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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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  • 調査条件
    • データベース：PubMed
    • 検索キーワード：(Cerebral OR Brain OR Intracranial OR Neuro) AND (Blood OR Flow OR Hemodynamics OR WSS OR Pressure OR Velocity OR Aneurysm OR Rupture OR Stroke OR Stenosis) AND (CFD OR "Computational Fluid Dynamics")
    • 検索期間：2020-01-01 - 2020-12-31
    • 要約用 AI/LLM：gpt-4.1-2025-04-14 (OpenAI, 2025-04)
    • データ更新日：2025-04-18

(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

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  • OpenAlex

    • Cited by: 6
    • FWCI: 0.951
    • Citation Percentile: 68.85

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💬 AI 翻訳タイトル

縦隔放射線照射誘発重度石灰化性大動脈弁狭窄および僧帽弁狭窄に対する経カテーテル二重弁治療の同時施行

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、縦隔への放射線照射によって引き起こされる重度の石灰化性弁膜症に対して、新しい経カテーテル二重弁治療の有用性を検討することである。
  • 著者らは、手術リスクの高い症例に対し、画像および計画技術を駆使して、経カテーテル大動脈弁置換および僧帽弁輪石灰化部への弁置換の同時施行を計画・シミュレーションし、実際に施行した。
  • その結果、従来困難とされてきた本症例において、安全かつ成功裏に治療を完遂することに成功した。
  • 本研究は、手術リスクの高い重度石灰化性弁膜症患者に対する革新的な経カテーテル治療の可能性を示し、臨床的意義が非常に高い。

(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における空気表面速度の予測

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、連続液相内の気泡流の乱流特性予測において、機械学習と計算流体力学（CFD）手法を統合することで、全体の計算時間を短縮しつつ、入力パラメータや運転条件が最終出力に与える影響を明らかにすることである。
  • 本論文では、機械学習手法とオイラー法による単一粒径計算を組み合わせて、連続液体中の気体流れ分布を推定し、ANFIS (adaptive neuro-fuzzy inference system) を用いてCFD結果を学習させ、新たな流れ予測を行う手法を提案した。
  • 気泡塔型反応器（bubble column reactor, BCR）内の各CFDノードにおける気体速度および乱流渦消散率を学習させ、ANFIS により人工的なBCR流動を高精度に予測できることを確認し、高価な数値シミュレーションの削減が可能であることを示した。
  • 本手法の精度は入力数やメンバーシップ関数の仕様に依存し、特に異なる入力で訓練した場合に精度へ影響を及ぼすこと、さらにANFISにより乱流渦消散率も空気表面速度と類似のモデルパターンで予測可能であることが明らかとなった。

(003) Mo [11]

📕 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

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    • Cited by: 11
    • FWCI: 0.709
    • Citation Percentile: 73.27

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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：患者固有の脳内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、脳内動脈瘤（intracranial aneurysm: IA）における流入角度が血行動態に与える影響およびその破裂リスク予測への応用可能性を評価することである。
  • 新規アルゴリズムを用いて11例の臨床患者から得られたIAの3次元血管造影（3DRA）画像データより、患者固有のIAモデル上で様々な流入角度モデルを作成し、流体-構造連成（fluid-structure interaction: FSI）シミュレーションによって血行動態特性を定量解析した。
  • 解析の結果、流入角度の増加により、動脈瘤サック内への血流がより直接的となり、瘤上部での速度増加、瘤内での流速と壁面せん断応力（wall shear stress: WSS）の上昇、より複雑な流れパターン、流入領域の拡大、衝突領域が頸部から頂部へ移動すること、さらに流入領域でのWSSと流速の上昇が認められた。
  • 本手法は流入角度によるIAの血行動態変化の解明に有用であり、流入角度と動脈瘤破裂リスクとの関連についての血行動態的研究に貢献しうる知見を提供する。

(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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    • Cited by: 6
    • FWCI: 0.507
    • Citation Percentile: 73.27

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💬 AI 翻訳タイトル

部分的血栓を伴う椎骨動脈瘤に対する複数重ね掛けステント留置後の形態変化によるフローダイバーション効果の減弱の可能性

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、部分的血栓を伴う椎骨動脈瘤に対して複数の重ね掛けステントを留置した際に、ステント留置動脈の形態変化が血流転換（flow diversion）効果に及ぼす影響を明らかにすることである。
  • 2017年10月から2019年4月までに、複数の低プロファイル可視化血管内支持ステント（low-profile visualized intraluminal support stents）を用い、コイルなしで治療した4例の症候性未破裂大型・巨大部分血栓性椎骨動脈瘤に対し、血管造影および臨床転帰を評価し、計算流体力学（CFD）解析により血行動態的特性を調査した。
  • 4例中3例では動脈形態の変化を伴わずに瘤内血流の減少と症状の改善が認められたが、再発例では追加ステントが必要となり、形態変化により瘤頸部の圧較差（Pd）の上昇と壁面せん断応力（wall shear stress：WSS）の増加がみられた。
  • 本研究は、複数の重ね掛けステントによる大型・巨大血栓性椎骨動脈瘤の治療が有効である一方、ステント留置動脈の形態変化が瘤内血流を増加させ負の転帰を招く可能性があることから、慎重な経過観察が必要であることを示唆する。

(005) Misaki [9]

📕 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

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    • Cited by: 9
    • FWCI: 0.709
    • Citation Percentile: 73.27

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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の塞栓術後再発予測に対する流体解析の有用性

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、コイル塞栓術後の前交通動脈瘤の再発に対し、コイル表面圧とその再発との関連性を明らかにすることである。
  • 3D回転血管造影データから仮想的な術後モデルを作成し、CFD（計算流体力学）解析によりA1平均圧から仮想コイル面の最大圧を減算し動圧で正規化した圧力差（PD）を算出し、再発群と非再発群で統計学的に比較した。
  • 解析の結果、再発群のPD値は2.54±0.24、非再発群は2.12±0.26と再発群で有意に高く（p=0.038）、ROC解析ではAUC0.917、カットオフ値2.31のとき感度1.000・特異度0.833であった。
  • したがって、A1非対称性を伴う前交通動脈瘤における塞栓術後の再発予測指標としてCFD解析によるPDが有用であり、術前の再発リスク評価の可能性が示唆された。

(006) Daversin-Catty [56] ⭐

📕 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

脳血管周囲液流動のメカニズム

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈周囲腔（perivascular space, PVS）内における脳脊髄液（cerebrospinal fluid, CSF）流動の力学的メカニズムを明らかにすることである。
  • 計算流体力学（computational fluid dynamics）を用い、動脈壁の拡張、全身性CSF圧変化、および動脈の剛体運動を模擬した各種力学的条件下でPVS内のCSF速度および圧力を算出した。
  • 動脈壁の拡張は60–260 μm/sの速度振幅を生じ、これは過去の観察値の上限に一致したが、静的圧力勾配が存在しない場合には実質的な純流速は極めて小さく（<0.5 μm/s）、非生理的なPVS長においてのみ最大7 μm/sまで達した。現実的な形状では、生理的に実現可能な範囲の静的圧力上昇が20–30 μm/sの純流速を誘発しうることが示された。
  • これらの結果より、動脈壁拡張、剛体運動、および静的CSF圧勾配の組み合わせによって純流および振動流が生じ、実験結果と定量的に一致することが示されたが、純流に必要な静的CSF圧勾配の起源については今後の解明が必要である。

(007) Hadad [25]

📕 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増強像に与える影響：7T MRIを用いた研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、動脈瘤壁増強像（aneurysm wall enhancement）が炎症や不安定性のバイオマーカーとして提案されていることに着目し、そのメカニズムを7T MRIおよびCFD（computational fluid dynamics）解析により評価することである。
  • 方法として、7T MRIおよび3次元血管造影で撮像した23例の脳動脈瘤に対しCFD解析を行い、動脈瘤壁増強領域と非増強領域の局所血行動態を比較した。
  • その結果、増強部位は非増強部位と比較して平均的に壁せん断応力（wall shear stress, WSS）が低い傾向を認め、さらに部位別解析において流入近傍の頸部では高いWSS勾配と低い振動、体部や流入から遠位ではWSSおよびWSS勾配が著しく低いことが明らかとなった。
  • 結論として、動脈瘤壁の増強像はWSSの低下と関連し、その関連性は動脈瘤内の局所部位的位置に依存することが示され、本研究は動脈瘤病態評価のための新たなバイオマーカーの理解と診断の進展に寄与すると考えられる。

(008) Wan [5]

📕 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

動脈瘤頸部のパッキングにおける最終フィニッシングコイルの血行力学的効果

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、動脈瘤頸部にフィニッシングコイルを高密度で充填することの血行力学的特性を有限要素法シミュレーションを用いて評価することである。
  • 未破裂広頸内頸動脈-眼動脈部動脈瘤を有する44歳女性を対象とした計算流体力学モデルを用い、治療前、ステント留置後、通常のステント併用コイル塞栓術（SACE）、およびフィニッシングコイル追加SACEの四条件を定性的・定量的に解析した。
  • 治療前モデルと比較して、嚢内平均流速はステント留置後で95.68%、通常SACEで24.38%、フィニッシングコイル追加SACEで13.20%に減少し、頸部周囲の高流速領域（>0.1 m/s）はそれぞれ92.19%、9.59%、5.57%に減少した；また、平均壁せん断応力は107%、25.94%、23.89%となった。
  • 動脈瘤頸部にフィニッシングコイルを高密度に充填することは有利な血行力学的修飾をもたらし、再発リスク低減へ寄与する可能性が示唆された。

(009) McDougall [16]

📕 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

頭蓋内動脈瘤治療における生体活性コイルとベアメタルコイルの比較無作為化試験の5年間成績：Matrix and Platinum Science（MAPS）試験

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内動脈瘤治療においてポリマー修飾コイル（Matrix2コイル）とベアメタルコイル（BMCs）の長期的有効性を無作為化試験により比較することであった。
  • 方法として、626名の患者をBMCs群またはMatrix2群に無作為割付し、主要評価項目として12ヵ月時点の標的動脈瘤再発率（TAR）、副次評価項目として12ヵ月またはTAR時点の血管造影所見および5年間のTARを評価した。
  • 結果として、Matrix2コイルはBMCsに対して劣らないことが示されたが、有意な優越性は認められなかった（P=0.8）。また、治療後の残存瘤充満（Raymond III）はTAR（P<0.0001）および治療後の動脈瘤再出血（P<0.008）と強い関連が示された。
  • 結論として、5年間の追跡の結果、Matrix2コイルはBMCsに対して劣らないが有益性は示されず、治療後の残存瘤充満（Raymond III）が再発および再出血の強い危険因子となることが明らかとなった。

(010) Tian [4]

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

CFDおよびPC-MRIによる脳動脈瘤の血行動態解析と早期診断のための透明血管オンチップデバイス

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤（intracranial aneurysms, IAs）の早期診断および成長機序の解明における血行動態の役割を明らかにすることである。
  • 我々は、磁気共鳴画像法（MRI）を用いた初期段階IAの特徴的な流れ場を提供する、透明な血管オンチップ（vessel-on-a-chip, VOC）デバイスを新たに開発した。
  • 当該VOCデバイスは、内部構造の可視化や生体模倣流体実験中の不要な気泡の識別を可能にし、さらにコンパクトで任意の方向に組み立て可能である点が特徴であり、CFDシミュレーションとMRIの流れ場データは高い一致を示した。
  • この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ことが示唆された。

(011) Youn [22]

📕 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: 22
    • FWCI: 0.515
    • Citation Percentile: 60.24

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💬 AI 翻訳タイトル

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

💬 AI 要約

  • 本研究は、標準的なCT/MR血管造影に予後的意義を付加することで、神経血管系の血行動態（hemodynamics）評価が診断および管理のための統合的アプローチを提供しうることを目的としている。
  • 4DフローMRI（時間分解3D速度エンコード位相コントラストMRI）は、従来大血管の血行動態評価に有望であったが、スキャン時間の長さと時間・空間分解能の低さにより、臨床における頭蓋内細小血管評価には課題があった。
  • 近年の加速MRI技術（圧縮センシング付き並列撮像やradial k-spaceアンダーサンプリング等）によりスキャン時間が大幅に短縮され、空間分解能も維持されるようになったことで、4DフローMRIは脳動脈瘤、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三次元複雑流れを可視化・定量化することが可能となった。
  • 本総説は、非侵襲的かつ他手法より優れた血流解析が可能となった最近の4DフローMRI技術の進歩を解説し、その神経血管疾患への臨床応用の可能性を示したものである。

(012) Copelan [15]

📕 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

近年ヨード造影剤投与がRAPIDソフトウェアによる梗塞コア推定の精度に与える影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、近年静脈内ヨード造影剤（IV iodinated contrast）を投与された患者において、RAPIDソフトウェアがコア梗塞（core infarct）を過小評価するかどうかを評価することである。
  • 方法として、2018年5月から2019年1月までに急性虚血性脳卒中でCTA ± CTPを施行した271例を前向きデータベースから抽出し、発症から6 時間超の緊急大血管閉塞例におけるRAPID後処理CTP解析値と最近IV造影剤投与歴の関連性を検討した。
  • 結果として、CTP施行8時間以内にIV造影剤投与を受けた患者群では、RAPIDソフトウェアによるコア梗塞の推定値が独立して有意に低下し（比例増加= 0.34; 95%信頼区間, 0.12-0.96; P = 0.04）、造影剤未投与群と比較してコア梗塞の過小評価の可能性が高かった。
  • 結論として、緊急大血管閉塞患者の治療判断にRAPID後処理解析値を過度に頼ることは、特に最近IV造影剤の投与がある症例では避けるべきであると示唆された。

(013) Salimi Ashkezari [5]

📕 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、脳動脈瘤の進展過程における血流特性の変化を明らかにすることである。
  • 画像ベースの計算流体力学（CFD）を用いて、異なる部位の88例の動脈瘤に対し、動脈瘤嚢を縮小する2つの合成シークエンス（頸部固定および頸部同時縮小）を設定し、形態変化に伴う血流の定量的比較を行った。
  • 動脈瘤が拡大する過程で、両シークエンスとも平均血流速度および壁面せん断応力が低下し、頸部固定の場合のほうがこれらの低下が早かったほか、動脈瘤内血流の複雑化、壁面せん断応力の振動性増加、および低壁面せん断応力領域の拡大が認められた。
  • 頸部固定型動脈瘤は、頸部拡大型と比較して、より速やかに安定な血行力学的環境へ移行する可能性が示唆され、これは動脈瘤進展・破裂リスク評価に重要な知見を提供する。

(014) Kuribara [5]

📕 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

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    • Cited by: 5
    • FWCI: 0.841
    • Citation Percentile: 77.71

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💬 AI 翻訳タイトル

術前推定グラフト血流量はもやもや病におけ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、画像ベースの数値流体力学（CFD）解析によって術前に推定されたグラフト（バイパス血管）の血流量と、もやもや病に対する血行再建術後急性期の血行動態変化との関連性を評価することであった。
  • 23例30半球に対して、CTアンギオグラフィデータからCFD解析を実施し、浅側頭動脈（STA）-中大脳動脈（MCA）バイパスにおけるSTA枝の血流速度（FR）を推定し、CTパーフュージョンによる術後急性期の血行動態変化と関連付けた。
  • 推定FRは平均遷延時間（mean transit time, MTT）の変化と中等度の有意な相関を、脳血流量および脳血容量の変化と弱い相関を示し、またSTAの径および年齢とも強い相関を認めた。
  • 画像ベースCFD解析で術前推定されたグラフトのFRは、血行再建術後のMTT改善に寄与し、STA径が術後の血行動態変化の重要な因子となりうるため、急性過灌流などのリスク評価やより良い手術成績に繋がる可能性が示唆された。

(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: 0.00

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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およびグラフト設計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、心尖部大動脈バイパス（apicoaortic bypass）のグラフト設計が血流分布およびエネルギー損失（energy loss; EL）に与える影響を評価することである。
  • 30歳患者のLV-DsAoバイパス症例から得られた幾何学データおよび血行動態データを用いて、数値流体力学（computational fluid dynamics; CFD）シミュレーションを実施し、LV-DsAoバイパスと仮想的なLV-AsAoバイパスにおける心拍出量比率および各種パラメータを比較した。
  • LV-DsAoバイパスでは、心拍出量比率が50:50の場合、頭部への局所血流（regional blood flow; RBF）は全心拍出量の16.4%、エネルギー損失は62.0 mWであったのに対し、LV-AsAoバイパスではそれぞれ32.3%および81.5 mWとなった。
  • 両グラフト設計間でRBF分布には差異が認められたが、AsAoを通る心拍出量の減少に反比例してエネルギー損失が増加する傾向は共通して観察された。

(016) Galarza [5]

📕 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

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    • Cited by: 5
    • FWCI: 0.414
    • Citation Percentile: 48.35

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💬 AI 翻訳タイトル

水頭症用シャント治療におけるフローベントリキュラーカテーテルの初期臨床成績

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、均一な流れパターン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を評価することである。
  • 方法として、CFD（Computational Fluid Dynamics、計算流体力学）による設計と検証を経て試作されたカテーテルを、3施設において水頭症患者40名（小児30例、成人10例）に挿入し、対照群43例と比較検討した。
  • 平均2年間の追跡期間において、フローカテーテル群での閉塞例は認められず、対照群では4例（全て小児）でカテーテル閉塞が発生した。
  • 本プロトタイプは均一流パターンを実現した次世代型脳室カテーテルとして、基礎的安全性および閉塞防止機能の可能性を示した。

(017) Narsinh [15]

📕 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

脳動静脈奇形におけるカラーマッピングDSAを用いた血流特性測定の評価者間信頼性

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、カラーマッピング定量的DSA（Digital Subtraction Angiography）により得られる脳動静脈奇形（AVM: arteriovenous malformations）の平均通過時間（MTT: mean transit time）測定の評価者間信頼性を評価することである。
  • 方法として、34例35枚の脳AVM症例に対し、4名のインターベンショナル・ニューロラジオロジー経験を有する神経放射線科医が、MTTや主要供給動脈および主要排出静脈の到達時間（TTP: time to peak）などの血行動態的指標をカラーマッピングDSAで測定し、これらの評価についての評価者間一致度（intraclass correlation coefficient）を検討した。
  • 結果として、MTTに関する評価者間の信頼性は低く（intraclass correlation coefficient = 0.218）、評価条件を統一（同一画像、供給動脈、排出静脈を選択）した場合に限り中程度まで改善した（intraclass correlation coefficient = 0.564）。
  • 結論として、カラーマッピング定量的DSAによるMTTなどの測定は手法や画像選択の違いで評価者間ばらつきが大きいため、標準的な投影、供給動脈、排出静脈を明確に設定することが信頼性向上に寄与することが示された。

(018) Cho [27]

📕 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

血流－構造連成解析（Fluid-Structure Interaction, FSI）による脳動脈瘤破裂リスク予測と臨床症例との比較

💬 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、FSI（流体-構造連成）解析を用いた新たな破裂リスク予測法を提案することである。
  • 方法として、51例の脳動脈瘤についてデジタルサブトラクション血管造影画像より患者固有のモデルを構築し、CFD（数値流体力学）で推定した薄壁領域（TWA）に対して壁厚や機械的特性を変えてFSI解析を行い、最高等価ひずみを算出した。
  • 結果として、破裂動脈瘤は非破裂動脈瘤よりも平均等価ひずみが高く、また各患者ごとのFSI結果に基づき得られたクリティカルカーブのパターンも両群で明確に区別可能であった。
  • 結論として、本研究で提案したクリティカルカーブは動脈瘤の破裂リスク予測に有効なツールとなり得ることが示唆された。

(019) Hazeri [24]

📕 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: 24
    • FWCI: 1.99
    • Citation Percentile: 88.63

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💬 AI 翻訳タイトル

健常成人鼻腔内におけるアレルゲンおよび微小エアロゾルの局所的沈着分布

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、健常成人における鼻腔内の異なる解剖学的部位におけるアレルゲンおよび微小エアロゾル粒子の輸送および沈着特性を明らかにすることである。
  • 10名の健常被験者から収集したCT画像を用いて正確な三次元モデルを再構築し、鼻腔を12の解剖学的領域に分割したうえで、安静時および軽度活動時の呼吸条件下における流れ場と粒子輸送方程式を解いた。
  • その結果、被験者間で粒子の全沈着率および各領域の沈着分布には大きなばらつきが認められ、最大で20%の標準偏差が観察され、特にimpaction parameter (IP) = 30,000 の粒子は中鼻甲介や鼻咽腔へ、IP = 300,000 の粒子は前方部（キーゼルバッハ部および前庭部）への沈着が顕著であった。
  • 本研究は、鼻腔内の特定部位が粒子沈着において果たす役割を明らかにし、アレルゲン曝露や薬物送達の設計に対して重要な知見を提供した。

(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の血漿レベル ― アルツハイマー病発症の『ブレークポイント』はどこにあるのか？

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、アルツハイマー病 (AD) 患者と対照群においてアディポネクチン、レプチン、およびアディプシンの血漿レベルを調査し、AD初期診断のバイオマーカーとしての有用性を評価することである。
  • 37例のAD患者と65例の対照群を対象に、アディポカイン（adiponectin, leptin, adipsin）の血漿濃度を測定し、神経心理学的パフォーマンスとの関連を比較検証した。
  • その結果、AD患者ではアディポネクチンの増加およびレプチンの減少が神経心理学的パフォーマンスの低下と相関していたが、患者と対照群間の有意差は認められなかった。しかし、AD女性患者ではアディプシンが有意に増加し、アディプシンは年齢および疾患期間と正の相関を示した。
  • アディポカインはAD早期診断のバイオマーカーとしては適さない可能性があるが、AD病態形成に関与することが示唆され、『ブレークポイント』に至るメカニズム解明には今後さらなる研究が必要である。

(021) Sunderland [16]

📕 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

血流渦流の定量解析：未破裂および破裂した中等大中大脳動脈瘤の識別

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、未破裂脳動脈瘤（IA）の外科的治療におけるリスク評価を向上させるため、中等大（4-10 mm）中大脳動脈（MCA）動脈瘤における血流渦流の時空間的特徴をCFD（Computational Fluid Dynamics）解析により定量化し、破裂と未破裂の動脈瘤を識別することである。
  • 方法として、3Dデジタルサブトラクション血管造影画像を有する47名の被験者のMCA動脈瘤を対象にCFDシミュレーションを行い、従来の幾何学的指標および壁面せん断応力（WSS）と併せて、渦流の時空間的特徴量を定量化し、サポートベクターマシン（SVM）による機械学習と100回の交差検証で統計的特徴付けを実施した。
  • 結果として、渦流指標のみでの識別性能は従来の幾何学的特徴量（正答率0.77対0.80）には劣るものの、WSSモデル（0.74）よりは高い精度を示したが、渦流の時空間的特徴を幾何学的およびWSSパラメータに統合することで識別性能（0.85）が向上した。
  • 以上より、MCA動脈瘤内の血流渦流の時空間的特徴は、破裂および未破裂動脈瘤の鑑別能向上に貢献することが示唆される。

(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: 0.406
    • Citation Percentile: 54.15

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💬 AI 翻訳タイトル

脳血管計算流体力学評価のための回転血管造影およびコンピュータ断層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

  • 本研究の目的は、脳血管ファントムを用いた流体実験を行い、計算流体力学（CFD）モデル構築において磁気共鳴血管造影（MRA）が三次元回転血管造影（RA）およびコンピュータ断層血管造影（CTA）に代わり得るかを検討することであった。
  • シリコーン製の内頸動脈－後交通動脈瘤ファントムを用いて、MRAおよび三次元シネ位相コントラスト（PC）MRイメージングを施行し、血液類似流体を流量計で制御したうえでRAおよびCTAデータも取得した。
  • 4名のアナリストが3つの異なるモダリティに基づく血管モデルを構築し、これら12モデルに3DシネPC MRイメージングの流量情報を用いてCFDを行った結果、RAおよびMRAに基づくCFDの壁せん断応力（WSS）分布やストリームラインはmicro-CT（マイクロCT）を基準としたCFDと類似したが、血管モデルやWSS値には差異が認められた。
  • 血管径、断面最大血流速度、および空間平均WSSの精度はRAベースCFDが最も高く、次にMRAベース、CTAベースの順であり、いずれのモダリティもアナリスト間の一致度は高く、非侵襲的MRAが脳血管CFDモデルに利用可能であることが示唆された。

(023) Kim [9]

📕 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: 9
    • FWCI: 0.709
    • Citation Percentile: 63.38

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💬 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は高い振動性剪断指数と関連する

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、後交通動脈瘤（Pcom aneurysms）に対するコイル塞栓術（coil embolization）後の再開通（recanalization）と血流力学的因子の関連性を明らかにすることである。
  • 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を用いて、20症例のPcom動脈瘤患者に対してコンピュータ流体力学（CFD）解析が実施され、瘤再開通群と安定群の血流力学的パラメータが比較された。
  • その結果、再開通群では動脈瘤の体積が有意に大きく、瘤高およびネックサイズも有意に長かったが、分岐部におけるピーク圧、ピーク壁剪断応力（WSS）、及び振動性剪断指数（OSI）には有意差がなく、唯一瘤部（aneurysm point）におけるOSIのみが再開通と有意に関連した。
  • 多変量ロジスティック回帰解析で動脈瘤部のOSIが0.01増加するごとに再開通オッズ比が1.19となり、Pcom動脈瘤のコイル塞栓術後再開通には高OSIが重要因子であることが示唆された。

(024) Salimi Ashkezari [28]

📕 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動脈瘤ブレブにおける血行動態解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、異なる壁特性を有する脳動脈瘤のブレブ（bleb）と局所血行動態および破裂部位との関係を明らかにすることである。
  • 術中ビデオ画像をもとに作成した数値流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）モデルを用いて、薄く赤いブレブと肥厚・アテローム性変化または過形成を呈する白色・黄色ブレブについて比較解析を行った。
  • 薄いブレブは同一動脈瘤内のアテローム性ブレブと比較してinflow（流入部）により近接し、流入近傍のブレブは遠位のブレブに比べて血流速度、渦度、剪断ひずみ速度、壁せん断応力（wall shear stress, WSS）、およびWSS勾配が有意に高いことが示された。
  • 本研究は、ブレブの壁特性とその局所血行動態・破裂リスクとの関連を体系的に示しており、異なるタイプのブレブを有する動脈瘤に対するさらなる解剖学的および生体力学的研究の必要性を示唆する。

(025) Beppu [14]

📕 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ー治療後の転帰予測

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、多孔質媒体モデリングを用いた数値流体力学（CFD）によって、フローダイバーター治療後の血管造影による塞栓状態を予測し、大口径広頸部脳動脈瘤の治療戦略決定に資することである。
  • フローダイバーターステントで治療された27例の患者を対象に、治療前の患者固有3D回転血管造影画像を用いたCFD解析を後方視的に実施し、O'Kelly-Marottaスケールに基づき患者を無充填群と造影剤充填群に分類した。
  • 患者背景および形態学的因子は両群間で同等であったが、流速・壁面せん断応力・せん断率・修正流入係数・残留流量は無充填群で有意に低値を示した。また、動脈瘤ドーム体積で正規化した残留流量（normalized residual flow volume）が新たに提案され、ROC解析によりドーム内平均流速8.0cm/s以上の場合にこの指標が治療転帰予測に最も有効であった。
  • 本研究により、数値流体力学的な血行力学パラメータがフローダイバーター治療後の血管造影的塞栓状態を予測しうることが示され、この領域における診断・治療計画の意思決定に重要な学術的貢献を果たした。

(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: 0.405
    • Citation Percentile: 73.27

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💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤の三次元再構築用ソフトウェアによる形態計測値の信頼性および精度評価と脳血管造影計測値との比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、CTA画像を用いてVMTKlab（バージョン1.6.1）で三次元再構築された動脈瘤および血管の形態計測値の信頼性と精度を、3次元デジタルサブトラクション血管造影（3D-DSA）による計測値と比較して評価することである。
  • 動脈瘤性くも膜下出血（aSAH）患者40例を対象に、動脈瘤の絶対高さ（size）、ネック径、垂直高さ、最大幅の4項目について解析し、対応するCTA画像からVMTKlabで再構築した計測値と治療前血管造影のゴールドスタンダード値とを、ICCおよびBland-Altmanプロット解析によって比較した。
  • ICCは絶対高さ、垂直高さ、最大幅においてそれぞれ0.85、0.85、0.89と良好な一致を示し、ネック径のみ0.57と中程度の一致となった。
  • 以上より、VMTKlabによる計測値は、3つの主要形態指標で臨床的に十分な一致が示され、ネック径の測定誤差については従来より報告されてきた現象であることが確認された。

(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: 1.317
    • Citation Percentile: 73.27

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💬 AI 翻訳タイトル

コイル塞栓術後脳動脈瘤残存腔の血行動態評価における計算流体力学およびサイレント磁気共鳴血管造影の併用

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、サイレント磁気共鳴血管造影（silent MRA）と計算流体力学（CFD）を用いて、コイル塞栓術後脳動脈瘤残存腔の血行動態を評価し、再開通に関連するヘモダイナミクスの特徴を明らかにすることである。
  • 方法として、コイル塞栓術を受けた内頚動脈―後交通動脈瘤20例を平均13.0±6.1か月追跡し、silent MRAで評価した後、得られた形態データを用いてCFD解析を行い、圧力、圧力差、正規化壁剪断応力（wall shear stress）、および流速を測定した。
  • その結果、silent MRAにより残存腔が良好に描出され、従来法との比較も可能であった。また、最大圧力領域はneck remnant群（NR群）では動脈瘤壁に、body filling群（BF群）ではコイル表面側に局在し、各ヘモダイナミクスパラメータに有意差は認められなかった。
  • 以上より、silent MRAとCFDの併用はコイル塞栓後動脈瘤残存腔の血行動態特性の理解に有用であり、特にコイル表面の流入インパクトゾーン（最大圧力領域）が今後のコイル圧縮（coil compaction）リスクに影響を与える可能性が示唆された。

(028) Zhou [6]

📕 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: 6
    • FWCI: 0.507
    • Citation Percentile: 63.85

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💬 AI 翻訳タイトル

前大脳動脈の解剖学的構造がACoA動脈瘤形成に及ぼす影響のCFD解析による評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、前交通動脈（anterior communicating artery: ACoA）複合体における独立した解剖学的、形態学的および血行動態的特徴を特定し、ACoA動脈瘤発生のリスク因子を明らかにすることであった。
  • 患者個別の3D-TOF-MRA画像に基づいたコンピュータ流体力学（CFD）シミュレーションを用い、動脈瘤前の血管解剖を再構築し、幾何学的パラメータおよび血行動態変化を比較評価した。
  • A1セグメントが欠損している群（AG）は、対称群（SG）および異形成群（DG）に比べて有意に高い壁面せん断応力（wall shear stress: WSS）およびA1動脈流量を示したが、A1-A2角度には群間で有意差は認められなかった。
  • 高いWSSは大きなA1-A2比と有意に関連し、重度の血流インパクトや解剖学的血管構造がACoA動脈瘤発生の誘因となることが示された。

(029) Babanezhad [34]

📕 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

格子ボルツマン法とANFIS法を組み合わせた三次元領域における流体流動パターン認識

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、適応型ニューラルファジィ推論システム（ANFIS）を用いて三次元キャビティ内の流体流動パターン認識を予測することである。
  • 方法として、ANFIS法を用いてキャビティ内の流れを予測し、さまざまな時間における人工的なキャビティの流れを可視化した。
  • また、数値精度および予測能力を評価するため、ANFIS法と遺伝的アルゴリズムファジィ推論システム（GAFIS）法を比較した。
  • 結果としてANFIS法はGAFIS法に比べて高精度な流動推定が可能であったが、GAFIS法はANFIS法よりも学習および予測が高速であった。

(030) Jang [12]

📕 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: 12
    • FWCI: 1.115
    • Citation Percentile: 73.63

  • PubMed

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💬 AI 翻訳タイトル

塞栓コイルの血管内挿入のための動脈瘤付随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、血管塞栓デバイスの性能評価および医療従事者の訓練に資する、機能的かつ形態的に優れた脳動脈瘤in vitroモデルを開発することである。
  • ゼラチン-フィブリンハイドロゲルを用いて三次元バイオプリンティング技術で動脈瘤を持つ血管組織構造を作製し、内壁にヒト脳微小血管内皮細胞（hCMECs）を播種した。
  • このプラットフォームは、粒子画像流速測定法（particle image velocimetry；PIV）を用いた流体力学計測および、マイクロカテーテル経由でのコイル挿入と凝固反応観察に適しており、3D CFDモデルとの比較解析も可能であった。
  • 本in vitro動脈瘤モデルは、塞栓デバイスの生体適合性および止血効果の検証、ならびに治療後の動脈瘤破裂や治癒反応の予測を支援する血流力学情報の提供に有用であることが示唆された。

(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

個別化ウィリス動脈輪（Circle of Willis）形状における血行力学的データ同化

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、個人ごとに大きく異なるウィリス動脈輪（Circle of Willis, CoW）における血行動態を高い確度で予測するために、データ同化（data assimilation, DA）手法を提案することである。
  • 方法としては、高次元の時間空間分解能を持つ4D位相コントラストMRI（phase-contrast magnetic resonance imaging, PC-MRI）データを、計算流体力学（computational fluid dynamics, CFD）シミュレーションモデルと統合し、ローカル・エンサンブル・トランスフォーム・カルマンフィルタ（local ensemble transform Kalman filter, LETKF）を用いて三次元速度場の時間変動推定を行った。
  • その結果、データ同化により速度場推定の不確実性が最大90％低減され、PC-MRIの空間分解能を下回る血管領域（例：後交通動脈）でも速度値の提供が可能となったほか、壁面せん断応力分布の不確実性もCFDモデル単独と比較して2分の1に低減した。
  • 以上より、本研究はデータ同化の活用により、複数のデータソースを統計学的に適切に融合することで脳血管内流れの詳細情報と推定値の不確実性低減が可能となる学術的意義を明らかにした。

(032) Uno [8]

📕 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: 8
    • FWCI: 0.608
    • Citation Percentile: 63.38

  • PubMed

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💬 AI 翻訳タイトル

コイル塞栓術後のコイルマス表面における圧力差による内頸動脈動脈瘤再発予測

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、コイル塞栓術後の実際のコイル面を反映したモデル（real post-coiling model, RM）を用いて算出した圧力差（pressure difference, PD）が、動脈瘤再発の強力な予測因子であるかどうかを明らかにすることである。
  • 方法として、内頸動脈動脈瘤50例（再開通7例、安定43例）を対象に、事前データから作成した仮想モデル（virtual post-coiling model, VM）およびコイル塞栓後の実データから作成したRMを構築し、両モデルを用いてPDと動脈瘤再発との関連性を検討した。
  • 結果として、RMを用いて算出したPDは、再発群で安定群より有意に高値を示し（p<0.001）、多変量解析にてRMのPD（p=0.02, オッズ比36.24）が動脈瘤再発と有意な関連を有した。
  • さらに、受信者動作特性解析より、RMのPD値が動脈瘤再発を高精度で予測しうること（AUC=0.977、カットオフ値=3.08、感度100％、特異度97.7％）が示され、コイル塞栓術後の再発予測におけるPDの臨床的有用性が示唆された。

(033) Jeon [26]

📕 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の研究のための三組織微小生理システム

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、腸-肝軸における炎症応答を明らかにするため、三つの異なる細胞型を分離した区画で培養可能な三組織微小生理システム（microphysiological system, MPS）を開発することであった。
  • 方法として、コンピュータ流体力学（computational fluid dynamics, CFD）を用いて、マイクロ流体デバイス内の流路の形状および流動条件を最適化し、腸上皮細胞（Caco-2）、免疫細胞（RAW264.7）、肝細胞（HepG2）を各区画に播種・培養した。
  • 結果として、MPS内の腸細胞をリポ多糖（LPS）で刺激したところ、全ての連結区画で炎症応答および一酸化窒素（NO）の産生が誘導され、さらにルテオリンの抗炎症作用が示された。
  • 本研究を通して、三組織MPSが腸・肝・免疫細胞を巻き込んだ炎症応答を再現できることが示され、腸-肝軸疾患のモデルとしての新たな工学的貢献が示唆された。

(034) Copelan [39]

📕 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

顕微外科的治癒後に再発した脳動静脈奇形：動静脈奇形破裂で発症した小児におけるリスク増加

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動静脈奇形（AVM）で初発した小児が成人と比較して再発リスクが高いか、またこのリスクが初発時のAVM破裂の有無によって異なるかを明らかにすることである。
  • 25歳未満で脳AVMを呈し、デジタルサブトラクション血管造影（DSA）により完全摘出が確認され、その後フォローアップDSAにて再発の有無を評価した115例の患者を後方視的に解析した。
  • その結果、特に初診時に脳内出血（intracranial hemorrhage）を伴っていた小児で有意に再発率が高く、AVM再発リスクは初回手術時の年齢が1歳上がるごとに14%減少した（ハザード比=0.86, P=0.031）。
  • 本研究は、AVM破裂で発症した小児において治癒後のAVM再発率が高いことを明確に示し、再破裂予防のための画像診断による継続的フォローアップの必要性を強調している。

(035) Rajabzadeh-Oghaz [12]

📕 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: 12
    • FWCI: 1.115
    • Citation Percentile: 86.07

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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（破裂類似度スコア）

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、未破裂脳動脈瘤（UIA）の管理において、形態学的および血行動態的特徴に基づき破裂脳動脈瘤（RIA）との類似性を評価するデータ駆動型モデルであるRupture Resemblance Score（RRS）の臨床的有用性を検討することである。
  • 著者らは、3Dデジタルサブトラクション血管造影画像を用いてUIAの形態解析および数値流体力学（CFD）シミュレーションを実施し、RRSを算出して実際の治療方針や未破裂脳動脈瘤治療スコア（UIATS）に基づく推奨と比較した。
  • その結果、全79病変中57%に治療が推奨されたが、治療群は観察群よりも有意に高いRRSを示し（0.33 ± 0.34 vs 0.11 ± 0.19, p < 0.001）、UIATSで判断が不明確な症例においてもRRSによりリスク層別化が可能であった。
  • 本研究は、RRSがUIAのリスク層別化において治療判断の補助ツールとして臨床的有用性を有することを示し、特に従来の評価基準で判断が困難な症例に対する意思決定の質向上に資することを明らかにした。

(036) Lan [40]

📕 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

症候性頭蓋内動脈硬化性疾患における区域的高壁面せん断応力と狭窄退縮の関連性

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、症候性頭蓋内動脈硬化性狭窄（sICAS）の進行または退縮のメカニズムを明らかにし、二次予防に資する知見を得ることである。
  • 急性虚血性脳卒中または一過性脳虚血発作（TIA）を有する中等度から高度（50～99%）のsICAS患者を対象とし、脳血管CTアンギオグラフィー画像から計算流体力学（CFD）モデルを構築し、病変部近傍の壁面せん断応力（WSS）を定量化した。
  • 39例中、1年後にsICASの狭窄は6例で進行、15例で不変、18例で退縮を示し、基準時の最大WSSおよび高WSS面積がいずれもsICAS狭窄の退縮と独立して関連していた。
  • 以上から、最適な薬物治療下で高WSSがsICASの狭窄退縮に寄与する可能性が示され、今後はWSSを含む血行力学因子がプラーク脆弱性や脳卒中リスクに与える影響の検討が必要である。

(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

💬 AI 翻訳タイトル

一卵性双生児を対象とした生理学的刺激に対する脳血管応答の多モダリティ画像および数値流体力学解析による評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、高解像度画像診断技術と数値流体力学（CFD）を組み合わせ、脳血管構造および機能をin vivoで記述する手法の有用性を検証することである。
  • 方法としては、6組の一卵性双生児を対象に、3T磁気共鳴血管撮影（MRA）およびBモードドプラ超音波検査を実施し、安静・高炭酸ガス負荷・運動の3条件下で椎骨動脈および内頸動脈の血流速度と直径を計測し、さらにCoWの動脈直径、長さ、蛇行度、分岐角を評価し、CFDにより血行動態指標（TAWSS、OSI、RRT）を算出した。
  • 結果として、一卵性双生児間におけるCoW構造およびCFD由来の血行動態指標には有意な相関は認められず、安静時および生理学的刺激時（高炭酸ガス負荷、運動）においても同様であった。
  • 結論として、脳主動脈輪（Circle of Willis）および関連する剪断応力の個人差は主に遺伝的要因に依存しないことが示唆され、脳血管の構造・機能・健康は遺伝以外の要因による影響が大きいことが明らかとなった。

(038) Natarajan [15]

📕 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

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    • Cited by: 15
    • FWCI: 1.743
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💬 AI 翻訳タイトル

心血管流動不安定性のスペクトログラム表現について

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、心血管分野におけるパルス状流れの高調波的複雑性を、スペクトログラムによって総合的かつ直観的に可視化する手法の有用性を示すことである。
  • 方法として、短時間フーリエ変換（STFT）を用いたスペクトログラムの基本理論と入力パラメータの選択について検討し、さらに脳動脈瘤CFD症例に適用した。
  • その結果、STFTスペクトログラムは連続ウェーブレット変換（CWT）などの複雑な手法と同様に特徴的なスペクトル情報を明瞭に抽出可能であり、特にウィンドウ関数・サイズ・重なりの設定がスペクトログラムの外観に最も影響を及ぼすことが示された。
  • 結論として、スペクトログラムは時間変動型流体不安定性の症例特異的な特徴を明確に見出し、心血管流体の乱流的成分あるいは層流渦放出を判別するための学術的に有用な可視化手法であると考えられる。

(039) Dazeo [9]

📕 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：モデルと空間的異質性の比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、フローダイバータ治療後の脳動脈瘤における血流解析において、多孔質媒体（porous medium, PM）モデルの計算精度および効率性を評価し、従来のCFDシミュレーションと比較することである。
  • 14人の脳動脈瘤患者に対し、未治療状態、フローダイバータ（Flow Diverter, FD）ワイヤーをno-slip境界条件で明示したモデル、及び5種類の多孔質媒体モデルを用い、有限体積法による定常流条件下でCFDシミュレーションを実施し、各モデルについて速度、運動エネルギー、壁面せん断応力および計算時間を評価した。
  • Kolmogorov-Smirnov検定を用いた定量的比較の結果、最も性能の低いモデルでもK-S統計量の平均は0.31、逸脱度は0.2であったのに対し、最も優れたモデルは常にK-S統計量が0.2未満であり、運動エネルギーの推定誤差は+218.3%から-73.06%の範囲、計算時間の短縮効果はおよそ4.75倍から5.3倍であった。
  • 特に形状パラメータに基づいた空間的異質性を考慮したPMモデルでは、FDワイヤーをno-slip境界条件で厳密に定義した標準的なCFD計算と良好な一致が得られ、計算時間を大幅に短縮できることが示された。

(040) Cao [19]

📕 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

💬 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通じて脳葉酸欠乏症に寄与する

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳葉酸欠乏症（CFD）の原因となる遺伝子変異を特定することであった。
  • 全エクソームシーケンス解析と機能解析を用いて、CIC遺伝子におけるde novoストップゲイン変異およびその他の希少変異を同定し、CICが葉酸輸送関連遺伝子のプロモーター配列に結合することを明らかにした。
  • 機能解析の結果、CICナンセンス変異（p.R353X）はHeLa細胞およびCFD患者由来iPSCにおいてFOLR1発現をダウンレギュレーションし、また細胞内葉酸結合能を低下させることが示された。
  • 本研究は、CIC機能喪失バリアントがFOLR1発現調節を介してCFDの遺伝的病因に寄与し得ることを初めて示し、非葉酸経路遺伝子のCFD関与を明らかにした。

(041) Gholampour [26]

📕 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

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    • Cited by: 26
    • FWCI: 2.027
    • Citation Percentile: 99.99 🌟

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💬 AI 翻訳タイトル

分岐部が小型頭蓋内動脈瘤の血行動態変化および破裂リスクに及ぼす影響

💬 AI 要約

  • 本研究は、小型中大脳動脈（middle cerebral artery, MCA）動脈瘤における分岐部が血行動態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例の健常者、19例の分岐部を有する動脈瘤患者、19例の非分岐部動脈瘤患者のMCA3次元解剖モデルを作成し、数値流体力学（computational fluid dynamics, CFD）解析を実施した。
  • 解析の結果、分岐部の存在は血流速度・流量・壁剪断応力（wall shear stress, WSS）を減少させる一方で、健常者と患者間のWSSグラフの位相遅れおよび動脈瘤頸部と嚢部での最大WSSを増加させ、特に分岐部が存在する場合、動脈瘤破裂インデックスが19.9%上昇した。
  • これらの知見より、等しい条件下では分岐部の存在が小型頭蓋内動脈瘤の破裂リスクを増大させることが示唆された。

(042) Babanezhad [22]

📕 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乱流およびEulerianモデル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および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乱流モデルとEulerianモデルデータセットを用い、人工学習法（特に適応型ニューラルファジィ推論システム、ANFIS）を気泡カラムリアクターの気液相互作用シミュレーションに応用し、計算コストを低減することである。
  • 方法としては、ANFIS法をカート座標系（Eulerianアプローチ）にて学習に用い、予測過程では極座標を適用し全計算領域をメッシュレスで扱うとともに、学習段階では計算ノードの情報をランダムに抽出し、自然なパターン学習を回避した。
  • 結果として、ANFISと乱流モデルによるEulerian枠組み内の気泡流予測には高い一致が認められ、ニューラルセルは計算領域内で高解像度の結果を提供可能であること、および、メッシュレスな挙動により異なる幾何構造間のマッピングも可能であることが示された。
  • 本研究は、ANFIS法のメッシュレス特性がCFD境界条件に依存しない機械学習手法の安定性をもたらすことを示し、気泡流予測の精度と自由度を大きく向上させる学術的貢献を果たしている。

(043) Yuan [13]

📕 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

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    • Cited by: 13
    • FWCI: 1.216
    • Citation Percentile: 73.27

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💬 AI 翻訳タイトル

未破裂内頸動脈―後交通動脈分岐部動脈瘤と後交通動脈分岐部漏斗状拡張との血行動態学的および形態学的相違

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、未破裂の内頸動脈―後交通動脈分岐部動脈瘤（PcomA-BA）と後交通動脈分岐部漏斗状拡張（PcomA-ID）の間の血行動態学的および形態学的な違いを比較し、PcomA-IDの管理に資する知見を得ることである。
  • 2015年1月から2019年1月までにデジタルサブトラクション血管造影（DSA）で診断した83例のPcomA-IDおよび115例の未破裂PcomA-BAを対象に、患者依存的な三次元モデルを用いた数値流体力学（CFD）解析を実施し、臨床・血行動態・形態学的パラメータを比較した。
  • 血行動態指標である正規化壁面せん断応力（normalized wall shear stress: NWSS）および4つの形態学的パラメータに有意差が認められ、ロジスティック回帰分析によりサイズ、小径PcomA径（DPcomA）、およびICA-後交通動脈のなす角（APcomA）がPcomA-IDを特徴づける独立した因子であることが明らかとなった（それぞれのカットオフ値は順に3.45 mm、1.24 mm、66.27°）。
  • サイズ、DPcomA、APcomAはPcomA-IDと未破裂動脈瘤を鑑別診断するうえで有用な独立パラメータであり、本結果は両者の鑑別および管理指針となる可能性が示唆される。

(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遺伝子欠失は食事誘発性肥満を引き起こす素因となる

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、視床下部におけるLiver kinase B1（LKB1）がエネルギー代謝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。
  • 我々は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、分子生物学的解析を行い、8週齢雄性マウスに通常食または高脂肪食を3ヵ月間与え、各種代謝パラメータを測定した。
  • 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、肥満促進、レプチン抵抗性亢進、視床下部炎症悪化およびPOMCニューロン発現低下等の著明な代謝表現型を示した。
  • これらの結果より、POMCニューロンにおけるLKB1はエネルギー恒常性の調節に重要な役割を果たしており、高脂肪食誘発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示唆された。

(045) Najafi [23]

📕 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解析における内頸動脈流入速度の患者特異性はどの程度必要か？

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤に対する計算流体力学（CFD）解析において、一般化された流入速度への依存がどの程度解析結果に影響を与えるかを検証することであった。
  • 具体的には、内頸動脈（ICA）瘤症例24症例を対象に2Dシネ位相コントラストMRIによりICA流量を計測し、3D回転血管造影画像からCFDモデルを作成し、患者特異的流入波形または平均的な高齢成人ICA流入波形をスケーリングした条件でCFD解析を実施した。
  • 一般化流入と患者特異的流入による結果を比較したところ、平均壁せん断応力（TAWSS）、振動性せん断インデックス（OSI）、スペクトルパワーインデックス（SPI）の大きさや空間分布に良好な一致を認め、特に患者特異的な周期平均流量（Qavg）を加味した場合にはさらなる一致が得られた。
  • 結論として、CFDによる脳動脈瘤のリスク層別化において、年齢や血管領域に特化した一般化流入速度を用いることで十分な精度が得られ、特にQavg計測の導入が解析の信頼性向上に寄与することが示唆された。

(046) Mutlu [10]

📕 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

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    • Cited by: 10
    • FWCI: 0.608
    • Citation Percentile: 63.85

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💬 AI 翻訳タイトル

患者固有の脳動脈瘤数値モデルにおけるLagrangian coherent structuresを用いたフローダイバーターステントの有効金属表面積効果の解明

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、フローダイバーターステントの有効金属表面積（EMSA）が動脈瘤内の血流遮断機構に及ぼす影響を明らかにすることである。
  • 52歳女性患者の動脈瘤モデルに3種のFREDステント（4017、4038、4539）を仮想的に配置し、CFD解析およびLagrangian coherent structures（LCSs）、双曲時間解析、粒子追跡解析を実施した。
  • FRED 4017ステント（EMSA値0.42）を使用した場合、無留置時と比較して重量のない血流粒子のおよそ40%が動脈瘤内に残留し、双曲時間解析より動脈瘤内の停滞ゾーンが形成されることが示唆された。
  • さらに、双曲時間解析の結果は、FRED 4017ステント留置後数分以内に実施された臨床的デジタルサブトラクション血管造影（DSA）画像と良好な一致を示した。

(047) Salimi Ashkezari [19]

📕 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）におけるブレブ（bleb）の形成に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。
  • 手術的クリッピングを受ける199例270個のIAsにおいて、術前画像から構築した患者固有の血管モデルを用い、ブレブの有無によるComputational Fluid Dynamics（CFD）解析および幾何学的解析を実施した。
  • ブレブ形成を示す動脈瘤は、強く集中した流入ジェット、高速かつ複雑・不安定な流れ、集中かつ振動性および不均一な壁せん断応力（wall shear stress; WSS）、さらに大きく細長い形態や不規則な構造が有意に多かった（p値<0.05）。
  • これらの血行力学的および幾何学的特性は、動脈瘤の不安定化の指標であり、経過観察または治療方針決定時の重要な因子となり得ることが示唆された。

(048) Nita [5]

📕 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動態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、脳動脈瘤における血行動態(hemodynamics)解析のための計算流体力学(CFD)手法に内在する高い計算コストと専門的知識の要求という障壁を克服する、自動化された実用的で堅牢な手法を導入することである。
  • 本手法は、患者固有の解剖学的モデルから結果までを包含した完全自動化パイプラインと、GPUアクセラレーションによる高速なCFDソルバおよびパラメータ選択法を提案し、Reduced Order Model（簡易化モデル）と反復的なアプローチを用いて、ユーザー介入なしで空間的・時間的分解能を自動的に調整する。
  • 提案パイプラインとソルバは既存研究に基づき検証され、20例の脳動脈瘤症例について、最先端商用ソルバ（Ansys CFX）による結果と比較したところ、空間的・時間的分解能の自動選択により平均相対誤差約2%という高い一致度を示した。
  • GPU並列化により本手法のシミュレーション全体の計算効率が大幅に向上し、1症例あたり中央値40分で算出が可能となり、臨床応用への実用性が示唆された。

(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：瘤ドームまたは頸部から分岐する血管の影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、複雑な構造を有し瘤ドームまたは頸部から血管分岐がみられる脳動脈瘤（intracranial aneurysms, IA）における局所血行動態への影響を解析することである。
  • 四例のIA患者のCTアンギオグラフィデータに基づき、ベースライン3次元モデルを修正し12の患者特異的モデルを作成し、ANSYS Workbench 19による数値流体力学（CFD）解析を実施した。
  • 解析の結果、特に側壁型動脈瘤において壁面せん断応力（wall shear stress, WSS）の大きな変動が観察され、小断面の分枝血管を仮想的に除去した場合は血流パターンに大きな変化は認められなかったが、その他では流速の著しい減少が見られた。
  • 瘤ドームあるいは頸部から分岐する追加動脈の存在は局所血行動態に重要な影響を及ぼし、その効果は母血管との位置関係および分岐血管の径に依存することが示された。

(050) Li [12]

📕 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: 12
    • FWCI: 0.811
    • Citation Percentile: 73.27

  • PubMed

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💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤破裂状態の識別：血行動態シミュレーションにおける患者固有の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、頭蓋内動脈瘤の破裂リスク評価における流入境界条件の設定が血行動態解析へ与える影響を検討することである。
  • 患者固有および一般化された流入境界条件を用いて、156例の頭蓋内動脈瘤に対してCFD（Computational Fluid Dynamics）シミュレーションを実施し、これらの違いが血行動態パラメータおよび破裂状態識別に及ぼす影響を比較した。
  • 患者固有の流入境界条件では、より複雑な血流、大きな最小WSS（Wall Shear Stress）、低い最大低WSS領域（LSA: Low Shear Area）、および高い振動性剪断指数（Oscillatory Shear Index）が認められたが、両条件下で破裂状態と有意に関連するパラメータは同一であった。
  • これらの結果から、破裂リスク予測においては、患者固有の流入境界条件を設定しなくても有意なパラメータの識別が可能であり、必須条件とは言えないことが示唆された。

(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

個別化脳血行再建術：頸動脈内膜剥離術における再建部位のコンピュータモデリング

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、従来型頸動脈内膜剥離術（CEE）施行前に患者固有のデータに基づいた血行動態のコンピュータモデリング手法を開発することである。
  • 本研究では、デュプレックス超音波検査およびマルチスライスCTアンギオグラフィーから取得した患者データと、CFD（計算流体力学）技術を用いて、頸動脈血流の局所的な血行動態を3次元非定常場として解析した。
  • その結果、パッチ法を用いた従来型CEEでは壁在血栓やネオイントーマ（neointima）過形成による再狭窄リスク領域をCFD解析により特定でき、これらのリスクは血管径の最適バランスにより低減可能であることが示された。
  • 本手法は外科的再建術のテクニカルデザインに有用であり、個別シミュレーションに基づいたパッチ改良が長期的な血管開存性の向上に重要であることを明らかにした。

(052) Kaneko [20]

📕 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

内視鏡的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）in vitroモデル化

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、塞栓材料の評価やトレーニング、流体解析を目的として、新たに開発されたヒト脳動静脈奇形（AVM）のin vitroモデルを評価することであった。
  • 方法として、患者の三次元回転血管造影画像からAVM nidusを抽出し、3Dプリンタとポリジメチルシロキサン（polydimethylsiloxanes）を用いて中空のAVMモデルを作製し、さらに液体塞栓材料の注入や4次元(4D)フローMRI、計算流体力学（CFD）解析を実施した。
  • 得られた3D AVM in vitroモデルは、実患者に由来する複雑な血管構造を高い現実性で再現しており、塞栓材料の注入は実臨床と同様の治療状況を成功裏に模倣した。また、4DフローMRI結果とCFD解析は類似していた。
  • 本モデルは塞栓術トレーニングや血行動態解析、新規デバイス・材料開発のための有用なツールとなり得る。

(053) Huang [11]

📕 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と関連する血行動態的メカニズム

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、MCA (中大脳動脈) 分岐部動脈瘤の発生と関連する血行動態的メカニズムを解明することである。
  • プロペンシティスコアマッチング後に、片側MCA分岐部動脈瘤患者54例と対照患者54例を対象とし、臨床およびCTAデータを収集した上で、分岐形態を抽出し、簡略化モデルにて数値流体力学（CFD: Computational Fluid Dynamics）解析を実施した。
  • 解析の結果、MCA分岐部動脈瘤の存在は親子血管の角度が小さいことと有意に関連しており（P < 0.001）、分岐部が傾斜形状を示す場合に高圧領域および低壁面せん断応力(Wall Shear Stress)領域が分岐頂点から傾斜した子血管に移動し、動脈瘤の初発部位がこれらの移動した領域と重複する傾向が示された。
  • これらの結果は、MCA分岐部動脈瘤の発生には、傾斜分岐部による高圧領域および低壁面せん断応力領域のシフトが関連している可能性を示唆する。

(054) Yuan [12]

📕 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

破裂前のミラー型脳動脈瘤における血行動態学的および形態学的解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳動脈瘤の破裂リスクに関連する血行動態学的および形態学的特徴を、破裂前のミラー型脳動脈瘤（mirror aneurysm）を用いて明らかにすることを目的とした。
  • 研究では12例の破裂前ミラー型脳動脈瘤を対象に三次元画像から患者固有モデルを再構築し、血行動態学的および形態学的指標を解析・比較した。
  • 解析の結果、破裂前の瘤は未破裂側に比べて有意に大きく、形状の不規則性、アスペクト比（aspect ratio）、サイズ比（size ratio）、うねり指数（undulation index）、楕円率（ellipticity index）、低壁せん断応力領域（LSA）の割合が高く、正常壁せん断応力（normal wall shear stress）は低いことが示された。
  • これらの知見より、ミラー型脳動脈瘤の破裂前モデルは動脈瘤の破裂リスク評価に有用であり、特に瘤サイズの増大、形状の不規則化、高いAR・SR・UI・EI・LSAおよび低WSSが破裂ハイリスクと関連する可能性が示唆された。

(055) Kataoka [23]

📕 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

脳内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、脳内動脈瘤（IA）発生初期における血行力学的および生物学的機序の解明である。
  • ラットを用いた実験的動脈瘤モデルにおいて、7T磁気共鳴血管撮影（7T-MRA）に基づく数値流体力学（CFD）解析ならびに走査型および透過型電子顕微鏡（SEM・TEM）による組織病理学的解析を実施した。
  • 解析の結果、分岐部直後の前大脳動脈（ACA）に内膜隆起（intimal pad）が観察され、動脈瘤発生予定部位では内弾性板（IEL）の変性および収縮型から増殖型に表現型転換し縦方向に伸長した平滑筋細胞（SMC）がIELの層間に浸入する様子が認められたが、炎症細胞の浸潤は確認されなかった。
  • CFD解析より該当部位における壁面せん断応力（WSS）や壁面圧（WP）に特異的変動は認められず、IELの変性とSMCの表現型転換・伸長がIA初期に重要なイベントであること、これらは血圧上昇により増加する周方向壁応力およびintimal pad存在による縦方向の壁歪みに起因すると示唆された。

(056) Lipp [25]

📕 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: 25
    • FWCI: 0.485
    • Citation Percentile: 60.24

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💬 AI 翻訳タイトル

動脈瘤の計算血行動態モデリングに関するミニレビュー

💬 AI 要約

  • 本レビューの目的は、動脈瘤のリスク評価と治療方針決定における計算血行動態シミュレーション（computational hemodynamic simulation）の役割を概説することである。
  • 本稿では、患者固有のデータに基づいた計算モデルを用いて、壁面せん断応力（wall shear stress）や振動せん断指数（oscillatory shear index）、滞留時間（residence time）、異常血流パターンなどの血行動態パラメータによる動脈瘤の成長、解離、破裂、血栓形成リスクの予測を検討した最近の研究を取り上げている。
  • 一般的に、動脈瘤内での血流停滞と内皮障害は、凝固や炎症、プロテアーゼの放出を引き起こし、細胞外マトリックス組成の変化を通じて破裂リスクを高めることが示されている。
  • 本レビューは、動脈瘤シミュレーションの妥当性確認および検証手法を強調し、動脈瘤病態の理解と治療リスク層別化のための今後の計算的研究の発展を促進することを目的としている。

(057) Rosato [8]

📕 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の局所的屈曲増加

💬 AI 要約

  • 本研究は、3次元空間における内頸動脈（ICA）屈曲と後交通動脈（PCOM）動脈瘤の発生との関連性を検討することを目的とした。
  • 高解像度3次元回転血管造影（3DRA）を用いて、PCOM動脈瘤患者70例、非動脈瘤性対側31例、健常対照86例の計187例について、PCOM起始部でのICAの局所角度（αICA@PCOM）を測定し、パラメトリックおよび患者ごとのモデルを用いて計算流体力学（CFD）解析を行った。
  • 動脈瘤を有するICAのαICA@PCOMは非動脈瘤性対側および健常対照と比較して有意に大きく（それぞれ68.14±11.91°、57.17±10.76°、48.13±13.68°）、またより大きなαICA@PCOMはPCOM動脈瘤の破裂と関連していた。
  • 大きなαICA@PCOMはPCOM起始部で高い局所圧、比較的低い壁剪断応力（WSS）、および高い近位WSS空間勾配（WSSG）を生じさせることがCFD解析で示され、このICA形態学的変化はPCOM動脈瘤の発生リスク評価ならびに予測分析において重要な情報となることが示唆された。

(058) Saqr [9]

📕 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: 9
    • FWCI: 0.811
    • Citation Percentile: 73.63

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💬 AI 翻訳タイトル

ニュートン流体、パワーローおよび準機構的血液粘度モデルを用いた脳動脈瘤の数値流体力学（CFD）シミュレーション

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤における血行動態シミュレーションに対し、ニュートンモデル、非ニュートンパワーローモデル、および新規に提案された準機構的モデル（modified Krieger model）間の違いを検討することである。
  • 方法として、plasmaと粒子からなる懸濁液として血液を捉えるmodified Krieger modelを初めてCFDシミュレーションに実装し、2例の中大脳動脈瘤と2例の前交通動脈瘤（いずれも破裂例）を対象として比較解析を行った。
  • 結果として、modified Krieger modelは他の2モデルに比べて壁面せん断応力（wall shear stress, WSS）の算出感度が高く、一貫してより低いWSS値を示したほか、動脈瘤内圧が一般に高く予測された。
  • 結論として、先行研究で破裂動脈瘤が非破裂例よりも低いWSSに関連することから、modified Krieger modelは動脈瘤CFDシミュレーションにおいてより高い臨床的妥当性を提供しうる有望な手法であると示唆された。

(059) Rajabzadeh-Oghaz [22]

📕 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: 22
    • FWCI: 1.723
    • Citation Percentile: 73.27

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💬 AI 翻訳タイトル

7T位相差MRIによる中大脳動脈の血流境界条件における患者間変動とその頭蓋内動脈瘤CFD解析への影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、中大脳動脈動脈瘤における血流境界条件（boundary conditions, BCs）の患者間変動を調査し、これらがCFD（Computational Fluid Dynamics）による血行動態解析に与える影響を明らかにすることである。
  • 方法として、8例の中大脳動脈分岐部動脈瘤患者を対象にCTアンギオグラフィと7T位相差（Phase-Contrast, PC）MRIのデータを用い、動脈の形状再構築と血流量測定を実施し、観察されたBCsの変動をCFDモデルに反映させて7種のシミュレーションを行った。
  • その結果、PC-MRIにより求めた流入量とパルサティリティインデックス（pulsatility index, PI）の変動係数（CoV）はそれぞれ36％および34％であり、支流分岐比率はMurrayの法則推定値と比較して15.3％の乖離が認められた。また、これらBCsの変動は壁面せん断応力（wall shear stress, WSS）、正規化WSS、振動性せん断指数（oscillatory shear index, OSI）に大きな影響を及ぼした。
  • 結論として、流入量および支流分岐比率の変化は頭蓋内動脈瘤の血行動態に著しい影響を及ぼし、流入波形はWSSと正規化WSSにはほとんど影響しないものの、OSIには大きな影響を与えるため、CFD解析においてはこれらの感度を考慮する必要がある。

(060) Feng [18]

📕 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

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    • Cited by: 18
    • FWCI: 1.706
    • Citation Percentile: 77.09

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💬 AI 翻訳タイトル

通過性圧較差は頭蓋内狭窄症における血圧と脳卒中再発との関係を変化させる

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、症候性頭蓋内動脈硬化性狭窄症（sICAS）患者における収縮期血圧（SBP）と再発性脳卒中リスクの関連性が、病変部通過性圧較差（translesional pressure gradient）によって変化するかどうかを検討することである。
  • 方法として、CTアンギオグラフィを用いてsICAS（50%～99%狭窄）患者を対象に血流をシミュレーションし、計算流体力学（computational fluid dynamics, CFD）モデルを用いて通過性圧比（PR=狭窄後圧/狭窄前圧）を算出し、PRが中央値以下を低PRとしてリスク解析を行った。
  • その結果、157例の解析により多変量Cox回帰分析でPRと追跡期間中平均SBP（SBPFU）の相互作用が有意であり、正常PR群ではSBPFUが低いほど再発リスクが減少したが、低PR群ではSBPFU130mmHg以下でかえって再発リスクが有意に上昇することが示された。
  • 結論として、sICAS患者において通過性圧較差が大きい場合、血圧を低く保つことが脳卒中再発リスクの増加と関連する可能性があり、CFDに基づく通過性圧比（PR）は個別化された血圧管理指標として有望であり、さらなる研究が求められる。

(061) Töger [43] ⭐

📕 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

CFD解析を用いた4Dフロー・データと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方程式およびdiscontinuous Galerkin法を取り入れた最適化駆動型シミュレーションによる後処理フレームワーク「4D-flow HIKING（High-resolution Imaging with a priori Knowledge Incorporating the Navier-Stokes equations）」を開発し、その有効性を検証することである。
  • 本手法は、アジョイント法を用いた最適化CFD（Computational Fluid Dynamics）ソルバーを4D-flowデータに適合させるものであり、2次元の合成テスト、撮像ファントムを用いた検証、および健常被験者の頭蓋内動脈におけるin vivo解析が実施された。
  • 合成データでは誤差率0.4%～0.7%と低く、ファントム検証ではレーザ粒子イメージングベロシメトリ（PIV）との一致度が向上し、特に水平・垂直方向ともに4D-flow入力より優れた精度が得られた。
  • in vivo実験では流量誤差が14%から3.5%へと大幅に低減されており、本フレームワークは高解像度・短時間スキャンおよび生理学的パラメータの高精度定量において今後の応用が期待される。

(062) Feiger [19]

📕 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ーを用いた静動脈体外式膜型人工肺（VA-ECMO）が脳酸素化に及ぼす影響の評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、静動脈体外式膜型人工肺（venoarterial extracorporeal membrane oxygenation, VA-ECMO）における流量およびカニュレーション部位が脳酸素化に及ぼす影響を一次元血流モデルによって解析することである。
  • 一次元モデルを用いて血流および酸素化パラメータをシミュレーションし、患者データとの比較によりモデルの妥当性を検証した後、血液粘度、カニュラ位置、心拍数、全身血管抵抗（SVR）、動脈の半径や長さなど臨床的および幾何学的因子による影響も検討した。
  • 解析の結果、カニュラ挿入部位およびVA-ECMO流量は脳への血液酸素化に強く影響し、特に大腿動脈カニュレーションではCCA（総頸動脈）の灌流には4.9 L/min以上の流量が必要である一方、腋窩や中枢カニュレーションでは約1 L/minで十分であることが示唆された。
  • 本研究は、VA-ECMOパラメータと脳虚血との関係性を明らかにすることで、今後の患者個別化治療や臨床的意思決定支援の基盤構築に資する学術的貢献を有する。

(063) Rayz [38]

📕 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: 38
    • FWCI: 0.823
    • Citation Percentile: 99.93 🌟

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💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤の血行動態学：医用画像と生体力学的解析の連結

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤における血行動態指標と疾患進行や治療転帰との関連性に関する、医用画像と画像ベースのモデリングに基づいた最先端の分析手法を概説することである。
  • 本レビューでは、各種撮像および解析手法の利点と限界を論じ、複数の流体力学的計測手法を組み合わせることによって得られる速度場や派生指標の正確性向上について焦点を当てている。
  • 患者の医療歴および形態学的データと血行動態因子を組み合わせて用いる予測モデルは、既存のリスクスコアや治療ガイドラインを凌駕する可能性が示唆されている。
  • 本稿の結論として、今後はデータアシミレーションや多モダリティ解析を用いた脳動脈瘤血行動態研究の新規手法開発が期待される。

(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

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    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 0.00

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💬 AI 翻訳タイトル

コンピュータ流体力学を用いた時間的血流分布可視化による紡錘状脳底動脈主幹部動脈瘤の血管内治療意思決定

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、紡錘状脳底動脈主幹部動脈瘤の治療戦略決定において、コンピュータ流体力学（CFD）による時間的血流マス分布の可視化技術の有用性を評価することである。
  • 方法として、動脈瘤をまたいで脳底動脈遠位端から両側椎骨動脈（VA）へのステント留置モデルを構築し、CFD解析により血流分布を検討した。
  • その結果、左VAへのステント留置後に動脈瘤内の血流がより停滞することが示され、シミュレーションにより選択したアプローチでコイル塞栓術を施行したところ、十分な動脈瘤閉塞が得られた。
  • 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、幅広い応用可能性を有することが示唆される。

(065) Hackenberg [24]

📕 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

ヒト頭蓋内動脈瘤におけるリスク因子および血行動態とコラーゲンターンオーバーの関連性

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内動脈瘤（IA）の分子構造的不安定性の決定要因を明らかにするため、コラーゲンのターンオーバー率を血行動態やリスク因子と関連づけて評価することである。
  • 方法として、摘出したヒトIA試料におけるコラーゲンの炭素14（14C）バースデーティングを用いた数理モデルによるターンオーバー率の推定、ヒストロジーによるコラーゲン成熟度の評価、および画像ベースの数値流体力学（CFD）解析による血行動態のシミュレーションを行った。
  • 結果として、平均コラーゲンターンオーバー率は年間126%であり、高血圧症患者では2600%以上、喫煙や高血圧のない患者では32%と大きな差が認められた。また、若年性コラーゲンの存在と修正可能なリスク因子との関連、ならびに壁面せん断応力（wall shear stress）が高いほどコラーゲンターンオーバーの加速と関連し、カットオフ値4.9 Paで良好な診断精度（AUC 0.798）が示された。
  • 結論として、ヒトIAにおけるコラーゲンターンオーバー率と安定性は修正可能なリスク因子および動脈瘤血行動態と強く関連しており、未破裂IA患者に対するリスク因子管理の重要性を示唆する。また、今後はより詳細なリスク因子データを含め、動脈瘤の個別破裂リスクの解明が必要である。

(066) Khani [23]

📕 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

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    • Cited by: 23
    • FWCI: 1.45
    • Citation Percentile: 77.13

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💬 AI 翻訳タイトル

脳脊髄液からの血液除去のインビトロおよび数値シミュレーション：腰椎ドレーンとNeurapheresis療法の比較

💬 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）からの血液除去のためのNeurapheresis療法と腰椎ドレーンの有効性を、計算流体力学（CFD）モデルおよびインビトロ実験を用いて比較評価することであった。
  • MRI計測に基づいて被験者特異的多相CFDモデルを構築し、Neurapheresisカテーテルを脊髄くも膜下腔（SAS）内に配置し、流体の流入パターンと血液トレーサー除去挙動を数値解析した。
  • その結果、24時間後のトレーサー濃度はNeurapheresis療法で4.9%、腰椎ドレーンで6.5%に減少し、Neurapheresis療法の方が明らかに除去効率が高く、インビトロ実験成績と強い相関（R2=0.89）を示した。
  • 以上より、本研究は多相CFDモデルを用いたNeurapheresis療法の有効性検証およびインビトロ実験との整合性を通じ、CSFからの血液除去促進におけるNeurapheresis療法の学術的価値を示した。

(067) Kumar [23]

📕 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

ガス駆動式ショックチューブによる爆風波形の生成

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、ガス駆動式ショックチューブ(shock tube)を用いた爆風波形(爆風プロファイル)の再現性および設計パラメータが爆風圧力特性に与える影響を数値的に調査することである。
  • 方法として、ドライバーガス、ドライバー長（ブリーチ長）、および膜破裂圧力を変化させたショックチューブ内の離散的な位置で圧力履歴を数値シミュレーションにより取得し、Friedlander型爆風波形の時間変化を解析した。
  • その結果、圧力波形はドライバーガスの種類、ドライバーの長さ、および膜破裂圧力の違いによって大きく変化し、異なる位置での爆風波形にも顕著な影響が認められた。
  • これらのシミュレーション結果に基づき、所望の爆風プロファイルを得るための設計指針を提案し、個人用防護具(PPE)による外傷性脳損傷（TBI）低減効果評価のための基礎データとしての学術的貢献が示された。

(068) Ozaki [33] ⭐

📕 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

頸動脈ウェブが新たな血栓形成を引き起こす：計算流体力学解析と組織学的証拠の融合

💬 AI 要約

  • 本研究は、再発率の高い虚血性脳卒中の稀な原因である頸動脈ウェブに注目し、その血栓形成メカニズムを明らかにすることを目的とした。
  • 48歳女性症例の頸動脈ウェブに対し、頸動脈内膜剥離術時に新鮮な血栓を採取し、術前の計算流体力学（CFD）解析を実施した。
  • CFD解析により、ウェブ構造周囲での血流停滞および低い壁面せん断応力（wall shear stress）が確認され、血栓形成との新たな関連メカニズムが明らかとなった。
  • 頸動脈ウェブに対するCFD解析は、今後の臨床的エビデンスの蓄積によって、外科的介入の適応やタイミング決定に寄与する可能性が示唆される。

(069) Castle-Kirszbaum [15]

📕 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

頭蓋内動脈瘤の四次元磁気共鳴画像法評価：最先端レビュー

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、破裂していない頭蓋内動脈瘤のリスク評価および治療戦略最適化に対する四次元磁気共鳴画像法（4D MRI）の有用性を体系的にレビューすることである。
  • 文献の系統的検索を行い、計18件の研究を解析した結果、4D MRIによる偏心流は動脈瘤のアスペクト比やピーク壁せん断応力（wall shear stress, WSS）と関連し、また嚢状瘤では紡錘状瘤よりもWSS、渦度（vorticity）、ピーク速度が高いことが明らかとなった。
  • 不安定な動脈瘤はより高いWSS、ピーク壁応力、フロージェット角度を有し、壁の増強所見を示す場合があるほか、流体力学パラメータは計算流体力学（CFD）と比較して4D MRIでは空間分解能が低いが、分解能を一致させると値が近似することが示された。
  • 4D MRIは頭蓋内動脈瘤内の血行動態変化を非侵襲的に評価でき、得られた血行動態指標はCFDシミュレーション値と良好に相関し、血管内治療の成否判定や動脈瘤の成長・破裂リスク評価にも有用であることが示唆された。

(070) Nabipour [41]

📕 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

学習構造のグリッド分割クラスタリングとファジィシステム統合によるキャビティ内ナノ流体温度予測

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、二次元キャビティ内における銅ナノ粒子（Cu）を含むナノ流体の温度および速度分布を、CFD（数値流体力学）シミュレーションとファジィ推論システムを組み合わせて予測することである。
  • CFDによる熱伝達解析のシミュレーション結果を基に、適応型ニューラルファジィ推論システム（adaptive neuro-fuzzy inference system, ANFIS）を用いて学習と予測を実施した。
  • ANFISの学習過程では、グリッドクラスタリング (grid clustering) によりデータを分類し、入力パラメータ数やメンバーシップ構造の変更効果を解析した結果、従来のCFDシミュレーションで得られなかったキャビティノードの流速予測精度を向上させた。
  • CFD法と本手法による予測結果は良好な一致を示し、総計算時間が従来のCFD計算よりも短縮されるという学術的貢献が見られた。

(071) Rashad [21] ⭐

📕 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脳虚血発作の背後にある血行動態的複雑性：探索的CFD研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、早期モヤモヤ病（Moyamoya disease; MMD）患者における一過性脳虚血発作（transient ischemic attacks; TIA）の血行動態的複雑性を明らかにすることである。
  • 方法として、高解像度大規模渦シミュレーション（Large Eddy Simulations）を用いて、5例の早期MMD患者の脳動脈における複数の複雑な血行動態現象を解析した。
  • その結果、Rankine型渦流などの複雑な渦構造が血流を特定の動脈から逸脱させ、顕著な血流低下を引き起こすことや、部分的ブラッドハンマー現象（partial blood hammer; PBH）が血行動態的機能不全の要因となることが明らかとなった。
  • これらの現象が、早期MMDにおける虚血発生の基盤となり、抗血小板療法に対する非反応性の病態生理学的メカニズムを説明することが示された。

(072) Han [15]

📕 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

患者固有の脳動脈瘤の迅速な評価および治療計画のための縮約次数モデル

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、患者固有の脳動脈瘤における破裂関連血行動態指標を、関連する生理学的流れパラメータの範囲で迅速に評価できる計算効率の高い縮約次数モデル（Reduced Order Model: ROM）を開発することである。
  • 本モデルはProper Orthogonal Decomposition（POD）とSnapshot POD手法を用いて導出され、初期には一連の計算流体力学（CFD）トレーニングシミュレーションが実施され、さらに生理学的流れ問題における様々な境界条件を満たすためにQR分解手法によって改良された。
  • 得られたROMを用いて、脈動指数（Pulsatility Index: PI）が患者固有の動脈瘤における壁面せん断応力（Wall Shear Stress: WSS）および変動せん断指数（Oscillatory Shear Index: OSI）に与える影響を検討した。
  • さらに、各高エネルギーPODモードが動脈瘤内のWSSやOSIに影響を与えると考えられる独立した流れパターンを表現していることを示し、本手法の学術的貢献を明らかにした。

(073) Chen [58] ⭐

📕 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: 58
    • FWCI: 5.117 ⭐
    • Citation Percentile: 100.00 🌟

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💬 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症の壁せん断応力および圧力の特徴：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）における壁せん断応力（wall shear stress, WSS）および圧力の特性を、全脳動脈のTOF-MRA（time-of-flight magnetic resonance angiography）画像を用いた非侵襲的計算流体力学（computational fluid dynamics, CFD）法で明らかにすることである。
  • 中大脳動脈領域の症候性ICAS患者を対象に、三次元TOF-MRA画像から作成したメッシュと患者固有のカロチド超音波データによる入口条件を用いて、有限要素法およびナビエ‐ストークス方程式に基づく三次元血行動態モデルを構築した。
  • TOF-MRAベースのCFDモデルで解析した55病変において、WSSの最大値（WSSmax）は主に病変の頂点および上流部上半分に、最大圧力は主に上流部下半分に位置していた。また、狭窄率が50%を超えると、WSSmaxと圧力低下が急激に増加し、両者には線形相関が認められた。
  • 本研究は、ICASにおけるWSSおよび圧力の縦方向分布の傾向や、狭窄率が脳血行動態に与える影響、WSSと圧力低下の関連性を明らかにし、患者固有の計算流体シミュレーション技術のICASおよび脳卒中研究への応用に向けた重要な一歩となった。

(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: 1.559
    • Citation Percentile: 74.35

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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測定断面の選択：4Dフローおよび数値流体力学解析による検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、2Dシネ位相比較MRI（PC-MRI）と食事負荷試験を組み合わせた上腸間膜動脈（SMA）血流速度測定の結果が測定断面の位置に依存するかを評価し、最適な断面を特定することである。
  • 健常被験者7名を対象に、SMAの近位部、屈曲中間部、遠位直線部の3か所で心電図同期2DシネPC-MRIを実施し、さらに3DシネPC-MRI（PC VIPR）による4D Flow解析および数値流体力学（CFD）解析を行った。
  • 2DシネPC-MRIによる平均血流速度は、近位部および遠位直線部で食後に有意に増加し（P = 0.0313）、遠位直線部では常に速度が高く標準誤差も小さかった。4D FlowおよびCFDによるストリームライン解析では、屈曲中間部で垂直またはヘリカルな異常流れが多く観察された（κ: 0.27–0.68）。
  • 本研究より、SMA血流速度測定は断面の位置に依存することが明らかとなり、MRによる血流速度評価においては屈曲中間部ではなく遠位直線部での測定が推奨される。

(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: 1.115
    • Citation Percentile: 86.45

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💬 AI 翻訳タイトル

患者の流入条件の変動を動脈瘤破裂評価の統計モデルに組み込む手法

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤破裂予測のために、患者間および患者内の脳血流（cerebral blood flow）変動がCFD（computational fluid dynamics）解析で算出される血行動態に与える影響を評価し、これらの変動を統計モデルに組み込むことである。
  • 1820例の動脈瘤画像データを用いて、各症例ごとに9種類の異なる流入量で患者固有の定常CFD解析を実施し、17種類の血行動態パラメータを算出・比較した。
  • 血行動態パラメータや形態指標、患者特有情報を組み込んだ2種類の動脈瘤破裂予測モデル（流量非依存モデルAと流量依存モデルB）を1571例で学習させ、残りの249例で評価した結果、いずれのモデルも良好な予測性能（AUC 0.8182および0.8174±0.0045）を示した。
  • 患者間および患者内での流入条件の変動を考慮することで、CFDデータの流入境界条件に依存しない動脈瘤破裂予測モデルの構築が可能であり、優れた予測精度が得られることが示された。

(076) 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

  • 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: 11
    • FWCI: 1.115
    • Citation Percentile: 73.63

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💬 AI 翻訳タイトル

破裂した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動態学的因子：後ろ向き研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、破裂した中大脳動脈（MCA）ミラー動脈瘤に関連する形態学的または血行動態学的特徴を明らかにすることである。
  • 317例のMCA動脈瘤患者から破裂および非破裂のミラー動脈瘤のペアを抽出し、3次元CT血管造影による13の形態学的パラメータと高解像度数値流体力学（CFD）シミュレーションによる6つの血行動態学的パラメータを評価した。
  • 破裂と非破裂のミラー動脈瘤間で形態学的および血行動態学的因子に有意差が認められ、特に動脈瘤の大きさ、サイ ズ比、ボトルネック比、最大壁せん断応力（WSS）、および平均空間WSSが破裂と関連することが示された。
  • これらの因子は患者特性に依存せずMCA動脈瘤の破裂リスク評価に寄与する可能性があり、動脈瘤破裂の予測に有用であることが示唆された。

(077) Knox [33] ⭐

📕 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

大動脈弓解剖学が急性虚血性脳卒中患者における技術的手技および臨床転帰に与える影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、大血管閉塞症例に対する機械的血栓回収術（mechanical thrombectomy）の手技時間および患者転帰に対し、大動脈弓および頸動脈解剖学的構造が与える影響を検討することである。
  • 2015年1月から2018年7月の間に前方循環大血管閉塞で機械的血栓回収術を受けた患者207例を対象に、術前CT angiography（CTA）により大動脈弓および大血管（great vessel）構造の計測を行い、回収時間および臨床転帰（modified Rankin Scale：mRS）との関係を解析した。
  • 線形回帰分析の結果、大血管の起始角度（takeoff angle）および無名動脈起始部から大動脈弓頂部までの距離が、鼠径部穿刺から再灌流までの手技時間と有意に関連することが判明した（それぞれP = 0.002, P = 0.05）。
  • これらの結果から、大きな起始角度や極端な大動脈弓解剖を有する患者群では、経大腿アプローチ時に手技時間が延長し、臨床転帰にも影響する可能性が示唆された。

(078) Lee [6]

📕 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: 6
    • FWCI: 0.507
    • Citation Percentile: 73.63

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💬 AI 翻訳タイトル

患者固有のヘモダイナミクス因子のサイズ依存的分布：非破裂性脳動脈瘤における計算流体力学的解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、患者ごとに計測した非ニュートン性粘度モデルに基づく計算流体力学（CFD）を用いて、非破裂性脳動脈瘤のサイズ依存的なヘモダイナミクス因子（血流速度、シェアレート、血液粘度、壁面せん断応力（WSS））を解析することである。
  • 21例の非破裂性脳動脈瘤患者を対象とし、患者固有の三次元形態モデルを構築してCFD解析を実施し、瘤径5mmをカットオフ値として小型群と大型群に分けて各種パラメータの定量的・定性的比較を行った。
  • 大型動脈瘤では複雑な血流パターン、低いシェアレート、高い血液粘度、および低いWSSが認められ、これらのヘモダイナミクス因子はいずれも小型動脈瘤と比較して有意な差を示した。
  • 本研究で解析したヘモダイナミクス因子は、脳動脈瘤手術治療前の意思決定に有用な情報を提供する可能性がある。

(079) Novak [325] 🌟

📕 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

複数の血管化オルガンチップのロボット流体結合および解析技術

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、薬物動態および薬力学解析のために血管性灌流で連結可能な複数のオルガンチップを自動的に培養・解析するためのロボットシステム（interrogator）を開発・評価することである。
  • 本システムは液体ハンドリングロボティクス、カスタムソフトウェア、および可搬型顕微鏡を統合し、標準的なティッシュカルチャーインキュベーター内で最大10個のオルガンチップの培養、灌流、培地追加、流体連結、サンプル採取、および現場顕微鏡観察を自動化する。
  • このロボットinterrogatorにより、8種類の血管化2チャンネルオルガンチップ（腸、肝臓、腎臓、心臓、肺、皮膚、血液脳関門、脳）は、共通の血液代替物を用いた間欠的な流体連結下で、3週間にわたり生存性および臓器特異的機能を維持することができた。
  • さらに本システムと生理学的多区画還元モデルを活用し、多臓器ヒトボディオンチップ内でのイヌリントレーサー分布を定量的に予測した結果、自動培養システムは流体結合を損なうことなく臓器チップの細胞イメージングや両コンパートメントからの反復サンプリングを可能にすることを示した。

(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: 0.507
    • Citation Percentile: 63.38

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💬 AI 翻訳タイトル

脳内動脈瘤血流遮断における2種類の高速仮想ステントアルゴリズムの評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳内動脈瘤（intracranial aneurysm; IA）に対するフローダイバーターステント（flow diverter; FD）治療のための2種類の高速仮想ステント展開アルゴリズムを比較評価することである。
  • 患者固有の動脈瘤モデルを用いて、FDを展開するための簡易的なBalls-Weepingアルゴリズムと、ステント拡張を模擬する仮想ステンティングワークフロー（virtual stenting workflow; VSW）アルゴリズムのいずれがより現実的にFD展開を再現できるかを、実験的なシリコーン動脈瘤ファントムを用いた結果と比較した。
  • その結果、ステント幾何形状や多孔度（porosity）、孔密度において、VSWアルゴリズムはBalls-Weepingアルゴリズムより現実的なFD展開を実現し、特にBalls-Weeping手法では動脈瘤頸部（neck）で非現実的な膨隆が生じやすいことが認められた。
  • 本研究より、仮想FD展開アルゴリズムにおいてはステント拡張の正確なモデリングが非現実的膨隆の防止に不可欠であり、特にVSWアルゴリズムはその計算効率および精度から臨床現場のシミュレーションツールとして有望であることが示唆された。

(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

脳動脈瘤の壁厚解析：未破裂中大脳動脈瘤の透見型を術前に予測可能か？

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳動脈瘤の薄い壁が厚い壁に比べて破裂リスクが高いという仮定の下、コンピュータ流体力学（CFD）を用いて未破裂中大脳動脈瘤の薄壁型（透見型）を術前に同定できるかを評価したものである。
  • 53例54病変の未破裂中大脳動脈瘤に対して術前CFD解析を行い、動脈瘤を透見型と非透見型に分類し、年齢・性別・体積・アスペクト比などの個別要素と血行動態因子（壁面せん断応力［WSS］、流量係数、流量係数/体積）を比較検討した。
  • 単変量解析の結果、透見型動脈瘤は性別、アスペクト比、WSS、流量係数/体積と有意な関連を示し、多変量ロジスティック回帰分析では性別および流量係数/体積が独立した予測因子として抽出された。
  • これらの結果から、性別および流量係数/体積が中大脳動脈瘤の透見型予測に有用であり、CFD解析は透見型動脈瘤の予測ツールとなり得ることが示唆された。

(082) Mariscalco [2]

📕 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術における新規灌流戦略の計算流体力学的解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、凍結象の鼻幹（frozen elephant trunk）手術中の周術期神経学的合併症リスクを低減するため、患者固有の胸部大動脈モデルを用いて左総頸動脈-鎖骨下バイパス経由直接脳灌流戦略の血行動態（hemodynamics）への影響を計算的に評価することである。
  • 2016年7月から2019年3月までの11例の凍結象の鼻幹手術において、三次元計算流体力学（computational fluid dynamics）とin vivoデータで検証されたマルチスケールモデルを用い、従来の全エピアオルティック血管直接前向きカニュレーションモデルとの比較が実施された。
  • 左鎖骨下バイパス直接脳灌流は従来法に比べて全エピアオルティック血管で流量と速度が向上し、特に左椎骨動脈（left vertebral artery, LVA）において流速や壁面せん断応力（wall shear stress）、その空間勾配（wall shear stress spatial gradient）の低減、および攪乱の少ない流れ（localized normalized helicity）が示された。
  • 本研究の灌流戦略による術後神経学的・脊髄障害例はなく、左総頸動脈バイパスの直接灌流はより生理的かつ安定した脳前方・後方循環を実現し、脳保護効果が認められた。

(083) Lv [56]

📕 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

未破裂脳動脈瘤における高リスク破裂例の壁増強、血行動態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血管壁MRI上の壁増強(AWE)、形態、血行動態の関係性および破裂への関与を検討することである。
  • 57例65病変の未破裂脳動脈瘤を対象に、血管壁MRIによるAWE評価、計算幾何学およびCFD(Computational Fluid Dynamics)解析による形態・血行動態パラメータ算出、PHASESスコア評価を行い、これらの因子とAWEおよび破裂リスクとの関連を統計解析した。
  • AWEの出現は病変の40.0%に認められ、特に瘤サイズ、サイズ比および正規化壁せん断応力(normalized wall shear stress)が独立してAWEの存在と関連していた。
  • 破裂リスクの高い未破裂動脈瘤は大きな瘤サイズ、低い壁せん断応力、より強いAWEを示し、形態・血行動態・炎症反応の相互作用および破裂予測におけるこれらパラメータの有用性が示唆された。

(084) Perera [24]

📕 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: 24
    • FWCI: 1.52
    • Citation Percentile: 86.45

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💬 AI 翻訳タイトル

磁気共鳴流体力学 (MRFD) および計算流体力学 (CFD) を用いた形態学的・血行動態的バイオマーカーによる脳内動脈瘤破裂リスクの評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、磁気共鳴流体力学 (MRFD) およびMRベースの患者固有計算流体力学 (CFD) を用いて、脳内動脈瘤のin vivo形態学的および血行動態的バイオマーカーを評価し、破裂リスクを判定することである。
  • 48例の脳内動脈瘤（破裂10例、未破裂38例）に対し、6つの形態学的バイオマーカーおよび10の血行動態的バイオマーカーをMRFDおよびCFD解析により評価し、統計学的有意性およびROC解析を行った。
  • 形態学的バイオマーカーとして、動脈瘤の大きさ、体積、サイズ比が有意に破裂群と未破裂群で異なり、血行動態的バイオマーカーとしては、MRFDおよびCFDともに破裂群で高いoscillatory shear index (OSI)とrelative residence time (RRT)が認められた。
  • 両者のログスティック回帰分析より、動脈瘤体積およびCFD由来平均OSIが独立した予測因子として抽出され、形態学的および血行動態的バイオマーカーは脳内動脈瘤の破裂に有意な影響を及ぼすことが示唆された。

(085) 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

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈インフンディブラは直接的な血流衝突によって生じる前動脈瘤性病変である

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、動脈インフンディブラ拡大が前動脈瘤性病変であるか否かを検討することである。
  • 209例の脳血管造影画像を用い、2次元・3次元形態評価および数値流体力学（CFD）解析を行った。
  • インフンディブラおよびIFAs（infundibulum-like aneurysms）は全て直接的な血流衝突部位に関連し、CFD解析によりインフンディブラ・IFAの遠位壁において仮想病変除去後と比較して有意に（P<0.0001またはP<0.05）血行動態パラメータの低下が認められた。
  • インフンディブラは高い全圧および壁せん断応力（wall shear stress）をもたらす直接的な血流衝突により発生する前動脈瘤性病変であり、時間とともに動脈瘤へ進展する可能性が示唆された。

(086) Deyranlou [37] ⭐

📕 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: 37
    • FWCI: 4.278 ⭐
    • Citation Percentile: 100.00 🌟

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💬 AI 翻訳タイトル

心房細動が大動脈循環の流れ分布に及ぼす影響の数値解析的検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、心房細動（AF）の代表的な4つの特徴が大動脈血流分布に与える影響を数値解析により評価することである。
  • 解析は、複数の自作数値コードとANSYS-CFXモジュールを連携させてシミュレーションを実施し、心房キックの消失、心房リモデリング、左心室収縮機能障害、高頻度細動というAFの特徴の影響をパラメトリックに調査した。
  • その結果、AFの特徴は左心室流出路での血流量を低下させ、全身・脳・冠循環への血液灌流を減少させることが明らかとなった。
  • さらに、これにより内皮細胞活性化ポテンシャル（ECAP）の増大ならびに血流構造の変化を引き起こし、上行大動脈・大動脈弓・下行胸部大動脈の各部位で動脈硬化および血栓形成が生じやすい領域の存在が示唆された。

(087) Tanioka [58]

📕 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による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動態パラメータに基づき、機械学習（machine learning、ML）アルゴリズムを用いて破裂状態の分類モデルを構築し、両者の重要性を明らかにすることである。
  • 2011年から2019年において、188例226病変の脳動脈瘤について計算流体力学（computational fluid dynamics、CFD）解析を実施し、その結果に基づきランダムフォレスト（random forest）MLアルゴリズムを適用し、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）を構築した。
  • 分類精度はモデル1が77.0％、モデル2が71.2％、モデル3が78.3％であり、各モデルで重要な特徴量として、モデル1ではprojection ratio、size ratio、aspect ratio、モデル2ではlow shear area ratio、oscillatory shear index、oscillatory velocity index、モデル3ではprojection ratio、不整形(irregular shape)、size ratioが挙げられた。
  • MLアルゴリズムによって構築された分類モデルは比較的高精度に破裂状態の鑑別が可能であり、特にprojection ratio、不整形(irregular shape)、size ratioが破裂動脈瘤の判別において重要な変数となることが示唆された。

(088) 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不整形小型内頚動脈-眼動脈分岐部動脈瘤の血行動態は、整形小型および大型動脈瘤と異なるか？

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、未破裂の不整形小型内頚動脈-眼動脈分岐部動脈瘤（irregular small intracranial aneurysms: irregular SIAs）の血行動態が、整形小型動脈瘤（regular SIAs）や大型動脈瘤（large intracranial aneurysms: LIAs）と異なるか否かを検討することである。
  • 106症例の頚動脈-眼動脈分岐部動脈瘤を対象に、三次元血管造影画像および数値流体力学（computational fluid dynamics: CFD）を用いた後ろ向き解析を実施し、regular SIA群・irregular SIA群・LIA群に分類して臨床、形態学的および血行動態パラメータの群間比較を行った。
  • その結果、不整形SIAおよびLIAは、整形SIAと比較して低剪断応力領域率（LSA%）および振動性剪断応力指標（OSI）が有意に高く（全てP<0.01）、一方で、不整形SIAの壁剪断応力（WSS）および正規化壁剪断応力（NWSS）はLIAより高く、整形SIAより低かった（全てP<0.01）。
  • 不整形小型動脈瘤は高LSA%および高OSIという特徴において大型動脈瘤と共通する血行動態特性を有し、整形小型動脈瘤とは異なる血行動態学的特徴を示すことが明らかとなった。

(089) Khan [48] ⭐

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

動脈瘤血行動態と3次元血管壁MRIにおける壁増強との関連性

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、未破裂脳動脈瘤（intracranial aneurysms, IAs）における血管壁増強（aneurysm wall enhancement, AWE）と異常な血行動態の関与およびその意義を明らかにすることである。
  • デジタルサブトラクション血管造影（DSA）および3次元血管壁MRI（vessel wall MRI, VWMRI）を受けた25例（25病変）を対象とし、CFD（Computational Fluid Dynamics）による高解像度血行動態解析と形態学的・血行動態的パラメータとの一変量・多変量解析を実施した。
  • AWEのある群では、壁剪断応力（wall shear stress, WSS）および平均速度が有意に低く、動脈瘤サイズおよびサイズ比が有意に大きかった；多変量解析では、低WSSのみがAWEと独立して関連していた。
  • これらの結果は、AWEを伴うIAsにおける低WSSが成長やリモデリング過程を示唆し、破裂リスク増大に関与する可能性を支持するが、因果関係は確立されなかった。

(090) Li [29]

📕 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

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 29
    • FWCI: 2.827
    • Citation Percentile: 88.62

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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治療後の脳内動脈瘤におけるCFDモデル結果とPIV観測の血行力学的検証のパイロットスタディ

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、フローダイバーティング（FD）ステント治療後の脳内動脈瘤における血行力学に対する影響を評価し、CFD（Computational Fluid Dynamics）モデルとPIV（Particle Image Velocimetry）による実験観測とを比較検証することである。
  • 患者特異的な動脈瘤モデルを用い、血液類似流体の流速をPIVで三つの異なる血流量（150、250、400 mL/min）条件下で測定し、同じ条件で文献に基づく透過率を利用したFDステントCFDモデルによるシミュレーション結果と比較した。
  • FDステント未治療時および市販Silkステント適用時のCFDとPIV間には良好な一致が得られ、これによりCFDによる術後動脈瘤内血流解析の有効性と柔軟性が示された。
  • さらに、本研究では初めて多孔質媒質モデルによるFDステントの有効性が示され、今後の動脈瘤血行力学およびFDステント治療効果の研究にCFDシミュレーションが信頼を持って活用できることが示唆された。

(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による動脈瘤治療後の血管収縮における遠位脳血管系の役割

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、フローダイバーターステント（flow diverter stent, FDS）留置後に発生する分岐血管の狭窄について、遠位脳血管の流れ抵抗が血行動態へ与える影響を明らかにすることである。
  • 142例のFDS治療を受けた脳動脈瘤患者の画像および解剖学データから、遠位血管抵抗値を推定し、これらのデータと臨床転帰の相関解析を行い、さらに患者固有のモデルを用いた計算流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）解析および超音波実験結果により定量的な血行動態解析を行った。
  • 統計解析の結果、FDSによる留置血管の血管抵抗が全体の血管抵抗に占める割合が高いほど血管狭窄が生じやすく（r=0.5, P<0.001）、眼動脈ではFDS治療の血行動態的影響は最小限であることが示された。
  • 本研究の知見は、FDS留置後の脳内血行動態の理解を深め、脳動脈瘤治療におけるフローダイバーション選択の根拠強化に寄与する可能性がある。

(092) Mazzi [42]

📕 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

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 42
    • FWCI: 3.358 ⭐
    • Citation Percentile: 88.62

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💬 AI 翻訳タイトル

心血管流れにおける壁面せん断応力の不動点および多様体を解析するためのオイラー的方法

💬 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）の不動点および多様体を同定・分類することで、複雑な血管形状におけるWSSのトポロジカルスケルトンをオイラー的方法により解析することである。
  • 方法としては、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、頸動脈分岐部および脳動脈瘤の計算血行動態モデルに本解析手法を適用した。
  • 結果として、頸動脈分岐部では瞬時のWSS不動点が心周期の一部で平均WSS不動点と共局在し、脳動脈瘤頂部に観察される持続的な瞬時WSS不動点は平均低WSS領域と一致しないことが示された。
  • 本手法は、心血管流れにおけるWSSトポロジカルスケルトンの生理学的意義に関する研究を促進し、臨床所見の力学的な説明を見いだす可能性を高めることが示唆された。

(093) Suzuki [44]

📕 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・血行動態的パラメータを含めた日本人成人における小型脳動脈瘤の破裂リスクモデルを開発することである。
  • 観察期間中に35例の動脈瘤が破裂し、303例は安定していた338例の未破裂小型脳動脈瘤を対象に、計算流体力学 (computational fluid dynamics) に基づく血行動態などのパラメータを解析し、多変量ロジスティック回帰によりリスクモデルを導出した。
  • リスクモデルの結果、若年者、複数動脈瘤の存在、分岐部位、ブレブ（bleb）形成、長径の増加、さらに圧力損失係数（pressure loss coefficient）の低下が動脈瘤破裂のリスク因子として認められ、モデルの感度・特異度・AUCはそれぞれ0.800、0.752、0.826であった。
  • 小型脳動脈瘤の破裂リスク因子としてこれらの要素が特定され、本モデルの有効性は今後の研究による検証が求められる。

(094) Randhawa [5]

📕 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: 5
    • FWCI: 0.53
    • Citation Percentile: 70.99

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💬 AI 翻訳タイトル

出血性脳卒中治療デバイスの設計に関する検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、出血性脳卒中の治療において、脳組織への血液流出を止めるためのデバイス設計要件を検討することである。
  • 中大脳動脈における嚢状動脈瘤破裂の臨床シナリオを想定し、三種類の設計を提示・モデリングした。
  • SolidWorksによる有限要素解析および材料選択の正当化、さらにComputational Fluid Dynamics (CFD) モデリングによって健常および破裂状態での血流を解析し、設計を評価した。
  • 本デバイスは出血性脳卒中治療に有用である可能性があり、モデリングプロセスはデバイス性能の評価に効果的であると結論付けられる。

(095) Cancelliere [24]

📕 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: 24
    • FWCI: 1.944
    • Citation Percentile: 88.62

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💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤のCFD解析における4D-CT血管造影と3D回転血管造影の画像モダリティ比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤モデルを用いたCFD（数値流体力学）解析において、三次元回転血管造影（3D-RA）と新規四次元CT血管造影（4D-CTA）から得られた形態および血行動態データを比較することである。
  • 14名の患者（16個の脳動脈瘤）に新規4D-CTAと3D-RAを施行し、同一ワークフローにより各モダリティからエンドルミナル幾何学を抽出し、さらに分岐長を一致させたモデルも作成したうえでCFD解析を実施した。
  • 3D-RAおよび4D-CTA由来モデル間で得られた幾何学的・血行動態的指標には高い相関が認められ、特にマッチング後のモデル間で壁面せん断応力、振動せん断、周波数成分（TAWSS, OSI, SPI）などの指標について良好な一致が得られた（例えばTAWSS, R2=0.91）。
  • 本研究は、4D-CTAベースのCFD解析も信頼性の高い脳内循環の幾何学的・血行動態的解析が可能であり、4D-CTAが脳動脈瘤のフォローアップ画像検査として有用な選択肢となり得ることを示唆する。

(096) Bouhrira [30]

📕 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

3次元分岐モデルにおける乱流が血液脳関門を破壊する

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、乱流（disturbed flow）が血液脳関門（BBB）の機能に与える影響を明らかにすることである。
  • 方法として、内皮細胞と壁細胞およびグリア細胞の共培養からなる3次元灌流型分岐モデルを用い、計算流体力学（CFD）によりin vivoの流れを模倣した流体パターンを実験的に再現した。
  • デキストラン透過性アッセイおよびタイトジャンクションマーカーによる免疫染色の結果、分岐下流の乱流領域では、完全に発達した流れの領域よりもBBBのバリア破壊が有意に大きいことが示された。
  • 細胞間クロストーク解析の結果、乱流は内皮-壁細胞や内皮-グリア細胞の相互作用に依存せず、バリアの破綻を引き起こすことが示唆され、中枢神経系の血管病態に対する流体力学的機序の関与が示された。

(097) Martinac [44]

📕 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

脳内における流体および溶質輸送の計算モデリング

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳内のグリンパティック（glymphatic）系に関連する流体および溶質輸送のコンピューターモデリング研究を概観し、その学術的貢献を明らかにすることである。
  • 本稿では、流体流入、実質内（transparenchymal）輸送、および流出に関する数理的・計算的モデリング研究をレビューし、解析モデルから水力抵抗ネットワーク、計算流体力学（Computational Fluid Dynamics; CFD）モデルまで多様なアプローチの利用を示した。
  • 既存モデルの多くは周動脈流入および実質内の輸送に焦点を当てており、研究の集積から動脈の拍動が唯一の流入駆動力である可能性は低く、むしろ拡散が実質外細胞空間における主要な輸送様式であることが示唆された。
  • 一方で、流出に関するモデルは限られており、中枢神経系からの流体流出を駆動する力については十分な知見が得られていないことが明らかとなった。

(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

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    • Cited by: 15
    • FWCI: 1.235
    • Citation Percentile: 90.72 ⭐

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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／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、高齢者の頸動脈における被験者間および被験者内の血流変動を、集団特異的にモデリングすることである。
  • 被験者間変動には対数線形混合効果モデルとガウス過程を、被験者内変動には脳自動調節の集塊パラメータ（lumped parameter）モデルを用いた。
  • 103名の高齢者に対する頸動脈超音波計測データからモデルパラメータを同定し、54名の被験者で安静時および運動時の脳動脈瘤血流解析に応用した結果、OSI（Oscillatory Shear Index）が血流変動に過度に感受性を持つことが示された。
  • 本研究の成果は、血管CFD解析におけるバイオマーカーとしてのOSIの信頼性に疑問を提起するとともに、個別患者の血流状態をより正確にモデリングする手法を提供している。

(099) Horn [3]

📕 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

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    • Cited by: 3
    • FWCI: 0.53
    • Citation Percentile: 57.49

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💬 AI 翻訳タイトル

形状記憶ポリマーフォームによる治療を受けた動脈瘤内での血栓形成の計算論的研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、形状記憶ポリマーフォームによる脳動脈瘤治療後の血栓形成を計算論的に解析し、その有効性を評価することである。
  • 理想化した2次元動脈瘤モデルにおいてシミュレーションを行い、フォーム充填時の血栓形成を、従来の金属コイル充填時と比較した。
  • その結果、フォーム充填群はフォームの細孔サイズや配向に依存せず、いずれのケースでも94%以上の血栓閉塞を達成した一方、コイル充填群では血栓閉塞率が80.8から92.2%とばらつき、特に動脈瘤頸部に未充填部位が多く残存した。
  • 本シミュレーションの結果から、形状記憶ポリマーフォームは金属コイルに比べて動脈瘤内でより均一かつ完全な血栓形成が期待でき、その効果はフォーム構造や配向に依存しない可能性が示唆された。

(100) Mutlu [14]

📕 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: 14
    • FWCI: 1.051
    • Citation Percentile: 81.97

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💬 AI 翻訳タイトル

ラグランジュコヒーレントストラクチャー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ー数が動脈瘤内非停滞領域形成に与える影響の評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、異なるワイヤー数（48、72、96）のフローダイバーターステント（flow diverter stent）が動脈瘤内の血流挙動に及ぼす影響を評価することである。
  • 45歳女性の動脈瘤を対象に、各種ワイヤー数のフローダイバーターステントを用い、ラグランジュコヒーレントストラクチャー（Lagrangian coherent structure: LCS）解析および有限時間リヤプノフ指数（finite-time Lyapunov exponent: FTLE）、ハイパーボリックタイムフィールドを計算流体力学（CFD）により解析した。
  • その結果、48本ワイヤーのステントでは動脈瘤嚢内への血流進入が多く、非停滞領域が散在して形成される一方、72本および96本ワイヤーのSurpassブランドステントでは、ほとんどの血流が本動脈に逸れ、動脈瘤嚢内への血流進入量が著しく減少することが示された。
  • さらに、FTLEおよびハイパーボリックタイムフィールドの解析結果は、72本ワイヤーSurpassステント留置後3.5分で撮像した患者のデジタルサブトラクション血管造影画像と良好な一致を示し、本研究の手法が臨床画像と整合的であることを示唆する。

(101) Marsh [18]

📕 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

フローダイバーティングステントによる脳動脈瘤治療後の血小板動態および血行動態解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、フローダイバーティングステント（FDS）を用いた脳動脈瘤治療における血小板動態および血行動態を明らかにし、治療成績の予測指標を提供することである。
  • 数値流体力学（CFD）のEulerian解析および粒子軌跡を追跡するLagrangian解析により、血小板の滞留時間（residence time, RT）および剪断履歴（shear history, SH）を指標とし、治療前後の19例を解析した。
  • その結果、FDS留置後には血小板の滞留時間と剪断履歴に有意な変化が認められ、Lagrangian解析による新たな指標が治療効果や血栓形成メカニズムの評価に有用であることが示された。
  • 本研究は、血小板軌道とその力学的活性化に着目した解析を用いることで、脳動脈瘤に対するFDS治療成績の予測や最適化に貢献しうる新たなアプローチを提供する。

(102) Detmer [42]

📕 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における統計的学習手法の比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、従来開発されたロジスティック回帰モデル（logistic regression model: LRM）と他の機械学習（machine learning: ML）分類器を比較し、脳動脈瘤の破裂リスク識別性能を評価することである。
  • 計算流体力学（computational fluid dynamics: CFD）シミュレーションによって特徴付けられた1631例の脳動脈瘤データを用い、線形およびRBFカーネルのサポートベクターマシン（support vector machine: SVM）、k最近傍法（k-nearest neighbors: kNN）、決定木、ランダムフォレスト、ならびに多層パーセプトロン（multilayer perceptron: MLP）ニューラルネットワークを用いて分類器の学習および性能評価を行った。
  • MLP、LRM、線形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であり、最も高い分類精度は0.79であった（線形SVM、RBF-SVM、MLP）。
  • LRMは他のML分類器と同等の性能を示しており、臨床における脳動脈瘤破裂評価への応用可能性が確認されたが、予測精度向上のためには動脈瘤壁関連情報など追加データの導入が必要と考えられる。

(103) Kim [16]

📕 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

未破裂中大脳動脈動脈瘤の顕微外科的に同定された薄壁領域の血行動態的特徴の数値流体力学的解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、未破裂中大脳動脈分岐部動脈瘤（MCAB）の薄壁領域（thin-walled regions, TWRs）における血行動態的特徴を、数値流体力学（CFD）解析を用いて明らかにすることである。
  • 11例のMCAB動脈瘤を有する9人の患者を対象にTWRsを同定し、圧力、壁面せん断応力（wall shear stress, WSS）、およびWSSダイバージェンス（WSSD）の3つのパラメータでCFD解析を実施した。
  • TWRsの対応率は、圧力で73.33%、WSSで46.67%、WSSDで86.67%となり、特にWSSDはWSSの大きさと方向性の両方を考慮する血行動態指標として最も高い対応率を示した。
  • WSSDの高値は、未破裂脳動脈瘤におけるTWRs、すなわち破裂リスクの高い部位と対応する可能性が示唆され、本研究は動脈瘤破裂リスク評価における新たな指標の有用性を示した。

(104) 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

  • 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: 6
    • FWCI: 0.707
    • Citation Percentile: 71.45

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💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学(CFD)による遠位前大脳動脈動脈瘤血管内閉塞後の親動脈血栓形成範囲の予測

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、動脈瘤コイル塞栓術および親動脈コイル閉塞術(preoperative coil occlusion)施行時に、血栓形成の正確な範囲予測を可能とし、予期せぬ動脈分枝の閉塞を防止することである。
  • 方法として、73歳女性の遠位前大脳動脈動脈瘤症例に対し、治療前に特定の壁面せん断応力およびせん断速度閾値を用いて血栓形成範囲を予測するためのCFD(computational fluid dynamics)解析を実施した。
  • 結果として、動脈瘤および脳梁周囲動脈のコイル塞栓により、血栓形成が傍中心動脈開口部直後の脳梁周囲動脈遠位まで及ぶことがCFD解析で示され、この予測に基づき治療を行った。
  • 術後血管撮影により、血栓形成範囲が術前のCFD予測と一致したことを確認し、本手法は予期せぬ動脈分枝閉塞の回避に有効であ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: 0.177
    • Citation Percentile: 46.80

  • PubMed

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💬 AI 翻訳タイトル

脳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（CFD）の役割：多施設前向き研究のプロトコル

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳動脈瘤性くも膜下出血（SAH）後に発生する遅発性脳虚血（DCI）を予測するための数値流体力学（CFD）の有用性を検証することを目的としている。
  • 本多施設前向きコホート研究では、術前三次元コンピュータ断層血管撮影（3D-CTA）を用いてCFD解析を実施し、急性期SAH患者の脳動脈における血行動態的特徴を評価する。
  • 主要評価項目はDCI発症例におけるCFDパラメータであり、副次評価項目として脳血管攣縮および脳梗塞発症例でのCFDパラメータ、およびそれらと3ヶ月後modified Rankin scale（mRS）との関連性を検討する。
  • 本多施設前向き研究プロトコルは、SAH急性期における脳動脈瘤塞栓前にDCIを予測す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 [23]

📕 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

生体内カニクイザルにおける髄腔内トレーサー分散の観察が神経軸全体への広範な生体分布を証明

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、髄腔内（intrathecal, IT）薬物投与における薬剤分布が注入部位の近傍に限定されるという従来の見解を評価することであった。
  • カニクイザルを用い、マルチモーダルin vivoイメージングにより、髄腔内注入後の脳脊髄液流動、解剖学的構造、および放射線標識トレーサーの分散を解析した。
  • 高注入速度では、トレーサーが2時間以内に頸部領域に到達し、迅速かつ広範囲な分布を示したほか、in vivoイメージングデータによって計算流体力学（CFD）モデルによる分布予測の妥当性も確認された。
  • これらの結果により、髄腔内投与後の薬物分布を個体特異的モデルから予測できることが実証され、神経系特定部位への合理的、効率的かつ安全な治療法設計を可能にする計算手法の学術的貢献が認められた。

(107) Khani [12]

📕 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

ニューレアフェレーシスシステムが髄腔内脳脊髄液力学に及ぼす影響：数値流体力学的研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、くも膜下出血後患者における新規の二重ルーメンカテーテルベースの脳脊髄液（CSF）濾過システム、Neurapheresis™システムが髄腔内CSF力学に与える影響を調べることである。
  • 対象患者に特化した数値流体力学（CFD）モデルを用い、Neurapheresisシステムの各種流量設定（0.5～2.0 ml/min）のもと、髄腔内CSF速度および定常ストリーミングへの影響をパラメトリックにシミュレーションした。
  • その結果、Neurapheresisシステム最大流量時（2.0 ml/min）には、ルンバールドレーン（0.2 ml/min設定）と比較して平均定常CSF速度が2倍に増加した（0.190±0.133 mm/s対0.093±0.107 mm/s）。
  • この影響はNeurapheresisフローループ内の領域に局在し、通常の心拍誘発性CSF速度と比較すると、フローループによる平均速度増加は比較的小さいことが示された。

(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系統特性の変動が脳動脈瘤壁せん断応力指標に及ぼす役割

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、動脈系の加齢性剛性増加などの個体間系統特性の変動が、脳動脈瘤周囲の壁せん断応力（wall shear stress, WSS）指標に与える影響を検討することである。
  • 脳動脈瘤の3次元数値流体力学（CFD）解析に使用する入出力境界条件（BC）を、一次元パルス波伝播モデルを用いて生理学的範囲内で系統特性を変化させることで仮想患者データベースを作成した。
  • シミュレーション結果から得られたWSS指標のばらつきは、破裂および非破裂動脈瘤間のWSS指標の差と同等の大きさであり、感度解析では系統特性の変化が入出力双方のBCに影響しWSS指標を変動させることが示唆された。
  • 以上より、本研究は、WSS指標を多分野連携型の破裂予測モデルに用いる際には、患者ごとの系統特性変動がWSS指標に与える影響を考慮すべきであることを学術的に示唆した。

(109) Kamada [15]

📕 書誌情報

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

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

Semin Thorac Cardiovasc Surg, 2020

💬 AI 翻訳タイトル

大動脈弁狭窄症患者における胸部大動脈の術前後血行動態変化：前向き逐次4DフローMRI研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、大動脈弁狭窄症（AS）患者に対し、大動脈弁置換術（AVR）の前後で、胸部大動脈および大動脈弓分枝の血行動態変化を4DフローMRIを用いて評価することであった。
  • 方法として、AVR施行前後のAS患者10例に対し、15の大動脈断面および3つの大動脈弓分枝断面で、心周期中の平均流量および主流方向角度、さらにヘリシティ密度（helicity density）の分布および大きさを解析した。
  • 結果として、AVR後に上行大動脈および大動脈弓分枝の流量が有意に増加し（上行大動脈：術前59.2±8.7 mL/s対術後77.3±6.2 mL/s、P<0.05）、流向角度は術後に有意に減少し、ヘリシティ密度も近位で減少した。
  • これらの所見から、AVR後早期に脳を含む上半身への血流供給が増加し、さらに大動脈の血流複雑性が低減することが示され、本研究は大動脈弁置換術が全身および脳血流動態に及ぼす影響を明らかにする学術的貢献を有する。

(110) Saqr [98]

📕 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（CFD）は脳内動脈瘤について何を教えるのか？メタ解析と批判的レビュー

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、これまでに発表された1,733本の論文をもとに、計算流体力学（CFD）による脳内動脈瘤（IA）血行動態解析に関する現状を体系的にレビューし、IA病態生理の理解における課題と今後の展望を明らかにすることである。
  • 方法として、過去20年間のIA CFDシミュレーションによって構築された現代のIA血行動態パラダイムの歴史的経緯を追跡し、モデルの単純化や血液流体のニュートン流体（Newtonian fluid）近似の妥当性について批判的に考察した。
  • その結果、IA CFD研究の約90％で採用されているニュートン流体近似では、IA血行動態を十分に表現できない可能性が明らかとなり、また、Navier-Stokes方程式および壁面せん断応力（WSS）の広く誤解されている点について指摘した。
  • 結論として、本研究は今後のIA CFDモデル開発に向けたロードマップを提示し、IA病態生理の解明を促進するための新たな研究の方向性を示した。

(111) Suzuki [32] ⭐

📕 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: 32
    • FWCI: 3.356 ⭐
    • Citation Percentile: 99.99 🌟

  • PubMed

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  • OpenCitations

💬 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、破裂脳動脈瘤の破裂点を予測する

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤の薄壁領域（TWRs）と最大圧力（Pmax）領域における血行動態パラメータと動脈瘤破裂との関連を調査することである。
  • 23例の中大脳動脈分岐部嚢状動脈瘤（未破裂16例、破裂7例）に対して、CFD（computational fluid dynamics）解析および術中評価を行い、Pmax領域における圧力差（Pd）および壁面せん断応力（WSS）を算出した。
  • 未破裂脳動脈瘤の81.2%でTWRsと一致するPmax領域が同定され、破裂例7例中5例の破裂点はPmax領域と一致し、これら破裂点におけるWSS関連パラメータは未破裂例TWRsに比べて有意に低値であった（p < 0.01）。
  • TWRsのPmax領域におけるWSS低下は、脳動脈瘤破裂リスクを示唆する重要な血行動態指標であることが明らかとなった。

(112) Froelich [4]

📕 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: 4
    • FWCI: 0.352
    • Citation Percentile: 71.44

  • PubMed

  • Google Scholar
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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合併症発症に与える影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、動的コンピュータ断層血管撮影（dynamic computed tomography angiography: dynCTA）によって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合併症の予測因子となるかを検討することである。
  • 方法として、孤立性分岐前中大脳動脈M1閉塞を有する患者を対象とし、両半球のM2セグメント間の造影ピーク時間差をCFDと定義し、CFDと脳組織移動を伴う梗塞、実質内血腫、および出血性転化との関連をロジスティック回帰分析により評価した。
  • 結果として、CFD値の上昇は定性的側副血行スコアと有意に相関し、高いCFDは空間占拠性梗塞の発症リスク増加と有意に関連したが、実質内血腫や出血性転化とは関連しなかった。
  • 結論として、CFDは側副血行の客観的指標となり得るとともに、空間占拠性梗塞リスク増加の予測因子となることが示唆され、本研究は臨床における再現性の高い測定法としての価値を有する。

(113) Lan [58]

📕 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: 58
    • FWCI: 2.607
    • Citation Percentile: 92.13 ⭐

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内アテローム性狭窄における脳灌流の維持：前向性残存血流とレプトメニンジアル側副血行の役割

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内アテローム性狭窄（ICAS）遠位部の脳灌流維持における前向性残存血流とレプトメニンジアル側副血行（leptomeningeal collateral flow）の役割を検討することである。
  • 症候性中大脳動脈（MCA）M1部狭窄遠位で灌流が正常と見なされる患者を対象とし、CTアンギオグラフィを基に構築した計算流体力学（CFD）モデルよりtranslesional pressure ratio（PR）を算出して前向性残存血流を評価し、LMCs（leptomeningeal collaterals）はスケール化した。
  • 83例の解析により、translesional PRおよびLMCスケールの両方が独立して相対的健側mean transit time（rMTT）と関連し、中等度狭窄（50-69%）例ではrMTTは主にtranslesional PRと、有意狭窄（70-99%）例では主にLMCスケールと有意に関連した。
  • 前向性残存血流とレプトメニンジアル側副血流はICAS遠位部の脳灌流維持に相補的に寄与し、特に高度狭窄例では側副循環により強く依存する可能性が示唆された。

(114) Jiang [15]

📕 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: 15
    • FWCI: 1.084
    • Citation Percentile: 89.92

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

脳内動脈瘤の術中外観に関連する血行動態所見

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、術中に観察される脳内動脈瘤壁の外観と血行動態的特徴との関連性を、計算流体力学（CFD）手法を用いて評価することである。
  • 対象は未破裂中大脳動脈（MCA）分岐部動脈瘤患者41例であり、顕微鏡下で観察された術中外観に基づき、厚壁動脈瘤と薄壁動脈瘤の2群に分類した後、形態学的および血行動態的パラメータの比較検討を行った。
  • 厚壁動脈瘤（アテローム性変化を伴う）は、薄壁動脈瘤と比較して、より大きな幾何学的指標（動脈瘤深さ、最大高さ、直径、アスペクト比、サイズ比）、低い壁せん断応力（WSS）、およびより大きな低WSS領域割合（LSAR）を示した。
  • アテローム性変化を特徴とする厚壁動脈瘤は、低WSSおよび大きなLSARと関連し、CFD解析は術中の動脈瘤外観判別に有用なツールとなり得ることが示唆された。