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脳 CFD血流解析 学術文献調査 PubMed 2020

  • 『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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    • 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：2020-01-01 - 2020-12-31
    • 要約用 AI/LLM：gpt-5.1-chat-latest (OpenAI, 2026-01)
    • データ更新日：2026-01-26

(001) Allen [6]

📕 書誌情報

Simultaneous Transcatheter Double Valve Treatment of Mediastinal Radiation-Induced Severe Calcific Aortic and Mitral Stenosis.

Christopher J Allen, Tiffany Patterson, Bernard Prendergast, Ross L Roberts-Thompson, Ronak Rajani, Simon R Redwood

JACC Case Rep, 2020 Aug

  • Keywords: CEP, cerebral embolic protection, CTA, computed tomographic angiography, FEM, finite element modeling, LVOT, left ventricular outflow tract, THV, transcatheter heart valve, computational fluid dynamics, finite element simulation, mitral annular calcification, transcatheter aortic valve replacement, transcatheter mitral valve replacement

  • DOI: 10.1016/j.jaccas.2020.07.003

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 6
    • FWCI: 1.01822988
    • Citation Percentile: 77.20

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💬 AI 翻訳タイトル

縦隔放射線照射による重度石灰化大動脈弁狭窄および僧帽弁狭窄に対する同時経カテーテル二弁治療

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、縦隔放射線照射に起因する重度石灰化弁疾患を有し外科手術リスクが高い症例に対し、安全かつ実行可能な経カテーテル二弁治療のアプローチを示すことである。
  • 著者らは多様な画像技術と高度な計画支援テクノロジーを組み合わせ、経カテーテル大動脈弁置換術と僧帽弁輪石灰化に対する valve-in-MAC 手技を同時に行う手技計画とシミュレーションを実施した。
  • その結果、これらの技術を用いることで高リスク患者における複合経カテーテル治療が成功裏に遂行された。
  • 本研究は、従来困難とされる放射線誘発性重症石灰化弁疾患に対して高度な画像統合とシミュレーションを用いた同時二弁治療の有用性を示し、新たな治療戦略の可能性を示唆する。

(002) Babanezhad [14]

📕 書誌情報

Predicting Air Superficial Velocity of Two-Phase Reactors Using ANFIS and CFD.

Meisam Babanezhad, Mashallah Rezakazemi, Azam Marjani, Saeed Shirazian

ACS Omega, 2021 Jan 12

💬 AI 翻訳タイトル

ANFISおよびCFDを用いた二相反応器の空気表面速度予測

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、連続液相中の気相（バブル）流動の乱流特性を、機械学習とComputational Fluid Dynamics（CFD）を統合することで効率的に予測することである。
  • 本研究では、Eulerian法による単一サイズ計算の結果をAdaptive Neuro-Fuzzy Inference System（ANFIS）に学習させ、ガス速度および乱流渦消散率をCFD各ノードで学習して、気泡塔反応器（Bubble Column Reactor; BCR）の流動を推定した。
  • ANFISにより人工的なBCRモデルを構築した結果、高価な数値解析計算を代替でき、入力パラメータ数やメンバーシップ関数の設定が予測精度に大きく影響することが示された。
  • さらに、空気表面速度のモデルと同様のパターンで、乱流渦消散率もANFISにより高精度に予測可能であることが結論された。

(003) Mo [13]

📕 書誌情報

The Impact of Inflow Angle on Aneurysm Hemodynamics: A Simulation Study Based on Patient-Specific Intracranial Aneurysm Models.

Xiao Mo, Qianqian Meng, Xinjian Yang, Haiyun Li

Front Neurol, 2020

  • Keywords: computational fluid dynamics, fully coupled fluid-structure interaction, hemodynamics, inflow angle, intracranial aneurysms

  • DOI: 10.3389/fneur.2020.534096

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 13
    • FWCI: 0.89930524
    • Citation Percentile: 75.66

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💬 AI 翻訳タイトル

流入角度が脳動脈瘤血行動態に及ぼす影響：患者固有脳動脈瘤モデルに基づくシミュレーション研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤（IA）の流入角度が血行動態に与える影響を評価し、流入角度がIA破裂リスク予測に寄与し得るかを検討することである。
  • 患者固有のIA 3DRA画像データから再構築したモデルに対し、新規アルゴリズムを用いて複数の流入角度モデルを作成し、完全連成流体‐構造連成（FSI）シミュレーションを実施して血行動態指標を算出した。
  • その結果、流入角度の増加は、瘤内へのより直接的な血流流入、上方での流速上昇、WSSおよび流速の上昇、複雑化した流れパターン、流入領域の拡大、インピンジメント領域の瘤頸部から瘤頂部への移動など、多様な血行動態変化と関連していた。
  • 以上より、本手法は流入角度によるIA血行動態変化の解明に有用であり、流入角度とIA破裂リスクの関連に関する血行動態研究の発展に資する可能性が示唆された。

(004) Suzuki [6]

📕 書誌情報

Possibility of Worsening Flow Diversion Effect Due to Morphological Changes of a Stented Artery With Multiple Overlapping Stents for Partially Thrombosed Vertebral Artery Aneurysms.

Tomoaki Suzuki, Hitoshi Hasegawa, Kazuhiro Ando, Kouhei Shibuya, Haruhiko Takahashi, Shoji Saito, Makoto Oishi, Yukihiko Fujii

Front Neurol, 2020

  • Keywords: computational fluid dynamics, morphological change, overlapping stents, posterior circulation, vertebral artery aneurysm

  • DOI: 10.3389/fneur.2020.611124

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  • OpenAlex

    • Cited by: 6
    • FWCI: 0.56206578
    • Citation Percentile: 68.70

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💬 AI 翻訳タイトル

部分血栓化を伴う椎骨動脈瘤に対する複数重畳ステント留置後の血管形態変化によるFlow Diversion効果悪化の可能性

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、部分血栓化椎骨動脈瘤に対して複数の重畳ステントを留置した際に生じうる血管形態変化が、Flow Diversion効果を阻害し逆に動脈瘤内血流を増加させる可能性を検討することである。
  • 方法として、4例の症候性未破裂大型・巨大部分血栓化椎骨動脈瘤に対し、低プロファイル可視化型intraluminal supportステントを複数重畳し、コイルを併用せずに治療し、血管造影および臨床転帰を評価するとともに、Computational Fluid Dynamics解析により圧力差(Pd)および壁面せん断応力(WSS)を算出した。
  • 結果として、4例中3例ではステント留置後に血管形態の変化を認めず、良好な血流低減効果と症状改善が得られた一方、再発を認めた1例ではステント留置後に血管形態が変化し、動脈瘤頸部でPdが上昇し、さらに動脈瘤ドーム内への流入変化によりWSSが全般的に増加した。
  • 結論として、重畳ステントは大型・巨大血栓化椎骨動脈瘤に対するFlow Diversion治療として有用であるが、ステント留置後の血管形態変化により動脈瘤内血流が増加し負の転帰を招く可能性があるため、慎重な評価が必要である。

(005) Misaki [10]

📕 書誌情報

Prediction of Post-Embolization Recurrence of Anterior Communicating Aneurysms with A1 Segment Asymmetry by Fluid Dynamic Analysis.

Kouichi Misaki, Takehiro Uno, Iku Nambu, Akifumi Yoshikawa, Tomoya Kamide, Naoyuki Uchiyama, Mitsutoshi Nakada

J Neuroendovasc Ther, 2021

  • Keywords: cerebral aneurysm, coil embolization, computational fluid dynamics, pressure difference, recurrence after coil embolization

  • DOI: 10.5797/jnet.oa.2020-0021

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 10
    • FWCI: 0.78689209
    • Citation Percentile: 72.92

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💬 AI 翻訳タイトル

A1セグメント非対称性を有する前交通動脈瘤におけるコイル塞栓術後再発予測：流体力学解析による検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、コイル塞栓後の前交通動脈瘤において、仮想コイル面に作用する圧力と再発との関連性を明らかにすることである。
  • 治療前3D-RAデータから作成した仮想ポストコイリングモデルを用いてCFD解析を行い、A1の平均圧と仮想コイル面の最大圧との差をA1の動圧で正規化したPressure Difference（PD）を算出した。
  • 解析の結果、再発群では非再発群と比較してPDが有意に高値を示し（2.54 ± 0.24 vs. 2.12 ± 0.26, p=0.038）、ROC解析ではAUC 0.917、カットオフ値2.31で感度1.000、特異度0.833を示した。
  • 以上より、A1非対称性を伴う前交通動脈瘤に対するコイル塞栓術後の再発予測において、CFD解析に基づくPDが有用な指標となる可能性が示唆された。

(006) Daversin-Catty [71] ⭐

📕 書誌情報

The mechanisms behind perivascular fluid flow.

Cécile Daversin-Catty, Vegard Vinje, Kent-André Mardal, Marie E Rognes

PLoS One, 2020

💬 AI 翻訳タイトル

血管周囲腔における間質液流動のメカニズム

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈を取り囲む血管周囲腔（PVS）における脳脊髄液（CSF）流動の力学的メカニズムを、特に振動的成分とネットフローの両方に着目して解明することである。
  • 方法として、動脈壁の拡張、全身的CSF圧変動、および動脈の剛体運動を表現する異なる駆動力をCFD（computational fluid dynamics）モデルに適用し、PVS内のCSF速度および圧力場を数値的に解析した。
  • その結果、動脈壁拡張は60–260 μm/sの速度振幅を生じ、静的圧力勾配が存在しない場合にはネットフローは0.5 μm/s未満と小さいものの、非生理学的に長いPVSでは最大7 μm/sまで増大し、さらに生理的に妥当な大きさの静的CSF圧上昇により20–30 μm/sのネットフローが生じることが示された。
  • 結論として、動脈壁拡張、剛体運動、静的CSF圧勾配の組み合わせによって、実験結果と定量的に整合するネットおよび振動的PVS流動が形成され、ネットフローを生じさせるために必要な静的圧勾配は非常に小さいことから、その生理学的起源には未解明の部分が残されている。

(007) Hadad [31]

📕 書誌情報

Regional Aneurysm Wall Enhancement is Affected by Local Hemodynamics: A 7T MRI Study.

S Hadad, F Mut, B J Chung, J A Roa, A M Robertson, D M Hasan, E A Samaniego, J R Cebral

AJNR Am J Neuroradiol, 2021 Mar

💬 AI 翻訳タイトル

局所血行動態が脳動脈瘤壁の造影増強に及ぼす影響：7T MRI を用いた検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、7T MRI と CFD 解析を用いて、脳動脈瘤壁の造影増強が局所血行動態によってどのように影響を受けるかを明らかにすることである。
  • 方法として、23例の脳動脈瘤に対し 7T MRI と3D血管撮影を実施し、造影増強部位と非増強部位における局所血行動態指標（wall shear stress および関連パラメータ）を比較した。
  • 結果として、造影増強部位では非増強部位に比べて平均的に wall shear stress が低く、さらに部位により傾向が異なり、流入部近傍や頸部ではより高い wall shear stress 勾配がみられ、体部や遠位部では一貫して低い wall shear stress が認められた。
  • 結論として、脳動脈瘤壁の造影増強は局所の血行動態、とくに wall shear stress の大きさと分布に強く依存しており、その関連性は動脈瘤壁内の部位により異なることが示唆された。

(008) Wan [6]

📕 書誌情報

Hemodynamic Effect of the Last Finishing Coils in Packing the Aneurysm Neck.

Hailin Wan, Gang Lu, Lei Huang, Liang Ge, Yeqing Jiang, Gaohui Li, Xiaochang Leng, Jianping Xiang, Xiaolong Zhang

Front Neurol, 2020

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤頸部への最終フィニッシングコイル挿入が及ぼす血行動態効果

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、動脈瘤頸部を高密度に充填する際のフィニッシングコイルの血行動態特性を有限要素法(Finite Element Method) シミュレーションにより明らかにすることである。
  • 方法として、未破裂広頸型内頸動脈‐眼動脈分岐部動脈瘤を有する44歳女性患者に基づき、前処置、ステント留置後、通常のステント支援下コイル塞栓術(SACE)、およびフィニッシングコイル追加SACEの4種類のCFDモデルを構築し、定性的および定量的評価を行った。
  • 結果として、前処置モデルを100%とした場合、囊内平均流速はステント後で95.68%、通常SACEで24.38%、フィニッシングコイル追加SACEで13.20%まで低下し、高流速域(>0.1 m/s)はそれぞれ92.19%、9.59%、5.57%へ低減し、平均壁面せん断応力(Wall Shear Stress)は107%、25.94%、23.89%へ変化した。
  • 結論として、動脈瘤頸部をフィニッシングコイルで高密度充填することは血行動態を有利に変化させ、再発率低減に寄与する可能性が示された。

(009) McDougall [19]

📕 書誌情報

Five-year results of randomized bioactive versus bare metal coils in the treatment of intracranial aneurysms: the Matrix and Platinum Science (MAPS) Trial.

Cameron G McDougall, S Claiborne Johnston, Steven W Hetts, Anil Gholkar, Stanley L Barnwell, Juan Carlos Vazquez Suarez, Javier Massó Romero, John C Chaloupka, Alain Bonafe, Ajay K Wakhloo, Donatella Tampieri, Christopher F Dowd, Allan J Fox, Aquilla S Turk

J Neurointerv Surg, 2021 Oct

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤の治療におけるバイオアクティブコイルとベアメタルコイルの5年間の比較：Matrix and Platinum Science（MAPS）試験

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内動脈瘤に対するMatrix2コイルとベアメタルコイル（BMCs）の長期的有効性を比較し、特に12か月時点の標的動脈瘤再発（TAR）率を評価することであった。
  • 方法として、626例をMatrix2コイル群またはBMC群に無作為化し、5年間の追跡調査を実施し、TARおよび血管造影結果を解析した。
  • 結果として、Matrix2コイルはBMCsに対して非劣性であったが優越性は示されず、さらに治療後残存充填（Raymond III）がTARおよび治療後動脈瘤再出血と強く関連していた。
  • 結論として、Matrix2コイルは5年間の追跡においてBMCsと同等の成績を示したものの追加的利益は確認されず、Raymond IIIの残存充填が長期成績および出血リスクにおける重要な予測因子であることが示された。

(010) Tian [7]

📕 書誌情報

A Transparent Vessel-on-a-Chip Device for Hemodynamic Analysis and Early Diagnosis of Intracranial Aneurysms by CFD and PC-MRI.

Xin Tian, Guochao Cai, Debo Zhi, Ka Fan, Zhi-Ling Song, Bensheng Qiu, Longbin Jia, Rongke Gao

ACS Sens, 2020 Dec 24

  • Keywords: CFD, Intracranial aneurysms, hemodynamic analysis, phase contrast-MRI, vessel-on-a-chip

  • DOI: 10.1021/acssensors.0c02164

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 7
    • FWCI: 0.33723947
    • Citation Percentile: 61.35

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💬 AI 翻訳タイトル

CFDおよびPC-MRIによる脳動脈瘤の血行力学解析と早期診断のための透明Vessel-on-a-Chipデバイス

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤（IA）の早期診断および成長メカニズム解明に重要な血行力学情報を取得するため、MRI対応の透明Vessel-on-a-Chip（VOC）デバイスを開発することである。
  • 本デバイスは透明性により内部構造の可視化と実験流体中の気泡の同定を可能とし、さらに3Dプリント製スキャフォールドを用いて任意方向に容易に組み立てが可能な構造とし、CFD解析およびPC-MRI計測による流れ場の評価を実施した。
  • CFDとMRIから得られた流れ場データは高い一致性を示し、IA成長過程では内部流れおよび壁面せん断応力（WSS）がいずれも低値を呈することが示された。
  • これらの結果より、PC-MRI画像がIAの早期診断に有用であり、提案するVOCベースのMRイメージング技術は脳動脈瘤の早期診断に大きな可能性を有すると結論された。

(011) Youn [25]

📕 書誌情報

From 2D to 4D Phase-Contrast MRI in the Neurovascular System: Will It Be a Quantum Jump or a Fancy Decoration?

Sung Won Youn, Jongmin Lee

J Magn Reson Imaging, 2022 Feb

  • Keywords: 4D flow MRI, cerebral aneurysm, intracranial flow, neurovascular disease, time-resolved, velocity-encoding

  • DOI: 10.1002/jmri.27430

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 25
    • FWCI: 1.91102365
    • Citation Percentile: 86.49

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💬 AI 翻訳タイトル

神経血管系における2Dから4D位相コントラストMRIへの発展：量子的飛躍か、単なる装飾か？

💬 AI 要約

  • 本研究は、血流と血管壁の相互作用を考慮した神経血管系のヘモダイナミクス評価において、4D flow MRIが従来のCT/MR血管撮影に予後的価値を付加し得る可能性を概説することを目的とした。
  • 本総説では、並列イメージングやCompressed Sensing、radial k-space undersamplingを含む加速MRI技術により、4D flow MRIの撮像時間短縮と空間分解能維持が可能となった技術的進歩を検討した。
  • その結果、4D flow MRIは動脈瘤、動静脈シャント、アテローム性狭窄などの神経血管疾患における3次元複雑血流を可視化・定量化し、流量、速度ベクトル、圧力勾配、壁面せん断応力（wall shear stress）など多様な指標の測定が可能であることが示された。
  • 結論として、4D flow MRIは非侵襲性に加えて、超音波ドプラ法やComputational Fluid Dynamics（CFD）よりも優れた点を有し、同一モダリティで血流状態と血管壁の同時評価を可能にすることから、神経血管疾患における臨床応用の潜在性が高いことが示唆された。

(012) Copelan [19]

📕 書誌情報

Recent Administration of Iodinated Contrast Renders Core Infarct Estimation Inaccurate Using RAPID Software.

A Z Copelan, E R Smith, G T Drocton, K H Narsinh, D Murph, R S Khangura, Z J Hartley, A A Abla, W P Dillon, C F Dowd, R T Higashida, V V Halbach, S W Hetts, D L Cooke, K Keenan, J Nelson, D Mccoy, M Ciano, M R Amans

AJNR Am J Neuroradiol, 2020 Dec

💬 AI 翻訳タイトル

ヨード造影剤の最近の投与はRAPIDソフトウェアによる梗塞コア推定を不正確にする

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、静注ヨード造影剤を最近投与された延長時間帯の急性期大血管閉塞患者において、RAPIDソフトウェアが梗塞コアを過小評価するかどうかを検証することである。
  • 方法として、CTA±CTPを受けた急性虚血性脳卒中患者271例の前向きデータベースをレビューし、RAPIDによるCTP解析が実施された延長時間帯（6時間超）の大血管閉塞症例を対象として、最近（8時間以内）造影剤投与群と造影剤未使用群に二分した。
  • 結果として、多変量線形回帰分析により、最近の静注造影剤投与はRAPIDによる梗塞コア推定値の有意な低下と独立して関連しており（比例増加 = 0.34、95% CI 0.12–0.96、P = .04）、造影剤投与群は造影剤未使用群に比べて梗塞コアの過小評価が顕著であった。
  • 結論として、最近の静注造影剤投与がある場合、RAPIDの後処理による治療判断への過度の依存は避けるべきであり、特に延長時間帯の大血管閉塞患者において慎重な解釈が求められる。

(013) Salimi Ashkezari [7]

📕 書誌情報

Analysis of hemodynamic changes from aneurysm inception to large sizes.

Seyedeh Fatemeh Salimi Ashkezari, Fernando Mut, Bong Jae Chung, Anne M Robertson, Juhana Frösen, Juan R Cebral

Int J Numer Method Biomed Eng, 2021 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

動脈瘤の発生から大型化に至るまでの血行力学的変化の解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤が初期段階から大型化する過程において、血行力学的特性がどのように変化するかを体系的に明らかにすることである。
  • 方法として、4部位に存在する合計88例の動脈瘤に対し、医用画像に基づくComputational Fluid Dynamics（CFD）解析を実施し、動脈瘤嚢のみを縮小する固定ネックモデルと、ネックも同時に縮小させる成長ネックモデルの2種類の合成幾何シーケンスを作成して比較した。
  • 解析の結果、動脈瘤が大型化するにつれ、流入率は成長ネックモデルで増加し、固定ネックモデルでは低下し、さらに両モデルで流入ジェットの集中化、平均流速および壁せん断応力（WSS）の低下、流れの複雑化と不安定化、WSS の振動性増大、低WSS領域の拡大が認められた。
  • 結論として、固定ネックと成長ネックの動脈瘤では血行力学的進展過程が異なり、固定ネック動脈瘤は安定型動脈瘤に特徴的な血行力学環境へより早期に移行する一方、成長ネック動脈瘤は不利な血行力学環境へと移行する可能性が示唆された。

(014) Kuribara [7]

📕 書誌情報

Preoperatively estimated graft flow rate contributes to the improvement of hemodynamics in revascularization for Moyamoya disease.

Tomoyoshi Kuribara, Takeshi Mikami, Katsuya Komatsu, Yusuke Kimura, Sangnyon Kim, Kei Miyata, Yukinori Akiyama, Rei Enatsu, Toru Hirano, Nobuhiro Mikuni

J Stroke Cerebrovasc Dis, 2021 Jan

  • Keywords: Computational fluid dynamics, Computed tomography angiography, Computed tomography perfusion, Mean transit time, Moyamoya disease

  • DOI: 10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2020.105450

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 7
    • FWCI: 0.92557771
    • Citation Percentile: 72.65

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💬 AI 翻訳タイトル

術前に推定されたグラフト血流量はもやもや病に対する血行再建術後の血行動態改善に寄与する

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は，画像ベースのCFD（computational fluid dynamics）解析により術前に推定したグラフト血流量と，もやもや病血行再建術後急性期の血行動態変化との関連を評価することである。
  • 方法として，23名30半球側を対象に，CT angiography に基づくCFD解析により中大脳動脈に吻合される浅側頭動脈（STA）枝の流量（flow rate: FR）を算出し，術後急性期のCT perfusion による血行動態指標との相関を解析した。
  • 結果として，術前に推定されたグラフトFRは平均通過時間（mean transit time）の変化と中等度に有意な相関を示し，脳血流量および脳血液量の変化とは弱い相関にとどまり，さらにFRは年齢およびSTA径と強く相関した。
  • 結論として，術前CFD解析により推定されたグラフトFRは術後平均通過時間の改善に寄与し，STA径が術後血行動態変化に影響する重要因子となり得ることが示され，急性過灌流などの血行動態リスク評価と予後改善に資する可能性が示唆される。

(015) Sasaki

📕 書誌情報

Computational fluid dynamics simulations of flow distribution and graft designs in apicoaortic bypass.

Takashi Sasaki, Hitomi Ueda, Keiichi Itatani, Kenji Suzuki, Jiro Kurita, Shun-Ichiro Sakamoto, Yasuo Miyagi, Yosuke Ishii, Tetsuro Morota, Takashi Nitta

Gen Thorac Cardiovasc Surg, 2021 May

  • Keywords: Apicoaortic bypass, Cerebral perfusion, Computational fluid dynamics, Energy loss, Flow distribution, Graft design

  • DOI: 10.1007/s11748-020-01527-8

  • Article

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    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 11.71

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💬 AI 翻訳タイトル

心尖部大動脈バイパスにおける血流分布とグラフト設計のComputational Fluid Dynamicsシミュレーション

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、心尖部大動脈バイパスにおけるグラフト設計の違いが血流分布およびエネルギー損失（energy loss：EL）に与える影響を評価することである。
  • 方法として、左心室心尖部‐下行大動脈（LV-DsAo）バイパス術を施行した30歳患者の形状および血行動態データを用い、Computational Fluid Dynamics（CFD）解析を行い、さらに仮想的な左心室心尖部‐上行大動脈（LV-AsAo）バイパス術を構築して比較した。
  • 結果として、心拍出量（cardiac output：CO）の配分比が50:50の条件では、頭部への局所血流（regional blood flow：RBF）およびELはLV-DsAoバイパスでそれぞれ全COの16.4%および62.0 mW、LV-AsAoバイパスで32.3%および81.5 mWとなり、RBFはLV-DsAoバイパスではAsAoを通るCOの減少とともに低下したが、LV-AsAoバイパスでは一定であった。
  • 結論として、RBF分布にはグラフト設計に依存した差異がみられた一方で、ELは両グラフト設計ともAsAoを通過するCOの減少に伴い増加するという共通した傾向を示した。

(016) Galarza [7]

📕 書誌情報

Flow ventricular catheters for shunted hydrocephalus: initial clinical results.

Marcelo Galarza, Volkan Etus, Fidel Sosa, Romina Argañaraz, Beatriz Mantese, Roberto Gazzeri, Christian Garcia Montoya, Pedro de la Rosa, Antonio López Guerrero, Gerald Chaban, Ángel Giménez, José María Amigó

Childs Nerv Syst, 2021 Mar

  • Keywords: Computational fluid dynamics, Flow catheter, Hydrocephalus, New designs, Parametric, Shunt malfunction, Ventricular catheter, Ventricular catheter prototypes

  • DOI: 10.1007/s00381-020-04941-8

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 7
    • FWCI: 0.48688241
    • Citation Percentile: 56.08

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💬 AI 翻訳タイトル

水頭症シャントにおけるフローカテーテルの初期臨床成績

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、均一な流れ特性を有する新規フローベントリキュラーカテーテルの臨床的有効性と安全性を比較検討することである。
  • 方法として、CFD解析に基づき開発・選択されたプロトタイプカテーテルを、小児30例および成人10例の水頭症患者に挿入し、同時期に従来型カテーテルが挿入された43例を対照群として多施設前向き比較研究を実施した。
  • その結果、平均2年間の追跡期間においてフローカテーテル群では閉塞例が1例も認められなかったのに対し、対照群では4例のカテーテル閉塞が発生し、感染率には大きな差はみられなかった。
  • 本研究は、均一流パターンを有するプロトタイプフローカテーテルが水頭症患者に安全に使用でき、閉塞リスクの低減に寄与する可能性を示した。

(017) Narsinh [17]

📕 書誌情報

Interrater Reliability in the Measurement of Flow Characteristics on Color-Coded Quantitative DSA of Brain AVMs.

K H Narsinh, K Mueller, J Nelson, J Massachi, D C Murph, A Z Copelan, S W Hetts, V V Halbach, R T Higashida, A A Abla, M R Amans, C F Dowd, H Kim, D L Cooke

AJNR Am J Neuroradiol, 2020 Dec

💬 AI 翻訳タイトル

脳動静脈奇形に対するカラーコード定量DSAにおける血流特性測定の評価者間信頼性

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、カラーコード定量DSAを用いて算出される脳動静脈奇形(AVM)の平均通過時間(MTT)測定における評価者間信頼性を検証することである。
  • 方法として、34例の脳AVMから得られた35枚のカラーコードパラメトリックDSA画像を対象に、4名の経験豊富な神経放射線科医がMTTおよび主要流入動脈と主要流出静脈の到達時間(TTP)を独立に評価した。
  • 結果として、4名の評価者間のMTT測定に関する信頼性は低く、intraclass correlation coefficientは0.218（95% CI: 0.062–0.414）であったが、同一画像・同一流入動脈・同一流出静脈を選択した症例に限定すると信頼性はICC 0.564（95% CI: 0.367–0.717）へと改善した。
  • 本研究は、カラーコードパラメトリックDSAに基づくMTTなどの測定値は手法の感度や2次元性により評価者間の差異が大きくなり得ることを示し、標準化された投影方向・流入動脈・流出静脈の設定が信頼性向上に寄与することを結論としている。

(018) Cho [44]

📕 書誌情報

Prediction of rupture risk in cerebral aneurysms by comparing clinical cases with fluid-structure interaction analyses.

Kwang-Chun Cho, Hyeondong Yang, Jung-Jae Kim, Je Hoon Oh, Yong Bae Kim

Sci Rep, 2020 Oct 26

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤における破裂リスク予測：臨床症例と流体‐構造連成（FSI）解析の比較による検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤の治療方針決定に資するため、流体‐構造連成（FSI）解析を用いた新たな破裂リスク予測手法を提示することである。
  • 方法として、51例の患者特異的脳動脈瘤モデルをデジタルサブトラクション血管造影から構築し、まず CFD により thin-walled area（TWA）を予測した後、壁厚と機械特性を変化させて TWA 内の最大等価ひずみを FSI により算出した。
  • その結果、16通りの FSI 解析から得たクリティカルカーブを用いて破裂リスクを推定したところ、破裂例は非破裂例よりも等価ひずみが高く、両群のクリティカルカーブの特徴は明瞭に区別された。
  • 結論として、本研究で提案したクリティカルカーブに基づく破裂リスク評価は、臨床的実態との一致率が高く、脳動脈瘤の破裂リスク予測に有効なツールとなり得る。

(019) Hazeri [33]

📕 書誌情報

Regional deposition of the allergens and micro-aerosols in the healthy human nasal airways.

Mohammad Hazeri, Mohammad Faramarzi, Sasan Sadrizadeh, Goodarz Ahmadi, Omid Abouali

J Aerosol Sci, 2021 Feb

  • Keywords: Allergen, CFD, Nasal cavity, Nose-to-brain drug delivery, Particle deposition, Regional deposition

  • DOI: 10.1016/j.jaerosci.2020.105700

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 33
    • FWCI: 2.16427352
    • Citation Percentile: 87.97

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💬 AI 翻訳タイトル

健康被験者の鼻腔におけるアレルゲンおよび微小エアロゾルの局所沈着率の解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、10名の健常被験者から得られたCT画像に基づき構築した3次元鼻腔モデルを用いて、複数の解剖学的領域におけるアレルゲンおよび微小粒子の輸送・沈着特性を明らかにすることである。
  • 方法として、各鼻腔モデルを12の解剖学的領域に区分し、休息時および軽度活動時の呼吸条件下で、流れ場および微粒子輸送方程式を数値的に解析し、全体および局所の粒子沈着率を算出した。
  • 結果として、被験者間で大きなばらつきが確認され、特にIP（impaction parameter）が5 × 10^4から1.125 × 10^5の範囲で総沈着率の標準偏差が最大20%となり、またIP = 30,000では中鼻甲介および鼻咽頭領域に、IP = 300,000では前方部（Kiesselbach領域および前庭）に沈着が集中することが示された。
  • 結論として、IPが小さい場合は各領域の沈着率が比較的一様となる一方、IPの増大により解剖学的特性に依存した局所的沈着傾向が顕著となり、鼻腔内粒子沈着のメカニズム理解に重要な知見を提供することが示唆された。

(020) Vaňková

📕 書誌情報

Plasma levels of adipokines in patients with Alzheimer's disease - where is the "breaking point" in Alzheimer's disease pathogenesis?

M Vaňková, G Vacínová, J Včelák, D Vejražková, P Lukášová, R Rusina, I Holmerová, E Jarolímová, H Vaňková, B Bendlová

Physiol Res, 2020 Sep 30

  • Keywords: NA

  • DOI: NA

  • Article: NA

  • OpenAlex: NA

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

  • PubMed

  • Google Scholar: NA
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

アルツハイマー病患者におけるアディポカイン血中濃度 ― アルツハイマー病発症の「ブレークポイント」はどこに存在するのか？

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、アルツハイマー病（AD）患者におけるアディポネクチン、レプチン、アディプシンの血中濃度が、早期AD診断のバイオマーカーとして有用であるかを検討することであった。
  • 本研究では、同一プロトコルで評価したAD患者37名と対照65名を対象に、これらのアディポカイン濃度と神経心理学的指標との関連性を解析した。
  • その結果、インスリン抵抗性に関する先行研究とは異なり、AD患者では認知機能低下がアディポネクチン増加およびレプチン減少と相関し、さらに女性AD患者ではアディプシンが対照群より有意に高値を示し、年齢および罹病期間と正の相関を示したが、患者群と対照群の間に全体的な有意差は認められなかった。
  • 結論として、アディポカインは早期AD診断のバイオマーカーとしては適切ではないものの、その病態形成に重要な役割を果たしている可能性があり、AD発症へとつながるアディポカインの「ブレークポイント」の解明にはさらなる研究が必要である。

(021) Sunderland [22]

📕 書誌情報

Quantitative analysis of flow vortices: differentiation of unruptured and ruptured medium-sized middle cerebral artery aneurysms.

K Sunderland, M Wang, A S Pandey, J Gemmete, Q Huang, A Goudge, J Jiang

Acta Neurochir (Wien), 2021 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

流れ渦の定量解析：未破裂および破裂した中等大中大脳動脈瘤の鑑別

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、中大脳動脈(MCA)動脈瘤内の渦流れの時空間特性を定量化し、未破裂と破裂動脈瘤の鑑別能力を向上させることである。
  • 著者らは、47例の中等大（4–10 mm）MCA動脈瘤に対し、3D-DSAに基づく患者特異的CFDシミュレーションを実施し、従来指標に加えて渦流れの時空間特性を抽出し、SVMを用いた統計的解析を行った。
  • 渦流れ指標のみでは幾何学的指標に比べて性能がやや劣るものの（総合精度0.77 vs 0.80）、WSSに基づくモデル（0.74）より高い識別性能を示し、さらに渦流れの時空間特性を幾何学的およびWSS指標に統合することでモデル精度が0.85に向上した。
  • 以上より、中大脳動脈瘤内の渦流れの時空間特性は、破裂動脈瘤と未破裂動脈瘤の鑑別精度向上に有用である可能性が示唆された。

(022) Yoneyama [4]

📕 書誌情報

Evaluation of magnetic resonance angiography as a possible alternative to rotational angiography or computed tomography angiography for assessing cerebrovascular computational fluid dynamics.

Yuya Yoneyama, Haruo Isoda, Kenta Ishiguro, Masaki Terada, Masaki Kamiya, Kenichi Otsubo, Roshani Perera, Takashi Mizuno, Atsushi Fukuyama, Kazuya Takiguchi, Tomoya Watanabe, Takafumi Kosugi, Yoshiaki Komori, Shinji Naganawa

Phys Eng Sci Med, 2020 Dec

  • Keywords: Cine phase-contrast MR imaging (cine PC MRI), Computational fluid dynamics (CFD), Computed tomography angiography (CTA), Intracranial aneurysm, Magnetic resonance angiography (MRA), Rotational angiography (RA)

  • DOI: 10.1007/s13246-020-00936-6

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 4
    • FWCI: 0.44965262
    • Citation Percentile: 64.59

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💬 AI 翻訳タイトル

脳血管Computational Fluid Dynamics評価における回転血管撮影およびCT血管撮影の代替としてのMR血管撮影の可能性の検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳血管ファントムを用いた流れ実験により、Computational Fluid Dynamics（CFD）モデル構築において磁気共鳴血管撮影（MRA）が三次元回転血管撮影（RA）およびCT血管撮影（CTA）に代替可能であるかを評価することである。
  • 方法として、シリコーン製脳血管ファントムを用いてMRAおよび三次元cine位相コントラスト（PC）MRIを取得し、さらにRAおよびCTAデータも取得したうえで、4名の解析者が各モダリティから血管モデルを構築し、PC MRIに基づく流れ条件を用いてCFD解析を実施した。
  • 結果として、RAおよびMRAに基づくCFDの壁せん断応力（WSS）分布や流線はmicro-CTを基準としたCFDに類似したが、血管形状およびWSS値には差異がみられ、血管径、断面最大速度、平均WSSの測定精度はRAが最も高く、次いでMRA、CTAの順であった。
  • 結論として、最大速度値を除く全パラメータで良好な解析者間一致が得られたことから、非侵襲的なMRAは脳血管CFDモデル構築に十分利用可能であることが示された。

(023) Kim [11]

📕 書誌情報

Higher oscillatory shear index is related to aneurysm recanalization after coil embolization in posterior communicating artery aneurysms.

Tackeun Kim, Chang Wan Oh, Jae Seung Bang, Seung Pil Ban, Si Un Lee, Young Deok Kim, O-Ki Kwon

Acta Neurochir (Wien), 2021 Aug

  • Keywords: Computational fluid dynamic, Oscillatory shear index, Posterior communicating artery aneurysm, Recanalization

  • DOI: 10.1007/s00701-020-04607-z

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 11
    • FWCI: 0.78689209
    • Citation Percentile: 73.11

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💬 AI 翻訳タイトル

後交通動脈瘤のコイル塞栓術後再開通に関連する高オシラトリー・シア・インデックス（OSI）

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、後交通動脈（Pcom）瘤に対する血管内治療後の再開通に関与する血行力学的要因を明らかにすることである。
  • 方法として、高解像度3次元DSA画像を用いたcomputational fluid dynamics（CFD）解析を実施し、20例のPcom動脈瘤において分岐部および残存嚢部の血行力学指標（圧力、壁面せん断応力（WSS）、オシラトリー・シア・インデックス（OSI））を評価した。
  • その結果、再開通群では動脈瘤体積・高さ・ネック径が有意に大きく、血行力学的指標のうち動脈瘤部におけるOSIのみが再開通と有意に関連し、OSIが0.01増加するごとに再開通のオッズ比は1.19であった。
  • 以上より、Pcom動脈瘤に対するコイル塞栓術後の再開通には、動脈瘤部でのOSI上昇が重要な関連因子であることが示唆される。

(024) Salimi Ashkezari [39]

📕 書誌情報

Hemodynamics in aneurysm blebs with different wall characteristics.

Seyedeh Fatemeh Salimi Ashkezari, Fernando Mut, Bong Jae Chung, Alexander K Yu, Christopher J Stapleton, Alfred P See, Sepideh Amin-Hanjani, Fady T Charbel, Behnam Rezai Jahromi, Mika Niemelä, Juhana Frösen, Spandan Maiti, Anne M Robertson, Juan R Cebral

J Neurointerv Surg, 2021 Jul

💬 AI 翻訳タイトル

異なる壁特性を有する脳動脈瘤ブレブにおける血行力学

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、壁特性の異なる脳動脈瘤ブレブと局所血行力学および破裂部位との関係を明らかにすることである。
  • 方法として、術中動画に基づき、薄く赤いブレブと厚い動脈硬化性／過形成性の白色・黄色ブレブを分類し、画像ベースのcomputational fluid dynamics（CFD）解析を実施した。
  • その結果、薄いブレブは同一動脈瘤内の動脈硬化性ブレブより流入部近傍に位置する傾向を示し、流入部近傍のブレブでは流速、渦度、せん断ひずみ速度、壁面せん断応力（WSS）、およびWSS勾配が有意に高かった。
  • 結論として、ブレブの壁特性は血行力学的環境と関連し、薄いブレブは強い流れや高いWSSに曝される一方で、動脈瘤は薄いブレブ、動脈硬化性ブレブ、さらにはブレブ以外の部位でも破裂し得ることが示され、異なるブレブタイプにおける壁破綻機序のさらなる研究が必要である。

(025) Beppu [19]

📕 書誌情報

Computational Fluid Dynamics Using a Porous Media Setting Predicts Outcome after Flow-Diverter Treatment.

M Beppu, M Tsuji, F Ishida, M Shirakawa, H Suzuki, S Yoshimura

AJNR Am J Neuroradiol, 2020 Nov

💬 AI 翻訳タイトル

多孔質媒体設定を用いた数値流体力学によるフローダイバータ治療後転帰の予測

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、多孔質媒体モデルを用いたComputational Fluid Dynamics（CFD）により、フローダイバータ治療後の血管造影上の閉塞状況を予測することである。
  • 方法として、フローダイバータステントで治療された27例について、治療前の患者固有3D回転血管撮影を基にCFD解析を行い、O'Kelly–Marotta分類に基づき無造影群と造影残存群に分類して比較した。
  • 結果として、流速、壁面せん断応力、せん断率、修正流入率係数、および残留流量が無造影群で有意に低値を示し、さらに新規指標であるnormalized residual flow volumeが有効な予測因子であることが示された。
  • 結論として、normalized residual flow volumeと平均流速8.0 cm/s以上の組み合わせが治療転帰を最も高精度に予測し、ヘモダイナミクス指標がフローダイバータ治療後の閉塞予測に有用であることが示された。

(026) Munarriz [7]

📕 書誌情報

Reliability and accuracy assessment of morphometric measurements obtained with software for three-dimensional reconstruction of brain aneurysms relative to cerebral angiography measures.

Pablo M Munarriz, Eduardo Bárcena, Jose F Alén, Ana M Castaño-Leon, Igor Paredes, Luis Miguel Moreno-Gómez, Daniel García-Pérez, Luis Jiménez-Roldán, Pedro A Gómez, Alfonso Lagares

Interv Neuroradiol, 2021 Apr

  • Keywords: CFD, Intracranial aneurysm, cerebral angiography, computational geometry, image segmentation, mesh generation, subarachnoid hemorrhage

  • DOI: 10.1177/1591019920961588

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 7
    • FWCI: 0.44965262
    • Citation Percentile: 64.51

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💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤の三次元再構築ソフトウェアによって得られた形態計測値の信頼性および精度評価：脳血管撮影計測値との比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は，CTA画像を基盤としてVMTKlabを用いて三次元再構築された脳動脈瘤形態計測値の信頼性および精度を，3D-DSA計測値と比較して評価することである。
  • 方法として，くも膜下出血を呈した40例を対象に，動脈瘤のabsolute height（サイズ），neck（最大頸部幅），perpendicular height，maximum widthの4指標を算出し，ICCおよびBland–Altman解析により両手法間の一致度を評価した。
  • 結果として，absolute height，perpendicular height，maximum widthのICCは良好な一致を示したが，neckは中等度の一致に留まり，Bland–Altman解析でも頸部幅のみ平均差が有意であった。
  • 結論として，VMTKlabによる三次元形態計測は主要4指標のうち3指標で脳血管撮影と良好に一致し，頸部幅の不一致は従来の脳血管撮影における過小評価が既報であることから妥当と考えられる。

(027) Suzuki [18]

📕 書誌情報

Assessing the Hemodynamics in Residual Cavities of Intracranial Aneurysm after Coil Embolization with Combined Computational Flow Dynamics and Silent Magnetic Resonance Angiography.

Tomoaki Suzuki, Nobuyuki Genkai, Toshiharu Nomura, Hiroshi Abe

J Stroke Cerebrovasc Dis, 2020 Dec

  • Keywords: Coil embolization, Computational fluid dynamics, Hemodynamics, Recanalization, Silent magnetic resonance angiography

  • DOI: 10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2020.105290

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 18
    • FWCI: 1.46137102
    • Citation Percentile: 82.50

  • PubMed

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  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

Silent磁気共鳴血管撮影とComputational Flow Dynamicsを併用したコイル塞栓後脳動脈瘤残存腔内血行動態の評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、Silent磁気共鳒血管撮影を用いて金属アーチファクトを低減し、コイル塞栓後脳動脈瘤残存腔の血行動態をComputational Fluid Dynamics（CFD）により解析し、再開通に関連する特徴を明らかにすることである。
  • 方法として、ステントを併用しない内頸動脈—後交通動脈瘤20例を平均13.0±6.1か月フォローし、残存腔をSilent MRAで評価したうえで、形態情報を基にCFD解析を行い、圧力・圧力差・正規化壁面せん断応力・流速を算出した。
  • 結果として、Silent MRAは残存腔を良好に描出し、8例において従来のTOF-MRAと比較したところ、最大圧力領域はネック残存群では瘤壁側、ボディ充填群ではコイル表面側に局在したが、血行動態パラメータに有意差は認められなかった。
  • 結論として、Silent MRAとCFDの併用はコイル塞栓後脳動脈瘤残存腔の血行動態理解に有用であり、特にコイル表面に形成される最大圧力領域（flow-impingement zone）が将来のコイル圧縮リスクに関与する可能性が示唆された。

(028) Zhou [8]

📕 書誌情報

An assessment of how the anterior cerebral artery anatomy impacts ACoA aneurysm formation based on CFD analysis.

Geng Zhou, Jienan Wang, Weidong Liu, Wenquan Gu, Ming Su, Yong Feng, Binjie Qin, Yueqi Zhu

Br J Neurosurg, 2024 Apr

  • Keywords: Cerebral aneurysm, aneurysm model, anterior communicating artery, computational fluid dynamics

  • DOI: 10.1080/02688697.2020.1821867

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 8
    • FWCI: 0.56206578
    • Citation Percentile: 68.00

  • PubMed

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  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

CFD解析に基づく前大脳動脈（ACA）解剖学的特徴が前交通動脈（ACoA）動脈瘤形成に及ぼす影響の評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、前交通動脈（ACoA）複合体における独立した解剖学的・形態学的・血行力学的特徴を特定し、ACoA動脈瘤の発生に寄与するリスク因子を明らかにすることである。
  • 本研究では、15例の患者を対象に3D-TOF-MRA画像から患者固有モデルを構築し、逆再構築手法を用いて動脈瘤形成前の血管形態を再現した上でCFD解析を実施した。
  • 解析の結果、A1欠如群では壁せん断応力（WSS）およびA1流量が他群より有意に高く、また動脈瘤側のA1-A2角度は対側よりも小さく、高WSSは大きなA1-A2比と有意に関連していた。
  • これらの知見から、ACoA動脈瘤は高WSSに関連した病態であり、強い流入衝突と血管解剖構造がその発生に関与することが示唆された。

(029) Babanezhad [36] ⭐

📕 書誌情報

Pattern recognition of the fluid flow in a 3D domain by combination of Lattice Boltzmann and ANFIS methods.

Meisam Babanezhad, Ali Taghvaie Nakhjiri, Azam Marjani, Saeed Shirazian

Sci Rep, 2020 Sep 28

💬 AI 翻訳タイトル

Lattice Boltzmann法とANFIS法を組み合わせた3次元領域における流体流れパターンの認識

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、複雑形状や数値不安定性に起因する従来の数値流体解析（CFD）の限界を克服するため、ANFIS（adaptive neuro-fuzzy inference system）を用いて3次元キャビティ内の流体流れパターンを予測することである。
  • 本研究では、ANFISを用いて3Dキャビティ内の流れパターンを学習・予測し、その結果をGAFIS（genetic algorithm fuzzy inference system）と比較評価した。
  • 解析の結果、ANFISはGAFISと比較して流れ予測の精度が高く、3次元流れの人工的可視化において高い推定性能を示した。
  • 一方で、GAFISはANFISよりも学習時間および予測時間が短く、計算効率の面で優れていることが示され、本研究はAI手法をCFD解析補助として活用する有用性を示している。

(030) Jang [14]

📕 書誌情報

Three-dimensional bioprinting of aneurysm-bearing tissue structure for endovascular deployment of embolization coils.

Lindy K Jang, Javier A Alvarado, Marianna Pepona, Elisa M Wasson, Landon D Nash, Jason M Ortega, Amanda Randles, Duncan J Maitland, Monica L Moya, William F Hynes

Biofabrication, 2020 Oct 16

  • Keywords: aneurysm, bioprinting, endovascular treatment, hydrodynamics, thrombogenesis, tissue engineering

  • DOI: 10.1088/1758-5090/abbb9b

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 14
    • FWCI: 1.23654471
    • Citation Percentile: 80.03

  • PubMed

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  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

塞栓コイルの血管内デプロイメントのための動脈瘤保持組織構造の三次元バイオプリンティング

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、生体力学的特性および細胞環境を適切に再現できる動脈瘤モデルを作製し、塞栓デバイスの性能評価および手技訓練に資するin vitroプラットフォームを構築することである。
  • そのために、ゼラチン–フィブリンハイドロゲルを用いて動脈瘤を有する血管組織構造を三次元(3D)バイオプリントし、その内腔面にヒト脳微小血管内皮細胞(hCMECs)を播種して血管壁の細胞機能を再現した。
  • 作製したモデルは、hCMECsの付着・伸展・コンフルエンスを示し、さらに粒子画像流速計測(PIV)による流れ計測と3D CFDモデルとの比較が可能であり、加えてマイクロカテーテルを介したデタッチャブルコイルのデプロイおよび静的血漿凝固過程の観察を実施した。
  • 本研究で開発した生体模倣型in vitro動脈瘤モデルは、塞栓デバイスの生体適合性や止血効果の評価に有用であり、治療後の動脈瘤破裂リスクや治癒過程の予測に資する血行動態情報を提供する点で重要な学術的貢献を有する。

(031) Gaidzik [16]

📕 書誌情報

Hemodynamic Data Assimilation in a Subject-specific Circle of Willis Geometry.

Franziska Gaidzik, Sahani Pathiraja, Sylvia Saalfeld, Daniel Stucht, Oliver Speck, Dominique Thévenin, Gábor Janiga

Clin Neuroradiol, 2021 Sep

💬 AI 翻訳タイトル

被験者特異的Willis動脈輪形状における血行動態データ同化

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、解剖学的変異が大きいWillis動脈輪（CoW）における被験者特異的血行動態を高い確度で推定するために、4D位相コントラストMRI（4D PC-MRI）と数値流体力学（CFD）モデルを統合するデータ同化（DA）手法を提案することである。
  • 方法として、局所アンサンブル変換カルマンフィルタ（LETKF）を用い、被験者特異的CoW三次元形状に対する非定常速度場の状態推定を実施した。
  • 結果として、データ同化後の速度場の不確実性が最大90%低減し、PC-MRIの空間分解能では捉えられない後交通動脈などの血管領域においても速度値の推定が可能となり、加えて壁せん断応力（wall shear stress）分布の不確実性がCFD単独の場合と比較して2倍低減した。
  • 結論として、本研究は、複数のデータソースを統計的に統合するデータ同化により、脳血管内の詳細な血流情報を提供し、その推定の不確実性を大幅に低減できることを示した。

(032) Uno [9]

📕 書誌情報

Prediction of internal carotid artery aneurysm recurrence by pressure difference at the coil mass surface.

Takehiro Uno, Kouichi Misaki, Iku Nambu, Akifumi Yoshikawa, Tomoya Kamide, Naoyuki Uchiyama, Mitsutoshi Nakada

Neuroradiology, 2021 Apr

  • Keywords: Computational fluid dynamics, Intracranial aneurysm, Pressure difference, Recurrence after coil embolization, Virtual post-coiling model

  • DOI: 10.1007/s00234-020-02553-2

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 9
    • FWCI: 0.67447893
    • Citation Percentile: 70.59

  • PubMed

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  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

コイル塊表面における圧力差による内頚動脈瘤再発予測

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、実際のコイル面を反映した術後モデル（real post‑coiling model, RM）を用いて算出した圧力差（pressure difference, PD）が、内頚動脈瘤の再発予測因子として有用であるかを検証することである。
  • 方法として、コイル塞栓術が施行された50例の内頚動脈瘤に対し、術前データから作成した仮想術後モデル（virtual model, VM）と術後データから作成したRMの2種類の術後モデルを構築し、両モデルに基づいてPDおよびその構成3パラメータを算出した。
  • RMで算出したPDは再発群で有意に高値を示し、さらに多変量解析ではRMにおけるPDが瘤再発と独立して有意に関連し、ROC解析では高い予測精度（AUC 0.977、感度100%、特異度97.7%）を示した。
  • 以上より、コイル塞栓後の再発予測においてPDは臨床的に有用であり、特に実際のコイル面に基づくRMによるPD評価が信頼性の高い指標となることが示された。

(033) Jeon [34]

📕 書誌情報

Three-tissue microphysiological system for studying inflammatory responses in gut-liver Axis.

Joong-Won Jeon, Nakwon Choi, Seung Hwan Lee, Jong Hwan Sung

Biomed Microdevices, 2020 Sep 11

💬 AI 翻訳タイトル

腸–肝軸における炎症応答研究のための三組織マイクロフィジオロジーシステム

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、腸–肝軸における炎症応答を再現・解析するための三組織マイクロフィジオロジーシステム（microphysiological system, MPS）を開発することである。
  • 本システムでは、異なる三種類の細胞種を隔離された区画に配置し、計算流体力学（computational fluid dynamics）を用いて流路構造および流速条件を最適化した。
  • Caco-2（腸上皮）、RAW264.7（免疫細胞）、HepG2（肝細胞）を培養したMPSにおいて、LPS刺激により全区画で炎症応答が誘導され、一酸化窒素（NO）の生成が確認され、さらにルテオリンの抗炎症効果も示された。
  • これらの結果から、本三組織MPSは腸・肝・免疫細胞間の炎症メカニズムを再現可能な有用なプラットフォームであることが示された。

(034) Copelan [41] ⭐

📕 書誌情報

Brain Arteriovenous Malformation Recurrence After Apparent Microsurgical Cure: Increased Risk in Children Who Present With Arteriovenous Malformation Rupture.

Alexander Copelan, Gerald Drocton, M Travis Caton, Eric R Smith, Daniel L Cooke, Jeffrey Nelson, Adib A Abla, Christine Fox, Matthew R Amans, Christopher F Dowd, Van V Halbach, Randall T Higashida, Michael T Lawton, Helen Kim, Heather J Fullerton, Nalin Gupta, Steven W Hetts

Stroke, 2020 Oct

  • Keywords: angiography, arteriovenous malformation, brain, intracranial hemorrhages, pediatrics

  • DOI: 10.1161/STROKEAHA.120.030135

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 41
    • FWCI: 3.14756836 ⭐
    • Citation Percentile: 91.93 ⭐

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

顕微外科的治癒後に再発した脳動静脈奇形：初発破裂を呈する小児における再発リスクの増大

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、小児における脳動静脈奇形（AVM）再発リスクが成人より高いかどうか、また初発時のAVM破裂の有無によって再発リスクが異なるかを検討することである。
  • 本研究では、25歳未満で初発AVMを呈し、デジタルサブトラクション血管造影（DSA）により完全切除が確認された115例を対象に、後方視的に遅延フォローアップDSAでの再発の有無を解析した。
  • その結果、全体の10.4％、特に初発時に出血を呈した症例の16.7％にAVM再発が認められ、初発出血は再発の有意な予測因子であり、年齢が1歳高くなるごとに再発リスクは14％減少していた。
  • 本研究は、特に初発破裂を呈した小児において治癒したように見えるAVMの再発率が高いことを示し、再破裂を防ぐために画像フォローアップの重要性を強調している。

(035) Rajabzadeh-Oghaz [14]

📕 書誌情報

A data-driven model to identify high-risk aneurysms and guide management decisions: the Rupture Resemblance Score.

Hamidreza Rajabzadeh-Oghaz, Muhammad Waqas, Sricharan S Veeturi, Kunal Vakharia, Michael K Tso, Kenneth V Snyder, Jason M Davies, Adnan H Siddiqui, Elad I Levy, Hui Meng

J Neurosurg, 2021 Jul 01

  • Keywords: computational fluid dynamics, hemodynamics, intracranial aneurysm, machine learning, rupture risk, subarachnoid hemorrhage, vascular disorders

  • DOI: 10.3171/2020.5.JNS193264

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 14
    • FWCI: 1.23654471
    • Citation Percentile: 79.97

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💬 AI 翻訳タイトル

高リスク脳動脈瘤の同定と治療方針決定を支援するデータ駆動型モデル：Rupture Resemblance Score（RRS）

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、形態学的および血行力学的特徴に基づき未破裂脳動脈瘤（UIA）の破裂脳動脈瘤（RIA）への類似性を定量化するRupture Resemblance Score（RRS）の臨床的有用性を評価することである。
  • 著者らは3D digital subtraction angiographyから動脈瘤形状を再構築し、3D形態解析およびcomputational fluid dynamics（CFD）解析を行ったうえで、連続するUIA症例に対してRRSを算出した。
  • その結果、治療が推奨されたUIAは観察が推奨されたUIAよりも有意に高いRRSを示し、さらにUIATSにおいて判定が「not definitive」とされた症例はRRSによりRIA類似度に基づいて層別化された。
  • 結論として、RRSは破裂予測モデルではないものの、UIATSで判断が困難な症例において高リスクUIAの識別を補助する有用な付加的指標であることが示された。

(036) Lan [51] ⭐

📕 書誌情報

Regional High Wall Shear Stress Associated With Stenosis Regression in Symptomatic Intracranial Atherosclerotic Disease.

Linfang Lan, Haipeng Liu, Vincent Ip, Yannie Soo, Jill Abrigo, Florence Fan, Sze Ho Ma, Karen Ma, Bonaventure Ip, Jia Liu, Yuhua Fan, Jinsheng Zeng, Vincent Mok, Lawrence Wong, David Liebeskind, Thomas Leung, Xinyi Leng

Stroke, 2020 Oct

💬 AI 翻訳タイトル

症候性頭蓋内アテローム硬化性疾患における狭窄退縮と関連する局所高壁面せん断応力

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、症候性頭蓋内アテローム硬化性狭窄（sICAS）の進行・退縮機序を明らかにし、特に局所的な壁面せん断応力（WSS）の役割を検討することである。
  • 方法として、急性虚血性脳卒中または一過性脳虚血発作に起因する50〜99%のsICAS患者を対象に、CT angiography に基づく computational fluid dynamics（CFD）モデルを構築し、病変周囲のWSSを定量化した。
  • 結果として、39例中、狭窄の進行が6例、静止が15例、退縮が18例に認められ、高い最大WSSおよび広い高WSS領域が狭窄退縮と独立して関連した。
  • 結論として、最適薬物治療下では多くのsICAS病変が1年以内に退縮または静止し、高い局所WSSが狭窄退縮を促進する可能性が示され、WSSを含む血行力学がプラーク脆弱性や脳卒中リスクに与える影響についてさらなる研究が必要である。

(037) Thomas [15]

📕 書誌情報

Assessment of cerebrovascular responses to physiological stimuli in identical twins using multimodal imaging and computational fluid dynamics.

Hannah J Thomas, Usaid Rana, Channa E Marsh, Harrison T Caddy, Lachlan J Kelsey, Kurt J Smith, Daniel J Green, Barry J Doyle

J Appl Physiol (1985), 2020 Nov 01

  • Keywords: cerebrovasculature, computational fluid dynamics, function, shear stress, structure

  • DOI: 10.1152/japplphysiol.00348.2020

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 15
    • FWCI: 2.03645975
    • Citation Percentile: 87.29

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💬 AI 翻訳タイトル

マルチモーダルイメージングおよび計算流体力学を用いた一卵性双生児における生理学的刺激に対する脳血管応答の評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、高解像度イメージングと計算流体力学（CFD）を統合することで、Circle of Willis（CoW）の構造と機能をin vivoで評価する手法の実現可能性を検証することである。
  • 方法として、18〜30歳の一卵性双生児6組に対し、3T磁気共鳴血管撮影およびB-modeドプラー超音波検査を実施し、安静・過換気（hypercapnia）・運動の3条件下で脳主幹動脈の形態パラメータおよび血行動態指標（TAWSS、OSI、RRT）を解析した。
  • 結果として、血管径、血管長、屈曲度、分岐角、血流量、さらにはCFD由来のTAWSS・OSI・RRTについて、双生児間の級内相関係数（ICC）はすべて統計的に有意な一致を示さず、生理刺激に対する応答にも類似性は認められなかった。
  • 以上より、CoW構造および関連するせん断応力の生理学的刺激に対する応答には双生児間で顕著な差異が存在し、脳血管の形態・機能・健康状態が主として遺伝的に規定されるものではないことが示唆された。

(038) Natarajan [16]

📕 書誌情報

On the spectrographic representation of cardiovascular flow instabilities.

Thangam Natarajan, Daniel E MacDonald, Mehdi Najafi, M Owais Khan, David A Steinman

J Biomech, 2020 Sep 18

  • Keywords: Flow instabilities, High-frequency fluctuations, STFT, Spectrogram, Time-frequency representation

  • DOI: 10.1016/j.jbiomech.2020.109977

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 16
    • FWCI: 1.86675477
    • Citation Percentile: 85.98

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💬 AI 翻訳タイトル

心血管流れ不安定性のスペクトログラム表現に関する研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、心血管領域における拍動流の高周波不安定性をより直感的かつ包括的に可視化するため、スペクトログラムによる時間–周波数解析の有用性を示すことである。
  • 著者らは短時間フーリエ変換（STFT）に基づくスペクトログラムの理論と入力パラメータ選択の影響を整理し、各種ウィンドウ特性や表示条件がスペクトル特徴の抽出に与える効果を検討した。
  • STFT によるスペクトログラムは、連続ウェーブレット変換（CWT）などのより複雑な手法と整合するスペクトル特徴を示し、特にウィンドウ特性が最も大きな影響を及ぼすことが明らかとなった。
  • 脳動脈瘤 CFD 症例への適用により、スペクトログラムは時間変動する不安定性が広帯域（乱流様）か狭帯域（渦放出）か、あるいはその混在であるかを明確に識別できることが示された。

(039) Dazeo [10]

📕 書誌情報

Stenting as porous media in anatomically accurate geometries. A comparison of models and spatial heterogeneity.

Nicolás Dazeo, Javier Dottori, Gustavo Boroni, Ana Paula Narata, Ignacio Larrabide

J Biomech, 2020 Sep 18

💬 AI 翻訳タイトル

解剖学的に正確な形状における多孔質媒体としてのステント：モデル比較と空間的不均一性

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、流量低減ステント(flow diverter; FD)留置後の脳動脈瘤内血流解析において、多孔質媒体(porous media; PM)モデルが従来のCFD手法に代わる高速計算手法としてどの程度有効であるかを比較評価することである。
  • 方法として、未治療ケース、FDワイヤをno-slip境界条件として明示的にモデル化したケース、さらに5種類のPMモデルを対象とし、形状・大きさ・部位の異なる14例の脳動脈瘤に対して定常流条件下で有限体積法CFD解析を実施した。
  • 結果として、速度・運動エネルギー・壁面せん断応力・計算時間を各モデルで評価したところ、最も性能の低いモデルでは平均Kolmogorov–Smirnov統計量0.31および偏差0.2を示し、最良モデルではKS統計量が常に0.2未満であったほか、PMモデルの運動エネルギー誤差は＋218.3%から－73.06%の範囲で、計算時間は4.75～5.3倍の高速化を示した。
  • 結論として、FDワイヤをno-slip境界条件で表現する従来CFDと良好に一致しつつ、計算時間を4分の1以下に短縮できることが示され、とくに幾何学的特性に基づくPMモデル、とりわけ平面菱形ワイヤフレームの式に基づく不均質媒体モデルが最も優れた性能を示した。

(040) Cao

📕 書誌情報

CIC de novo loss of function variants contribute to cerebral folate deficiency by downregulating FOLR1 expression.

Xuanye Cao, Annika Wolf, Sung-Eun Kim, Robert M Cabrera, Bogdan J Wlodarczyk, Huiping Zhu, Margaret Parker, Ying Lin, John W Steele, Xiao Han, Vincent Th Ramaekers, Robert Steinfeld, Richard H Finnell, Yunping Lei

J Med Genet, 2021 Jul

  • Keywords: clinical genetics, genetics, genome-wide, nutrition and metabolism

  • DOI: 10.1136/jmedgenet-2020-106987

  • Article

  • OpenAlex: NA

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

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💬 AI 翻訳タイトル

CIC de novo 機能喪失バリアントは FOLR1 発現のダウンレギュレーションを介して脳葉酸欠乏症に寄与する

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳脊髄液中の5-メチルテトラヒドロ葉酸低値を特徴とする脳葉酸欠乏症（CFD）の新規遺伝的原因を特定することである。
  • 研究方法として、8組のCFDトリオに対して全エクソームシーケンス解析を行い、さらに48例の散発性CFD症例を用いて同定された候補バリアントの検証を行った。
  • その結果、CIC 遺伝子に生じた de novo ナンセンス変異を含む複数の希少で有害と推定されるバリアントが同定され、CIC が FOLR1、PCFT、RFC1 のプロモーター領域のオクタマー配列に結合し、p.R353X 変異によって FOLR1 発現および細胞の葉酸結合能が低下することが示された。
  • 結論として、CIC の機能喪失バリアントは FOLR1 発現の制御異常を介して CFD の発症に寄与しうることが明らかとなり、これは葉酸代謝経路以外の遺伝子がCFD発症に関与することを初めて示した発見である。

(041) Gholampour [28]

📕 書誌情報

Effect of bifurcation in the hemodynamic changes and rupture risk of small intracranial aneurysm.

Seifollah Gholampour, Saeed Mehrjoo

Neurosurg Rev, 2021 Jun

  • Keywords: Bifurcation, Blood hemodynamics, Computational fluid dynamic, Intracranial aneurysm, Ruptured risk, Wall shear stress

  • DOI: 10.1007/s10143-020-01367-3

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 28
    • FWCI: 2.24826311
    • Citation Percentile: 88.33

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💬 AI 翻訳タイトル

小型頭蓋内動脈瘤における血行動態変化と破裂リスクに及ぼす分岐の影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、中大脳動脈（MCA）小型動脈瘤における血行動態変化と破裂リスクに対する血管分岐の影響を明らかにすることである。
  • 方法として、健常者21例、分岐を有する動脈瘤患者19例、および分岐を有しない動脈瘤患者19例のMCA三次元解剖学的モデルを構築し、computational fluid dynamics（CFD）解析を実施した。
  • その結果、分岐は親動脈および動脈瘤部位における最大速度と流量を低下させる一方、最大wall shear stress（WSS）やWSS波形の位相遅れを増大させ、さらに流量と圧力勾配の位相差を約1.5倍に増加させた。
  • 結論として、同一条件下では血管分岐の存在が動脈瘤の破裂確率を約19.9％増加させることが示され、小型動脈瘤のリスク評価における分岐形態の重要性が強調された。

(042) Babanezhad [25]

📕 書誌情報

Bubbly flow prediction with randomized neural cells artificial learning and fuzzy systems based on k-ε turbulence and Eulerian model data set.

Meisam Babanezhad, Mahboubeh Pishnamazi, Azam Marjani, Saeed Shirazian

Sci Rep, 2020 Aug 14

💬 AI 翻訳タイトル

k-ε乱流モデルおよびEulerianモデルのデータセットに基づくランダム化ニューラルセル人工学習とファジィシステムによる気泡流予測

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、k-ε乱流モデルに基づく数値流体解析に代わる高速手法として、Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System（ANFIS）を用いた気液相互作用シミュレーションの加速化を図ることである。
  • 方法として、Eulerianアプローチと同一の直交座標系でANFISによる学習を行い、その後、完全メッシュレス領域に対し極座標系を用いて予測を実施し、学習段階では計算ノード情報をランダム抽出してニューラルネットワークの自然パターン学習を抑制した。
  • 結果として、ANFISによる予測はEulerian枠組みの乱流モデルによる気泡流解析と高い一致を示し、ニューラルセルが領域内で成長することで高解像度結果を提供できることが確認された。
  • 結論として、ANFISはメッシュレス特性により異なる幾何構造間の写像を可能にし、CFD境界条件に依存しない安定した学習・予測が可能であることが示され、本手法は多相流解析の新たな計算加速手段としての学術的価値を有する。

(043) Yuan [14]

📕 書誌情報

Hemodynamic and Morphological Differences Between Unruptured Carotid-Posterior Communicating Artery Bifurcation Aneurysms and Infundibular Dilations of the Posterior Communicating Artery.

Jinlong Yuan, Zhenbao Li, Xiaochun Jiang, Niansheng Lai, Xuanzhi Wang, Xintong Zhao, Degang Wu, Jiaqiang Liu, Dayong Xia, Chenlei Huang, Xinggen Fang

Front Neurol, 2020

  • Keywords: communicating artery aneurysms, computational fluid dynamic, hemodynamics, infundibular dilations, morphological

  • DOI: 10.3389/fneur.2020.00741

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 14
    • FWCI: 1.34895787
    • Citation Percentile: 81.16

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💬 AI 翻訳タイトル

未破裂内頚動脈—後交通動脈分岐部動脈瘤と後交通動脈漏斗状拡張の血行力学的・形態学的差異

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、未破裂内頚動脈—後交通動脈分岐部動脈瘤（PcomA-BA）と後交通動脈漏斗状拡張（PcomA-ID）の血行力学的および形態学的差異を明らかにし、PcomA-IDのより適切な管理に資する指標を得ることである。
  • 本研究では、2015年から2019年にDSAで診断された83例のPcomA-IDと115例の未破裂PcomA-BAを対象に、患者個別モデルに基づくcomputational fluid dynamics解析を行い、臨床・血行力学・形態学的因子の比較とロジスティック回帰解析およびROC解析を実施した。
  • 解析の結果、正規化壁せん断応力（NWSS）および4つの形態学的指標（サイズ、ICA眼動脈部とPcomAのなす角（APcomA）、ICA眼動脈部と交通部のなす角（AICA）、PcomA径（DPcomA））が両群間で有意に異なり、特にサイズ、DPcomA、APcomAが独立した特徴規定因子であることが示された。
  • ROC解析によりサイズ3.45 mm、APcomA 66.27°、DPcomA 1.24 mmがカットオフ値として得られ、これらの指標はPcomA-IDと真の動脈瘤を鑑別し、その管理方針を支援する可能性が示唆された。

(044) Wu [8]

📕 書誌情報

Deletion of liver kinase B1 in POMC neurons predisposes to diet-induced obesity.

Zhaoxia Wu, Jie Han, Jie Xue, Pengjiao Xi, Haomin Wang, Lu He, Qiming Wang, Huimin Liang, Xuguo Sun, Derun Tian

Life Sci, 2020 Oct 01

💬 AI 翻訳タイトル

POMCニューロンにおけるLiver kinase B1欠損は食餌誘導性肥満への感受性を高める

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、POMCニューロンにおけるLKB1が中枢エネルギー代謝調節および肥満感受性に果たす役割を明らかにすることである。
  • 著者らはPOMCニューロン特異的LKB1ノックアウトマウス（PomcLkb1 KO）を作製し、生理学的・形態学的・分子生物学的解析に加えて、通常食および高脂肪食下での代謝指標、脂質合成関連遺伝子および中枢エネルギー代謝を評価した。
  • その結果、PomcLkb1 KOマウスは通常条件下では異常を示さなかったが、高脂肪食負荷後には摂食量増加、肥満表現型の増強、レプチン抵抗性の上昇、視床下部炎症の悪化およびPOMCニューロン発現の低下が認められた。
  • これらの所見から、POMCニューロンにおけるLKB1がエネルギー恒常性維持に重要な役割を果たし、高脂肪食誘導性肥満および代謝疾患に対する治療標的となり得ることが結論された。

(045) Najafi [26]

📕 書誌情報

How patient-specific do internal carotid artery inflow rates need to be for computational fluid dynamics of cerebral aneurysms?

Mehdi Najafi, Nicole M Cancelliere, Olivier Brina, Pierre Bouillot, Maria I Vargas, Benedicte Ma Delattre, Vitor M Pereira, David A Steinman

J Neurointerv Surg, 2021 May

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤のCFD解析において内頸動脈流入量はどの程度患者特異的である必要があるか？

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤のCFD解析において一般化された内頸動脈（ICA）流入条件への依存が血行力学的評価に与える影響を検証することである。
  • 方法として、ICA瘤治療予定24例を対象に2D cine phase-contrast MRIでICA流量を計測し、3D rotational angiographyから構築したCFDモデルに対し、計測流量または患者のICA断面積から推定した平均流量（Qavg）でスケーリングした一般化波形を流入境界条件として課した。
  • その結果、一般化流入条件と患者特異的流入条件の間で、時間平均壁せん断応力（TAWSS）、oscillatory shear index（OSI）、spectral power index（SPI）の分布と大きさには良好な質的一致がみられ、サック平均値の相関もTAWSSでR2=0.54、OSIで0.80、SPIで0.68と中等度から良好な相関を示した。
  • 結論として、年齢および血管領域に応じた一般化流入レシピを用いても名目上の血行力学的リスク指標の層別化は可能であり、特にQavgが最も重要な因子であることから、患者特異的Qavgの計測を動脈瘤画像診断プロトコルに組み込むことで精度向上が期待される。

(046) Mutlu [11]

📕 書誌情報

Understanding the effect of effective metal surface area of flow diverter stent's on the patient-specific intracranial aneurysm numerical model using Lagrangian coherent structures.

Onur Mutlu, Ali Bahadır Olcay, Cem Bilgin, Bahattin Hakyemez

J Clin Neurosci, 2020 Oct

  • Keywords: Computational fluid dynamics (CFD), Effective metal surface area (EMSA), Flow diversion, Hyperbolic time, Lagrangian coherent structures (LCSs), Particle tracking

  • DOI: 10.1016/j.jocn.2020.04.111

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 11
    • FWCI: 0.67447893
    • Citation Percentile: 70.17

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

Lagrangian Coherent Structures を用いた患者特異的頭蓋内動脈瘤数値モデルにおけるフローダイバータステントの有効金属表面積の影響の解明

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、フローダイバータステントの有効金属表面積（EMSA）が動脈瘤内の血流流入および停滞領域形成に与える影響を患者特異的モデルを用いて評価することである。
  • 方法として、FRED 4017、FRED 4038、FRED 4539 の3種類のステントモデルを52歳女性患者の動脈瘤頸部に仮想留置し、CFD により得られた速度ベクトルに対して Lagrangian coherent structures（LCSs）、hyperbolic time、粒子追跡解析を適用した。
  • その結果、EMSA が0.42である FRED 4017 を用いた場合、他のモデルと比較して約40%多くの重量のない血流粒子が動脈瘤内に滞留し、ステント未留置時にはわずか0.35%の血流粒子しか動脈瘤内に残存しないことが示されたほか、hyperbolic time により血流粒子の滞留時間と関連する停滞領域が確認された。
  • 結論として、hyperbolic time 解析の結果は FRED 4017 留置数分後の臨床 DSA 画像と良好に一致し、EMSA が動脈瘤内の流体力学的特性および治療効果に大きな影響を及ぼすことが示唆された。

(047) Salimi Ashkezari [25]

📕 書誌情報

Hemodynamic conditions that favor bleb formation in cerebral aneurysms.

Seyedeh Fatemeh Salimi Ashkezari, Fernando Mut, Bong Jae Chung, Anne M Robertson, Juan R Cebral

J Neurointerv Surg, 2021 Mar

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤におけるブレブ形成を促進する血行力学的条件

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤（intracranial aneurysms; IAs）においてブレブ形成と関連する血行力学的および幾何学的特徴を明らかにすることである。
  • 著者らは、手術クリッピングが予定された199例270動脈瘤を対象に、術前画像から作成した患者固有モデル上でブレブを同定・除去し、Computational Fluid Dynamics（CFD）解析を実施した。
  • その結果、ブレブを有する動脈瘤は、より強く集中したinflow jet、高い流速、複雑かつ不安定な流れ、さらに最大壁面せん断応力（wall shear stress; WSS）の増加と不均一性の増大を示し、また形態的にも大型化、伸長化、ネック幅の増大、形状の歪み・不規則性が有意に認められた。
  • 以上より、強く集中したinflow jetや不安定な流れ、WSSの集中・振動性・不均一性、および大型・伸長・不規則な形状はブレブ形成を促進する要因であり、これらは脳動脈瘤の不安定性を示す指標として治療方針決定時に考慮すべきである。

(048) Nita [6]

📕 書誌情報

An Automated Workflow for Hemodynamic Computations in Cerebral Aneurysms.

Cosmin-Ioan Nita, Takashi Suzuki, Lucian Mihai Itu, Viorel Mihalef, Hiroyuki Takao, Yuichi Murayama, Puneet Sharma, Thomas Redel, Saikiran Rapaka

Comput Math Methods Med, 2020

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤における血行力学計算のための自動化ワークフロー

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤に対するCFD（Computational Fluid Dynamics）解析の臨床応用を阻む計算負荷と専門的作業の課題を解決するため、計算性能と自動化に重点を置いた実用的かつ堅牢な手法を提示することである。
  • 本研究では、GPU（Graphics Processing Unit）による高速CFDソルバと自動パラメータ選択法を用いた完全自動パイプラインを構築し、Reduced Order Modelに基づく解像度推定およびシミュレーション中の反復的解像度調整を実装した。
  • 提案手法は既報の結果および20例の脳動脈瘤症例に対してAnsys CFXと比較検証され、自動選択された空間・時間解像度は平均相対差2%という高い一致度を示した。
  • GPUによる並列化により計算効率が大幅に向上し、1症例あたりの計算時間中央値は40分と、臨床応用を支援する高い実用性が示された。

(049) Dolotova [1]

📕 書誌情報

[Analysis of local hemodynamics in complex aneurysms: an effect of the vessel arising from the dome or the neck].

D D Dolotova, E R Blagosklonova, E V Grigorieva, I V Arkhipov, N A Polunina, A V Gavrilov, V V Krylov

Zh Vopr Neirokhir Im N N Burdenko, 2020

💬 AI 翻訳タイトル

複雑脳動脈瘤における局所血行動態の解析：ドームまたはネックから分岐する血管の影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、複雑脳動脈瘤においてドームまたはネックから分岐する血管が局所血行動態に及ぼす影響を明らかにすることである。
  • CTアンギオグラフィから構築した4例の患者データと、それに基づき修正した計12種の三次元モデルを用いて、ANSYS Workbench 19 により血行動態解析を実施した。
  • 解析の結果、特に側壁型動脈瘤では壁面せん断応力（Wall shear stress, WSS）の変動が最も顕著であり、分岐血管の断面積が小さい場合には仮想的な血管除去により血流パターンに大きな変化は生じなかったが、その他の例では流れの強度が大幅に低下した。
  • 高流入条件のシミュレーションではジェット流入部でのWSSが大きく変動し、分岐血管の存在が局所血行動態に大きく影響し、その程度は動脈瘤の位置関係および分岐血管径に依存することが示された。

(050) Li [15]

📕 書誌情報

Discrimination of intracranial aneurysm rupture status: patient-specific inflow boundary may not be a must-have condition in hemodynamic simulations.

Wenqiang Li, Shengzhang Wang, Zhongbin Tian, Wei Zhu, Yisen Zhang, Ying Zhang, Yang Wang, Kun Wang, Xinjian Yang, Jian Liu

Neuroradiology, 2020 Nov

  • Keywords: Computational fluid dynamics, Inflow boundary conditions, Intracranial aneurysms, Ruptured, Transcranial Doppler

  • DOI: 10.1007/s00234-020-02473-1

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 15
    • FWCI: 1.0117184
    • Citation Percentile: 76.55

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤破裂状態の判別：血行力学シミュレーションにおいて患者特異的流入境界条件は必須ではない可能性

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内動脈瘤の血行力学解析において、患者特異的流入境界条件と汎用化された流入境界条件の違いが、動脈瘤の破裂状態判別に及ぼす影響を評価することである。
  • 本研究では、148名の患者（156動脈瘤）を対象に、患者特異的および汎用化流入境界条件の双方を用いたCFDシミュレーションを実施し、それぞれの血行力学的パラメータを比較した。
  • 解析の結果、流入境界条件の違いにより血行力学的値には有意差が認められたものの、破裂・未破裂群間で破裂状態と関連する有意な血行力学的指標（流れの複雑性および不安定性、LSA の最小値および最大値）は両条件で共通していた。
  • これらの結果から、患者特異的流入境界条件は血行力学の詳細値には影響を与えるものの、破裂リスク評価において必ずしも必要ではない可能性が示唆された。

(051) Kazantsev [20]

📕 書誌情報

[Personalized brain revascularization: computer modeling of the reconstruction zone for carotid endarterectomy].

A N Kazantsev, N N Burkov, Yu N Zakharov, V G Borisov, R Yu Lider, M S Bayandin, A I Anufriev

Khirurgiia (Mosk), 2020

💬 AI 翻訳タイトル

パーソナライズド脳血行再建：頸動脈内膜剥離術における再建領域のコンピュータモデリング

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、古典的頸動脈内膜剥離術（CEE）前に患者固有データに基づく血行動態のコンピュータモデリング手法を確立し、再狭窄リスク領域を予測することである。
  • 方法として、デュプレックス超音波、MSCTアンギオグラフィ、およびClearCanvasを用いた形態解析を行い、得られた幾何学的および速度データを基にCFD（Computational Fluid Dynamics）モデルを構築した。
  • CFD解析により、血流の非定常三次元圧力場および速度場が得られ、これらの可視化によって血管内壁の潜在的問題領域を特定できた。
  • 結論として、CFDに基づく術前モデリングは、パッチ形成を含むCEEの技術的最適化に有用であり、総頸動脈・内頸動脈・外頸動脈の径バランス調整が再狭窄予防に重要であることが示された。

(052) Kaneko [26]

📕 書誌情報

In Vitro Modeling of Human Brain Arteriovenous Malformation for Endovascular Simulation and Flow Analysis.

Naoki Kaneko, Henrik Ullman, Fadil Ali, Philipp Berg, Yinn Cher Ooi, Satoshi Tateshima, Geoffrey P Colby, Yutaro Komuro, Peng Hu, Kasra Khatibi, Lucido L Ponce Mejia, Viktor Szeder, May Nour, Lea Guo, Aichi Chien, Fernando Vinuela, Shigeru Nemoto, Toshihiro Mashiko, Yoshihide Sehara, Jason D Hinman, Gary Duckwiler, Reza Jahan

World Neurosurg, 2020 Sep

💬 AI 翻訳タイトル

血管内治療シミュレーションおよび血流解析のためのヒト脳動静脈奇形のin vitroモデル化

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、複雑なnidus形状を有する新規in vitro脳動静脈奇形（AVM）モデルを開発し、塞栓材料評価、術前トレーニング、および血流解析への有用性を検証することである。
  • 方法として、患者由来の3D回転血管撮影からAVM nidusの三次元形状を抽出し、3Dプリンティングとpolydimethylsiloxanesによる成形技術を用いて中空AVMモデルを作製し、液体塞栓物質の注入実験および4D flow MRI、ならびにcomputational fluid dynamics（CFD）解析を実施した。
  • 結果として、作製したin vitro AVMモデルは実際の複雑なnidus血管構造を忠実に再現し、液体塞栓物質の注入において臨床で観察されるplug and push手技を模擬でき、さらに4D flow MRIはCFD解析と良好に一致した。
  • 結論として、本3Dプリンティングベースのin vitro AVMモデルは、塞栓術トレーニング、血行動態解析、新規デバイス・材料開発に有用なリアリスティックな実験プラットフォームとなり得ることが示された。

(053) Huang [12]

📕 書誌情報

A Hemodynamic Mechanism Correlating with the Initiation of MCA Bifurcation Aneurysms.

Z Huang, M Zeng, W G Tao, F Y Zeng, C Q Chen, L B Zhang, F H Chen

AJNR Am J Neuroradiol, 2020 Jul

💬 AI 翻訳タイトル

MCA分岐部動脈瘤の発生に関連する血行力学的メカニズム

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、MCA分岐部動脈瘤が傾斜した分岐形状に多く発生する理由を明らかにするため、動脈瘤発生に関連する血行力学的メカニズムを検討することである。
  • 方法として、MCA分岐部動脈瘤を有する患者54例と対照群54例を傾向スコアマッチング後に解析し、CTAに基づく形態学的特徴から単純化MCA分岐モデルを構築し、computational fluid dynamics（CFD）解析を実施した。
  • 結果として、動脈瘤の存在はMCA分岐部の親子動脈角度の減少と有意に関連し、傾斜した分岐形状を示す傾向が認められ、CFD解析では分岐が傾斜すると高圧領域および低壁面せん断応力（low wall shear stress）領域が分岐頂点から傾いた子動脈側へ移動し、これらが動脈瘤初発部位と重なることが示された。
  • 本研究は、MCA分岐形状の傾斜に伴う高圧領域および低壁面せん断応力領域の位置変化が、MCA分岐部動脈瘤の発生と関連する可能性を示し、その発生機序理解に寄与することを結論としている。

(054) Yuan [15]

📕 書誌情報

Hemodynamic and Morphological Analysis of Mirror Aneurysms Prior to Rupture.

Jinlong Yuan, Chenlei Huang, Niansheng Lai, Zhenbao Li, Xiaochun Jiang, Xuanzhi Wang, Xintong Zhao, Degang Wu, Jiaqiang Liu, Dayong Xia, Xinggen Fang

Neuropsychiatr Dis Treat, 2020

💬 AI 翻訳タイトル

破裂前のミラー動脈瘤における血行力学的および形態学的解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、破裂前のミラー動脈瘤における血行力学的および形態学的特徴を明らかにすることである。
  • 研究方法として、三次元画像に基づいて再構築した患者固有モデルを用い、破裂前群と未破裂群に分類した12例のミラー動脈瘤を後方視的に解析し、両群間で各種血行力学的および形態学的指標を比較した。
  • その結果、破裂前動脈瘤は未破裂側と比較して有意に大きく、不規則形状を示し、aspect ratio、size ratio、undulation index、ellipticity index、低wall shear stress領域割合の増加、およびnormal wall shear stressの低下が認められた。
  • 結論として、破裂前ミラー動脈瘤は破裂リスク評価に有用なモデルとなり得ることが示され、特に大きなサイズ、不整形、髙AR・SR・UI・EI、低WSSが破裂リスクと関連する可能性が示唆された。

(055) Kataoka [24]

📕 書誌情報

Hemodynamic and Histopathological Changes in the Early Phase of the Development of an Intracranial Aneurysm.

Hiroharu Kataoka, Takanobu Yagi, Taichi Ikedo, Hirohiko Imai, Koichi Kawamura, Kazumichi Yoshida, Masanori Nakamura, Tomohiro Aoki, Susumu Miyamoto

Neurol Med Chir (Tokyo), 2020 Jul 15

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤発生初期における血行力学的および組織病理学的変化

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、実験的ラット脳動脈瘤モデルを用いて、脳動脈瘤形成初期における血行力学的および生物学的機序を明らかにすることである。
  • 方法として、7T-MRA に基づく CFD 解析を用いて前交通動脈分岐部の将来的な脳動脈瘤発生部位の壁せん断応力（WSS）および壁圧（WP）を算出し、併せて SEM および TEM による詳細な組織学的観察を行った。
  • 結果として、分岐部遠位に位置する intimal pad と呼ばれる隆起構造の存在に加え、内弾性板（IEL）の変性、平滑筋細胞（SMC）の収縮型から増殖型への表現型変換および縦方向伸張が認められた一方、炎症細胞浸潤は確認されず、CFD 解析においても特異的な WSS や WP のパターンは示されなかった。
  • 結論として、IEL の変性および SMC の表現型変換と縦方向伸張が脳動脈瘤形成初期の主要イベントであり、これらは血圧上昇による周方向壁応力の増大および intimal pad による縦方向壁ひずみの増加に起因する可能性が示唆された。

(056) Lipp [29]

📕 書誌情報

Computational Hemodynamic Modeling of Arterial Aneurysms: A Mini-Review.

Sarah N Lipp, Elizabeth E Niedert, Hannah L Cebull, Tyler C Diorio, Jessica L Ma, Sean M Rothenberger, Kimberly A Stevens Boster, Craig J Goergen

Front Physiol, 2020

  • Keywords: aneurysm, computational fluid dynamics, fluid-structure interaction, hemodynamic modeling, validation

  • DOI: 10.3389/fphys.2020.00454

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 29
    • FWCI: 2.62804642
    • Citation Percentile: 89.92

  • PubMed

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💬 AI 翻訳タイトル

動脈瘤の計算血行力学モデリング：ミニレビュー

💬 AI 要約

  • 本レビューの目的は、動脈瘤の破裂や血栓形成リスク評価における従来の径評価の限界を踏まえ、計算血行力学（computational hemodynamics）モデリングの役割と学術的意義を整理することである。
  • 本研究では、動脈瘤形状、モデルパラメータの設定、さらに計算モデルの妥当性検証および検証手法に関する近年の研究動向を調査した。
  • その結果、壁面せん断応力（wall shear stress）、Oscillatory Shear Index、血液滞留時間、異常流動パターンなどの血行力学指標が、動脈瘤の成長、解離、破裂、血栓形成リスクの予測に有用であることが示された。
  • 結論として、計算血行力学解析は動脈瘤病態の理解および治療介入のリスク層別化に重要な貢献を果たし得るとともに、今後の研究発展のためにはモデルの検証・妥当性評価が不可欠である。

(057) Rosato [9]

📕 書誌情報

Increased focal internal carotid artery angulation in patients with posterior communicating artery aneurysms.

Richard Rosato, Gabriela Comptdaer, Ryan Mulligan, Jeffrey M Breton, Emal Lesha, Alexandra Lauric, Adel M Malek

J Neurointerv Surg, 2020 Nov

💬 AI 翻訳タイトル

後交通動脈瘤患者における内頸動脈局所屈曲の増大

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、3次元空間における内頸動脈屈曲角度と後交通動脈(PCOM)動脈瘤形成との関連を評価することである。
  • 方法として、高解像度3D回転血管造影(3DRA)に基づき、PCOM動脈瘤患者70例、対側非動脈瘤側31例、健常対照86例の計187例でαICA@PCOMを計測し、さらにパラメトリックおよび患者固有モデルを用いてComputational Fluid Dynamics(CFD)解析を実施した。
  • 結果として、αICA@PCOMは動脈瘤保有側で有意に大きく、61°が高い特異度および感度を示す識別閾値となり、またCFD解析では大きな屈曲角が高い局所圧、低い壁面せん断応力(WSS)、および高いWSS空間勾配(WSSG)を惹起することが示された。
  • 結論として、PCOM動脈瘤を有する血管ではICA屈曲が増大し、この形態学的特徴が動脈瘤発生リスクに寄与する可能性が示され、臨床判断や予測解析への応用が期待される。

(058) Saqr [12]

📕 書誌情報

Computational fluid dynamics simulations of cerebral aneurysm using Newtonian, power-law and quasi-mechanistic blood viscosity models.

Khalid M Saqr

Proc Inst Mech Eng H, 2020 Jul

  • Keywords: Cerebral aneurysm, Krieger model, computational fluid dynamics, haemodynamics, quasi-mechanistic model

  • DOI: 10.1177/0954411920917531

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 12
    • FWCI: 0.89930524
    • Citation Percentile: 74.45

  • PubMed

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💬 AI 翻訳タイトル

Newtonianモデル、Power-lawモデルおよび準機構論的血液粘度モデルを用いた脳動脈瘤の数値流体力学シミュレーション

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤血行力学解析において一般的に用いられるNewtonian近似の妥当性を評価し、Power-lawモデルおよび新規準機構論的（quasi-mechanistic）粘度モデルとの比較を通じてその学術的有用性を明らかにすることである。
  • 方法として、血液を血漿と粒子の懸濁液として扱う修正版KriegerモデルをCFD（computational fluid dynamics）解析に初めて実装し、破裂した中大脳動脈瘤2例および前交通動脈瘤2例の血行動態を3種類の粘度モデルで比較した。
  • 結果として、修正版Kriegerモデルは他の2モデルと比較して壁面せん断応力（wall shear stress）に対してより高い感度を示すとともに、全ての症例で一貫して低い壁面せん断応力および高い圧力を予測した。
  • 結論として、修正版Kriegerモデルは破裂動脈瘤が低い壁面せん断応力と関連するという既報の知見と整合し、脳動脈瘤のCFD解析により高い臨床的妥当性を提供し得る有望なモデルであると示唆された。

(059) Rajabzadeh-Oghaz [25]

📕 書誌情報

Inter-patient variations in flow boundary conditions at middle cerebral artery from 7T PC-MRI and influence on Computational Fluid Dynamics of intracranial aneurysms.

Hamidreza Rajabzadeh-Oghaz, Pim van Ooij, Sricharan S Veeturi, Vincent M Tutino, Jaco Jm Zwanenburg, Hui Meng

Comput Biol Med, 2020 May

  • Keywords: Blood flow measurement, Boundary conditions, Cerebral aneurysms, Computational fluid dynamics, Intracranial aneurysms, PC-MRI

  • DOI: 10.1016/j.compbiomed.2020.103759

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 25
    • FWCI: 1.91102365
    • Citation Percentile: 86.00

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💬 AI 翻訳タイトル

7T PC-MRI に基づく中大脳動脈の患者間流入境界条件のばらつきと脳動脈瘤 CFD 解析への影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤 CFD 解析に用いられる流入・流出境界条件（BCs）の患者間ばらつきを明らかにし、それが中大脳動脈瘤の血行力学に与える影響を定量的に評価することである。
  • 方法として、8 例の中大脳動脈分岐部動脈瘤に対し、CT angiography により血管形状を再構築し、7T Phase-Contrast（PC）MRI により各症例の流量および脈動指数（PI）を測定し、BC 変動を反映した複数の CFD シミュレーションを実施した。
  • 結果として、PC-MRI から得られた流入流量および PI はそれぞれ CoV が 36% と 34% と大きく、Murray の法則による流出量比は PC-MRI 測定値から平均 15.3% 逸脱し、BC の変動は WSS、NWSS、OSI に大きな影響を与えることが示された。
  • 結論として、流入流量および流出量分配は脳動脈瘤の血行力学に極めて大きな影響を及ぼし、流入波形は WSS や NWSS には小さな影響しか与えないものの OSI には大きく影響するため、CFD モデル構築においてこれらの感度を考慮する必要がある。

(060) Feng [21]

📕 書誌情報

Translesional Pressure Gradient Alters Relationship Between Blood Pressure and Recurrent Stroke in Intracranial Stenosis.

Xueyan Feng, Ka Lung Chan, Linfang Lan, Jill Abrigo, Vincent H L Ip, Yannie O Y Soo, Thomas W Leung, Xinyi Leng

Stroke, 2020 Jun

  • Keywords: blood pressure, hemodynamics, intracranial atherosclerosis, pressure, prognosis, secondary prevention

  • DOI: 10.1161/STROKEAHA.119.028616

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 21
    • FWCI: 1.85509159
    • Citation Percentile: 85.41

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💬 AI 翻訳タイトル

病変通過圧較差は頭蓋内動脈狭窄における血圧と脳卒中再発リスクの関連を変容させる

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は，症候性頭蓋内アテローム硬化性狭窄（sICAS）において，病変部通過の圧較差が収縮期血圧と脳卒中再発リスクの関係を変化させるかを検討することである。
  • 方法として，CT angiography により確認された 50〜99％狭窄の sICAS 患者を対象に，CT angiography ベースの CFD（computational fluid dynamics）モデルによって血流を解析し，各症例で病変部前後の圧力比（pressure ratio, PR）を算出した。
  • その結果，157例においてPRの中央値は0.93であり，多変量 Cox 回帰分析により PR と追跡期間平均収縮期血圧（SBPFU）との間に有意な交互作用が示され，正常PR群ではSBPFU が低いほど再発リスクが低減した一方，低PR群では SBPFU ≤130 mmHg がかえって再発リスクを上昇させた。
  • 結論として，大きな病変通過圧較差を有する sICAS 患者では，低収縮期血圧が脳卒中再発リスクを増大させる可能性があり，CFD により得られる translesional PR は個別化された血圧管理を指示する有望な指標となり得ることが示唆された。

(061) Töger [46] ⭐

📕 書誌情報

Blood flow imaging by optimal matching of computational fluid dynamics to 4D-flow data.

Johannes Töger, Matthew J Zahr, Nicolas Aristokleous, Karin Markenroth Bloch, Marcus Carlsson, Per-Olof Persson

Magn Reson Med, 2020 Oct

💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学と4D-flowデータの最適マッチングによる血流イメージング

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、Navier–Stokes方程式とdiscontinuous Galerkin法を組み込んだ最適化駆動型シミュレーション手法4D-flow HIKINGを提示し、その性能を合成データ、ファントム、ならびにin vivoで検証することである。
  • 本手法では、随伴法に基づく最適化を組み込んだ最適化型CFDソルバを開発し、CFD解を4D-flowデータに適合させることで高解像度血流推定を行った。
  • 2次元合成試験では誤差が0.4–0.7%と低く、脈動流ファントムでは4D-flow入力と比較して水平・垂直方向ともにレーザーPIV（particle imaging velocimetry）との一致度が有意に改善され、in vivoの頭蓋内動脈評価においても流量誤差が14%から3.5%へ低減した。
  • これらの結果は、4D-flow HIKINGが将来的に高解像度化、短時間撮像化、生理学的パラメータの高精度定量に寄与し得る有望な手法であることを示している。

(062) Feiger [24]

📕 書誌情報

Determining the impacts of venoarterial extracorporeal membrane oxygenation on cerebral oxygenation using a one-dimensional blood flow simulator.

Bradley Feiger, Ajar Kochar, John Gounley, Desiree Bonadonna, Mani Daneshmand, Amanda Randles

J Biomech, 2020 May 07

💬 AI 翻訳タイトル

一次元血流シミュレータを用いた静脈‐動脈体外膜型人工肺（VA-ECMO）が脳酸素化に与える影響の評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、VA-ECMO治療中に生じるNorth-South症候群と脳低酸素の発生機序を理解するため、ECMOパラメータが脳血流の酸素化に与える影響を定量的に評価することである。
  • 研究方法として、一次元（1D）血流モデルを構築し実測データとの比較で検証した後、二相流モデルと結合して酸素化を計算し、流量、カニュレーション部位、血液粘度、カニュラ位置、心拍数、全身血管抵抗（SVR）、および動脈形状パラメータなど複数因子の影響を解析した。
  • 解析結果から、脳への酸素供給は主にカニュラ挿入部位とVA-ECMO流量に強く依存し、動脈半径にも弱いながら影響が認められ、特に大腿動脈カニュレーションでは約4.9 L/min以上の流量が総頸動脈（CCA）灌流に必要である一方、腋窩および中枢カニュレーションでは約1 L/minと著しく低い流量でCCA灌流が開始されることが示された。
  • これらの知見は、VA-ECMO患者における脳低酸素の発生機序と臨床でのカニュレーション変更の必要性を説明し、将来的に患者個別モデルの構築へ向けた重要な基盤となることを示唆する。

(063) Rayz [45] ⭐

📕 書誌情報

Hemodynamics of Cerebral Aneurysms: Connecting Medical Imaging and Biomechanical Analysis.

Vitaliy L Rayz, Aaron A Cohen-Gadol

Annu Rev Biomed Eng, 2020 Jun 04

  • Keywords: cerebral hemodynamics, computational fluid dynamics, data fusion, image-based modeling, modeling uncertainty, patient-specific numerical simulations, translational research

  • DOI: 10.1146/annurev-bioeng-092419-061429

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 45
    • FWCI: 3.0351552 ⭐
    • Citation Percentile: 91.40 ⭐

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💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤の血行力学：医用画像と生体力学的解析の連結

💬 AI 要約

  • 本総説の目的は、脳動脈瘤における患者特異的血流解析の研究動向を整理し、血行力学的指標と疾患進行または治療転帰との関連性を評価することで、その学術的意義を明確化することである。
  • 本研究では、最新の脳動脈瘤画像取得技術および画像ベースモデリング手法を概説し、それぞれの利点と限界を比較するとともに、異なるフローモダリティを組み合わせた解析手法の有用性を検討している。
  • その結果、複数の画像・モデリングデータを統合することで、動脈瘤内の速度場や疾患進行に影響すると考えられる流れ関連因子の精度と信頼性が向上する可能性が示された。
  • 結論として、血行力学的因子を患者の病歴や形態学的情報と統合した予測モデルは、現行のリスクスコアや治療指針を上回る性能を示す可能性があり、今後はデータ同化やマルチモダリティ解析など新たなアプローチの発展が期待される。

(064) Tanioka

📕 書誌情報

Decision-making for endovascular treatment of a fusiform basilar trunk artery aneurysm with visualization of chronological blood mass distribution using computational fluid dynamics.

Satoru Tanioka, Fujimaro Ishida, Yoichi Miura, Naoki Toma, Hidenori Suzuki

Clin Neurol Neurosurg, 2020 Jun

  • Keywords: Basilar trunk artery aneurysm, Blood mass distribution, Computational fluid dynamics, Stent-Assisted coil embolization

  • DOI: 10.1016/j.clineuro.2020.105780

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 2.43

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💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学を用いた時間的血液質量分布の可視化による紡錘状脳底動脈幹部動脈瘤の血管内治療における意思決定

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、紡錘状脳底動脈幹部動脈瘤に対する治療方針決定を支援するため、脳底動脈遠位部から左右いずれかの椎骨動脈（VA）にステントを留置した際の血液質量分布を計算流体力学（CFD）により評価することである。
  • 方法として、動脈瘤を横断して脳底動脈遠位部から左右VAへ至る2種類のステント留置モデルを構築し、CFD解析を用いて動脈瘤内の血液質量分布の変化を比較した。
  • その結果、左VAへのステント留置後に動脈瘤内でより顕著な血流停滞が生じることが明らかとなった。
  • これらの知見を踏まえ左VA側へのステント支援下コイル塞栓術が施行され、動脈瘤は十分に閉塞し、本技術が複雑な動脈瘤治療における有用な意思決定補助となる可能性が示された。

(065) Hackenberg [29]

📕 書誌情報

Collagen Turnover in Relation to Risk Factors and Hemodynamics in Human Intracranial Aneurysms.

Katharina A M Hackenberg, Hamidreza Rajabzadeh-Oghaz, Rita Dreier, Bruce A Buchholz, Ali Navid, David M Rocke, Amr Abdulazim, Daniel Hänggi, Adnan Siddiqui, R Loch Macdonald, Hui Meng, Nima Etminan

Stroke, 2020 May

💬 AI 翻訳タイトル

ヒト脳動脈瘤におけるコラーゲン回転と危険因子および血行力学との関連性

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、ヒト脳動脈瘤（intracranial aneurysm: IA）における主たる構成分子であるコラーゲンの実際の回転率を推定し、その不安定化に関与する危険因子および血行力学との関連を明らかにすることである。
  • 方法として、切除されたIA組織から得られたコラーゲンの14C出生年代測定データに基づき数理モデルを用いてコラーゲン回転率を推定し、危険因子および組織学的成熟度指標との関連を評価するとともに、画像ベースのCFD（computational fluid dynamics）により血行力学解析を行った。
  • その結果、46例のIAにおいて平均コラーゲン回転率は年間126%と推定され、高血圧患者では2600%以上と極めて高値を示した一方、喫煙や高血圧などの危険因子を持たない患者では年間32%と低値であり、壁せん断応力（wall shear stress: WSS）が高いほど急速なコラーゲン回転と関連した。
  • 結論として、ヒトIAにおけるコラーゲンの回転率および組織安定性は修正可能な危険因子および動脈瘤血行力学と強く関連し、未破裂IA患者における厳格な危険因子管理の重要性を示すとともに、今後は血行力学と破裂リスクの因果的理解を深めるためより詳細な危険因子データが必要である。

(066) Khani [31]

📕 書誌情報

In vitro and numerical simulation of blood removal from cerebrospinal fluid: comparison of lumbar drain to Neurapheresis therapy.

Mohammadreza Khani, Lucas R Sass, M Keith Sharp, Aaron R McCabe, Laura M Zitella Verbick, Shivanand P Lad, Bryn A Martin

Fluids Barriers CNS, 2020 Mar 16

  • Keywords: Cerebrospinal fluid filtration, Computational fluid dynamics, In-vitro model, Multiphase simulation, Neurapheresis therapy, Subarachnoid hemorrhage

  • DOI: 10.1186/s12987-020-00185-5

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 31
    • FWCI: 1.94752963
    • Citation Percentile: 82.04

  • PubMed

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💬 AI 翻訳タイトル

脳脊髄液からの血液除去に関するin vitroおよび数値シミュレーション：腰椎ドレナージとNeurapheresis療法の比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、Neurapheresis療法が脳脊髄液（CSF）中の血液除去に与える影響を腰椎ドレナージと比較し、治療効果を定量的に評価することである。
  • 方法として、MRIに基づく被験者固有の多相CFDモデルを構築し、Neurapheresisカテーテルを組み込んだCSF系全体の溶質輸送シミュレーションを実施し、さらに光学的に透明なin vitroモデルによる検証を行った。
  • Neurapheresis療法では24時間後のトレーサ濃度が4.9%まで低減し、腰椎ドレナージの6.5%より高い除去効率を示し、特に吸引ポートとリターンポート間で迅速なクリアランスが確認された。
  • 結論として、Neurapheresis療法は腰椎ドレナージに比べて顕著に高いトレーサ除去効果を示し、CFD結果とin vitro実験の強い相関により多相モデルの妥当性が支持された。

(067) Kumar [25] ⭐

📕 書誌情報

Using Gas-Driven Shock Tubes to Produce Blast Wave Signatures.

Rubbel Kumar, Ashish Nedungadi

Front Neurol, 2020

💬 AI 翻訳タイトル

ガス駆動型ショックチューブを用いた爆風波形の生成

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、ガス駆動型ショックチューブを用いて、爆発により発生するFriedlander型圧力波形を再現するための設計因子の影響を体系的に評価することである。
  • 方法として、一定断面ショックチューブに対し、駆動ガス、駆動部（breech）長さ、および膜破壊圧の違いが圧力波形に与える影響を数値解析により詳細に検討し、さらに管内複数位置における時系列圧力応答を解析した。
  • 解析の結果、ショックチューブ設計パラメータおよび測定位置が圧力立ち上がり、ピーク圧力、減衰挙動などの主要特性に大きく影響し、代表的な爆風波形の再現性が設計条件によって大きく左右されることが示された。
  • 本研究は、所望の爆風波形を生成するために適切なショックチューブ設計指針を提示し、個人用防護具（PPE）のTBI軽減効果評価に資する基盤的知見を提供する。

(068) Ozaki [39] ⭐

📕 書誌情報

Carotid web leads to new thrombus formation: computational fluid dynamic analysis coupled with histological evidence.

Dan Ozaki, Toshiki Endo, Hiroyoshi Suzuki, Shin-Ichiro Sugiyama, Kaoru Endo, Ryo Itabashi, Miki Fujimura, Teiji Tominaga

Acta Neurochir (Wien), 2020 Oct

💬 AI 翻訳タイトル

頸動脈ウェブが新規血栓形成を誘発する：計算流体力学解析と組織学的証拠の統合評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頸動脈ウェブが虚血性脳卒中の再発に寄与する機序を、計算流体力学（CFD）解析と組織学的評価を組み合わせて解明することである。
  • 方法として、頸動脈ウェブを有し塞栓性脳卒中を発症した48歳女性症例に対し、術前CFD解析を実施し、さらに頸動脈内膜剥離術時に得られた新鮮血栓の組織学的解析を行った。
  • 解析の結果、ウェブ周囲における血流停滞および低い壁面せん断応力（wall shear stress）が明らかとなり、これらの血流力学的異常が血栓形成の新たな機序として示された。
  • 結論として、頸動脈ウェブに対するCFD解析は血栓形成リスクの評価に有用であり、今後の臨床エビデンスの蓄積により、外科的介入の適応およびタイミング決定に寄与する可能性が示唆される。

(069) Castle-Kirszbaum [19]

📕 書誌情報

Four-Dimensional Magnetic Resonance Imaging Assessment of Intracranial Aneurysms: A State-of-the-Art Review.

Mendel Castle-Kirszbaum, Julian Maingard, Ruth P Lim, Christen D Barras, Hong Kuan Kok, Ronil V Chandra, Winston Chong, Hamed Asadi

Neurosurgery, 2020 Sep 01

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤に対する四次元磁気共鳴画像法（4D MRI）評価：最先端レビュー

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、未破裂頭蓋内動脈瘤における破裂リスク予測および治療最適化に向けた4D MRIの有用性を総括することである。
  • 本レビューでは体系的文献検索により18件の研究を抽出し、4D MRIを用いた動脈瘤内血流力学指標と形態学的特徴および臨床状態との関連を分析した。
  • その結果、4D MRIは偏心性血流、壁せん断応力（WSS）、渦度、ピーク速度などの重要な血流力学指標を捉え、さらに不安定動脈瘤ではWSSや流れのジェット角度が高いこと、またCFDと比較して空間分解能の差によりWSSと速度が低く算出されるが分解能を一致させると値が近づくことが示された。
  • 結論として、4D MRIは頭蓋内動脈瘤の血行動態評価に有用な非侵襲的手法であり、CFDと良好に相関する指標を提供することで、血管内治療の評価や動脈瘤の増大・破裂リスク判定に寄与する可能性が示唆された。

(070) Nabipour [42] ⭐

📕 書誌情報

Prediction of Nanofluid Temperature Inside the Cavity by Integration of Grid Partition Clustering Categorization of a Learning Structure with the Fuzzy System.

Narjes Nabipour, Meisam Babanezhad, Ali Taghvaie Nakhjiri, Saeed Shirazian

ACS Omega, 2020 Feb 25

💬 AI 翻訳タイトル

グリッド分割クラスタリング分類を用いた学習構造とファジィシステムの統合によるキャビティ内部ナノ流体温度の予測

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、銅（Cu）ナノ粒子を含むナノ流体を用いた二次元正方キャビティのCFD解析結果を基に、ファジィ推論モデルであるANFISを活用してキャビティ内部の温度および速度分布を高精度かつ効率的に予測することである。
  • 方法として、CFDにより流体速度場および温度場を算出し、ANFIS学習用データとしてx座標、y座標、流体温度を入力、y方向流体速度を出力とし、さらにグリッドクラスタリング法によりデータを分類して学習構造の最適化を行った。
  • 結果として、入力パラメータ数とメンバーシップ関数構造を最適化することでANFISの推論性能が向上し、CFD計算では得られていなかったキャビティ内部の未計算速度ノードを高精度に予測できることが示された。
  • 結論として、ANFISとクラスタリング手法を統合したアプローチはCFD計算結果と良好に一致し、かつ学習および予測に要する総計算時間がCFD単独の計算時間より大幅に短縮されることが示され、計算効率向上に対する学術的貢献を有する。

(071) Rashad [23] ⭐

📕 書誌情報

The hemodynamic complexities underlying transient ischemic attacks in early-stage Moyamoya disease: an exploratory CFD study.

Sherif Rashad, Khalid M Saqr, Miki Fujimura, Kuniyasu Niizuma, Teiji Tominaga

Sci Rep, 2020 Feb 28

💬 AI 翻訳タイトル

早期モヤモヤ病における一過性虚血発作の背景にある血行動態学的複雑性：CFD を用いた探索的研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、軽度から中等度の狭窄にもかかわらず血行動態不全を呈する早期モヤモヤ病における脳虚血の発生機序を解明することである。
  • 方法として、高解像度Large Eddy Simulationを用いて、5名の患者の蛇行・狭窄した脳動脈内に生じる遷移流、コヒーレント流体構造、血液のshear-thinning特性などの複雑な血行動態現象を解析した。
  • その結果、一部の症例ではRankine型渦を含む複雑な渦構造が血流を特定動脈から逸脱させ、血流量を大きく低下させること、さらにpartial blood hammer (PBH) 現象が検出され、著明な血行動態不全を惹起したことが示された。
  • 結論として、早期モヤモヤ病では複数の血行動態学的複雑性が虚血を誘発し、抗血小板療法に反応しない病態の一因となり得ることが明らかとなった。

(072) Han [20]

📕 書誌情報

A reduced-order model of a patient-specific cerebral aneurysm for rapid evaluation and treatment planning.

Suyue Han, Clemens M Schirmer, Yahya Modarres-Sadeghi

J Biomech, 2020 Apr 16

💬 AI 翻訳タイトル

迅速な評価および治療計画のための患者固有脳動脈瘤に対する縮約モデル

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤患者に対する破裂関連血行力学指標を迅速に評価可能とする計算効率の高いReduced Order Model（ROM）を構築することである。
  • 著者らはProper Orthogonal Decomposition（POD）およびSnapshot POD手法を用いてROMを導出し、さらにQR-decomposition により生理学的流れ条件に適合するようCFDトレーニング計算を改善した。
  • 得られたROMを用いてPulsatility Index（PI）が脳動脈瘤壁のWall Shear Stress（WSS）およびOscillatory Shear Index（OSI）に与える影響を解析した。
  • また、複数の高エネルギーPODモードがそれぞれ独立した流動パターンを表し、これらがWSSおよびOSIに重要な影響を及ぼす可能性を示した。

(073) Chen [67] ⭐

📕 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

  • Keywords: cerebral hemodynamics, intracranial atherosclerosis, magnetic resonance angiography, mathematical modeling, pressure, wall shear stress

  • DOI: 10.3389/fneur.2019.01372

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 67
    • FWCI: 5.8744567 ⭐
    • Citation Percentile: 96.31 ⭐

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💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学モデルを用いた頭蓋内動脈硬化症における壁面せん断応力および圧力特性：パイロット研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内動脈硬化症（ICAS）における壁面せん断応力（WSS）および圧力特性を、全脳動脈のTOF-MRAに基づく非侵襲的Computational Fluid Dynamics（CFD）手法により明らかにすることである。
  • 方法として、内頸動脈狭窄を伴わない中大脳動脈領域の症候性ICAS患者を対象とし、患者特異的TOF-MRA画像から三次元（3D）メッシュを作成し、さらに頸動脈超音波検査に基づく動脈血圧データを流入境界条件として、Navier–Stokes方程式に基づく有限要素法により三次元血行動態を解析した。
  • 解析した55病変において、最大WSS（WSSmax）は病変の上流側上半部および頂点付近で最も多く観察され、一方で最大圧力は上流側下半部に多く位置しており、狭窄率の増加に伴いWSSmaxおよび圧力低下の相対値は50％を超えると急峻に増加し、さらにWSSmaxは圧力低下と線形相関を示した。
  • 結論として、本研究はICASにおけるWSSおよび圧力の縦方向分布の特徴、狭窄率が脳血行動態に及ぼす影響、ならびにWSSと圧力低下の相関関係を示し、患者特異的なICASおよび脳卒中研究にCFDシミュレーション手法を応用するための重要な一歩となる。

(074) Sugiyama [15]

📕 書誌情報

Optimal Plane Selection for Measuring Post-prandial Blood Flow Increase within the Superior Mesenteric Artery: Analysis Using 4D Flow and Computational Fluid Dynamics.

Masataka Sugiyama, Yasuo Takehara, Masanori Kawate, Naoki Ooishi, Masaki Terada, Haruo Isoda, Harumi Sakahara, Shinji Naganawa, Kevin M Johnson, Oliver Wieben, Tetsuya Wakayama, Atsushi Nozaki, Hiroyuki Kabasawa

Magn Reson Med Sci, 2020 Dec 01

  • Keywords: 4D Flow, flow measurement, phase contrast image, post-prandial hyperemia, superior mesenteric artery

  • DOI: 10.2463/mrms.mp.2019-0089

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 15
    • FWCI: 1.76001316
    • Citation Percentile: 85.28

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💬 AI 翻訳タイトル

上腸間膜動脈における食後血流増加測定のための最適断面選択：4D FlowおよびComputational Fluid Dynamicsを用いた解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、2D cine PC-MRIと食事負荷試験を併用した上腸間膜動脈（SMA）血流速度測定において、測定断面の位置依存性を検証し、最適な計測部位を明らかにすることである。
  • 本研究では、7名の健常被験者を対象に、近位部、屈曲中間部および遠位直線部の3断面で食事負荷前後の2D cine PC-MRIを実施し、さらに4D Flow（PC VIPR）とComputational Fluid Dynamics（CFD）を用いて流線解析を行った。
  • 結果として、食後の時間平均血流速度の有意な増加は近位部および遠位直線部でのみ認められ、流線解析では屈曲中間部において垂直もしくはヘリカルな異常流れがより頻繁に描出された。
  • これらの所見より、2D cine PC-MRIによるSMA血流速度測定は測定断面位置に依存しており、屈曲中間部ではなく遠位直線部がMR velocimetryに最適であることが結論された。

(075) Detmer [13]

📕 書誌情報

Incorporating variability of patient inflow conditions into statistical models for aneurysm rupture assessment.

Felicitas J Detmer, Fernando Mut, Martin Slawski, Sven Hirsch, Philippe Bijlenga, Juan R Cebral

Acta Neurochir (Wien), 2020 Mar

  • Keywords: Cerebral aneurysm, Computational fluid dynamics, Hemodynamics, Prediction, Risk factors, Rupture

  • DOI: 10.1007/s00701-020-04234-8

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 13
    • FWCI: 1.23654471
    • Citation Percentile: 79.21

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💬 AI 翻訳タイトル

患者流入条件の変動を取り入れた脳動脈瘤破裂評価のための統計モデルの構築

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤に対するCFD解析において患者間および患者内の脳血流変動が血行力学評価に与える影響を明らかにし、これらの変動を脳動脈瘤破裂予測モデルに統合することである。
  • 1820例の動脈瘤画像データを用いて、各症例に9種類の流入量を設定した定常CFD解析を行い、算出された流れ場から17種の血行力学パラメータを比較検討した。
  • 1571例を用いて、流入条件の変動を反映する血行力学的response variablesを用いたモデルAと、患者ごとに流入条件をランダムに選択するモデルBの2種類の破裂予測モデルを構築し、残り249例で性能評価したところ、両モデルともAUC約0.82と良好な予測精度を示した。
  • これらの結果より、患者間および患者内の流入条件変動の影響は統計モデルに組み込むことで適切に補正可能であり、流入境界条件に依存しないCFDベースの脳動脈瘤破裂予測が実現し得ることが示された。

(076) Xu [15]

📕 書誌情報

Morphological and Hemodynamic Factors Associated with Ruptured Middle Cerebral Artery Mirror Aneurysms: A Retrospective Study.

Lijian Xu, Hao Wang, Yongchun Chen, Yuchen Dai, Boli Lin, Fuyou Liang, Jieqing Wan, Yunjun Yang, Bing Zhao

World Neurosurg, 2020 May

  • Keywords: Computational fluid dynamics, Intracranial aneurysm, Middle cerebral artery, Morphology, Rupture, Wall shear stress

  • DOI: 10.1016/j.wneu.2020.01.083

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 15
    • FWCI: 1.23654471
    • Citation Percentile: 79.19

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💬 AI 翻訳タイトル

破裂中大脳動脈ミラー動脈瘤に関連する形態学的および血行力学的因子：後ろ向き研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、破裂中大脳動脈（MCA）ミラー動脈瘤に関連する形態学的および血行力学的特徴を明らかにすることである。
  • 後ろ向き研究として317例のMCA動脈瘤患者を解析し、そのうち20例の破裂・未破裂ミラー動脈瘤ペアに対して、3D-CTAによる13種類の形態学的指標および高解像度CFD（computational fluid dynamics）による6種類の血行力学的指標を評価した。
  • 解析の結果、破裂動脈瘤は未破裂動脈瘤と比較して、より大きな動脈瘤径、サイズ比の増大、ボトルネック比の増加、不規則形状の頻度の上昇、最大WSS（wall shear stress）の増大、normalized平均WSSの低下といった有意差を示した。
  • これらの知見から、動脈瘤サイズ、サイズ比、不規則形状、空間平均WSSの低下および最大WSSの増大が、患者背景とは独立してMCA動脈瘤破裂リスク評価に寄与し得ることが示唆された。

(077) Knox [39] ⭐

📕 書誌情報

Impact of Aortic Arch Anatomy on Technical Performance and Clinical Outcomes in Patients with Acute Ischemic Stroke.

J A Knox, M D Alexander, D B McCoy, D C Murph, P J Hinckley, J C Ch'ang, C F Dowd, V V Halbach, R T Higashida, M R Amans, S W Hetts, D L Cooke

AJNR Am J Neuroradiol, 2020 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

急性虚血性脳卒中患者における大動脈弓解剖学的特徴が手技遂行性および臨床転帰に及ぼす影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、大血管閉塞を有する急性虚血性脳卒中患者において、大動脈弓および頸動脈の解剖学的特徴が血管内治療の手技時間および転帰に与える影響を評価することである。
  • 方法として、2 施設における207名の前方循環大血管閉塞患者を対象に、機械的血栓回収術前のCTA画像から大動脈弓および患側主要血管の解剖学的指標を計測し、後方視的に手技時間および転帰と関連付けて解析した。
  • 解析の結果、鼠径穿刺から再開通までの時間は、主要血管のtakeoff angle（P = 0.002）および無名動脈起始部から大動脈弓頂部までの尾側方向距離（P = 0.05）と有意に関連し、さらに転帰（mRS ≤ 2）は手技時間と有意に関連した（P < 0.001）。
  • 以上より、大きなtakeoff angleおよび極端な大動脈弓形態を有する患者では、経大腿アプローチによる機械的血栓回収術において手技時間が延長しうることが示され、血管内治療における重要な解剖学的考慮点となることが示唆される。

(078) Lee [10]

📕 書誌情報

Size-Dependent Distribution of Patient-Specific Hemodynamic Factors in Unruptured Cerebral Aneurysms Using Computational Fluid Dynamics.

Ui Yun Lee, Gyung Ho Chung, Jinmu Jung, Hyo Sung Kwak

Diagnostics (Basel), 2020 Jan 24

  • Keywords: aneurysm, blood viscosity, computational fluid dynamics, non-Newtonian, shear rate, wall shear stress

  • DOI: 10.3390/diagnostics10020064

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 10
    • FWCI: 0.56206578
    • Citation Percentile: 65.87

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💬 AI 翻訳タイトル

患者特異的な血行動態因子のサイズ依存性分布に関する非破裂脳動脈瘤のComputational Fluid Dynamics解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、実測された非ニュートン粘度モデルに基づくComputational Fluid Dynamics（CFD）を用いて、非破裂脳動脈瘤における速度、ずり速度、血液粘度、壁せん断応力（WSS）といった血行動態因子のサイズ依存性を評価することである。
  • 方法として、21例の非破裂脳動脈瘤患者の幾何学的モデルを再構築し、瘤径5 mmを基準に小型群と大型群に分類した上で、非ニュートン血液粘度を用いた患者特異的CFD解析を実施した。
  • その結果、大型瘤では複雑な流れパターンが観察され、小型瘤と比較してずり速度の低下、血液粘度の上昇、そしてWSSの低下が統計学的に有意に認められた。
  • 結論として、これらのサイズ依存的血行動態因子は脳動脈瘤の治療適応や治療方針決定に有用な指標となる可能性が示唆された。

(079) Novak [375] 🌟

📕 書誌情報

Robotic fluidic coupling and interrogation of multiple vascularized organ chips.

Richard Novak, Miles Ingram, Susan Marquez, Debarun Das, Aaron Delahanty, Anna Herland, Ben M Maoz, Sauveur S F Jeanty, Mahadevabharath R Somayaji, Morgan Burt, Elizabeth Calamari, Angeliki Chalkiadaki, Alexander Cho, Youngjae Choe, David Benson Chou, Michael Cronce, Stephanie Dauth, Toni Divic, Jose Fernandez-Alcon, Thomas Ferrante, John Ferrier, Edward A FitzGerald, Rachel Fleming, Sasan Jalili-Firoozinezhad, Thomas Grevesse, Josue A Goss, Tiama Hamkins-Indik, Olivier Henry, Chris Hinojosa, Tessa Huffstater, Kyung-Jin Jang, Ville Kujala, Lian Leng, Robert Mannix, Yuka Milton, Janna Nawroth, Bret A Nestor, Carlos F Ng, Blakely O'Connor, Tae-Eun Park, Henry Sanchez, Josiah Sliz, Alexandra Sontheimer-Phelps, Ben Swenor, Guy Thompson, George J Touloumes, Zachary Tranchemontagne, Norman Wen, Moran Yadid, Anthony Bahinski, Geraldine A Hamilton, Daniel Levner, Oren Levy, Andrzej Przekwas, Rachelle Prantil-Baun, Kevin K Parker, Donald E Ingber

Nat Biomed Eng, 2020 Apr

💬 AI 翻訳タイトル

複数の血管化Organ Chipに対するロボット流体連結およびインタロゲーション

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、薬物動態・薬力学解析に必要な多臓器血管灌流系を実現するため、複数のOrgan Chipを自動的に培養・連結・解析可能なロボットシステム（interrogator）を開発することである。
  • 著者らは、液体ハンドリングロボティクス、専用ソフトウェア、移動型顕微鏡を統合したinterrogatorを構築し、最大10個のOrgan Chipに対して自動培養、灌流、培地添加、流体連結、サンプル採取、顕微鏡観察を実施した。
  • このシステムにより、腸、肝臓、腎臓、心臓、肺、皮膚、血液脳関門、脳の8種類の血管化二チャネルOrgan Chipが、共通血液代替液を介した断続的な流体連結下で3週間にわたり生存性および臓器特異的機能を維持し、加えてinulinトレーサー分布を予測する多区画reduced-orderモデルの適用が可能であった。
  • 本研究は、多臓器チップ系において細胞のin situイメージングおよび血管側・間質側からの反復サンプリングを妨げることなく流体連結を自動化できる点で、ヒトBody-on-Chips研究の高度化に大きく貢献する。

(080) Lamooki [7]

📕 書誌情報

Evaluation of Two Fast Virtual Stenting Algorithms for Intracranial Aneurysm Flow Diversion.

Saeb R Lamooki, Vincent M Tutino, Nikhil Paliwal, Robert J Damiano, Muhammad Waqas, Setlur S V Nagesh, Hamidreza Rajabzadeh-Oghaz, Kunal Vakharia, Adnan H Siddiqui, Hui Meng

Curr Neurovasc Res, 2020

  • Keywords: Particle image velocimetry, cerebral aneurysm, computational fluid dynamics, endovascular therapy, flow diverting stent, validation.

  • DOI: 10.2174/1567202617666200120141608

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 7
    • FWCI: 0.56206578
    • Citation Percentile: 65.89

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💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤に対するフローダイバータ治療のための2種類の高速仮想ステンティングアルゴリズムの評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤に対するフローダイバータ（FD）治療において、2種類の高速仮想ステンティングアルゴリズムの精度を比較し、より現実的なFD展開を実現する方法を明らかにすることである。
  • 方法として、拡張を考慮しない簡易的なballs-weepingアルゴリズムと、擬似物理的力を用いてステント拡張をモデル化するvirtual stenting workflow（VSW）を用い、3例の患者特異的脳動脈瘤モデルでの仮想FD展開を行った上で、シリコンファントムを用いた実験結果とジオメトリおよび流れ場の観点から比較した。
  • 結果として、VSWはステント形状、空隙率（porosity）、およびpore densityの点でより現実的なFD展開を再現し、特にballs-weepingで顕著にみられた瘤頸部での非現実的な膨隆（bulging）は頸部サイズとともに悪化した一方、VSWでは抑制された。また、両手法とも流れパターンは類似したが、流速および流入量に関する誤差はVSWでより小さかった。
  • 結論として、ステント拡張のモデル化は非現実的な膨隆を防ぐために重要であり、計算効率と精度に優れるVSWアルゴリズムは、臨床現場でのFD展開シミュレーションツールとして有望であると示唆された。

(081) Hori

📕 書誌情報

[The Analysis of the Thickness of a Cerebral Aneurysm:Can Predict the Translucent-type of Unruptured Middle Cerebral Artery Aneurysm Preoperatively?].

Emiko Hori, Satoshi Hori, Kimiko Oya, Masaki Ko, Daina Kashiwazaki, Soshi Okamoto, Takashi Shibata, Michiya Kubo, Yukio Horie, Satoshi Kuroda

No Shinkei Geka, 2020 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤壁厚の解析：未破裂中大脳動脈瘤の透亮型を術前に予測できるか？

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、薄壁動脈瘤が厚壁動脈瘤よりも破裂リスクが高いという仮定のもと、CFD（computational fluid dynamics）解析によって薄壁である可能性の高い透亮型脳動脈瘤を術前に同定できるかを検討することである。
  • 方法として、53名の患者から得られた54例の未破裂中大脳動脈瘤をCFDで解析し、透亮型群と非透亮型群に分類した上で、個体要因と血行力学的因子（wall shear stress、flow coefficient、flow coefficient per volume）を比較した。
  • その結果、単変量解析では性別、アスペクト比、WSS、flow coefficient per volume が透亮型動脈瘤と有意に関連し、多変量ロジスティック回帰でも性別と flow coefficient per volume が独立した関連因子として抽出された。
  • さらにROC解析では flow coefficient per volume が透亮型動脈瘤を高い精度で予測し、これらの結果からCFD解析が未破裂中大脳動脈瘤の透亮型予測に有用である可能性が示唆された。

(082) Mariscalco [4]

📕 書誌情報

Computational fluid dynamics of a novel perfusion strategy during hybrid thoracic aortic repair.

Giovanni Mariscalco, Gionata Fragomeni, Tryfon Vainas, Leonidas Hadjinikolaou, Fausto Biancari, Umberto Benedetto, Antonio Salsano, Lina T Gaudio, Federica Jiritano, Pasquale Mastroroberto, Giuseppe F Serraino

J Card Surg, 2020 Mar

💬 AI 翻訳タイトル

ハイブリッド胸部大動脈修復における新規灌流戦略の計算流体力学解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、左総頸動脈‐鎖骨下動脈バイパスを介した直接脳灌流戦略が凍結エレファントトランク手術中の脳合併症リスク軽減に寄与するかを、患者特異的胸部大動脈モデルを用いたComputational Fluid Dynamics（CFD）解析により評価することである。
  • 方法として、11症例の臨床データに基づき、3次元CFDとマルチスケールモデルを連成させた計算モデルを構築・検証し、従来の順行性カニュレーションモデルと比較した。
  • 解析の結果、左鎖骨下動脈バイパスによる直接脳灌流は全ての上行大動脈分枝で流速上昇をもたらし、特に左椎骨動脈で平均流速や壁せん断応力（Wall Shear Stress）およびその勾配が低減し、Localized Normalized Helicity に基づく乱流指標も改善した。
  • これらより、左総頸動脈バイパスによる直接灌流は前方および後方循環のより生理的かつ安定した脳灌流を実現し、術中脳脊髄障害の予防に有用であることが示唆された。

(083) Lv [67] ⭐

📕 書誌情報

Wall Enhancement, Hemodynamics, and Morphology in Unruptured Intracranial Aneurysms with High Rupture Risk.

Nan Lv, Christof Karmonik, Shiyue Chen, Xinrui Wang, Yibin Fang, Qinghai Huang, Jianmin Liu

Transl Stroke Res, 2020 Oct

💬 AI 翻訳タイトル

高破裂リスクを有する未破裂脳動脈瘤における壁増強、血行力学、および形態の関連性

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、未破裂脳動脈瘤における形態学的特徴、血行力学的指標、および血管壁MRIによる動脈瘤壁増強（AWE）との関連性を評価し、それらが破裂に寄与し得るかを検討することである。
  • 本研究では65例の未破裂脳動脈瘤を対象に、AWEをNAWE、PAWE、CAWEに分類し、計算幾何学およびCFD解析により形態学的・血行力学的パラメータを算出し、さらにPHASESスコアとの関連をロジスティック回帰分析により検討した。
  • 解析の結果、動脈瘤径、サイズ比、正規化壁せん断応力（normalized wall shear stress）がAWEの存在と独立して関連し、PHASESスコア上昇に伴いサイズ関連指標や不整形頻度の増加、低値かつ変動の大きい壁せん断応力パターンが認められた。
  • 以上より、高破裂リスクの未破裂脳動脈瘤は大型化、低壁せん断応力、強いAWEを特徴とし、形態・血行力学・炎症反応の相互作用が動脈瘤破裂予測に寄与する可能性が示唆された。

(084) Perera [32]

📕 書誌情報

Assessing the Risk of Intracranial Aneurysm Rupture Using Morphological and Hemodynamic Biomarkers Evaluated from Magnetic Resonance Fluid Dynamics and Computational Fluid Dynamics.

Roshani Perera, Haruo Isoda, Kenta Ishiguro, Takashi Mizuno, Yasuo Takehara, Masaki Terada, Chiharu Tanoi, Takehiro Naito, Harumi Sakahara, Hisaya Hiramatsu, Hiroki Namba, Takashi Izumi, Toshihiko Wakabayashi, Takafumi Kosugi, Yuki Onishi, Marcus Alley, Yoshiaki Komori, Mitsuru Ikeda, Shinji Naganawa

Magn Reson Med Sci, 2020 Dec 01

  • Keywords: 4D Flow MRI, computational fluid dynamics (CFD), hemodynamics, intracranial aneurysms, magnetic resonance fluid dynamics (MRFD), rupture risk

  • DOI: 10.2463/mrms.mp.2019-0107

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 32
    • FWCI: 1.68619733
    • Citation Percentile: 83.93

  • PubMed

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  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

磁気共鳴流体力学および数値流体力学から評価された形態学的・血行力学的バイオマーカーによる脳動脈瘤破裂リスクの評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、MRFDおよび患者個別化CFD解析から得られる脳動脈瘤の形態学的・血行力学的バイオマーカーをin vivoで評価し、破裂リスク判定への有用性を検証することである。
  • 方法として、48例の脳動脈瘤（破裂10例、未破裂38例）に対し、3D TOF MRAおよび3D cine PC MRIを用いたMRFD解析と、同MRI由来の流入・流出境界条件を用いたCFD解析に基づき、計6種類の形態学的指標と10種類の血行力学的指標を算出した。
  • 結果として、形態学的指標では瘤径、体積、サイズ比が有意差を示し、血行力学的指標ではMRFDおよびCFDの双方で破裂瘤においてOSIおよびRRTが有意に高値を示し、ROC解析ではすべての有意指標がAUC 0.7を上回った。
  • 結論として、形態学的および血行力学的バイオマーカーはいずれも脳動脈瘤破裂に影響を及ぼし、特に瘤体積およびCFD由来の平均OSIが独立した予測因子として示され、破裂リスク評価に有望である。

(085) Gao

📕 書誌情報

WITHDRAWN: Cerebral arterial infundibula are preaneurysmal lesions caused by direct flow impact.

Bu-Lang Gao, Tian-Xiao Li, Xue-Jing Zhang, Dong-Hai Zhang, Wei-Li Hao, Qiong-Ying Fan, Cong-Hui Li

World Neurosurg, 2020 Jan 16

💬 AI 翻訳タイトル

撤回済み：脳動脈インフンディブラは直接的な血流インパクトによって生じる前動脈瘤性病変である

💬 AI 要約

  • 本論文は著者または編集者の要請により撤回されており、研究目的に関する情報は提供されていない。
  • 方法論に関する記述も抄録からは得られず、科学的手法の内容は不明である。
  • 結果に関するデータや知見も公開されていないため、学術的な成果は示されていない。
  • 結論についても情報がなく、本研究の学術的貢献は撤回により評価できない。

(086) Deyranlou [40] ⭐

📕 書誌情報

Numerical Study of Atrial Fibrillation Effects on Flow Distribution in Aortic Circulation.

Amin Deyranlou, Josephine H Naish, Christopher A Miller, Alistair Revell, Amir Keshmiri

Ann Biomed Eng, 2020 Apr

  • Keywords: 4D phase contrast magnetic resonance imaging, Aorta, Atrial fibrillation, Computational fluid dynamics

  • DOI: 10.1007/s10439-020-02448-6

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 40
    • FWCI: 4.58203444 ⭐
    • Citation Percentile: 95.23 ⭐

  • PubMed

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💬 AI 翻訳タイトル

心房細動が大動脈循環における流れ分布に及ぼす影響の数値的研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、心房細動（AF）の特性が大動脈内の血流分布に与える影響を数値的に評価し、血栓形成および塞栓発生の可能性を検討することである。
  • 本研究では、心房収縮（atrial kick）の欠如、心房リモデリング、左心室収縮不全、高頻度細動という4つの代表的AF特性をパラメトリックに変化させ、複数の自作コードとANSYS-CFXを連成させたシミュレーションを実施した。
  • その結果、AF特性はいずれも左心室流出路の流量を低下させ、全身・脳・冠循環への血流灌流を減少させることが示され、同時に内皮細胞活性化ポテンシャル（ECAP）の上昇と流れ構造の変化を引き起こした。
  • これらの所見は、上行大動脈、大動脈弓、下行胸部大動脈の複数領域において、動脈硬化および血栓形成が生じやすい部位が存在する可能性を示唆する。

(087) Tanioka [72] ⭐

📕 書誌情報

Machine Learning Classification of Cerebral Aneurysm Rupture Status with Morphologic Variables and Hemodynamic Parameters.

Satoru Tanioka, Fujimaro Ishida, Atsushi Yamamoto, Shigetoshi Shimizu, Hiroshi Sakaida, Mitsuru Toyoda, Nobuhisa Kashiwagi, Hidenori Suzuki

Radiol Artif Intell, 2020 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

形態学的変数および血行力学的パラメータを用いた脳動脈瘤破裂状態の機械学習分類

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤の形態学的変数および血行力学的パラメータに基づき、機械学習（ML）アルゴリズムを用いて破裂状態を分類するモデルを構築し、各因子の重要性を明らかにすることである。
  • 2011年から2019年に取得された226例の脳動脈瘤に対してcomputational fluid dynamics（CFD）解析を行い、得られた形態学的指標と血行力学的指標をランダムフォレストMLアルゴリズムに入力し、形態学的変数のみ、血行力学的パラメータのみ、両者を併用した3種類の分類モデルを作成した。
  • 分類精度は形態学モデルで77.0%、血行力学モデルで71.2%、併用モデルで78.3%であり、主要な特徴量として形態学モデルではprojection ratio、size ratio、aspect ratio、血行力学モデルではlow shear area ratio、oscillatory shear index、oscillatory velocity index、併用モデルではprojection ratio、不整形（irregular shape）、size ratioが選択された。
  • MLアルゴリズムにより脳動脈瘤破裂状態の分類モデルを高精度に構築でき、特にprojection ratio、不整形、size ratioが破裂動脈瘤の識別に重要であることが示された。

(088) Wan [5]

📕 書誌情報

Are hemodynamics of irregular small carotid-ophthalmic aneurysms different from those of regular ones and large aneurysms based on numerical simulation?

Hailin Wan, Lei Huang, Liang Ge, Yeqing Jiang, Gaohui Li, Xiaochang Leng, Xiaoyuan Feng, Jianping Xiang, Xiaolong Zhang

Neuroradiology, 2020 Apr

💬 AI 翻訳タイトル

数値シミュレーションに基づく不整形小型内頸動脈—眼動脈分岐部動脈瘤の血行動態は、整形小型動脈瘤および大型動脈瘤と異なるのか？

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、内頸動脈眼動脈部に発生した未破裂の不整形小型動脈瘤（SIA）の血行動態が、整形SIAおよび大型動脈瘤（LIA）と比較して異なるかを検討することである。
  • 本研究では、106例の眼動脈部動脈瘤を対象に3D血管撮影画像とcomputational fluid dynamics（CFD）解析を用い、整形SIA、不整形SIA、LIAの三群に分類して臨床的・形態学的・血行動態パラメータを統計学的に比較した。
  • その結果、不整形SIAおよびLIAは整形SIAと比較して低shear-stress area percentage（LSA%）およびoscillatory shear index（OSI）が有意に高く、不整形SIAのwall shear stress（WSS）およびnormalized wall shear stress（NWSS）はLIAより高く、整形SIAより低いことが示された。
  • 以上より、未破裂不整形SIAは高LSA%および高OSIを示す点でLIAと類似した血行動態的特徴を有し、整形SIAとは異なる血行動態的性質を示すことが明らかとなった。

(089) Khan [58] ⭐

📕 書誌情報

Association between aneurysm hemodynamics and wall enhancement on 3D vessel wall MRI.

Muhammad Owais Khan, Veronica Toro Arana, Christian Rubbert, Jan F Cornelius, Igor Fischer, Richard Bostelmann, Hendrik-Jan Mijderwijk, Bernd Turowski, Hans-Jakob Steiger, Rebecca May, Athanasios K Petridis

J Neurosurg, 2021 Feb 01

  • Keywords: aneurysms, computational fluid dynamics, hemodynamics, vascular disorders, vessel wall MRI

  • DOI: 10.3171/2019.10.JNS191251

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 58
    • FWCI: 4.38411307 ⭐
    • Citation Percentile: 94.43 ⭐

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💬 AI 翻訳タイトル

3D血管壁MRIにおける動脈瘤壁増強と血行力学的指標との関連性

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、未破裂脳動脈瘤における動脈瘤壁増強（AWE）と血行力学的異常との関連性を明らかにし、その病態生理学的意義を検討することである。
  • 著者らは、DSA画像から作成した高精細CFDモデルを用いて、AWEの有無と形態学的指標および血行力学的指標との関連を単変量解析および多変量解析によって解析した。
  • その結果、AWE群は非AWE群と比較してWSSが低く、嚢内平均血流速度が低く、さらに動脈瘤径およびsize ratioが有意に大きく、解析の結果、低WSSのみがAWEと独立して関連する因子として抽出された。
  • 本研究は、AWEの存在が破裂リスクと関連する形態学的および血行力学的特性と関連し、特に低WSSがAWEの独立した予測因子であることを示し、AWEを呈する動脈瘤における低WSSが成長・リモデリング過程に関与する可能性を示唆した。

(090) Li [34]

📕 書誌情報

A pilot validation of CFD model results against PIV observations of haemodynamics in intracranial aneurysms treated with flow-diverting stents.

Yujie Li, David I Verrelli, William Yang, Yi Qian, Winston Chong

J Biomech, 2020 Feb 13

  • Keywords: Computational modelling, Flow-diverter, Haemodynamics, Intracranial aneurysm, Physical modelling, Porous media model

  • DOI: 10.1016/j.jbiomech.2019.109590

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    • Cited by: 34
    • FWCI: 3.09433617 ⭐
    • Citation Percentile: 89.24

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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で治療された頭蓋内動脈瘤における血行動態について、CFDモデル結果をPIV観察と比較した予備的検証

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、フローダイバーティング（FD）ステントが頭蓋内動脈瘤内の血行動態に及ぼす影響について、CFD（computational fluid dynamics）モデルの妥当性をPIV（particle image velocimetry）計測と比較することで評価することである。
  • 方法として、患者特異的動脈瘤モデルを用い、FDステント留置後の血液類似流体の速度分布をPIVで複数断面・3種類の流量条件（150, 250, 400 mL/min）において計測し、文献に基づく透過性（permeability）を用いて構築した多孔質媒体FDステントモデルを含むCFD結果と比較した。
  • 結果として、FDステント未使用時の血行動態はCFDとPIVで良好に一致し、Silkステント使用時の流れ場についても許容できる一致度が得られ、多孔質媒体を用いたFDステントモデルは効率的かつ有効に流れ偏向効果を再現した。
  • 結論として、本研究はFDステント治療後の動脈瘤内血行動態評価におけるCFDの有用性を実験的に裏付け、今後のFDステント治療効果や血行動態解析研究にCFDを安心して活用できることを示した。

(091) Narata [5]

📕 書誌情報

Role of distal cerebral vasculature in vessel constriction after aneurysm treatment with flow diverter stents.

Ana Paula Narata, Fernando Moura, Ignacio Larrabide, René Chapot, Christophe Cognard, Anne-Christine Januel, Stéphane Velasco, Ayache Bouakaz, Frederic Patat, Alberto Marzo

J Neurointerv Surg, 2020 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

フローダイバーターステント治療後の血管収縮における末梢脳血管の役割

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、フローダイバーターステント（FDS）留置後に一部の分岐血管で生じる血管径変化の原因を明らかにするため、末梢血管の流れ抵抗がFDSによる血行動態変化に与える影響を検討することである。
  • 方法として、142例のFDS治療症例の画像および解剖学データから血管抵抗を推定し、臨床転帰との相関解析を行うとともに、典型的な患者特異的モデルを用いたComputational Fluid Dynamics（CFD）解析およびパワードプラー超音波を用いたin vitro検証を実施した。
  • 解析の結果、臨床転帰は全体的な「jailed vessel」の血管抵抗に対するFDSの流れ抵抗の割合と有意な相関を示し（r=0.5, P<0.001）、CFD解析では眼動脈においてFDSによる血行動態影響が最小であることが確認された。
  • 結論として、FDSによる流れ抵抗が分岐血管全体の抵抗の大部分を占める場合に血管狭窄が生じやすく、この知見はFDS治療後の脳内血行動態の理解および適応判断の改善に寄与する可能性がある。

(092) Mazzi [54] ⭐

📕 書誌情報

A Eulerian method to analyze wall shear stress fixed points and manifolds in cardiovascular flows.

Valentina Mazzi, Diego Gallo, Karol Calò, Mehdi Najafi, Muhammad Owais Khan, Giuseppe De Nisco, David A Steinman, Umberto Morbiducci

Biomech Model Mechanobiol, 2020 Oct

  • Keywords: Carotid bifurcation, Computational fluid dynamics, Intracranial aneurysm, Topological skeleton, Vascular disease, Wall shear stress divergence

  • DOI: 10.1007/s10237-019-01278-3

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    • Cited by: 54
    • FWCI: 3.86792022 ⭐
    • Citation Percentile: 91.92 ⭐

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💬 AI 翻訳タイトル

心血管血流における壁面せん断応力の固定点およびマニホールドを解析するためのオイラー法

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、血管内腔表面における壁面せん断応力（WSS）のトポロジー的特徴を、固定点およびマニホールドの観点から解析するためのオイラー的手法を提示することである。
  • 本手法は体積収縮理論に基づき、WSSベクトル場の発散およびPoincaré指数を用いて、複雑な血管形状におけるWSSトポロジカルスケルトンの固定点とマニホールドを同定・分類するものである。
  • 本研究では、本手法を頸動脈分岐部および脳動脈瘤の計算血行力学モデルに適用し、心周期に沿ったWSSトポロジカルスケルトンの時間依存性を詳細に解析し、瞬時WSS固定点と周期平均WSS固定点の位置が一致しない特性などの新たな知見を得た。
  • 本研究の結論として、本手法は心血管血流におけるWSSトポロジカルスケルトンの生理学的意義を迅速に評価する可能性を示し、臨床的観察に対する機械論的説明の導出に寄与することが示唆された。

(093) Suzuki [57] ⭐

📕 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

日本人成人における小型未破裂脳動脈瘤の破裂リスク

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、臨床的・形態学的・血行力学的パラメータを含む小型未破裂脳動脈瘤の破裂リスクモデルを日本人成人を対象として構築することである。
  • 方法として、338例の小型未破裂脳動脈瘤を解析し、うち35例が経過観察中に破裂したため、臨床情報、形態パラメータ、およびCT画像に基づくComputational Fluid Dynamics（CFD）解析により得られた血行力学パラメータを群間比較および多変量ロジスティック回帰によって評価した。
  • 結果として、若年、複数動脈瘤の存在、分岐部位、bleb の存在、長さの増大、および pressure loss coefficient の低値が破裂リスクと有意に関連し、モデルの予測能は感度0.800、特異度0.752、AUC 0.826であった。
  • 結論として、これらの因子が小型脳動脈瘤の破裂リスク因子として特定され、本モデルは今後の研究により妥当性の検証が求められる。

(094) Randhawa [6]

📕 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: 10.1177/0954411919890698

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 6
    • FWCI: 0.58018803
    • Citation Percentile: 66.51

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💬 AI 翻訳タイトル

出血性脳卒中治療デバイス設計に関する検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳組織への出血拡大を防止することを目的とした出血性脳卒中治療補助デバイスの設計要件を検討することである。
  • 方法として、中大脳動脈における嚢状動脈瘤破裂を想定した三種類のデバイス設計を提示し、SolidWorks を用いた有限要素解析と材料適合性評価を実施するとともに、Computational Fluid Dynamics（CFD）による血流解析を行った。
  • 解析の結果、提示した三種類のデザインは正常および破裂状態の血流条件下で動作特性が評価され、使用材料の妥当性とデバイス性能に関する有用な知見が得られた。
  • 結論として、本デバイスは出血性脳卒中治療への応用可能性を有し、併用したモデリング手法はデバイス性能評価に有効であると示された。

(095) Cancelliere [25]

📕 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

  • Keywords: Aneurysm, Angiography, Blood Flow, Brain, CT Angiography, Computational Fluid Dynamics

  • DOI: 10.1136/neurintsurg-2019-015389

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 25
    • FWCI: 2.12735612
    • Citation Percentile: 84.03

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💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤における数値流体解析のための4D-CTアンギオグラフィと3D-回転アンギオグラフィの比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、3D-rotational angiography（3D-RA）と新規の4D-CT angiography（4D-CTA）からセグメンテーションした脳動脈瘤モデルに基づくCFD解析結果を比較し、両モダリティの信頼性を評価することである。
  • 方法として、16動脈瘤を有する14名の患者に4D-CTAと3D-RAを連続的に実施し、両モダリティから同一手順で幾何形状を抽出した上で、各モデルに対しオリジナルモデルと枝長を一致させたマッチドモデルを作成し、推定流量および患者固有流量を用いてCFDを実行した。
  • 結果として、3D-RAと4D-CTAの間で若干の幾何学的差異（親血管径および嚢容積）が見られたものの、マッチドモデルではTAWSS、OSI、SPIといった主要血行力学指標が高い相関（R2=0.79–0.91）を示した。
  • 結論として、4D-CTAに基づくCFD解析は脳内血行動態評価において信頼性が高く、脳動脈瘤の血行動態フォローアップに有用な画像モダリティとなり得ることが示された。

(096) Bouhrira [34]

📕 書誌情報

Disturbed flow disrupts the blood-brain barrier in a 3D bifurcation model.

Nesrine Bouhrira, Brandon J DeOre, Daniel W Sazer, Zakary Chiaradia, Jordan S Miller, Peter A Galie

Biofabrication, 2020 Feb 27

💬 AI 翻訳タイトル

乱流が3次元分岐モデルにおいて血液脳関門を破綻させる

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、乱流が血液脳関門（BBB）の恒常性に与える影響を、三次元灌流型分岐モデルを用いて明らかにすることである。
  • 本研究では、内皮細胞と壁細胞およびグリア細胞の共培養からなる3D分岐モデルを構築し、Computational Fluid Dynamics（CFD）により予測された乱流パターンを再現して実験的に評価した。
  • Dextran 透過性アッセイおよびタイトジャンクションマーカーの免疫染色により、分岐直下の乱流領域では下流の十分に発達した流れ領域と比較して有意に高いBBB障害が示された。
  • 細胞間クロストーク解析から、乱流によるBBB破綻は内皮‐壁細胞および内皮‐グリア細胞相互作用とは独立して生じることが示され、これらの知見は中枢神経系血管病態への流れ依存的メカニズムの関与を示唆する。

(097) Martinac [61] ⭐

📕 書誌情報

Computational modelling of fluid and solute transport in the brain.

Adam D Martinac, Lynne E Bilston

Biomech Model Mechanobiol, 2020 Jun

💬 AI 翻訳タイトル

脳内における液体および溶質輸送の計算モデル化

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳内のグリンパティック(glymphatic)システムにおける液体および溶質輸送に関する計算モデル研究を概説し、その駆動力の理解に寄与することである。
  • 本論文では、流入、脳実質内輸送、および流出を対象とし、解析モデル、流体抵抗ネットワーク、計算流体力学(CFD)など多様な計算手法を用いた既存研究を整理した。
  • その結果、多くのモデルは動脈周囲流入および実質内輸送に焦点を当てており、動脈拍動は主要な駆動力ではなく、脳実質外液間隙では拡散が支配的な輸送機構である可能性が示唆された。
  • 一方、流出に関するモデル研究は限られており、中枢神経系からの液体排出を駆動する力については依然として明確な結論が得られていない。

(098) Lassila [15]

📕 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

  • Keywords: Gaussian process models, cerebrovascular disease, computational fluid dynamics, patient-specific models, uncertainty quantification

  • DOI: 10.1002/cnm.3271

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 15
    • FWCI: 1.31625084
    • Citation Percentile: 80.64

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💬 AI 翻訳タイトル

高齢者の頸動脈における被験者間および被験者内血流変動の集団特異的モデリング

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、高齢者における内頸動脈血流の被験者間および被験者内変動をモデル化し、CFD解析における境界条件設定の不確実性を低減することである。
  • 被験者間変動には対数線形混合効果モデルとGaussian processを、被験者内変動には脳自動調節を表現するlumped parameterモデルを用い、103名の高齢者ボランティアの頸動脈超音波データからパラメータ推定を行った。
  • 本モデルを用いて54名の被験者に対し安静時および運動時の頭蓋内動脈瘤血流を評価した結果、血流変動が壁面せん断応力由来指標であるOSIに大きく影響することが示された。
  • これらの結果から、OSIは血流ゆらぎに対して過度に感度が高いため、信頼性の高いバイオマーカーとしては不適切である可能性が示唆された。

(099) Horn [5]

📕 書誌情報

Computational study of clot formation in aneurysms treated with shape memory polymer foam.

John D Horn, Duncan J Maitland, Jonathan Hartman, Jason M Ortega

Med Eng Phys, 2020 Jan

  • Keywords: Bare metal coils, Clot model, Computational fluid dynamics, Intracranial aneurysms, Occlusion, Shape memory polymer foam

  • DOI: 10.1016/j.medengphy.2019.10.002

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 5
    • FWCI: 0.58018803
    • Citation Percentile: 66.17

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💬 AI 翻訳タイトル

形状記憶ポリマーフォームを用いて治療された脳動脈瘤における血栓形成の計算的研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、形状記憶ポリマーフォームを用いて治療した動脈瘤内での血栓形成を計算モデルにより予測し、その有効性を金属コイル治療と比較することである。
  • 理想化した2次元動脈瘤モデルに形状記憶ポリマーフォームを仮想的に充填し、計算的血栓モデルを用いて血栓形成を解析し、同一形状の動脈瘤に金属コイルを充填した既報の計算結果と比較した。
  • フォームを用いた全ての動脈瘤モデルにおいて、フォームの孔径や配向に依存せず最低でも94%の血栓閉塞率が得られたのに対し、金属コイルでは最終閉塞率が80.8〜92.2%とばらつき、特に動脈瘤ネック部に未充填領域が多く残存した。
  • 以上の結果から、形状記憶ポリマーフォームは金属コイルに比べて、より予測可能で均一かつ完全な血栓形成をもたらす可能性があり、その効果はフォームの幾何形状や配向に依存しないと示唆される。

(100) Mutlu [16]

📕 書誌情報

Evaluating the Effect of the Number of Wire of Flow Diverter Stents on the Nonstagnated Region Formation in an Aneurysm Sac Using Lagrangian Coherent Structure and Hyperbolic Time Analysis.

Onur Mutlu, Ali Bahadır Olcay, Cem Bilgin, Bahattin Hakyemez

World Neurosurg, 2020 Jan

  • Keywords: Computational fluid dynamics, Lagrangian coherent structure, Stagnated and nonstagnated fluid flow zones, Wire number of a flow diverter stent

  • DOI: 10.1016/j.wneu.2019.09.116

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 16
    • FWCI: 1.35915303
    • Citation Percentile: 81.75

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💬 AI 翻訳タイトル

ラグランジュコヒーレント構造およびハイパーボリックタイム解析を用いたフローダイバーターステントのワイヤ本数が動脈瘤嚢内の非停滞領域形成に及ぼす影響の評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、フローダイバーターステントのワイヤ本数が動脈瘤嚢内の血流力学および非停滞領域形成に与える影響を明らかにすることである。
  • 方法として、48本、72本、96本ワイヤのFDステントを動脈瘤モデルにそれぞれ配置し、FTLE（finite-time Lyapunov exponent）およびハイパーボリックタイム場をCFD解析とLagrangian coherent structure（LCS）手法によって算出した。
  • その結果、48本ワイヤのFDステントでは多量の血流が動脈瘤内に侵入し、非停滞領域が散在的に形成された一方、72本および96本ワイヤのステントでは血流の大部分が主幹動脈へ迂回し、動脈瘤嚢内への血流侵入が大幅に減少した。
  • 結論として、FTLEおよびハイパーボリックタイムの所見は、72本ワイヤのSurpassステント留置後3.5分のDSA画像と良好に一致しており、ワイヤ本数増加が動脈瘤内血流の大幅な抑制に寄与することが示された。

(101) Marsh [19]

📕 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

Flow-Diverting Stentを用いた脳動脈瘤治療における血小板動態と血行力学

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、Flow-Diverting Stent（FDS）による脳動脈瘤治療において、血小板の滞留時間（residence time: RT）および剪断歴（shear history: SH）に基づく血小板活性化と血行力学の関連を明らかにし、治療成績の新たな指標を検討することである。
  • 研究方法として、19例の患者固有モデルに対し、治療前後でEuler型およびLagrange型のCFD解析を実施し、血小板軌跡に基づくLagrangian指標（RTおよびSH）と従来のEulerian指標を比較した。
  • 解析の結果、FDS留置後には血小板のRTおよびSHに顕著な変化が認められ、これらのLagrangian指標が瘤内血栓形成に関連する重要な血行力学的変化をより直接的に捉えていることが示唆された。
  • 結論として、Lagrangian解析に基づく血小板動態指標はFDS治療の効果予測に有望であり、従来のEulerian解析では捉えきれない治療後血行力学の理解に寄与する可能性が示された。

(102) Detmer [51] ⭐

📕 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おける統計的学習手法の比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、既存の動脈瘤破裂ロジスティック回帰確率モデル（LRM）と他の機械学習（ML）分類器との破裂状態識別性能を比較することである。
  • 方法として、計算流体力学（CFD）解析により特徴づけられた1631例の脳動脈瘤から得られた血行力学的・形態学的・患者関連情報を用いて、SVM（linear および RBF kernel）、kNN、決定木、ランダムフォレスト、MLPニューラルネットワークの各分類器を学習し、外部コホート由来249例で性能を評価した。
  • 結果として、MLP、LRM、linear SVM、RBF-SVM、kNN、決定木、ランダムフォレストのAUCはそれぞれ0.83、0.82、0.80、0.81、0.76、0.70、0.79となり、精度は0.76〜0.79の範囲であった。
  • 結論として、LRMは他のML分類器と同等の性能を示し、重要変数として動脈瘤位置、平均表面曲率、最大流速が特定され、さらなる精度向上には動脈瘤壁に関連する追加情報が必要と考えられる。

(103) Kim [21]

📕 書誌情報

Hemodynamic Features of Microsurgically Identified, Thin-Walled Regions of Unruptured Middle Cerebral Artery Aneurysms Characterized Using Computational Fluid Dynamics.

Jang Hun Kim, Huan Han, Young-June Moon, Sangil Suh, Taek-Hyun Kwon, Jong Hyun Kim, Kyuha Chong, Won-Ki Yoon

Neurosurgery, 2020 Jun 01

💬 AI 翻訳タイトル

未破裂中大脳動脈瘤における顕微外科的に同定された薄壁部の血行力学的特徴：Computational Fluid Dynamics を用いた解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は，未破裂中大脳動脈分岐部(MCAB)動脈瘤における顕微外科的に同定される薄壁部(TWRs)の血行力学的特徴を，Computational Fluid Dynamics(CFD) を用いて明らかにすることである。
  • 対象は9名の患者から得られた11例のMCAB動脈瘤で，顕微鏡下でTWRs を特定した後，圧力，壁面せん断応力(WSS)，および壁面せん断応力ダイバージェンス(WSSD) の3指標を用いてCFD解析を実施した。
  • 解析の結果，計15か所のTWRs が同定され，それぞれのTWR と圧力，WSS，WSSD との対応率は順に73.33%，46.67%，86.67%であり，WSS の大きさと方向性を反映するWSSD が最も高い対応を示した。
  • 以上より，高WSSD領域は未破裂脳動脈瘤における薄壁部と対応する可能性が高く，破裂リスクの高い部位を示す血行力学的指標となり得ることが示唆された。

(104) Tanioka [7]

📕 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

  • Keywords: Computational fluid dynamics, Endovascular coiling, Prediction, Shear rate, Thrombus formation, Wall shear stress

  • DOI: 10.1016/j.jocn.2019.08.042

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 7
    • FWCI: 0.77358404
    • Citation Percentile: 69.17

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💬 AI 翻訳タイトル

遠位前大脳動脈瘤の血管内閉塞後における親動脈血栓形成範囲の計算流体力学（CFD）による予測

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、遠位前大脳動脈瘤に対する親動脈閉塞（PAO）施行時に、親動脈内で生じる血栓形成範囲を術前に正確に予測することの有用性を示すことである。
  • 方法として、治療前に特定の壁面せん断応力（wall shear stress）およびせん断速度（shear rate）の閾値に基づき、血栓形成範囲を推定する計算流体力学（CFD）解析を実施した。
  • その結果、CFD解析は、動脈瘤コイル塞栓後に血栓が傍中心動脈の開口部直後まで形成されることを示し、実際の治療もその予測に基づいて行われた。
  • 術後のデジタルサブトラクション血管造影（DSA）では、血栓形成範囲が術前CFD予測と一致しており、本手法が予期しない分枝閉塞の回避に寄与し得ることが示唆された。

(105) Shiba [1]

📕 書誌情報

Role of Computational Fluid Dynamics for Predicting Delayed Cerebral Ischemia After Aneurysmal Subarachnoid Hemorrhage: Study Protocol for a Multicenter Prospective Study.

Masato Shiba, Fujimaro Ishida, Fumitaka Miya, Tomohiro Araki, Mitsuhito Mase, Hiroki Kurita, Hidetoshi Kasuya, Takuji Yamamoto, Yoko Kato, Satoshi Iwabuchi, Hidenori Suzuki

Acta Neurochir Suppl, 2020

  • Keywords: Cerebral aneurysm, Computational fluid dynamics, Computed tomography angiography, Delayed cerebral ischemia, Subarachnoid hemorrhage

  • DOI: 10.1007/978-3-030-04615-6_24

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 1
    • FWCI: 1.45896032
    • Citation Percentile: 80.56

  • PubMed

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  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

動脈瘤性くも膜下出血後の遅発性脳虚血予測における数値流体力学の役割：多施設前向き研究のプロトコル

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、動脈瘤性くも膜下出血（SAH）後の遅発性脳虚血（DCI）を予測するための指標として、数値流体力学（CFD）の有用性を多施設前向きに検証することである。
  • 方法として、動脈瘤性SAH患者を対象に、術前三次元CT血管撮影から得られたデータを用いてCFD解析を実施し、急性期における脳動脈の血行動態的特徴を評価する。
  • 主要評価項目はDCIを発症した患者におけるCFD指標であり、副次評価項目として脳血管攣縮および脳梗塞の発症との関連、さらに3か月後のmodified Rankin scale（mRS）との関係を解析する。
  • 本研究プロトコルは、SAH急性期における動脈瘤閉塞前の段階でDCIを予測し得る新たな診断手法の確立に寄与することが期待される。

(106) Tangen [31]

📕 書誌情報

In Vivo Intrathecal Tracer Dispersion in Cynomolgus Monkey Validates Wide Biodistribution Along Neuraxis.

Kevin Tangen, Ivan Nestorov, Ajay Verma, Jenna Sullivan, Robert W Holt, Andreas A Linninger

IEEE Trans Biomed Eng, 2020 Apr

💬 AI 翻訳タイトル

カニクイザルにおける生体内髄腔内トレーサー分散は神経軸全体への広範な生体内分布を検証する

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、髄腔内（intrathecal, IT）投与では薬剤分布が注入部位近傍に限定されるという従来の通念を検証し、実際の分布特性を明らかにすることである。
  • そのために、カニクイザルを対象として多モーダル生体内イメージングを用い、脳脊髄液流動、解剖構造、および放射性トレーサーの分散を観察し、さらに computational fluid dynamics（CFD）モデルによる予測精度を評価した。
  • 高い注入速度ではトレーサーが2時間以内に頸部へ到達し、PET 画像で得られた分布とCFD モデルの予測が全例で時空間的に良好に一致した。
  • これらの結果は、第一原理に基づく被験者特異的モデルにより髄腔内投与薬剤の生体内分布を高精度で予測できることを実証し、IT 投与が脊髄全体や脳を標的とする治療法として再評価されるべき有用な手法であることを示している。

(107) Khani [17]

📕 書誌情報

Impact of Neurapheresis System on Intrathecal Cerebrospinal Fluid Dynamics: A Computational Fluid Dynamics Study.

Mohammadreza Khani, Lucas R Sass, Aaron R McCabe, Laura M Zitella Verbick, Shivanand P Lad, M Keith Sharp, Bryn A Martin

J Biomech Eng, 2020 Feb 01

💬 AI 翻訳タイトル

神経濾過（Neurapheresis）システムが脊髄くも膜下腔内脳脊髄液力学に及ぼす影響：数値流体力学（CFD）解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、くも膜下出血後患者における脳脊髄液（CSF）中の血液を早期かつ迅速に除去するための新規デュアルルーメン型濾過デバイスであるNeurapheresisシステムが、脊髄くも膜下腔内のCSF力学に与える影響を評価することである。
  • 方法として、被験者特異的な数値流体力学（CFD）モデルを構築し、Neurapheresisシステムの吸引ポートとリターンポートを介したCSF循環ループが、0.5〜2.0 ml/min の流量条件下でCSF速度および定常ストリーミングに与える影響をパラメトリックに解析した。
  • 結果として、最大流量2.0 ml/min に設定したNeurapheresisシステムは、従来の腰部ドレナージ（0.2 ml/min）と比較して、平均定常ストリーミングCSF速度を約2倍（0.190 ± 0.133 mm/s vs. 0.093 ± 0.107 mm/s）増加させ、その影響はNeurapheresisによる流れのループ領域に局在していた。
  • 結論として、Neurapheresisシステムは局所的なCSF流動を増強するものの、その誘発流速は心拍動により生じる通常のCSF流速と比較して相対的に小さく、安全性と機能性の観点から臨床応用上重要な知見を提供する。

(108) Stevens [3]

📕 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

一次元モデルによって生成された個体間の全身循環特性の変動が頭蓋内動脈瘤の壁面せん断応力指標に及ぼす役割

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、加齢に伴う血管硬化などの全身循環特性の変動が、頭蓋内動脈瘤における壁面せん断応力（WSS）指標にどのような影響を及ぼすかを明らかにすることである。
  • 方法として、生理学的範囲内で全身循環特性を変化させた仮想患者データベースを構築し、それぞれに対して一次元の脈波伝播モデルを用いて三次元（3D）CFDシミュレーションの境界条件（BC）を生成した。
  • 3D-CFDから得られたWSS指標を評価した結果、全身循環特性の変動に起因するBCの変化によって生じるWSS指標の変動幅は、破裂動脈瘤と未破裂動脈瘤の間で報告されている指標差と同程度であることが示された。
  • 結論として、WSS指標を破裂予測モデルに用いる際には、患者特異的な全身循環特性の変動がWSS指標に与える影響を評価する必要があると示された。

(109) Kamada [18]

📕 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周術期胸部大動脈血行動態変化：前向き連続4D-flow MRI研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、大動脈弁狭窄症患者において、4D-flow MRIを用いて大動脈弁置換術（AVR）前後の胸部大動脈および大動脈弓分枝の血行動態変化を評価することである。
  • 方法として、10名の大動脈弁狭窄症患者を対象に、AVR前後（平均27 ± 1.9日）で胸部4D-flow MRIを撮像し、複数断面における平均体積流量、主流向角度、およびhelicity densityを指標として流れの複雑性を解析した。
  • 結果として、AVR後には上行大動脈および大動脈弓分枝で体積流量が有意に増加し、さらに上行大動脈と大動脈弓における流向角度が低下し、近位弓分枝周囲の流れの複雑性が減少した。
  • 結論として、AVR後1か月以内に上半身、とりわけ脳への血流供給が増加し、同時に上行大動脈での血流増加と流れの複雑性低下を認めることが示され、本研究はAVRが胸部大動脈血行動態に及ぼす包括的影響を明らかにした点で学術的意義を有する。

(110) Saqr [118] ⭐

📕 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

  • Keywords: CFD, Cerebral aneurysm, cerebrovascular blood flow, fluid dynamics, non-Newtonian fluids

  • DOI: 10.1177/0271678X19854640

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 118
    • FWCI: 10.6367806 🌟
    • Citation Percentile: 98.27 ⭐

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💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤に関する計算流体力学（CFD）は何を示すのか：メタアナリシスと批判的レビュー

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、1733 件の研究に基づき、脳動脈瘤（IA）に対する計算流体力学（CFD）解析が示してきた血行力学的理解を批判的に再評価することである。
  • 方法として、過去二十年間にわたる IA CFD 研究を体系的に検討し、簡略化された CFD モデルの歴史的背景および Newtonian fluid 仮定の使用状況と妥当性を詳細に分析した。
  • 結果として、研究の約 90% で用いられている Newtonian fluid 仮定は IA 血行力学を適切に表現するには不十分であり、さらに wall shear stress（WSS）とその派生量に関する誤解が広く存在することが示された。
  • 結論として、本レビューは IA 病態生理の解明に向けた次世代 CFD モデル構築のための指針を提示し、今後の研究発展に向けた課題と方向性を明確にした。

(111) Suzuki [37] ⭐

📕 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

  • Keywords: aneurysm, computational fluid dynamics, middle cerebral artery, pressure, vascular disorders, wall shear stress

  • DOI: 10.3171/2018.12.JNS182897

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 37
    • FWCI: 3.67452421 ⭐
    • Citation Percentile: 90.90 ⭐

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💬 AI 翻訳タイトル

高圧領域における低下した壁面せん断応力は破裂脳動脈瘤の破裂点を予測する

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、最大圧（Pmax）領域と薄壁部（TWRs）および破裂点との血行力学的関連性を明らかにすることである。
  • 23例の中大脳動脈（MCA）分岐部囊状動脈瘤に対し、拍動流条件下で流体力学式を用いてPmax領域の圧力差（Pd）および壁面せん断応力（WSS）を算出し、TWRsとの相関を検証した。
  • 未破裂動脈瘤の81.2％でPmax領域がTWRsと一致し、破裂動脈瘤では7例中5例でPmax領域が破裂点と一致し、破裂点では未破裂動脈瘤TWRsよりもWSS値（最小WSS、時間平均WSS、正規化WSS）が有意に低かった。
  • 以上より、TWRsのPmax領域におけるWSS低下が動脈瘤破裂リスクを示す重要な血行力学的指標であることが示唆された。

(112) Froelich [5]

📕 書誌情報

Impact of Collateral Filling Delay on the Development of Subacute Complications After Acute Ischemic Stroke.

Matthias F Froelich, Kolja M Thierfelder, Lukas T Rotkopf, Matthias P Fabritius, Lars Kellert, Steffen Tiedt, Wieland H Sommer, Frank A Wollenweber, Franziska Dorn, Thomas Liebig, Paul Reidler, Wolfgang G Kunz

Clin Neuroradiol, 2020 Jun

  • Keywords: Anterior circulation, Collateralization, Dynamic CT angiography, Ischemic stroke, Malignant infarction, Space-occupying infarction

  • DOI: 10.1007/s00062-019-00760-w

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 5
    • FWCI: 0.39254963
    • Citation Percentile: 60.00

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💬 AI 翻訳タイトル

側副血行充填遅延が急性虚血性脳卒中後の亜急性期合併症発症に及ぼす影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、dynamic CT angiography（dynCTA）により評価される側副血行充填遅延（collateral filling delay, CFD）が、急性虚血性脳卒中後の亜急性期合併症を予測する指標となり得るかを検討することである。
  • 方法として、前向きに収集された疑い脳卒中症例2635例から、孤立性中大脳動脈M1閉塞症例を抽出し、両側M2領域の造影ピーク時間差としてCFDを定量化し、亜急性期の脳腫脹性梗塞、実質内血腫、出血性変化との関連をロジスティック回帰で解析した。
  • 結果として、78例の解析対象において中央値6.31秒（IQR 4.00–8.64）のCFDが得られ、CFDは質的側副血行スコアと有意に相関し、さらにCFDの増大は脳腫脹性梗塞の発生と独立して関連したが、実質内血腫や出血性変化とは関連を示さなかった。
  • 以上より、CFDは側副血行の再現性ある定量指標として有用であり、脳腫脹性梗塞発症リスクの上昇を示唆する可能性があると結論された。

(113) Lan [68]

📕 書誌情報

Sustaining cerebral perfusion in intracranial atherosclerotic stenosis: The roles of antegrade residual flow and leptomeningeal collateral flow.

Linfang Lan, Xinyi Leng, Vincent Ip, Yannie Soo, Jill Abrigo, Haipeng Liu, Florence Fan, Sze Ho Ma, Karen Ma, Bonaventure Ym Ip, Ka Lung Chan, Vincent Ct Mok, David S Liebeskind, Ka Sing Wong, Thomas W Leung

J Cereb Blood Flow Metab, 2020 Jan

  • Keywords: Cerebral perfusion, antegrade flow, collateral circulation, computational fluid dynamics, intracranial atherosclerotic stenosis

  • DOI: 10.1177/0271678X18805209

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 68
    • FWCI: 2.80899077
    • Citation Percentile: 89.23

  • PubMed

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  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈硬化性狭窄における脳灌流維持：順行性残存血流および軟膜側副血流の役割

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内動脈硬化性狭窄（ICAS）遠位部の脳灌流維持における順行性残存血流と軟膜側副血流の役割を明らかにすることである。
  • 症候性中大脳動脈（MCA）M1狭窄遠位で灌流が正常に見える患者を対象とし、CT angiography に基づく Computational Fluid Dynamics モデルから translesional pressure ratio（PR）を算出し、軟膜側副血行（LMC）を定量化したうえで、CT perfusion により灌流指標を取得した。
  • 83例の解析により、translesional PR と LMC スケールはいずれも相対患側平均通過時間（rMTT）と独立して関連し、さらに中等度狭窄では rMTT は PR のみに有意に関連し、重度狭窄では LMC スケールにより依存する傾向が認められた。
  • 以上より、順行性残存血流と軟膜側副血流は ICAS 遠位部の脳灌流維持に相補的に寄与し、特に重度狭窄例では側副循環への依存度が高まることが示唆される。

(114) Jiang [17]

📕 書誌情報

Hemodynamic findings associated with intraoperative appearances of intracranial aneurysms.

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

Neurosurg Rev, 2020 Feb

  • Keywords: Atherosclerotic change, Cerebral aneurysm, Hemodynamics, Intraoperative appearance, Wall shear stress

  • DOI: 10.1007/s10143-018-1027-0

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 17
    • FWCI: 1.3760352
    • Citation Percentile: 78.24

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💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤の術中所見と関連する血行力学的所見

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、術中の肉眼的外観に基づいて分類される脳動脈瘤の壁性状と血行力学的特徴との関連を、computational fluid dynamics（CFD）解析を用いて評価することである。
  • 未破裂中大脳動脈（MCA）分岐部動脈瘤41例を対象として、術中所見に基づき厚壁型と薄壁型に分類し、術前CTAにより再構築した形状データを用いて形態学的および血行力学的指標を比較した。
  • その結果、動脈硬化性変化を伴う厚壁型動脈瘤は、薄壁型動脈瘤に比べて形状パラメータ（深さ、最大高さ、直径、アスペクト比、サイズ比）が大きく、壁面せん断応力（WSS）が低く、さらに低WSS領域比（LSAR）が高いことが示された。
  • これらの知見から、厚壁型動脈瘤は低WSSおよび高LSARと関連し、CFD解析が脳動脈瘤の術中外観の鑑別に有用である可能性が示唆された。