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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
  • 本調査の趣旨および注意点については調査の概要をご参照ください
  • 調査条件
    • データベース：PubMed
    • 検索キーワード：(Cerebral OR Brain) AND ("Blood Flow" OR Hemodynamics OR WSS OR Rupture) AND (CFD OR "Computational Fluid Dynamics")
    • 検索期間：2020-01-01 - 2020-12-31
    • 要約用 AI/LLM：o3-mini-2025-01-31 (OpenAI, 2025-01)
    • データ更新日：2025-02-04

(001) Suzuki[5]

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

部分的血栓を伴う椎骨動脈動脈瘤に対する複数重ね合わせスタント適用時のスタント内動脈の形態変化によるフロー・ダイバーション効果悪化の可能性

💬 AI 要約

  • 本研究は、部分的血栓を伴う椎骨動脈動脈瘤において、複数重ね合わせスタント適用時のスタント内動脈の形態変化がフロー・ダイバーション効果に及ぼす影響を検討した。
  • 2017年10月から2019年4月までに無破裂かつ症候性の大・巨視的部分的血栓を伴う椎骨動脈動脈瘤の4例に対し、低プロファイル視認型血管内支援スタントを複数重ね合わせ（coilsは使用せず）治療し、計算流体力学（CFD）解析により血行動態が評価された。
  • 3例では形態変化を認めることなく動脈瘤内血流が効果的に減少し症状も改善したが、残りの1例では追加スタントが必要となり、治療後に動脈瘤頸部で圧力差（Pd）が著明に上昇し、血流改変に伴い壁面せん断応力（WSS）が増加した。
  • この結果から、複数重ね合わせスタントは大・巨視的部分的血栓を伴う椎骨動脈動脈瘤において有益なフロー・ダイバーション効果を発揮する一方で、スタント内動脈の形態変化により動脈瘤内血流が逆に増加する可能性があるため、慎重な管理が必要であることが示唆された。

(002) Daversin-Catty[38]

📕 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

血管周囲流体の流れのメカニズム

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳のクリアランスに関与する理論の要となる、血管周囲空間における脳脊髄液の流れのメカニズムを解明することである。
  • 計算流体力学（CFD）を用いて、動脈壁の拡張、全身性脳脊髄液圧の変動、及び動脈の剛体運動という異なる力が作用する条件下で、脳動脈周囲の血管周囲空間内の脳脊髄液の速度および圧力を計算した。
  • 結果として、動脈壁の拡張は60～260 μm/sの速度振幅を生み出し、静的圧力傾斜が無い場合には純流速度が小さい（0.5 μm/s未満）ものの、非生理的な血管周囲空間長では最大7 μm/sに達し、現実的な形状では生理的に妥当な静的全身圧増加で20～30 μm/sの純流が誘導された。
  • これらの結果は、動脈壁の拡張、剛体運動および静的脳脊髄液圧勾配の組み合わせが実験的知見と定量的に一致する純流および振動流を生成することを示しており、純流を引き起こすために必要な静的圧力勾配が非常に小さいため、その起源がまだ解明されていないことを示唆している。

(003) Hadad[19]

📕 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

局所血行動態の影響を受ける領域別動脈瘤壁増強：7T MRIによる研究

💬 AI 要約

  • 本研究は、7T MRIを用いて、炎症および不安定性のバイオマーカーとして提案される動脈瘤壁増強に局所血行動態がどのように影響するかを明らかにすることを目的とした。
  • 23件の頭蓋内動脈瘤に対して7T MRIおよび3D血管造影を実施し、[Computational Fluid Dynamics]を用いて局所流条件を解析、動脈瘤壁増強領域と非増強領域との比較を行い、さらに inflow に対する位置に基づいて領域を細分した。
  • 解析の結果、全体として動脈瘤壁増強領域は非増強領域に比べて壁せん断応力が低く、さらに領域によって変動が認められた。具体的には、頸部の増強領域は高い壁せん断応力勾配と低い振幅変動を示し、動脈瘤本体または inflow から遠い領域では均一に低い壁せん断応力およびその勾配が確認された。
  • 本研究は、動脈瘤内の領域ごとに局所血行動態と動脈瘤壁増強との関連性が異なることを示し、血行動態が動脈瘤病理に与える影響の理解に寄与している。

(004) Youn[14]

📕 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

💬 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への進展: 革新的飛躍か豪華な装飾か？

💬 AI 要約

  • 本論文は、神経血管系における血流と血管壁の相互作用に着目し、CT/MR血管造影に予後的意義を加える補完的手段として、先進的MRI技術を用いた血行力学的評価の進展を概説することを目的としている。
  • 本研究では、時分解能を有する3D速度エンコード位相コントラストMRI（4DフローMRI）や、平行イメージング、圧縮センシング、放射状k-空間アンダーサンプリングなどの加速MRI技術の進歩を取り上げ、従来の2D技術からの進化について論じた。
  • その結果、4Dフロー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、流量、速度ベクトル、圧力勾配、壁面剪断応力などの各種パラメータを用いて効果的に可視化・定量化できることが示された。
  • 結論として、非侵襲的な位相コントラスト技術と解析面でのレトロスペクティブな血流測定の利点により、4DフローMRIはドップラー超音波や計算流体力学（CFD）に対していくつかの優位性を有し、神経血管疾患の臨床応用において有望な技術であると示唆された。

(005) Copelan[11]

📕 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

最近のヨード造影剤投与はRAPIDソフトウェアによるコア梗塞推定を不正確にする

💬 AI 要約

  • 本研究は、急性虚血性脳卒中患者において延長ウィンドウで治療対象となる症例において、最近の経静脈ヨード造影剤投与がRAPID自動CT灌流（[CTP]）ソフトウェアを用いたコア梗塞推定の正確性に及ぼす影響を評価することを目的とした。
  • 2018年5月から2019年1月までにCTA ± CTPを受けた271例の前向き単一施設データベースをレビューし、延長ウィンドウ（発症後6時間以上）で大血管閉塞がCTAにより確認され、RAPIDによる後処理が行われた症例を対象とし、2名の非開示評価者がNCCT上でCT ASPECTSを独立に評価した。
  • 多変量線形回帰解析の結果、CTP実施前8時間以内に経静脈ヨード造影剤投与を受けた患者では、RAPIDソフトウェアによるコア梗塞推定値が有意に低下する（相対増加 = 0.34；95%信頼区間 0.12-0.96；P = .04）ことが示された。
  • これらの知見は、延長ウィンドウにおける大血管閉塞患者の治療方針決定に際し、最近の経静脈ヨード造影剤投与がある場合にRAPIDソフトウェアの結果に過度に依存することは誤った判断につながるおそれがあるため、慎重な評価が必要であることを示している。

(006) Salimi Ashkezari[4]

📕 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

動脈瘤発症から大規模発達に至る血行動態変化の解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳動脈瘤の発症初期から大きなサイズに成長する過程における血行動態環境の変化を明らかにすることを目的とし、固定首部と成長首部の進化モードの違いに着目した。
  • 研究では、4箇所の合計88例の動脈瘤に対して、画像ベースのComputational Fluid Dynamics [CFD] を用い、動脈瘤嚢の縮小方法として首部を固定する場合と同時に縮小する場合の2つの合成系列を生成して解析を行った。
  • その結果、動脈瘤の拡大に伴い、首部が成長する系列では流入率が増加し、固定首部系列では流入率が減少するとともに、両系列で流入口[jet]がより集中し、平均血流速度と壁面せん断応力が低下したが、固定首部系列でより急速に低下することが確認された。
  • 結論として、固定首部と成長首部では動脈瘤内の血行動態進展に差があり、固定首部の動脈瘤はより安定な血行環境へ早期に移行するのに対し、成長首部を伴う動脈瘤はより不利な環境へ進展する可能性が示唆された。

(007) Kuribara[3]

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

術前に推定された移植血流速度は、Moyamoya病に対する再血行再建術における血行動態の改善に寄与する

💬 AI 要約

  • 本研究は、画像ベースの[CFD]解析を用いて術前に推定された移植の血流速度と、Moyamoya病患者に対する再血行再建術後の急性期血行動態改善との相関関係を評価することを目的とした。
  • 本研究では、23人の患者の30側半球を対象に、computed tomography angiography (CTA)画像データに基づく[CFD]解析によってSTA枝の流量（FR）を評価し、CT perfusionにより急性期の血行動態変化を解析した。
  • その結果、術前に推定された移植の流量は平均通過時間の変化と中程度の相関関係があり、脳血流量および脳血液量との相関は弱かったものの、年齢やSTAの起始部から分岐部までの径とは強い相関が認められた。
  • 結論として、術前に[CFD]解析により推定された移植流量が再血行再建術後の平均通過時間の改善に寄与し、STAの径が術後血行動態変化の重要な因子であることは、急性期外来性高血流症のリスク評価および術後転帰の向上に資する可能性を示唆している。

(008) 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
  • PubMed
  • Google Scholar
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

apicoaortic bypassにおける血流分布およびグラフト設計のComputational Fluid Dynamicsシミュレーション

💬 AI 要約

  • 本研究は、apicoaortic bypassにおける異なるグラフト設計が血流分布およびエネルギー損失（Energy Loss, EL）に及ぼす影響を評価することを目的とした。
  • 30歳患者のLV-DsAoバイパスに基づく幾何学的および血行動態データを用い、Computational Fluid Dynamics (CFD)シミュレーションを実施し、上行大動脈（AsAo）とapicoaorticコンジット間の心拍出量（CO）の分配比を50:50、30:70、および10:90に設定して評価した。
  • 50:50の分配比において、LV-DsAoバイパスでは頭部への地域血流が総COの16.4%でエネルギー損失が62.0 mWであった一方、LV-AsAoバイパスでは頭部への血流が32.3%でエネルギー損失が81.5 mWであり、LV-DsAoバイパスでは上行大動脈（AsAo）を通るCOの増加に伴い頭部血流が減少するのに対し、LV-AsAoバイパスでは一定であり、さらに両者とも上行大動脈を通るCOが低下するとエネルギー損失が逆比例的に増加した。
  • これらの結果は、LV-DsAoバイパスとLV-AsAoバイパスとの間で地域血流分布には差があるものの、上行大動脈COとエネルギー損失との逆比例的関係という共通性が認められ、グラフト設計の最適化に寄与する知見を提供するものである。

(009) Narsinh[10]

📕 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

脳動静脈奇形の色コード定量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、定量化された色コードパラメトリックDSAを用いて取得された平均通過時間（MTT）の測定に関する評価者間信頼性を評価することである。
  • 方法として、34例の脳動静脈奇形から得られた35枚のDSA画像を、介入神経放射線領域に経験を有する4名の神経放射線医が解析し、AVMのMTTおよび主要な栄養動脈と排血静脈の時間到達ピーク（TTP）を測定し、群内相関係数を用いて評価者間の一致度を評価した。
  • 結果として、全体の評価者間信頼性は低く（群内相関係数 = 0.218; 95%信頼区間, 0.062-0.414; P = .002）、しかし、解析に用いる画像および主要な栄養動脈と排血静脈が一致した場合には信頼性が改善し（群内相関係数 = 0.564; 95%信頼区間, 0.367-0.717; P < .001）た。
  • 結論として、色コード定量DSAを用いたMTTなどの測定値は感度および2次元技法の特性により評価者間でばらつきが大きいたが、解析に使用する標準投影、栄養動脈、排血静脈を明確に定義することで信頼性の向上が期待される。

(010) Cho[11]

📕 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

液体構造相互作用解析と臨床症例の比較による脳動脈瘤破裂リスクの予測

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、より正確な治療判断を可能にするために、fluid-structure interaction [FSI]解析を用いた脳動脈瘤の破裂リスク予測の新たな手法を提案することである。
  • 本研究では、51例の脳動脈瘤に対してデジタルサブストラクション血管造影を用い患者固有のモデルを構築し、computational fluid dynamics [CFD]によって薄壁領域 [TWA]を特定した後、壁厚および機械的性質を変化させながらFSI解析により最高同等ひずみを算出した。
  • 解析結果、破裂した動脈瘤は非破裂動脈瘤に比べ平均して高い同等ひずみを示し、また臨界曲線 [critical curve] のパターンが明確に区別されることが確認された。
  • さらに、カットオフ値に基づく評価では実臨床症例と大部分が一致しており、本研究で提案された臨界曲線は脳動脈瘤の破裂リスク予測に有効なツールとなる可能性を示唆している。

(011) Sunderland[8]

📕 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

血流渦の定量解析：非破裂性および破裂性中規模の中大脳動脈瘤の識別

💬 AI 要約

  • 本研究は、CFD解析手法を用いて中規模の中大脳動脳動脈瘤内の渦状血流の時空間特性を評価し、破裂性および非破裂性の症例を識別するための新たな手法を検討することを目的とした。
  • 47例の3Dデジタルサブトラクション血管造影（3D DSA）データを有する被験者に対してCFDシミュレーションを実施し、渦の時空間特性を定量化するとともに、クロスバリデーションを用いたサポートベクターマシン（SVM）による統計解析を行った。
  • 単独の渦指数による評価は既存の幾何学的パラメータに比べ精度が低かったが、幾何学的および壁せん断応力（WSS）パラメータと組み合わせることで、破裂状態の識別において精度が大幅に向上した。
  • 総じて、本研究は、中大脳動脈瘤における時空間的血流渦の特性を統合することで、破裂性と非破裂性の識別が向上し、臨床的意思決定の支援に寄与する可能性があることを示している。

(012) 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
  • PubMed
  • Google Scholar
  • OpenCitations [4]

💬 AI 翻訳タイトル

脳血管計算流体力学評価における回転血管造影またはCT血管造影の代替手段としての磁気共鳴血管造影の評価

💬 AI 要約

  • 本研究は、磁気共鳴血管造影（MRA）が回転血管造影（RA）およびコンピュータ断層撮影血管造影（CTA）の代替となり得るかを、脳血管ファントムを用いた流体実験を通じて評価し、脳血管計算流体力学（CFD）のモデル構築における貢献を検証することを目的とした。
  • 内部頸動脈－posterior communicating artery aneurysmを模したシリコン製脳血管ファントムに血液模擬流体を充填し、MRAおよび3D cine phase-contrast (PC) MR imagingを実施するとともに、RAおよびCTAのデータも取得し、4名のアナリストが各モダリティに基づく血管モデルを構築してCFDに流量情報を組み込んだ。
  • 基準標準としたmicro-CTベースCFDとの比較では、RAおよびMRAベースのCFDにおいて壁せん断応力（WSS）の分布やストリームラインは類似していたものの、血管径、断面最大速度、および空間平均WSSの測定精度はRAベースが最も高く、MRAベースはCTAベースに比べて劣らず、各パラメータにおいて良好なアナリスト間の一致が認められた。
  • これらの結果は、非侵襲的なMRAが脳血管CFDモデル構築において十分な精度およびアナリスト間の再現性を有する有望な代替イメージング手法であることを示している。

(013) Kim[4]

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

後交通動脈瘤におけるコイル塞栓術後の再開通と高い振動せん断指数（OSI）の関連性

💬 AI 要約

  • 本研究は、計算流体力学（CFD）を用いて、コイル内腔塞栓術後の後交通動脈瘤の再開通に関連する血行動態因子を明らかにすることを目的とした。
  • 20名の患者を対象に、高解像度三次元デジタルサブトラクション血管造影画像と適応カルテシアンメッシングを用いて、血流シミュレーションを行い、二つの特定の測定点で血行動態パラメータを評価した。
  • 評価の結果、再開通群では瘤の体積、瘤の高さおよび瘤頸部サイズが有意に大きく、特に瘤部での振動せん断指数（OSI）が統計的に有意であり、0.01のOSI増加ごとに再開通のオッズ比が1.19であった。
  • 以上の結果から、高い振動せん断指数（OSI）が後交通動脈瘤に対するコイル塞栓術後の再開通に関連する主要な血行動態指標であると結論付けた。

(014) Beppu[6]

📕 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計算流体力学により、フローディバーダー治療後の転帰を予測する

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、大口径かつ広頸動脈瘤の治療において、フローディバーダー治療後の血管造影閉塞状態を予測するために、Computational Fluid Dynamicsおよび多孔質媒体モデリングを適用することである。
  • 本研究では、27名のフローディバーダーステント治療を受けた患者を対象に、治療前の患者固有の3D rotational angiographyデータを用いて、計算流体力学解析を後ろ向きに実施し、患者特性、形態学的変数および血行力学的パラメータを評価した。
  • 解析の結果、血流速度、血管壁剪断応力、剪断速度、修正動脈瘤流入率係数および残留流量が、充填のない群で有意に低いことが示され、さらに、瘤頂部容積で正規化された残留流量（normalized residual flow volume）が、平均血流速度が8.0 cm/s以上の場合に治療結果を予測する上で最も効果的なパラメータであることが明らかとなった。
  • 本研究は、Computational Fluid Dynamicsを用いた多孔質媒体モデリング解析により、フローディバーダー治療後の血管造影閉塞状態を予測できることを実証し、治療の意思決定に寄与する新たな知見を提供した。

(015) Suzuki[12]

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

コイル塞栓後の頭蓋内動脈瘤残存腔における血行力学の評価：計算流体力学とSilent Magnetic Resonance Angiographyの併用による解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、[recanalization]（再開通）のメカニズムを解明するため、コイル塞栓後の頭蓋内動脈瘤残存腔における血行力学を、計算流体力学（Computational Fluid Dynamics）解析とSilent Magnetic Resonance Angiographyの併用により評価することを目的とした。
  • 本研究では、平均13.0±6.1か月で追跡された内頚動脈‐後交通動脈瘤20例を対象に、Silent Magnetic Resonance Angiographyによる画像診断およびその形態学的データに基づく計算流体力学解析を実施し、圧力、圧力差、正規化壁せん断応力、並びに流速を測定、12か月以上残存した頸部残存（NR群）とコイル収縮を伴う本体充填（BF群）との比較を行った。
  • 解析の結果、Silent Magnetic Resonance Angiographyは残存腔の明瞭な描出を可能とし、NR群では最大圧力面が動脈瘤壁に、BF群ではコイル表面の側面に局在することが示されたが、各血行力学的パラメータにおいて統計的有意差は認められなかった。
  • 以上の結果から、Silent Magnetic Resonance Angiographyと計算流体力学の併用は、コイル塞栓後の残存腔における血行力学的特性の理解を促進し、コイル表面の流衝撃領域が将来的なコイル収縮のリスクに影響を及ぼす可能性を示唆している。

(016) Zhou[4]

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

CFD解析に基づく前大脳動脈解剖学がACoA動脈瘤形成に与える影響の評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、ACoA（前交通動脈）複合体における独立した解剖学的、形態学的および血行力学的特徴を特定し、これらがACoA動脈瘤の発生リスク因子となるかを評価することである。
  • 15例の連続患者を対象に、3D [time-of-flight magnetic resonance angiography]（3D-TOF-MRA）画像を用いた患者固有モデルに基づくCFDシミュレーションおよび逆再構成技術により、動脈瘤発生前の血管解剖学を再現した。
  • 解析の結果、対称型、形成不全型、欠損型のA1セグメントの有病率はそれぞれ53.3%、26.7%、20%であり、欠損型グループは他グループに比べ有意に高い壁面せん断応力（WSS）とA1動脈流量を示した。
  • これらの結果は、ACoA動脈瘤が高WSSに起因する病態であり、激しい血流衝突と特定の血管解剖学的構造がACoA動脈瘤の発生を誘発する要因として寄与していることを示唆している。

(017) Jang[9]

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

塞栓コイルの血管内展開のための動脈瘤を有する組織構造の三次元バイオプリンティング

💬 AI 要約

  • 本研究は、塞栓デバイスの性能評価および医療従事者のトレーニングに資する、脳血管の生理学的機能および形態学的特徴を有するバイオミメティックな動脈瘤in vitroモデルの開発を目的とした。
  • 方法として、ゼラチン-フィブリンハイドロゲルを用いて三次元(3D)プリンティングにより動脈瘤を有する血管化組織構造を作製し、その内腔の血管壁にはhuman cerebral microvascular endothelial cells (hCMECs)を播種して培養を行った。
  • 結果として、hCMECsは動脈瘤壁を含む血管壁全体に対して良好な細胞付着、広がり、そしてコンフルエンシーを示し、さらにこのin vitroプラットフォームはパーティクルイメージベロシメトリーを用いた流体流速測定に直接適用可能であることが確認された。
  • 結論として、本モデルは塞栓デバイスの生体適合性および止血効率の検討、ならびに治療後の動脈瘤破裂リスクまたは治癒応答の予測に寄与する血行動態情報の提供に有望なin vitroモデルとして位置づけられる。

(018) Gaidzik[10]

📕 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

被験者特異的ウィリス輪の形状における血行動態データ同化

💬 AI 要約

  • 本研究は、被験者特異的なウィリス輪（[Circle of Willis]）形状における血行動態を高い確実性で予測するため、完全4D位相コントラスト磁気共鳴画像法（[PC-MRI]）データと数値モデルとしての計算流体力学（[CFD]）シミュレーションを融合したデータ同化アプローチを提案することを目的とした。
  • 本手法では、局所[ensemble transform Kalman filter]（LETKF）を用いて、時間変化する三次元速度場の推定を実施し、PC-MRIとCFDの融合によりデータ同化を行った。
  • 定量的評価の結果、データ同化ステップにおいて速度場推定の不確実性が最大90％減少し、PC-MRIの解像度以下の血管領域（例えば後交通動脈）の速度値および壁面せん断応力分布における不確実性も大幅に低減された。
  • 本研究は、複数のデータソースを統計的に適切な手法で統合することにより、血管内流れに関する詳細な情報提供とその推定不確実性の低減が可能であることを示し、血行動態評価に新たな寄与を果たす可能性を明らかにした。

(019) Copelan[24]

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

見かけ上の顕微外科的治癒後の脳動静脈奇形再発：動静脈奇形破裂を呈した小児におけるリスク増加

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳動静脈奇形（AVM）の破裂を呈する小児が、成人に比べてAVM再発のリスクが高いかどうかを検討することを目的とした。
  • 25歳未満の脳AVM患者115名を対象に、完全外科的切除がDSA（Digital Subtraction Angiography）により確認された後、再発の有無を評価するために遅延DSAを用いた後ろ向き研究を実施した。
  • 結果として、全体の10.4%（115名中12名）、および初発時に出血を呈した72名中16.7%においてAVM再発が確認され、全ての再発例は頭蓋内出血で初発した患者であり、5年間の再発率は全体で17.8%（95% CI, 8.3%-35.7%）、小児群（0～18歳）で21.4%（95% CI, 10.1%-41.9%）であった。
  • 初回手術時の年齢が1年増加するごとにAVM再発リスクが14%低下するとのCox回帰解析の結果から、初発時にAVM破裂を呈した小児に対しては再出血を防ぐためにも継続的な画像フォローアップが必要であると結論付けられた。

(020) Lan[27]

📕 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

症候性脳内動脈粥状硬化性疾患における狭窄退行と関連する局所的高壁面せん断応力

💬 AI 要約

  • 本研究は、症候性脳内動脈粥状硬化性狭窄症（sICAS）の進行および退行のメカニズムを解明し、局所的な壁面せん断応力（WSS）がこれらの過程において重要な役割を果たす可能性を検討することを目的としている。
  • 本研究では、50%～99%の脳内動脈粥状硬化性狭窄が認められる急性虚血性脳卒中または一過性脳虚血発作（TIA）患者を対象に、初回の脳CT血管造影とCT血管造影に基づいた[Computational Fluid Dynamics]モデルを用いて血流シミュレーションおよびWSSの定量評価を行い、1年間の血管内狭窄の変化を評価した。
  • その結果、全39例中46.2%が狭窄退行、38.5%が無変化、15.4%が狭窄進行を示し、狭窄病変全体またはその近位部および遠位部で、より高い最大WSSと広範な高WSS領域が狭窄退行と独立して関連していることが明らかとなった。
  • 結論として、本研究は最適な医療治療下において高い局所WSSが狭窄退行を促進する可能性を示唆し、血行動態とWSSがプラークの脆弱性および脳卒中リスクに与える影響に関するさらなる研究の必要性を示している。

(021) Thomas[12]

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

マルチモーダルイメージングと計算流体力学を用いた一卵性双生児における生理刺激に対する脳血管反応の評価

💬 AI 要約

  • 本研究は、高解像度イメージング技術と計算流体力学（CFD）を統合することにより、生体内での脳血管構造および機能の評価が可能であるかどうかを検証することを目的とした。
  • 6組の一卵性双生児が、頭頸部の3T磁気共鳴血管撮影（MRA）と椎骨および内頸動脈における速度および径の測定のためのBモードドップラー超音波検査を、安静状態、高炭酸ガス血症、運動という3つの条件下で受けた。
  • 評価対象として、動脈径、長さ、蛇行度、分岐角が計測され、さらにCFDシミュレーションにより心周期平均壁せん断応力（TAWSS）、振動せん断指数（OSI）、相対滞留時間（RRT）が算出されたが、これらの各指標において双生児間で有意な相関（ICC）は認められなかった。
  • その結果、生理刺激に対する脳血管構造および関連せん断応力の違いは、脳血管の形態、機能および健康状態が主に遺伝的要因に依存していないことを示唆している。

(022) Natarajan[6]

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

心血管系フロー不安定性のスペクトログラフィック表現に関する検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、心血管領域における脈動流体の高周波不安定性の潜在的な高調波複雑性を直観的かつ包括的に可視化するために、最も単純な[time-frequency representation]であるスペクトrogramの有用性を検証することである。
  • 研究方法として、短時間フーリエ変換（[STFT]）に基づくスペクトログラムの基本理論を概説し、入力パラメータの選択がスペクトログラムの外観およびトレードオフに与える影響について論じた。
  • 結果として、[STFT]を用いた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で得られるスペクトル特徴と同等の表現力を示し、特にウィンドウの関数、サイズ、オーバーラップが結果に大きな影響を及ぼすことが明らかとなった。
  • 結論として、脳動脈瘤のCFDケースを使用した検証により、スペクトログラムが広帯域（断続的な乱流に類似）または狭帯域（層流渦剥離に類似）の時間変動流体不安定性を効果的に明示できる手法であることが確認され、本研究は心血管CFD解析における新たな視覚化ツールとしての可能性を提示している。

(023) Gholampour[13]

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

小型脳内動脈瘤の血行力学変化および破裂リスクにおける分岐の効果

💬 AI 要約

  • 本研究は、小型中大脳動脈（MCA）動脈瘤における分岐の存在が血行力学の変化および破裂リスクに及ぼす影響を評価することを目的とした。
  • 21名の健常被検者と、それぞれ動脈瘤と分岐を有する患者群19名、動脈瘤のみの患者群19名のMCAから3D解剖学的モデルを作製し、計算流体力学（CFD）解析を用いて評価を行った。
  • 解析の結果、健常者における親動脈での分岐は最大速度、流量、壁面せん断応力（WSS）をそれぞれ25.8%、38.6%、11.1%低下させ、動脈瘤の頚部および嚢部では最大速度および流量が1.65～2.1倍低下し、最大WSSと位相遅れが12.8%～13.9%および10.2%～40.4%増加することが明らかになった。
  • 最終的に、分岐の存在は動脈瘤の破裂予測指数を条件同一下で約19.9%上昇させることが示され、分岐が小型動脈瘤の破裂リスクに重要な影響を及ぼす可能性が示唆された。

(024) Yuan[11]

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

未破裂頸動脈‐後交通動脈分岐部動脈瘤と後交通動脈漏斗拡張の血行動態および形態学的差異

💬 AI 要約

  • 本研究は、頸内動脈（ICA）と後交通動脈（PcomA）の分岐部に発生する未破裂PcomA‐BAとPcomA‐IDの血行動態および形態学的差異を比較し、PcomA‐IDのマネジメントを改善することを目的とした。
  • 2015年1月から2019年1月までにDSAにより診断および測定された83例のPcomA‐IDと115例の未破裂PcomA‐BAを対象に、DICOM形式の断層画像から再構築された患者特異的モデルに対してComputational Fluid Dynamics [CFD]解析を行い、臨床的、血行動態的および形態学的要因を比較検討した。
  • 解析の結果、正規化壁せん断応力（NWSS）を含む1つの血行動態パラメータと、サイズ、ICAの眼動脈部とPcomAとの角度（APcomA）、ICAの眼動脈部と交信部との角度（AICA）、およびPcomA径（DPcomA）という4つの形態学的パラメータが有意に異なることが明らかとなり、二項ロジスティック回帰解析により小さいサイズ、DPcomAおよびAPcomAが独立した有意因子であることが示された。
  • ROC解析により、サイズ、APcomAおよびDPcomAのカットオフ値がそれぞれ3.45 mm、66.27°、1.24 mmであることが特定され、これらの因子がPcomA‐IDの状態を独立して特徴付け、実際の動脈瘤との鑑別および管理に寄与する可能性が示唆された。

(025) Najafi[14]

📕 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

脳動脈瘤の計算流体力学において、患者固有の内頚動脈流入速度の精度はどの程度必要か？

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳動脈瘤の計算流体力学（[CFD]）解析において、患者固有の内頚動脈流入速度と一般化された流入条件との違いがどの程度影響を及ぼすかを検討することを目的とした。
  • 研究では、内頚動脈の流量を[2D cine phase-contrast MRI]を用いて24人の患者から測定し、3次元回転血管造影に基づいて構築されたCFDモデルに、実際のMRI測定値または患者の内頚動脈断面積に基づき推定されたサイクル平均流量（[Qavg]）でスケールされた一般化波形を適用した。
  • 解析の結果、一般化された流入条件と患者固有の流入条件の間で、時平均壁せん断応力（[TAWSS]）、振動せん断指数（[OSI]）およびスペクトルパワー指数（[SPI]）の大きさと空間分布において、質的には良好な一致が示され、サック平均値では中程度から良好な相関関係（例：[TAWSS] R2=0.54、[OSI] R2=0.80、[SPI] R2=0.68）が認められた。
  • 結論として、患者固有のサイクル平均流量（[Qavg]）が波形形状よりも結果に大きな影響を及ぼすことが示唆され、脳動脈瘤のイメージングプロトコルに[Qavg]の測定を組み込むことで、ヘモダイナミクスに基づくリスク層別化の精度向上が期待される。

(026) Salimi Ashkezari[12]

📕 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bleb形成を促進する血行動態条件

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳内動脈瘤におけるbleb形成と関連する血行動態および幾何学的特性の関係を明らかにすることを目的とした。
  • 199人の患者から選ばれた270の脳内動脈瘤を対象に、手術前の画像から作成された患者個別の血管モデル上でblebを視覚的に同定・マークし、bleb除去後のモデルにおいてCFD（Computational Fluid Dynamics）解析を実施した。
  • その結果、blebを持つ動脈瘤は、blebを有さない動脈瘤に比べ、より強力で集中したinflow jet（流入ジェット）、高い流速、複雑かつ不安定な流れパターン、最大wall shear stress（WSS；血管壁剪断応力）の増大、より集中し振動するWSS分布、及び不均一なWSS場を示し、さらに大きく、細長く、広い頸部および不規則な形状を有していた。
  • 結論として、強力で集中したinflow jet、高速で複雑かつ不安定な流れパターン、並びに集中して振動し不均一なWSSパターンが脳内動脈瘤におけるbleb形成を促進し、これらの特徴は動脈瘤の不安定性の指標として、保存的観察や治療の評価において考慮されるべきであると示された。

(027) Nita[4]

📕 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

  • 本研究は、脳動脈瘤におけるCFD解析の臨床応用が、高い計算コストや専門的なエンジニアリング知識の必要性によって制限されているという課題に対処することを目的としている。
  • 提案手法では、患者固有の解剖学的モデルから解析結果までをカバーする完全自動化パイプラインを構築し、GPU（Graphics Processing Unit）アクセラレーションを採用したCFDソルバーおよびパラメータ選択手法を組み合わせた。
  • さらに、低次元モデルを用いた初期空間・時間分解能の推定と、ユーザー介入を必要としない反復的解像度調整法により、20例の脳動脈瘤症例において、最先端の商用CFDソルバー（Ansys CFX）と比較して平均相対誤差2%という優れた精度が確認された。
  • また、GPUベースの並列計算の恩恵により、中央値40分という計算時間でシミュレーションが完了するため、本手法は臨床環境における効率的な血行力学解析の実現に寄与することが示された。

(028) Kazantsev[16]

📕 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

個別化脳血管再建：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

  • 本研究は、従来の頸動脈内膜剥離術（CEE）前に患者個別の血行力学をコンピュータモデリングによりシミュレーションし、術後再狭窄のリスクが高い領域を評価する技術の開発を目的とした。
  • 研究では、7～7.5 MHzの線形トランスデューサを用いたデュプレックス検査およびマルチスパイラルCT血管造影とClear canvasソフトウェアによる画像解析を組み合わせ、頸動脈の幾何学的特徴とアテローム性プラークの性状を詳細に評価した。
  • さらに、[Computational Fluid Dynamics] (CFD) 法を用いて、入口および出口の血流速度曲線から圧力カーブを算出し、各点における非定常な三次元圧力及び速度フィールドを構築することで、再狭窄リスクの高い部位を視覚的に識別する結果を得た。
  • これらの結果から、コンピュータモデリング手法は頸動脈再建術における手術技法やパッチ改良の技術的検討に有用であり、長期的な再建部位の開存性を確保するための最適な動脈径バランスの達成に寄与することが示された。

(029) Kaneko[11]

📕 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

血管内シミュレーションおよび流体解析のためのヒト脳動静脈奇形（AVM）のin vitroモデル作製

💬 AI 要約

  • 本研究は、塞栓用材料のテスト、前臨床トレーニングおよび流体解析を目的とした新たに開発されたin vitroヒト脳動静脈奇形（AVM）モデルの評価を目的とした。
  • 研究者らは、患者の3D回転血管造影から抽出された3次元（3D）画像を用いて内在性血管モールドを3Dプリンターで印刷し、ポリジメチルシロキサンでコーティング後、アセトンにより除去することで中空AVMモデルを作製し、液体塞栓材注入、4次元（4D）フローMRIおよび計算流体力学（CFD）解析に利用した。
  • このin vitroモデルは、複雑な人間のAVMニダスの血管解剖学を現実的に再現し、プラグ・アンド・プッシュ技法による実際の治療条件の再現に成功するとともに、4DフローMRIの結果が計算流体力学解析と比較して良好であることを示した。
  • 本研究は、患者由来の現実的な幾何学的複雑性を有するAVMモデルを提示することで、塞栓術トレーニング、血行動態解析および新規デバイスや材料の開発に有用なツールを提供する点で科学に貢献した。

(030) Huang[7]

📕 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分岐部動脈瘤発生開始に関連する血行動態メカニズム

💬 AI 要約

  • 本研究は、MCA（中大脳動脈）分岐部動脈瘤発生の起点に関連する血行動態メカニズム、特に傾斜した分岐形状がどのように関与するかを明らかにすることを目的とした。
  • 研究では、単側MCA分岐部動脈瘤を有する54例の患者と54例の対照群を傾向スコアマッチングにより選定し、臨床データやCTAデータを収集した上で、動脈瘤性MCA分岐部の形態学的特徴を抽出し、簡略化したMCA分岐モデルを構築し、CFD (Computational Fluid Dynamics)解析を実施した。
  • その結果、MCA動脈瘤はより小さい親－子角度で呈し、傾斜した形状が一般的であり、CFD解析では動脈分岐部が傾斜すると、高圧領域と低壁せん断応力領域が分岐先の傾斜した動脈へとシフトすることが確認された。
  • 結論として、傾斜したMCA分岐における高圧領域および低壁せん断応力領域のシフトがMCA分岐部動脈瘤の発生開始と相関している可能性を示唆し、本研究は動脈瘤発生機序の理解に貢献する。

(031) Yuan[10]

📕 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動態および形態学的解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、従来の破裂後と未破裂動脈瘤の比較による限界を解消するため、ミラー動脈瘤を用いて破裂前の動脈瘤における血行動態および形態学的特徴を評価することを目的とした。
  • 本研究では、データベースから12症例のミラー動脈瘤を後ろ向きに解析し、各症例の動脈瘤を破裂前群と未破裂群に区分、患者特異的モデルを3次元画像から再構築し、血行動態および形態学的因子を比較検討した。
  • 解析の結果、破裂前群の動脈瘤は未破裂群に比べて有意に大きく、不規則な形状を有し、アスペクト比（AR）、サイズ比（SR）、うねり指数（UI）、楕円指数（EI）、低壁剪断応力領域の割合（LSA）が高い一方で、正常壁剪断応力（NWSS）が低いことが明らかになったが、振動剪断指数（OSI）および非球状指数（NSI）は非有意に高い傾向を示した。
  • 結論として、破裂前のミラー動脈瘤は動脈瘤破裂リスク評価の極めて有用なモデルとなり得ることが示唆され、大きなサイズ、不規則な形状、及び高いAR、SR、UI、EIと低いWSSが破裂リスクと関連している可能性がある。

(032) Kataoka[14]

📕 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

頭蓋内動脈瘤発生初期の血行動力学的及び組織病理学的変化

💬 AI 要約

  • 本研究は、頭蓋内動脈瘤（IA）の形成を引き起こす血行動力学的および生物学的メカニズムを明らかにするため、IA発生初期の変化を解析することを目的とした。
  • 実験的に誘発されたラットのIAモデルを用い、7T磁気共鳴血管造影（7T-MRA）に基づく計算流体力学（CFD）解析を通じて壁せん断応力（WSS）および壁圧（WP）を評価し、走査型電子顕微鏡（SEM）と透過型電子顕微鏡（TEM）による組織病理学的解析を実施した。
  • 解析の結果、内部弾性板（IEL）の変性や滑平筋細胞（SMC）の収縮性から増殖性への表現型転換、及び縦方向の伸長がIAの予測部位で認められ、炎症細胞は観察されなかった一方で、CFD解析では特定のWSSおよびWPのパターンは認められなかった。
  • これらの結果は、IA発生初期におけるIELの変性とSMCの表現型変化が、血圧上昇による拡径壁応力の増加およびintimal padの存在による縦方向壁ひずみの増加に起因する可能性を示唆している。

(033) Rosato[3]

📕 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

後交通動脈動脈瘤患者における内頸動脈の局所的角度増大

💬 AI 要約

  • 本研究は、後交通動脈起始部における内頸動脈の三次元的角度とPCOM動脈瘤の発生との関連性を評価することを目的とした。
  • 70例のPCOM動脈瘤患者、31例の非動脈瘤性対側部位、及び86例の健常対照から得られた高解像度3D回転血管造影(3DRA)データセットを解析し、局所角度(αICA@PCOM)を測定するとともに、パラメトリックモデルおよび患者特性モデルを用いた計算流体力学[CFD]解析を実施した。
  • 解析の結果、動脈瘤を有する内頸動脈におけるαICA@PCOMが非動脈瘤性対側部位および健常対照と比較して有意に大きく、61°（特異度87％、感度80％）の閾値で区別でき、さらに破裂したPCOM動脈瘤ではより大きな角度が認められた。
  • 結論として、本研究は、PCOM起始部における内頸動脈の角度拡大が高局所圧、低い壁シア応力[WSS]、及び高い壁シア応力勾配[WSSG]を引き起こすことを明らかにし、内頸動脈の形態学的変異がPCOM動脈瘤の発生予測及び臨床意思決定に寄与する重要な因子であることを示した。

(034) Saqr[8]

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

ニュータニアン、パワー法則およびクワジ・メカニスティック血液粘性モデルを用いた脳動脈瘤の計算流体力学シミュレーション

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳動脈瘤の血行力学シミュレーションにおいて、[Newtonian]、非[Newtonian]パワー法則 (power-law) モデルおよび新規提案のquasi-mechanisticモデルの違いを比較検討することを目的とした。
  • 研究では、破裂した2例の中大脳動脈（MCA）瘤と2例の前交通動脈（ACoA）瘤を対象としたケーススタディを実施し、血液を血漿と粒子の懸濁液として扱う修正Kriegerモデルを計算流体力学（CFD）コンテキストに初めて実装、またそのC#コードを付録として提供した。
  • その結果、修正Kriegerモデルは他の二つのモデルと比較して壁面せん断応力の計算における感度が高く、一貫して低い壁面せん断応力値を示し、一般的に高い圧力を予測することが明らかとなった。
  • これらの結果から、既存の破裂脳動脈瘤において低い壁面せん断応力が相関している知見に鑑み、修正Kriegerモデルは脳動脈瘤のCFDシミュレーションにおける臨床的意義を向上させる有望な候補であると結論付けられる。

(035) Rajabzadeh-Oghaz[15]

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

7T PC-MRIによる中大脳動脈の流体境界条件の患者間変動と頭蓋内動脈瘤の計算流体力学への影響

💬 AI 要約

  • 本研究は、7T PC-MRIによって測定された患者間の境界条件の変動が中大脳動脈瘤の計算流体力学（CFD）シミュレーションに与える影響を調査することを目的としています。
  • 本研究では、8例の中大脳動脈分岐部動脈瘤に対してCTアンギオグラフィーおよび7T PC-MRIのデータを後ろ向きに収集し、入口流量やパルサティリティ指数の変動係数を算出、さらにMurrayの法則で推定された流出分岐とPC-MRI計測値を比較した上で、各症例に対し複数の境界条件変動下でのCFDシミュレーションを実施しました。
  • 実験結果として、PC-MRIにより入口流量は1.94±0.71 cm3/s（変動係数36%）、パルサティリティ指数は0.37±0.13（変動係数34%）と算出され、またMurrayの法則による流出分岐推定値はPC-MRI計測値と比較して15.3%のずれを示すとともに、±36%の入口流量変動、±34%のパルサティリティ指数変動、及び±15%の流出分岐変動がCFDシミュレーションにおいて壁面せん断応力（WSS）、正規化壁面せん断応力（NWSS）および振動性せん断指数（OSI）に顕著な変化を引き起こすことが明らかになりました。
  • 結論として、入口流量および流出分岐は頭蓋内動脈瘤の血行動態に大きな影響を及ぼしており、CFDモデルの構築に際してはこれらの境界条件の感度を十分に考慮する必要があることが示唆されました。

(036) Feng[11]

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

病変越しの圧力勾配が頭蓋内狭窄における血圧と再発脳卒中との関係を変容する

💬 AI 要約

  • 本研究は、症候性頭蓋内アテローム性狭窄症患者における二次脳卒中予防のための最適な収縮期血圧（SBP）の設定に関する議論に対し、病変越しの圧力勾配がSBPと再発脳卒中リスクとの関係にどのような影響を与えるかを明らかにすることを目的とした。
  • 研究では、CT血管造影により50％～99％の狭窄が確認された症例を対象に、CT血管造影ベースのComputational Fluid Dynamics [CFD]モデルを用いて狭窄部を横断する血流のシミュレーションを行い、病変越しの圧力比（PR=狭窄後圧/狭窄前圧）を算出した。
  • 結果、157例中の中央値PRは0.93であり、Multivariate Cox回帰解析の結果、正常PR群では低いSBPFUと再発脳卒中リスクの低下との有意な関連が確認された一方、低PR群ではSBPFUが130 mmHg以下の場合に有意なリスク増加が認められた。
  • 結論として、低SBPは大きな病変越し圧力勾配を示す症例において再発脳卒中リスクの増加と関連しており、CFDモデルによる病変越しPRは個別化された血圧管理のための有望な指標となる可能性が示唆された。

(037) Feiger[11]

📕 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

1次元血流シミュレーターを用いた静脈動脈型体外膜酸素化装置(VA-ECMO)の脳酸素化への影響の解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、1次元血流シミュレーターを用いて、VA-ECMOパラメータ（流量およびカニュレーション部位）が脳酸素化に与える影響を明らかにすることを目的とした。
  • 研究では、1次元血流シミュレーターに加え、2相流モデルを組み合わせた酸素化シミュレーションを実施し、実験データとの比較によってモデルの妥当性を検証するとともに、血液粘度、カニュラ位置、心拍数、系統血管抵抗（SVR）、及び動脈の半径や長さといった、臨床で調整可能な各種パラメータの影響を評価した。
  • その結果、脳への酸素供給はカニュレーション部位とVA-ECMO流量に強く依存しており、大腿動脈カニュレーションでは共通頸動脈を灌流するために約4.9 L/min以上の流量が必要であるのに対し、腋窩および中心部カニュレーションでは約1 L/minで灌流が開始されることが明らかとなった。
  • これらの成果は、VA-ECMOパラメータと脳虚血の関係に関する重要な知見を提供し、将来的に患者特異的モデルを開発して臨床アウトカムの改善に寄与するための基盤となるものである。

(038) Rayz[19]

📕 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
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  • OpenCitations [19]

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤の血行動態：医用画像と生体力学的解析の統合

💬 AI 要約

  • 本レビューは、過去20年間にわたって実施された患者固有の脳動脈瘤内血流動態計算の研究を総括し、血行動態指標と動脈瘤の進行や治療成績との相関に焦点を当てた研究目的を有する。
  • 本稿では、各種医用画像および画像に基づくモデリング[image-based modeling]手法を用いた患者固有の血流解析の手法やそのメリット・デメリットについて体系的に検討している。
  • 複数の血流モダリティから得られた画像およびモデリングデータの統合により、動脈瘤進行に影響を及ぼすと考えられる速度場や流派生因子の精度と忠実性が向上することが示唆される。
  • 今後は、血行動態因子と患者の既往歴および形態学的データを統合した予測モデルや、データ同化および多モダリティ解析[multimodality analysis]を活用する新手法が、現行のリスクスコアや治療ガイドラインを上回る可能性があると結論づけられる。

(039) 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
  • PubMed
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  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学を用いた時系列血液塊分布の可視化による紡錘状基底動脈幹動脈瘤の血管内治療の意思決定

💬 AI 要約

  • 本研究は、紡錘状基底動脈幹動脈瘤の治療における内治療法の選択を支援するため、[computational fluid dynamics]を用いた血液塊分布の時系列可視化技術の有用性を評価することを目的とした。
  • 研究では、遠位基底動脈から動脈瘤を横断し、いずれかのvertebral artery（VA）へ至るステント配置モデルを構築し、[computational fluid dynamics]により血液塊分布を解析した。
  • シミュレーションの結果、左側VAへのステント配置後に動脈瘤内でより停滞した血流が観察された。
  • シミュレーションに基づきステント補助コイル塞栓術が実施され十分な塞栓が達成されたことから、この可視化技術は複雑な動脈瘤治療の意思決定に有用であり、広範な応用が期待されることを示した。

(040) Rashad[15]

📕 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

初期段階のモヤモヤ病における一過性虚血発作の背後にある血行動態の複雑性：探索的CFD研究

💬 AI 要約

  • 本研究は、初期段階のモヤモヤ病における一過性虚血発作と関連する血行動態の複雑性を解明することを目的とした。
  • 本研究では、初期段階のモヤモヤ病患者5例に対して高解像度 Large Eddy Simulations を用い、曲がりくねりかつ狭窄した脳動脈領域における過渡流（transitional flow）、一貫した流れ構造（coherent flow structures）、および血液のシアーシンニング特性（blood shear-thinning properties）の複数の複雑な血行動態現象を解析した。
  • 結果として、一部の症例では、Rankine型渦（Rankine-type vortices）などの複雑な渦構造が血流をある動脈から逸らし、血流の大幅な減少を引き起こすことが示され、さらに partial blood hammer (PBH) 現象が観察され、顕著な血行動態不全をもたらした。
  • 結論として、初期段階のモヤモヤ病における複雑な血行動態の攪乱が脳虚血を引き起こす可能性があり、抗血小板療法への不応性を説明する要因となり得ることが明らかとなった。

(041) Han[10]

📕 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

患者特異的脳動脈瘤に対する迅速評価と治療計画のための縮小次元モデル

💬 AI 要約

  • 本研究は、患者特異的脳動脈瘤における破裂関連の血流力学パラメータを迅速に評価するための、計算効率の高い数値的縮小次元モデル（ROM）の開発を目的としています。
  • 本手法では、Proper Orthogonal Decomposition [POD] およびSnapshot POD法を用い、さらに生理学的流れ条件を満たすためにQR分解技術を適用した一連のComputational Fluid Dynamics [CFD] トレーニング走行が実施されました。
  • 得られたROMを用いて、脈動指数（PI）が患者特異的動脈瘤の壁面せん断応力（WSS）および振動せん断指数（OSI）に与える影響が評価され、各高エネルギーPODモードが動脈瘤のWSSおよびOSIに影響を及ぼす重要な流れパターンを表すことが明らかになりました。
  • 本研究は、高効率なROMが脳動脈瘤の血流力学評価と治療計画の迅速化に寄与することを示すとともに、各高エネルギーPODモードが臨床的意義を持つ流れパターンを反映している点で科学に貢献しています。

(042) Chen[29]

📕 書誌情報

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

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

Front Neurol, 2019

💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学モデルによる頭蓋内動脈硬化の壁面せん断応力および圧力の特性解析：パイロットスタディ

💬 AI 要約

  • 本研究は、プラークの脆弱性に重要な役割を果たす壁面せん断応力（WSS）および圧力の頭蓋内動脈硬化症（ICAS）における特性を、全脳血管を対象としたTOF-MRAを用いる非侵襲的[non-invasive]な計算流体力学[Computational Fluid Dynamics (CFD)]手法の確立により解明することを目的とした。
  • 対象は、内頸動脈狭窄を除外した中大脳動脈領域の症候性ICAS症例であり、患者固有のTOF-MRA画像から三次元メッシュを構築し、患者固有の頸動脈超音波検査による動脈血圧を入口境界条件として用い、有限要素法を用いたNavier-Stokes方程式に基づく三次元血行動態モデルが適用された。
  • 解析対象の55件のアテローム性病変において、最大WSS（WSSmax）は病変の頂点部および上流部分の上半分で最も頻繁に検出され、一方で最大圧力は上流部分の下半分で最も多く観察された。
  • さらに、狭窄率が50%を超えるに従いWSSmaxおよび圧力低下の相対値が急激に増加し、WSSmaxと圧力低下の間に線形相関が認められたことから、本研究はICASにおけるWSSと圧力の縦方向分布の傾向および狭窄率が脳血行動態に与える影響、さらに両者の相関関係を明らかにし、患者固有の計算流体シミュレーション技術を用いたICASおよび脳卒中研究への一歩前進を示した。

(043) Sugiyama[12]

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

上腸間膜動脈における食後血流増加の測定のための最適な断面選択：4D Flowおよび計算流体力学 [Computational Fluid Dynamics] を用いた解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、2D cine PC-MRIと食事チャレンジを組み合わせた上腸間膜動脈（SMA）の血流速度測定が、測定平面の局在に依存するか否かを評価することを目的としています。
  • 7名の健康な被検者を対象に、3T磁気共鳴画像装置を用いて、SMAの近位部、湾曲した中間部、及び遠位（直線）部の3箇所で、食前および食後30分で2D cine PC-MRIと続いて4D Flow（PC VIPRを用いた3D cine PC-MRI）の解析を実施し、2人の放射線科医が血流速度およびストリームライン解析による異常な流れパターンを評価しました。
  • 結果として、2D cine PC-MRIでは、近位部（129.3対97.8 mm/s）および遠位部（166.9対96.2 mm/s）で食後に有意な血流速度の増加が認められた一方、湾曲中間部では統計的有意差は得られず、さらに遠位直線部で最も高い平均速度と最小の標準誤差が観察されました。
  • 以上の結果から、上腸間膜動脈の血流速度測定は測定平面の局在に依存することが示され、MR血流速度測定には湾曲中間部ではなく、遠位直線部の利用が推奨されると結論付けられました。

(044) Detmer[8]

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤破裂評価の統計モデルにおける患者流入条件の変動性の組み込み

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、CFDシミュレーションを用いて、患者間および患者内の脳血流変動が計算された血行動態に与える影響を解析し、これらの変動を脳動脈瘤破裂予測の統計モデルに組み込むことである。
  • 1820の動脈瘤の画像データを用い、各症例に対して9種の異なる流入率を適用した患者特異的定常CFDシミュレーションを実施し、17の血行動態パラメータを算出して流条件ごとに比較した。
  • 次に、血行動態[response]変数を用いるモデルAと、各患者ごとに流入条件をランダムに選択するモデルBという2種類の統計モデルを構築し、両モデルともに血行動態パラメータに有意な変化が見られ、ROC曲線下面積がそれぞれ0.8182および0.8174±0.0045という高い予測性能を示した。
  • これにより、患者間および患者内の流入率変動の影響を考慮に入れることで、特定の流入境界条件に依存しない堅牢な多変量脳動脈瘤破裂予測モデルが実現可能であることが明らかとなった。

(045) Xu[11]

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

破裂した中大脳動脈鏡像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

  • 本研究は、破裂状態が異なる鏡像脳内動脈瘤を用いて、破裂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を目的とした。
  • 研究では、317人の中大脳動脈（MCA）動脈瘤患者の後ろ向き解析を行い、破裂したMCA鏡像動脈瘤（破裂と非破裂の対）を対象として、3次元Computed Tomography Angiographyを用いて13の形態学的パラメータと高解像度[CFD]流体力学シミュレーションを用いて6の血行力学的パラメータを評価した。
  • その結果、破裂群と非破裂群の間で形態学的および血行力学的パラメータに有意な差が認められ、特に不整形動脈瘤は破裂群で3倍多く観察され、大きな動脈瘤、サイズ比、ボトルネック比、最高血管内壁せん断応力(WSS)の上昇および正規化平均WSSの低下が破裂と関連していた。
  • これらの結果は、患者特性に依存せず、動脈瘤破裂リスクの評価において大きな動脈瘤、増大したサイズ比、不整形動脈瘤、低い空間平均WSSおよび高い最大WSSが寄与する可能性があることを示している。

(046) Lee[5]

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

CFDを用いた非破裂脳動脈瘤における患者特異的血行動態因子のサイズ依存分布

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、計測された非ニュートン性 [non-Newtonian] 粘性モデルに基づくCFD解析を用いて、非破裂脳動脈瘤におけるサイズ依存性の血行動態因子（速度、剪断速度、血液粘性、血管壁剪断応力）の分布を解析することである。
  • 本研究では、21人の非破裂動脈瘤患者に対して、患者特異的幾何学モデルを再構築し、5 mmをカットオフサイズとして動脈瘤を小型群と大型群に分け、5種類の形態学的変数を測定した上で、非ニュートン性血液粘性を適用したCFDシミュレーションを実施した。
  • 解析の結果、大型動脈瘤は複雑な流れパターンを示し、ピークシストール時において小型動脈瘤に比べ有意に低い剪断速度（235 ± 341 s⁻¹ 対 915 ± 432 s⁻¹）、約2倍の高血液粘性、および低い血管壁剪断応力（1.38 ± 1.36 Pa 対 3.53 ± 1.22 Pa）を有することが明らかとなった。
  • 以上の結果は、大型動脈瘤が複雑な流れパターン、低剪断速度、高血液粘性、低血管壁剪断応力を特徴とし、解析された血行動態因子が外科的治療前の意思決定に有用な情報を提供する可能性を示唆している。

(047) 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

脳動脈瘤の壁厚解析：術前に破裂していない中大脳動脈動脈瘤の透過型を予測可能か？

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、薄壁性脳動脈瘤が厚壁性脳動脈瘤に比べ破裂リスクが高いという仮定の下、CFD（Computed Fluid Dynamics）解析を用いて薄壁性（透過型）脳動脈瘤の同定の有用性を評価することである。
  • 方法として、53名の患者から得られた54例の破裂していない中大脳動脈瘤に対して、術前にCFD解析を実施し、透明型（透過型）動脈瘤とその他の群に分け、個体の要素（年齢、性別、体積、アスペクト比）および血行力学的因子（壁せん断応力[WSS]、流量係数、体積当たりの流量係数）を検討した。
  • 結果として、単変量解析により透明型動脈瘤は性別、アスペクト比、WSS、および体積当たりの流量係数と有意な関係を示し、多変量ロジスティック回帰解析でも性別と体積当たりの流量係数が有意に関連していることが確認された。
  • 結論として、性別と体積当たりの流量係数が中大脳動脈の透明型（透過型）動脈瘤の予測因子となり得ることが示され、CFD解析がこれらの動脈瘤を術前に予測する有用なツールとなり得ると結論付けられた。

(048) Mariscalco

📕 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

  • Keywords: aorta and great vessels, aortic repair, cardiovascular pathology, cerebral perfusion
  • DOI
  • PubMed
  • Google Scholar
  • OpenCitations: NA

💬 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パーフュージョン戦略の計算流体力学解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、凍結象牙トランク手技中の周術期神経学的合併症リスクを低減するため、左頸動脈-鎖骨下動脈バイパスを介した直接脳パーフュージョン戦略が、患者固有の胸部大動脈モデルにおける血行動態に与える影響を計算的に評価することを目的とした。
  • 研究では、2016年7月から2019年3月までの間に11例の患者に対し、左頸動脈-鎖骨下動脈バイパス（サイドグラフト吻合付き）と右腋窩大動脈カニュレーションを用いた凍結象牙トランク手術が実施され、三次元[Computational Fluid Dynamics]を組み合わせた多尺度モデルがin vivoデータで検証された。
  • その結果、左鎖骨下バイパスを介した直接脳パーフュージョンは、従来の方法に比べ全ての上大動脈血管において高い流量と速度を示し、特に左椎骨動脈レベルでは流速（22.5 vs 21 mL/min）、平均速度（3.07 vs 2.93 cm/s）、壁せん断応力（1.596 vs 2.030 N/m2）、および壁せん断応力勾配（1445 vs 5882 N/m3）が改善された。
  • 最終的に、直接的な左頸動脈バイパスによるパーフュージョンは、より生理的かつ安定した前脳および後脳の血行を実現し、神経学的および脊髄障害のリスクを低減する脳保護効果を有することが示唆された。

(049) Perera[11]

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

磁気共鳴流体力学および計算流体力学を用いた形態学的・血行動態バイオマーカーに基づく頭蓋内動脈瘤破裂リスクの評価

💬 AI 要約

  • 本研究は、磁気共鳴流体力学（MRFD）およびMRベースの患者特異的計算流体力学[CFD]を用いて、頭蓋内動脈瘤のin vivoにおける血行動態および形態学的バイオマーカーを評価し、破裂リスクを明らかにすることを目的とした。
  • 48例の頭蓋内動脈瘤（10例破裂、38例非破裂）に対して、3D TOF MRAおよび3D cine PC MRIを用いたMRFD解析と、患者特異的流入流出境界条件に基づくCFD解析により、6つの形態学的および10の血行動態バイオマーカーが評価され、単変量解析、ROC解析、二項ロジスティック回帰が実施された。
  • 形態学的バイオマーカーでは、動脈瘤の大きさ、体積およびサイズ比が両群間で有意に異なることが示され、血行動態バイオマーカーでは、破裂群において最大および平均の[Oscillatory Shear Index (OSI)]や[Relative Residence Time (RRT)]が高いことが明らかとなり、ROC解析により有意なバイオマーカー全てでAUCが0.7以上であることが確認された。
  • これらの結果から、動脈瘤の大きさ、体積、サイズ比、OSIおよびRRTといった形態学的および血行動態バイオマーカーが、頭蓋内動脈瘤の破裂リスク評価において潜在的かつ有用な指標であると結論付けられる。

(050) Gao

📕 書誌情報

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

  • Keywords: Cerebral aneurysm, Cerebral angiography, Computational fluid dynamics, Genesis, Infundibulum
  • DOI
  • PubMed
  • Google Scholar
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈のインフンディビュラは直接的な流速衝撃によって引き起こされる前動脈瘤病変である

💬 AI 要約

  • 本研究は、動脈のインフンディビュラ拡大が前動脈瘤病変であるか否かを検証することを目的とした。
  • 209人の脳血管造影を受けた患者を対象に、二次元血管造影および三次元ソフトウェアを用いて、インフンディビュラと動脈瘤の形態、サイズ、および位置を詳細に解析し、さらにComputational Fluid Dynamics (CFD)解析によって血行空力学的評価を行った。
  • 解析の結果、二次元では典型的なインフンディビュラが動脈分岐部で左右対称の拡張を示す一方、三次元では不対称性が認められ、インフンディビュラは上流側に傾斜し、全てのIFAsは分岐部の遠位壁に発生することが明らかとなり、また仮想病変除去後には遠位壁における全ての血行空力学的パラメータが有意に減少していた。
  • 以上の結果から、インフンディビュラは直接的な流速の衝撃によって高い総圧および壁面剪断応力が生じ、長期的には動脈瘤へと進展する前動脈瘤病変であると結論付けられる。

(051) Tanioka[32]

📕 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動態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

  • 本研究は、機械学習（Machine Learning）アルゴリズムを用いて、脳動脈瘤の形態学的変数および血行動態パラメータに基づく破裂状態の分類モデルを構築し、各パラメータの重要性を明らかにすることを目的とした。
  • 2011年から2019年までに、188人の患者の226例（112例が破裂、114例が非破裂）の脳動脈瘤を対象に、計算流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）による後ろ向き解析を行い、ランダムフォレスト（Random Forest）アルゴリズムを用いて形態学的変数のみ（モデル1）、血行動態パラメータのみ（モデル2）、および両者を組み合わせたモデル（モデル3）の3種類の分類モデルを作成した。
  • 各モデルの分類精度は、モデル1で77.0%、モデル2で71.2%、モデル3で78.3%であり、形態学的モデルではprojection ratio、size ratio、aspect ratio、血行動態モデルではlow shear area ratio、oscillatory shear index、oscillatory velocity index、両者を組み合わせたモデルではprojection ratio、irregular shape、size ratioが最も重要な特徴として抽出された。
  • 本研究は、形態学的変数と血行動態パラメータを組み合わせた機械学習分類モデルが、高い精度で脳動脈瘤の破裂状態を識別可能であることを示し、特にprojection ratio、irregular shape、およびsize ratioの重要性を強調するものである。

(052) Wan[3]

📕 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と、不整形小型頸動脈眼動脈瘤の血行動態は整形小型および大型脳動脈瘤と異なるか？

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、内頸動脈眼動脈領域における破裂していない不整形小型脳動脈瘤の血行動態が、整形小型脳動脈瘤および大型脳動脈瘤と比較して異なるかどうかを検討することである。
  • 2015年4月から2018年6月までに、106例の頸動脈眼動脈瘤を3D血管造影画像およびCFD [Computational Fluid Dynamics] を用いて後ろ向きに解析し、整形小型、不整形小型および大型の3群に分類した上で、臨床的、形態学的および血行動態パラメータを一元配置分散分析（ANOVA）またはKruskal-Wallis検定により統計的に比較した。
  • 解析の結果、低剪断応力面積割合（LSA%）および振動剪断指数（OSI）は不整形小型脳動脈瘤と大型脳動脈瘤間で有意な差が認められなかったが、整形小型脳動脈瘤と比較してともに有意に高い値を示し、一方で壁剪断応力（WSS）および正規化壁剪断応力（NWSS）は不整形小型脳動脈瘤が大型脳動脈瘤より有意に高く、整形小型脳動脈瘤より有意に低い結果となった。
  • これらの結果は、非破裂性不整形小型脳動脈瘤が高いLSA%およびOSIという観点で大型脳動脈瘤と類似した血行動態特性を有し、整形小型脳動脈瘤とは異なることを示しており、本分野における動脈瘤の挙動理解に寄与する。

(053) 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

流れを偏向するスタント使用後の脳動脈瘤治療における遠位脳血管の血管収縮に対する役割

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳動脈瘤治療における流れを偏向するスタント（flow diverter stent, FDS）手技後の分岐血管内におけるスタント誘発性血行動態変化に対する遠位血管からの流体抵抗の影響を検討することを目的とした。
  • 142例の動脈瘤に関する放射線画像および人口統計データを収集し、患者固有の解剖学的データに基づいて血管抵抗を推定、さらに相関解析およびCFD（Computational Fluid Dynamics）シミュレーションがパワードップラー超音波を用いたin vitroデータにより検証された。
  • 統計解析により、FDS由来の抵抗が全体の閉塞血管抵抗に占める割合と臨床アウトカムとの間に有意な相関関係（r=0.5, P<0.001）が確認され、CFDシミュレーションでは眼動脈における血流が最小限の影響を受ける一方、FDSの抵抗が大きな割合を占める場合にジャイルド血管で狭窄が発生することが示された。
  • これらの成果は、FDS手技後の頭蓋内血行動態の理解を深め、脳動脈瘤治療におけるflow diversionの適応を強化するものである。

(054) Suzuki[31]

📕 書誌情報

Rupture Risk of Small Unruptured Intracranial Aneurysms in Japanese Adults.

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

Stroke, 2020 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

日本人成人における小型未破裂脳内動脈瘤の破裂リスク

💬 AI 要約

  • 本研究は、臨床的、形態学的および血行動態パラメータを統合して、日本人成人における小型未破裂脳内動脈瘤の破裂リスクモデルを開発することを目的とした。
  • 338件の小型未破裂動脈瘤を対象に、全ての動脈瘤の未破裂状態のCT画像に基づき計算流体力学を用いて血行動態パラメータを算出し、臨床・形態学的パラメータとともに統計検定および多変量ロジスティック回帰分析を実施した。
  • その結果、若年患者、複数の動脈瘤、分岐部に位置する動脈瘤、ブレブの存在、より長い動脈瘤長および低い圧力損失係数が破裂リスクと有意に関連し、ROC曲線下面積は0.826であった。
  • 以上の結果から、これらの因子が小型脳内動脈瘤の破裂リスク因子として特定され、本リスクモデルは今後の更なる研究により検証される必要がある。

(055) Randhawa[3]

📕 書誌情報

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

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

Proc Inst Mech Eng H, 2020 Apr

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

💬 AI 翻訳タイトル

出血性脳卒中治療のためのデバイス設計に関する検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳組織への血液流出を防止することを目指し、出血性脳卒中の潜在的治療に寄与するデバイスの設計考慮事項を提示することである。
  • 中大脳動脈における嚢状動脈瘤破裂という臨床シナリオに対し、3種類のデザインを提案し、そのモデル化を行った。
  • 提案されたデザインは、SolidWorksを用いたコンピュータ支援設計および有限要素解析により評価され、[Computational Fluid Dynamics]モデリングによって正常状態と破裂状態における動脈内血流の挙動が解析された。
  • その結果、提案されたデバイスは出血性脳卒中の治療に潜在的な有用性を有し、モデリングプロセスがデバイス性能の評価に有効であることが示唆された。

(056) Cancelliere[18]

📕 書誌情報

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

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

J Neurointerv Surg, 2020 Jun

💬 AI 翻訳タイトル

4D-CT血管造影と3D回転血管造影を用いた脳動脈瘤の計算流体力学評価の比較

💬 AI 要約

  • 本研究は、3D-回転血管造影（3D-RA）と新規4D-CT血管造影（4D-CTA）から得られた動脈瘤モデルを用いた計算流体力学（CFD）解析結果を比較することを目的とした。
  • 14名の患者における16個の脳動脈瘤に対し、各モダリティから同一のワークフローを用いてブラインドでセグメンテーションを実施し、『オリジナル』モデルおよび枝の長さを一致させた『マッチ』モデルの両方を作製した。
  • 解析の結果、両モダリティから得られたモデル間で幾何学的および血行力学的パラメータは概ね一致しており、特に時平均壁せん断応力（TAWSS）、振動せん断指数（OSI）および高周波変動（spectral power index, SPI）において高い相関関係（TAWSS: R2＝0.91、OSI: R2＝0.79、SPI: R2＝0.90）が認められたが、4D-CTAでは親動脈径および瘤体積が有意に小さい値を示した（p＝0.005およびp＝0.0002）。
  • 以上の結果から、4D-CTAを用いたCFD解析は脳内循環の信頼性の高い幾何学的および血行力学的情報を提供することが示され、脳動脈瘤の血行力学的評価のためのフォローアップ画像診断ツールとして有用であると結論付けられる。

(057) Lassila[4]

📕 書誌情報

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

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

Int J Numer Method Biomed Eng, 2020 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

高齢者頸動脈における個体間・個体内血流変動の集団特異的モデリング

💬 AI 要約

  • 本研究は、高齢者の内頸動脈血流における個体間および個体内変動を定量化するモデルの構築を目的とした。
  • 方法として、対象者間の血流変動は対数線形混合効果モデルとGaussian processを組み合わせて、個体内血流変動は心拍数および血圧変動に応答する脳自動調節のlumped parameter modelを用いてモデル化された。
  • これらのモデルは、103名の高齢ボランティアから得られた頸動脈超音波測定データに基づいてパラメータが同定され、その後、安静時および運動時における54名の被験者の頭蓋内動脈瘤血流のシミュレーションに適用された。
  • その結果、血管CFD研究で一般的に用いられる壁面剪断応力由来の指標であるOSIは、血流変動に対して過度に感受性であるため、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。

(058) Marsh[10]

📕 書誌情報

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

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

Ann Biomed Eng, 2020 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

血流分流ステント治療を受けた脳動脈瘤における血小板ダイナミクスと血行動態

💬 AI 要約

  • 本研究は、血流分流ステント（Flow-Diverting Stents, FDS）による脳動脈瘤治療において、血小板のダイナミクスがどのように血栓形成を促進し、動脈瘤の破裂を防ぐかを明らかにすることを目的としている。
  • 研究では、従来のEulerian計算流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）研究に加え、Lagrangian解析を用いて患者特異的な19症例の治療前後の血流中の血小板の滞留時間（Residence Time, RT）とせん断履歴（Shear History, SH）を追跡・比較した。
  • 解析の結果、治療前後でのEulerianおよびLagrangianパラメータの変化が明らかになり、FDSの影響が血液力学や血小板の活性化に及ぼす効果が数値的に評価された。
  • これにより、血栓形成に関するメカニズム解明の一助となるとともに、FDS治療の効果予測において血小板の軌跡情報が新たな評価指標として有用であることが示された。

(059) Detmer[29]

📕 書誌情報

Comparison of statistical learning approaches for cerebral aneurysm rupture assessment.

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

Int J Comput Assist Radiol Surg, 2020 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤破裂リスク評価のための統計学的学習手法の比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、従来に開発された動脈瘤破裂ロジスティック回帰確率モデル（LRM）と、その他の機械学習[Machine Learning]分類器を比較し、動脈瘤破裂状態の識別性能を評価することである。
  • 方法として、計算流体力学[Computational Fluid Dynamics]シミュレーションにより特徴づけられた1631例の脳動脈瘤に関する血行動態、形態学的、及び患者関連情報を用い、線形及びRBFカーネルを使用したサポートベクターマシン[SVM]、k近傍[k-Nearest Neighbors]、決定木、ランダムフォレスト、及び多層パーセプトロン[Multilayer Perceptron, MLP]ニューラルネットワーク分類器を訓練した。
  • 結果として、各分類器のAUCはMLPが0.83、LRMが0.82、線形SVMが0.80、RBF-SVMが0.81、kNNが0.76、決定木が0.70、ランダムフォレストが0.79と示され、精度は決定木で0.76から線形SVM、RBF-SVM、MLPで0.79に及び、予測に重要な変数としては動脈瘤の位置、平均表面曲率、及び最大流速が挙げられた。
  • 結論として、LRMの性能は他の機械学習分類器と概ね同等であることが確認され、動脈瘤破裂評価におけるその応用可能性が支持されたが、更なる予測精度の向上には動脈瘤壁に関連する追加情報の導入が必要であると示唆された。

(060) Kim[10]

📕 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

計算流体力学を用いた、微小外科的に同定された未破裂性中大脳動脈動脈瘤の薄壁領域における血行動態的特徴

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、Computational Fluid Dynamics（CFD）解析を用いて、微小外科手術により識別された未破裂性中大脳動脈動脈瘤の薄壁領域（Thin-Walled Regions: TWR）の血行動態的特徴を解明することである。
  • 9人の患者に対して11個の中大脳動脈分岐部動脈瘤が登録され、各動脈瘤におけるTWRが同定された上で、圧力（pressure）、壁面剪断応力（Wall Shear Stress: WSS）、およびWSS発散（Wall Shear Stress Divergence: WSSD）の3パラメータを用いてCFD解析が実施された。
  • 解析の結果、11個の動脈瘤から15のTWRが確認され、各CFDパラメータとの対応率は圧力が73.33%、WSSが46.67%、WSSDが86.67%であった。
  • 以上の結果は、WSSDが動脈瘤のTWRと最も高い相関を示すことから、高いWSSDが破裂リスクの高い部位と一致する可能性を示唆している。

(061) Tanioka[6]

📕 書誌情報

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

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

J Clin Neurosci, 2020 Apr

💬 AI 翻訳タイトル

CFD（Computational Fluid Dynamics）を用いた遠位前大脳動脈瘤の内血管閉塞後における親動脈血栓形成範囲の予測

💬 AI 要約

  • 本研究は、CFD（Computational Fluid Dynamics）を用いて遠位前大脳動脈瘤の内血管治療後における親動脈の血栓形成範囲を予測することを目的とした。
  • 73歳女性の遠位前大脳動脈瘤に対して内血管塞栓および親動脈閉塞を施行し、特定の壁せん断応力およびせん断速度の閾値に基づいて治療前にCFD解析を実施した。
  • 血行動態解析により、塞栓処置後に血栓が傍中心動脈開口部直遠位まで拡大することが予測され、治療後の[digital subtraction angiography]によりその予測が実証された。
  • 本技術は、内血管治療における予期せぬ枝動脈閉塞を防止するための有望な治療計画支援手法として科学に貢献する。

(062) 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

💬 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のためのCFD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後の遅発性脳虚血を予測するために、Computational Fluid Dynamics [CFD]の有用性を評価することである。
  • 本研究は多施設前向きコホート研究として実施され、術前の三次元Computed Tomography Angiography [CTA]を用いて、急性期における患者の脳血管の血行動態解析を行う。
  • 主要評価項目は、後に遅発性脳虚血を発症する患者におけるCFD解析特徴であり、副次的評価項目として脳血管攣縮、脳梗塞および3ヶ月後の改良Rankinスケールスコアとの関連が検討される。
  • 本プロトコルは、急性期の動脈瘤性くも膜下出血において、動脈瘤閉塞前に遅発性脳虚血を予測する新規診断法の確立に寄与することが期待される。

(063) Stevens

📕 書誌情報

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

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

IEEE Trans Biomed Eng, 2020 Apr

💬 AI 翻訳タイトル

一次元モデルに基づく被験者間システム特性の変動が脳内動脈瘤の壁面剪断応力指標に及ぼす役割

💬 AI 要約

  • 本研究は、加齢に伴う血管硬化などの動脈樹のシステム特性の変動が、脳動脈瘤周囲の血行動態および壁面剪断応力（WSS）指標に与える影響を明らかにすることを目的とした。
  • 生理学的範囲内でシステム特性を変動させることで仮想患者データベースを構築し、各実現例に対してパルス波伝播モデルを用いて3D-CFDシミュレーションのための入口および出口の境界条件を導出した。
  • その結果、システム特性の変動によって生じた境界条件のばらつきは、破裂動脈瘤と未破裂動脈瘤との間で観察されるWSS指標の差異と同程度のばらつきをもたらすことが示された。
  • 結論として、脳動脈瘤のWSS指標を用いた多角的な破裂予測モデルの開発において、患者特有のシステム特性の変動の影響を考慮する必要があることが示唆された。

(064) Kamada[9]

📕 書誌情報

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

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

Semin Thorac Cardiovasc Surg, 2020

💬 AI 翻訳タイトル

大動脈弁狭窄患者における大胸部大動脈周術期血行動態変化：前向き逐次4D-flow MRI研究

💬 AI 要約

  • 本研究は、大動脈弁狭窄患者において、大動脈弁置換術[AVR]の前後で4D-flow MRIを用い、大胸部大動脈および大動脈弓枝における血行動態変化を評価することを目的とした。
  • 10名の大動脈弁狭窄患者に対し、術前および平均27 ± 1.9日後の術後に大胸部4D-flow MRIを実施し、心周期中の各平面での平均容量流量と、各平面における主要流線方向と大動脈軸方向との角度、さらには流れの複雑性を評価するためにヘリシティ密度の分布と大きさに注目した。
  • 解析の結果、上行大動脈では平均容量流量が術前59.2 ± 8.7 mL/sから術後77.3 ± 6.2 mL/sに、また大動脈弓枝においては26.5 ± 2.8 mL/sから35.8 ± 3.3 mL/sに有意に増加し、上行大動脈および大動脈弓における流れの角度はそれぞれ術前39.2 ± 2.7度、19.3 ± 2.0度から術後25.2 ± 1.7度、13.4 ± 0.9度へ有意に低下した。
  • これらの結果は、AVR後1か月以内で上行大動脈および大動脈弓枝における容量流量の増加と流れの複雑性の低下により、上半身（脳を含む）への血流供給が強化されることを示唆しており、本研究は術後血行動態の改善に対する詳細な理解に貢献する。

(065) Saqr[51]

📕 書誌情報

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

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

J Cereb Blood Flow Metab, 2020 May

💬 AI 翻訳タイトル

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

💬 AI 要約

  • 本研究は、計算流体力学（CFD）を用いた頭蓋内動脈瘤の血行力学解析の現行アプローチをレビューし、その限界を明らかにすることを目的としている。
  • 本研究は、過去20年間に発表された1733本の論文を対象としたメタ解析を行い、CFDモデルの進化の歴史的背景を批判的に評価した。
  • その結果、複雑な頭蓋内動脈瘤の血行力学を正確に表現するには、特に約90％の研究で採用されるNewtonian fluid [ニュートン流体]仮定を中心とした単純化されたCFDモデルは不十分である可能性が示唆され、Wall Shear Stress [WSS]およびその派生量に関する広く流布している誤解も明らかにされた。
  • 結論として、本研究は頭蓋内動脈瘤の病態生理学の解明に向けた次世代CFDモデルの開発のためのロードマップを提案する。

(066) Suzuki[12]

📕 書誌情報

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

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

J Neurosurg, 2020 Apr 01

💬 AI 翻訳タイトル

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

💬 AI 要約

  • 本研究は、高圧領域（Pmax）と薄壁領域（TWRs）との血流力学的相関関係を明らかにし、これらが中大脳動脈(MCA)瘤の破裂予測因子として機能するかどうかを検討することを目的とした。
  • 23例の嚢状MCA分岐瘤患者を対象に、脈動血流条件下で流体力学式を用いてPmax領域の動脈瘤壁面を術中評価し、圧力差(Pd)や壁面せん断応力(WSS)を動脈瘤入口側の動圧で正規化するなどして算出した。
  • 非破裂瘤の81.2%においてPmax領域がTWRsと一致し、破裂瘤の5例ではPmax領域が実際の破裂点と重なり、これらの領域ではPd値は非破裂瘤のTWRsと同等であったが、最小WSS、時平均WSS、および正規化WSSは有意に低下していた（p < 0.01）。
  • これらの結果から、Pmax領域におけるWSSの低下が動脈瘤破裂のリスクを示す重要な血流力学的パラメータであると結論づけられる。

(067) Lan[38]

📕 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

💬 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：順行性残存血流と軟膜枝側支血流の役割

💬 AI 要約

  • 本研究は、頭蓋内動脈硬化性狭窄（ICAS）の下流における脳灌流維持に対して、順行性残存血流および軟膜枝側支血流の役割を明らかにすることを目的とした。
  • 症候性中大脳動脈（MCA）-M1狭窄で下流の脳灌流が正常に見える患者を対象とし、CT血管造影に基づくComputational Fluid Dynamics [CFD]モデルを用いて穿通圧比（PR）を算出し、CT血管造影により軟膜枝側支のスケール評価を行い、CT灌流で各種脳灌流指標を測定した。
  • 83例の解析において、線形回帰解析の結果、PRと軟膜枝側支スケールがそれぞれ相対病巣側平均通過時間（rMTT）と独立して関連していることが示され、中等度狭窄（50-69%）ではrMTTが有意にPRと関連し、重度狭窄（70-99%）では軟膜枝側支スケールとの関連が示唆された。
  • これらの結果は、ICAS下流の脳灌流維持に対して順行性残存血流と軟膜枝側支血流が補完的に寄与しており、特に重度狭窄症例では側副血行への依存が高いことを明らかにし、科学的知見の発展に寄与するものである。

(068) Jiang[10]

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

術中所見と関連する血行力学的特徴：脳内動脈瘤の場合

💬 AI 要約

  • 本研究は、計算流体力学 (CFD) を用いて、血行力学的特徴と術中に観察される脳内動脈瘤壁の外観との関連を評価することを目的とした。
  • 破裂していない中大脳動脈分岐部動脈瘤を有する41人の患者を対象に、術前CT血管造影 (CTA) により幾何学的再構築とCFD解析を実施し、動脈瘤は術中所見に基づいて厚壁型と薄壁型に分類された。
  • 解析の結果、厚壁型で動脈硬化性変化を呈する脳内動脈瘤は、薄壁型に比べて動脈瘤深度、最高高さ、直径、アスペクト比、サイズ比といった形態学的パラメータが大きく、壁せん断応力 (WSS) が低く、低WSS領域比 (LSAR) が大きいことが明らかとなった。
  • 本研究は、低WSSおよび高LSARといったCFDによる血行力学的パラメータが、術中に観察される脳内動脈瘤の外観の識別に有用であり、リスク評価に寄与する可能性を示している。