築し、特定の直示式（direct digital）圧力計による圧力の時間変化（圧力測定）を用いて、どの鼻腔サブサイトが閉塞しているかを同定できるようにした。
  • 結果として、片側鼻腔内のゲージ圧の時間依存性を表す平均代表曲線の上下に位置する2つの限界曲線を同定し、これらが健常者の気流パターンが収まる領域（面積）を画定した。
  • 結論として、本モデルは各鼻腔サブサイトの閉塞評価に有用であり、鼻腔の幾何形状および抵抗を客観的に評価するために、特に術前計画および術後フォローアップで役立つ可能性が示された。

(072) Hejčl [11]

📕 書誌情報

Computational Fluid Dynamics of a Fatal Ruptured Anterior Communicating Artery Aneurysm.

Aleš Hejčl, Helena Švihlová, Alena Sejkorová, Tomáš Radovnický, Daniel Adámek, Jaroslav Hron, Dan Dragomir-Daescu, Josef Málek, Martin Sameš

J Neurol Surg A Cent Eur Neurosurg, 2017 Nov

💬 AI 翻訳タイトル

致死性前交通動脈瘤破裂に対する計算流体力学

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、前交通動脈瘤の破裂事例における血流動態を計算流体力学（Computational Fluid Dynamics: CFD）により解析し、破裂に関連する流れの特徴を明らかにすることである。
  • 本研究では、破裂した前交通動脈瘤の形状に基づくCFD解析を実施し、血液の流動を再現することで血行力学的諸指標を評価した。
  • 本研究の結果については、提示された抄録情報がNA（not available）であるため特定できない。
  • 本研究の結論についても、提示された抄録情報がNAであるため特定できない。

(073) Kamide [10]

📕 書誌情報

Delayed asymptomatic coil migrations toward different arteries after aneurysmal embolization: case report.

Tomoya Kamide, Kouichi Misaki, Iku Nambu, Masanao Mohri, Naoyuki Uchiyama, Mitsutoshi Nakada

Acta Neurochir (Wien), 2017 Mar

💬 AI 翻訳タイトル

動脈瘤塞栓術後に別の動脈へ遅発性に起こる非症候性コイル移動：症例報告

💬 AI 要約

  • 目的：デタッチャブルコイルによる血管内治療後に生じる遅発性のコイル移動、とりわけ治療から数か月後の発症は極めて稀であるため、その病態を報告する。
  • 方法：本報告では、合併症のない動脈瘤塞栓術の3か月後に、前大脳動脈および後交通動脈（PCoA）へ遅発性のコイル移動をきたした77歳女性を記載し、再治療として閉塞セル型ステントを用いた治療を行った。
  • 結果：再治療は成功し、計算流体力学（CFD）解析により、最初に治療された動脈瘤内の残存腔において高い壁面せん断応力（WSS）と複数の渦（ボルテックス）が認められた。
  • 結論：CFDは本合併症を検出し予測するうえで有用となり得ること、またステント併用技術が重要な治療選択肢になり得ることが示唆された。

(074) Endo [10]

📕 書誌情報

Revascularization of the anterior cerebral artery by Y-shaped superficial temporal artery interposition graft for the treatment of a de novo aneurysm arising at the site of A3-A3 bypass: technical case report.

Hidenori Endo, Shin-Ichiro Sugiyama, Toshiki Endo, Miki Fujimura, Hiroaki Shimizu, Teiji Tominaga

J Neurosurg, 2018 Nov 01

  • Keywords: ACA = anterior cerebral artery, CFD = computational fluid dynamics, DSA = digital subtraction angiography, MCA = middle cerebral artery, STA = superficial temporal artery, anterior cerebral artery, bypass surgery, de novo aneurysm, interposition graft, vascular disorders

  • DOI: 10.3171/2017.6.JNS17931

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 10
    • FWCI: 0.5072
    • Citation Percentile: 69.11

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💬 AI 翻訳タイトル

Y字型浅側頭動脈（STA）インターポジショングラフトによるA3–A3バイパス吻合部位から発生したde novo動脈瘤に対する前大脳動脈（ACA）の血行再建：技術的症例報告

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、前大脳動脈（ACA）の再建に汎用されるACA-ACA端側吻合において、その長期予後および合併症が不明である点を踏まえ、A3–A3吻合部位に発生したde novo動脈瘤の成因と治療可能性を提示することである。
  • 方法として、破裂した右A2解離性動脈瘤に対してA3–A3端側吻合を施行した53歳女性例で、手術44か月後に吻合部位で生じたde novo動脈瘤を評価し、計算流体力学（CFD）解析により血行動態学的な局在ストレス分布を検討した。
  • 結果として、動脈瘤は吻合部位の前壁から発生し前上方へ突出しており、CFDでは吻合部位前壁の拍動に一致する高い壁面せん断応力（wall shear stress）の局在領域が動脈瘤形成部位と一致したことが示された。
  • 結論として、吻合部位の血行動態学的ストレスが動脈瘤形成の基盤となり得ることが示唆され、Y字型浅側頭動脈（STA）インターポジショングラフトによる両側ACAの再建後に動脈瘤をトラップすることで治療が有効であった一方、ACA-ACA吻合後に生じる稀な本合併症を検出するためには長期フォローアップが必要である。

(075) Li [9]

📕 書誌情報

Flow Diversion and Outcomes of Vertebral Fusiform Aneurysms After Stent-Only Treatment: A Hemodynamic Study.

Wenqiang Li, Jian Liu, Yisen Zhang, Kun Wang, Zhongbin Tian, Qianqian Zhang, Chuhan Jiang, Xinjian Yang, Yang Wang

World Neurosurg, 2017 Nov

💬 AI 翻訳タイトル

ステント単独治療後の椎骨紡錘状動脈瘤における流れのディバージョンと転帰：血行動態学的検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、椎骨紡錘状動脈瘤（vertebral fusiform aneurysms: VFAs）に対してステントのみで治療する方策の有効性を明らかにすることである。
  • 方法として、計算流体力学（computational fluid dynamics; CFD）を用いて、ステント単独治療（stent-only treatment: SOT）後のVFAsにおける血行動態パターンを評価し、さらに側枝（side branches）の血行動態変化を追跡した。
  • 初期治療後のフォローアップにおいて、10例中7例では動脈瘤の再建が成功（親血管の完全再建および動脈瘤の完全またはほぼ完全閉塞）と判定され、3例では不成功であった。成功例では不成功例と比較して平均RRT（relative residual time）の増加が有意に大きく（1185.1% vs. 204.8%; P=0.030）、平均速度および壁面せん断応力の低下もより大きい傾向を示した（速度：44.5% vs. 34.7%; P=0.053、壁面せん断応力：49.2% vs. 27.9%; P=0.087）。
  • 側枝ではSOT後の平均速度低下は10.0%であり、動脈瘤と側枝における流速低下率の差は有意であった（42.1% vs. 10.0%; P<0.001）。以上より、動脈瘤の成功した再建ではRRTの有意な増加が認められ、VFAsに由来して分岐する側枝の血流への影響は、動脈瘤が完全閉塞を示した場合でもそうでない場合でも相対的に小さい可能性が示唆された。

(076) Qiu [9]

📕 書誌情報

Intercorrelations of morphology with hemodynamics in intracranial aneurysms in computational fluid dynamics.

Tianlun Qiu, Guoliang Jin, Wuqiao Bao, Haitao Lu

Neurosciences (Riyadh), 2017 Jul

💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学における脳動脈瘤の形態と血行動態の相互関連

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳動脈瘤および親動脈（parent artery）表面の形態学的指標と壁面せん断応力（wall shear stress: WSS）を定量化し、形態特性とWSSの関連性を明らかにすることを目的とした。
  • 2014年4月から2015年8月にかけて中国浙江省紹興市の紹興人民病院の介入神経放射線科に紹介された39例の患者における連続する嚢状脳動脈瘤47病変のデータを用い、動脈瘤前後の領域、動脈瘤内、および近傍血管（1.0 cm未満）の表面についてWSSと壁面圧（wall pressure: WP）を算出した。
  • 流入ジャット（inflow jet）由来の衝突（impaction）領域は、36例（76.6%）で高WSSを伴う動脈瘤遠位頸部に位置した。また、WSSは親動脈表面と近傍血管、動脈瘤、さらに動脈瘤と近傍血管の間でいずれも有意差を示した（いずれもp<0.001）。さらに、動脈瘤WSSはアスペクト比（r=-0.296）、動脈瘤／動脈WSS比とサイズ比（r=-0.322）、アスペクト比（r=-0.416）との間に有意な相関が認められた。
  • 以上より、親動脈表面には不均一なWSS分布が存在し、流入ジャットによる衝突領域は動脈瘤遠位頸部に集まることが示された。加えて、アスペクト比およびサイズ比が動脈瘤のWSSに影響し得ることが示唆された。

(077) Qiu [6]

📕 書誌情報

Morphological Effect on Wall Shear Stress in Intracranial Aneurysms.

Tian-Lun Qiu, Guo-Liang Jin, Wu-Qiao Bao, Hai-Tao Lu

J Neurol Surg A Cent Eur Neurosurg, 2018 Mar

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤における壁面せん断応力（WSS）への形態学的影響

💬 AI 要約

  • 本研究は、頭蓋内動脈瘤（intracranial aneurysms: IAs）および親血管におけるWSSを規定する形態学的因子を明らかにすることを目的とした。
  • 3次元画像を用いて計66個のIAsを対象に解析し、血行動態を定量化するための計算流体力学（CFD）モデルを構築した。さらに、動脈瘤を平均頸部幅に基づいて群分けし、血行動態と形態の関連性を解析した。
  • アスペクト比は最低WSS（r = -0.576）、動脈瘤対親血管（A-P）WSS比（r = -0.500）、および最低親血管（L-P）WSS比（r = -0.575）と相関し、WSSは高さ対幅比および高さとも相関した。加えて、動脈瘤と頸部の径の関係に基づいて分けた2群間で、平均動脈瘤WSS、最低WSS、高対低WSS比、L-P WSS比、最高親血管（H-P）WSS比、A-P WSS比、および高さに有意差が認められた。
  • 多変量解析では、最低WSS（p = 0.028）およびA-P WSS比（p = 0.001）が頸部幅と独立して関連していた。以上より、IAsおよび親血管のWSSは形態学的特性と関連し、頸部幅が異なる動脈瘤では血行動態が異なることが示唆された。これらの知見は、動脈瘤の進展の理解および動脈瘤破裂の予測モデル構築に資する可能性がある。

(078) Yujie Li [5]

📕 書誌情報

Sensitivity study on modelling a flow-diverting stent as a porous medium using computational fluid dynamics.

David I Verrelli, William Yang, Winston Chong, Makoto Ohta

Annu Int Conf IEEE Eng Med Biol Soc, 2017 Jul

💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学を用いた、透過性多孔質体としてのフロー・ダイバーティングステントのモデリングに関する感度解析

💬 AI 要約

  • フロー・ダイバーティング（FD）ステントは脳動脈瘤治療に広く用いられる内血管デバイスであり、瘤内への血流流入を抑制することで破裂リスク低減に寄与するが、治療前にステント有効性を予測するためにはFD治療後の動脈瘤血行動態をCFDで模擬することが有用である。
  • 本研究では、微細なワイヤメッシュとしてステントをモデル化する代替として、FDステントを多孔質体として表現する手法を計算時間の削減の観点から採用し、多孔質体ステントの厚さおよび透過性の変化が血行動態に与える影響を解析して、パラメータ感度に関する重要な知見を得ることを目的とした。
  • その結果、透過性に対して顕著な感度が認められた一方で、透過性を事前に調整して厚さによる影響を補償した場合には、血行動態の結果は厚さに対して鈍感であった。
  • さらにin vitroモデルの観察結果と比較したところ良好な一致が得られ、今後の多孔質体モデルを用いたFDステントシミュレーションへの導入を支持する結果となった。

(079) Roloff [5]

📕 書誌情報

Tomographic particle image velocimetry for the validation of hemodynamic simulations in an intracranial aneurysm.

Christoph Roloff, Philipp Berg, Thomas Redel, Gabor Janiga, Dominique Thevenin

Annu Int Conf IEEE Eng Med Biol Soc, 2017 Jul

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤における血行動態シミュレーションの妥当性確認のためのトモグラフィック粒子画像流速測定法

💬 AI 要約

  • 本研究は、頭蓋内動脈瘤のような疾患血管において画像に基づく血流シミュレーションが詳細な血行動態情報を提供し得る一方で、その計算精度を評価し医師の受容性を高めるためには検証が不可欠であることから、トモグラフィック粒子画像流速測定法によって血流特性の計測およびシミュレーションの妥当性確認を目的とした。
  • 患者特異的な動脈瘤ファントムモデルにおいてトモグラフィック粒子画像流速測定法を用いて流れの特徴を計測し、併せて、広く受け入れられている市販ソフトウェアと臨床研究用プロトタイプのそれぞれにより、計算流体力学（CFD）シミュレーションを実施した。
  • in-vitro 計測結果と in-silico 計算結果の比較では良好な質的整合が認められ、さらに古典的 CFD に基づく計算結果も臨床研究用プロトタイプの結果と良好に一致した。
  • 以上より、本研究は臨床的文脈において現実的な血流予測を得るための数値手法の有用性を示すものである。

(080) Guo [5]

📕 書誌情報

A comparative CFD analysis of common carotid fusiform aneurysm in canine models and vertebrobasilar fusiform aneurysm in human patients.

Shewei Guo, Peng Jiang, Jian Liu, Xinjian Yang, Chuhan Jiang, Youxiang Li, Zhongxue Wu

Int Angiol, 2018 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

犬モデルにおける総頸動脈紡錘状動脈瘤の比較CFD解析と、ヒト患者における椎骨脳底動脈紡錘状動脈瘤のCFD解析

💬 AI 要約

  • 目的：頭蓋内紡錘状動脈瘤（intracranial fusiform aneurysm: IFA）は比較的まれな動脈瘤サブタイプであるが、その血行動態に着目した報告は少ないため、本研究は犬の総頸動脈紡錘状動脈瘤モデルとヒトの椎骨脳底動脈紡錘状動脈瘤の血行動態を比較することを目的とした。
  • 方法：雄の雑種犬5匹をランダムに選定し、片側の総頸動脈（common carotid artery: CCA）と外頸静脈をそれぞれ外科的に露出した後、CCAを切断し、外頸静脈の遊離区間を端々吻合により挿入して紡錘状動脈瘤を作製した。
  • 結果：各犬および無作為に選択した雄患者5名の椎骨脳底動脈紡錘状動脈瘤について、3Dデジタルサブトラクション血管造影（3D digital subtraction angiography）データを取得し、計算流体力学（computational fluid dynamics: CFD）ソフトウェアにより解析したところ、形態学的パラメータおよび血行動態パラメータは犬と患者で類似していた一方、血行動態の複雑性は患者においてより高かった。
  • 結論：犬の紡錘状動脈瘤モデルは、ヒト患者のそれと形態および血行動態に高い相同性を示すため、本モデルは動脈瘤における流体—構造連成（fluid-solid interaction）の研究や、IFAの発生・破裂・発症に関わる基盤メカニズムの解明に利用でき、IFAのより良い治療法を探索するための病態生理学的ツールとなり得る。

(081) Matsuda [5]

📕 書誌情報

Modification of hemodynamics in basilar artery aneurysm by the single and Y stent placement1.

Tatsuya Matsuda, Yasumasa Ito, Kohei Masunaga, Yasuhiko Sakai, Keiko Irie, Koji Iwano, Koji Nagata

Technol Health Care, 2017 Oct 23

💬 AI 翻訳タイトル

Y字ステントおよび単独ステント留置による基底動脈瘤の血行動態の変容1.

💬 AI 要約

  • 目的：ステント留置は基底動脈瘤の血行動態を変化させ得るが、その効果は分岐角に依存し得るため、本研究では基底動脈瘤内およびその近傍における血行動態を分岐角ならびにステントモデルの観点から検討することを目的とした。
  • 方法：分岐角として基底動脈と後大脳動脈の角度を90°および135°に設定し、ステントなし、単独ステント、ならびにY字ステントの2種類のステントモデルについて、計算流体力学（CFD）シミュレーションとファントムモデル実験を行った。
  • 結果：135°の条件では、Y字ステント群における動脈瘤内の速度は、ステントなしおよび単独ステント群よりも小さかった。さらに、高いOSI（oscillatory shear index）と低いAFI（accumulation of fluid/inflammatory indexに相当する指標）を示す領域がしばしば同一箇所に出現し、その面積は単独ステント群で、ステントなしおよびY字ステント群よりも大きかった。
  • 結論：Y字ステント留置は基底動脈瘤における止血（hemostasis）および血栓形成（thrombosis）を促進し得る一方、単独ステント留置は動脈瘤の成長および破裂を増強し得ることが示唆された。

(082) Miura [4]

📕 書誌情報

A Case of Vertebral Artery Fusiform Aneurysm Treated by Flow Alteration: Successful Prediction of Therapeutic Effects Using Computational Fluid Dynamics.

Yoichi Miura, Fujimaro Ishida, Yusuke Kamei, Masanori Tsuji, Masato Shiba, Hiroshi Tanemura, Yasuyuki Umeda, Shinichi Shimosaka, Hidenori Suzuki

NMC Case Rep J, 2017 Oct

  • Keywords: cerebral aneurysm, computational fluid dynamics, flow alteration treatment, thrombus formation

  • DOI: 10.2176/nmccrj.cr.2017-0025

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 4
    • FWCI: 0.3513
    • Citation Percentile: 64.31

  • PubMed

  • Google Scholar
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💬 AI 翻訳タイトル

血流改変治療（Flow Alteration）により治療した椎骨動脈紡錘状動脈瘤の1例：計算流体力学による治療効果の成功的予測

💬 AI 要約

  • 頭蓋内の複雑動脈瘤の治療は依然として困難であり、クリップまたはコイルによる根治が不可能な症例に対する血流改変治療（flow alteration treatment: FAT）の治療効果を、虚血性合併症を回避しつつ予測することが課題である。
  • 69歳女性の左椎骨動脈（VA）紡錘状動脈瘤（左PICA遠位）に対し、治療戦略決定のために左PICA近位側での左VA閉塞をFATモデルとして設定し、計算流体力学（computational fluid dynamics: CFD）解析を実施した。
  • 解析では、動脈瘤頂部における壁面せん断応力およびせん断速度が、血栓形成に必要と考えられる閾値よりも大幅に低かった一方で、PICAでは閾値を明確に上回り、かつ遠位VAから左PICAへ流入する流線が温存されていることが示された。
  • 理論的には、左PICA近位での左VA閉塞と動脈瘤閉塞により、動脈瘤内で血栓形成が誘導されつつ左PICAの血流は保たれることが示唆され、実際に治療は成功して予測された結果が得られたことから、CFDシミュレーションは複雑動脈瘤に対するFATの効果予測に有用である。

(083) Mingzi Zhang [2]

📕 書誌情報

Applying computer simulation to the design of flow-diversion treatment for intracranial aneurysms.

David I Verrelli, Winston Chong, Makoto Ohta

Annu Int Conf IEEE Eng Med Biol Soc, 2017 Jul

💬 AI 翻訳タイトル

脳内動脈瘤に対するフロー・ダイバータ治療の設計に向けたコンピュータシミュレーションの適用

💬 AI 要約

  • フロー・ダイバータ（FD）治療は脳内動脈瘤（IA）の閉塞を誘導し得る一方で、臨床追跡では治療後に遅発性のIA破裂や不完全な動脈瘤閉塞を経験する患者が依然として存在することが報告されている。
  • 本研究では、仮想的なFDデプロイメント手法および計算流体力学（CFD）を用い、デバイスサイズやデプロイ手技、ならびにデプロイ後の血行動態に影響する可能性が高い複数の前向きな治療戦略について、仮想FD治療後の血行動態変化を提示し比較した。
  • その結果、仮想FD治療において、治療戦略の違いによりFDデプロイメント後の血行動態変化が異なることを示した。
  • 以上より、特定の治療前に利用可能な術後ステンティング血行動態情報が一般にないという臨床上の制約に対し、仮想デプロイメントとCFDにより血行動態の変化を事前に評価・比較できる可能性が示唆された。

(084) Fujimura [1]

📕 書誌情報

Effect of catheter positions on hemodynamics and coil formation after coil embolization.

Soichiro Fujimura, Hiroyuki Takao, Takashi Suzuki, Chihebeddine Dahmani, Hiroya Mamori, Naoya Fukushima, Makoto Yamamoto, Yuichi Murayama

Annu Int Conf IEEE Eng Med Biol Soc, 2017 Jul

💬 AI 翻訳タイトル

カテーテル位置がコイル塞栓術後の血行動態およびコイル形成に及ぼす影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、手術中に制御可能なマイクロカテーテル先端位置の変化が脳動脈瘤に対するコイル塞栓術の血行動態およびコイル形成へ与える影響を明らかにすることである。
  • 方法として、有限要素法および計算流体力学（computational fluid dynamics; CFD）を用いて、基本的な分岐型動脈瘤モデルにおけるコイル塞栓術をシミュレーションし、塞栓後の速度低下量と、塞栓コイル重心の動脈瘤中心からの距離（rCG）を、カテーテル先端位置を変化させながら評価した。
  • 結果として、速度低下量と頸部体積塞栓化比（neck volume embolization ratio; NVER）との間には相関係数0.955の高い相関が認められ、また、カテーテル先端位置とrCGとの間には相関係数0.866の相関が認められた。
  • 結論として、NVERは分岐型動脈瘤および側壁型動脈瘤のいずれにおいても、効果的な速度低下に重要であることが示され、さらに最初のコイル（framing coil）を配置するためには、カテーテル先端を動脈瘤の底部に設定することが有用である。

(085) Krylov

📕 書誌情報

CFD Modelling of Local Hemodynamics in Intracranial Aneurysms Harboring Arterial Branches.

Vladimir Krylov, Elena Grigoryeva, Daria Dolotova, Evgenia Blagosklonova, Andrey Gavrilov

Stud Health Technol Inform, 2017

  • Keywords: CFD modeling, hemodynamics, intracranial aneurysm

  • DOI: NA

  • Article: NA

  • OpenAlex: NA

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

  • PubMed

  • Google Scholar: NA
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

動脈分岐を有する頭蓋内動脈瘤における局所血行動態のCFDモデリング

💬 AI 要約

  • 非外傷性くも膜下出血の主因は頭蓋内動脈瘤の破裂であり、動脈瘤のドーム部または頸部に追加の分岐血管を伴う症例では治療方針の選択が特に困難である。
  • 本論文は、患者固有の3次元（3D）モデルと計算流体力学（CFD）手法を用いて、動脈分岐を有する動脈瘤の血行動態学的側面を検討することで、分岐が局所血行動態に及ぼす影響を数学的に解析した。
  • その結果、動脈分岐の存在は血流の流線および壁面せん断応力（wall shear stress）に大きな影響を与えることが示され、とりわけ側壁型動脈瘤（side wall aneurysm）で顕著であった。
  • 以上より、動脈分岐を考慮したCFD解析が、動脈瘤近傍の局所血行動態の理解と評価に有用であり、分岐の有無が血行力学的挙動に重要な寄与をすることが結論づけられた。

(086) Sarvghad-Moghaddam

📕 書誌情報

CFD modeling of the underwash effect of military helmets as a possible mechanism for blast-induced traumatic brain injury.

Hesam Sarvghad-Moghaddam, Asghar Rezaei, Mariusz Ziejewski, Ghodrat Karami

Comput Methods Biomech Biomed Engin, 2017 Jan

  • Keywords: CFD, Underwash effect, flow direction, helmet, overpressure, shockwaves

  • DOI: NA

  • Article: NA

  • OpenAlex: NA

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

  • PubMed

  • Google Scholar: NA
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

軍用ヘルメットにおけるアンダウォッシュ効果のCFDモデリング：爆風誘発性外傷性脳損傷（TBI）の可能な機序として

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、入射衝撃波がヘルメットのサブスペースへ侵入した際に生じるアンダウォッシュ（頭部対側に高圧領域が形成される現象）の成立機序を明らかにすることにある。
  • そのために、計算流体力学（CFD）シミュレーションにより、異なる方向から頭部・ヘルメット一体構造へ向かう圧縮性空気の乱流・超音速流を対象として、アンダウォッシュの発生を解析した。
  • さらに、入射過圧およびヘルメット隙間（gap size）がアンダウォッシュの発生に及ぼす影響を評価した結果、ヘルメット外部を進行する空気によって生じる逆流に起因する圧力変化、およびヘルメット後方曲面における運動量変化が主要因であることが仮定された。
  • 側方衝撃波（side shockwaves）は最も高いアンダウォッシュ過圧を予測し、入射衝撃波強度の増加に伴ってアンダウォッシュの増加率は低下することが示された。