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脳 CFD血流解析 学術文献調査 PubMed 2021

  • 『脳 CFD血流解析』に関する学術文献調査を掲載しています
  • 本調査の趣旨および注意点については調査の概要をご参照ください
  • 調査条件
    • データベース：PubMed
    • 検索キーワード：(Cerebral OR Brain) AND ("Blood Flow" OR Hemodynamics OR WSS OR Rupture) AND (CFD OR "Computational Fluid Dynamics")
    • 検索期間：2021-01-01 - 2021-12-31
    • 要約用 AI/LLM：o3-mini-2025-01-31 (OpenAI, 2025-01)
    • データ更新日：2025-02-04

(001) Gao[3]

📕 書誌情報

Greater hemodynamic stresses initiated the anterior communicating artery aneurysm on the vascular bifurcation apex.

Bu-Lang Gao, Wei-Li Hao, Chun-Feng Ren, Cong-Hui Li, Ji-Wei Wang, Jian-Feng Liu

J Clin Neurosci, 2022 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

血行動態応力の増加が血管分岐頂点において前交通動脈瘤の形成を誘発した

💬 AI 要約

  • 本研究は、数値流体力学（[CFD]）解析を用いて前交通動脈（Acom）瘤の形成に伴う血行動態応力の関与を検討することを目的とした。
  • 20例のAcom瘤患者および20名の健常対照から得られた前脳動脈（ACA）分岐部の三次元形状モデルを用い、総圧力、動的圧力、壁剪断応力（[WSS]）、渦度および歪率などの血行動態パラメータを評価した。
  • CFD解析の結果、分岐頂点の直接衝突中心では総圧力が最大である一方、WSS、動的圧力、渦度、歪率は衝突中心で最小となり、各分枝で急速に増加してピーク値に達したこと、さらにACA分岐角がAcom瘤群で有意に大きいことが明らかとなった。
  • これらの結果は、前交通動脈瘤の形成が局所的に著しく増大した血行動態応力と密接に関連しており、瘤の形成後にはこれらの応力が有意に低下することを示唆している。

(002) Fujimura

📕 書誌情報

Computational fluid dynamic analysis of the initiation of cerebral aneurysms.

Soichiro Fujimura, Kazutoshi Tanaka, Hiroyuki Takao, Takuma Okudaira, Hirokazu Koseki, Akiko Hasebe, Takashi Suzuki, Yuya Uchiyama, Toshihiro Ishibashi, Katharina Otani, Kostadin Karagiozov, Koji Fukudome, Motoharu Hayakawa, Makoto Yamamoto, Yuichi Murayama

J Neurosurg, 2022 Aug 01

  • Keywords: cerebral aneurysm, computational fluid dynamics, de novo aneurysm, hemodynamics, vascular disorders
  • DOI
  • PubMed
  • Google Scholar
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤発生開始の数値流体力学的解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳動脈瘤発生前後の血管造影画像を用いて、脳動脈瘤の発生開始に関与する血行力学的因子を解明することを目的とした。
  • 著者らは、動脈瘤発生前の画像から血管形状を再構築し、de novo脳動脈瘤症例10例と対照として選定した34箇所の動脈位置において、CFD（[Computational Fluid Dynamics]）解析により血管壁に作用する血行力学的パラメータを算出した。
  • 解析の結果、すべてのde novo症例において、動脈瘤発生部位が最も高い壁剪断応力発散（WSSD）点に一致し、これが血管壁に強い引張力を及ぼすことを示し、さらに圧力損失係数（PLc）が統計的に有意に高いことが明らかとなった。
  • これらの結果は、血管壁に強い引張力と総圧力損失が大きく作用する領域で脳動脈瘤発生の可能性が高いことを示し、動脈瘤病態の解明に貴重な知見を提供するものである。

(003) Fujimura[3]

📕 書誌情報

Hemodynamic Characteristics and Clinical Outcome for Intracranial Aneurysms Treated with the Derivo Embolization Device, a Novel Second-Generation Flow Diverter.

Soichiro Fujimura, Alex Brehm, Hiroyuki Takao, Yuya Uchiyama, Kostadin Karagiozov, Koji Fukudome, Makoto Yamamoto, Yuichi Murayama, Marios-Nikos Psychogios

World Neurosurg, 2022 Mar

💬 AI 翻訳タイトル

Derivo塞栓デバイスを用いた脳内動脈瘤治療における血行力学的特性と臨床転帰 ― 新規第2世代フローダイバータの評価

💬 AI 要約

  • 本研究は、計算流体力学（[computational fluid dynamics]）を用いて、新規第2世代フローダイバータステントであるDerivo塞栓デバイスを用いた脳内動脈瘤治療における血行力学的特性と臨床転帰との関連を明らかにすることを目的とした。
  • 2017年から2019年にかけて2施設から23例の患者のデータを後ろ向きに収集し、前コイリング、適合しない動脈形状、複雑な形態などの理由で6例を除外した上で、17例の動脈瘤に対してCFD解析を実施した。
  • 結果として、全体の73.9%の患者で完全閉塞が達成され、CFD解析群においては、完全閉塞例で体積当たりのエネルギー損失が有意に増加し、残存例では[Inflow concentration index]が有意に大きく、[inflow area ratio]が有意に低いことが示された（P < 0.05）。
  • 本研究は、Derivoデバイス治療後に完全閉塞または残存形成が生じるかどうかは、動脈瘤を通過する血流によるエネルギー損失の増加と濃縮した流入が重要な決定因子であることを結論付けた。

(004) Yuan[1]

📕 書誌情報

Hemodynamic Characteristics Associated with Recurrence of Middle Cerebral Artery Bifurcation Aneurysms After Total Embolization.

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

Clin Interv Aging, 2021

💬 AI 翻訳タイトル

完全塞栓後における中大脳動脈分岐部動脈瘤再発に関連する血行動態特性

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、コンピュータ流体力学 (CFD) を用いて、完全塞栓後の中大脳動脈分岐部動脈瘤 (MCABA) の再発に関連する血行動態特性を特定することである。
  • 本研究では、2014年1月から2019年1月までにコイル単独治療により完全塞栓された92例のMCABAを対象とし、術前および術直後の3Dデジタル減算法 (3D-DSA) に基づくモデルを再構築し、フォローアップのデジタル減算法 (DSA) により再発群と非再発群に分類して解析を行った。
  • 解析の結果、再発群では術前に測定された壁面剪断応力 (WSS)、最大壁面剪断応力 (MWSS) および血流速度が術後の値に比べ有意に高かった一方、非再発群ではこれらのパラメータが術前と比較して術後に有意に低下し、振動剪断指数 (OSI) にはいずれの群においても有意な差が認められなかった。
  • 以上の結果から、完全塞栓後における動脈瘤頸部の較高いWSSおよび血流速度がMCABAの再発に関連している可能性が示唆され、これらの血行動態パラメータは臨床における再開通評価と術後管理に有用であると結論付けられる。

(005) Tercanlı[1]

📕 書誌情報

Investigation of the effect of anticoagulant usage in the flow diverter stent treatment of the patient-specific cerebral aneurysm using the Lagrangian coherent structures.

Muhammed Furkan Tercanlı, Ali Bahadır Olcay, Onur Mutlu, Cem Bilgin, Bahattin Hakyemez

J Clin Neurosci, 2021 Dec

💬 AI 翻訳タイトル

ラグランジアン・コヒーレント構造を用いた患者特異的脳動脈瘤に対するフローディバージャーステント治療における抗凝固薬使用効果の検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、抗凝固薬使用が血行動態に及ぼす影響を明らかにするため、フローディバージャー治療後の患者特異的脳動脈瘤における血流挙動を解析することである。
  • 本研究では、49歳女性患者の左パラオプタルミック動脈瘤のデジタル減算法血管造影画像を用いて数値モデルを構築し、Carreau-Yasuda粘性モデルの係数を【warfarin】使用に基づいて更新し、5心周期にわたる数値シミュレーションとラグランジアン・コヒーレント構造及び流体粒子解析を実施した。
  • 解析の結果、抗凝固薬使用により血液の粘度が低下し、大量の血流が動脈瘤嚢内に流入する一方、約25,000個の種粒子のうち12%しか嚢内に留まらないことが確認された。
  • さらに、毎心拍動に伴い【warfarin】投与下の血流と通常血流との間に大きな乖離が生じることから、抗凝固薬の影響を無視した場合に患者特異的CFDモデルの有効性が著しく低下する可能性が示唆された。

(006) Manchester[4]

📕 書誌情報

Modelling Combined Intravenous Thrombolysis and Mechanical Thrombectomy in Acute Ischaemic Stroke: Understanding the Relationship between Stent Retriever Configuration and Clot Lysis Mechanisms.

Emily Louise Manchester, Dylan Roi, Boram Gu, Xiao Yun Xu, Kyriakos Lobotesis

Life (Basel), 2021 Nov 20

  • Keywords: blood flow, carotid artery, cerebral artery, computational fluid dynamics, intravenous thrombolysis, mechanical thrombectomy, numerical model, stent retriever, stroke
  • DOI
  • PubMed
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  • OpenCitations [4]

💬 AI 翻訳タイトル

急性虚血性脳卒中における静脈内血栓溶解および機械的血栓除去の併用モデル化：ステントリトリーバー構成と血栓溶解機構間の関係の理解

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、急性虚血性脳卒中の治療において、静脈内血栓溶解 (IVT) と機械的血栓除去 (MT) の併用治療の生理学的相互作用を明らかにし、異なる[stent retriever]構成が血栓溶解機構に与える影響を評価することである。
  • 方法として、末端内頸動脈、前大脳動脈および中大脳動脈を含む患者特有の3D幾何学モデルを再構築し、中大脳動脈枝に人工的に血栓を配置した上で、[stent retriever]の直径および配置を変化させた複数の理想化モデルと、[stent retriever]不使用の構成を比較対象として用い、既に検証済みの多層モデルを適用して血流、薬物輸送および線維蛋白内の血栓溶解反応を解析した。
  • 結果として、最も迅速な全血管再開通は[stent retriever]未使用の場合に達成され、また[stent retriever]の直径が大きいほど溶解時間が延長する傾向が観察されたとともに、軸方向（axial）および放射状（radial）浸透という二種類の血栓溶解機構が確認され、軸方向浸透が全構成で主要な役割を果たした。
  • 結論として、本数値モデルはIVTとMTの複雑な生理学的相互作用の理解に寄与するとともに、二種類の血栓溶解機構の存在が明らかになったことは、急性虚血性脳卒中に対する併用治療の効果向上に向けた基盤を提供する可能性がある。

(007) Chen[2]

📕 書誌情報

Non-invasive assessment of intracranial wall shear stress using high-resolution magnetic resonance imaging in combination with computational fluid dynamics technique.

Yuwen Chen, Jia Liu, Mingli Li, Yannan Yu, Zhengzheng Yan, Wenshin Shiu, Bokai Wu, Zaiheng Cheng, Yao Meng, Yang Liu, Weizhuang Yuan, Zongmuyu Zhang, Weihai Xu

Fundam Res, 2022 Mar

  • Keywords: Atherosclerotic plaque, Computational fluid dynamics, High-resolution magnetic resonance imaging, Intracranial atherosclerosis, Wall shear stress
  • DOI
  • PubMed
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  • OpenCitations [2]

💬 AI 翻訳タイトル

数値流体力学 [CFD] 技術と高解像度磁気共鳴画像法（HR-MRI）を併用した脳内壁面せん断応力の非侵襲的評価

💬 AI 要約

  • 本研究は、高解像度磁気共鳴画像法（HR-MRI）と数値流体力学 [CFD] 技術を用いて、中大脳動脈（MCA）における壁面せん断応力（WSS）及びその脳内プラークとの関連性を非侵襲的に評価することを目的とした。
  • 患者の三次元T1強調高解像度磁気共鳴画像（3DT1 HR-MRI）データに基づき血管構造の三次元再構築を行い、得られたCFDモデルをHR-MRI画像にレジストレーションすることで、WSSの分布とプラーク位置との関係を解析した。
  • 解析の結果、正常なMCA及び動脈硬化性MCAの両群において、下腹側壁及びMCAの内側弧部において低WSSが優位に観察され、動脈硬化性MCAではこれらの領域におけるWSS比が有意に低いことが示された。
  • 以上の所見は、動脈硬化形成における低WSS説を支持するものであり、再構築されたWSSモデルは、さらなる検証次第で新たな個別化血管プロファイル評価法として有望であることを示唆している。

(008) Prather[1]

📕 書誌情報

In-silico analysis of outflow graft implantation orientation and cerebral thromboembolism incidence for full LVAD support.

Ray Prather, Eduardo Divo, Alain Kassab, William DeCampli

Comput Methods Biomech Biomed Engin, 2022 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

フルLVADサポートにおける排出グラフト移植方向と脳血栓塞栓症発生率のインシリコ解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、フルLVADサポート下において左心補助装置のカニューレ移植角度を最適化することで、脳血栓塞栓症のリスクを低減することを目的としている。
  • 研究では、パルス性血行動態を解決するマルチスケール[Computational Fluid Dynamics (CFD)]モデルと、2～5 mmの粒子を追跡するラグランジアン方式を組み合わせて、三種類のカニューレ移植方法を検討した。
  • 解析の結果、吻合角度の違いにより脳血流分布が変化し、定常流モデルと非定常流モデルとの比較では、非定常モデルがより正確な embolization率を示すことが明らかとなった。
  • 最終的に、中間角度での移植が11%という最低の脳血栓塞栓症発生率を示し、通常および浅い移植方式に比べて有意にリスクが低減されることが示された。

(009) Veeturi[7]

📕 書誌情報

Aneurysm risk metrics and hemodynamics are associated with greater vessel wall enhancement in intracranial aneurysms.

Sricharan S Veeturi, Hamidreza Rajabzadeh-Oghaz, Nándor K Pintér, Muhammad Waqas, David M Hasan, Kenneth V Snyder, Adnan H Siddiqui, Vincent M Tutino

R Soc Open Sci, 2021 Nov

💬 AI 翻訳タイトル

脳内動脈瘤における動脈瘤リスク指標および血行力学は、より顕著な血管壁増強と関連している

💬 AI 要約

  • 本研究は、造影増強MRIにおける血管壁増強（VWE）が、動脈瘤のリスク指標、形態、および血行力学とどのように関連しているかを検討することを目的とした。
  • 41例の破裂していない動脈瘤に対して、MR血管造影から動脈瘤幾何学構造を再構成し、研究開発ツールを用いて下垂体柄で正規化されたMRI強度を動脈瘤表面にマッピングしながら、最大強度（CRstalk）やサイズ、Rupture Resemblance Score ([RRS]) といったリスク指標を計算した。
  • 相関解析の結果、CRstalkは動脈瘤サイズと強い相関（PCC = 0.630）、RRSと中程度の相関（PCC = 0.472）を示し、正規化壁せん断応力（WSS）とは弱い負の相関（PCC = -0.320）、サイズ比（SR）とは弱い正の相関（PCC = 0.390）を示したが、局所的な解析では正規化WSSと造影MRI信号強度との間にのみ弱い負の相関（PCC = -0.240）が確認された。
  • これらの知見は、血管壁増強の増加が高い動脈瘤リスク指標および血行力学の変化と関連していることを示唆しており、VWEが脳内動脈瘤のリスク層別化のためのバイオマーカーとして有用であることに科学的貢献を果たしている。

(010) Futami

📕 書誌情報

Morphological factors affecting vortex core instability on 4D flow MRI of unruptured cerebral aneurysms.

Kazuya Futami, Kouichi Misaki, Takehiro Uno, Iku Nambu, Tomoya Kamide, Mitsutoshi Nakada

Neurol Res, 2022 May

  • Keywords: 4D flow MRI, Unruptured cerebral aneurysm, intra-aneurysmal flow instability, size ratio, vortex core
  • DOI
  • PubMed
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  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

非破裂性脳動脈瘤の4次元(4D)フローMRIにおける渦核不安定性に影響を与える形態学的因子

💬 AI 要約

  • 本研究は、非破裂性脳動脈瘤における内部動脈瘤内の渦流の時空間的不安定性が破裂リスクと関連している可能性に着目し、4次元(4D)フローMRIによって分類される渦核パターンの不安定性に影響を与える形態学的因子を特定することを目的とした。
  • そのため、40例の非破裂性動脈瘤について、安定型、先端フラッピングを伴う安定型、連続的に変形する波状又はコイル状型、非視認型の4つの渦核パターンに分類し、9種類の形態学的パラメータを統計的に比較した。
  • 解析の結果、Multivariate logistic regression analysisによりsize ratio (SR)が唯一独立して有意なパラメータであることが示され、ROC解析ではSRのAUCが最も高く、カットオフ値1.72（特異度および感度において適切な数値）であった。
  • これにより、SRは4DフローMRIにおける渦核不安定性に寄与する独立した形態学的因子であると結論づけられ、非破裂性脳動脈瘤の評価における科学的理解に貢献する知見を提供した。

(011) Wu[5]

📕 書誌情報

Ophthalmic Artery Morphological and Hemodynamic Features in Acute Coronary Syndrome.

Lan-Ting Wu, Jia-Lin Wang, Yan-Ling Wang

Invest Ophthalmol Vis Sci, 2021 Nov 01

💬 AI 翻訳タイトル

急性冠症候群における眼動脈の形態学的および血行動態学的特徴

💬 AI 要約

  • 本研究は、急性冠症候群（ACS）患者における眼動脈の形態学的および血行動態学的変化を定量的に評価することを目的としています。
  • コンピュータ断層撮影血管造影に基づく3次元（3D）モデル再構築と数値流体力学（CFD）シミュレーションを用い、ACS患者31例（ST上昇型心筋梗塞、非ST上昇型心筋梗塞、不安定狭心症の各群）および健康対照10例から眼動脈の形態及び血行動態パラメータを評価しました。
  • その結果、CFDシミュレーションによりACS患者では健康対照群に比べて眼動脈の血流速度が有意に低下していることが明らかとなり、形態学的データや同側内頸動脈に対する質量流量比には差が認められず、さらに複数の臨床パラメータと血流速度との相関関係が示されました。
  • 本研究は、3Dモデル再構築と血行動態シミュレーションを用いてACS患者の眼動脈特性を初めて解析したものであり、虚血性心疾患と眼症状との関係に新たな視点を提供する貢献をしています。

(012) Xie[2]

📕 書誌情報

Evaluation of cerebrovascular hemodynamics in vascular dementia patients with a new individual computational fluid dynamics algorithm.

Jian Xie, Zaiheng Cheng, Lihua Gu, Bokai Wu, Gaojia Zhang, Wenshin Shiu, Rongliang Chen, Zan Wang, Chang Liu, Jie Tu, Xiaochuan Cai, Jia Liu, Zhijun Zhang

Comput Methods Programs Biomed, 2022 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

新規個別計算流体力学（CFD）アルゴリズムによる血管性認知症患者における脳血管血行動態の評価

💬 AI 要約

  • 本研究は、個別の脳血管血行動態を定量的に検出するための新たな静的および動的パラメータを用いた計算流体力学（CFD）アプローチの有用性を評価することを目的とした。
  • 患者固有のCFDモデルは、磁気共鳴血管造影（MRA）による幾何学的動脈形状と超音波ドップラーによる血行動態パラメータを組み合わせることにより構築され、脳動脈容積（CAV）、見える動脈出口数、総脳血流（tCBF）指標および総脳血管抵抗（tCVR）指標が取得された。
  • サブコルチカル血管性認知症（SVaD）患者は認知正常群（CNCs）と比較して、動脈出口数、CAVおよびtCBF指標が有意に低く（すべてP≤0.001）、白質高信号（WMH）容積およびtCVR指標が有意に増加しており、かつこれらの血行動態パラメータはSVaDとCNCsの鑑別に高い精度（複合指標AUC=0.943）を示した。
  • 以上の結果から、減少した動脈出口数、上昇したHachinski虚血スコア（HIS）および増加したtCVR指標はSVaDの独立したリスク因子である可能性が示唆され、CFDモデルは間接的ながらも非侵襲的かつ簡便に患者固有の血行動態変化を評価する有望な手法として貢献する。

(013) Lauric

📕 書誌情報

Moments of Intra-Dome Velocity Distribution as Robust Predictors of Rupture Status in Cerebral Aneurysms.

Alexandra Lauric, James E Hippelheuser, Adel M Malek

World Neurosurg, 2022 Feb

  • Keywords: Computational fluid dynamics, Intracranial aneurysms, Rupture status, Velocity
  • DOI
  • PubMed
  • Google Scholar
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤における破裂状態の頑健な予測因子としてのドーム内部流速分布モーメント

💬 AI 要約

  • 本研究は、従来の壁面せん断応力 (wall shear stress [WSS]) 解析と比較して、脳動脈瘤の破裂状態を判定するための腔内ドーム内流速分布およびモーメント解析（平均、分散、歪度、尖度）の識別力を評価することを目的とした。
  • 方法として、カテーテル式三次元回転血管造影データセットから体積が一致する20例の側壁動脈瘤（破裂例10例）がセグメント化され、CFD (Computational Fluid Dynamics) シミュレーションが実施され、メッシュ非依存の等測サンプリングにより流速分布が抽出され、モーメント解析が行われた。
  • 結果として、破裂した動脈瘤は非破裂例と比較して流速分布の歪度および尖度が有意に高く、平均値が有意に低いことが明らかとなり、多変量解析では歪度単独が最も優れた予測因子（AUC = 0.88）として浮上した。
  • 結論として、動脈瘤ドームにおける高い流速分布の歪度および尖度は低速領域での高ピークを伴う指数分布を示唆し、従来のWSSを用いた手法に比べ表面変動に対して頑健であることから、今後の拡大検証研究が必要である。

(014) Gkountas[8]

📕 書誌情報

Simulation of magnetic nanoparticles crossing through a simplified blood-brain barrier model for Glioblastoma multiforme treatment.

Apostolos A Gkountas, Nickolas D Polychronopoulos, George N Sofiadis, Evangelos G Karvelas, Leonidas A Spyrou, Ioannis E Sarris

Comput Methods Programs Biomed, 2021 Nov

💬 AI 翻訳タイトル

グリオブラストーマ多形性治療のための単純化された血液脳関門モデルを透過する磁性ナノ粒子のシミュレーション

💬 AI 要約

  • 本研究は、グリオブラストーマ多形性治療における薬剤送達を目指し、磁性ナノ粒子を用いて血液脳関門（[BBB]）の透過性を様々な条件下で評価することを目的としている。
  • 単純化した血管の幾何学的モデルを基に、計算流体力学（[CFD]）と離散要素法を用い、三次元ナビエ–ストークス方程式を解く数値シミュレーション手法が採用された。
  • 数値結果は実験計測と比較して良好な予測精度を示し、ナノ粒子のサイズや内皮細胞間の利用可能領域が透過性に大きな影響を及ぼさない一方、特に約100 nmのナノ粒子に対して外部磁場が透過性を大幅に向上させることが明らかとなった。
  • これらの成果は、外部磁力が中枢神経系への薬剤送達において決定的な役割を果たすことを示し、本研究はグリオブラストーマ治療の最適化に向けた予測ツールとして科学に貢献するものである。

(015) Abdehkakha[13]

📕 書誌情報

Cerebral aneurysm flow diverter modeled as a thin inhomogeneous porous medium in hemodynamic simulations.

Armin Abdehkakha, Adam L Hammond, Tatsat R Patel, Adnan H Siddiqui, Gary F Dargush, Hui Meng

Comput Biol Med, 2021 Dec

💬 AI 翻訳タイトル

血行動態シミュレーションにおける脳動脈瘤フローディバーダーの薄型非均質多孔性媒体としてのモデル化

💬 AI 要約

  • 本研究は、患者個別治療の介入改善および治療結果の予測を目的とし、フローディバーダー（FD）による脳動脈瘤の血流変化の迅速かつ正確なシミュレーションの必要性に着目した。
  • 従来の多孔質媒体（PM）手法が持つ限界を克服するため、FDを薄いスクリーンとして扱い、局所的なFD幾何学的パラメータに基づいて各セルごとに圧力降下を計算する薄型非均質多孔性媒体（iPM）モデルを用いる新たな方法を提案した。
  • 提案手法を3例の患者個別脳動脈瘤に適用した結果、明示的にFDデバイスを表現する従来のCFDシミュレーションと比較して、iPMモデルはシミュレーション速度が500%向上し、精度は94%～99%に達した。
  • 以上の結果から、iPM手法はエンドバスキュラー介入におけるFDおよびステントの補助モデリングツールとして有望であることが示唆された。

(016) Malek

📕 書誌情報

Vortex formation and associated aneurysmogenic transverse rotational shear stress near the apex of wide-angle cerebral bifurcations.

Adel M Malek, James E Hippelheuser, Alexandra Lauric

J Neurosurg, 2022 Jun 01

  • Keywords: bifurcation apex, flow recirculation, intracranial aneurysms, vascular disorders, wall shear stress
  • DOI
  • PubMed
  • Google Scholar
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

広角脳動脈二分岐部頂端近傍における渦形成およびそれに伴う動脈瘤原性横回転剪断応力

💬 AI 要約

  • 本研究は、広角脳動脈二分岐部の頂端領域における血流力学的環境、特に横回転剪断応力（transverse rotational wall shear stress, TRWSS）とその勾配の変化を解析し、それらが動脈瘤形成および進展に与える影響を明らかにすることを目的とした。
  • 左右対称および非対称の二分岐モデルを用い、45°から240°までの様々な二分岐角における血流を計算流体力学（computational fluid dynamics, CFD）でシミュレーションし、さらに13例の中大脳動脈二分岐の3D回転血管造影モデルを解析、動脈瘤のあるケースでは動脈瘤をデジタル除去して頂端近傍の血流解析を行った。
  • 解析の結果、広角二分岐では横回転剪断応力およびその正の空間勾配が顕著に上昇し、狭角二分岐では急速に減衰する一方、広角では多くの半径にわたり高い値が維持されることが明らかとなり、また、患者由来モデルでも広い二分岐角が有意に高い最大TRWSSとTRWSS勾配と関連していた。
  • 以上の結果は、広角脳動脈二分岐における新たな血流力学的指標である横回転剪断応力が、動脈瘤形成と進展に寄与する可能性を示唆し、二分岐角を低減する介入の臨床的意義を提起するものである。

(017) Salimi Ashkezari[4]

📕 書誌情報

Prediction of bleb formation in intracranial aneurysms using machine learning models based on aneurysm hemodynamics, geometry, location, and patient population.

Seyedeh Fatemeh Salimi Ashkezari, Fernando Mut, Martin Slawski, Boyle Cheng, Alexander K Yu, Tim G White, Henry H Woo, Matthew J Koch, Sepideh Amin-Hanjani, Fady T Charbel, Behnam Rezai Jahromi, Mika Niemelä, Timo Koivisto, Juhana Frosen, Yasutaka Tobe, Spandan Maiti, Anne M Robertson, Juan R Cebral

J Neurointerv Surg, 2022 Oct

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤における bleb [bleb] 形成の予測：動脈瘤の血行力学、幾何学、解剖学的位置および患者集団に基づく機械学習モデルの活用

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、血行力学、幾何学、解剖学的位置および患者集団に基づくデータを用いて、頭蓋内動脈瘤における bleb [bleb] 形成を予測する機械学習モデルの開発と評価を行うことである。
  • 2395例の横断的データを用い、画像に基づく計算流体力学を活用して血行力学および幾何学的特性を評価し、ランダムフォレスト、サポートベクターマシン、ロジスティック回帰、k近傍法、およびバギングを含む複数の機械学習モデルが訓練された。
  • モデルは、強力で集中した流入ジェット、高速な流れ、複雑かつ不安定な流動パターン、不均一な壁面剪断応力のパターン、ならびにより大きく伸長し歪んだ形状といった特徴が bleb [bleb] 形成に関連していることを示し、ランダムフォレストモデルが最良の性能（AUC=0.82、TPR=91%、FPR=36%、誤分類率=27%）を発揮した。
  • これらの知見は、bleb [bleb] 形成前の動脈瘤の特徴を活用することで、機械学習モデルが高精度で bleb [bleb] 発生の傾向を予測可能であり、今後の縦断的検証を経て、動脈瘤の脆弱状態および破裂リスクの評価に有用となる可能性を示唆している。

(018) Uchiyama[6]

📕 書誌情報

Hemodynamic Investigation of the Effectiveness of a Two Overlapping Flow Diverter Configuration for Cerebral Aneurysm Treatment.

Yuya Uchiyama, Soichiro Fujimura, Hiroyuki Takao, Takashi Suzuki, Motoharu Hayakawa, Toshihiro Ishibashi, Kostadin Karagiozov, Koji Fukudome, Yuichi Murayama, Makoto Yamamoto

Bioengineering (Basel), 2021 Oct 16

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤治療における2つの重ね合わせフローダイバージェーター構成の効果に関する血行動態学的検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、大型または広頚部脳動脈瘤の内血管治療に用いられるフローダイバージェーター (FD) の重ね合わせ配置が、血液の流れに及ぼす効果を評価することである。
  • 方法として、患者の動脈形状を再現した計算流体力学 (CFD) シミュレーションを用い、単一FDパターンと2つのFDを重ね合わせたパターンを設定し、速度、質量流量、壁面せん断応力、圧力損失係数の変化率を無FDパターンと比較した。
  • 結果、単一FDの展開では動脈瘤内の血流特性にほとんど変化が見られなかったのに対し、重ね合わせFDパターンでは、観察面における速度が無FDパターンと比較して最大92.2%の低下を示すなど、顕著な流体変化が検出された。
  • 結論として、本CFDシミュレーションは血行動態を正確に再現しており、重ね合わせFD配置の臨床アウトカムに対する質的かつ量的な知見提供に科学的貢献があることが示された。

(019) Lauric[1]

📕 書誌情報

Aneurysm presence at the anterior communicating artery bifurcation is associated with caliber tapering of the A1 segment.

Alexandra Lauric, Luke Silveira, Emal Lesha, Jeffrey M Breton, Adel M Malek

J Neurosurg, 2022 Jun 01

💬 AI 翻訳タイトル

前交通動脈分岐部における動脈瘤の存在はA1セグメントの口径鋭減と関連している

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、上流A1セグメントの血管口径鋭減が前交通動脈(ACoA)複合体における動脈瘤発生の準備因子として一般化可能であるかどうかを評価することであった。
  • 方法として、68例のACoA動脈瘤症例、37例の非動脈瘤側対照および53例の健康な両側性対照計211サンプルを対象に、三次元回転血管造影と強度不変エッジ検出フィルタリングを用いてA1セグメントの近位・遠位における断面積を等間隔で評価し、さらにACoAパラメトリックモデル上でComputational Fluid Dynamics [CFD]のシミュレーションを実施した。
  • 結果として、動脈瘤が主に優勢または共同優勢のA1セグメントで発生し、非動脈瘤側や健康対照に比べて動脈瘤側のA1セグメントは有意に大きな口径鋭減（遠位/近位断面積比）が認められ、CFDシミュレーションにより、A1セグメントの鋭減がACoA分岐部における高局所圧、壁せん断応力および速度の上昇を誘発することが明らかとなった。
  • 結論として、上流A1セグメントにおける口径鋭減はACoA複合体で動脈瘤形成に寄与する血行力学的条件と関連しており、過半数を占める脳内動脈瘤の病態機序理解および治療戦略の構築に向けたさらなるメカニズム解明が求められる。

(020) Li[17]

📕 書誌情報

Prediction of Cerebral Aneurysm Hemodynamics With Porous-Medium Models of Flow-Diverting Stents via Deep Learning.

Gaoyang Li, Xiaorui Song, Haoran Wang, Siwei Liu, Jiayuan Ji, Yuting Guo, Aike Qiao, Youjun Liu, Xuezheng Wang

Front Physiol, 2021

💬 AI 翻訳タイトル

深層学習を用いた多孔質媒体モデルによるフロー・ディバーティング・ステント下の脳動脈瘤血行動態予測

💬 AI 要約

  • 本研究は、CFDを用いた計算の複雑さおよび高負荷を解消し、介入治療のための適切な指針を提供するため、フロー・ディバーティング・ステント前後の脳動脈瘤血行動態の効率的予測手法の開発を目的とする。
  • この目的を達成するために、研究者らは高解像度の動脈瘤血行動態のポイントクラウド［point cloud］データセットと、動脈瘤の形状およびフロー分布を表現する二重入力およびサンプリングチャネルを備えた深層学習［deep learning］ネットワークを組み合わせた。
  • その結果、提案された深層学習モデルは、動脈瘤の形状と内部血行動態との関係を正確に予測し、CFDと一致する結果（誤差関数 <13%）を示すとともに、計算時間を1,800倍短縮することに成功した。
  • 本研究は、低計算コストかつ簡便な操作プロセスで多様な脳動脈瘤に対する正確な血行動態予測を実現する新たな深層学習アプローチを提示し、介入治療計画の最適化に大きく寄与する。

(021) Liu[24]

📕 書誌情報

Comparison of Newtonian and Non-newtonian Fluid Models in Blood Flow Simulation in Patients With Intracranial Arterial Stenosis.

Haipeng Liu, Linfang Lan, Jill Abrigo, Hing Lung Ip, Yannie Soo, Dingchang Zheng, Ka Sing Wong, Defeng Wang, Lin Shi, Thomas W Leung, Xinyi Leng

Front Physiol, 2021

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈狭窄患者における血流シミュレーションにおけるニュートン流体モデルと非ニュートン流体モデルの比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、計算流体力学（CFD）モデルにおいて、脳血流のシミュレーションに使用されるニュートン流体モデルと、剪断薄化性非ニュートン流体モデルの間で定量化される脳血行動態指標の違いを明らかにすることである。
  • 方法として、偏心性75%狭窄を有する仮想動脈モデルを用いた静的なCFDシミュレーションおよび、異なる狭窄重症度を示す3例の患者特異的CFDモデルに対して、ニュートン流体モデルと2種類の非ニュートン流体モデル（CassonおよびCarreau-Yasuda）を適用し、さらに患者特異的モデルで時間依存（トランジェント）シミュレーションを実施した。
  • 結果として、全ての静的およびトランジェントシミュレーションにおいて、狭窄部をまたぐ圧力変化を示すtranslesional pressure ratio (PR) に対するニュートンと非ニュートン間の差異はほぼ無視できる一方、壁面せん断応力（WSS）に関しては、高WSS領域では顕著な違いは認められなかったが、低WSS領域では明瞭な差異が出現し、特に拡張期にその差が増大した。
  • 結論として、PRの計算においてはニュートン流体モデルの適用が可能であるが、重度の頭蓋内動脈狭窄症例においてWSSをシミュレーションする際には、ニュートン流体モデルの仮定に慎重な検討が必要であるという科学的貢献を示した。

(022) Kuribara[1]

📕 書誌情報

Virtual test occlusion for assessing ischemic tolerance using computational fluid dynamics.

Tomoyoshi Kuribara, Takeshi Mikami, Satoshi Iihoshi, Toru Hirano, Daisuke Sasamori, Tadashi Nonaka, Nobuhiro Mikuni

Surg Neurol Int, 2021

💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学を用いた虚擬閉塞試験による虚血耐性評価

💬 AI 要約

  • 本研究は、計算流体力学（CFD）を用いた仮想閉塞試験が、親動脈閉塞を伴う手術において脳動脈瘤や腫瘍の治療対象に対する虚血耐性の非侵襲的評価法として有用かどうかを検討することを目的としている。
  • 21例のBTO（balloon test occlusion）を受けた患者を対象に、CFD解析を実施し、閉塞側中大脳動脈の流量（FR）および血管壁剪断応力（WSS）を算出するとともに、CT灌流検査のパラメーターなどとの相関を評価した。
  • 解析の結果、FRはBTO中の平均通過時間（MTT）と強い相関および血管造影所見に基づく側副血行グレードと中程度の相関を示し、WSSは側副血行グレード、平均残圧（MSP）、およびMTTと中程度の相関を有し、さらに入口血管の直径や総流量とも強く相関しており、良好な側副血行群判別のためのカットオフ値はFRが126.2 mL/min、WSSが4.54 Paであった。
  • 以上の結果から、CFD解析により得られるパラメーターがMTT、MSPに加え側副血行グレードとも相関していることが示され、CFDを用いた仮想閉塞試験がBTOの非侵襲的代替として虚血耐性の評価に有用である可能性が示唆された。

(023) Schollenberger[6]

📕 書誌情報

A Combined Computational Fluid Dynamics and Arterial Spin Labeling MRI Modeling Strategy to Quantify Patient-Specific Cerebral Hemodynamics in Cerebrovascular Occlusive Disease.

Jonas Schollenberger, Nicholas H Osborne, Luis Hernandez-Garcia, C Alberto Figueroa

Front Bioeng Biotechnol, 2021

  • Keywords: arterial spin labeling, carotid stenosis, cerebral hemodynamics, cerebrovascular occlusive disease, circle of willis, collateral flow, computational fluid dynamics
  • DOI
  • PubMed
  • Google Scholar
  • OpenCitations [6]

💬 AI 翻訳タイトル

脳血管閉塞性疾患における患者固有の脳血行力学を定量化するための[computational fluid dynamics]と動脈スピンラベリングMRIを統合したモデリング戦略

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳血管閉塞性疾患（CVOD）患者における患者固有の脳血行力学を定量化するために、[computational fluid dynamics] (CFD)と動脈スピンラベリングMRI (ASL)を組み合わせたアプローチを提案することを目的としている。
  • 手法として、ASL由来の流量分割を用いてCircle of Willisにおける患者固有のCFD出口境界条件を較正し、その後、ランジュバン粒子追跡法を用いて主要頚動脈からの血液供給割合を評価し、[vessel-selective ASL] (VS-ASL)との比較によりモデルの検証を行った。
  • 結果として、較正されたCFDモデルはVS-ASLにより得られた各血管区域への血液供給の割合を正確に再現し、同程度の狭窄重症度にもかかわらず、狭窄部における圧力低下、側副血流、及び遠位血管抵抗に有意な違いが認められた。
  • 結論として、本研究は、患者固有のCFD解析が狭窄の血行力学的影響を評価する上で有用であり、CVODの診断精度向上に向けた新たな臨床応用の可能性を示している。

(024) Lee[2]

📕 書誌情報

Analysis of Morphological-Hemodynamic Risk Factors for Aneurysm Rupture Including a Newly Introduced Total Volume Ratio.

Ui Yun Lee, Hyo Sung Kwak

J Pers Med, 2021 Jul 29

💬 AI 翻訳タイトル

新たに導入されたTotal Volume Ratioを含む動脈瘤破裂の形態学的・血行力学的危険因子の解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、7 mm以上の脳動脈瘤に対して、新たに開発されたTotal Volume Ratio（TVR）を含む形態学的および血行力学的因子が破裂リスク評価に果たす役割を検討することである。
  • この目的を達成するため、3次元回転脳血管造影および計算流体力学（CFD）を用いて、11例の未破裂および12例の破裂動脈瘤、合計23例の動脈瘤において10項目の形態学的因子と11項目の血行力学的因子を定性的・定量的に比較解析した。
  • 解析の結果、動脈瘤の切開口直径、切開口面積、アスペクト比、ボトルネック比などの形態学的因子と、TVR、最小壁剪断応力、平均壁剪断応力、振動剪断指数（OSI）、相対滞留時間、低壁剪断応力面積およびその比率などの血行力学的因子が、破裂と未破裂の間で統計学的に有意な差を示し、特にアスペクト比とTVRとの間に有意な相関（r2 = 0.602, p = 0.001）が認められた。
  • 結論として、複雑で不安定な流れパターンおよび新たなTVRパラメーターを含む特定の形態学的・血行力学的指標が、7 mm以上の脳動脈瘤の破裂リスクを評価する上で重要であることが示され、これによりリスク評価法の向上に寄与する新たな知見が提供された。

(025) Lu[2]

📕 書誌情報

Digital Subtraction Angiography Contrast Material Transport as a Direct Assessment for Blood Perfusion of Middle Cerebral Artery Stenosis.

Yun-Hao Lu, Yan Cai, Yi Zhang, Rui Wang, Zhi-Yong Li

Front Physiol, 2021

💬 AI 翻訳タイトル

中大脳動脈狭窄における血流灌流の直接評価としてのデジタルサブトラクション血管造影における造影剤輸送

💬 AI 要約

  • 本研究は、形態学的変化および狭窄度が中大脳動脈狭窄における血行力学および造影剤の輸送に与える影響を評価することを目的とした。
  • 計算流体力学[CFD]シミュレーションを用い、合成モデルおよび患者由来モデルに対して造影剤残留時間（CMRT）という定量的パラメーターを提案し、造影剤の輸送変動を解析した。
  • 解析の結果、狭窄度の増加に伴い、前大脳動脈出口でCMRTが有意に増加し（p = 0.0238）、中大脳動脈出口では有意に減少する（p = 0.012）ことが示され、患者モデルにおいても同様の傾向と介入後の灌流機能の改善が確認された。
  • これらの結果から、中大脳動脈の狭窄度の変化は血行力学的分布および造影剤輸送に明確な影響を及ぼし、CMRTは介入後の血流灌流変化を評価するための有望な定量指標となり得ることが結論付けられる。

(026) Kim[6]

📕 書誌情報

Computational Study of Hemodynamic Changes Induced by Overlapping and Compacting of Stents and Flow Diverter in Cerebral Aneurysms.

Sunghan Kim, Hyeondong Yang, Ineui Hong, Je Hoon Oh, Yong Bae Kim

Front Neurol, 2021

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤におけるステントおよびフローダイバーターの重ね合わせ・圧縮によって誘発される血行動態変化の計算解析研究

💬 AI 要約

  • 目的：本研究は、金属被覆率（MCR）の変化に注目し、EnterpriseおよびLVIS (low-profile visualized intraluminal support) ステントとPipeline [フローダイバーター] のフローダイバーション効果を比較し、さらにステントの重ね合わせおよび圧縮操作が血行動態に及ぼす影響を検証することを目的とした。
  • 方法：理想化された動脈瘤モデルに仮想的に実装したステントを用い、CFD（計算流体力学）解析を実施し、単一デバイス、重ね合わせたステント、及び圧縮状態の効果を定量的（エネルギー損失、平均速度、流入率）に評価した。
  • 結果：統計的に有意な相関関係が、血行動態パラメータの低減率とMCRとの間に認められ、圧縮されていないLVIS単体は三重重ね合わせEnterpriseと同等の低減効果を示し、また重ね合わせた非圧縮LVISは単一の非圧縮Pipelineと同等のフローダイバーション効果を有したが、圧縮されたステントは非圧縮ステントよりも優れた効果を示した。
  • 結論：本研究は、ステントのMCRがそのフローダイバーション効果と相関していることを示し、重ね合わせおよび圧縮によってMCRを向上させることで、専用のフローダイバーターと同等の血行動態改善効果を達成できる可能性があるという科学的知見を提供する。

(027) Hugenroth[3]

📕 書誌情報

Optimizing cerebral perfusion and hemodynamics during cardiopulmonary bypass through cannula design combining in silico, in vitro and in vivo input.

Kristin Hugenroth, Ralf Borchardt, Philine Ritter, Sascha Groß-Hardt, Bart Meyns, Tom Verbelen, Ulrich Steinseifer, Tim A S Kaufmann, Ulrich M Engelmann

Sci Rep, 2021 Aug 18

💬 AI 翻訳タイトル

シミュレーション、インビトロおよびインビボデータを統合したカニューレ設計による心肺バイパス中の脳灌流および血行力学の最適化

💬 AI 要約

  • 本研究は、心臓手術における標準技術である心肺バイパス（CPB）中に発生する塞栓や低下した脳灌流による重篤な神経学的合併症のリスクを低減する目的で、新規プロトタイプカニューレ（optiCAN）の設計を試みた。
  • 本研究では、ヘリカルアウトフローおよびジェット分割拡散チップを有するoptiCANと、市販の曲面先端カニューレとの比較実験を、インビボ、インビトロおよび[in silico]（計算流体力学：CFD）シミュレーションを組み合わせた多角的手法により実施した。
  • 結果として、optiCANはCPB中に生体内で生理学的流量の97.5%の脳灌流を回復させる一方、市販カニューレは74.6%に留まり、かつインビトロ試験において圧力損失および溶血パラメータに悪影響を及ぼさなかったことが確認された。
  • さらにCFDシミュレーションを通じて、optiCANは大動脈根部の洗い流し効果を向上させ塞栓性血栓のリスクを低下させること、及び高い壁面剪断応力（WSS）によるプラーク成長の領域を特定し、これを低減する新たなカニューレ設計（opti2CAN）を提案することで、CPB後の高リスク患者における神経学的合併症および脳卒中の発生率低減に寄与する可能性を示した。

(028) Gil

📕 書誌情報

In Silico Hemodynamics and Filtering Evaluation of a Commercial Embolic Protection Device.

Antonio Gil, Pedro Quintero, Andrea Mares, Juan Ribera de Serra, Manuel Ignacio Sánchez-Nevárez, Manuel Miralles

Ann Biomed Eng, 2021 Sep

  • Keywords: Computational fluid dynamics, Discrete element method, Embolic protection device, Filtration efficiency, Hemodynamics
  • DOI
  • PubMed
  • Google Scholar
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

シリコ内ヘモダイナミクスおよびフィルタリング評価による市販塞栓保護デバイスの解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、Carotid Artery Stenting (CAS)時に発生する血栓による合併症を最小限に抑えるために用いられる市販の塞栓保護デバイス (EPD) の流体力学的特性およびフィルタリング効率を予測する検証済み計算手法を提案することである。
  • 本手法は、Computational Fluid Dynamics [CFD] シミュレーションを用いて圧力降下を予測し、実験的測定との比較によりその妥当性を検証するとともに、注入粒子の分布がフィルタリング効率に与える影響を解析した。
  • CFDによる圧力降下の予測結果は実験測定と概ね一致し、さらにポアサイズよりも小さい粒子に対するフィルタの保持能力に関する有益な知見が得られた。
  • その結果、本研究は市販EPDのヘモダイナミクスおよびフィルタリング性能の理解を深め、CAS手技における粒子保持評価の向上に寄与する点で科学に貢献している。

(029) Ishii

📕 書誌情報

Hemodynamic and Morphologic Factors Related to Coil Compaction in Basilar Artery Tip Aneurysms.

Takumi Ishii, Soichiro Fujimura, Hiroyuki Takao, Yuya Uchiyama, Takuma Okudaira, Toshihiro Ishibashi, Katharina Otani, Kostadin Karagiozov, Koji Fukudome, Makoto Yamamoto, Yuichi Murayama

World Neurosurg, 2021 Nov

  • Keywords: Aneurysm, CFD, Coil, Coil compaction, Degree of recanalization
  • DOI
  • PubMed
  • Google Scholar
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

脳底動脈先端動脈瘤におけるコイル圧縮に関連する血行力学的および形態学的因子

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、コイル圧縮に関連する血行力学的および形態学的因子を明らかにし、脳動脈瘤再開通の程度（Degree of Recanalization, DoR）の予測に寄与する因子を検討することである。
  • 方法として、未破裂の中サイズ（5〜10 mm）の脳底動脈先端動脈瘤28例に対し、三次元デジタルサブトラクションアンジオグラフィーにより得られた直後および1〜2年後のコイル塊形状を比較し、仮想コイリング技法を用いた計算流体力学 [Computational Fluid Dynamics] シミュレーションを実施した。
  • 結果として、動脈瘤の頸部面積、コイル塞栓後に頸部表面上で発生する最大圧力、および頸部表面上の高圧位置が統計的有意性（P < 0.001, P < 0.001, P = 0.004）をもってDoRを予測する因子であることが示された。
  • 結論として、広い頸部やコイル上に高い圧力が加わり、その高圧が頸部中心近くに位置する場合にコイル圧縮が生じること、またDoRの確立がコイル塞栓後の動脈瘤再開通の予測に貢献する可能性が示された。

(030) Kolega[4]

📕 書誌情報

Identification of intima-to-media signals for flow-induced vascular remodeling using correlative gene expression analysis.

John Kolega, Kerry E Poppenberg, Hee-Woong Lim, Liza C Gutierrez, Sricharan S Veeturi, Adnan H Siddiqui, Hamidreza Rajabzadeh-Oghaz, Vincent M Tutino

Sci Rep, 2021 Aug 09

💬 AI 翻訳タイトル

相関遺伝子発現解析を用いた血流誘発性血管リモデリングにおける内膜‐中膜間シグナルの同定

💬 AI 要約

  • 本研究は、血流の変化に伴う動脈リモデリングを誘導する内膜から中膜への信号伝達に関与する潜在的シグナルを同定することを目的とした。
  • 新西ランダウサギモデルにおいて頚動脈結紮により基底動脈の血流を増加させ（対照群は偽手術）、経頭蓋ドップラー超音波検査で血流を測定し、3次元血管造影で管腔形状を評価、計算流体力学（[computational fluid dynamics]）により血行動態を定量化し、手術24時間後に内膜および中膜を組織学的に分離してRNAシーケンシング（[RNA-seq]）を実施した。
  • その結果、頚動脈結紮は基底動脈およびその末端の血流増加とともに、194件の内膜遺伝子および529件の中膜遺伝子の発現変動を引き起こし、全ての内膜‐中膜遺伝子ペア29,777件において相関が認められ、18件の内膜遺伝子は200以上の中膜遺伝子と相関し、これらは細胞外生成物をコードしていた。
  • これにより、内膜と中膜の相関遺伝子発現解析が、血流誘発性動脈リモデリングを制御する新規のシグナル候補を明らかにする有効な手法であることが示され、血管リモデリングの分子機構の理解に貢献した。

(031) Pavlin-Premrl[5]

📕 書誌情報

Computational Fluid Dynamics in Intracranial Atherosclerosis - Lessons from Cardiology: A Review of CFD in Intracranial Atherosclerosis.

Davor Pavlin-Premrl, Sethu R Boopathy, Andras Nemes, Milad Mohammadzadeh, Sadaf Monajemi, Brian S Ko, Bruce C V Campbell

J Stroke Cerebrovasc Dis, 2021 Oct

💬 AI 翻訳タイトル

脳内動脈硬化における計算流体力学 ― 循環器学からの教訓: 脳内動脈硬化におけるCFDのレビュー

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳内動脈硬化に適用される計算流体力学（CFD）モデルをレビューし、循環器学で確立されたモデルとの比較を目的とした。
  • システマティックな文献検索を実施し、各研究における流体力学モデル作成の各プロセスを解析しながら、循環器学におけるCFDモデルとの比較検討を行った。
  • その結果、興味領域のセグメンテーション、過渡状態モデルと定常状態モデルの使用、境界条件、流体力学方程式の解法手法、ならびに検証手法において、冠動脈と脳内動脈硬化モデルとの間に顕著な差異が認められた。
  • これらの違いは、循環器学の知見を踏まえた上で、今後の研究において高い成果が期待される領域としてさらなる探求の価値があることを示している。

(032) Hossain[6]

📕 書誌情報

Image-based patient-specific flow simulations are consistent with stroke in pediatric cerebrovascular disease.

Shaolie S Hossain, Zbigniew Starosolski, Travis Sanders, Michael J Johnson, Michael C H Wu, Ming-Chen Hsu, Dianna M Milewicz, Ananth Annapragada

Biomech Model Mechanobiol, 2021 Dec

💬 AI 翻訳タイトル

画像に基づく患者特異的流体シミュレーションは小児脳血管疾患における脳卒中と一致する

💬 AI 要約

  • 本研究は、小児モヤモヤ病において、局所血行動態の解析を通じた非侵襲的な対側脳卒中リスク評価のための患者特異的解析フレームワークの開発を目的とした。
  • 術後の画像データから再構築されたウィリス輪モデルに対し、非定常ナビエ・ストークス方程式を用いたアイソジオメトリック解析フレームワーク内で血流シミュレーションを実施し、年齢・性別が一致する対照群と比較した。
  • シミュレーションの結果、左上クリノイド動脈において、対照に比べ約9倍に相当する60,000 s⁻¹以上の非常に高い壁面剪断速度が観測され、これが後に発症した対側脳卒中の部位と一致した。
  • これらの結果は、ウィリス輪の閉塞が対側における過剰な壁面剪断速度を引き起こし血栓塞栓性虚血性事象を誘発する可能性を示唆するとともに、壁面剪断速度が将来の脳卒中予測因子となり得ることを示している。

(033) Zimny[10]

📕 書誌情報

Wall shear stress gradient is independently associated with middle cerebral artery aneurysm development: a case-control CFD patient-specific study based on 77 patients.

Mikołaj Zimny, Edyta Kawlewska, Anna Hebda, Wojciech Wolański, Piotr Ładziński, Wojciech Kaspera

BMC Neurol, 2021 Jul 19

💬 AI 翻訳タイトル

壁面せん断応力勾配は中大脳動脈動脈瘤形成に独立して関連している：77例に基づくケースコントロール型患者特異的CFD研究

💬 AI 要約

  • 本研究は、特に中大脳動脈における頭蓋内動脈瘤の形成において、高い壁面せん断応力（WSS）と陽性の壁面せん断応力勾配（WSSG）の組み合わせが果たす役割を解析することを目的とした。
  • 38例の破裂していない中大脳動脈動脈瘤患者と39例の非動脈瘤対照群を対象としたケースコントロール研究を実施し、経頭蓋カラーコード超音波による速度プロファイルに基づく患者特異的CFDシミュレーションから得られた血行力学的パラメータ（WSS、振動剪断指数[OSI]、WSSGおよびその絶対値[absWSSG]）を評価した。
  • 解析対象のパラメータの中で、動脈瘤例ではWSSGのみが対照群に比べて有意に高い値を示し、ロジスティック回帰分析によりWSSとWSSGが共同予測因子として認識されたが、独立した予後因子として有意だったのはWSSGのみであった。
  • これらの結果は、中大脳動脈動脈瘤が分岐頂点付近の高いWSSと陽性WSSGが伴う領域で発生する傾向があり、高いWSSが動脈瘤形成に寄与し、陽性WSSGが主にこの過程を促進することを示唆しており、血行力学的因子の独立した効果を強調するものである。

(034) Rzepliński[4]

📕 書誌情報

Method of creating 3D models of small caliber cerebral arteries basing on anatomical specimens.

Radosław Rzepliński, Michał Tomaszewski, Mikołaj Sługocki, Krzysztof Karczewski, Paweł Krajewski, Tymon Skadorwa, Jerzy Małachowski, Bogdan Ciszek

J Biomech, 2021 Aug 26

💬 AI 翻訳タイトル

解剖標本に基づく小口径脳動脈の3次元モデル作成手法

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、解剖標本に基づいて最小の[arterial branches]を含む脳動脈構造の詳細な3次元モデルを作成する新たな手法を開発することであった。
  • 本手法では、解剖学的脳幹血管標本に造影剤を注入し、工業用マイクロCTシステムを用いて走査することで、従来の[computational fluid dynamics]モデルの限界を克服した。
  • その結果、直径0.1 mm未満の血管枝を含む3次元空間モデルが得られ、既存の手法と比較して優れた詳細度を示した。
  • 結論として、この革新的な画像取得手法は、脳循環および関連研究における[hemodynamic]解析の新たな機会を提供し、臨床診断や治療介入の改善に寄与する可能性があると考えられる。

(035) Yatomi[2]

📕 書誌情報

Outcomes following aneurysmal coil embolization with intentionally shortened low-profile visible intraluminal support stent deployment.

Kenji Yatomi, Yumiko Mitome-Mishima, Takashi Fujii, Kohsuke Teranishi, Hidenori Oishi, Akihide Kondo

Neuroradiol J, 2022 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

意図的に短縮展開された低プロファイル可視型血管内支持ステントを用いた動脈瘤コイル塞栓術の転帰

💬 AI 要約

  • 本研究は、破裂していない頭蓋内動脈瘤の治療において、流れ分岐効果を生み出すために意図的に短縮展開された低プロファイル可視型血管内支持ステントを用いた動脈瘤コイル塞栓術の臨床転帰を評価することを目的とした。
  • 研究方法として、2016年2月から2019年1月までに低プロファイル可視型血管内支持ステント補助コイル塞栓術を受けた130人（131個）の患者の医療記録をレトロスペクティブに解析し、短縮展開群と非短縮展開群とを比較するとともに、有限要素法およびcomputational fluid dynamicsを用いて血行力学の変化を評価した。
  • その結果、治療直後および経過中の血管造影評価において、改良Raymond-Roy塞栓分類に基づく動脈瘤閉鎖成績が短縮展開群で有意に良好であり、computational fluid dynamics解析により十分な流れ分岐効果が確認された。
  • 結論として、意図的なステント短縮展開技法は、高い完全閉鎖率と低い合併症率、さらに早期の動脈瘤内血栓形成をもたらすことから、神経血管内治療において有用なアプローチであることが示唆された。

(036) Iskander[5]

📕 書誌情報

The Rheology of the Carotid Sinus: A Path Toward Bioinspired Intervention.

Andrew Iskander, Coskun Bilgi, Rotem Naftalovich, Ilker Hacihaliloglu, Tolga Berkman, Daniel Naftalovich, Niema Pahlevan

Front Bioeng Biotechnol, 2021

💬 AI 翻訳タイトル

頸動脈洞のレオロジー：バイオインスパイアード介入への道

💬 AI 要約

  • 本研究は、血液の粘性と複数の臓器系の病態との関連に着目し、頸動脈洞がリアルタイムな血液粘性測定のための生体センサとして機能する可能性を探求することを目的としている。
  • 研究では、過去30年間にわたり、改良されたCFD（Computational Fluid Dynamic）シミュレーションを用いて、頸動脈洞内の血流挙動と従来の心血管機能指標との関連性を解析した。
  • 解析の結果、頸動脈洞における独特な血流パターンが、血圧を含む従来の心血管指標の変化と密接に関連していることが明らかになった。
  • さらに、頸動脈壁に存在するPIEZO受容体ファミリーと他の心血管バイオマーカーを組み合わせることにより、血流の生体模倣設計を介した介入の新たな可能性が示唆された。

(037) Xu

📕 書誌情報

[Hemodynamics-based analysis of factors associated with aneurysm rupture in different sides of the internal carotid artery].

W D Xu, Z Shi, B Hu, L J Zhang, G M Lu

Zhonghua Yi Xue Za Zhi, 2021 Jun 22

💬 AI 翻訳タイトル

血行動態に基づく内頸動脈動脈瘤各側面における破裂関連因子の解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、血行動態、形態学、及び臨床的特徴が背側および非背側内頸動脈動脈瘤の破裂リスクに与える影響を明らかにすることを目的とした。
  • 2010年1月から2016年12月までに収集された111例の患者データを用い、頭部CT血管造影画像と計算流体力学（CFD）シミュレーションにより血行動態パラメータ（壁せん断応力、壁せん断応力勾配等）と形態学的データを解析し、logistic回帰分析を実施した。
  • その結果、破裂群は未破裂群に比べ、年齢が若く、女性が多く、高血圧の既往が有意に高いほか、内頸動脈弓の背側に動脈瘤が集中し、血流が複雑、集中、不安定で、血流衝撃領域が狭小であることが示された。
  • 結論として、女性、高血圧、背側部位、血流の集中度および不安定さが内頸動脈動脈瘤破裂の独立した危険因子であり、特に背側に位置する動脈瘤は破裂リスクが高いことが示唆された。

(038) Habibi[21]

📕 書誌情報

Integrating multi-fidelity blood flow data with reduced-order data assimilation.

Milad Habibi, Roshan M D'Souza, Scott T M Dawson, Amirhossein Arzani

Comput Biol Med, 2021 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

多重忠実度血流データの統合と低次元データ同化法の応用

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、実験的測定における低解像度やノイズ、ならびにCFDモデリングに存在する不確実性を克服するために、高忠実度な心血管血流および血行動力学の患者固有モデルの精度向上を図ることである。
  • この目的を達成するために、著者らは動的モード分解（Dynamic Mode Decomposition [DMD]）を用いた線形モデルと逐次カルマンフィルターを組み合わせた計算効率の高い低次元モデルカルマンフィルター（ROM-KF）というデータ同化手法を提案した。
  • 提案手法は、1次元Womersley流、2次元の理想化した動脈瘤、及び3次元の患者固有の脳動脈瘤モデルを用いて評価され、合成実験データを利用することで誤差の定量化が直接可能となった。
  • その結果、ROM-KFは実験と計算のデータセットよりも正確な血流データを提供し、特に近壁部の血行動力学の定量化において大幅な改善を実現した。

(039) Kimura[5]

📕 書誌情報

Newly Identified Hemodynamic Parameter to Predict Thin-Walled Regions of Unruptured Cerebral Aneurysms Using Computational Fluid Dynamics Analysis.

Hidehito Kimura, Susumu Osaki, Kosuke Hayashi, Masaaki Taniguchi, Yuichi Fujita, Takeshi Seta, Akio Tomiyama, Takashi Sasayama, Eiji Kohmura

World Neurosurg, 2021 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学解析を用いた未破裂頭蓋内動脈瘤の壁薄部予測のための新規血行動態パラメータの同定

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、振動せん断指数 (OSI [oscillatory shear index]) が未破裂頭蓋内動脈瘤の壁薄部 (TIWRs [thin-walled regions]) を予測できるかどうかを検討することであった。
  • 方法として、25症例の未破裂動脈瘤を対象に、計算流体力学 (CFD [computational fluid dynamics]) 解析を用い、術中画像と照合可能なカラーマップ上の赤色領域を壁薄部として定義し評価した。
  • 結果、27のTIWRsのうち23が低いOSI領域に一致し、ROC解析ではOSIが0.881の高いAUCを示すなど、TAWSS (time-averaged wall shear stress) や圧力よりも優れた予測因子であることが明らかとなった。
  • 結論として、低いOSIはTIWRsの有意な独立予測因子であることが示され、頭蓋内動脈瘤の脆弱部位評価における独自の血行動態パラメータとしての可能性が示唆された。

(040) Halabi[1]

📕 書誌情報

Neurological manifestations of polyarteritis nodosa: a tour of the neuroaxis by case series.

Cathra Halabi, Erika K Williams, Ramin A Morshed, Mauro Caffarelli, Christine Anastasiou, Tarik Tihan, Daniel Cooke, Adib A Abla, Christopher F Dowd, Vinil Shah, Sharon Chung, Megan B Richie

BMC Neurol, 2021 May 21

💬 AI 翻訳タイトル

結節性多発動脈炎の神経学的症状：症例シリーズによる神経軸の概観

💬 AI 要約

  • 本研究は、結節性多発動脈炎(PAN)に伴う中枢神経系の神経症状という、十分に認識されていない現象を明らかにすることを目的としている。
  • 本稿では、症例シリーズとして3例のPAN患者をレビューし、単神経炎多発症候群や脳・脊髄の血管病変など多様な神経系病変の範囲を示した。
  • 結果として、1例目は単神経炎多発症候群および特徴的な皮膚所見、2例目はサンダークラップ型頭痛と脊髄動脈瘤破裂に起因する脊髄症、3例目は部分血栓形成を伴う頭蓋内動脈瘤に起因する頭痛・延髄症状および内臓動脈瘤に関連する全身症状を呈し、前者2例は治療により寛解したが、3例目は一時改善後に悪化しホスピスケアに移行した。
  • 結論として、PANに関連する中枢神経血管病変の多様なスペクトルに対し臨床医が十分な認識を持つことが、診断の遅延を減少させ迅速な免疫抑制剤治療の促進につながることが示唆された。

(041) Bao

📕 書誌情報

Simulation analysis of aneurysm embolization surgery: Hemorheology of aneurysms with different embolization rates (CTA).

Quan Bao, Xin Meng, Mingcheng Hu, Jian Xing, Dan Jin, He Liu, Jie Jiang, Yanwei Yin

Biomed Mater Eng, 2021

  • Keywords: Intracranial aneurysm, computational fluid dynamics, embolization, numerical simulation
  • DOI
  • PubMed
  • Google Scholar
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

動脈瘤塞栓術のシミュレーション解析：異なる塞栓率における動脈瘤の血行動態（CTA）

💬 AI 要約

  • 本研究は、異なる血管内塞栓率が動脈瘤の発生、進展および治療後の再発に及ぼす影響を明らかにし、治療後の再発要因を特定することを目的としている。
  • 脳動脈瘤患者のcomputed tomography angiography [CTA]データを用い、0%、24%、52%、84%、および100%の血管内塞栓状態をモデル化し、time average wall shear stress、oscillatory shear index、hemodynamics formation index、relative retentive time等の血行力学指標を評価した。
  • その結果、塞栓率が上昇するに連れてtime average wall shear stressやhemodynamics formation indexが徐々に増加し、relative retentive timeが低下する一方で、不完全塞栓群ではoscillatory shear indexが高いことが示された。
  • これらの知見は、高い塞栓率が血流の安定化と脳動脈瘤破裂リスクの低減に寄与することを示唆するとともに、血管接合部の壁が損傷を受けやすい点を明らかにし、動脈瘤予防・治療の理論的基盤を提供している。

(042) Rutkowski[34]

📕 書誌情報

Enhancement of cerebrovascular 4D flow MRI velocity fields using machine learning and computational fluid dynamics simulation data.

David R Rutkowski, Alejandro Roldán-Alzate, Kevin M Johnson

Sci Rep, 2021 May 13

💬 AI 翻訳タイトル

機械学習と計算流体力学シミュレーションデータを用いた脳血管4DフローMRI速度場の強化

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳血管における4DフローMRI速度場の品質向上を目的とし、機械学習と計算流体力学（CFD）シミュレーションデータを統合する方法を検討した。
  • 高解像度の患者特異的CFDデータを用いて畳み込みニューラルネットワークを訓練し、訓練されたネットワークを用いて脳血管データセットから得られるMRI由来の速度場を強化する手法を採用した。
  • テストとして、シミュレーション画像、ファントムデータ、および20人の患者から得られた脳血管4Dフローデータを使用した結果、訓練されたネットワークはノイズ除去、速度誤差の低減、ならびに血管壁近傍における速度定量化と可視化の向上に成功した。
  • この予備的研究は、CFD情報を取り入れた機械学習により脳血管4DフローMRI画像の強化が臨床および実験的解析における定性・定量評価の精度向上に寄与する可能性を示している。

(043) Ishida[10]

📕 書誌情報

Computational Fluid Dynamics for Cerebral Aneurysms in Clinical Settings.

Fujimaro Ishida, Masanori Tsuji, Satoru Tanioka, Katsuhiro Tanaka, Shinichi Yoshimura, Hidenori Suzuki

Acta Neurochir Suppl, 2021

💬 AI 翻訳タイトル

臨床現場における脳動脈瘤のためのComputational Fluid Dynamics

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤の病因における血行動態の重要な役割に着目し、Computational Fluid Dynamics (CFD) の臨床応用についてレビューすることである。
  • 本研究では、患者固有の幾何学的モデルおよびデジタル画像および通信に関する医学 (DICOM) データセットを利用した3次元CT血管造影や3次元回転血管造影から得られた高解像度3D画像を用いてCFDシミュレーションが実施された。
  • 結果として、2003年以降に報告されたCFD研究により、血行動態が動脈瘤の発生、成長、破裂の各段階の理解に一定の貢献を果たしていることが明らかとなった。
  • 結論として、本レビューは、壁せん断応力 (WSS)、振動せん断指数 (OSI)、動脈瘤流入率係数 (AIRC)、および残留流量 (RFV) といった血行動態パラメータに基づく複数の臨床状況でのCFD利用の意思決定プロセスを提示している。

(045) Nada[5]

📕 書誌情報

Studying the effect of stent thickness and porosity on post-stent implantation hemodynamics.

Ayat Nada, Mohammed A Hassan, Mahmoud A Fakhr, Mohamed Tarek I El-Wakad

J Med Eng Technol, 2021 Jul

💬 AI 翻訳タイトル

ステント厚および多孔性がステント留置後の血行動態に及ぼす影響の検討

💬 AI 要約

  • 本研究は、ステント留置後の動脈瘤内血行動態を決定する重要因子であるステントの厚さと多孔性の影響を明らかにすることを目的とした。
  • 本研究では、Computational Fluid Dynamics [CFD] を用い、速度、圧力分布、時間平均壁剪断応力 [TAWSS]、振動剪断指数 [OSI]、相対滞留時間 [RRT] 等の血行動態パラメータを評価し、提案されたステントと市販の3種のステント間で比較検討を行った。
  • 解析の結果、動脈瘤嚢内の流速はより薄いステントや低多孔性ステントで低下し、低多孔性ステントでは TAWS が線形に低下する一方で、厚いステントや高多孔性ステントでは OSI と RRT が顕著に増加することが示された。
  • 最終的に、最小の厚さおよび多孔性を有するステントがステント留置後の血栓形成と治癒に最良の効果をもたらすことが結論付けられたが、提案されたステントは市販ステントに比べ RRT が高く、これが動脈瘤嚢内での血栓成長を促進する可能性があると示唆された。

(046) Nordahl[8]

📕 書誌情報

Morphological and Hemodynamic Changes during Cerebral Aneurysm Growth.

Emily R Nordahl, Susheil Uthamaraj, Kendall D Dennis, Alena Sejkorová, Aleš Hejčl, Jaroslav Hron, Helena Švihlová, Kent D Carlson, Yildirim Bora Suzen, Dan Dragomir-Daescu

Brain Sci, 2021 Apr 19

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤成長過程における形態学的および血行力学的変化

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳動脈瘤の破裂に関連する血行力学的特性の理解を深めるため、動脈瘤成長過程における形態学的および血行力学的変化を解析することを目的とした。
  • 患者特異的な4例の動脈瘤について、初診時と追跡時の画像データからMimicsを用いて形状を抽出し、ANSYSを用いたCFD解析により評価を行った。
  • 結果として、低いWall Shear Stress (WSS)領域において幾何学的拡大が顕著であり、頸部衝突領域近傍では高い速度勾配、大規模な渦状流、ならびに大きなWSS勾配とOscillatory Shear Indexが伴う形状再構築が認められた。
  • 新たな知見として、全症例において初診時から追跡時にかけて運動エネルギーが増加し、この変化が動脈瘤体積の増大と相関することが示唆され、動脈瘤進展の指標としての可能性が示された。

(047) Kim[9]

📕 書誌情報

The quantitative comparison between high wall shear stress and high strain in the formation of paraclinoid aneurysms.

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

Sci Rep, 2021 Apr 12

💬 AI 翻訳タイトル

パラクリノイド動脈瘤形成における高壁面シア応力と高ひずみの定量的比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、CFD解析で得られる高壁面シア応力（WSS）とFSI解析で得られる高ひずみが、頭蓋内パラクリノイド動脈瘤形成にどのように関与するかを定量的に比較することであった。
  • 研究では、CFDおよびFSI解析からそれぞれ高WSSおよび高ひずみの位置を抽出し、37例のパラクリノイド動脈瘤において、動脈瘤形成部位とこれらの位置との距離を算出する手法を採用した。
  • その結果、動脈瘤形成部位から高ひずみ領域までの平均距離が1.74 mm（標準偏差1.04 mm）であったのに対し、高WSS領域までの平均距離は3.33 mm（標準偏差1.18 mm）と明らかに大きな差が認められた。
  • 以上より、FSI解析に基づく高ひずみは頭蓋内動脈瘤形成における重要な血行力学的因子であり、ひずみパラメータは動脈瘤形成の予測および適切な治療方針の解明に寄与すると結論付けた。

(048) Prather[8]

📕 書誌情報

Computational Fluid Dynamics Study of Cerebral Thromboembolism Risk in Ventricular Assist Device Patients: Effects of Pulsatility and Thrombus Origin.

Ray Prather, Eduardo Divo, Alain Kassab, William DeCampli

J Biomech Eng, 2021 Sep 01

💬 AI 翻訳タイトル

心臓補助装置患者における脳塞栓リスクの計算流体力学的研究：パルサティリティおよび血栓発生源の影響

💬 AI 要約

  • 本研究は、心室補助装置設置時におけるアウトフローグラフトの手術的操作を介して脳塞栓のリスク低減が可能か否かという仮説を検証することを目的としている。
  • 本研究では、全パルサティリティ動態下での患者固有条件を考慮した多尺度計算流体力学モデルを用い、結合された[Eulerian-Lagrangian]手法によって血栓の移動を効果的に追跡する計算アプローチが適用された。
  • 予備的な流体解析およびZ検定の結果、吻合角度により左心補助装置(LVAD)が脳循環への流量を約31%向上させうること、また非定常流れのモデル化が残存心室機能を有する心血管シミュレーションに不可欠であり、血栓発生源に応じた最適な吻合角度設定が血栓塞栓率の低減に寄与する可能性が示された。
  • 総合的に、計算結果は明確なLVAD吻合角が最適な実装法であることを示す一方、血栓発生源および吻合角度による血栓塞栓率のトレードオフが存在するため、非定常流れモデルの導入が重要であることが結論付けられた。

(049) Steiger[5]

📕 書誌情報

Recent progress understanding pathophysiology and genesis of brain AVM-a narrative review.

Hans-Jakob Steiger

Neurosurg Rev, 2021 Dec

💬 AI 翻訳タイトル

脳AVMの病態生理及び発生機構の最新進展―ナラティブレビュー

💬 AI 要約

  • 本レビューは、脳動静脈奇形（AVM）の遺伝的性質および病態生理の理解における近年の進展を概観することを目的としている。
  • 胚発生学、炎症、先進画像診断技術、及び流体力学シミュレーションに関する文献を対象としたPubMed検索を実施した。
  • 全ゲノムシーケンス解析により散発性および家族性AVMの遺伝的起源が大部分解明され、先進MRIおよびDSA技術を用いて供給動脈、奇形巣、排出静脈の分割や血流・圧力などの血行動態パラメータの推定に成功したが、CFDによる奇形巣内部の流れの完全なモデリングには至っていない。
  • 胚発生学の分野では脳AVMの理解が大きく進展した一方で、動脈瘤と比較して奇形巣内部の血流構造及びその機械的特性の徹底した解明は未だ達成されていない。

(050) Li[3]

📕 書誌情報

Imbalanced flow changes of distal arteries: An important factor in process of delayed ipsilateral parenchymal hemorrhage after flow diversion in patients with cerebral aneurysms.

Wenqiang Li, Wei Zhu, Jian Liu, Xinjian Yang

Interv Neuroradiol, 2021 Dec

💬 AI 翻訳タイトル

遠位動脈の血流不均衡の変化：脳動脈瘤患者におけるフローディバージョン後の遅発性同側実質内出血の進行過程における重要因子

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳内動脈瘤に対するフローディバージョン後に発生する遅発性同側実質内出血（DIPH）に関連する血行力学的リスク因子を明らかにすることを目的とした。
  • 研究では、2015年1月から2019年1月までに、内頸動脈（ICA）動脈瘤を有しDIPHを発症した6例とDIPHを発症しなかった12例（1:2マッチド対照）を対象とし、端部ICA、中大脳動脈（MCA）、前大脳動脈（ACA）を含む遠位動脈の術後血行力学を計算流体力学（CFD）により解析した。
  • 解析の結果、DIPHに関連する遠位動脈では、DIPHに無関係な遠位動脈と比較して術後の平均速度増加率が有意に高く、またDIPH群は対照群に比べ平均速度の不均衡指数も高いことが明らかとなった。
  • これらの知見は、脳内動脈瘤のフローディバージョン治療後において、遠位動脈における血流増加の不均衡がDIPHの発症過程において重要な役割を果たす可能性を示唆している。

(051) Paccione[1]

📕 書誌情報

Challenges in hemodynamics assessment in complex neurovascular geometries using computational fluid dynamics and benchtop flow simulation in 3D printed patient specific phantoms.

Eric Paccione, Ciprian N Ionita

Proc SPIE Int Soc Opt Eng, 2021 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

3Dプリント患者特異的ファントムを用いた計算流体力学およびベンチトップ流量シミュレーションによる複雑な神経血管形状の血行力学評価における課題

💬 AI 要約

  • 本研究は、3Dプリントされた患者特異的ファントムを用い、計算流体力学（CFD）およびベンチトップ実験による、複雑な神経血管形状における血行力学評価の課題を検討することを目的としている。
  • 研究手法として、頸部狭窄を有する患者の大動脈弓に連結された、脳に至る主要動脈、脳底動脈輪（CoW）およびその枝を含む2体の患者特異的ファントムが作成され、プログラム可能なポンプによって流量パラメータが測定されるとともに、対応する条件でCFDシミュレーションが実施された。
  • 実験とCFDシミュレーションの結果には、主に生理学的圧力下でのファントム幾何学的変化と脈動性や非線形現象を考慮しない簡略化された流出境界条件に起因する大きな差異が認められた。
  • これらの結果は、複雑な患者特異的血行力学をCFDで再現するためには、動的メッシュ挙動の導入および3Dプリントされた血管ファントム固有の幾何学的特徴を考慮する必要性を示している。

(052) Shields[5]

📕 書誌情報

Evaluation of methods to derive blood flow velocity from 1000 fps high-speed angiographic sequences (HSA) using optical flow (OF) and computational fluid dynamics (CFD).

A Shields, S V Setlur Nagesh, C Ionita, D R Bednarek, S Rudin

Proc SPIE Int Soc Opt Eng, 2021 Feb

  • Keywords: Computational Fluid Dynamics, High-Speed Angiography, Neurointerventional Radiology, Neurovascular Disease, Optical Flow, Photon-Counting Detectors
  • DOI
  • PubMed
  • Google Scholar
  • OpenCitations [5]

💬 AI 翻訳タイトル

光学フロー (OF) および Computational Fluid Dynamics (CFD) を用いた1000 fps高速度血管造影(HSA)シーケンスからの血流速度導出手法の評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、1000 fpsで撮影された高速度血管造影(HSA)シーケンスを利用し、光学フロー(Optical Flow)とComputational Fluid Dynamics (CFD)を用いて血流速度を定量化する手法を評価することである。
  • 実験は、一定流量条件下で動作する各種3Dプリントされた患者固有ファントムを用い、HSAにより血流の画像を取得し、開放型のOptical Flowアルゴリズムで速度推定を行い、同一の入口境界条件およびモデル形状を用いたCFDシミュレーション結果と比較する方法で実施された。
  • 結果として、Optical Flowを適用した血流速度推定アルゴリズムの性能が、高速および低速（シミュレーションによる低フレームレート）条件下で評価され、CFDシミュレーションとの比較によりその有用性が示された。
  • 結論として、計算リソースを大量に必要とするCFDシミュレーションと対照的に、HSAを用いた方法は臨床介入中にリアルタイムもしくは迅速に有意な血行動態情報を提供できることを示し、本研究は臨床応用への寄与を示唆している。

(053) Ngo[5]

📕 書誌情報

Comparison of Hemodynamic Visualization in Cerebral Arteries: Can Magnetic Resonance Imaging Replace Computational Fluid Dynamics?

Minh Tri Ngo, Ui Yun Lee, Hojin Ha, Ning Jin, Gyung Ho Chung, Yeong Gon Kwak, Jinmu Jung, Hyo Sung Kwak

J Pers Med, 2021 Mar 30

  • Keywords: cerebral arteries, computational fluid dynamics (CFD), four-dimensional flow magnetic resonance imaging (4D flow MRI), hemodynamics visualization, signal intensity gradient from time-of-flight magnetic resonance angiography (TOF-MRA SIG)
  • DOI
  • PubMed
  • Google Scholar
  • OpenCitations [5]

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈における血行動態の可視化比較：磁気共鳴画像法がComputational Fluid Dynamicsに代わるか？

💬 AI 要約

  • 本研究は、4DフローMRI、TOF-MRA SIG、およびCFD手法を用いて脳動脈における三次元血流および壁面せん断応力（WSS）の評価を比較することを目的とした。
  • 本研究では、16人の健康な被験者に対して主要脳動脈を対象にTOF-MRAおよび4DフローMRIを実施し、内頸動脈、中大脳動脈、および前大脳動脈における流量を測定した。
  • 結果として、CFDがより高い解像度を提供し、CFDと4DフローMRIの両手法で三次元血流パターン及び高WSS領域の評価において概ね一致が見られたものの、内頸動脈分岐部、前大脳動脈および前交通動脈など特定部位では視覚化に相違が認められた。
  • 結論として、4DフローMRI、TOF-MRA SIG、およびCFDは相補的な手法であり、これらを併用することで人間の脳動脈血行動態に関する洞察が一層深まることが示された。

(054) Gabrielyan[1]

📕 書誌情報

A perfusion phantom for ASL MRI based on impinging jets.

Marianna Gabrielyan, M Dylan Tisdall, Christoph Kammer, Christopher Higgins, Paulo E Arratia, John A Detre

Magn Reson Med, 2021 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

インパルシングジェットに基づくASL MRI用パフュージョンファントム

💬 AI 要約

  • 本研究は、動脈スピンラベル（ASL）灌流MRI法およびプロトコルの検証を目的とした新規のパフュージョンファントムを提案するものである。
  • 本ファントムは、蠕動ポンプによって駆動されるインパルシングジェットを活用し、磁気的にラベル付けされた流入流体が灌流コンパートメント内で混合する現象を再現するものであり、ポンプ速度および後ラベリング遅延時間を変化させ、3Dスタックオブスパイラルと2D EPIリードアウトを用いるpseudo-continuous ASLシーケンスによりその性能が評価された。
  • 流体力学シミュレーションと実験的ASL-MRIデータの結果、Buxton一般動態モデルにより適切にフィットする再現性のある信号変化が観測され、ラベルの流出がなく、灌流速度が期待される体積流量と一致することが示された。
  • 結論として、本研究は、インパルシングジェットを用いることで十分に混合されたコンパートメントが形成され、灌流に類似した信号が効果的にシミュレートされるとともに、再現性が高く生理学的に有意な脳灌流指標を提供するため、基礎研究および臨床研究の両面で広範な応用可能性を有することを示している。

(055) Suzuki

📕 書誌情報

[Computational Fluid Dynamics(CFD)].

Tomoaki Suzuki

No Shinkei Geka, 2021 Mar

💬 AI 翻訳タイトル

Computational Fluid Dynamics（CFD）

💬 AI 要約

  • 本研究は、血流シミュレーション及び脳血管疾患の血行動態解析におけるComputational Fluid Dynamics（CFD）の有用性を検討し、特に脳内動脈瘤に焦点を当てたものである。
  • 研究では、CFD解析に必要な基本的な血行動態パラメーターについて説明し、これらのパラメーターの実用的な応用方法が示された。
  • 解析の結果、薄くなった動脈瘤壁に対する破裂リスクとして高圧と低Wall Shear Stress（WSS）が提案され、さらに動脈硬化領域では低WSSと高Oscillatory Shear Indexの組み合わせが病変を特徴付けることが明らかとなった。
  • 以上より、先進的な画像診断技術とCFD解析の組み合わせは、術前シミュレーションや術中の補助として神経外科領域での新たな臨床応用の可能性を示し、CFDソフトウェアの利用が重要であることが示唆された。

(056) Oliveira[6]

📕 書誌情報

Non-Newtonian Blood Modeling in Intracranial Aneurysm Hemodynamics: Impact on the Wall Shear Stress and Oscillatory Shear Index Metrics for Ruptured and Unruptured Cases.

Iago L Oliveira, Gabriel B Santos, José L Gasche, Julio Militzer, Carlos E Baccin

J Biomech Eng, 2021 Jul 01

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤血行動態における非ニュートン血液モデリング：破裂および未破裂症例における壁面せん断応力および振動せん断指数指標への影響

💬 AI 要約

  • 本研究は、破裂および未破裂の頭蓋内動脈瘤（IA）における壁面せん断応力（WSS）や振動せん断指数（OSI）といった血行動態パラメータに対する非ニュートン血液モデルの影響を検討することを目的とした。
  • オープンソースの計算流体力学（CFD）フレームワークを用い、4例の破裂IAおよび4例の未破裂IAに対して、ニュートン流体モデルと非ニュートン流体モデル（CassonおよびCarreau-Yasudaモデル）を適用してシミュレーションを実施した。
  • シミュレーションの結果、非ニュートン流体モデルは全症例においてピーク収縮期のWSSを50％以上過大評価し、また表面平均のOSIを30％以上過小評価することが示されたが、時間および表面平均のWSS指標には最大7％の相対差異しか認められなかった。
  • これらの結果は、頭蓋内動脈瘤の形成、成長および破裂の理解において、ピーク収縮期WSSやOSIなど特定のパラメータの正確な評価が重要な場合、異なる血液レオロジーモデルをCFDシミュレーションに組み入れることが推奨されることを示唆している。

(057) Shi[19]

📕 書誌情報

Machine Learning-Based Prediction of Small Intracranial Aneurysm Rupture Status Using CTA-Derived Hemodynamics: A Multicenter Study.

Z Shi, G Z Chen, L Mao, X L Li, C S Zhou, S Xia, Y X Zhang, B Zhang, B Hu, G M Lu, L J Zhang

AJNR Am J Neuroradiol, 2021 Apr

💬 AI 翻訳タイトル

CTA由来血行動力学を用いた機械学習に基づく小型脳内動脈瘤破裂状態予測：多施設共同研究

💬 AI 要約

  • 本研究は、検出頻度が増加しているものの破裂リスクが十分に理解されていない5 mm未満の小型脳内動脈瘤に対し、臨床、形態および血行動力学情報を組み合わせた機械学習技術を用いて破裂リスクモデルを構築することを目的とした。
  • 2010年1月から2016年12月までの期間に、CTAおよび侵襲的脳血管造影（または手術）で検出された小型動脈瘤のみを有する504人の患者が後ろ向きに登録され、データはトレーニングセット（81%）と内部検証セット（19%）に無作為に分割され、[Computational Fluid Dynamics]シミュレーションから得られた血行動力学パラメータを用いて、サポートベクターマシン、ランダムフォレスト、ロジスティック回帰、およびマルチレイヤパーセプトロンといった各種機械学習モデルが構築された。
  • その結果、サポートベクターマシンはトレーニングセットでAUC 0.88（95%信頼区間 0.85-0.92）、内部検証セットでAUC 0.91（95%信頼区間 0.74-0.98）、そして外部検証セットでAUC 0.82（95%信頼区間 0.69-0.94）を示し、特徴量のランキングでは安定した流れパターン、集中した流入ストリーム、50%未満の流衝撃領域、および振動せん断指数の変動係数が主要な破裂予測因子として同定された。
  • 結論として、本研究は、機械学習、特にサポートベクターマシンが内部および外部検証データセットの両方において小型脳内動脈瘤の破裂状態を効果的に予測可能であることを示し、血行動力学パラメータが最も重要な予測因子であるとの知見を提供した。

(058) Misaki[8]

📕 書誌情報

Inflow Hemodynamics of Intracranial Aneurysms: A Comparison of Computational Fluid Dynamics and 4D Flow Magnetic Resonance Imaging.

Kouichi Misaki, Kazuya Futami, Takehiro Uno, Iku Nambu, Akifumi Yoshikawa, Tomoya Kamide, Mitsutoshi Nakada

J Stroke Cerebrovasc Dis, 2021 May

💬 AI 翻訳タイトル

脳内動脈瘤の流入血行力学：Computational Fluid Dynamicsと4D Flow MRIの比較

💬 AI 要約

  • 本研究は、エンドバスキュラー治療後の破裂および再発に寄与する脳動脈瘤の流入血行力学に着目し、その評価手法としてComputational Fluid Dynamics (CFD)解析と4D Flow Magnetic Resonance Imaging (MRI)の有効性を比較することを目的とした。
  • 23例の破裂していない脳動脈瘤において、CFD解析と4D Flow MRIを用いて視覚的に分類された流入ジェットパターン、瘤口における流入率と近位親動脈の流量の比である流入率比、及び流入速度と近位親動脈の速度の比である速度比といったパラメータを評価し、Shapiro–Wilk検定や対数変換、Pearson相関解析、カイ二乗検定を用いて統計解析を実施した。
  • その結果、CFD解析と4D Flow MRIで評価された流入ジェットパターンに有意な相関（p = 0.008）、流入率比に強い相関（r = 0.801; p < 0.001）、及び速度比に中程度の相関（r = 0.559; p = 0.008）が認められた。
  • 以上の所見から、CFD解析と4D Flow MRIは脳動脈瘤の流入血行力学評価において一貫性の高い結果を示し、臨床における動脈瘤破裂および再発リスク評価のための信頼性のある解析手法として貢献することが示唆された。

(059) Suzuki[1]

📕 書誌情報

Hemodynamic features of an intracranial aneurysm rupture predicted by perianeurysmal edema: A case report.

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

Surg Neurol Int, 2021

💬 AI 翻訳タイトル

周囲動脈瘤浮腫が予測した脳内動脈瘤破裂の血行動態的特徴：症例報告

💬 AI 要約

  • 本研究は、周囲動脈瘤浮腫[perianeurysmal edema]が示唆する潜在的な動脈瘤破裂の血行動態的特徴を症例報告形式で検討することを目的とした。
  • 65歳女性の症例に対し、臨床経過の観察と計算流体力学[CFD]解析を用いて、中大脳動脈動脈瘤における周囲動脈瘤浮腫の血行動態的特徴を評価した。
  • CFD解析により、破裂部位に局在する膨張した瘤球領域で不安定な血行動態応力が観察され、流衝突、圧力上昇、および低壁せん断応力が動脈瘤壁の炎症や薄化に寄与していることが示唆された。
  • これらの所見は、周囲動脈瘤浮腫およびヘモジデリン沈着が動脈瘤からの微小漏出と炎症反応を反映しており、その結果として動脈瘤破裂リスクが増大するため、予防的な外科的介入が第一選択として検討されるべきであることを示している。

(060) Sabotin[17]

📕 書誌情報

Insights into the pathogenesis of cerebral fusiform aneurysms: high-resolution MRI and computational analysis.

Ryan Phillip Sabotin, Alberto Varon, Jorge A Roa, Ashrita Raghuram, Daizo Ishii, Marco Nino, Adam E Galloy, Devanshee Patel, Madhavan L Raghavan, David Hasan, Edgar A Samaniego

J Neurointerv Surg, 2021 Dec

💬 AI 翻訳タイトル

脳紡錘状動脈瘤の病因に関する知見：高解像度磁気共鳴画像法および計算解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、高解像度磁気共鳴画像法および計算形態解析を用いて、脳紡錘状動脈瘤の独自の病態生理を解明することであった。
  • 診断時に破裂していない脳動脈瘤患者に対して3T高解像度磁気共鳴画像法が実施され、動脈瘤壁の増強は下垂体茎の信号正規化を用いて定量評価され、さらに定量的感受性マッピング（QSM）で微小出血が検出され、3種類の紡錘状動脈瘤に対して計算流体力学（CFD）および有限要素解析（FEA）が行われた。
  • 紡錘状動脈瘤は、嚢状動脈瘤に比べて有意に高いコントラスト比および大きな直径を示し、増強を示す紡錘状動脈瘤では参照血管の増強が著しく、微小出血がより頻繁に認められ、これらは動脈瘤の体積および直径の増大と関連していた。
  • 以上の結果から、本研究は、多様な病態生理学的メカニズムが脳紡錘状動脈瘤の形成および進展に寄与していること、並びに先進的な画像診断および計算解析がその不安定性に関する貴重な知見を提供することを示唆している。

(061) Prisco[9]

📕 書誌情報

Concomitant Respiratory Failure Can Impair Myocardial Oxygenation in Patients with Acute Cardiogenic Shock Supported by VA-ECMO.

Anthony R Prisco, Jazmin Aguado-Sierra, Constantine Butakoff, Mariano Vazquez, Guillaume Houzeaux, Beatriz Eguzkitza, Jason A Bartos, Demetris Yannopoulos, Ganesh Raveendran, Mikayle Holm, Tinen Iles, Claudius Mahr, Paul A Iaizzo

J Cardiovasc Transl Res, 2022 Apr

💬 AI 翻訳タイトル

VA-ECMO支持下の急性心原性ショック患者において、同時発生する呼吸不全が心筋酸素化を低下させる可能性

💬 AI 要約

  • 本研究は、VA-ECMO支持下の急性心原性ショック患者において、[north-south syndrome (NSS)]発生時、冠動脈が大動脈弁輪に近接しているという解剖学的特徴に基づき、心臓が脳よりも低酸素血を受け取りやすいという仮説を検証することを目的とした。
  • 本研究では、計算流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）シミュレーションを用いて、VA-ECMO支持下の人間モデルにおける血流を解析し、各大動脈分岐部位に供給される血液が残存心機能とVA-ECMO回路のどちらから由来するかを定量化した。
  • シミュレーションの結果、残存心機能が増加するにつれて、心筋低酸素状態が脳低酸素状態に先立って発生することが明らかとなった。
  • これらの結果は、NSSが発生する条件と、2種類の血流源の不均一な混合が器官固有の酸素供給差異を生じさせるメカニズムを明確に示し、科学的理解の向上に寄与するものである。

(062) Bouhrira[2]

📕 書誌情報

Implementation and characterization of a physiologically relevant flow waveform in a 3D microfluidic model of the blood-brain barrier.

Nesrine Bouhrira, Brandon J DeOre, Peter A Galie

Biotechnol Bioeng, 2021 Jul

💬 AI 翻訳タイトル

血液脳関門の3次元マイクロ流体モデルにおける生理学的に適合した流量波形の実装と特性評価

💬 AI 要約

  • 本研究は、血液脳関門の3次元マイクロ流体モデルにおいて、生理学的に適合した流量を模擬するための低コストかつ広範に適用可能なアプローチの開発を目的としている。
  • プログラム制御可能なlinear actuatorを用いて、定常的なperistaltic pump駆動の流れに振動を重ね、頸動脈内の流れを模擬するシステムが構築された。
  • 実験では、microparticle image velocimetryおよびcomputational fluid dynamics (CFD) により、チャンネル壁に沿った瞬時のせん断応力の周期的な変化と、周期的な流れ分離による再付着点の変動が明らかにされた。
  • これらの結果は、本システムが複雑かつ生理学的に適合した流れプロファイルを形成し、流体分離に伴う流体力学の理解を深め、複雑な流れに対する細胞応答の解明に向けた今後の研究の基盤を提供することを示している。

(063) Yankova[6]

📕 書誌情報

Cerebral arterial architectonics and CFD simulation in mice with type 1 diabetes mellitus of different duration.

Galina Yankova, Darya Tur, Daniil Parshin, Alexander Cherevko, Andrey Akulov

Sci Rep, 2021 Feb 17

💬 AI 翻訳タイトル

異なる期間の1型糖尿病マウスにおける脳動脈構造およびCFDシミュレーション

💬 AI 要約

  • 本研究は、異なる経過期間を持つ薬理学的モデルを用いて、1型糖尿病に伴う脳血管構造の変化を解明することを目的とした。
  • NOD.CB17 Prkdcscidマウスを使用し、磁気共鳴血管造影と定常および過渡CFD（Computational Fluid Dynamics）血流モデリングを組み合わせて脳血管の解析を行った。
  • その結果、糖尿病2ヶ月経過時において、脳動脈の角度や血管断面積などのangioarchitectonicsおよび最大血流速度や流体抵抗などの血行動態パラメータに統計的に有意な変化が認められ、脳血流の非対称性が生じることが明らかとなった。
  • これらの結果は、1型糖尿病が脳循環に及ぼす悪影響を示すとともに、CFDモデリングの実用性を実証しており、薬理学的および前臨床研究における広範な応用可能性を有することを示唆している。

(064) Wüstenhagen[10]

📕 書誌情報

CFD validation using in-vitro MRI velocity data - Methods for data matching and CFD error quantification.

Carolin Wüstenhagen, Kristine John, Sönke Langner, Martin Brede, Sven Grundmann, Martin Bruschewski

Comput Biol Med, 2021 Apr

💬 AI 翻訳タイトル

in-vitro MRI速度データを用いたCFD検証 - データマッチングおよびCFD誤差定量化の手法

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、患者特異的幾何学モデルにおけるCFDによる血流速度予測を、in-vitro MRI速度データと比較することでシミュレーション誤差を定量化し、数値モデルの較正に寄与する点にある。
  • 研究方法として、患者特異的モデルを適切にスケール調整して作製し、Coherent Point DriftおよびIterative Closest Pointアルゴリズムを用いて測定データとCFDデータの位置合わせを行い、共通グリッド上に補間する3段階のルーチンを構築した。
  • その結果、患者特異的脳動脈瘤モデルを用いた実験において、各種誤差定量化アルゴリズムを適用することにより、CFDとMRI速度データ間のグローバルおよびローカルな逸脱を正確に算出することができた。
  • 結論として、本研究で提示された手法は、in-vitro MRI速度データを用いたCFD検証のための堅牢なフレームワークを提供し、診断および治療計画の向上に寄与することが示された。

(065) Bateman[21]

📕 書誌情報

The relationship between cerebral blood flow and venous sinus pressure: can hyperemia induce idiopathic intracranial hypertension?

Alexander Robert Bateman, Grant Alexander Bateman, Tracie Barber

Fluids Barriers CNS, 2021 Feb 04

💬 AI 翻訳タイトル

脳血流と静脈洞圧の関係：ハイパーミアが特発性頭蓋内高血圧症を誘発する可能性はあるか？

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳血流と脳静脈系における圧力低下との関係を特徴付け、ハイパーミアが特発性頭蓋内高血圧症（IIH）に及ぼす影響を検討することを目的とした。
  • 研究では、10件のCT静脈造影データから5件の有用なジオメトリーを作成し、各患者に対して10回のCFD（Computational Fluid Dynamics）シミュレーションを行い、流量範囲は200 mL/分から2000 mL/分であった。
  • 解析の結果、全患者において血流と静脈洞圧との間に相関係数0.99以上の二次的（quadratic）関係が認められ、渦状（vortical）血流がこの現象に大きく寄与していることが明らかとなった。
  • これらの所見は、IIHの診断評価において高血流および血流に起因する回転の度合いを考慮する必要があり、IIHを呈する小児における血流増加が静脈圧上昇を通じた頭蓋内圧の増加を説明する可能性を示唆している。

(066) Zhang[7]

📕 書誌情報

Hemodynamics is associated with vessel wall remodeling in patients with middle cerebral artery stenosis.

Danfeng Zhang, Xinying Wu, Jie Tang, Peng Wang, Guo Zhong Chen, Xindao Yin

Eur Radiol, 2021 Jul

💬 AI 翻訳タイトル

中大脳動脈狭窄患者における血行動態は血管壁リモデリングと関連している

💬 AI 要約

  • 本研究は、高解像度磁気共鳴画像法および[CFD]を用いて、中大脳動脈狭窄における血行動態と血管壁リモデリングパターンとの関連性を評価することを目的とした。
  • 本研究では、50～99%の片側性動脈硬化性中大脳動脈狭窄による最近の虚血性脳卒中または一過性脳虚血発作を呈する40例の患者が前向きに登録され、狭窄部の血管壁を断面走査により評価し、血管壁パラメータおよびtranslesional wall shear stress ratio（WSSR）、狭窄部におけるwall shear stress（WSSs）などの血行動態指標が取得された。
  • 解析の結果、陽性リモデリング群は陰性リモデリング群と比較して、管腔面積が小さく、プラーク面積が大きく、正常壁指数が高く、WSSRおよびWSSsが有意に高い傾向にあり、急性脳卒中の発症例も多いことが示された。
  • これらの結果は、血行動態が動脈硬化性プラークおよび血管壁リモデリングに寄与し、より高い血行動態値を示す患者は脳卒中のリスクが増大する可能性があることを示唆しており、中大脳動脈狭窄における急性脳卒中の発症機序解明に貢献する。

(067) Holmgren[7]

📕 書誌情報

Middle cerebral artery pressure laterality in patients with symptomatic ICA stenosis.

Madelene Holmgren, Karen-Helene Støverud, Laleh Zarrinkoob, Anders Wåhlin, Jan Malm, Anders Eklund

PLoS One, 2021

💬 AI 翻訳タイトル

症候性内頸動脈狭窄患者における中大脳動脈圧左右差

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、症候性内頸動脈狭窄患者において、対側および同側中大脳動脈間の半球圧左右差を検討し、これが内頸動脈、近位中大脳動脈、及び近位前大脳動脈を含む前循環における血流左右差との関連性に及ぼす影響を評価することである。
  • 28人の患者（平均73±6歳、範囲59～80歳、男性21名）を対象に、計算流体力学（CFD）を用いて各患者固有の流量を入力および出力境界に適用し、ΔPMCAを算出するとともに、4DフローMRI (PC-VIPR) により血流速度を計測し、コンピュータ断層撮影血管造影から血管形状を取得した。
  • 結果、対側と同側の中大脳動脈間のΔPMCAは6.4±8.3 mmHg（中央値3.9 mmHg、範囲-1.3～31.9 mmHg, p<0.001）と算出され、内頸動脈（ΔQICA, r = 0.85, p<0.001）及び前大脳動脈（ΔQACA, r = 0.71, p<0.001）との強い線形相関が認められたが、中大脳動脈（ΔQMCA, r = 0.47, p = 0.011）との相関は比較的弱かった。
  • 以上の結果より、CFDにより得られた中大脳動脈圧左右差は、症候性内頸動脈狭窄患者における血行動態障害の程度を評価する有望な生理学的バイオマーカーであると結論付けられる。

(068) Hadad[19]

📕 書誌情報

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

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

AJNR Am J Neuroradiol, 2021 Mar

💬 AI 翻訳タイトル

局所血行動態の影響を受ける領域別脳動脈瘤壁増強：7T MRI研究

💬 AI 要約

  • 本研究は、炎症および不安定性の潜在的バイオマーカーとして提案されている動脈瘤壁増強に対する局所血行動態の影響を検討することを目的とした。
  • 7T MRIおよび3D血管造影により画像化された23例の頭蓋内動脈瘤を対象に、計算流体力学（Computational Fluid Dynamics）を用いて、増強領域と非増強領域の局所流れ条件を比較検討した。
  • 結果として、動脈瘤壁増強領域は全体的に低い壁せん断応力（wall shear stress）を示しつつ、首部では高い壁せん断応力勾配と低い振動（oscillations）が観察され、瘤体や流入口から遠い領域では均一に低い壁せん断応力およびその勾配が認められた。
  • 結論として、本研究は動脈瘤壁増強が、動脈瘤嚢内の部位に応じた局所血行動態と関連しており、首部および流入口近傍では高い壁せん断応力およびその勾配が見られ、瘤体、ドーム、または流入口から遠い領域では低い値が示されることを明らかにした。

(069) Shimizu[16]

📕 書誌情報

Hemodynamic Force as a Potential Regulator of Inflammation-Mediated Focal Growth of Saccular Aneurysms in a Rat Model.

Kampei Shimizu, Hiroharu Kataoka, Hirohiko Imai, Yuto Yamamoto, Tomohiro Yamada, Haruka Miyata, Hirokazu Koseki, Yu Abekura, Mieko Oka, Mika Kushamae, Isao Ono, Susumu Miyamoto, Masanori Nakamura, Tomohiro Aoki

J Neuropathol Exp Neurol, 2021 Jan 01

💬 AI 翻訳タイトル

血行力がラットモデルにおける炎症媒介性嚢状動脈瘤の局所成長の潜在的制御因子として機能する可能性

💬 AI 要約

  • 本研究は、ラットモデルにおける炎症媒介性メカニズムが関与する嚢状動脈瘤の局所成長に対し、[hemodynamic force]が潜在的に調節作用を示すかどうかを明らかにすることを目的とした。
  • 方法として、ラットの左右頸動脈を用いたend-to-side吻合により分岐部で新たな動脈瘤を誘導し、磁気共鳴血管造影による逐次形態観察、計算流体力学（[CFD]）解析、およびferumoxytolを用いたマクロファージイメージングが実施された。
  • 結果、45匹中20匹（44%）に中央値3.2 mmの嚢状動脈瘤が誘導され、これらは形態学的および病理学的にヒトの脳内動脈瘤に類似し、吻合後10日から17日までに局所的成長が観察された。また、低壁せん断応力（[WSS]）と高振動せん断インデックス（[OSI]）の領域が成長部位と一致し、さらにマクロファージの浸潤が同一領域で確認された。
  • 結論として、本実験モデルは、低[WSS]および高[OSI]がマクロファージ媒介による嚢状動脈瘤の局所成長に寄与する可能性を示し、炎症および血流力学が動脈瘤形成と進展に果たす役割について新たな科学的知見を提供する。

(070) Salimi Ashkezari[4]

📕 書誌情報

Analysis of hemodynamic changes from aneurysm inception to large sizes.

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

Int J Numer Method Biomed Eng, 2021 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

動脈瘤の発生初期から大規模段階における血行動態変化の解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳動脈瘤の進展および破裂のリスク因子が多数報告される中、発生初期から大規模段階に至るまでの動脈瘤内血行動態の変化を解析することを目的としている。
  • 研究方法として、4箇所から計88個の動脈瘤を対象に、イメージベースの[CFD]解析を実施し、動脈瘤嚢を縮小させることで3つの初期段階を表現する2種類の合成進展系列（頸部固定型と同時に頸部縮小型）を生成した。
  • 解析の結果、頸部成長型では血流流入量が増加し、頸部固定型では減少する一方、両系列ともに流入ジェットがより集中し、平均流速や壁面剪断応力は低下、ただし頸部固定型の方が減少が速く、さらに動脈瘤内流れは複雑化・不安定化、壁面剪断応力の分布は振動的となり、低壁面剪断応力領域も増加することが明らかになった。
  • 結論として、頸部が固定される動脈瘤は比較的早い段階で安定した血行環境に移行する一方、頸部が成長する動脈瘤はより不利な環境へと進展する可能性が示唆され、本研究は動脈瘤進展に伴う血行動態変化の進化様式の違いについて科学的知見を提供するものである。

(071) Kuribara[3]

📕 書誌情報

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

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

J Stroke Cerebrovasc Dis, 2021 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

Moyamoya病に対する再血管形成術において、術前推定されたグラフト血流量が血行動態の改善に寄与する

💬 AI 要約

  • 本研究は、Moyamoya病患者における再血管形成術後の急性期血行動態変化と、画像ベースのCFD解析により術前に推定されたグラフト血流量との相関関係を評価することを目的とした。
  • 23人の患者の30半球側を対象とし、STAからMCAへのバイパス手術において、CT血管造影データを用いたCFD解析でグラフトの流量（flow rate, FR）を評価し、CTパーフュージョンにより急性期の血行動態変化との相関を解析した。
  • 解析の結果、術前に推定されたグラフトのFRは平均通過時間（mean transit time）変化と中程度の相関があり、脳血流量（cerebral blood flow）および脳血液量（cerebral blood volume）の変化とは弱い相関を示すとともに、年齢やSTAの起始部から分岐部までの径と強い相関が認められた。
  • これらの結果から、画像ベースのCFD解析で術前に推定されたグラフトのFRは再血管形成術後の平均通過時間の改善に寄与し、STAの径が術後血行動態変化の重要な因子であること、並びに脳過剰灌流のリスク評価に活用される可能性を示唆している。

(072) Sasaki

📕 書誌情報

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

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

Gen Thorac Cardiovasc Surg, 2021 May

  • Keywords: Apicoaortic bypass, Cerebral perfusion, Computational fluid dynamics, Energy loss, Flow distribution, Graft design
  • DOI
  • PubMed
  • Google Scholar
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

頂尖大動脈バイパスにおける流量分布およびグラフト設計の計算流体力学シミュレーション

💬 AI 要約

  • 本研究は、頂尖大動脈バイパスのグラフト設計とその流量分布およびエネルギー損失（EL）に及ぼす影響を評価することを目的とした。
  • 30歳の患者から得られた形状および血行動態データを基に、計算流体力学（CFD）シミュレーションを用いてLV‐DsAoバイパスにおける昇大動脈（AsAo）と頂尖大動脈導管への心拍出量（CO）の配分比（50:50、30:70、10:90）を解析し、さらにLV‐DsAoバイパスの代替として仮想LV‐AsAoバイパス手術も実施した。
  • 50:50の配分比において、LV‐DsAoバイパスでは頭部への地域血流（RBF）が全COの16.4％、ELが62.0 mWであったのに対し、LV‐AsAoバイパスではRBFが32.3％、ELが81.5 mWであることが明らかとなった。
  • 両グラフト設計において、LV‐DsAoバイパスではAsAoを通るCOが低下すると頭部へのRBFが減少する一方、LV‐AsAoバイパスでは一定であり、いずれの場合もELはAsAoを通るCOに逆比例して増加する傾向が示され、これにより頂尖大動脈バイパスにおける各グラフト設計の血行動態上の影響に関する理解が深まった。

(073) Sunderland[8]

📕 書誌情報

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

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

Acta Neurochir (Wien), 2021 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

流れの渦の定量解析：中大脳動脈中型動脈瘤の破裂および非破裂の識別

💬 AI 要約

  • 本研究は、患者特有の几何学的形状および計算流体力学（CFD）シミュレーションによる壁せん断応力（WSS）データに基づく従来の解析手法が示すばらつきを踏まえ、脳動脈瘤の破裂リスクをより正確に評価するために、動脈瘤内の渦の時空間特性の解析を試みることを目的とする。
  • 本研究では、47例の中型（4～10 mm）の中大脳動脈動脈瘤患者に対して、3Dデジタルサブトラクションアンギオグラフィーを用いたCFDシミュレーションを実施し、従来指標とともに渦の時空間特性を定量化し統計的解析を行った。
  • 統計的監視学習としてサポートベクターマシン（SVM）を用い、100回のクロスバリデーションにより評価した結果、渦指標単独では従来の幾何学的指標（全精度0.80）に劣るものの、壁せん断応力モデル（全精度0.74）よりは優れていたが、幾何学的指標と壁せん断応力パラメータと組み合わせた場合に精度が向上し、全精度0.85を示した。
  • 以上の結果から、動脈瘤内の渦の時空間特性を解析に組み込むことは、中大脳動脈動脈瘤の破裂と非破裂の鑑別能力を向上させる可能性があり、臨床的意思決定の支援に貢献することが示唆される。

(074) Kim[4]

📕 書誌情報

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

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

Acta Neurochir (Wien), 2021 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

後交通動脈動脈瘤のコイル塞栓術後における再開通と高い振動せん断指数（OSI）との関連

💬 AI 要約

  • 本研究は、後交通動脈（Pcom）動脈瘤におけるエンドバスキュラー治療後の再開通のメカニズムを明らかにすることを目的とした。
  • 本研究では、高解像度三次元デジタル減算法血管造影画像と計算流体力学（CFD）を用い、エンドロミナルコイリング治療を施したPcom動脈瘤において血行動態パラメータを比較解析した。
  • 解析の結果、Pcom分岐点ではピーク圧、ピークせん断応力（WSS）、および振動せん断指数（OSI）に有意差は見られなかったが、動脈瘤部ではOSIが統計的に有意に高く、再開通群では動脈瘤の体積、身長、頸部サイズが有意に大きかった。
  • 結論として、動脈瘤部の振動せん断指数が再開通に最も関連しており、0.01単位のOSI増加に伴い再開通のオッズ比が1.19増加することから、高いOSIが後交通動脈動脈瘤のコイル塞栓術後の再開通と関連していることが示された。

(075) Santos

📕 書誌情報

Stent-Induced Vascular Remodeling in Two-Step Stent-Assisted Coiling Treatment of Brain Aneurysms: A Closer Look Into the Hemodynamic Changes During the Stent Healing Period.

Gabriel B Santos, Iago Oliveira, José L Gasche, Julio Militzer, Carlos E Baccin

J Biomech Eng, 2021 Mar 01

  • Keywords: computational fluid dynamics, hemodynamics, intracranial aneurysm, stent-induced vascular remodeling, two-step stent-assisted coiling
  • DOI
  • PubMed
  • Google Scholar
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤の二段階ステント補助コイリング治療におけるステント誘発血管再構築：ステント治癒期間中の血行動態の詳細解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤に対する二段階ステント補助コイリング治療において、ステント誘発血管再構築がステント治癒期間中の局所血行動態に及ぼす影響を明らかにすることである。
  • 本研究では、四例の分岐型動脈瘤に対して、計算流体力学 (CFD) を用いた血流解析を実施し、治癒期間中の血行動態を評価した。
  • 解析の結果、局所血管の幾何学的変化により動脈瘤内の血行動態および剪断応力の分布に大きな変化が認められたものの、その変化傾向は症例間で一貫していなかった。
  • 以上から、ステント治療後の動脈瘤における血行動態評価には、初期治療段階における血管再構築の影響を考慮する必要があることが示唆された。

(076) Gaidzik[10]

📕 書誌情報

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

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

Clin Neuroradiol, 2021 Sep

💬 AI 翻訳タイトル

被検体固有ウィリス動脈輪形状における血行動態データ同化

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、被検体固有のウィリス動脈輪（CoW）の血行動態を高い確実性で予測するために、完全な4D位相対比磁気共鳴画像（PC-MRI）データと数値モデル（計算流体力学 [CFD] シミュレーション）を統合するデータ同化 (DA) 手法を提案することである。
  • 本研究では、局所集団変換カルマンフィルタ (LETKF) を用いて、各種データソースを効果的に組み合わせ、被検体固有のCoW形状における三次元速度場の過渡状態推定を実施した。
  • 評価の結果、データ同化ステップ後に速度場の状態推定における不確かさが最大90%削減され、PC-MRIデータの解像度以下の血管部位（例：後交通動脈）における速度値も得られ、さらに壁面せん断応力の不確かさもCFD単独モデルに比べ2分の1に低減された。
  • これにより、データ同化手法が複数のデータソースを統計的に適切に組み合わせることで血管流に関する詳細な情報提供と不確かさの低減に寄与する可能性を示し、脳動脈系のCFD解析における科学的発展に貢献することが明らかとなった。

(077) Gholampour[13]

📕 書誌情報

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

Seifollah Gholampour, Saeed Mehrjoo

Neurosurg Rev, 2021 Jun

💬 AI 翻訳タイトル

小径頭蓋内動脈瘤の血行動態変化および破裂リスクに対する分岐の影響

💬 AI 要約

  • 本研究は、分岐が小径中大脳動脈瘤における血行動態変化および破裂リスクにどのような影響を与えるかを評価することを目的としている。
  • 21名の健常被験者、19名の分岐を伴う動脈瘤患者および19名の動脈瘤患者から得られた中大脳動脈の3D解剖学的モデルを生成し、計算流体力学（CFD）解析を用いて分析を実施した。
  • 解析結果として、健常者の親動脈における血流路に分岐が存在することで、最大速度、流量、壁面せん断応力（WSS）がそれぞれ25.8%、38.6%、11.1%減少し、動脈瘤の頸部および嚢部では最大速度と流量がそれぞれ1.65〜2.1倍に減少、一方でWSSの最大値とフェーズラグがそれぞれ12.8%〜13.9%および10.2%〜40.4増加したことが明らかになった。
  • これらの結果から、分岐の存在は動脈瘤における破裂予測指数を増加させ、同等条件下で動脈瘤の破裂確率を19.9%高めることが示唆され、分岐が頭蓋内動脈瘤の破裂リスクに重要な影響を及ぼす要因であることが結論付けられた。

(078) Najafi[14]

📕 書誌情報

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

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

J Neurointerv Surg, 2021 May

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤に対する計算流体力学において、内頚動脈流入率はどの程度患者特異的である必要があるか？

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳動脈瘤の計算流体力学（CFD）モデルにおいて、一般的な流入条件と比較して患者特異的な内頚動脈流入率の影響を評価することを目的とした。
  • 24人の患者の内頚動脈流量を2次元cine位相差MRIにより測定し、3次元回転血管造影からCFDモデルを作成、パルス状流入条件をMRI測定データに基づいて直接適用する方法と、患者特異的なサイクル平均流量 [Qavg] によりスケールした高齢者用平均波形を用いて推定する方法とで比較を行った。
  • シミュレーションの結果、時間平均壁面剪断応力 (TAWSS)、振幅剪断指標 (OSI)、およびスペクトルパワー指標 (SPI) などの血行動態パラメーターにおいて、両手法間で良好な定性的な一致が認められ、各指標の相関係数は中程度から強固なものであり、特に患者特異的な波形を使用した場合にOSIの相関が顕著に改善された。
  • 本研究は、一般的な流入率を用いたCFDモデルでも名目的な血行動態リスクに基づく動脈瘤のリスク層別化が可能である一方、患者特異的なサイクル平均流量 [Qavg] の測定を導入することによりモデル間の一致性が大幅に向上し、動脈瘤イメージングプロトコルにおけるリスク評価の改善が期待できると結論付けた。

(079) Salimi Ashkezari[12]

📕 書誌情報

Hemodynamic conditions that favor bleb formation in cerebral aneurysms.

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

J Neurointerv Surg, 2021 Mar

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤におけるブレブ形成を促進する血行動態的条件

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳内動脈瘤におけるブレブ形成と動脈瘤の血行動態および幾何学的特性との関連性を検討することを目的とした。
  • 合計270個の脳動脈瘤（199名の患者）を対象に、術前画像から構築された患者固有の血管モデル上でブレブの有無を視覚的に識別・マーキングし、ブレブ除去後のモデルおよびブレブ未形成例に対して計算流体力学（CFD）解析を実施した。
  • 解析の結果、ブレブ形成を伴う動脈瘤は、強力かつ集中したinflow jet、高速で複雑かつ不安定な血流パターン、より大きな最大壁せん断応力（WSS）、集中化・振動するWSS分布、さらに大きさ、伸長性、広いネック、不規則な形状といった特徴を有することが統計的に有意に認められた。
  • これらの結果は、強力な流入ジェットや不安定な血流パターン、集中化および振動性のWSS分布などの血行動態的および幾何学的特徴がブレブ形成を促進することを示しており、これらの不利な特徴を持つ大きく伸長性や不規則な形状の動脈瘤は臨床において不安定性の評価に寄与する可能性が示唆された。

(080) Li[2]

📕 書誌情報

Haemodynamics in a patient-specific intracranial aneurysm according to experimental and numerical approaches: A comparison of PIV, CFD and PC-MRI.

Yujie Li, Yuuya Yoneyama, Haruo Isoda, Masaki Terada, Takafumi Kosugi, Takashi Kosugi, Mingzi Zhang, Makoto Ohta

Technol Health Care, 2021

  • Keywords: Comparison, computational fluid dynamics (CFD), haemodynamics, intracranial aneurysms, particle image velocimetry (PIV), phase-contrast magnetic resonance imaging (PC-MRI)
  • DOI
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  • OpenCitations [2]

💬 AI 翻訳タイトル

実験的及び数値的手法による患者特異的頭蓋内動脈瘤の血行動態：PIV、CFDおよびPC-MRIの比較

💬 AI 要約

  • 本研究は、患者特異的脳動脈瘤モデルにおける血行動態解析手法として、CFD（Computational Fluid Dynamics）、PIV（Particle Image Velocimetry）、PC-MRI（Phase-Contrast Magnetic Resonance Imaging）を用いた場合の特性を比較することを目的とした。
  • 実験では、PIVとPC-MRI用に作製されたin vitro（試験管内）シリコン動脈瘤モデルと、同一形状を再現したin silico（計算機内）モデルを用いたCFD解析が実施された。
  • その結果、PIVとCFD間で2次元の速度ベクトル及び大きさにおいて良好な一致が示され、PC-MRIとCFD間で3次元流れパターンに類似性が認められた一方、PC-MRIモデルの形態的不一致が局所流動パターンの計測に影響を及ぼすことが明らかとなった。
  • これらの知見は、動脈瘤における血行動態解析にCFD技術が有効であることを裏付けるとともに、各手法における精度と正確性に影響を及ぼす要因の理解の重要性を示している。