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脳 CFD血流解析 学術文献調査 PubMed 2019

  • 『脳 CFD血流解析』に関する学術文献調査を掲載しています
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  • 調査条件
    • データベース：PubMed
    • 検索キーワード：(Cerebral OR Brain) AND ("Blood Flow" OR Hemodynamics OR WSS OR Rupture) AND (CFD OR "Computational Fluid Dynamics")
    • 検索期間：2019-01-01 - 2019-12-31
    • 要約用 AI/LLM：o3-mini-2025-01-31 (OpenAI, 2025-01)
    • データ更新日：2025-02-04

(001) Chen[29]

📕 書誌情報

Characteristics of Wall Shear Stress and Pressure of Intracranial Atherosclerosis Analyzed by a Computational Fluid Dynamics Model: A Pilot Study.

Zimo Chen, Haiqiang Qin, Jia Liu, Bokai Wu, Zaiheng Cheng, Yong Jiang, Liping Liu, Lina Jing, Xinyi Leng, Jing Jing, Yilong Wang, Yongjun Wang

Front Neurol, 2019

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈硬化における壁面剪断応力および圧力の特性：[Computational Fluid Dynamics]モデルによるパイロット研究

💬 AI 要約

  • 本研究は、頭蓋内動脈硬化（ICAS）におけるプラークの脆弱性に重要な役割を果たす壁面剪断応力（WSS）と圧力の特徴を、全脳動脈を対象としたtime-of-flight磁気共鳴血管造影（TOF-MRA）を用いた非侵襲的[Computational Fluid Dynamics]解析により解明することを目的とした。
  • 症候性ICASを有する中大脳動脈領域の被験者を、内頸動脈狭窄を伴う者を除外して登録し、患者固有のTOF-MRA画像から三次元メッシュを作成、さらに患者固有の頸動脈超音波検査による動脈血圧を入口境界条件として、有限要素法および[Navier-Stokes]方程式に基づく三次元血行力学モデルを構築した。
  • 解析対象の55病変において、最大WSSは主に病変の頂点部および上流断面の上半部で検出される一方、最大圧力は上流断面の下半部に局在し、狭窄率が50％以上に達するとWSSおよび圧力降下が急激に増加し、さらにWSSの最大値と圧力降下との間に線形相関が認められた。
  • 以上の結果から、本研究はICASにおけるWSSと圧力の縦方向分布の傾向および狭窄率が脳血行力学に与える影響、並びに両者間の相関を明らかにし、患者固有のアプローチによるICASおよび脳卒中研究に[Computational Fluid Dynamics]シミュレーション技術を応用する一歩前進を示した。

(002) Holmlund[7]

📕 書誌情報

Can pulsatile CSF flow across the cerebral aqueduct cause ventriculomegaly? A prospective study of patients with communicating hydrocephalus.

P Holmlund, S Qvarlander, J Malm, A Eklund

Fluids Barriers CNS, 2019 Dec 23

💬 AI 翻訳タイトル

脈動性脳脊髄液流が脳水道を横切ることにより脳室拡大を引き起こすか？交通性水頭症患者における前向き研究

💬 AI 要約

  • 本研究は、脈動性[cardiac-related]脳脊髄液（CSF）流が脳水道において、早期収縮期の急速な流出と拡張期の緩やかな流入を引き起こすことにより、交通性水頭症患者に見られる脳室拡大の原因となり得るかを検証する目的で行われた。
  • 本研究では、30名の交通性水頭症が疑われる患者から前向きに収集された高解像度構造MRI（FIESTA-C、解像度0.39×0.39×0.3 mm3）および速度計測MRI（2D-PCMRI、面内解像度0.35×0.35 mm2）のデータを用い、計算流体力学（CFD）により脳水道における心周期平均正味圧差（ΔPnet）を算出した。
  • 解析の結果、CSF脈動によるΔPnetは有意に非ゼロ（p = 0.03）であり、第三脳室における高い圧力が示され、圧差の大きさは0.2 ± 0.4 Paであり、心周期中の最大圧力差（ΔPmax）は20.3 ± 11.8 Paであった。
  • 結論として、脈動性CSF流は脳水道において正味圧差を生み出すものの、その大きさは低いため、交通性水頭症に伴う脳室拡大を十分に説明するには至らないことが示された。

(003) Imai

📕 書誌情報

Factors influencing blood flow resistance from a large internal carotid artery aneurysm revealed by a computational fluid dynamics model.

Tasuku Imai, Takashi Izumi, Haruo Isoda, Kenta Ishiguro, Takashi Mizuno, Tetsuya Tsukada, Asuka Kropp, Masashi Ito, Masahiro Nishihori, Mamoru Ishida, Yosuke Tamari, Toshihiko Wakabayashi

Nagoya J Med Sci, 2019 Nov

  • Keywords: computational fluid dynamics, large internal carotid artery aneurysm, pressure loss
  • DOI
  • PubMed
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  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

大頚内動脈動脈瘤における血流抵抗に影響を与える因子の計算流体力学（CFD）モデルによる解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、計算流体力学（CFD）を用いた内頚動脈パラクリノイド動脈瘤モデルにおける圧力損失解析を通して、血流抵抗を促進する動脈瘤の特性を特定することである。
  • 研究では、U字型の内頚動脈サイフォン部モデルに角度、体部径、及び頸部径が異なる球状動脈瘤を仮想的に作成し、流線の可視化、動脈瘤の近位部と遠位部間の圧力損失および渦度を計算した。
  • その結果、圧力損失と渦度は動脈瘤の角度により類似した変化を示し、特に60°でピークを迎える一方、動脈瘤径は圧力損失にほとんど影響を与えなかったが、頸部径が大きい場合は圧力損失が増大することが明らかとなった。
  • 結論として、本研究は動脈瘤の位置と頸部径が大頚内動脈動脈瘤による血流抵抗を増加させる重要な因子であり、これらのパラメーターを有する患者はフローディバイダーステント治療後の過灌流症候群及び遅発性脳実質内出血のリスクが高い可能性があると示唆している。

(004) Suzuki[31]

📕 書誌情報

Rupture Risk of Small Unruptured Intracranial Aneurysms in Japanese Adults.

Takashi Suzuki, Hiroyuki Takao, Saikiran Rapaka, Soichiro Fujimura, Cosmin Ioan Nita, Yuya Uchiyama, Hiroshi Ohno, Katharina Otani, Chihebeddine Dahmani, Viorel Mihalef, Puneet Sharma, Ashraf Mohamed, Thomas Redel, Toshihiro Ishibashi, Makoto Yamamoto, Yuichi Murayama

Stroke, 2020 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

日本成人における小型非破裂頭蓋内動脈瘤の破裂リスク

💬 AI 要約

  • 本研究は、臨床的、形態学的および血行力学的パラメータを組み込んだ日本成人における10 mm未満の小型非破裂頭蓋内動脈瘤の破裂リスクモデルの開発を目的とした。
  • 338例の小型非破裂動脈瘤を解析し、そのうち観察期間中に35例が破裂し、303例が安定していたが、臨床的、形態学的及び血行力学的パラメータが検討された。
  • リスクモデルの結果、若年であること、複数動脈瘤の存在、分岐部に位置すること、[bleb]の存在、動脈瘤の長径が大きいこと及び圧力損失係数が低いことが破裂リスクと有意に関連していることが示され、感度80％、特異度75.2％、AUC 0.826（95% CI, 0.739–0.914）を記録した。
  • 本研究により特定された各リスク因子は臨床的意義を有するが、本リスクモデルの有用性をさらに確立するためには今後の追加的な検証研究が求められる。

(005) Millesi[1]

📕 書誌情報

Focal irregularities in 7-Tesla MRI of unruptured intracranial aneurysms as an indicator for areas of altered blood-flow parameters.

Matthias Millesi, Engelbert Knosp, Georg Mach, Johannes A Hainfellner, Gerda Ricken, Siegfried Trattnig, Andreas Gruber

Neurosurg Focus, 2019 Dec 01

  • Keywords: 7 T = 7 Tesla, 7 Tesla, CFD = computational fluid dynamics, CFD analyses, DSA = digital subtraction angiography, IA = intracranial aneurysm, ICA = internal carotid artery, MCA = middle cerebral artery, MPRAGE = magnetization-prepared rapid acquisition gradient echo, SAH = subarachnoid hemorrhage, TSE = turbo-spin echo, computational fluid dynamics, intracranial aneurysm, rim effect
  • DOI
  • PubMed
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  • OpenCitations [1]

💬 AI 翻訳タイトル

7テスラMRIにおける未破裂頭蓋内動脈瘤の局所的不規則性：血流パラメータ変動領域の指標として

💬 AI 要約

  • 本研究は、7テスラ[Tesla]超高磁場MRIにおける非破裂性頭蓋内動脈瘤の壁面に呈するハイパーインテンスなリム効果およびその内部の局所的不規則性が、血流パラメータの変動を示す潜在的マーカーとして有用であるかを検討することを目的とした。
  • 本研究では、直径5 mm以上の偶発的に発見された非破裂性頭蓋内動脈瘤の患者を対象に7テスラMRIを実施し、リム効果およびその内部の局所的不規則性を評価し、計算流体力学（CFD）解析と比較した。
  • 解析対象の23件の動脈瘤のうち22件において局所的不規則性が認められ、これらの領域は均一なリム効果領域と比較して、壁面剪断応力および渦度が有意に高い値を示すことが明らかとなった。
  • 以上の結果から、7テスラMRIで観察される局所的不規則性は非破裂性頭蓋内動脈瘤内の局所的な血流異常を反映する指標となり得ることを示し、破裂リスク評価に新たな知見を提供するものである。

(006) Vardakis[3]

📕 書誌情報

Highly integrated workflows for exploring cardiovascular conditions: Exemplars of precision medicine in Alzheimer's disease and aortic dissection.

J C Vardakis, M Bonfanti, G Franzetti, L Guo, T Lassila, M Mitolo, M Hoz de Vila, J P Greenwood, G Maritati, D Chou, Z A Taylor, A Venneri, S Homer-Vanniasinkam, S Balabani, A F Frangi, Y Ventikos, V Diaz-Zuccarini

Morphologie, 2019 Dec

  • Keywords: Alzheimer's Disease, Aortic Dissection, Computational Fluid Dynamics, Dementia, Dissection aortique, Dynamique des fluides computationnelle, Démence, Glymphatic system, Haemodynamics, Hémodynamique, Maladie d’Alzheimer, Multiple-Network Poroelastic Theory, Physiologie humaine virtuelle (VPH), Système lymphatique, Théorie poroélastique à réseaux multiples, Virtual Physiological Human (VPH)
  • DOI
  • PubMed
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  • OpenCitations [3]

💬 AI 翻訳タイトル

心血管状態の探索に向けた高統合ワークフロー：アルツハイマー病および大動脈解離における精密医療の具体例

💬 AI 要約

  • 本研究は、in silico技術を通じた精密医療の実現を目指し、病態および被験者特異的な治療戦略の洞察を提供する生体物理学研究ワークフローを、アルツハイマー病および大動脈解離を事例として提案することを目的としている。
  • 多段階かつマルチスケールの数値解析技術を用い、マルチコンパートメントポロ弾性モデル、高速画像処理ワークフロー、被験者特異的血流変動モデル、ならびに計算流体力学（CFD）と動的境界条件を統合する手法を採用した。
  • アルツハイマー病に関しては、複数ポロ弾性モデリングフレームワークを用いて動脈周囲の腫脹および静脈周囲の排水解法場を表現し、35名の被験者に対する統計解析を実施するなどの成果を得た。
  • 大動脈解離においては、従来の最小限かつ臨床的に一般的なデータを反映した剛体壁モデルと、豊富なデータセットを用いた移動壁モデルの両アプローチにより、複雑な症例の理解が向上し、本研究の統合的アプローチが精密医療の可能性を拡張することを示している。

(007) Leemans

📕 書誌情報

Comparing Morphology and Hemodynamics of Stable-versus-Growing and Grown Intracranial Aneurysms.

E L Leemans, B M W Cornelissen, C H Slump, C B L M Majoie, J R Cebral, H A Marquering

AJNR Am J Neuroradiol, 2019 Dec

💬 AI 翻訳タイトル

安定性・増殖性および増殖済み脳内動脈瘤の形態学的および血行力学的比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、動脈瘤の増殖に関連する形態学的および血行力学的特徴を特定し、増殖後にこれらの特徴が安定性を示す動脈瘤とさらに乖離するかどうかを評価することである。
  • 81例の安定動脈瘤と56例の増殖動脈瘤を対象に、CTA、MRA、または3D回転血管造影画像から3D血管モデルを作成し、computational fluid dynamics [CFD] シミュレーションを実施して形態学的（サイズ、サイズ比、形状）および血行力学的（入口流、渦度、剪断応力、oscillatory shear index、流動不安定性）の各指標を自動計算した。
  • 解析の結果、ベースラインでは増殖する動脈瘤と安定動脈瘤との間に有意な差は認められなかったが、最終画像では剪断速度、動脈瘤内速度、渦度、および平均壁せん断応力において有意な差が観察され、さらに増殖動脈瘤では面積加重平均Gaussian curvatureが低い傾向を示した。
  • これらの結果から、ベースライン時の形態学的および血行力学的特徴は動脈瘤増殖の指標とはならなかったものの、増殖後は破裂リスク上昇に関連する値へと変化するため、経時的画像診断および再評価が重要であると結論付けられる。

(008) Randhawa[3]

📕 書誌情報

An investigation into the design of a device to treat haemorrhagic stroke.

Hardeep Singh Randhawa, Gillian Pearce, Rachel Hepton, Julian Wong, Iham F Zidane, Xianghong Ma

Proc Inst Mech Eng H, 2020 Apr

  • Keywords: Haemorrhagic stroke, aneurysm, computational fluid dynamics modelling, finite element analysis, intracranial haemorrhage, subarachnoid haemorrhage
  • DOI
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  • OpenCitations [3]

💬 AI 翻訳タイトル

出血性脳卒中治療用デバイスの設計に関する検討

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳組織への血液の流出を停止することで出血性脳卒中の潜在的治療を支援するデバイスの設計を目的としている。
  • 本研究では、嚢状動脈瘤が中大脳動脈で破裂する臨床シナリオに対して、3種類のデザインを提示し、コンピュータ支援設計ソフトウェアであるSolidWorksを用いて有限要素解析を行い、材料の適合性を評価しながらモデル化を実施した。
  • さらに、計算流体力学（Computational Fluid Dynamics）を用いて、正常状態と破裂状態における動脈内の血液流動の解析結果が示された。
  • 最終的に、本研究は提案デバイスが出血性脳卒中の治療に有用である可能性を示すとともに、モデル化プロセスがデバイス性能の評価に寄与することを結論付けた。

(009) Cancelliere[18]

📕 書誌情報

4D-CT angiography versus 3D-rotational angiography as the imaging modality for computational fluid dynamics of cerebral aneurysms.

Nicole M Cancelliere, Mehdi Najafi, Olivier Brina, Pierre Bouillot, Maria I Vargas, Karl-Olof Lovblad, Timo Krings, Vitor M Pereira, David A Steinman

J Neurointerv Surg, 2020 Jun

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤のCFD解析におけるイメージング手法としての4D-CT血管造影と3D回転血管造影の比較

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳動脈瘤の患者特異的モデルにおけるCFD結果の差異を、従来の3D-rotational angiography（3D-RA）と新規の4D-CT angiography（4D-CTA）によって得られるモデル間で比較することを目的とした。
  • 14人の患者（16の脳動脈瘤対象）に対して、4D-CTAと3D-RAの両方を用いた画像取得を行い、同一のワークフローで内腔幾何学形状をセグメント化し、更に枝長を一致させるために最小限の編集を加えた。
  • 得られたオリジナルおよびマッチ済みモデル間で、幾何学的および血行動態パラメータ（TAWSS、OSI、SPI）が高い相関を示し、4D-CTAでは親動脈径および瘤容積がやや小さいにもかかわらず、一貫性が認められた。
  • これにより、4D-CTAモデルを用いたCFD解析が脳内循環の幾何学的および血行動態情報を確実に提供し、脳動脈瘤の血行動態評価の追跡検査ツールとして有用であることが示された。

(010) Lassila[4]

📕 書誌情報

Population-specific modelling of between/within-subject flow variability in the carotid arteries of the elderly.

Toni Lassila, Ali Sarrami-Foroushani, SeyedMostafa Hejazi, Alejandro F Frangi

Int J Numer Method Biomed Eng, 2020 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

高齢者における頚動脈の被験者間/被験者内血流変動性の集団特異的モデリング

💬 AI 要約

  • 本研究は、血管疾患の診断および管理支援のために用いられるComputational Fluid Dynamics (CFD)モデルにおいて、各被験者の個別血流測定値が得られない場合の被験者間および被験者内の血流変動性を考慮したモデルの構築を目的としている。
  • 被験者間の血流変動性をモデル化するためにlog-linear mixed effects modelとGaussian processを、被験者内の血流変動性を心拍数および血圧の変動に対応してモデル化するためにlumped parameter model of cerebral autoregulationを組み合わせ、103人の高齢被検者から得られた頚動脈超音波測定値を用いてパラメータが同定された。
  • これらのモデルは、安静時と運動時の条件下において54人の被験者の脳内動脈瘤における血流解析に適用され、血流パターンに関する新たな知見を提供した。
  • その結果、本研究は血管CFD研究で一般的に用いられる壁剪断応力由来の指標OSIが、血流変動に対して過敏であるため、信頼性のあるバイオマーカーとしては不適切である可能性を示唆している。

(011) Jahed

📕 書誌情報

Comparison of blood velocity between Transcranial Doppler and numerical method in the patient-specific Circle of Willis with aneurysm.

Mahsa Jahed, Farzan Ghalichi, Mehdi Farhoudi

Biomed Mater Eng, 2019

  • Keywords: Aneurysm, Transcranial Doppler, blood velocity, cerebral arteries, computational fluid dynamics
  • DOI
  • PubMed
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  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

患者固有の脳底動脈輪における動脈瘤存在下の血流速度：経頭蓋ドップラー法と数値解析との比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、患者固有の脳底動脈輪における動脈瘤存在下で、計算流体力学（CFD）解析によって得られた血流速度と臨床的手法である経頭蓋ドップラー法（TCD）による血流速度測定との比較を通じて、TCDの正確性を評価することである。
  • 本研究では、アンジオグラフィ画像から生成された現実的な三次元モデルを用い、ANSYS.CFXソフトウェアを使用して血液と血管壁との流体構造相互作用を考慮したシミュレーションを行い、脳動脈内の血流速度を計算した。
  • 解析の結果、CFDとTCDで測定された血流速度には有意な差が認められ、特定の領域では約80 cm/sに達する差異が報告された。
  • これらの結果は、TCD検査において一部の動脈で誤差が生じる可能性があり、誤った評価や最終的に不正確な臨床判断につながる恐れがあることを示している。

(012) Marsh[10]

📕 書誌情報

Platelet Dynamics and Hemodynamics of Cerebral Aneurysms Treated with Flow-Diverting Stents.

Laurel M M Marsh, Michael C Barbour, Venkat Keshav Chivukula, Fanette Chassagne, Cory M Kelly, Samuel H Levy, Louis J Kim, Michael R Levitt, Alberto Aliseda

Ann Biomed Eng, 2020 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

流れ分流[Flow-diverting]ステントによる治療を受けた脳動脈瘤の血小板動態および血行力学

💬 AI 要約

  • 本研究は、flow-diverting stents (FDS) により治療された脳動脈瘤における血小板動態および血行力学を解明することを目的とする。
  • 本研究では、EulerianおよびLagrangian計算流体力学(CFD)解析を用い、19例の患者固有モデルに対して術前および術後の血小板のresidence time (RT)とshear history (SH)を追跡した。
  • EulerianおよびLagrangianパラメータの比較により、FDS治療後の血小板活性化指標の変化が定量的に明らかにされた。
  • これらの結果は、血栓形成の力学的メカニズムの理解を深め、FDS治療結果を予測するための新たな指標を提供する点で科学に貢献している。

(013) Brindise[38]

📕 書誌情報

Multi-modality cerebral aneurysm haemodynamic analysis: in vivo 4D flow MRI, in vitro volumetric particle velocimetry and in silico computational fluid dynamics.

Melissa C Brindise, Sean Rothenberger, Benjamin Dickerhoff, Susanne Schnell, Michael Markl, David Saloner, Vitaliy L Rayz, Pavlos P Vlachos

J R Soc Interface, 2019 Sep 27

💬 AI 翻訳タイトル

多モダリティによる脳動脈瘤血行動態解析：in vivo 4D flow MRI、in vitro volumetric particle velocimetry、及び in silico computational fluid dynamics

💬 AI 要約

  • 本研究は、患者特異的脳動脈瘤モデルにおいて、in vivo 4D flow MRI、in vitro volumetric particle velocimetry、および in silico computational fluid dynamics (CFD) の各手法を用いて、血行動態を多角的に解析し、成長および破裂リスクに関連するパラメータの評価を目的とした。
  • in vivo 4D flow MRIデータを基に、in vitro のパルス性体積粒子速度計測実験および in silico CFD による解析を実施し、粒子画像は Shake-the-Box（粒子追跡法）を用いて処理された。
  • 解析の結果、正規化壁せん断応力（WSS）および相対滞留時間は、流れ場および空間分解能の微細な変動の影響を大きくかつ一貫性なく受けるのに対し、非次元パラメータである振動せん断指数（OSI）は各手法特有の前提、制約、および空間分解能の変動に対してより堅牢であることが示された。
  • これらの結果は、さらなる多モダリティ解析の必要性と、脳動脈瘤の成長および破裂リスクに関連付けるための非次元血行動態パラメータの開発の重要性を示唆している。

(014) Shulgina

📕 書誌情報

Local Cerebral Hemodynamics after Superficial Temporal Artery-Middle Cerebral Artery Bypass in Patients with Symptomatic Carotid Occlusions.

Anna Shulgina, Vasily Lukshin, Dmitry Usachev, Elena Shevchenko

Asian J Neurosurg, 2019

  • Keywords: Cerebral revascularization, extra-intracranial microanastomosis, ischemic stroke, perfusion deficit
  • DOI
  • PubMed
  • Google Scholar
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

症候性頸動脈閉塞患者における表在側頭動脈‐中大脳動脈バイパス後の局所大脳血行動態

💬 AI 要約

  • 本研究は、症候性頸動脈閉塞および [Moyamoya] 病の患者に対するSTA-MCAバイパス手術が局所大脳血行動態に及ぼす影響を評価することを目的としている。
  • 前向き非ランダム化試験として、112例の患者を対象にSTA-MCAバイパス術中の中大脳動脈皮質枝およびドナー血管における血流を、Doppler超音波検査（89例）、フローメトリー（56例）、およびその併用（33例）により測定し、Navier-Stokes非定常血行動態モデルを用いたOpenFOAM CFDフレームワークによる計算シミュレーションも実施した。
  • 再血行再建術後の局所大脳血行動態は、初期灌流不足およびバイパスによる皮質動脈近位部の逆流制御能力に大きく依存しており、その変化はドナー血管のcut flow値とアクセプター動脈の潜在消費閾値に関連していることが明らかになった。
  • 以上の結果は、STA-MCAバイパス後の血流再分配の血行動態原理を理解することがバイパスの持続性向上および再血行再建成績の改善につながることを示している。

(015) Detmer[29]

📕 書誌情報

Comparison of statistical learning approaches for cerebral aneurysm rupture assessment.

Felicitas J Detmer, Daniel Lückehe, Fernando Mut, Martin Slawski, Sven Hirsch, Philippe Bijlenga, Gabriele von Voigt, Juan R Cebral

Int J Comput Assist Radiol Surg, 2020 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤破裂評価に対する統計学習アプローチの比較

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳動脈瘤の破裂状態を識別するために、以前に開発されたロジスティック回帰破裂確率モデル (LRM) と様々な機械学習 (ML) 分類器との比較を目的とした。
  • 本研究では、1631例の脳動脈瘤を対象に、計算流体力学 (CFD) シミュレーションにより得られた血行力学的、形態学的および患者関連の情報を用い、線形SVM、RBFカーネルを用いたSVM (RBF-SVM)、k最近傍法 (kNN)、決定木、ランダムフォレスト、および多層パーセプトロン (MLP) ニューラルネットワーク分類器を訓練した。
  • 得られた結果では、MLPのAUCが0.83、LRMが0.82、線形SVMが0.80、RBF-SVMが0.81、kNNが0.76、決定木が0.70、ランダムフォレストが0.79であり、分類精度は0.76から0.79の範囲で、予測の重要変数として脳動脈瘤の位置、平均表面曲率、最大流速が含まれた。
  • 全体として、LRMの性能は他の機械学習分類器と概ね同等であり、脳動脈瘤破裂評価におけるその潜在能力を裏付けたが、さらなる予測精度向上には脳動脈瘤壁に関連する追加情報が必要である可能性が示唆された。

(016) Lang[3]

📕 書誌情報

Quantitative and Qualitative Comparison of 4D-DSA with 3D-DSA Using Computational Fluid Dynamics Simulations in Cerebral Aneurysms.

S Lang, P Hoelter, A I Birkhold, M Schmidt, J Endres, C Strother, A Doerfler, H Luecking

AJNR Am J Neuroradiol, 2019 Sep

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤におけるComputational Fluid Dynamicsシミュレーションを用いた4D-DSAと3D-DSAの定量的および定性的比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、時間分解能を有する3次元血管画像技術である4D-DSAを、現行の基準となる3D-DSAと比較し、その有用性をComputational Fluid Dynamics（CFD）を用いた定量的および定性的評価により検証することである。
  • 本研究では、脳動脈瘤を有する患者から3D-DSAおよび4D-DSAのデータセットを取得し、全データセットに対してCFD解析を実施した。
  • CFD解析の結果、動脈瘤の幾何学的パラメータ（最大直径、耳部サイズ[OZ1/OZ2]、体積）および血行動態パラメータ（平均/最大壁せん断応力、衝突部、低せん断ゾーン、内動脈瘤圧、流速など）が、3D-DSAと高い相関を示し、定性的評価においても完全な一致が確認された。
  • 注入プロトコルに差異があったものの、4D-DSAは頭蓋内血管のCFD解析における信頼できる基盤であり、3D-DSAと同程度に動脈瘤の形態を可視化できることから、脳動脈瘤評価の向上に寄与することが示された。

(017) Shin[37]

📕 書誌情報

Development of a Shape-Memory Tube to Prevent Vascular Stenosis.

Yong Cheol Shin, Jung Bok Lee, Dae-Hyun Kim, Taeyoung Kim, Grant Alexander, Young Min Shin, Ju Young Park, Sewoom Baek, Jeong-Kee Yoon, Yong Jae Lee, Gyeung Mi Seon, Mi Hee Lee, Mi-Lan Kang, Woo Soon Jang, Jong-Chul Park, Ho-Wook Jun, YongTae Kim, Hak-Joon Sung

Adv Mater, 2019 Oct

💬 AI 翻訳タイトル

血管狭窄予防のための形状記憶管の開発

💬 AI 要約

  • 本研究は、異なる直径の血管にグラフトを挿入する際に生じる宿主血管への重大な損傷および、急速な血栓形成に起因する血流乱れによる閉塞問題に着目し、特に直径6 mm未満のグラフトにおける課題解決を目的とした。
  • 研究では、物性調整可能な形状記憶ポリマーを用い、7回連続の歪みエネルギー保存型形状プログラミングサイクルを経たグラフトチューブを、直径約2 mmの豚血管内に展開する手法が採用された。
  • 新たに設計されたディフューザー形状のグラフトチューブは、その表面がnitric-oxide-releasing peptidesでコーティングされることにより血流乱れを最小限に抑え、18日間にわたる豚血管での改善された開存性が実証された。
  • これらの知見は、血管グラフト設計の進展に貢献する貴重な洞察を提供し、今後の臨床応用への基盤構築に寄与するものである。

(018) Mori[4]

📕 書誌情報

Computational Fluid Dynamics Analysis of Lateral Striate Arteries in Acute Ischemic Stroke Using 7T High-resolution Magnetic Resonance Angiography.

Futoshi Mori, Fujimaro Ishida, Tatsunori Natori, Haruna Miyazawa, Hiroyuki Kameda, Taisuke Harada, Kunihiro Yoshioka, Fumio Yamashita, Ikuko Uwano, Kenji Ito, Makoto Sasaki

J Stroke Cerebrovasc Dis, 2019 Nov

💬 AI 翻訳タイトル

7T高分解能磁気共鳴血管造影を用いた急性虚血性脳卒中における側脳深部動脈の計算流体力学解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、急性虚血性脳卒中患者において、側脳深部動脈の液体力学的指標が変化しているかどうかを検討することを目的とした。
  • 基底核および/または放射冠に限定された急性虚血性脳卒中患者51例に対し、7T高分解能磁気共鳴血管造影(HR-MRA)を用いて計算流体力学(CFD)解析を実施し、壁面剪断応力(WSS)、WSS勾配(WSSG)、および流速(FV)といった指標を算出した。
  • LSA領域での梗塞を有する患者では、病変側の側脳深部動脈においてWSS、WSSG、及びFVが対側より有意に低く、一方で近位中大脳動脈では左右差が認められず、非LSA領域の梗塞患者ではこれらの指標に明確な左右差が認められなかった。
  • これらの結果は、HR-MRAを用いたCFD解析によりLSAの液体力学的変化が明らかとなり、これらのパラメータがLSA領域梗塞のリスク因子の一つである可能性を示唆している。

(019) Tanioka[6]

📕 書誌情報

Prediction of the extent of thrombus formation in the parent artery after endovascular occlusion of a distal anterior cerebral artery aneurysm using computational fluid dynamics.

Satoru Tanioka, Fujimaro Ishida, Tomoyuki Kishimoto, Katsuhiro Tanaka, Shinichi Shimosaka, Hidenori Suzuki

J Clin Neurosci, 2020 Apr

💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学を用いた遠位前大脳動脈動脈瘤の血管内閉塞後の親動脈における血栓形成範囲の予測

💬 AI 要約

  • 本研究は、遠位前大脳動脈動脈瘤の血管内閉塞に伴う親動脈の血栓形成範囲を、計算流体力学 [computational fluid dynamics] を用いて予測し、治療計画の改善に寄与することを目的とした。
  • 73歳女性の症例において、特定の壁せん断応力 (wall shear stress) およびせん断速度 (shear rate) の閾値を用いた術前のCFD解析が実施された。
  • CFD解析の結果、コイリング処置によりパーリカルサル動脈における血栓形成が副中心動脈開口部直下まで拡大することが予測され、術後のデジタルサブトラクション血管造影によりその予測が確認された。
  • 本研究は、術前のCFDシミュレーションが血栓拡大による予期せぬ動脈枝閉塞を防止するための有効な手法であることを示唆している。

(021) Cebral

📕 書誌情報

Analysis of Flow Dynamics and Outcomes of Cerebral Aneurysms Treated with Intrasaccular Flow-Diverting Devices.

J R Cebral, B J Chung, F Mut, J Chudyk, C Bleise, E Scrivano, P Lylyk, R Kadirvel, D Kallmes

AJNR Am J Neuroradiol, 2019 Sep

💬 AI 翻訳タイトル

血管内腔フローディバーティングデバイスを用いた脳動脈瘤治療における流体力学的挙動と成績の解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、血管内腔フローディバーティングデバイスを用いた複雑な分岐部動脈瘤治療において、治療後の血流条件が動脈瘤閉塞成績に与える影響を評価することを目的としている。
  • 3D血管造影から構築された計算流体力学（CFD）モデルを用い、治療後に完全閉塞を達成した18例の動脈瘤と不完全閉塞の18例の間で血流および幾何学的パラメータを比較解析した。
  • その結果、不完全閉塞は治療後の平均動脈瘤流入量が大きいこと、平均流入率と流入濃度指数の低減が限定的であることに加え、動脈瘤が大きく頸部が広いこと、さらにより複雑な流れパターンを示す傾向があることが明らかとなった。
  • したがって、脳動脈瘤治療の成績はデバイス留置直後に形成される血流条件に依存しており、不適切なデバイスの位置や向き、動脈瘤の大きさ、広い頸部、及び強く複雑な血流が完全閉塞の達成を困難にする要因となることが示唆された。

(022) Măluțan[2]

📕 書誌情報

Ultrasound Probe Pressure on the Maternal Abdominal Wall and the Effect on Fetal Middle Cerebral Artery Doppler Indices.

Andrei Mihai Măluțan, Delia Clinciu, Ștefan Claudiu Mirescu, Răzvan Ciortea, Marina Dudea-Simon, Dan Mihu

Medicina (Kaunas), 2019 Jul 26

💬 AI 翻訳タイトル

母体腹壁に対する超音波プローブ圧と胎児中大脳動脈ドップラー指標への影響

💬 AI 要約

  • 本研究は、日常的な超音波検査中に母体腹壁に加えられる圧力が胎児の中大脳動脈における抵抗指数（RI）、拍動指数（PI）、および最高収縮期速度（PSV）に与える影響を評価することを目的としている。
  • 前向き研究として、合併症のない単胎妊娠の40人の妊婦（妊娠24+0週から41+3週）を対象に、MCAの血流速度波形を記録し、RI、PI、PSVに加えて適切なMCA評価のために必要な母体腹壁への圧力を測定した。
  • 結果として、腹部圧力の増加に伴い、PIおよびRIの中央値が有意に上昇した（それぞれ1.46, 1.58, 1.92および0.74, 0.78, 0.85; p < 0.05）が、PSVについては有意な変化は認められなかった（中央値39.56, 40.10, 39.70; p > 0.05）。
  • 結論として、妊娠中の超音波検査で検査者の手による腹部圧力は、ドップラー超音波により測定される胎児中大脳動脈の血流抵抗パラメータ（PIおよびRI）を変動させ、これが慢性胎児虚血や子宮内発育遅延（IUGR）などの診断精度に影響を及ぼす可能性がある。

(023) Blagosklonova[1]

📕 書誌情報

Virtual Planning of Extra-Intracranial Bypass with Numerical Investigation of Hemodynamics.

Evgenia Blagosklonova, Daria Dolotova, Nataliya Polunina, Valentin Stepanov, Anastasia Kiseleva, Ivan Arhipov, Andrey Gavrilov, Vladimir Krylov

Stud Health Technol Inform, 2019 Jul 04

💬 AI 翻訳タイトル

数値解析による血行動態調査を伴う頭蓋内外バイパスのバーチャルプランニング

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、複雑な脳動脈瘤患者におけるバイパス手術の計画に際し、個々の解剖学的特徴および血行動態を考慮した計算モデリングの適用を評価することである。
  • 本研究では、CTおよびPC-MRIデータを用い、手術後の血流分布の潜在的変化を定量的に評価するための計算シミュレーションを実施した。
  • シミュレーションの結果、仮想バイパス手術は十分な血流維持を実現することが示され、これが手術後のモデル推定および制御部位におけるPC-MRIデータによって確認された。
  • 本研究は、血流変化の評価を統合したバーチャルプランニングが、臨床におけるバイパス手術計画の過程を簡素化し効率を向上させるために有用であることを示唆している。

(024) Sindeev[9]

📕 書誌情報

Evaluation of flow changes after telescopic stenting of a giant fusiform aneurysm of the vertebrobasilar junction.

Sergey Sindeev, Jan Stephan Kirschke, Sascha Prothmann, Sergey Frolov, Dieter Liepsch, Philipp Berg, Claus Zimmer, Benjamin Friedrich

Biomed Eng Online, 2019 Jul 24

💬 AI 翻訳タイトル

椎骨‐基底動脈接合部における巨大円融性動脈瘤のテレスコピックステンティング後の血流変化の評価

💬 AI 要約

  • 本研究は、椎骨‐基底動脈接合部に位置する巨大円融性動脈瘤に対するテレスコピックステンティング後の血行力学的変化を評価することを目的とした。
  • 回転血管造影により患者固有の動脈瘤モデルを構築し、3本のSILK flow-diverters（flow-diverters）を仮想的に配置した後、実際的な脈動流条件下で画像に基づく血流シミュレーションを実施した。
  • シミュレーションでは、血流が86%減少し、ステントに沿った血流の著しい再方向づけ、relative residence time（相対残留時間）の6.2倍の増加、およびtime-averaged wall shear stress（WSS：時間平均壁面せん断応力）の87%減少が認められ、血栓形成を促進する流れの条件が整えられた。
  • 数値的に予測された血流変化と良好な臨床転帰との相関は、後循環の円融性動脈瘤に対する複雑なステント配置における治療計画およびリスク評価のための画像ベースシミュレーションの有用性を示唆している。

(025) Stevens

📕 書誌情報

The Role of One-Dimensional Model-Generated Inter-Subject Variations in Systemic Properties on Wall Shear Stress Indices of Intracranial Aneurysms.

Raoul R F Stevens, Wouter P Donders, Sjeng Quicken, Frans N van de Vosse, Werner H Mess, Tammo Delhaas, Wouter Huberts

IEEE Trans Biomed Eng, 2020 Apr

💬 AI 翻訳タイトル

1次元モデル生成による被験者間全身性特性の変動が頭蓋内動脈瘤の壁面剪断応力指数に与える役割

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳動脈瘤の壁面剪断応力（WSS）指数に対する全身性特性の変動の影響を検討することを目的とした。
  • 生理学的範囲内で全身性特性を変動させることで仮想患者データベースを作成し、[pulse wave propagation model]を用いて各実現例についての3D-CFDシミュレーションの境界条件（BC）を導出した。
  • 解析の結果、境界条件の変動が破裂性と非破裂性動脈瘤間のWSS指数の差と同程度のWSS指数の変動をもたらし、感度解析により全身性特性が入口および出口のBCに同時に影響を及ぼすことが確認された。
  • 本研究は、患者個々の全身性特性がWSS指数に及ぼす影響を多領域にわたる破裂予測モデルにおいて評価する必要があると結論付けた。

(026) Ahmetspahić[2]

📕 書誌情報

Current Management of Mirror Distal Anterior Cerebral Artery Aneurysms in Association with Multiple Aneurysms: Case Report with Literature Review.

Adi Ahmetspahić, Eldin Burazerović, Ibrahim Omerhodžić, Muhammed Abdullah Gülmez, Haso Sefo, Yasuhiro Yamada, Kenan Arnautović, Yoko Kato

World Neurosurg, 2019 Oct

💬 AI 翻訳タイトル

多発性動脈瘤を伴う鏡像遠位前大脳動脈動脈瘤の現代的管理：症例報告および文献レビュー

💬 AI 要約

  • 本研究は、複数の動脈瘤を併存する症例において、鏡像遠位前大脳動脈（DACA）動脈瘤の現代的治療管理法を提示し、CFD（Computational Fluid Dynamic）解析の有用性に焦点を当てることを目的としている。
  • 本症例では、Hemoscope [version 2015] を用いたCFD解析により、複数の動脈瘤の血行力学的パラメータが評価され、特に鏡像A2/A3 DACA動脈瘤を対象に、各種パラメータを解析した上で、単一段階の二重開頭手術により全ての動脈瘤に対する外科的治療が実施された。
  • 解析の結果、破裂した左側のA2/A3動脈瘤は、右側の大きな動脈瘤と比べて小さいにもかかわらず、より高い壁圧（WP）と低い壁せん断応力を示し、その他の動脈瘤に比べて顕著な血行力学的特徴が明らかとなった。
  • これらの知見から、内出血を伴う破裂ミラー動脈瘤に対しては一次的な外科手術が最良の治療選択肢であるとともに、術前評価では動脈瘤の大きさ、血行力学的影響および局所形状を考慮する必要があることが示唆され、さらに本研究はミラーDACA動脈瘤に関するCFD解析を初めて報告した点で科学に貢献している。

(027) Kamada[9]

📕 書誌情報

Perioperative Hemodynamic Changes in the Thoracic Aorta in Patients With Aortic Valve Stenosis: A Prospective Serial 4D-Flow MRI Study.

Hiroki Kamada, Hideki Ota, Masanori Nakamura, Yohsuke Imai, Shunichi Ishida, Wenyu Sun, Ko Sakatsume, Ichiro Yoshioka, Yoshikatsu Saiki, Kei Takase

Semin Thorac Cardiovasc Surg, 2020

💬 AI 翻訳タイトル

大動脈弁狭窄症患者における胸部大動脈の周術期血行動態変化：前向き逐次4D-Flow MRI研究

💬 AI 要約

  • 本研究は、大動脈弁狭窄症患者に対し、4D-Flow MRIを用いて大動脈および大動脈弓枝の血行動態変化を、大動脈弁置換術（AVR）の前後で検討することを目的とした。
  • 10例の患者を対象に、AVR前および術後約1か月に胸部4D-Flow MRIを実施し、15の大動脈面および3つの大動脈弓枝面で心周期中の平均容積流量や主要流れ方向と大動脈軸方向との角度を評価した。
  • その結果、上行大動脈では容積流量が（手術前59.2 ± 8.7 mL/sから手術後77.3 ± 6.2 mL/sへ）有意に増加し、また上行大動脈および弓大動脈で流角が有意に低下した。
  • 結論として、AVR後1か月以内に上半身、特に脳へ向かう血流供給の増加が認められ、これに伴い上行大動脈での血流増加と大動脈弓枝近傍の流れの複雑性低下が明らかとなり、本研究は大動脈弁狭窄症の血行動態理解に貢献するものである。

(028) Peach[15]

📕 書誌情報

A Virtual Comparison of the eCLIPs Device and Conventional Flow-Diverters as Treatment for Cerebral Bifurcation Aneurysms.

T W Peach, D Ricci, Y Ventikos

Cardiovasc Eng Technol, 2019 Sep

💬 AI 翻訳タイトル

脳分岐部動脈瘤治療におけるeCLIPsデバイスと従来フローディバイダーの仮想比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳分岐部動脈瘤の治療において、eCLIPsデバイスと従来の（intraluminal）フローディバイダーを仮想的に比較することであった。
  • 本研究では、5例の脳分岐部動脈瘤に対しeCLIPsデバイスを仮想的に展開し、治療前後の血行動態環境を評価するために[CFD (Computational Fluid Dynamics)]シミュレーションを実施し、動脈瘤への血流（Q）および時間平均壁せん断応力（TAWSS）の絶対的および相対的な減少が解析された。
  • その結果、eCLIPsデバイスは定性的には従来のフローディバイダーと同様の作用を示したものの、動脈瘤への血流およびTAWSSの減少率は約10～20％低く、流入ジェットの拡散や全体的な流速低下において劣ることが明らかとなった。
  • 結論として、eCLIPsデバイスは娘血管閉塞の問題を回避しながら血流逸脱効果を提供し脳分岐部動脈瘤の治療に寄与する可能性を示唆するが、その閉塞効果は従来のフローディバイダーに比して若干劣るため、臨床的意義については今後さらに検討する必要がある。

(029) Voß[14]

📕 書誌情報

Stent-induced vessel deformation after intracranial aneurysm treatment - A hemodynamic pilot study.

Samuel Voß, Oliver Beuing, Gábor Janiga, Philipp Berg

Comput Biol Med, 2019 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤治療後のステント誘発性血管変形 ― 血行動態パイロット研究

💬 AI 要約

  • 本研究は、頭蓋内動脈瘤治療においてステント補助コイリングが引き起こす局所血管変形が、瘤内部の血行動態にどのような影響を及ぼすかを検討することを目的としている。
  • 研究では、中大脳動脈瘤の代表例3例を対象に、術前・術後の画像データを用い、仮想的に配された[stent]とコイルを組み込んだ状態で、血流の非定常シミュレーションを24回実施し、血管変形、[stent]配置、およびコイル配置の各効果を分離して評価した。
  • その結果、瘤内部の速度、瘤頸部への流入率、流入濃度指数、入口流入面積という流れのパラメーターおよび、壁面剪断応力、正規化壁面剪断応力、剪断集中指数、高剪断面積という剪断パラメーターのほとんどが、剪断集中指数を除き治療によって明確に低下したことが示され、特にコイリングが瘤頸部流入率を著しく減少させる一方で、血管変形の影響は症例により一貫性がなかった。
  • 結論として、本パイロット研究は、従来の研究が術前状態のみを考慮していた点とは異なり、[stent]による血管変形が瘤内部の血行動態に明確な影響を与えることを示唆しており、[stent]-補助コイリングは一般に血行動態の改善に寄与するものの、治療に伴う望ましくない流体力学的条件が発生する可能性もあることを明らかにしている。

(030) Frösen[144]

📕 書誌情報

Flow-induced, inflammation-mediated arterial wall remodeling in the formation and progression of intracranial aneurysms.

Juhana Frösen, Juan Cebral, Anne M Robertson, Tomohiro Aoki

Neurosurg Focus, 2019 Jul 01

  • Keywords: CFD = computational fluid dynamics, COX2 = cyclooxygenase 2, EC = endothelial cell, IA = intracranial aneurysm, IEL = internal elastic lamina, MCP1 = macrophage chemotactic protein 1, NFkB = nuclear factor kappa b, NO = nitric oxide, PDGF-B = platelet-derived growth factor B, PGE2 = prostaglandin E2, PPAR = peroxisome proliferator-activated receptor, SMC = smooth muscle cell, TGFb = transforming growth factor beta, UIA = unruptured IA, VCAM1 = vascular cell adhesion molecule 1, WSS = wall shear stress, WSSG = WSS gradient, WT = wall tension, aSAH = aneurysmal subarachnoid hemorrhage, bAVM = brain arteriovenous malformation, eNOS = endothelial NO synthase, flow, inflammation, intracranial aneurysm, remodeling, risk of rupture
  • DOI
  • PubMed
  • Google Scholar
  • OpenCitations [144]

💬 AI 翻訳タイトル

血流誘発性・炎症媒介性動脈壁リモデリングが脳内動脈瘤の形成と進展に果たす役割

💬 AI 要約

  • 本レビューの目的は、血流による高い壁せん断応力が内皮細胞でのプロ炎症性シグナルを活性化し、炎症性メカニズムを介して動脈壁リモデリングを引き起こすことで、脳内動脈瘤の発症および進展に寄与する仕組みを解明することである。
  • 本稿では、動物モデルにおける誘発性脳内動脈瘤形成、ヒト脳内動脈瘤組織の解析、及び患者由来のComputational Fluid Dynamics [CFD]モデルによる研究成果を統合し、その基盤となるメカニズムを検討した。
  • その結果、高い壁せん断応力下では内皮細胞がプロ炎症性シグナルを発現し、特にMacrophage Chemoattractant Protein 1 [MCP1]を介してマクロファージが遊走、これによりプロテアーゼの発現が誘導され内弾性板およびコラーゲンマトリクスが破壊され、局所的な動脈壁の膨出を引き起こすことが示された。
  • 結論として、血流による炎症とそれに伴う動脈壁リモデリングは脳内動脈瘤の発症と進展の鍵となる要因であり、これらのメカニズムは薬物治療の標的及び患者固有の流体力学的モデルを用いたリスク評価への応用可能性を示唆している。

(031) Detmer[14]

📕 書誌情報

Extending statistical learning for aneurysm rupture assessment to Finnish and Japanese populations using morphology, hemodynamics, and patient characteristics.

Felicitas J Detmer, Sara Hadad, Bong Jae Chung, Fernando Mut, Martin Slawski, Norman Juchler, Vartan Kurtcuoglu, Sven Hirsch, Philippe Bijlenga, Yuya Uchiyama, Soichiro Fujimura, Makoto Yamamoto, Yuichi Murayama, Hiroyuki Takao, Timo Koivisto, Juhana Frösen, Juan R Cebral

Neurosurg Focus, 2019 Jul 01

  • Keywords: AUC = area under the receiver operating characteristic curve, BL = bulge location, CFD = computational fluid dynamics, HWR = height/width ratio, IA = intracranial aneurysm, KE = kinetic energy, LSA = low shear area, MLN = mean surface curvature, NSI = nonsphericity index, OSImax = maximum oscillatory shear stress, SAH = subarachnoid hemorrhage, WSS = wall shear stress, cerebral aneurysm, hemodynamics, morphology, risk, rupture
  • DOI
  • PubMed
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  • OpenCitations [14]

💬 AI 翻訳タイトル

形状、血行力学および患者特性を利用した動脈瘤破裂評価に関する統計学習の拡張：フィンランド及び日本集団への適用

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、動脈瘤破裂確率モデルを日本およびフィンランドの患者データで評価し、これら高リスク集団における特性に対応するため新たに訓練されたモデルと比較することである。
  • 方法として、US、欧州（フィンランド除く）、日本、フィンランドの各病院から得られた2129個の動脈瘤データを用い、[CFD]シミュレーションおよび形状解析により動脈瘤の形状と血行力学を定量的に評価し、既存モデルの識別能力をROC曲線下面積（AUC）によって検証した。
  • 結果、USで訓練されたモデルはフィンランドおよび日本のデータにおいてAUCがそれぞれ0.70と0.72に低下したが、日本とフィンランドのデータを用いたモデルは改善を示し、特に患者集団と動脈瘤特性との相互作用項を含めた場合、合算データでの平均AUCが0.83に有意に向上した。
  • 結論として、動脈瘤破裂リスクの評価において、日本およびフィンランド集団に適用可能な予測モデルを構築するためには、これら二つのコホートのデータと患者集団と他の変数との相互作用項を組み込むことが必要であり、その結果、USや欧州のデータと同程度の性能が得られることが示唆された。

(032) Steinman[35]

📕 書誌情報

How patient specific are patient-specific computational models of cerebral aneurysms? An overview of sources of error and variability.

David A Steinman, Vitor M Pereira

Neurosurg Focus, 2019 Jul 01

  • Keywords: 3DRA = 3D rotational angiography, CFD = computational fluid dynamics, ICA = internal carotid artery, MCA = middle cerebral artery, OSI = oscillatory shear index, TAWSS = time-averaged wall shear stress, WSS = wall shear stress, computational fluid dynamics, hemodynamics, image-based modeling, wall shear stress, wall stress
  • DOI
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  • OpenCitations [35]

💬 AI 翻訳タイトル

患者固有の脳動脈瘤計算モデルはどの程度患者固有か？ 誤差および変動性の要因に関する概観

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、臨床用3Dアンジオグラフィから得られる患者固有（patient-specific）の仮定に基づいた計算モデルの信頼性について、必要なモデリング仮定や不完全または不確実なモデル入力パラメータの観点から評価することである。
  • 方法として、著者らは患者固有モデリングパイプラインの各段階を検証し、各ステップにおける信頼性の根拠となるエビデンスを詳細にレビューした。
  • その結果、血行力学的予測に影響を及ぼす複数の誤差および変動性の原因の相対的重要性がまとめられ、一部は標準化によって回避可能であるのに対し、他はより注意深く扱う必要があることが明示された。
  • 結論として、本研究は回避可能な誤差に対しては標準化を推奨し、回避不可能な不確実性に対してはさらなる注意を払うことで、患者固有モデルの信頼性向上に寄与することを示唆している。

(033) Dabagh[23]

📕 書誌情報

Hemodynamic and morphological characteristics of a growing cerebral aneurysm.

Mahsa Dabagh, Priya Nair, John Gounley, David Frakes, L Fernando Gonzalez, Amanda Randles

Neurosurg Focus, 2019 Jul 01

  • Keywords: CA = cerebral aneurysm, CFD = computational fluid dynamics, EC = endothelial cell, LBM = lattice Boltzmann method, NPV = negative predictive value, OSI = oscillatory shear index, PIV = particle image velocimetry, PPV = positive predictive value, TAWSS = time-averaged WSS, WSS = wall shear stress, cerebral aneurysm, flow instabilities, growing aneurysm, intrasaccular hemodynamics, morphology, near aneurysmal wall hemodynamics, stable aneurysm, vortex structures
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  • OpenCitations [23]

💬 AI 翻訳タイトル

成長中の脳動脈瘤の血行動態および形態学的特徴

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳動脈瘤の成長領域と関連する局所的な血行動態（流れの不安定性や複雑な渦構造など）の関係性を検討し、動脈瘤の成長予測に不可欠な血行動態パラメータを特定することを目的とした。
  • 40ヶ月にわたって取得された3段階の成長期における患者特異的な脳動脈瘤画像をセグメンテーションおよび再構築し、計算流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）を用いて脈動流をシミュレーションし、実験室内でのparticle image velocimetry測定によって検証を行った。
  • 解析の結果、動脈瘤の成長領域は流れの不安定性及び複雑な渦構造と一致し、中心付近で極めて低い速度、低いtime-averaged wall shear stress (TAWSS)、低いinstantaneous wall shear stress (WSS)および高いoscillatory shear index (OSI)が観察され、TAWSSと渦中心からの距離の組み合わせが最も高い感度と陽性的中率を示した。
  • これらの知見は、不安定な再循環流構造が動脈瘤壁近傍（低TAWSS領域）で形成されることが成長の素因となり得ることを示唆しており、今後の大規模検証を通じて、術前計画における安定した動脈瘤と成長性動脈瘤の識別に寄与する可能性がある。

(034) Murayama[44]

📕 書誌情報

Computational fluid dynamics as a risk assessment tool for aneurysm rupture.

Yuichi Murayama, Soichiro Fujimura, Tomoaki Suzuki, Hiroyuki Takao

Neurosurg Focus, 2019 Jul 01

  • Keywords: CFD = computational fluid dynamics, FD = flow diverter, FSI = fluid structure interaction, ICA = internal carotid artery, MCA = middle cerebral artery, OSI = Oscillatory Shear Index, PD = pressure difference, PLc = pressure loss coefficient, STL = stereolithography, WSS = wall shear stress, computational fluid dynamics, hemodynamics, intracranial aneurysm, rupture
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  • OpenCitations [44]

💬 AI 翻訳タイトル

動脈瘤破裂リスク評価のための Computational Fluid Dynamics

💬 AI 要約

  • 本研究は、頭蓋内動脈瘤の破裂リスク評価における Computational Fluid Dynamics（CFD）の臨床的役割を検討することを目的とした。
  • PubMed を用いた文献レビューにより、動脈瘤の CFD 評価に関する報告を収集し、Wall Shear Stress（WSS）や Oscillatory Shear Index（OSI）などの血行力学的パラメータの有用性およびその破裂リスク解析における役割を解析した。
  • その結果、破裂リスク、増大、ならびに血管内治療デバイス評価に関する計 258 件の文献が特定され、その中 113 件が CFD および WSS や OSI といった血行力学的パラメータに焦点を当てていることが明らかになったが、標準化された手法の欠如により各パラメータの役割については依然として議論が存在する。
  • 結論として、どのリスクファクターが動脈瘤破裂を予測するかには論争があるものの、CFD は破裂リスク評価に付加的なパラメータを提供し、臨床的意思決定や血管内治療法およびデバイスの評価に貢献する可能性が示唆された。

(035) Soldozy[59]

📕 書誌情報

The biophysical role of hemodynamics in the pathogenesis of cerebral aneurysm formation and rupture.

Sauson Soldozy, Pedro Norat, Mazin Elsarrag, Ajay Chatrath, John S Costello, Jennifer D Sokolowski, Petr Tvrdik, M Yashar S Kalani, Min S Park

Neurosurg Focus, 2019 Jul 01

  • Keywords: AR = aspect ratio, BA = basilar artery, CFD = computational fluid dynamics, ECM = extracellular matrix, IA = intracranial aneurysm, IEL = internal elastic lamina, IL = interleukin, IgG = immunoglobulin G, IgM = immunoglobulin M, MCP = monocyte chemoattractant protein, MMP = matrix metalloproteinase, MRA = MR angiography, MWSS = maximum WSS, NO = nitric oxide, OSI = oscillatory shear index, SMC = smooth-muscle cell, SR = size ratio, TNF = tumor necrosis factor, VCAM = vascular cell adhesion molecule, VSMC = vascular SMC, WSS = wall shear stress, WSSG = WSS gradient, cerebral aneurysm, computational fluid dynamics, hemodynamics, vascular remodeling, wall shear stress
  • DOI
  • PubMed
  • Google Scholar
  • OpenCitations [59]

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤形成および破裂の病因における血行動力学の生物物理学的役割

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳動脈瘤の病因が血管学的、遺伝学的、疫学的要因を含む複雑かつ多因子的であることを認識し、血行力学的力が脳動脈瘤の形成および破裂に及ぼす役割をレビューすることを目的としている。
  • 過去数十年にわたる先駆的な研究に焦点を当て、血行力学的変数と動脈瘤の形成、成長、破裂に関する物理的および生物学的相互作用を検討した。
  • 先進的なイメージング技術により、壁せん断応力 (wall shear stress) や振動せん断指数 (oscillatory shear index) などの主要な血行力学パラメータが明らかにされ、これらが動脈瘤および血管のリモデリングに影響を及ぼすことが示された。
  • 血行力学的因子間の完全な相互作用の解明には至らないものの、本レビューは、血行力学的評価が脳動脈瘤の破裂予測において臨床的に有用である点を強調し、動脈瘤病態生理の理解に貢献している。

(036) Jiang[15]

📕 書誌情報

Hemodynamic characteristics associated with thinner regions of intracranial aneurysm wall.

Pengjun Jiang, Qingyuan Liu, Jun Wu, Xin Chen, Maogui Li, Zhengsong Li, Shuzhe Yang, Rui Guo, Bin Gao, Yong Cao, Rong Wang, Shuo Wang

J Clin Neurosci, 2019 Sep

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤壁の薄部に関連する血行動態学的特徴

💬 AI 要約

  • 本研究は、頭蓋内動脈瘤の局所的に薄くなった壁領域に関連する血行動態学的特徴を明らかにし、動脈瘤の進展および術中破裂リスクの評価に寄与することを目的とした。
  • 術前のCTAデータから患者固有の3D動脈瘤モデルを構築し、パルス流条件下でCFD（[Computational Fluid Dynamics]）解析を実施するとともに、28例の未破裂中大脳動脈（MCA）動脈瘤において薄い壁領域を術中顕微鏡観察により同定した。
  • CFD解析で得られた正規化壁面せん断応力（NWSS）、正規化圧力（NP）、振動剪断指数（OSI）、相対滞留時間（RRT）の各パラメータの比較により、薄い壁領域は周囲の正常な厚みの領域に比べ、圧力が有意に高く（1.232対1.043）、壁面せん断応力が有意に低いことが示された。
  • 多変量解析の結果、NPの上昇が局所動脈瘤壁の薄化と独立して関連していることが確認され、CFD解析が薄い壁領域の位置推定に有用であると結論付けられ、術中破裂リスクの低減に寄与する科学的知見が提供された。

(037) Brown[68]

📕 書誌情報

A microfluidic model of human brain (μHuB) for assessment of blood brain barrier.

Tyler D Brown, Maksymilian Nowak, Alexandra V Bayles, Balabhaskar Prabhakarpandian, Pankaj Karande, Joerg Lahann, Matthew E Helgeson, Samir Mitragotri

Bioeng Transl Med, 2019 May

💬 AI 翻訳タイトル

血液脳関門評価のためのヒト脳マイクロ流体モデル（μHuB）

💬 AI 要約

  • 本研究は、従来の[organ-on-a-chip]モデルが有する過剰な複雑性や高度な専用装置の要求といった制約を克服し、化合物の輸送動態における時間的および空間的変化を容易に評価可能な三次元ヒト血液脳関門（BBB）マイクロ流体モデル（μHuB）の開発を目的とした。
  • このモデルは、商用のマイクロ流体プラットフォーム上で、ヒト脳微小血管内皮細胞（hCMEC/D3）と一次ヒト星状細胞を用いて構築され、内腔を形成し、24時間にわたって生理学的なせん断応力（2.73 dyn/cm2）に耐えた。
  • μHuB内の単層は、タイトジャンクションマーカーであるClaudin-5およびZO-1の発現を示し、せん断応力の存在下でその発現が増加するとともに、10 kDaおよび70 kDaデクストランに対するサイズ選択的な透過性を明らかにした。
  • 本研究は、ヒトBBBの複雑性をリアルタイムで解明するための簡便かつ利用しやすいモデルとしてμHuBを提案し、神経血管単位の他の細胞型等の追加導入にも容易に適応可能であることを示した。

(038) Balaji[6]

📕 書誌情報

A Retrospective Study in Microsurgical Procedures of Large and Giant Intracranial Aneurysms: An Outcome Analysis.

Arun Balaji, Niranjana Rajagopal, Yasuhiro Yamada, Takao Teranishi, Tsukasa Kawase, Yoko Kato

World Neurosurg X, 2019 Apr

  • Keywords: 3D, 3-Dimensional, BTO, Balloon test occlusion, Bypass, CFD, Computational fluid dynamics, CTA, Computed tomography angiogram, Clipping, DIVA, DIVA, Dual image video angiography, DSA, Digital subtraction angiography, GOS, Glasgow Outcome Scale, Giant, ICA, Internal cerebral artery, ICG, Indo-cyanine green, Intracranial aneurysm, MEP, Motor evoked potential, MRI, Magnetic resonance imaging, OA, Occipital artery, Outcome, PICA, Posterior inferior cerebellar artery, RSD, Retrograde suction decompression, Trapping, VA, Vertebral artery
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💬 AI 翻訳タイトル

大型および巨大頭蓋内動脈瘤の微小外科技術に関する後ろ向き研究―転帰解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、大型 (>10 mm) および巨大 (>25 mm) 頭蓋内動脈瘤に対する微小外科技術の治療成績と有効性を評価することを目的としている。
  • 本研究は、2014年から2018年までの期間に当院で大型および巨大頭蓋内動脈瘤に対して実施された全52名の患者を対象とした後ろ向き解析により実施された。
  • 解析の結果、直接クリッピング（80.7%）、近位閉塞（5.7%）、バイパスを伴う閉塞（5.7%）、吸引減圧（5.7%）、および外科的再建（1.9%）が行われ、術後の合併症は僅かであり、慢性硬膜下血腫は3.8%と認められ、死亡例はなかった。
  • したがって、本研究は、複雑な解剖学的構造、広いneck、質量効果、部分的血栓形成および動脈瘤壁からの重要な穿通血管の存在を有する大型および巨大頭蓋内動脈瘤に対して、熟練した手技による適切な微小外科技術が第一選択肢として有効であることを示している。

(039) Saqr[51]

📕 書誌情報

What does computational fluid dynamics tell us about intracranial aneurysms? A meta-analysis and critical review.

Khalid M Saqr, Sherif Rashad, Simon Tupin, Kuniyasu Niizuma, Tamer Hassan, Teiji Tominaga, Makoto Ohta

J Cereb Blood Flow Metab, 2020 May

💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学は頭蓋内動脈瘤について何を示しているか？：メタ解析および批判的レビュー

💬 AI 要約

  • 本研究は、計算流体力学（CFD）を用いた頭蓋内動脈瘤（IA）の血行動態に関する多数の先行研究を踏まえ、IA病態生理の複雑な物理学および生物学的基盤の理解における進展の遅れを明らかにすることを目的としている。
  • 著者らは、過去20年間に発表された1733件の論文を網羅的にレビューし、現代のIA血行動態パラダイムとそれに用いられるCFDシミュレーションの歴史的な変遷を分析した。
  • その結果、ほぼ90%の研究で採用されるニュートン流体仮定がIAの血行動態の記述には不十分であることが示され、壁面せん断応力（WSS）およびその導出量に関する多くの誤解が補足資料によって再検討された。
  • 結論として、本研究は次世代のIA CFDモデルに向けたロードマップを提示し、頭蓋内動脈瘤の病態生理の解明に向けた科学的進展に貢献している。

(040) Thenier-Villa

📕 書誌情報

A1 asynchrony, a potential risk factor for the rupture of anterior communicating artery aneurysms: A computational fluid dynamics study.

José Luis Thenier-Villa, Antonio Riveiro Rodríguez, Rosa María Martínez-Rolán, Miguel Gelabert-González, Pedro Miguel González-Vargas, Lourdes Calero-Félix, Raúl Alejandro Galarraga Campoverde, Adolfo Ramón De La Lama Zaragoza, Juan Pou, Cesáreo Conde Alonso

Neurocirugia (Astur : Engl Ed), 2019

  • Keywords: Aneurisma cerebral, Aneurisma de la arteria comunicante anterior, Anterior communicating artery aneurysm, Asincronía, Asynchrony, Brain aneurysm, Computational fluid dynamics, Dinámica de fluidos computacional, Hemorragia subaracnoidea, Subarachnoid haemorrhage
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💬 AI 翻訳タイトル

A1非同期性：前交通動脈動脈瘤破裂の潜在的危険因子としての計算流体力学研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、A1パルスの非同期性が前交通動脈（ACoA）動脈瘤の血行動態に与える影響を評価し、動脈瘤破裂リスクとの関連性を明らかにすることである。
  • 2008年から2017年にかけて、当センターで治療された54例のACoA動脈瘤症例を対象に、計算流体力学（[CFD]）技術を用い、優勢A1と非優勢A1における同期条件および非同期条件（0.2秒の遅延導入）でシミュレーション解析を実施した。
  • 解析の結果、同期条件と非同期条件における低せん断領域（[LSA]）に広範な正負の差分が認められ、対称性指数および優勢動脈側のA1/A2角度がLSAの変動と有意に関連していることが示された（p=0.04）。
  • これらの知見は、特にA1非対称性が存在せず低いA1/A2角度の場合において、非同期条件下でLSAが増加し、ACoA動脈瘤破裂リスクが高まる可能性を示唆し、血行動態解析に新たな貢献をもたらすものである。

(041) Sindeev[10]

📕 書誌情報

Intimal Hyperplasia After Aneurysm Treatment by Flow Diversion.

Sergey Sindeev, Sascha Prothmann, Sergey Frolov, Claus Zimmer, Dieter Liepsch, Philipp Berg, Jan Stefan Kirschke, Benjamin Friedrich

World Neurosurg, 2019 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

フローディバージョン治療後の動脈瘤における内膜増殖

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、フローディバージョン治療におけるステントの不完全な拡張が誘発する血行動態変化を網羅的に解明することであった。
  • 研究では、不完全な壁接触状態のフローディバージョン例を対象に、患者特有の臨床データに基づく生理学的条件下で、画像ベースの血流シミュレーション手法を用いて解析を行った。
  • シミュレーション結果、ステントの近位部における不完全な拡張は動脈瘤内の血流変動に最小限の影響しか及ぼさなかったものの、接触部付近で非生理的に高いwall shear stress（壁面せん断応力）が観察され、これが内膜増殖を引き起こす原因となった。
  • これらの結果は臨床経過と一致しており、本研究は複雑な症例の治療計画、抗platelet therapy（抗血小板療法）や追加的介入の決定プロセスの補助に資する知見を提供するが、今後の更なる検証研究が必要とされる。

(042) Yadollahi-Farsani[7]

📕 書誌情報

Numerical study of hemodynamics in brain aneurysms treated with flow diverter stents using porous medium theory.

Hooman Yadollahi-Farsani, Erik Scougal, Marcus Herrmann, Wei Wei, David Frakes, Brian Chong

Comput Methods Biomech Biomed Engin, 2019 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

多孔質媒体理論を用いたフローディバーダステント治療脳動脈瘤の血行動態の数値解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、フローディバーダステントを不均質多孔質媒体として扱う新たな体積ペナルティゼーション法を提案し、治療後の動脈瘤血行動態解析における従来手法の計算負荷問題の解決に寄与することである。
  • 提案手法は、メッシュ要素数を大幅に削減することによってシミュレーション実行時間を短縮するために、患者特異的な三例の動脈瘤モデルを仮想的にフローディバーダステントで治療し、計算流体力学（Computational Fluid Dynamics）シミュレーションを実施した。
  • その結果、提案手法は平均で9.12倍のシミュレーション高速化を実現し、動脈瘤の運動エネルギーおよび流入率のメトリクスは従来手法と比較してそれぞれ平均3.52%および3.78%の差異に留まった。
  • 結論として、提案された方法は計算効率の向上と従来手法と同等の精度の両立を示し、脳動脈瘤治療における計算流体力学解析の進展に貢献するものである。

(043) Liu[10]

📕 書誌情報

Intracranial aneurysm rupture score may correlate to the risk of rebleeding before treatment of ruptured intracranial aneurysms.

Qingyuan Liu, Pengjun Jiang, Jun Wu, Maogui Li, Bin Gao, Yanan Zhang, Bo Ning, Yong Cao, Shuo Wang

Neurol Sci, 2019 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

破裂性脳動脈瘤治療前における再出血リスクとの関連性：脳動脈瘤破裂スコア（IARS）の検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、破裂性脳動脈瘤治療前における脳動脈瘤破裂スコア（IARS）と再出血リスクとの関連性を評価し、臨床判断の向上に寄与するかどうかを探ることである。
  • 方法として、2017年1月から2018年9月までの破裂性脳動脈瘤患者を対象にレトロスペクティブにレビューを行い、傾向スコアマッチングによりコホートを構築し、形態学的および血行動力学的パラメータを取得して安定型動脈瘤と再出血動脈瘤との違いを比較した。
  • その結果、頸部径、アスペクト比、サイズ比、正規化壁剪断応力平均、低剪断領域比、振動剪断指数（OSI）、偏向角において統計的有意差が認められ、IARSと再出血リスクとの間に強い相関（R = 0.715, p = 0.027）が存在し、また予測能力も高い（AUC = 0.756, p < 0.001）ことが示された。
  • 結論として、本研究は、IARSが破裂性脳動脈瘤における再出血リスクと相関しており、IARSスコアが高い場合は医療治療よりも早期外科手術を優先すべきであることを提案している。

(044) Levitt[14]

📕 書誌情報

Genetic correlates of wall shear stress in a patient-specific 3D-printed cerebral aneurysm model.

Michael R Levitt, Christian Mandrycky, Ashley Abel, Cory M Kelly, Samuel Levy, Venkat K Chivukula, Ying Zheng, Alberto Aliseda, Louis J Kim

J Neurointerv Surg, 2019 Oct

💬 AI 翻訳タイトル

患者特異的3Dプリント脳動脈瘤モデルにおける壁面剪断応力とその遺伝的相関

💬 AI 要約

  • 本研究は、患者特異的な3Dプリント脳動脈瘤モデルを用いて、壁面剪断応力と内皮細胞の遺伝子発現との関連性を検討することを目的とした。
  • 患者の血管造影データを基に作製された3Dプリント脳動脈瘤モデルにヒト内皮細胞を播種し、24時間にわたる流体媒質下で培養後、共焦点顕微鏡による細胞形態評価と定量PCR（qPCR）を用いたmRNA解析を実施し、計算流体力学（CFD）シミュレーションと相関解析を行った。
  • 解析の結果、近位および遠位親血管および動脈瘤頸部では内皮細胞が流れに沿って配向していた一方、動脈瘤ドーム領域では無秩序な形態を示し、遺伝子解析では動脈瘤ドームにおいてADAMTS-1とNOS3が低下し、遠位親血管においてGJA4が上昇していることが明らかとなり、これが大幅に低い壁面剪断応力およびその勾配と相関していた。
  • 以上の結果は、ヒト内皮細胞を播種した患者特異的な3Dプリント脳動脈瘤モデルが、局所の血行力学的応力の違いに応じた細胞形態および遺伝子発現の変化を明らかにするための有効な手法であることを示しており、脳動脈瘤の病態生理理解に貢献する。

(045) Fukuda[9]

📕 書誌情報

Differences in Cerebral Aneurysm Rupture Rate According to Arterial Anatomies Depend on the Hemodynamic Environment.

S Fukuda, Y Shimogonya, N Yonemoto

AJNR Am J Neuroradiol, 2019 May

💬 AI 翻訳タイトル

動脈解剖学に基づく脳動脈瘤破裂率の違いは血行動態環境に依存する

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳動脈瘤の解剖学的な違いに基づく破裂リスクの差異が、瘤表面の血行動態環境によって説明されるかどうかを検討することを目的とした。
  • 患者固有の形状と血流速度を用いた84例の脳動脈瘤（前交通動脈瘤42例およびMCA動脈瘤42例）のデータを、[Computational Fluid Dynamics Analysis of Blood Flow in Cerebral Aneurysms: Prospective Observational Study]から取得し、パルス状血流を模擬するCFDシミュレーションにより、壁せん断応力の大きさおよび時間的乱れに特に注目した血行動態指標を算出し、多変量解析を実施した。
  • その結果、壁せん断応力の大きさに基づく全ての指標は瘤のサイズおよび位置と有意な負の相関を示した（P < .03）が、その他のリスク要因とは関連が見られず、また壁せん断応力の乱れに基づく指標はサイズと有意に関連し、正規化横方向壁せん断応力のみが位置とも有意に関連し（P = .03）、さらに位置およびサイズに対して最も高いオッズ比（位置：1.275、95% CI 1.020–1.693、サイズ：1.579、95% CI 1.238–2.219）を示した。
  • 本研究は、瘤のサイズおよび位置に起因する破裂率の差異が定性的に異なる血行動態環境の違いを反映しており、特に強化された多方向性壁せん断応力乱れが脳動脈瘤破裂と関連していると結論付けた。

(046) Liu[6]

📕 書誌情報

The Morphological and Hemodynamic Characteristics of the Intraoperative Ruptured Aneurysm.

Qingyuan Liu, Pengjun Jiang, Jun Wu, Bin Gao, Shuo Wang

Front Neurosci, 2019

💬 AI 翻訳タイトル

術中破裂動脈瘤の形態学的および血行動態学的特徴

💬 AI 要約

  • 本研究は、術中動脈瘤破裂（IOR）のリスク評価において、血行動態および形態学的因子を明らかにすることを目的とした。
  • 2012年1月から2018年4月までに入院した未破裂脳動脈瘤患者を対象に後ろ向き検討を実施し、propensity score matchingを適用した上で、形態学的および血行動態的パラメータを抽出および比較した。
  • その結果、最大長（L）、本体最大径（D）、aspect ratio (AR)、non-sphericity index (NSI)、normalized wall shear stress maximum (NWSSm)およびoscillatory shear index (OSI)に有意な差が認められ、回帰分析によりAR (OR = 7.03, p < 0.001)、NWSSm (OR = 15.55, p = 0.014)、OSI (OR = 28.30, p < 0.001)が独立した危険因子であることが示された。
  • 以上のことから、AR、NWSSm、およびOSIが術中動脈瘤破裂の独立予測因子として有用であると結論づけられ、ARが高くNWSSmが低くOSIが高い動脈瘤に対しては介入方法の選択に慎重な判断が求められることが示唆された。

(047) Jia[17]

📕 書誌情報

Image-Based Flow Simulations of Pre- and Post-left Atrial Appendage Closure in the Left Atrium.

Dongjie Jia, Byunghwan Jeon, Hyung-Bok Park, Hyuk-Jae Chang, Lucy T Zhang

Cardiovasc Eng Technol, 2019 Jun

💬 AI 翻訳タイトル

左心房における左心耳閉鎖前後の画像ベース血流シミュレーション

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、心房細動患者に対する左心耳閉鎖治療の効果を予測するための、画像に基づく個別化CFD (Computational Fluid Dynamics) シミュレーションフレームワークを確立することである。
  • 本研究では、CT画像からの自動左心房・左心耳 (LAA) セグメンテーション、有限要素法による三次元メッシュ生成、および心房細動時の境界条件を用いたCFDシミュレーションを組み合わせ、閉鎖前後の血流パラメータを定量的に評価する手法を採用した。
  • 65歳女性の慢性心房細動患者のデータに基づくCFD解析では、血流速度が最大2.21倍にまで低下し、流線の安定化とともに、渦の大きさ、数、強度、及び持続時間が顕著に減少する結果が得られた。
  • これらの結果は、本手法が実際の臨床結果と一致する患者特異的な治療効果を予測できることを示しており、前処置計画および候補者選定のための有力なツールとしての発展可能性を有するが、さらなる患者データによる検証が必要である。

(049) Schönfeld[2]

📕 書誌情報

Hemodynamic Differences Between Recurrent and Nonrecurrent Intracranial Aneurysms: Fluid Dynamics Simulations Based on MR Angiography.

Michael Hinrich Schönfeld, Nils Daniel Forkert, Jens Fiehler, Young Dae Cho, Moon Hee Han, Hyun-Seung Kang, Thomas William Peach, James Vincent Byrne

J Neuroimaging, 2019 Jul

💬 AI 翻訳タイトル

再発性と非再発性頭蓋内動脈瘤における血行力学的相違: MR血管造影に基づく流体力学シミュレーション

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、血管内治療後の再発性および非再発性頭蓋内動脈瘤の頸部における壁せん断応力（WSS）の差異を比較検討することにある。
  • 追跡3次元[time-of-flight]MR血管造影から再構築した患者固有の血管形状を用い、再発性コイル塞栓術を施された9例とマッチングされた9例の非再発性動脈瘤に対して、計算流体力学（CFD）シミュレーションによりWSSを解析した。
  • 結果として、再発性動脈瘤の頸部における異常なWSSの中央値は49.3%であり、非再発性動脈瘤では34.7%であった(P = .011)ほか、ROC曲線下面積が0.86（95%信頼区間.62〜.98）と有意な識別性能を示した。
  • これらの結果は、再発性動脈瘤の頸部がより大きな異常WSSに曝露されていることを示し、CFDシミュレーションに基づく異常WSSの評価が再発性と非再発性動脈瘤の事前識別のための有用な指標となり得ることを示唆している。

(050) Wang[3]

📕 書誌情報

De Novo Aneurysm Formation After Wingspan Stenting of Intracranial Carotid Stenosis: Computational Hemodynamic Analysis.

Feng Wang, Yongsheng Liu, Mingyi Wang, Guogdong Zhang

World Neurosurg, 2019 Jun

💬 AI 翻訳タイトル

脳内頚動脈狭窄に対するWingspanステント留置後の新規動脈瘤形成：計算流体力学的血行動態解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳内頚動脈狭窄に対するWingspanステント留置後に新規動脈瘤が形成される病態機序を、主に血行動態の変化の観点から検討することを目的とする。
  • 51歳女性の症例を対象に、初回には左脳内頚動脈の狭窄および動脈瘤に対して血管形成術とコイリングを実施し、6年後のデジタル減算血管造影で新規動脈瘤が検出された症例報告と、それに基づく計算流体力学的解析を行った。
  • CFDシミュレーションの結果、ステント留置によって新規動脈瘤の頚部領域において高いoscillatory shear index (OSI)および低いtime-averaged wall shear stress (TAWSS)が観察された。
  • これらの血行動態の変化は、ステントのtineによる内皮細胞への初期損傷と相まって新規動脈瘤の形成を促進する可能性が示唆され、本研究は機械的損傷と血流変化が重要な因子であることを明らかにしている。

(051) Suzuki[12]

📕 書誌情報

Decreased wall shear stress at high-pressure areas predicts the rupture point in ruptured intracranial aneurysms.

Tomoaki Suzuki, Christopher J Stapleton, Matthew J Koch, Kazutoshi Tanaka, Soichiro Fujimura, Takashi Suzuki, Takeshi Yanagisawa, Makoto Yamamoto, Yukihiko Fujii, Yuichi Murayama, Aman B Patel

J Neurosurg, 2020 Apr 01

💬 AI 翻訳タイトル

高圧領域における壁面せん断応力の低下は、破裂した頭蓋内動脈瘤の破裂点を予測する

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳動脈瘤における最大圧力（Pmax）領域と薄壁領域（TWRs）との血行動態的相関関係を解明し、これが動脈瘤破裂の予測にどのように寄与するかを明らかにすることを目的とした。
  • 23例の鞍状中大脳動脈分岐部動脈瘤（非破裂性16例、破裂性7例）患者を対象に、術中で脈動血流条件下の流体力学的解析を実施し、Pmax領域での圧力差（Pd）および壁面せん断応力（WSS）などの血行動態パラメーターを算出した。
  • 非破裂性動脈瘤では症例の81.2％においてPmax領域がTWRsと一致し、破裂性動脈瘤では7例中5例でPmax領域が破裂点と一致、さらに破裂点における最小WSS、時間平均WSS、及び正規化WSSが非破裂性動脈瘤のTWRsに比べて有意に低いことが示された（p < 0.01）。
  • これらの結果から、高圧領域におけるWSSの低下が脳動脈瘤破裂リスクを示す重要な血行動態パラメーターであることが示唆され、圧力動態と動脈瘤壁の脆弱性との関連に関する新たな知見を提供した。

(052) Compagne[21]

📕 書誌情報

Flow Patterns in Carotid Webs: A Patient-Based Computational Fluid Dynamics Study.

K C J Compagne, K Dilba, E J Postema, A C G M van Es, B J Emmer, C B L M Majoie, W H van Zwam, D W J Dippel, J J Wentzel, A van der Lugt, F J H Gijsen

AJNR Am J Neuroradiol, 2019 Apr

💬 AI 翻訳タイトル

頸動脈ウェブにおける流動パターン：患者ベースのCFD研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、反復性虚血性脳卒中の原因となる頸動脈ウェブの血流パターンをCFD (Computational Fluid Dynamics) を用いて評価することである。
  • 研究では、MR CLEAN試験に参加した頸動脈ウェブ陽性患者9名のCTアンジオグラフィーからの管腔分割データに基づくCFDモデルを用い、再循環領域、時間平均壁面剪断応力、横方向壁面剪断応力、および振動剪断指数といった血行動態パラメータを評価した。
  • 結果として、ウェブ部位の遠位において再循環領域が対側分岐部よりも有意に拡大（63 mm2対43 mm2, P = .02）し、また横方向壁面剪断応力と振動剪断指数がウェブ部位で有意に高い値を示し、最小管腔面ではウェブ側で時間平均壁面剪断応力が対側分岐部よりも高いことが明らかとなった（0.58 Pa対0.45 Pa, P = .01）。
  • 結論として、頸動脈ウェブは拡大した再循環領域および局所的に増加した壁面剪断応力メトリクスと関連しており、これが乱流を引き起こし血栓形成を促進することで急性虚血性脳卒中のリスクが増大する可能性が示唆された。

(053) Leng[52]

📕 書誌情報

Hemodynamics and stroke risk in intracranial atherosclerotic disease.

Xinyi Leng, Linfang Lan, Hing Lung Ip, Jill Abrigo, Fabien Scalzo, Haipeng Liu, Xueyan Feng, Ka Lung Chan, Florence S Y Fan, Sze Ho Ma, Hui Fang, Yuming Xu, Jingwei Li, Bing Zhang, Yun Xu, Yannie O Y Soo, Vincent C T Mok, Simon C H Yu, David S Liebeskind, Ka Sing Wong, Thomas W Leung

Ann Neurol, 2019 May

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈硬化性疾患における血行動態と脳卒中リスク

💬 AI 要約

  • 本研究は、症候性頭蓋内動脈硬化性狭窄（sICAS）の血行力学的特徴が脳卒中再発リスクと関連するかどうかを調査することを目的としています。
  • CT血管造影（CTA）に基づく数値流体力学（CFD）モデルを用い、50〜99%のICASに起因する急性虚血性脳卒中患者を対象としたコホート研究を実施し、各sICAS病変において病変後および病変前の圧力比（PR）と壁せん断応力比（WSSR）を算出しました。
  • 全体で245人の患者が解析され、低PR（中央値以下）および高WSSR（第4四分位数以上）の患者で、同一領域での再発性虚血性脳卒中（SIT）の発生率がそれぞれ有意に高く、低PRは調整ハザード比3.16、高WSSRは3.05という結果が得られました。
  • 本研究は、CFDを用いた血流シミュレーション技術が頭蓋内動脈硬化性疾患の解析に寄与することを示し、低灌流および動脈間塞栓が虚血性脳卒中の一般的な発症機序であると支持する新たな知見を提供しています。

(054) Cebral

📕 書誌情報

Local Hemodynamic Conditions Associated with Focal Changes in the Intracranial Aneurysm Wall.

J R Cebral, F Detmer, B J Chung, J Choque-Velasquez, B Rezai, H Lehto, R Tulamo, J Hernesniemi, M Niemela, A Yu, R Williamson, K Aziz, S Shakur, S Amin-Hanjani, F Charbel, Y Tobe, A Robertson, J Frösen

AJNR Am J Neuroradiol, 2019 Mar

💬 AI 翻訳タイトル

局所血行動態条件と頭蓋内動脈瘤壁の局所変化との関連

💬 AI 要約

  • 本研究は、局所血行動態要因と手術中に観察される動脈瘤壁の局所的変化との関連を明らかにすることを目的とした。
  • 3D画像から構築したCFD（computational fluid dynamics）モデルを用い、65例の手術治療を受けた動脈瘤において、アテローム性（黄色）、過形成性（白色）、薄い（赤色）、破裂部位、および正常（親動脈に類似）といった異なる視覚的領域を同定し、壁面剪断応力、振動剪断指数、相対滞留時間、壁面剪断応力勾配および発散、勾配振動数、動的圧力などの血行動態指標を算出してMann-Whitney検定により比較した。
  • その結果、過形成性領域は正常領域に比べ平均壁面剪断応力と圧力が低く、アテローム性および過形成性領域は薄い領域に比べ相対滞留時間と振動剪断指数が高いことが明らかとなり、また、薄い領域は血流のストリームに沿って配置される一方で、アテローム性および過形成性領域は渦流ゾーンに沿って配置される傾向が示された。
  • これらの知見は、局所血行動態が動脈瘤壁の視認可能な局所変化と関連しており、低く振動性の壁面剪断応力を伴うゆっくりと渦巻く血流がアテローム性および過形成性変化と、高く一様な壁面剪断応力を伴う高流速状態が壁の薄化と関連していることを示唆している。

(055) Alqadi[14]

📕 書誌情報

Cerebral arteriovenous malformation venous stenosis is associated with hemodynamic changes at the draining vein-venous sinus junction.

Murad Alqadi, Denise Brunozzi, Andreas Linninger, Sepideh Amin-Hanjani, Fady T Charbel, Ali Alaraj

Med Hypotheses, 2019 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

脳動静脈奇形における静脈狭窄は、排出静脈と硬膜静脈洞接合部における血行動態変化と関連している

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動静脈奇形（AVM）の排出静脈狭窄が、排出静脈と硬膜静脈洞の接合部における血行動態変化とどのように関連しているかを解明することである。
  • 先行研究で定量的磁気共鳴血管造影を用いてAVMの動脈供給血流の異常性が示されたことや、他の血管（頸動脈や透析動静脈瘻）における計算流体力学（CFD）解析と同様の手法を参照し、病態を評価した。
  • 解析の結果、AVM回路における流量の増加と血管壁の弾性・剛性の違いから生じる血流乱流が、局所的な低せん断応力および流れの不整合を引き起こし、静脈内膜過形成および進行性狭窄の発生に寄与することが示唆された。
  • 以上の知見から、CFDを用いたAVM排出静脈狭窄の解剖学的および血行動態的特徴の詳細な評価が、AVM患者の治療戦略の改善に資する可能性があると結論付けられる。

(056) Ravindran[34]

📕 書誌情報

Endothelialization following Flow Diversion for Intracranial Aneurysms: A Systematic Review.

K Ravindran, M M Salem, A Y Alturki, A J Thomas, C S Ogilvy, J M Moore

AJNR Am J Neuroradiol, 2019 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤に対するフローダイバーション後の内皮化：システマティックレビュー

💬 AI 要約

  • 本研究は、内皮化の役割に焦点を当て、頭蓋内動脈瘤治療におけるフローダイバーターの作用機序を検討した文献をシステマティックにレビューすることを目的とした。
  • Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses [PRISMA]ガイドラインに従い、PubMed、Cochrane Central Register of Controlled Trials、MEDLINE、EMBASE、およびWeb of Scienceなど複数のデータベースから、臨床および前臨床モデルに関する研究を包括的に検索した。
  • 検索の結果、10件の論文が選定され、そのうち2件はヒト患者を対象に、残りの8件はウサギまたはブタを用いた前臨床モデルで内皮化を評価しており、評価手法には光学的コヒーレンス断層撮影 [Optical Coherence Tomography] や走査型電子顕微鏡 [Scanning Electron Microscopy] が用いられた。
  • しかし、研究デザインの異質性が存在するため、フローダイバーター挿入後の内皮化の時間的関係に関する現行データは主に前臨床研究に依存しており、装置ストラットに沿った細胞の起源（周囲の内皮細胞由来か循環内皮前駆細胞 [Circulating Endothelial Progenitor Cells] によるものか）は依然として明確でないことが示唆された。

(057) Tanioka[10]

📕 書誌情報

Quantification of hemodynamic irregularity using oscillatory velocity index in the associations with the rupture status of cerebral aneurysms.

Satoru Tanioka, Fujimaro Ishida, Tomoyuki Kishimoto, Masanori Tsuji, Katsuhiro Tanaka, Shinichi Shimosaka, Mitsuru Toyoda, Nobuhisa Kashiwagi, Takanori Sano, Hidenori Suzuki

J Neurointerv Surg, 2019 Jun

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤の破裂状態との関連におけるオシレート速度指数を用いた血行動態不規則性の定量化

💬 AI 要約

  • 本研究は、オシレート速度指数 (OVI) と脳動脈瘤の破裂状態との関連を解明することを目的とした。
  • 脈動流条件下でのComputational Fluid Dynamics (CFD) を用いて、129個の破裂および未破裂脳動脈瘤が解析され、OVIの中央値0.006に基づき高OVI群と低OVI群に分類された。
  • 高OVIは、破裂脳動脈瘤、形状の不規則性、複雑かつ不安定な流れパターンと有意に関連し、形態学的パラメータ（最大径、アスペクト比、射影比、サイズ、開口部面積に対する体積比）が高く、また壁せん断応力およびその勾配が低い一方、Oscillatory Shear IndexおよびGradient Oscillatory Numberが高いことが示された。
  • これらの結果は、OVIが脳動脈瘤の破裂状態およびリスクの診断に有用な血行動態パラメータとなり得ることを示唆している。

(058) Saqr[20]

📕 書誌情報

Evidence for non-Newtonian behavior of intracranial blood flow from Doppler ultrasonography measurements.

Khalid M Saqr, Ossama Mansour, Simon Tupin, Tamer Hassan, Makoto Ohta

Med Biol Eng Comput, 2019 May

💬 AI 翻訳タイトル

ドップラー超音波測定による頭蓋内血流の非ニュートン性挙動に関する証拠

💬 AI 要約

  • 本研究は、頭蓋内血流のCFD解析において非ニュートン効果が無視できるという仮説の妥当性を検証することを目的とした。
  • 方法として、16名の被験者に対して内頸動脈（ICA）、中大脳動脈（MCA）、および前交通動脈（AComA）の収縮期および拡張期の血管径と血流速度をドップラー超音波（DUS）で測定し、Hagen-Poiseuilleの厳密解を用いてNewtonianモデルおよびCarreau、power-law、Herschel-Bulkleyの各non-Newtonianモデルで壁面せん断応力（WSS）を算出した。
  • 結果として、ICAにおいてNewtonianモデルとnon-Newtonianモデル間で統計的に有意な差（P < 0.0001）が認められ、MCAおよびAComAでも多くの場合で同様の差異が観察され、誤差範囲は-27%から30%（0.2～2.2 Pa）に及んだ。
  • 結論として、得られた証拠は、Newtonian仮定が頭蓋内血流のCFD解析における物理的解釈に影響を与える誤差を引き起こす可能性があることを示唆しており、非ニュートン性挙動を考慮する必要性を支持している。

(059) Chivukula[16]

📕 書誌情報

Reconstructing patient-specific cerebral aneurysm vasculature for in vitro investigations and treatment efficacy assessments.

Venkat Keshav Chivukula, Michael R Levitt, Alicia Clark, Michael C Barbour, Kurt Sansom, Luke Johnson, Cory M Kelly, Christian Geindreau, Sabine Rolland du Roscoat, Louis J Kim, Alberto Aliseda

J Clin Neurosci, 2019 Mar

💬 AI 翻訳タイトル

患者特異的脳動脈瘤血管構造の再構築によるin vitro検討および治療効果評価

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳内動脈瘤周囲の血行動態が動脈瘤の発生、成長および破裂に重要な役割を果たすことから、血流の可視化と計測を可能にするin vitroモデルの作成により、外科手術計画の補助を目的としている。
  • 6例の脳動脈瘤を有する患者の三次元回転血管造影（3DRA）データを基に、3Dプリンティング、屈折率マッチングおよびシリコン鋳造を含む多段階プロセスを用いてin vitroモデルを作成し、各モデルには市販の患者特異的エンドバスキュラー・デバイス（コイルおよび/またはステント）が適用された。
  • 得られたin vitroフローファントムは実スケールに再現され、屈折率マッチングを行った作動流体により光学的透明性が確認され、シンクロトロンX線マイクロトモグラフィーによる高解像度撮影から、血管腔、動脈瘤嚢およびデバイスの形状が評価され、寸法誤差は約O(100 μm)であった。
  • これにより、3Dプリンティング技術を用いて寸法精度が高く光学的に透明な患者特異的脳動脈瘤のin vitroフローファントムを構築することが可能であり、動脈瘤の血行動態解析や治療計画、予後予測に寄与することが示された。

(060) Kimura[6]

📕 書誌情報

Detection of Hemodynamic Characteristics Before Growth in Growing Cerebral Aneurysms by Analyzing Time-of-Flight Magnetic Resonance Angiography Images Alone: Preliminary Results.

Hidehito Kimura, Kosuke Hayashi, Masaaki Taniguchi, Kohkichi Hosoda, Atsushi Fujita, Takeshi Seta, Akio Tomiyama, Eiji Kohmura

World Neurosurg, 2019 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

成長中の脳動脈瘤における拡大前の血行動態特性の検出：TOF-MRA画像のみを用いた解析の予備的結果

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、TOF-MRA（Time-of-Flight Magnetic Resonance Angiography）画像のみを用いて、成長中の脳動脈瘤が拡大する前の血行動態特性を解析し、将来的な動脈瘤成長の要因を探ることである。
  • 方法として、2013年4月から2017年3月に治療を受けた成長中の未破裂動脈瘤（成長群）と、5年以上成長しなかった安定した動脈瘤（安定群）を後ろ向きにレビューし、TOF-MRAデータを3次元血管形状データに変換、格子ボルツマン法を用いた独自のCFDツールにより[streamline]、[wall shear stress (WSS)]、振動剪断指数の3つの血行動態指標を算出した。
  • 結果として、6例の成長群と6例の安定群の動脈瘤を解析したが、成長群では安定した低WSS領域付近で収縮期尖峰時にWSSが一過性に増加し、対照的に安定群の3例では心周期のどの時点でもWSSの増加が認められなかった。
  • 結論として、収縮期の尖峰時における局所的なWSSの増加が、近い将来における脳動脈瘤の拡大のリスク因子となる可能性が示唆された。

(061) Detmer[57]

📕 書誌情報

Associations of hemodynamics, morphology, and patient characteristics with aneurysm rupture stratified by aneurysm location.

Felicitas J Detmer, Bong Jae Chung, Carlos Jimenez, Farid Hamzei-Sichani, David Kallmes, Christopher Putman, Juan R Cebral

Neuroradiology, 2019 Mar

💬 AI 翻訳タイトル

動脈瘤の位置で層別化した際の血行動態、形態学、および患者特性と動脈瘤破裂との関連性

💬 AI 要約

  • 本研究は、血行動態、形態学、および患者の年齢・性別と動脈瘤破裂との関連性を、動脈瘤の位置に応じて検討することを目的としている。
  • 画像に基づくモデルを用い、20項目の血行動態パラメータと17項目の形態学的パラメータを1931例の破裂例と非破裂例に対して単変量ロジスティック回帰で比較し、さらに性別、年齢群、分岐部対側壁動脈瘤による破裂率の違いを評価した。
  • その結果、破裂した動脈瘤は非破裂例に比べ形状が不規則で、流速の増加、高い壁せん断応力、振動性せん断および不安定で複雑な流れなどの不利な血行動態環境に曝されていることが明らかとなり、これらの関連性は各動脈瘤の位置で一貫していた。
  • 最終的に、本研究は、不利な形態と血行動態が動脈瘤破裂に関連しているのみならず、若年、男性、及び分岐部動脈瘤という患者特性とも関係していることを示し、動脈瘤破裂の機序解明に貢献した。

(062) Janiga[12]

📕 書誌情報

Quantitative assessment of 4D hemodynamics in cerebral aneurysms using proper orthogonal decomposition.

Gábor Janiga

J Biomech, 2019 Jan 03

  • Keywords: Computational fluid dynamics (CFD), Flow visualization, Intracranial aneurysms, Phase-Contrast Magnetic Resonance Imaging (PC-MRI), Proper orthogonal decomposition (POD), Quantitative comparison
  • DOI
  • PubMed
  • Google Scholar
  • OpenCitations [12]

💬 AI 翻訳タイトル

固有直交分解を用いた脳動脈瘤における4D血行動態の定量評価

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳動脈瘤における複雑な時間変化を呈する4D血行動態データの定量評価のために、固有直交分解 (POD [Proper Orthogonal Decomposition]) の有用性を検討することを目的とした。
  • 本研究では、複雑な時空間的流動情報を固有直交分解を用いてシステムの複雑性を低減させ、PC-MRIによる血流測定と2例の個別化脳動脈瘤に対するCFD [Computational Fluid Dynamics] シミュレーションとを比較し、さらにモード保証基準 (MAC [Modal Assurance Criterion]) を用いて最もエネルギーが高い個々のモードを客観的に特徴づけた。
  • 解析の結果、最もエネルギーの高い流動モードが全体運動エネルギーの約90%を占めることが明らかとなり、スペクトルエントロピー [spectral entropy] と呼ばれる単一の指標がパルス状流動データの定量比較に適用され、特にケース1で良好な一致が示された。
  • これらの結果は、提案されたPODに基づく定量的手法が時間依存性を有する血行動態データの複雑性を効果的に低減し、4D流動の比較および検証において有用なツールとなり得ることを示している。

(063) Conti[3]

📕 書誌情報

Reversed Auxiliary Flow to Reduce Embolism Risk During TAVI: A Computational Simulation and Experimental Study.

Michele Conti, Stijn Vandenberghe, Stefania Marconi, Enrico Ferrari, Rodrigo M Romarowski, Simone Morganti, Ferdinando Auricchio, Stefanos Demertzis

Cardiovasc Eng Technol, 2019 Mar

💬 AI 翻訳タイトル

逆補助流を用いたTAVI中の塞栓リスク低減：計算シミュレーションおよび実験的研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、TAVI（経カテーテル大動脈弁植込み術）手技中における塞栓リスクを低減するため、右鎖骨下動脈（RSA）からの逆補助流を利用した新たなエンボ除去手法の有効性を検証することである。
  • 実験系とin silico（コンピュータシミュレーション）解析を組み合わせ、一定流入条件下で大動脈弁付近に粒子を放出し、超大動脈枝内での捕捉をシミュレートするフレームワークが構築された。
  • 結果として、上行大動脈からの4 L/minの一定流入の下、RSAからの0.5 L/minの一定逆補助流が腕頭動脈への粒子進入を防止することが示され、また、流体の大口径流分布が粒子の分布を決定することが明らかとなった。
  • 結論として、本研究はin vitro実験とin silico解析の統合により、右鎖骨下動脈からの逆補助流を用いたエンボ除去技術がTAVI中の脳塞栓防御の新たなソリューションとして設計および評価可能であることを示している。

(064) Yadollahi-Farsani[7]

📕 書誌情報

A New Method for Simulating Embolic Coils as Heterogeneous Porous Media.

Hooman Yadollahi-Farsani, Marcus Herrmann, David Frakes, Brian Chong

Cardiovasc Eng Technol, 2019 Mar

💬 AI 翻訳タイトル

不均質多孔質媒体としての塞栓コイルのシミュレーションのための新手法

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤内におけるコイルの配置が血流動態に与える影響を解明するため、従来の方法に代わる不均質多孔質媒体アプローチを新たに提案することである。
  • 手法として、まず実際に展開されたコイルを用いた直線円筒内の圧力降下をCFDシミュレーションにより計算し、次に三種類の解剖学的動脈瘤形状に対して不均質多孔質媒体モデルを適用した。
  • 結果として、不均質モデルによって予測された血液の運動エネルギーは従来の幾何学的シミュレーションと高い一致を示し、均質多孔質モデルでは動脈瘤内の血液運動エネルギーが過大評価された。
  • 結論として、提案された不均質アプローチは、従来法と比較してメッシュ要素数を大幅に削減できると同時に、均質モデルより高精度な血流動態解析を可能にすることを示している。

(065) Liang[64]

📕 書誌情報

Towards the Clinical utility of CFD for assessment of intracranial aneurysm rupture - a systematic review and novel parameter-ranking tool.

Li Liang, David A Steinman, Olivier Brina, Christophe Chnafa, Nicole M Cancelliere, Vitor M Pereira

J Neurointerv Surg, 2019 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤破裂評価のためのCFDの臨床応用に向けて - システマティックレビューと新規パラメータランク付けツール

💬 AI 要約

  • 本研究は、頭蓋内動脈瘤（Intracranial Aneurysms: IAs）の破裂リスク評価において、CFD（Computational Fluid Dynamics）の臨床応用を実現するための主要な課題を明らかにし、新たなパラメータランク付けツールを提案することを目的としている。
  • PubMedで抽出された231件のCFD研究の中から、46件の基準を満たす研究（合計2791例の動脈瘤を対象）を選定し、各研究の種類、境界条件、ソルバー解像度、パラメータ定義、幾何学的および血行動態パラメータ、ならびに得られた結果を詳細に記録・分析した。
  • 解析の結果、アスペクト比、動脈瘤サイズ、低壁せん断応力領域、平均壁せん断応力、およびサイズ比が頭蓋内動脈瘤破裂と最も強く相関するパラメータとして特定された一方で、パラメータ定義のばらつき、ソルバーの空間的・時間的解像度、サイクル数の違いや流入流量などの情報欠如が判明した。
  • これらの知見に基づき、本研究は標準化の推進および前向き研究の必要性を強調し、CFDの臨床利用を促進するための基盤を構築することに貢献している。

(066) Zhang[15]

📕 書誌情報

High wall shear stress beyond a certain range in the parent artery could predict the risk of anterior communicating artery aneurysm rupture at follow-up.

Xin Zhang, Tamrakar Karuna, Zhi-Qiang Yao, Chuan-Zhi Duan, Xue-Min Wang, Shun-Ting Jiang, Xi-Feng Li, Jia-He Yin, Xu-Ying He, Shen-Quan Guo, Yun-Chang Chen, Wen-Chao Liu, Ran Li, Hai-Yan Fan

J Neurosurg, 2019 Sep 01

  • Keywords: ACA = anterior cerebral artery, ACoA = anterior communicating artery, CFD = computational fluid dynamics, CWT = circumferential wall tension, DSA = digital subtraction angiography, MRA = MR angiography, SAH = subarachnoid hemorrhage, TCCD = transcranial color-coded duplex, WSS = wall shear stress, anterior communicating artery aneurysm, hemodynamics, risk of rupture, vascular disorders, wall shear stress
  • DOI
  • PubMed
  • Google Scholar
  • OpenCitations [15]

💬 AI 翻訳タイトル

親動脈内における一定範囲を超える高い壁剪断応力は追跡調査時の前交通動脈瘤破裂リスクを予測する可能性がある

💬 AI 要約

  • 本研究は、臨床および形態学的基準の中で血行力学が動脈瘤の成長および破裂の主要な予測因子であることに着目し、親動脈内のどの血行力学的パラメータが前交通動脈（ACoA）瘤の破裂を独立して予測できるかを検討することを目的とした。
  • 研究では、3Dデジタルサブトラクション血管造影で確認されたACoA瘤患者162例（破裂130例、非破裂32例）を対象とし、形態学的および局所血行力学的パラメータを評価し、磁気共鳴血管造影および経頭蓋カラードプラ超音波検査により壁剪断応力（WSS）の大きさを算出した。
  • 単変量解析ではWSS、周囲壁張力、年齢、A1およびA2セグメント間の角度、サイズ比、動脈瘤角、形状の不規則性および高血圧（グレードII）が有意であり、多変量解析と二分割線形回帰モデルにより、親動脈内のWSSが12.3 dyne/cm2を超えるとACoA瘤破裂リスクが著しく増加することが示された。
  • これらの結果は、従来のCFD [computational fluid dynamics] 技術に代わる、追跡期間中に手術や塞栓術を行わなかった患者に対する前交通動脈瘤破裂リスクのスクリーニングツールとして、親動脈のWSSが信頼性の高い血行力学的パラメータとなり得ることを示唆している。

(067) Kimura[9]

📕 書誌情報

Clear Detection of Thin-Walled Regions in Unruptured Cerebral Aneurysms by Using Computational Fluid Dynamics.

Hidehito Kimura, Masaaki Taniguchi, Kosuke Hayashi, Yosuke Fujimoto, Youichi Fujita, Takashi Sasayama, Akio Tomiyama, Eiji Kohmura

World Neurosurg, 2019 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学を用いた未破裂脳動脈瘤内の薄壁領域の明確な検出

💬 AI 要約

  • 本研究は、ユーザーフレンドリーなソフトウェアを用い、新たなパラメータであるwall shear stress vector cycle variation [WSSVV]を導入することにより、未破裂脳動脈瘤内の薄壁領域（TIWRs）を特定することを目的とした。
  • 本研究では12例の未破裂脳動脈瘤を対象とし、WSSVVイメージングにおけるmaximum color bar value [MCBV]の適切な調整および術中撮影画像とWSSVVカラーマップの位置合わせを行い、薄壁領域（TIWRs）と厚壁領域（TKWRs）の比較解析を実施した。
  • 感度および特異度の解析の結果、最適なMCBVが500に設定された場合に、感度0.89、特異度0.94を示し、全てのTIWRsが低WSSVV値、TKWRsが高WSSVV値に対応し、統計的有意差（P < 0.01）が認められた。
  • 以上の結果から、低WSSVV値は脳動脈瘤内の薄壁領域を信頼性高く予測する指標となり得るため、これにより手術操作中の安全性向上に寄与する可能性が示唆される。

(068) Lauric[13]

📕 書誌情報

Induction of aneurysmogenic high positive wall shear stress gradient by wide angle at cerebral bifurcations, independent of flow rate.

Alexandra Lauric, James E Hippelheuser, Adel M Malek

J Neurosurg, 2019 Aug 01

  • Keywords: BA = basilar artery, CFD = computational fluid dynamics, EC = endothelial cell, MCA = middle cerebral artery, TAVel = time-averaged velocity, TAWSS = time-averaged wall shear stress, TAWSSG = TAWSS gradient, WSS = wall shear stress, WSSG = WSS gradient, bifurcation apex, intracranial aneurysms, vascular disorders, wall shear stress
  • DOI
  • PubMed
  • Google Scholar
  • OpenCitations [13]

💬 AI 翻訳タイトル

流量に依存しない広い角度による脳分岐部での動脈瘤形成性高正壁面せん断応力勾配の誘導

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳動脈分岐部における分岐幾何学の局所的な先端部血行力学への影響、特に動脈瘤形成と関連する高正壁面せん断応力勾配（WSSG）の発生に焦点を当てた。
  • 解析には、対称幾何学（分岐角60°～180°）、非対称幾何学（分岐枝角30°/60°および30°/90°）および湾曲した親血管（分岐角60°～120°）を持つパラメトリック分岐モデルに対し、標準および倍速流量条件下で計算流体力学（CFD）シミュレーションを実施し、患者由来モデルによる検証も行った。
  • 結果として、狭い対称分岐では保護的な負の先端部WSSGが見られる一方、85°以上の角度においては動脈瘤形成性の正WSSGに転換し、さらに非対称分岐や湾曲した親血管では、特定の枝や外側曲線において正WSSGが発現し、分岐角と流量の上昇に伴い高い壁面せん断応力と正WSSGの面積が拡大することが明らかとなった。
  • 以上の結果は、分岐および流入血管の幾何学が先端部のせん断力とその空間勾配に強く依存していることを示し、広い分岐角による動脈瘤形成性正WSSGの発現が、分岐角の不利な幾何学と血管内皮の分子応答に基づく機械伝達機構として動脈瘤発生に寄与する可能性を示唆している。

(069) Lauric[14]

📕 書誌情報

Proximal Parent Vessel Tapering is Associated With Aneurysm at the Middle Cerebral Artery Bifurcation.

Alexandra Lauric, Kilian Greim-Kuczewski, Alexei Antonov, Gabriel Dardik, Jane K Magida, James E Hippelheuser, Kenichi Kono, Adel M Malek

Neurosurgery, 2019 May 01

💬 AI 翻訳タイトル

近位親血管のテーパリングは中大脳動脈分岐部における動脈瘤と関連している

💬 AI 要約

  • 本研究は、中大脳動脈 (MCA) 分岐部における動脈瘤の形成と、血管のテーパリング（tapering）が関係しているかどうかを明らかにすることを目的としている。
  • 33人の未破裂MCA動脈瘤患者から得られた両側性カテーテル3次元回転血管造影データセットおよび44件の健常者データセットを用い、MCA M1セグメント上で等間隔断面を生成し断面積を測定するとともに、計算流体力学（CFD）シミュレーションを実施した。
  • その結果、動脈瘤を有するMCAは対側および健常なMCAと比較して有意に低いTaperingRatioを示り、CFDシミュレーションにより血管のテーパリングが流速の加速および分岐部尖頭での壁面剪断応力（WSS）とその勾配の増加を引き起こすことが示された。
  • これらの知見は、MCA M1セグメントにおける新たに認識された進行性の遠位テーパリング現象が、分岐部尖頭における増大した血行動態的応力を介して動脈瘤の発症および進展に寄与する可能性を示唆している。

(070) Li[5]

📕 書誌情報

Differences in Pressure Within the Sac of Human Ruptured and Nonruptured Cerebral Aneurysms.

Yiping Li, Mark Corriveau, Beverly Aagaard-Kienitz, Azam Ahmed, David Niemann

Neurosurgery, 2019 Jun 01

💬 AI 翻訳タイトル

ヒト破裂性および非破裂性脳動脈瘤嚢内圧の差異

💬 AI 要約

  • 本研究は、破裂脳動脈瘤と非破裂脳動脈瘤の血行力学的な差異を評価し、嚢内圧記録が個別の破裂リスク評価において有用である可能性を検討することを目的としている。
  • 血管内治療中、標準的な1.8-Fr 200 m長のマイクロカテーテルを用い、動脈瘤の頂部に挿入した後、プロキシマルエンドに動脈圧トランスデューサを接続して嚢内圧を測定し、68例（破裂28例、非破裂40例）のデータを収集した。
  • 結果として、破裂脳動脈瘤は非破裂脳動脈瘤と比較して、収縮期および平均動脈圧が有意に低く、加えて脈圧も著しく狭いことが明らかになった（P = .0008, P = .0001）。
  • これらの知見は破裂および非破裂動脈瘤間に固有の血行力学的差異が存在することを示唆しており、デジタルサブトラクション血管造影中に得られる嚢内圧記録が、動脈瘤のリスク層別化や今後の研究への有望な新パラメータとなる可能性を示している。

(071) Nambu[19]

📕 書誌情報

High Pressure in Virtual Postcoiling Model is a Predictor of Internal Carotid Artery Aneurysm Recurrence After Coiling.

Iku Nambu, Kouichi Misaki, Naoyuki Uchiyama, Masanao Mohri, Takashi Suzuki, Hiroyuki Takao, Yuichi Murayama, Kazuya Futami, Tomoki Kawamura, Yasushi Inoguchi, Teruo Matsuzawa, Mitsutoshi Nakada

Neurosurgery, 2019 Mar 01

💬 AI 翻訳タイトル

仮想ポストコイリングモデルにおける高圧が内頸動脈動脈瘤コイリング後の再発の予測因子である

💬 AI 要約

  • 本研究は、CFD（computational fluid dynamics）解析を用い、コイリング後の頭蓋内動脈瘤再発に対する最も有力な血行動態予測因子を明らかにすることを目的とした。
  • 治療前の患者特異的三次元回転血管造影データを用いて、50例の内頸動脈動脈瘤（再開通7例、安定43例）のプレコイリングモデルおよび仮想ポストコイリングモデルを作製し、流入ダイナミクス、圧力差およびウォールシアースストレスのCFD解析を実施した。
  • 結果として、再開通した動脈瘤では、プレコイリングモデルにおいて流入面積および流入速度が有意に大きく、ポストコイリングモデルにおいては仮想コイル面での圧力差が有意に高いことが示され、受信者動作特性曲線解析により圧力差（AUC = 0.967）がほかの評価パラメータよりも優れていることが明らかとなった。
  • 以上のことから、仮想ポストコイリングモデルにおける圧力差は、コイリング後の内頸動脈動脈瘤再発の強力な予測因子であると結論付けられ、本分野の血行動態評価における科学の進展に寄与する。

(072) Machi[23]

📕 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

小型脳動脈瘤の局所成長と全体成長における血行動態

💬 AI 要約

  • 本研究は、CFD（Computational Fluid Dynamics）解析に基づいて、小型脳動脈瘤の局所成長と全体成長を区別し、それぞれの拡大部位における血行動態微小環境を解析することを目的とした。
  • 前向き動脈瘤データベースからフォローアップ期間中に形状変化を示した小型動脈瘤を選出し、形状解析および3次元回転血管造影（3DRA）を用いたCFD解析を実施した。
  • 解析の結果、局所成長では低い壁面剪断応力（WSS）と高い振動剪断指数（OSI）が増大部位で観察され、一方、全体成長では増加したWSSに加え高い空間的壁面剪断応力勾配（WSSG）が確認された。
  • これらの結果は、異なる動脈瘤成長パターンに特徴的な血行動態微小環境が存在し、時空間的な病理的WSSの変化が発症要因となる可能性を示唆しており、今後の血行動態および組織学的研究において局所成長と全体成長の区別が必要であることを結論づけた。