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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
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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：2021-01-01 - 2021-12-31
    • 要約用 AI/LLM：gpt-4.1-2025-04-14 (OpenAI, 2025-04)
    • データ更新日：2025-04-18

(001) Zhai [6]

📕 書誌情報

Case Report: Dynamic Changes in Hemodynamics During the Formation and Progression of Intracranial Aneurysms.

Xiaodong Zhai, Yadong Wang, Gang Fang, Peng Hu, Hongqi Zhang, Chengcheng Zhu

Front Cardiovasc Med, 2021

  • Keywords: computational fluid dynamics, dynamic changes, hemodynamic analysis, intracranial aneurysms, natural history

  • DOI: 10.3389/fcvm.2021.775536

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  • OpenAlex

    • Cited by: 6
    • FWCI: 1.092
    • Citation Percentile: 99.99 🌟

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💬 AI 翻訳タイトル

症例報告：脳動脈瘤の形成および進展における血行動態の動的変化

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤（IA）の形成、進展、破裂に関する血行動態の動的変化を実際の症例を通じて明らかにすることである。
  • 二例の患者の画像データを用いて、計算流体力学（CFD）解析により血行動態の変化を評価し、IAの発症および進展のメカニズムを検討した。
  • CFD解析の結果、IAの形成および進展は動的なプロセスであり、高速集中ジェット流入、渦構造を伴う流れ、極めて高い壁面せん断応力(WSS)、および急峻なWSS勾配(WSSG)がIAの発症と関連していることが示唆された。
  • 本研究は症例数が少ないものの、医用画像に基づくCFD解析によってIAの血行動態的メカニズムに関する独自の知見を提供しており、今後の更なる検討が必要である。

(002) Tang [16]

📕 書誌情報

Morphological and Hemodynamic Characteristics Associated With the Rupture of Multiple Intracranial Aneurysms.

Xiaoyu Tang, Longjiang Zhou, Lili Wen, Qi Wu, Xiaochang Leng, Jianping Xiang, Xin Zhang

Front Neurol, 2021

  • Keywords: DSA (digital subtraction angiogram), aneurysm rupture, hemodynamic parameters, intracranial mirror aneurysms, morphologic parameters

  • DOI: 10.3389/fneur.2021.811281

  • Article

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    • Cited by: 16
    • FWCI: 2.73
    • Citation Percentile: 99.99 🌟

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💬 AI 翻訳タイトル

複数性脳動脈瘤破裂に関連する形態学的および血行動態学的特性

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、患者要因を除外した上で複数性脳動脈瘤破裂に関連する形態学的および血行動態学的因子を特定し、動脈瘤破裂リスク評価の統計モデルを構築することであった。
  • 本研究では、52例104個のミラー脳動脈瘤のDSAデータを用い、三次元再構築および数値流体力学（CFD）シミュレーションにより21項目の形態学的・血行動態学的パラメータを算出し、多変量ロジスティック回帰分析を用いて独立したリスク因子を同定した。
  • その結果、破裂群と非破裂群間で19項目中15項目に有意差が認められ、ブレブ形成、ネック幅、サイズ比が破裂の独立因子であり、これらに基づいて構築した予測モデルのAUC値は0.901であった。
  • 本モデルは外部検証コホートにおいて感度100%、特異度88.46%となり、ブレブ形成、ネック幅、サイズ比が動脈瘤破裂状態の独立関連因子であること、ならびに当該モデルが高リスク動脈瘤の特定に有用である可能性が示唆された。

(003) Chen [8]

📕 書誌情報

Hemodynamic analysis and implantation strategies of delayed intracranial aneurysm rupture after flow diverter treatment.

Shiyao Chen, Bin Bai, Nan Lv, Yunzhang Cheng, Bin Ji

Ann Transl Med, 2021 Dec

💬 AI 翻訳タイトル

フローダイバータ治療後の遅発性脳動脈瘤破裂に対する血行力学的解析およびインプラント戦略の検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、フローダイバータ（flow diverter: FD）治療後の遅発性脳動脈瘤破裂の機序を明らかにし、異なるFDインプラント戦略がこの合併症回避に与える血行力学的影響を検討することである。
  • 方法として、形態が類似した内頸動脈（internal carotid artery: ICA）動脈瘤2例（1例はFD治療後に破裂、もう1例は回復）を対象とし、3種のFDインプラント戦略（均一金属被覆率30％、遠位増密化40%・近位30％、近位増密化40％・遠位30％）を想定して仮想的FD配置とCFD（computational fluid dynamics）解析を行った。
  • その結果、FD留置により動脈瘤内への流入血流速度および全体の壁面せん断応力（wall shear stress: WSS）が減少したが、破裂例では依然として流入ジェット衝突や高WSS領域が持続し、壁圧は上昇した。
  • 近位増密化FD戦略は血流速度とWSSの最大減少、高WSS領域の効果的縮小、壁圧低下という最良の血行力学的効果を示し、治療後の動脈瘤破裂リスク軽減に有望であることが示唆された。

(004) Jiang [4]

📕 書誌情報

Design and evaluation of an air-insulated catheter for intra-arterial selective cooling infusion from numerical simulation and in vitro experiment.

Miaowen Jiang, Ming Li, Yuan Gao, Zhichen Yin, Yuchuan Ding, Yufeng Zheng, Shiqiang Zheng, Chuanjie Wu, Ang Li, Jiancheng Fang, Xunming Ji

Med Eng Phys, 2022 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

数値シミュレーションおよびin vitro実験による動脈内選択的冷却灌流用空気断熱カテーテルの設計と評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、急性虚血性脳卒中患者の神経保護のための動脈内選択的冷却灌流（IA-SCI）に用いる空気断熱カテーテルを設計・製造し、その熱絶縁性能を評価することである。
  • 空気断熱カテーテルは押出成形技術により作製され、数値流体力学（CFD）ベースの熱力学・血流力学モデルを用いてカテーテルの熱伝導性が評価された。
  • in vitro実験では、4°Cの灌流液（20 ml/min）が空気断熱カテーテルの遠位先端で14.2°C±0.2°Cまで昇温し、市販カテーテル（30°C）に比べて有意に低い温度を維持できた。
  • さらに人工循環系の中大脳動脈内模擬血液の温度低下（29.7°C±0.1°C）および生体熱伝達モデルによる脳組織冷却効果が確認され、空気断熱カテーテルは高い冷却効率により治療的低体温療法の有望な介入カテーテルとなる可能性が示唆された。

(005) Gao [9]

📕 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

  • Keywords: Anterior communicating artery, Cerebral aneurysms, Computational fluid dynamics, Hemodynamic stresses, Vascular bifurcation

  • DOI: 10.1016/j.jocn.2021.12.005

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    • Cited by: 9
    • FWCI: 1.138
    • Citation Percentile: 70.92

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💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈分岐頂部における前交通動脈（Acom）動脈瘤の発生には高い血行動態ストレスが関与する

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、計算流体力学（CFD）解析を用いて前交通動脈（Acom）動脈瘤形成に関連する血行動態ストレスを調査することである。
  • Acom動脈瘤を有する20例および対照20例から得られた前大脳動脈（ACA）分岐部の三次元形状をCFD解析に用い、総圧・動圧・壁せん断応力（WSS）・渦度・ひずみ速度などの血行動態ストレスを評価した。
  • 分岐頂部の直接衝突中心では総圧が最大であったが、壁せん断応力・動圧・渦度・ひずみ速度は最小であり、両娘枝方向に移動するにつれてこれらは急速に増加し最大値に達した。また、ACA分岐角はAcom動脈瘤症例で有意に大きく（P<0.001）、大多数の動脈瘤は高い血行動態ストレスが加わる小さい娘枝またはA1セグメントとより小さい角度をなす娘枝側へ偏位していた（P<0.05）。
  • 動脈瘤形成後は動脈瘤ドーム部での血行動態ストレスが、動脈瘤発生部位での仮想摘除後の値に比べて有意に低下しており（P<0.001）、Acom動脈瘤の発生は局所的な異常高値の血行動態ストレスの低減と密接に関連していることが示唆された。

(006) Fujimura [9]

📕 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: 10.3171/2021.8.JNS211452

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    • Cited by: 9
    • FWCI: 1.011
    • Citation Percentile: 70.92

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💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤発生の計算流体力学的解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤の新規発生（de novo）部位に関連する血行力学的因子を、動脈瘤発生前後で撮影された血管造影画像を用いて検討することである。
  • 方法として、既存の脳動脈瘤とは異なる部位に新たな動脈瘤を発症した10症例について、発症前の血管画像から血管形状を再構築し、さらに動脈瘤を認めない34部位を対照とし、CFD（Computational Fluid Dynamics）解析により動脈壁に作用する血行力学的パラメータを算出した。
  • 結果として、すべてのde novo症例において、動脈瘤発生領域は壁面剪断応力発散（Wall Shear Stress Divergence, WSSD）が最大となる点と一致し、また圧力損失係数（Pressure loss coefficient, PLc）が対照群と比較して有意に高値を示した（p < 0.01）。
  • 結論として、分岐部頂点への血流衝突や渦を伴う二次流により大きな張力と圧力損失が動脈壁に作用し、その両者が高い領域で動脈瘤が発生しやすい可能性が示唆され、本研究は脳動脈瘤発生における新たな血行力学的指標の有用性を示した。

(007) Fujimura [10]

📕 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

新規第2世代フローダイバーターDerivo塞栓デバイスによる脳内動脈瘤治療における血行動態的特性と臨床転帰

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、新規第2世代フローダイバーターであるDerivo塞栓デバイスによって治療された脳内動脈瘤における血行動態特性と臨床転帰との関連を、数値流体力学（CFD）を用いて検討することである。
  • 2017年から2019年にかけて2施設で後ろ向きに収集されたデータを用い、23例中17症例にCFD解析を実施し、動脈瘤完全閉塞群と残存群で血行動態および形態学的パラメータの統計比較を行った。
  • エネルギー損失（energy loss）/体積は完全閉塞例において、ステント留置前後ともに有意に大きく（P < 0.05）、またremnant群ではinflow concentration indexが有意に高く、inflow area ratioが有意に低値を示した（いずれもP < 0.05）。
  • CFD解析の結果、動脈瘤内を通過する血流によるエネルギー損失量および動脈瘤への流入集中が、完全閉塞と動脈瘤残存の判別における最重要因子であることが明らかとなった。

(008) Yuan [3]

📕 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

  • Keywords: computational fluid dynamic, hemodynamics, middle cerebral artery bifurcation aneurysms, recurrence

  • DOI: 10.2147/CIA.S326635

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    • Cited by: 3
    • FWCI: 0.253
    • Citation Percentile: 71.08

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💬 AI 翻訳タイトル

完全塞栓後の中大脳動脈分岐部動脈瘤の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）手法を用いて、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明らかにすることである。
  • 2014年1月から2019年1月までにコイルのみで完全塞栓された92例のMCABAを対象に、術前および術直後の3D-デジタルサブトラクション血管造影（DSA）を用いたモデリングと、再発群および非再発群の血行動態パラメータを比較・解析した。
  • 術前では再発群・非再発群間で空間平均壁せん断応力（SAWSS）、最大壁せん断応力（MWSS）、速度、または振動せん断指数（OSI）に有意差は認められなかったが、塞栓後における動脈瘤ネック部のWSSおよび流速が高い場合、再発と関連していた。
  • これらの知見は、塞栓後の分岐部動脈瘤（bifurcation IA）の再開通評価および臨床的管理における有用な指標となる可能性が示唆された。

(009) Farnoud [16]

📕 書誌情報

Pulsatile Bi-Directional Aerosol Flow Affects Aerosol Delivery to the Intranasal Olfactory Region: A Patient-Specific Computational Study.

Ali Farnoud, Hesam Tofighian, Ingo Baumann, Andrew R Martin, Mohammad M Rashidi, Micheal P Menden, Otmar Schmid

Front Pharmacol, 2021

  • Keywords: bi-directional aerosol delivery, computational fluid dynamics, large eddy simulations, nose to brain drug delivery, olfactory region, pulsatile drug delivery

  • DOI: 10.3389/fphar.2021.746420

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    • Cited by: 16
    • FWCI: 2.668
    • Citation Percentile: 72.41

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💬 AI 翻訳タイトル

拍動性双方向エアロゾル流による鼻腔嗅覚領域へのエアロゾル投与への影響：患者個別対応型計算流体力学（CFD）解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、鼻腔嗅覚領域への標的薬物送達において、拍動性双方向エアロゾル流の影響を患者固有のCFD（計算流体力学）モデルを用いて評価することである。
  • 1 µmのエアロゾル粒子を用い、片側鼻孔から吸入、反対側から呼気を行う条件下で定常流および周波数45 Hzの拍動流（ともに流量4 L/min）によるエアロゾル挙動と沈着効率（DE）を解析した。
  • 拍動流条件では、定常流に比べて鼻腔および嗅覚領域における沈着効率（DE）は低下し、流れの右左非対称性も軽減されたが、嗅覚領域の局所的なエアロゾル投与量は吸入側に集中し、排気側では著しく低かった。
  • この結果は、拍動流によって右左の投与ムラは緩和されるものの完全な均一化は困難であり、吸入側を標的とした投与や両側を交互に用いることで均一な薬物送達が可能となることを示している。

(010) Dilba [4]

📕 書誌情報

The Association Between Time-Varying Wall Shear Stress and the Development of Plaque Ulcerations in Carotid Arteries From the Plaque at Risk Study.

Kristine Dilba, Dianne H K van Dam-Nolen, Suze-Anne Korteland, Anja G van der Kolk, Mohamed Kassem, Daniel Bos, Peter J Koudstaal, Paul J Nederkoorn, Jeroen Hendrikse, M Eline Kooi, Frank J H Gijsen, Anton F W van der Steen, Aad van der Lugt, Jolanda J Wentzel

Front Cardiovasc Med, 2021

  • Keywords: MRI, atherosclerotic cardiovascular disease, carotid, computational fluid dynamics, risk, shear stress (fluid), ulceration

  • DOI: 10.3389/fcvm.2021.732646

  • Article

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    • Cited by: 4
    • FWCI: 0.667
    • Citation Percentile: 72.41

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💬 AI 翻訳タイトル

動的壁面せん断応力（WSS）と頸動脈プラーク潰瘍形成との関連性：Plaque at Risk研究からの検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頸動脈プラークの潰瘍形成に対する時間依存的な壁面せん断応力（WSS）パラメータの影響を明らかにすることである。
  • 対象は、ベースラインと2年後の追跡で頸動脈CTAおよびMRIを施行した18例（潰瘍発生群6例と同等のMRIプラーク特性を有する対照群12例）であり、CFD（数値流体力学）解析によりWSS、OSI（oscillatory shear index）、RRT（relative residence time）を算出し、各群間やプラーク内潰瘍部位・非潰瘍部位で統計学的比較を行った。
  • 潰瘍群は最大WSSに有意差を示さなかったが、最大OSIおよび最大RRTがコントロール群よりも有意に低値であり、潰瘍部位は非潰瘍部位と比較して平均WSSが高く、平均OSIおよびRRTが低かった。
  • 高WSS（WSS>4.3Pa）および低RRT（RRT<0.25Pa）は潰瘍形成と有意に関連し、壁厚補正後も有意な関連が維持されたことから、プラーク内で高WSS・低RRT領域が潰瘍発生リスク増加と関連することが示唆された。

(011) Zhai [11]

📕 書誌情報

Risk Factors for Pericallosal Artery Aneurysm Rupture Based on Morphological Computer-Assisted Semiautomated Measurement and Hemodynamic Analysis.

Xiaodong Zhai, Jiewen Geng, Chengcheng Zhu, Jiaxing Yu, Chuanjie Li, Nan Jiang, Sishi Xiang, Gang Fang, Peng Hu, Hongqi Zhang

Front Neurosci, 2021

  • Keywords: hemodynamic analysis, intracranial aneurysm, morphology parameters, pericallosal artery aneurysm, risk of rupture

  • DOI: 10.3389/fnins.2021.759806

  • Article

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    • Cited by: 11
    • FWCI: 1.264
    • Citation Percentile: 70.92

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💬 AI 翻訳タイトル

形態学的コンピューター支援半自動測定および血行動態解析に基づく脳梁周囲動脈瘤破裂の危険因子

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、形態学的コンピューター支援半自動測定（CASAM）および血行動態解析に基づき、脳梁周囲動脈瘤（PAA）の破裂危険因子を検討することである。
  • 方法として、脳動脈瘤（IA）データベースからPAAを有する患者を選択し、CASAMを用いて形態学的パラメータを測定し、計算流体力学（CFD）シミュレーションにより破裂群と未破裂群の血行動態の差異を評価した。
  • 結果として、未破裂PAAと比較して、破裂PAAは有意に高いアスペクト比（AR）、平均正規化壁せん断応力（NWSS）、平均振動性せん断指標（OSI）を示し、多変量解析では高い平均OSIがPAA破裂の独立した危険因子であることが示された（OR=6.45, 95% CI 1.37-30.32, P=0.018）。
  • 結論として、本予備的研究は破裂PAAと未破裂PAAの間に形態学的および血行動態学的な差異が存在し、特に平均OSIの高さがPAA破裂の独立した危険因子であることを示唆するものである。

(012) Tercanlı [3]

📕 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

  • Keywords: Anticoagulants, Computational fluid dynamics, Flow diverter, Lagrangian coherent structures, Warfarin

  • DOI: 10.1016/j.jocn.2021.10.007

  • Article

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    • Cited by: 3
    • FWCI: 0.379
    • Citation Percentile: 43.44

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💬 AI 翻訳タイトル

ラグランジュコヒーレント構造を用いた患者特異的脳動脈瘤のフローダイバーターステント治療における抗凝固薬使用の効果の検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、抗凝固薬がフローダイバーターによる治療を受けた脳動脈瘤部の血行力学に与える影響を明らかにすることである。
  • 方法として、49歳女性の左眼動脈傍動脈瘤のデジタルサブトラクションアンギオグラフィ（DSA）画像から数値モデルを構築し、Carreau-Yasudaモデルで血液粘度を定義し、ワルファリン投与による粘度モデルの係数を調整した5心周期にわたる数値シミュレーションおよびラグランジュコヒーレント構造解析を実施した。
  • 解析の結果、抗凝固薬の使用により血液の粘性が低下し、多量の血流が動脈瘤内に流入し、25,000個の流体粒子のうち12%のみが動脈瘤内に残存したことが明らかとなった。
  • さらに、ワルファリン添加血液と通常血液の血流間の差異は心拍を重ねるごとに拡大し、抗凝固薬の影響を考慮しない場合、患者特異的CFDモデルの有効性が損なわれることが示唆された。

(013) Liu [2]

📕 書誌情報

Hemodynamic analysis for endovascular treatment in small unruptured intracranial aneurysms: a matched comparison study of flow diverter versus LVIS.

Jian Liu, Wenqiang Li, Yisen Zhang, Kun Wang, Xinjian Yang, Ying Zhang

Chin Neurosurg J, 2021 Dec 01

💬 AI 翻訳タイトル

小型未破裂脳動脈瘤に対する血管内治療の血行動態解析：フローダイバーター対LVISのマッチド比較研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、小型未破裂脳動脈瘤 (UIA) の血管内治療において、異なるステントおよびコイル充填による血行動態の変化を評価し、フローダイバーター（PED）とLVIS補助コイリングの治療効果を比較することである。
  • 方法として、PEDで治療を受けた51例とLVISステントによるコイル塞栓術を受けた51例（マッチドコントロール）を対象とし、両群間で数値流体力学（CFD）解析を実施し、血行動態変化および臨床転帰を比較した。
  • その結果、両群間で手技合併症の差は認められなかったが、初回血管造影フォローアップではLVIS群の完全閉塞率がPED群より有意に高かった（98.0% vs. 82.4%）。しかし長期的にはPED群の完全閉塞率がLVIS群を上回り、血行動態パラメータの減少比もLVIS群で有意に高かった。
  • 結論として、PEDおよびLVISの両者ともに小型UIAに対し安全かつ有効であったが、LVIS補助コイリングはPEDと比較してより大きな動脈瘤内血行動態変化をもたらし、特に動脈瘤頸部の血行動態が転帰の鍵となる可能性が示唆された。

(014) 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: 10.3390/life11111271

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    • Cited by: 4
    • FWCI: 0.678
    • Citation Percentile: 59.23

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💬 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療法と機械的血栓除去術の統合モデル化：ステントリトリーバー構成と血栓溶解機構の関係性の解明

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、急性虚血性脳卒中治療における静脈内血栓溶解療法（IVT）と機械的血栓除去術（MT）の統合効果、およびさまざまな理想化したステントリトリーバー配置による生理学的相互作用を数値シミュレーションにより検証することである。
  • 方法として、患者特異的三次元内頸動脈終末部の幾何学モデルを再構築し、中大脳動脈（MCA）分枝に人工血栓を設置、各種ステント径および配置による理想化ステントリトリーバー構成で再開通時間および溶解パターンを評価した。
  • その結果、ステントリトリーバーを使用しない場合に最速の再開通が観察され、ステントリトリーバーの径が大きいほど血栓溶解時間は増加した。血栓溶解には軸方向透過および放射方向透過の2つの機構があり、すべての構成で軸方向透過が主な溶解経路であったが、ステントによる流路形成により放射方向にも溶解が生じるものの進行は遅かった。
  • 数値モデルを用いることでIVTとMTの複雑な生理学的関係性が明らかとなり、2種類の血栓溶解メカニズムの同定は今後の治療法改善への基礎となると考えられる。

(015) Chen [7]

📕 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: 10.1016/j.fmre.2021.09.019

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 7
    • FWCI: 1.167
    • Citation Percentile: 60.46

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💬 AI 翻訳タイトル

高解像度磁気共鳴画像法と数値流体力学的手法を組み合わせた非侵襲的頭蓋内壁せん断応力評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内動脈壁せん断応力（wall shear stress, WSS）とアテローム性プラークの関連を、非侵襲的な高解像度MRIデータと数値流体力学（computational fluid dynamics, CFD）技術を組み合わせて評価することである。
  • 方法としては、軽度狭窄を有する中大脳動脈（middle cerebral artery, MCA）患者と健常者の3次元T1強調高解像度磁気共鳴画像（3DT1 HR-MRI）からCFDモデルを構築し、画像解像度およびスライス厚に基づく3次元位置合わせを行った。
  • 結果として、健常者MCAにおいては腹側-下壁のWSSが背側-上壁より低く、MCAカーブの内壁でも外壁よりWSSが低いこと、アテローム性MCAにおいても同様に低WSS領域にプラーク形成が見られることが示され、正常MCAと比較してアテローム性MCAのWSS比（腹側-下壁/背側-上壁および内壁/外壁）が有意に低下していた。
  • 結論として、低WSSはMCAアテローム性動脈硬化の形成と関連し、主に貫通動脈開口部に対する解剖学的に反対側の腹側-下壁およびMCAカーブ内壁に発生することが示され、再構築されたWSSモデルは各患者の血管プロファイル評価に有用な新規手法となる可能性が示唆された。

(016) Prather [2]

📕 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

完全補助型LVAD支持における流出グラフト移植方向および脳塞栓症発生率のインシリコ解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、左心補助装置（LVAD）のカニューレ移植角度を調整することで、完全LVAD支持時における脳塞栓症（cerebral embolism）リスクの低減を検討することである。
  • 脈動性血行動態を再現するため、マルチスケール計算流体力学（CFD）モデルとラグランジュ法により2-5 mm粒子の追跡を組み合わせ、三種類のカニューレ移植パターンで解析を実施した（血液は非ニュートン流体としてモデル化）。
  • 脳血流分布は吻合角によって変化し、定常流モデルと非定常流モデルでの脳塞栓症発生率の平均を比較した結果、完全LVAD支持下であっても非定常流モデルがより精度の高い評価となることが示された。
  • 中間角度での移植により脳塞栓症発生率が最も低く（11%）、通常角（29%）および浅角移植（36%）と比較して有意に低減することが明らかとなり、これは臨床応用への貢献が期待される知見である。

(017) Veeturi [11]

📕 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

  • Keywords: cerebral aneurysm, computational fluid dynamics, hemodynamics, magnetic resonance imaging, vessel wall enhancement

  • DOI: 10.1098/rsos.211119

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 11
    • FWCI: 1.391
    • Citation Percentile: 85.45

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💬 AI 翻訳タイトル

脳内動脈瘤におけるリスク指標および血行動態は、血管壁造影効果の増強と関連する

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳内動脈瘤（intracranial aneurysm: IA）における血管壁造影効果（vessel wall enhancement: VWE）の特徴・リスク指標・形態および血行動態との関連性を明らかにすることである。
  • 方法として、41例の未破裂動脈瘤についてMR血管造影に基づき動脈瘤形状を再構築し、独自開発ツールでピツイタリー・ストーク正規化MRI強度を動脈瘤表面にマッピングした上で、最大強度（CRstalk）と動脈瘤リスク指標（サイズ、破裂類似スコア（RRS））との相関解析を行った。
  • 結果として、CRstalkは動脈瘤サイズと強く（PCC=0.630）、RRSと中程度（PCC=0.472）の相関を示し、また正規化WSS（wall shear stress）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。
  • 結論として、血管壁造影効果の増強は動脈瘤リスクや一部の血行動態パラメータとの関連が示唆され、特に低WSSが局所的に造影効果を増強させる場合、その影響は限定的であることが示された。

(018) Philip [31]

📕 書誌情報

Hemodynamic simulation of abdominal aortic aneurysm on idealised models: Investigation of stress parameters during disease progression.

Nimmy Thankom Philip, B S V Patnaik, B J Sudhir

Comput Methods Programs Biomed, 2022 Jan

  • Keywords: Abdominal aortic aneurysms, Computational fluid dynamics, Fluid structure interaction, Hemodynamics

  • DOI: 10.1016/j.cmpb.2021.106508

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 31
    • FWCI: 4.836 ⭐
    • Citation Percentile: 86.83

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💬 AI 翻訳タイトル

理想化モデルを用いた腹部大動脈瘤の血行動態シミュレーション：疾患進行中の応力パラメータの検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、腹部大動脈瘤（AAA）の成長段階における血行動態および生体力学的パラメータの変化を解析し、破裂リスクの予測とモニタリング計画への有用性を明らかにすることである。
  • 方法として、6種類の理想化紡錘型瘤モデル（形状指数DHrの高値および低値を含む）について、最大径3.5cm、4.25cm、および5cmの3段階の成長段階に対し、二方向カップリング流体構造連成(FSI)解析を用いたCFDシミュレーションを実施した。
  • その結果、瘤径の進展に伴い、異常に低い時間平均壁剪断応力（TAWSS）や高・低OSl領域が短い瘤（高DHr）と長い瘤（低DHr）で異なる割合で拡大し、また最大壁応力（MWS）および壁変位が臨界径に近づくに従い急激に増加したことが示された。
  • これらのヘモダイナミクス指標および壁応力指標の成長段階間の変動は、特にDHrによる依存性が強いため、短い瘤（高DHr）では不規則な変化が観察され、予期せぬ破裂を防止するために頻回な画像による経過観察が推奨される。

(019) Futami [1]

📕 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: 10.1080/01616412.2021.2004365

  • Article

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    • Cited by: 1
    • FWCI: 0.126
    • Citation Percentile: 43.44

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💬 AI 翻訳タイトル

未破裂脳動脈瘤における4DフローMRIによる渦コア不安定性に影響を与える形態学的因子

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、未破裂脳動脈瘤における4次元フローMRI（4D flow MRI）上の渦コアパターンの不安定性に影響する形態学的因子を特定し、不安定なコアパターンを識別するためのカットオフ値を決定することである。
  • 方法として、40例の未破裂脳動脈瘤を対象に4D flow MRIに基づき渦コアパターンを安定型、先端フラッピング型、持続的波状またはコイル状型、および非可視化型に分類し、9つの形態学的パラメータを群間で統計的に比較した。
  • 多変量ロジスティック回帰分析の結果、サイズ比（size ratio, SR）のみが独立した有意な因子として抽出され（p < 0.05）、ROC解析ではSRのカットオフ値1.72が最も高い判別能を示した（AUC: 0.829、0.867）。
  • 結論として、SRは4D flow MRIの渦コアパターンに基づく渦コア不安定性に寄与する独立した形態学的因子であり、未破裂脳動脈瘤のリスク評価に有用であることが示唆された。

(020) Sturiale [3]

📕 書誌情報

The clinical challenge of subarachnoid hemorrhage associated with multiple aneurysms when the bleeding source is not certainly identifiable.

Carmelo L Sturiale, Anna M Auricchio, Benjamin Skrap, Vito Stifano, Alessio Albanese

J Neurosurg Sci, 2024 Jun

💬 AI 翻訳タイトル

出血源が特定困難な多発性動脈瘤を伴うくも膜下出血における臨床的課題

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、出血源が特定できない多発性脳動脈瘤（IAs）を伴うくも膜下出血（SAH）における診断的課題と治療戦略を明らかにすることである。
  • 方法として、2016年1月から2020年12月までに多発性IAsを伴うSAHで入院した全患者に対して診断精度の検討を行い、動脈瘤の局在に従い4つのグループに分類し、出血源が不明の場合の手術手順を記録した。
  • 結果、62例（計161個のIAs）中、56例（90.3%）で出血源が特定され、6例（9.7%）では特定に失敗したが、多発性IAs同時治療の選択では動脈瘤の数・形態・局在・臨床医の経験・治療法（特に遠位部に複数IAsがある場合は血管内治療が有利）が重要因子であった。
  • 結論として、多発性IAsを有するSAH患者の一部では出血源同定が困難であり、血管壁イメージングや計算流体力学（Computational Fluid Dynamics; CFD）などの新技術が普及するまでは、経験豊富な脳血管チームによる多発IAs同時排除戦略が不可欠である。

(021) Wu [11]

📕 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的特徴

💬 AI 要約

  • 本研究は、急性冠症候群（acute coronary syndrome, ACS）患者における眼動脈（ophthalmic artery, OA）の形態学的および血行動態的変化を調査することを目的とした。
  • 31名のACS患者および10名の健常対照者（healthy controls, HCs）を対象とした観察的横断研究を実施し、CTアンジオグラフィに基づく三次元（3D）モデル再構築と計算流体力学（computational fluid dynamics, CFD）シミュレーションによるOAの定量的評価を行った。
  • 血行動態シミュレーションの結果、ACS患者ではOA血流速度がHCsに比べて有意に低下していたが、OAの形態的指標および内頸動脈（internal carotid artery, ICA）に対する質量流量比に差は認められなかった。
  • 本研究は、ACS患者におけるOAの血行動態的特徴が臨床パラメータと関連することを明らかにし、3DモデルとCFDを用いた解析による眼血管と虚血性心疾患の相互関係解明に新たな視点を提供した初の研究である。

(022) Wu [16]

📕 書誌情報

Hemodynamic Study of a Patient-Specific Intracranial Aneurysm: Comparative Assessment of Tomographic PIV, Stereoscopic PIV, In Vivo MRI and Computational Fluid Dynamics.

Xiaolin Wu, Stefanie Gürzing, Christiaan Schinkel, Merel Toussaint, Romana Perinajová, Pim van Ooij, Saša Kenjereš

Cardiovasc Eng Technol, 2022 Jun

  • Keywords: 4D Flow MRI, Computational fluid dynamics, Hemodynamics, Intracranial aneurysm, Particle image velocimetry, Wall shear stress

  • DOI: 10.1007/s13239-021-00583-2

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 16
    • FWCI: 1.644
    • Citation Percentile: 85.45

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💬 AI 翻訳タイトル

患者特異的脳内動脈瘤における血行力学的研究：断層型PIV、ステレオ型PIV、in vivo MRIおよび数値流体力学（CFD）の比較評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、患者特異的脳内嚢状動脈瘤の血行力学的特性を明らかにするため、in vivo 4DフローMRI、in silico CFD、in vitroステレオ型および断層型粒子画像流速計測法（Stereo-PIVおよびTomo-PIV）を用いて比較評価を行うことである。
  • 方法として、PIV実験およびCFD解析は、4DフローMRIの最高収縮期に対応する定常状態下で実施され、各手法による流れの特徴および壁面せん断応力（WSS）の分布が比較された。
  • 結果として、全手法は流れの特徴とWSSの全体的分布について類似した結果を示したが、4DフローMRIはTomo-PIV、Stereo-PIV、CFDと比較して絶対的なWSS値が著しく低く、特に最大WSSおよび平均WSSについて2～4倍の差が認められた。
  • 結論として、空間分解能の違いが各手法間におけるWSS推定値の乖離の主因であり、現状の技術では動脈瘤破裂リスクの定量的評価にWSSの絶対値を用いる際には十分な注意が必要であることが示唆された。

(023) Xie [4]

📕 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

新規個別化計算流体力学アルゴリズムを用いた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

  • 本研究の目的は、個体別の計算流体力学（CFD）アプローチを用いて、血管性認知症（VaD）患者の脳血管血行動態を定量的に検出することである。
  • 本方法では、磁気共鳴血管撮影（MRA）による動脈の幾何学的情報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、患者固有のCFDモデルを構築し、主に脳動脈容積（CAV）、可視動脈分岐数、総脳血流（tCBF）指数、総脳血管抵抗（tCVR）指数などの構造的およびシミュレーションによる血行動態指標を算出した。
  • 皮質下血管性認知症（SVaD）患者と認知正常対照（CNC）を比較した結果、SVaD患者は分岐数、CAV、tCBF指数の低下（全てP≤0.001）、および白質高信号領域（WMH）とtCVR指数の増加（両者P≤0.01）が認められ、これらの指標の複合によって高精度（AUC=0.943）で群の識別が可能であった。
  • 本研究は、可視動脈分岐数の減少、Hachinski虚血スコア（HIS）の上昇、およびtCVR指数の増加がSVaDの独立したリスク因子となること、ならびに本CFDモデルによって非侵襲的に患者固有の血行動態変化を簡便に把握できることを示した。

(024) Xu

📕 書誌情報

Geometrical and Hemodynamic Characteristic Changes of Small Anterior Communicating Artery Aneurysms during Follow-ups in a Retrospective Analysis.

Lijian Xu, Yueqi Zhu, Ruijian Zhang, Tingzhun Zhu, Jieqing Wan, Fuyou Liang, Bing Zhao

Neurol India, 2021

  • Keywords: Anterior communicating artery, computational fluid dynamics, geometry, intracranial aneurysms, rupture

  • DOI: 10.4103/0028-3886.329617

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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

小型前交通動脈瘤の経時的形態学的および血行動態的変化に関する後ろ向き解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、未破裂小型前交通動脈(ACoA)動脈瘤の一連の経過観察中における形態学的および血行動態的変化を調査することであった。
  • 四つの三次医療機関の電子カルテデータを用い、修復されていない未破裂小型ACoA動脈瘤患者を後ろ向きに収集し、三次元再構築モデルで形態パラメータを、計算流体力学(Computational Fluid Dynamics; CFD)モデルで血行動態パラメータを算出して経時的変化を評価した。
  • 解析の結果、動脈瘤の増大と破裂例では、頸部やドーム部での不整形ブレブの形成・拡大、頸部高流入領域での高い壁せん断応力(Wall Shear Stress; WSS)、およびドーム部の低WSS・高振動せん断指数(Oscillatory Shear Index; OSI)が観察され、破裂しなかった動脈瘤では形態と血行動態が安定していた。
  • 小型ACoA動脈瘤における動脈瘤増大、ドーム部の低WSS・高OSI、ならびに頸部の高WSSが破裂に寄与する可能性があり、小型であっても治療介入の検討が推奨される。

(025) 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

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤における破裂状態の堅牢な予測因子としての瘤内速度分布モーメント

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤の破裂状態の判別において、瘤内の流速分布およびそのモーダル解析（moment analysis）が、これまで用いられてきた壁面せん断応力（WSS）解析と比較してどれほど有用であるかを評価することである。
  • 方法として、20例（破裂10例）の側壁型脳動脈瘤のカテーテル三次元回転血管造影データセットを用い、等体積でセグメンテーション後、計算流体力学（CFD）シミュレーションを実施し、メッシュ非依存等間隔サンプリングによる速度分布からモーメント解析（平均、分散、歪度（skewness）、尖度（kurtosis））を行った。
  • その結果、破裂動脈瘤の速度モーメントは、非破裂例と比較して歪度（2.45 ± 0.57 vs. 1.36 ± 0.82, P=0.003）および尖度（11.83 ± 4.77 vs. 6.05 ± 4.65, P=0.01）が有意に高く、平均値が有意に低かった（0.019 ± 0.01 vs. 0.038 ± 0.02, P=0.03）。多変量解析では、歪度のみで最も高い判別力を示した（AUC=0.88）。
  • 本手法は、従来のWSSベース解析と比較し表面変動に対して堅牢であり、瘤内速度分布の歪度および尖度は破裂脳動脈瘤で流速の低い領域が卓越することを示唆しており、今後さらなる大規模検証が必要であるが、破裂状態判別の新たな有望な指標となり得る。

(026) Liu [34]

📕 書誌情報

Corrigendum: 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

  • Keywords: computational fluid dynamics, intracranial atherosclerotic stenosis, non-Newtonian fluid, translesional pressure ratio, wall shear stress

  • DOI: 10.3389/fphys.2021.782647

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 34
    • FWCI: None
    • Citation Percentile: 96.88 ⭐

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💬 AI 翻訳タイトル

訂正：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

  • 本論文は、頭蓋内動脈狭窄患者の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を目的としている。
  • 流体力学的血流解析（CFD）を用いて、異なる流体モデルを患者ごとにシミュレーションし、得られた血流パラメータを比較した。
  • シミュレーション結果から、非ニュートン流体モデルは血流力学的指標の予測においてニュートン流体モデルと差異があることが示された。
  • これらの知見は、頭蓋内動脈狭窄の病態評価や治療方針決定におけるCFD解析の精度向上に重要な学術的貢献をもたらす。

(027) Gkountas [19]

📕 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

多形性膠芽腫治療のための単純化血液脳関門モデルを用いた磁性ナノ粒子の通過シミュレーション

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、磁性ナノ粒子（MNPs）が血液脳関門（BBB）を通過して中枢神経系（CNS）への薬剤送達を向上させる可能性を数値的に評価することである。
  • 方法として、単純化した血液脳関門幾何学モデルにおいて、計算流体力学（CFD）および離散要素法を用い、ナノ粒子のサイズ、外部磁場、血流などさまざまな条件下で三次元ナビエ–ストークス方程式を解いた。
  • その結果、外部磁場を適用した場合、特に100 nmの大きなMNPsでは血液脳関門の透過性が最大45%向上し、小さいMNPs（～10 nm）は磁場の影響をほとんど受けず、血流の増加により透過性が最大15%向上することが示された。
  • 結論として、ナノ粒子サイズや血流などの幾何学的要因よりも外部磁場が血液脳関門の透過性向上に決定的な役割を果たすことが明らかとなり、本研究は薬物送達の予測ツールとして学術的貢献を有する。

(028) Abdehkakha [20]

📕 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

  • Keywords: CFD Simulation, Intracranial aneurysm, Porous media, Stent modeling, Stent simulation

  • DOI: 10.1016/j.compbiomed.2021.104988

  • Article

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    • Cited by: 20
    • FWCI: 2.402
    • Citation Percentile: 99.99 🌟

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💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤フローダイバータを薄層不均質多孔質媒体として血行動態シミュレーションにてモデル化

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、フローダイバータ（flow diverter, FD）による脳動脈瘤血流修飾を迅速かつ正確にシミュレーションし、患者個別の治療戦略改善と治療予後予測に寄与することである。
  • 本研究では、FDを薄層不均質多孔質媒体（inhomogeneous porous medium, iPM）としてモデル化する新手法を考案し、患者特異的な3例の動脈瘤術後血行動態に適用した。
  • 提案手法は、従来の三次元多孔質媒体モデルよりもFDの幾何学的特徴を正確に反映し、セル毎の局所的FD幾何パラメータに基づいて圧力損失を算出可能であり、明示モデリングと比較して約5倍の計算速度向上と94％〜99％の精度を実現した。
  • 本手法はFDおよびステントを用いた血管内治療を補助する臨床応用において、有望なベッドサイドモデリングツールとなる可能性が示唆された。

(029) Cornelissen [9]

📕 書誌情報

Hemodynamic changes after intracranial aneurysm growth.

Bart M W Cornelissen, Eva L Leemans, Cornelis H Slump, René van den Berg, Henk A Marquering, Charles B L M Majoie

J Neurosurg, 2022 Jun 01

  • Keywords: aneurysm growth, computational fluid dynamics, hemodynamics, intracranial aneurysm, vascular disorders

  • DOI: 10.3171/2021.6.JNS204155

  • Article

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    • Cited by: 9
    • FWCI: 1.138
    • Citation Percentile: 84.95

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💬 AI 翻訳タイトル

脳内動脈瘤増大後の血行動態変化

💬 AI 要約

  • 未破裂脳動脈瘤のリスク評価の精度向上には、破裂に至る基礎的メカニズムの解明が重要である。
  • 本研究では、2012年から2016年にかけて長期的MRAで増大が確認された脳動脈瘤患者を対象に、ベースラインおよびフォローアップ画像から患者固有の血管モデルを作成し、計算流体力学（computational fluid dynamics, CFD）により動脈瘤内の血行動態特性（正規化壁面せん断応力、オシレーションせん断インデックス、低せん断領域）を算出した。
  • 動脈瘤体積は中央値26（四分位範囲9-39）mm³増加し、フォローアップ後には壁面せん断応力が有意に低下したが、その他の血行動態パラメータには有意な変化は認められなかったものの、個人ごとに大きなばらつきが存在した。
  • 動脈瘤増大後には血行動態特性が大きく変化し、平均的には壁面せん断応力が減少するが、動脈瘤ごとにその変化には大きな個人差が存在することが明らかとなった。

(030) Malek [1]

📕 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: 10.3171/2021.6.JNS204385

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 1
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 43.78

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💬 AI 翻訳タイトル

広角脳動脈分岐部頂部付近における渦形成および動脈瘤発生誘導性横方向回転剪断応力

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、動脈瘤形成が好発する広角脳動脈分岐部におけるヘモダイナミクス環境の変化、およびこの環境が血管壁剪断応力（wall shear stress, WSS）パターンに及ぼす影響を検討することである。
  • 方法として、分岐角度を変化させた仮想的な対称・非対称分岐モデルおよび13例の中大脳動脈（MCA）分岐部3次元回転血管造影モデル（7例動脈瘤、6例対照）を用い、計算流体力学（computational fluid dynamics, CFD）解析を行った。
  • 結果として、分岐角度の増加は頂部付近での横方向の渦流形成および動脈瘤発生誘導性の高い横方向回転剪断応力（transverse rotational wall shear stress, TRWSS）およびその空間勾配（TRWSSG）の増大と関連し、実際の患者モデルでも動脈瘤例で分岐角度、最大TRWSSおよびTRWSSGはいずれも対照例より有意に高値であった。
  • 結論として、広角血管分岐では新たに同定された横方向回転剪断応力およびその空間勾配が広範囲に亘り持続し、これが動脈瘤形成・進展の新たなヘモダイナミクス的要因となりうることから、分岐角度低減を目指した介入の臨床的意義が示唆された。

(031) Salimi Ashkezari [7]

📕 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

脳内動脈瘤におけるブレブ形成の予測：動脈瘤の血行動態、幾何学的特性、部位、患者集団に基づく機械学習モデルによる評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳内動脈瘤（intracranial aneurysms: IAs）のブレブ（bleb）形成を、血行動態、幾何学的特性、解剖学的部位、および患者集団に基づき機械学習モデルを用いて予測することである。
  • 2,395例のIAsを用いた横断的データに対し、画像ベースの計算流体力学（computational fluid dynamics: CFD）により算出した血行動態および形態指標を変数として、複数の機械学習アルゴリズムによりブレブ形成の予測モデルを構築し、別の266例のデータセットでモデルを評価した。
  • 最終モデルでは血行動態、形態、部位、多発性、形態学的パラメータ、患者集団など18項目の変数が選択され、強い集中したinflow jetや高速度、複雑で不安定な流れ、壁せん断応力（wall shear stress）の集中性・振動性・不均一性、および形状の大型化、細長化、歪みがブレブ形成と関連することが示された。
  • 検証用データセットにおいて、ランダムフォレスト（random forest）モデルが最良の性能（AUC=0.82、TPR=91%、FPR=36%、誤分類率=27%）を示し、今後縦断的データによる追加検証を経て、IAsの脆弱化進展予測および破裂リスク評価への応用が期待される。

(032) Uchiyama [13]

📕 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

  • Keywords: cerebral aneurysm, computational fluid dynamics, double-stenting technique, endovascular treatment, flow diverter, hemodynamics

  • DOI: 10.3390/bioengineering8100143

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 13
    • FWCI: 1.39
    • Citation Percentile: 84.95

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💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤治療における二重重ね流れディバータ（Flow Diverter）構成の効果に関する血行力学的検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、重ねて配置された流れディバータ（flow diverter: FD）が脳動脈瘤治療に与える血行力学的効果を検討することであった。
  • 患者の動脈形態を再現し、CFD（Computational Fluid Dynamics）シミュレーションを用いて、一枚のFDおよび二重重ね配置FDの2つのステントパターンにおける血流速度、質量流量、壁面せん断応力、圧力損失係数およびそれらの変化率を計算した。
  • CFDシミュレーションの結果、単一FD配置では動脈瘤内の血流特性はほとんど変化しなかったが、重ねFDパターンでは血流特性に顕著な変化が観察され、動脈瘤内検査面の血流速度は非FDパターンと比較して重ねFDで最大92.2%、単一FDで31.0%低下した。
  • 本シミュレーションは血行動態の再現に成功しており、重ねFD配置の臨床的効果に関する質的・量的な評価に有用であると結論付けられる。

(033) Lauric [2]

📕 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

  • Keywords: ACoA aneurysms, aneurysm presence, intracranial aneurysms, vascular disorders, vessel tapering

  • DOI: 10.3171/2021.5.JNS204389

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  • OpenAlex

    • Cited by: 2
    • FWCI: 0.253
    • Citation Percentile: 43.78

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💬 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セグメントの口径テーパリングと関連する

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、前交通動脈（ACoA）複合体における動脈瘤の存在と、上流のA1セグメントの血管口径テーパリング（細径化）との関連性を評価し、同現象が動脈瘤発症の一般的素因となりうるか検討することである。
  • 68例のACoA動脈瘤患者、37例の非動脈瘤対側例、53例の健常例（合計211サンプル）における三次元回転アンギオ画像を解析し、A1セグメントのテーパリング比（遠位/近位断面積）を定量評価し、さらにComputational Fluid Dynamics（CFD）解析を併用した。
  • ACoA動脈瘤を有するA1セグメントは、対側および健常コントロールと比較して有意にテーパリングが強く（p=0.001, p<0.001）、CFD解析によりテーパリングが分岐部での高い局所血圧・壁せん断応力・血流速度を惹起することが示された。
  • 動脈瘤を伴うA1セグメントでは、顕著な進行性血管テーパリングが認められ、その上流形態異常が動脈瘤形成に寄与する血行力学的条件を生じることが明らかとなり、将来的な臨床的意義の解明および治療戦略の開発に資するメカニズム的特性として重要である。

(034) Yuan [10]

📕 書誌情報

Hemodynamic and Morphological Parameters of Ruptured Mirror Posterior Communicating Artery Aneurysms.

Jinlong Yuan, Chenlei Huang, Zhenbao Li, Xiaochun Jiang, Xintong Zhao, Degang Wu, Nianshen Lai, Jiaqiang Liu, Bingbing Zhang, Feiyun Qin, Dayong Xia, Xinggen Fang

Front Neurol, 2021

  • Keywords: computational fluid dynamic, hemodynamics, mirror aneurysms, morphological, posterior communicating artery

  • DOI: 10.3389/fneur.2021.653589

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    • Cited by: 10
    • FWCI: 1.264
    • Citation Percentile: 70.92

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💬 AI 翻訳タイトル

破裂したミラーポステリア交通動脈瘤の血行動態および形態学的パラメータ

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、ミラーポステリア交通動脈瘤（mirror PComAAs）における破裂に関連する形態学的および血行動態的パラメータを明らかにすることである。
  • 72例の破裂ミラーPComAAs患者を対象に、計算流体力学（CFD）を用いて14の形態学的および8の血行動態的パラメータを算出し、破裂群と未破裂群で比較した上で、多変量ロジスティック回帰およびROC曲線解析を行った。
  • その結果、正規化壁せん断応力（NWSS）、平均壁せん断応力（mean WSS）、低壁せん断応力領域（LSA%）、サイズ、アスペクト比（AR）、サイズ比（SR）、流入角度（IA）の7項目が有意に異なり、AR、SR、NWSS、mean WSS、LSA%が独立した危険因子であることが明らかとなった。
  • 特にSR（サイズ比）（しきい値：1.96）が最も強く破裂と関連しており、AR、NWSS、mean WSS、LSAも破裂の予測因子として有用であることが示された。

(035) Bastir [10]

📕 書誌情報

Three-dimensional form and function of the nasal cavity and nasopharynx in humans and chimpanzees.

Markus Bastir, Daniel Sanz-Prieto, Manuel Burgos

Anat Rec (Hoboken), 2022 Aug

  • Keywords: 3D geometric morphometrics, airways, comparative functional anatomy, computational fluid mechanics, nasal cavity

  • DOI: 10.1002/ar.24790

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    • Cited by: 10
    • FWCI: 2.801
    • Citation Percentile: 89.55

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💬 AI 翻訳タイトル

ヒトおよびチンパンジーにおける鼻腔および上咽頭の三次元形態と機能

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、ヒトとチンパンジー間の顔面形態と鼻腔の違いが、進化的顔面退縮や空気調節機能にどのような影響を及ぼすかを明らかにすることである。
  • 我々は、流入部を改良した計算流体力学（CFD）モデルを用い、6名のヒトおよび6頭のチンパンジーの気流における圧力・速度・温度の変化を数値シミュレーションし、さらに10名ずつの三次元形態比較を目的とした164個のセミランドマーク解析を行った。
  • 解析の結果、ヒトとチンパンジーの鼻腔内三次元構造は有意に異なり、圧力・速度・温度の平均値にも種間差がみられたが、温度交換に関する形態依存的な差異は小さく、生理的適応の不利益を示唆する証拠は限定的であった。
  • 本研究は、顔面と鼻腔の形態変化が大脳進化と頭蓋顔面統合に関連する進化的変化の一部であり、気流調節における適応機能の維持にも寄与しているという仮説を支持する。

(036) Li [28] ⭐

📕 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

ディープラーニングを用いたフローダイバータステントの多孔質媒体モデルによる脳動脈瘤血行力学の予測

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤治療におけるフローダイバータ（FD）ステント留置前後の血行力学（hemodynamics）を効率的かつ正確に予測する新規手法を開発することである。
  • 方法として、動脈瘤近傍の点群データセットと二重入力・サンプリングチャネルを備えたディープラーニングネットワークを用い、多孔質媒体層として表現したFDステント留置前後のジオメトリおよび流体分布を高解像度でモデル化した。
  • 提案したディープラーニングネットワークは、複雑なCFD操作を省略しつつ、動脈瘤形状と内部血行力学の関係を直接分析し、統計解析により本手法の予測結果はCFD法と高い一致率（誤差関数<13%）を有し、計算時間も約1,800倍短縮された。
  • 以上より、本研究は、低計算コストかつ操作が容易なディープラーニング手法により、FDステント留置前後の多様な脳動脈瘤血行力学を高精度に予測できることを明らかにし、臨床的応用の拡大に資する学術的貢献を示した。

(037) Liu [64]

📕 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

  • Keywords: computational fluid dynamics, intracranial atherosclerotic stenosis, non-Newtonian fluid, translesional pressure ratio, wall shear stress

  • DOI: 10.3389/fphys.2021.718540

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    • Cited by: 64
    • FWCI: 9.338 ⭐
    • Citation Percentile: 86.83

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💬 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、頭蓋内動脈硬化性狭窄症（ICAS）患者を対象に、ニュートン流体モデルおよび非ニュートン流体モデル（CassonモデルおよびCarreau-Yasudaモデル）によるCFD（計算流体力学）シミュレーションで得られる脳血行動態指標の差異を調査することである。
  • 虚構動脈モデルおよび複数のICAS患者固有モデルを対象に、ニュートン流体モデルと二つの非ニュートン流体モデルを用いた静的および時間依存型のCFDシミュレーションを実施し、狭窄病変における圧力比（PR）および壁面せん断応力（WSS）を評価した。
  • その結果、全てのシミュレーションにおいてPRの値に関するニュートン流体モデルと非ニュートン流体モデルの差はごくわずかであったが、WSSについては特にWSSが低い領域で非ニュートン流体のレオロジー特性による違いが観察され、時間依存型モデルにおいてこの差は拡大した。
  • 以上より、PRの計算にはニュートン流体モデルの適用が可能と考えられるが、重度のICAS症例を中心にWSSシミュレーションを行う際は、非ニュートン流体仮定による検討が必要であることが示唆された。

(038) Liu [10]

📕 書誌情報

Rebleeding of Ruptured Intracranial Aneurysm After Admission: A Multidimensional Nomogram Model to Risk Assessment.

Qingyuan Liu, Yi Yang, Junhua Yang, Maogui Li, Shuzhe Yang, Nuochuan Wang, Jun Wu, Pengjun Jiang, Shuo Wang

Front Aging Neurosci, 2021

  • Keywords: hemodynamics, morphology, multidimensional predicting model, rebleeding, ruptured intracranial aneurysms

  • DOI: 10.3389/fnagi.2021.692615

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    • Cited by: 10
    • FWCI: 1.264
    • Citation Percentile: 71.08

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💬 AI 翻訳タイトル

入院後再破裂を伴う破裂性頭蓋内動脈瘤に対する多因子ノモグラムモデルによるリスク評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内動脈瘤破裂（RIA）後の再破裂リスク因子を検討し、臨床意思決定を支援するための予測モデルを構築することであった。
  • 2018年1月から2020年9月の間に登録されたRIA患者577例について、計算流体力学（CFD）シミュレーションによる血行動態パラメータを含む多変量解析を行い、再破裂リスク因子を同定し、独立リスク因子に基づくノモグラムを作成した。
  • コックス回帰分析の結果、6つの独立したリスク因子（高血圧、分岐部位、不規則形状、アスペクト比、正規化壁せん断応力平均、オシラトリーストレスインデックス）が再破裂と有意に関連し、臨床・形態・血行動態要素を含むCMHノモグラムは最も高い予測精度（AUC 0.92/検証コホート0.93）を示した。
  • 本研究で提案したCMHノモグラムおよびCMノモグラムは、RIA患者における再破裂高リスク群の特定に有用であり、臨床でのリスク評価と意思決定を支援する重要なツールとなり得る。

(039) Gaidzik [7]

📕 書誌情報

Luminal enhancement in intracranial aneurysms: fact or feature?-A quantitative multimodal flow analysis.

Franziska Gaidzik, Mariya Pravdivtseva, Naomi Larsen, Olav Jansen, Jan-Bernd Hövener, Philipp Berg

Int J Comput Assist Radiol Surg, 2021 Nov

  • Keywords: Computational fluid dynamics, Intracranial aneurysms, Luminal enhancement, Phase-contrast-MRI, VW-MRI

  • DOI: 10.1007/s11548-021-02486-y

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    • Cited by: 7
    • FWCI: 0.885
    • Citation Percentile: 70.92

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💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤における腔内増強像：事実か特徴か？—定量的マルチモーダルフロー解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、造影後血管壁磁気共鳴画像法（VW-MRI）における脳動脈瘤壁の腔内増強と瘤内血流挙動との関連性を検討し、VW-MRIが瘤内における定量的・定性的な血流解析の代替指標となりうるかを評価することである。
  • 患者固有の脳動脈瘤モデルを用い、VW-MRIによる腔内信号を、位相コントラスト磁気共鳴画像法（PC-MRI）および計算流体力学（CFD）により得られた瘤内血流場と比較し、2種類の異なる時間変動流体条件下で評価を行った。
  • PC-MRIまたはCFDで取得した速度場はVW-MRIの増強パターンと良好に一致し、低速度域（3cm/s未満）ではVW-MRI信号強度が高く、高速度域では信号抑制が認められたが、流速の大きさ以外に、流れの複雑性や安定性も信号抑制に寄与することが示唆された。
  • これらの結果から、VW-MRIは瘤内血流現象を定性的に評価し、対応する領域の速度範囲を推定する手法として有用である可能性が示された。

(040) 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

  • Keywords: Balloon test occlusion, Computational fluid dynamics, Computed tomography perfusion, Flow rate, Wall share stress

  • DOI: 10.25259/SNI_439_2021

  • Article

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    • Cited by: 1
    • FWCI: 0.126
    • Citation Percentile: 43.44

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💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学(CFD)による仮想テスト閉塞を用いた虚血耐性評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、手術中に親動脈閉塞が必要となる可能性がある脳動脈瘤および腫瘍に対して、従来のバルーンテスト閉塞(BTO)の代替となる非侵襲的評価法として、計算流体力学(CFD)を用いた仮想テスト閉塞の有用性を評価することである。
  • 21例のBTO施行患者を対象にCFD解析を行い、閉塞側中大脳動脈の血流量(FR)および壁面せん断応力(WSS)を算出し、これらのパラメータとBTO中のCTパーフュージョンや血管造影所見との相関および良好側副血行路群のカットオフ値を評価した。
  • その結果、FRはBTO中の平均通過時間(MTT)と強い相関を示し、WSSは側副血行路グレード、平均末梢圧(MSP)、およびMTTと中等度の相関を認めたほか、FRおよびWSSは合計FRやinlet血管径と強い相関を示した。
  • CFD解析により得られるパラメータは、MTTに加えて側副血行路グレードやMSPとも相関し、BTOに代わる非侵襲的な虚血耐性評価法としてCFD解析が有用である可能性が示唆された。

(041) Nakajima [2]

📕 書誌情報

Prediction of atherosclerotic changes in cavernous carotid aneurysms based on computational fluid dynamics analysis: a proof-of-concept study.

Shintaro Nakajima, Shinichiro Sugiyama, Hidenori Oishi, Kenichi Sato, Yasushi Matsumoto, Kuniyasu Niizuma, Miki Fujimura, Teiji Tominaga

Neuroradiology, 2022 Mar

  • Keywords: Aneurysm, Atherosclerosis, Blood residence time, Computational fluid dynamics, Flow diversion, Hemodynamics

  • DOI: 10.1007/s00234-021-02803-x

  • Article

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    • Cited by: 2
    • FWCI: 0.253
    • Citation Percentile: 58.29

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💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学（CFD）解析に基づく海綿状内頸動脈動脈瘤における動脈硬化性変化の予測：概念実証研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、海綿状内頸動脈動脈瘤（CCAs）における血行動態と病態生理の関連性に基づき、治療計画における計算流体力学（CFD）解析の臨床的有用性を検証することである。
  • 15例の大型CCAs患者を対象とし、磁気共鳴画像（MR）血流計測による個別の入力流量を用いたCFDシミュレーションを行い、デジタルサブトラクション血管造影と組み合わせて動脈硬化性変化（石灰化）を評価した。
  • 血液滞留時間が1秒を超える領域に石灰化が観察され、動脈瘤領域表面におけるこの割合は、フローダイバージョン後の瘤体積減少率と負の相関を示した。
  • 以上より、CFD解析は大型CCAsにおける治療後の反応性に影響する動脈硬化性変化の診断に有用である可能性が示唆された。

(042) Schollenberger [19]

📕 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: 10.3389/fbioe.2021.722445

  • Article

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    • Cited by: 19
    • FWCI: 2.694
    • Citation Percentile: 84.03

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💬 AI 翻訳タイトル

脳血管閉塞性疾患における患者個別の脳血行動態を定量化するための計算流体力学（CFD）および動脈スピンラベリングMRI（ASL）統合モデリング戦略

💬 AI 要約

  • 本研究は、計算流体力学（CFD）と動脈スピンラベリングMRI（ASL）を組み合わせることで、脳血管閉塞性疾患（CVOD）患者における脳血行動態を患者ごとに定量化する戦略を提案することを目的とした。
  • まず、ウィリス動脈輪内のASL由来の血流分布に基づき、患者別のCFD流出境界条件を較正し、次いで、ラグランジアン粒子追跡法による主要頸動脈からの血流供給割合と血管選択的ASL（VS-ASL）との比較を行い、CFDモデルの妥当性を検証した。
  • 提案手法の有用性および可能性は、CVOD患者2例および健常対照者1例で実証され、較正したCFDモデルがVS-ASLで得られた各血管領域への血流供給割合を正確に再現した。
  • また、臨床的な狭窄重症度が類似していたにもかかわらず、2例の患者間で狭窄部圧較差、側副血流、末梢血管抵抗に有意な違いが認められ、本手法が狭窄の血行動態的影響の評価において患者ごとのCFD解析の有用性を示した。

(043) Reid [14] ⭐

📕 書誌情報

An Introduction to Biomedical Computational Fluid Dynamics.

Luke Reid

Adv Exp Med Biol, 2021

  • Keywords: Computational fluid dynamics, Computational medicine, Haemodynamics, Respiratory aerodynamics

  • DOI: 10.1007/978-3-030-76951-2_10

  • Article

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    • Cited by: 14
    • FWCI: 19.908 🌟
    • Citation Percentile: 98.49 ⭐

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💬 AI 翻訳タイトル

バイオメディカル計算流体力学（CFD）へのイントロダクション

💬 AI 要約

  • 本論文の目的は、計算流体力学（CFD）の生体医工学分野への応用を紹介し、その基礎および応用例を示すことである。
  • CFDは、生体流体の特性やCFD手法の基礎をはじめ、ドラッグデリバリー（drug delivery）や生理学的流れ、手術計画、医療機器開発など、多様な生物医学的用途に利用されている。
  • 近年の技術革新および計算コストの低減により、CFDは心血管医学を中心に、上気道・下気道分野、さらには脳脊髄液（cerebrospinal fluid）や滑膜関節、細胞内流体等、幅広い生物医学研究へと応用が拡大している。
  • 今後の計算医学の発展には、数理工学やコンピュータサイエンス、生物医学研究分野の専門家間の密接な協力が不可欠であり、本論文はCFDの知識ギャップを埋める一助となることを意図している。

(044) Khan [23]

📕 書誌情報

On the prevalence of flow instabilities from high-fidelity computational fluid dynamics of intracranial bifurcation aneurysms.

M O Khan, V Toro Arana, M Najafi, D E MacDonald, T Natarajan, K Valen-Sendstad, D A Steinman

J Biomech, 2021 Oct 11

  • Keywords: Blood flow instabilities, Computational fluid dynamics, Intracranial aneurysm, Turbulence

  • DOI: 10.1016/j.jbiomech.2021.110683

  • Article

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    • Cited by: 23
    • FWCI: 2.655
    • Citation Percentile: 99.99 🌟

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💬 AI 翻訳タイトル

高忠実度数値流体力学による頭蓋内分岐部動脈瘤における流れ不安定性の有病率について

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、高忠実度数値流体力学（high-fidelity computational fluid dynamics, HF-CFD）を用いて、頭蓋内分岐部動脈瘤における高周波数の流れ不安定性（いわゆる乱流様 flow）の有病率を明らかにすることである。
  • 方法として、オープンソースのAneuriskモデルリポジトリから取得した50例の分岐部動脈瘤に対し、二次有限要素法による0.065 mmの空間分解能と生理学的脈動流入条件下で20,000タイムステップ/心周期の計算を実施し、速度変動成分を定量化するためのスペクトルパワー指数（spectral power index, SPI）を用いて評価した。
  • その結果、約半数の症例で動脈瘤内に最大SPI 0.5に達する高流速不安定領域が認められ、1/3の症例では動脈瘤平均SPIが0.1を超えたが、SPIの高さは破裂症例の有意な予測因子にはならなかった。
  • 結論として、HF-CFD解析において高頻度な流れ不安定性の出現頻度が示唆され、動脈瘤壁が曝露される動的機械的負荷の理解やin vivoでの実際の有病率評価のためには、これらの不安定性を過小評価しないよう注意する必要がある。

(045) Lampropoulos [1]

📕 書誌情報

Simulation of intracranial hemodynamics by an efficient and accurate immersed boundary scheme.

Dimitrios S Lampropoulos, George C Bourantas, Benjamin F Zwick, George C Kagadis, Adam Wittek, Karol Miller, Vassilios C Loukopoulos

Int J Numer Method Biomed Eng, 2021 Dec

💬 AI 翻訳タイトル

効率的かつ高精度なImmersed Boundary手法による頭蓋内血流力学のシミュレーション

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内動脈瘤（intracranial aneurysms, IAs）内の血流を効率的かつ高精度にシミュレーションするため、immersed boundary法を用いた計算流体力学（computational fluid dynamics, CFD）手法を開発することである。
  • 本手法では、Navier-Stokes方程式を一様な直交Cartesian格子上で有限要素法により解き、Lagrangian点で表現される物体表面を用いてimmersed boundaryを実装し、さらに自動アルゴリズムによる局所格子細分化を適用した。
  • 提案手法の妥当性検証として、既報の実験結果および理論解析解との比較検証を行い、また、患者固有の頭蓋内動脈瘤モデルに対する血流シミュレーションへの応用可能性を示した。
  • 本研究は、高品質メッシュ生成に伴う従来手法の制約を打破し、頭蓋内動脈瘤血流解析におけるCFDシミュレーションの効率性と正確性の向上に学術的貢献を果たした。

(046) Hadad [4]

📕 書誌情報

Evaluation of Outcome Prediction of Flow Diversion for Intracranial Aneurysms.

S Hadad, F Mut, R Kadirvel, Y-H Ding, D Kallmes, J R Cebral

AJNR Am J Neuroradiol, 2021 Nov

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤に対するフローダイバージョン治療の転帰予測の評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、フローダイバーティングデバイスによる治療後、どの動脈瘤が早期閉塞するか、または開存し続けるかをCFD（computational fluid dynamics, 計算流体力学）モデルを用いて予測評価することである。
  • ウサギを用いたエラスターゼ動脈瘤モデルにおいて、13例の動脈瘤にフローダイバージョン治療を施し、治療前の3次元回転血管造影画像およびドプラー超音波血流速度測定に基づくCFDモデルを構築した。
  • 治療後の平均動脈瘤流入量および流速を指標とし、それぞれの閾値を下回る場合は早期閉塞、それらのいずれかが閾値を上回る場合は遅延または不完全な閉塞を予測した結果、CFDに基づく予測は77%の精度、80%の感度、75%の特異度で血管造影所見と一致した。
  • この結果より、動物モデルにおける患者個別のCFDモデルは、フローダイバージョン治療後の動脈瘤閉塞の転帰を合理的な精度で前向きに予測可能であることが示された。

(047) Lee [9]

📕 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

新たに導入されたトータルボリューム比（Total Volume Ratio）を含む動脈瘤破裂リスクの形態学的・血行動態学的因子の解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、新たに開発されたトータルボリューム比（total volume ratio; TVR）を含む形態学的および血行動態学的因子が、7 mm以上の脳動脈瘤破裂リスク評価に与える影響を検討することである。
  • 3次元回転脳血管造影および数値流体力学（computational fluid dynamics; CFD）を用いて、11例の未破裂および12例の破裂脳動脈瘤（いずれも7 mm以上）を解析し、10項目の形態学的因子および11項目の血行動態学的因子について比較検討を行った。
  • 形態学的因子（オスチウム径、オスチウム面積、アスペクト比、ボトルネック比）および血行動態学的因子（TVR，動脈瘤内最小壁せん断応力、動脈瘤内時間平均壁せん断応力、揺動せん断指数、相対滞留時間、低壁せん断応力領域、低壁応力領域率）は、破裂例と未破裂例で統計学的に有意な差を認めた（p < 0.05）。
  • 特に、アスペクト比とTVRは有意な相関を示し（r2 = 0.602, p = 0.001）、破裂動脈瘤は複雑かつ不安定な血流パターンを呈することから、これらの形態・血行動態学的因子の評価は脳動脈瘤破裂リスク判定に有用であることが示唆された。

(048) Lu [3]

📕 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

  • Keywords: DSA, computational fluid dynamics, contrast material perfusion, interventional surgery, middle cerebral artery, stenosis

  • DOI: 10.3389/fphys.2021.716173

  • Article

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    • Cited by: 3
    • FWCI: 0.333
    • Citation Percentile: 72.41

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💬 AI 翻訳タイトル

デジタルサブトラクション血管造影造影剤輸送による中大脳動脈狭窄の脳血流灌流の直接的評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、中大脳動脈（MCA）狭窄における形態学的変化が血行動態および造影剤（contrast material：CM）濃度に及ぼす影響を評価することである。
  • 本研究では、造影剤の時間的輸送変動を評価するための定量的指標として造影剤残留時間（CMRT）を提案し、再構築した合成モデルおよび患者由来モデルを用いて計算流体力学（computational fluid dynamics：CFD）シミュレーションを実施した。
  • シミュレーションの結果、狭窄度の増加に伴い前大脳動脈（ACA）出口でのCMRTが有意に増加し（p = 0.0238）、MCA出口では有意に減少した（p = 0.012）；また、患者由来モデルにおいても介入前後でACAおよびMCA出口での血流速度とCMRTに変化が認められた。
  • 本研究は、MCA狭窄の程度変化が血行動態分布および造影剤輸送に顕著な差異をもたらすこと、ならびにCMRTがMCA狭窄治療後の脳血流灌流の変化を定量的に評価する指標となる可能性を示唆している。

(049) Kim [15]

📕 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

  • Keywords: compaction, computational fluid dynamics, flow diversion effect, flow diverter, metal coverage rate, overlapping, stent

  • DOI: 10.3389/fneur.2021.705841

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    • Cited by: 15
    • FWCI: 1.77
    • Citation Percentile: 85.45

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💬 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の重ね掛けおよび圧縮による血行動態変化の計算論的研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、内頸動脈用ステントの金属被覆率（MCR）がフローダイバーション効果に及ぼす影響を明らかにすることであり、Enterpriseステントおよび低プロファイル可視化イントラルミナルサポート（LVIS）ステントとPipelineフローダイバータのMCR変化に着目して比較を行った。
  • 理想化脳動脈瘤モデルを用い、仮想的に配置した各種ステントについて計算流体力学（CFD）解析を実施し、単独、重ね掛け、および圧縮操作による血行動態効果の違いを評価した。
  • 統計学的解析の結果、血行動態パラメータ（エネルギー損失、平均血流速度、流入率）の減少率とMCRの間に有意な相関が認められた。特に、単独LVISステントは3重重ねのEnterpriseステントと同等の効果を示し、2重重ねのLVISステントは単独Pipelineフローダイバータに匹敵するフローダイバーション効果を発揮することが明らかとなった。
  • 本研究より、ステントの重ね掛けおよび圧縮処理はMCRを増加させ、フローダイバータと同等のフローダイバーション効果を達成する有効な方法であることが示唆された。

(050) Hugenroth [6]

📕 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

インシリコ、インビトロおよびインビボ入力を組み合わせたカニューレ設計による心肺バイパス中の脳血流および血行動態の最適化

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、心肺バイパス(CPB)中の重篤な神経学的合併症リスク低減を目的として、新規大動脈カニューレ(optiCAN)の設計とその効果を評価することである。
  • 方法として、optiCANカニューレのヘリカルアウトフローおよびジェットスプリッティングディスパージョンチップ構造を有するプロトタイプを開発し、インビボ、インビトロ、およびCFD (Computational Fluid Dynamics) によるインシリコ手法を用いて評価した。
  • 結果として、optiCANは商用カーブドチップカニューレに比べ脳灌流（せんぷ法下生理流量の97.5% vs 74.6%）を大幅に改善し、圧力損失や溶血にも影響を及ぼさず、かつCFD解析により大動脈基部の洗浄効果向上および高い壁剪断応力(WSS)部位の低減を示し、さらに製造しやすい設計(opti2CAN)も提案した。
  • 結論として、本研究の新規カニューレ設計はCPB後の神経合併症および脳卒中リスクを低減し得るカニュレーションオプションを高リスク患者に提供し、臨床応用への学術的な貢献が期待される。

(051) Gil

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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: 10.1007/s10439-021-02846-4

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💬 AI 翻訳タイトル

市販塞栓防止デバイス（Embolic Protection Device, EPD）のインシリコ血行動態および濾過評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頸動脈ステント術（Carotid Artery Stenting, CAS）中に発生する血栓による合併症を最小限に抑えるために設計された市販塞栓防止デバイス（EPD）の血行動態特性および濾過効率を予測するための検証済み計算手法を提案することである。
  • 本手法では、数値流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）シミュレーションを用いて、EPDの圧力損失と実験測定値との間に良好な一致が得られることを示した。
  • さらに、粒子の注入分布が濾過効率に及ぼす影響を解析し、ポアサイズ（pore size）より小さい粒子を捕捉するフィルターの能力についても検討した。
  • 本研究は、EPDの正確な血行動態予測と濾過能力評価の両面において学術的貢献を果たし、実際の臨床応用時のデバイス選択や改良に有用な知見を提供する。

(052) Ishii [9]

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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

💬 AI 翻訳タイトル

脳底動脈先端部動脈瘤におけるコイル圧縮に関連する血行動態的および形態的要因

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、コイル圧縮（coil compaction）に関連する血行動態的および形態的要因を明らかにすることである。
  • 未破裂脳底動脈先端部動脈瘤28例に対して、三次元デジタルサブトラクション血管造影データおよび仮想コイリング技術を用いた計算流体力学（CFD）シミュレーションを実施し、コイル留置直後および1-2年後のコイル質量形状を比較することで、コイル変形による空隙体積（recanalizationの指標）を定量化した。
  • 多変量線形回帰解析の結果、動脈瘤頚部面積、コイル塞栓後の頚部表面最大圧力、および高圧部位が頚部表面中心に近接していることが、コイル圧縮の程度と有意に関連していた（それぞれP < 0.001, P < 0.001, P = 0.004）。
  • コイル圧縮は広い頚部、コイル上の高い圧力、ならびに頚部表面中心での高圧力を伴う動脈瘤で生じやすく、DoRの定量化はコイル塞栓後の再開通予測に寄与することが示唆された。

(053) Koseki

📕 書誌情報

[History and Recent Development of Basic Research Using an Experimental Intracranial Aneurysm Model].

Hirokazu Koseki, Yuichi Murayama

No Shinkei Geka, 2021 Jul

💬 AI 翻訳タイトル

実験的頭蓋内動脈瘤モデルを用いた基礎研究の歴史と最近の進展

💬 AI 要約

  • 本論文の目的は、理想的な頭蓋内動脈瘤（IA）モデルを主軸として、その歴史的変遷を概説するとともに、最近の実験モデルの応用から得られた新知見を紹介することである。
  • 方法として、1954年に初めて報告された静脈嚢モデルから始まり、近年ではHashimotoモデルやエラスターゼ注入モデルなど、さまざまなIAモデルの発展についてレビューした。
  • これらのモデルの進歩により、IAの形態のみならず病理構造や血流特性も再現可能となり、ウサギ脳底動脈瘤モデルや人工分岐モデルは特にcomputational fluid dynamics（CFD）解析に有用であることが示された。
  • IAモデルの発展を通じてIAの発症機序が解明されつつあり、とりわけ血流誘発性炎症疾患としての新たな病態理解や、最近では細菌叢による血管炎症調節の可能性も示唆されており、今後さらなる基礎的研究の進展が期待される。

(054) Kolega [5]

📕 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

血流誘導性血管リモデリングにおける内膜-中膜シグナルの同時遺伝子発現解析による同定

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、血流変化によって引き起こされる動脈リモデリングに関与する内膜から中膜へのシグナルを同時遺伝子発現解析によって同定することである。
  • ニュージーランドホワイトウサギにおいて両側頸動脈結紮またはシャム手術を施行し、血流計測、三次元血管造影、計算流体力学（CFD）を用いて血行動態を解析し、内膜および中膜を分離後、RNA-seqにより全トランスクリプトームを取得した。
  • 相関解析により、194個の内膜遺伝子と529個の中膜遺伝子の発現変動および29,777対の内膜‐中膜遺伝子ペアの発現相関を同定し、そのうち18個の内膜遺伝子が200種以上の中膜遺伝子と相関し、細胞外産物をコードしていることが判明した。
  • 本研究は、内膜と中膜の遺伝子発現相関解析が血流誘導性動脈リモデリングを制御する新規シグナルの同定に有用であることを示している。

(055) Pavlin-Premrl [15]

📕 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

  • Keywords: CTFFR, Computational fluid dynamics, Fractional flow reserve, Intracranial atherosclerosis, Stroke

  • DOI: 10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2021.106009

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    • Cited by: 15
    • FWCI: 0.652
    • Citation Percentile: 99.97 🌟

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💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内アテローム性動脈硬化症における計算流体力学：心臓病学からの教訓－頭蓋内アテローム性動脈硬化症におけるCFDのレビュー

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内アテローム性動脈硬化症における計算流体力学（CFD）モデルの既存文献を体系的にレビューし、心臓病学分野でのCFDモデルと比較することである。
  • 頭蓋内アテローム性動脈硬化症に適用された全てのCFDモデルについて系統的検索を行い、各研究における流体力学モデル作成の様々なステップを分析した。
  • 最終的に38報の論文をスクリーニングし、12報を詳細解析の対象とした結果、冠動脈および頭蓋内アテローム性動脈硬化症モデルの間で、領域のセグメンテーション、過渡モデルと定常モデルの利用、境界条件、数値解析手法、および検証方法において重要な差異が認められた。
  • これらの差異は、将来的な研究において解明が期待される計算流体力学モデルの改良ポイントであり、頭蓋内血管におけるCFDの発展に貢献する可能性が示唆された。

(056) Uno [5]

📕 書誌情報

Hemodynamic factor evaluation using computational fluid dynamics analysis for de novo bleb formation in unruptured intracranial aneurysms.

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

Neurol Sci, 2022 Mar

  • Keywords: Computational fluid dynamics, De novo bleb formation, Hemodynamic factors, Intracranial aneurysms, Pressure, Wall shear stress

  • DOI: 10.1007/s10072-021-05482-x

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    • Cited by: 5
    • FWCI: 0.632
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💬 AI 翻訳タイトル

未破裂脳動脈瘤における新規ブレブ形成の計算流体力学（CFD）解析を用いた血行動態因子評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、未破裂脳動脈瘤における新規ブレブ（de novo bleb）形成に寄与する血行動態因子を、異なる動脈瘤モデルの影響を考慮しつつ明らかにすることである。
  • 2例の新規ブレブ形成を認めた未破裂動脈瘤に対し、実際の前ブレブ・後ブレブモデルおよび仮想前ブレブモデルの3種でCFD解析を実施し、0.5mm間隔で分布させた多点法（multipoint method）を導入して、ブレブ形成部位と非形成部位の血行動態を統計的に比較した。
  • 多点法を用いた統計解析の結果、新規ブレブ形成部位は、高圧（p<0.001）、低壁面せん断応力（Wall Shear Stress: WSS, p<0.001）、および分岐するWSSベクトルの中心（p=0.025）と有意に関連していることが示された。
  • これらのことから、未破裂脳動脈瘤における新規ブレブ形成は、高圧・低WSS・分岐WSSベクトル中心が組み合わさる部位で発生しやすく、多点法は症例数が限られる場合の血行動態解析に有用であることが示唆された。

(057) Mo [1]

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A Dissipation Function-Based Method for Calculating the Energy Loss of Intracranial Aneurysms.

Xiao Mo, Hongshi Yu, Rong Chen, Zhenpeng Chen, Haiyun Li

Front Neurol, 2021

  • Keywords: computational fluid dynamics, dissipation function, energy loss, hemodynamics, intracranial aneurysms

  • DOI: 10.3389/fneur.2021.639690

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    • Cited by: 1
    • FWCI: 0.126
    • Citation Percentile: 43.44

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💬 AI 翻訳タイトル

解離関数に基づく頭蓋内動脈瘤のエネルギー損失計算法

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内動脈瘤（IA）のエネルギー損失（energy loss, EL）の時間的および空間的特性を解明し、そのメカニズムを明らかにすることであった。
  • 著者らは、エネルギー方程式の微分形から導出される解離関数（dissipation function, DF）に基づく新たなEL算出法を提案し、撮像分割および3次元再構築を用いて内頚動脈後交通分節に位置する側壁型IA八症例の3次元幾何学モデルを作成し、計算流体力学（CFD）により血行動態パラメータを抽出した。
  • 提案手法を用いたシミュレーションの結果、ELは主に境界層および高速流入ジェット近傍領域で発生し、心収縮期に急激に増加して終末収縮期に最大値を示した後、拡張期には徐々に減少することが示唆された。
  • この新規手法は従来のベルヌーイ方程式に基づく算出法に比べてELの時間的・空間的特徴を把握でき、IAのELに対する新たな知見を提供し、さらなる破裂メカニズムの解明に寄与する可能性が示された。

(058) Keller [2]

📕 書誌情報

Characterizing Intracranial Hemodynamics in Sickle Cell Anemia: Impact of Patient-Specific Viscosity.

Sara B Keller, Jacob M Bumpus, J Christopher Gatenby, Elizabeth Yang, Adetola A Kassim, Carlton Dampier, John C Gore, Amanda K W Buck

Cardiovasc Eng Technol, 2022 Feb

  • Keywords: Computational fluid dynamics (CFD), Hemodynamics, Medical imaging-based simulations, Sickle cell anemia (SCA), Wall shear stress

  • DOI: 10.1007/s13239-021-00559-2

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    • Cited by: 2
    • FWCI: 0.349
    • Citation Percentile: 45.28

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💬 AI 翻訳タイトル

鎌状赤血球貧血患者における頭蓋内血行動態の特徴付け：患者特異的粘度の影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、鎌状赤血球貧血（SCA）患者におけるウィリス動脈輪（circle of Willis）の血行動態を特徴付け、患者特異的な血液粘度が病態生理学的に重要な血行動態指標に及ぼす影響を定量化することである。
  • 測定された血管形状、時間的に変動する流量、血液パラメータに基づき、SCA患者（n=6）を対象にウィリス動脈輪の詳細な患者特異的数値流体力学（CFD）シミュレーションを実施し、血液粘度の違いが壁面せん断応力（WSS）に及ぼす影響を評価した。
  • 標準的な血液粘度を用いた場合、病態生理学的に重要な血行力学的パラメータの推定に大きな誤差が生じ、特にWSSは安定流・脈動流でそれぞれ55%、49%過大評価されるなど、粘度設定に起因したWSS誤差の空間的不均一性も明らかとなった。
  • 本研究はSCA患者におけるウィリス動脈輪の動脈流シミュレーションを示し、患者特異的粘度導入の重要性と実現可能性を明確にし、SCA集団の脳血管大血管閉塞・動脈瘤・組織障害の病態解明に寄与するものである。

(059) Hossain [9]

📕 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

  • Keywords: Circle of Willis, Computational fluid dynamics, Hemodynamics, Isogeometric analysis, Moyamoya disease, Wall shear rate

  • DOI: 10.1007/s10237-021-01495-9

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    • Cited by: 9
    • FWCI: 1.883
    • Citation Percentile: 87.84

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💬 AI 翻訳タイトル

画像ベースの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整合する

💬 AI 要約

  • 本研究は、モヤモヤ病（Moyamoya disease, MMD）患者における対側脳卒中リスクの非侵襲的評価法の確立を目的とした。
  • 右中大脳動脈閉塞を伴う小児MMD患者を対象に、術後画像データから再構築したウィリス動脈輪（CoW）モデル上で非定常ナビエ・ストークス方程式による血流シミュレーションを実施し、年齢・性別をマッチさせた健常対照者と比較した。
  • 病的側頭部左内頸動脈領域で壁面せん断速度（wall shear rate, WSR）が60,000 s⁻¹以上となり、これは健常コントロールの約9倍・血液凝固閾値の約12倍であり、後に発生した対側脳卒中部位と一致した。
  • 本研究は、CoWの閉塞が過剰な対側WSRを引き起こし血栓塞栓性虚血イベントを誘発する可能性を示唆し、WSRが将来の脳卒中予測指標となりうることを明らかにした。

(060) Zimny [23]

📕 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

  • Keywords: Computational fluid dynamics, Haemodynamics, Intracranial aneurysm formation, Middle cerebral artery, Wall shear stress, Wall shear stress gradient

  • DOI: 10.1186/s12883-021-02251-3

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    • Cited by: 23
    • FWCI: 2.402
    • Citation Percentile: 84.95

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💬 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の発生と独立して関連する：77例に基づく症例対照CFD患者固有研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、高い壁面せん断応力（WSS）と正の壁面せん断応力勾配（WSSG）の組み合わせが中大脳動脈（MCA）動脈瘤形成に与える影響を明らかにすることである。
  • トランス・クラニアルカラードソノグラフィーにより取得した速度プロファイルを用い、患者固有のCFDシミュレーションを実施し、未破裂中大脳動脈動脈瘤患者38例と非動脈瘤対照群39例からWSS、振動せん断指数（OSI）、WSSGおよび絶対値（absWSSG）の関与を比較検討した。
  • 解析の結果、WSSGのみが対照群と比較して有意に高値を示し（11.05 vs -14.76 [Pa/mm], P＝0.020）、ロジスティック回帰分析によりWSSGが中大脳動脈動脈瘤発生の独立した予測因子であることが明らかとなった（OR: 1.009; 95%信頼区間: 1.001-1.017; P＝0.025）。
  • 本研究の学術的貢献として、MCA動脈瘤はしばしば分岐部頂点近傍の高WSSかつ正のWSSG領域に形成され、動脈瘤形成には血流動態因子が独立して関与すること、特に正のWSSGがこの現象を促進する主要因であることが示された。

(061) Bavykina [1]

📕 書誌情報

[Gliadomorphin, casomorphin, and intestinal fatty acid binding protein in children with autism spectrum disorders].

I A Bavykina, V I Popov, A A Zvyagin, D V Bavykin

Vopr Pitan, 2021

  • Keywords: autism spectrum disorders, casein-free diet, casomorphin, gliadomorphin, gluten-free diet, intestinal fatty acid binding protein

  • DOI: 10.33029/0042-8833-2021-90-3-20-27

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    • Cited by: 1
    • FWCI: 0.173
    • Citation Percentile: 41.84

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💬 AI 翻訳タイトル

自閉症スペクトラム障害児におけるグリアドモルフィン、カソモルフィン、および腸脂肪酸結合タンパク質の検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、自閉症スペクトラム障害（ASD）児において、食事療法の実施有無に応じた腸脂肪酸結合タンパク質（I-FABP）、グリアドモルフィン、カソモルフィンの血中濃度の相関を明らかにすることである。
  • 方法として、ASDと診断された3～15歳の85名の患者を対象とし、グルテンフリー食（GFD）を6か月以上継続した36名（うち3名はカゼイン除去食（CFD）も施行）、および食事制限を設けていない49名の2群に分け、全例で酵素免疫測定法により各指標の血清濃度を測定した。
  • 結果として、GFDを実施したASD児は、グリアドモルフィン、カソモルフィン、I-FABPのいずれも血中平均値が有意に低値を示し（p≤0.01）、I-FABP増加に伴いグリアドモルフィンおよびカソモルフィンも有意に増加する相関が認められた。
  • 結論として、ASDの食事療法を行う際には、個々の患者ごとにグルテンおよびカゼイン不耐性の有無を評価し、その性質と食事指導の必要性を明確にするため追加検査を実施することが重要である。

(062) Kim [2]

📕 書誌情報

Verification of performance of a direct fluorescent assay for cell-free DNA quantification, stability according to pre-analytical storage conditions, and the effect of freeze-thawing.

Jae-Joon Kim, Kwonoh Park, Yu Ran Han, Syed Hyun Kim, Sang-Bo Oh, So Yeon Oh, Yun Jeong Hong, Mi Sook Yun

Biomed Rep, 2021 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

セルフリーDNA定量のための直接蛍光アッセイの性能検証、前解析保管条件における安定性、および凍結融解の影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、DNA抽出や増幅を必要としない簡便な蛍光法に基づくセルフリーDNA（CFD）アッセイの性能を検証し、前解析保管条件（時間・温度）および凍結融解の影響を評価することである。
  • 方法として、PicoGreen™ 試薬を用いたプラズマ直接アッセイによりCFDを測定し、スタンダードとしてサケ精子DNAを用いて線形性および精度を確認したうえで、全血を室温および4℃で放置後にプラズマ分離を行い、1週間凍結後のプラズマでもCFD値を測定した。
  • 結果として、CFDは幅広い濃度範囲で高い線形性（相関係数0.998）を示し、保管時間によるCFD値の変動は最大2.5 µg/mlで、不規則であったが、室温保管1時間後のCFD値はベースライン値と類似し、相対標準偏差も最小であった。
  • 結論として、プラズマを処理後1時間以内にCFDを測定することが最適であり、凍結融解後は保存条件による影響が軽減されるため、凍結保存されたサンプルを用いた研究も実施可能かつ有用であることが示された。

(063) Rzepliński [10]

📕 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

  • Keywords: 3D models development, Cerebral circulation, Hemodynamics, Micro-CT, Perforating arteries

  • DOI: 10.1016/j.jbiomech.2021.110590

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    • Cited by: 10
    • FWCI: 0.636
    • Citation Percentile: 72.94

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💬 AI 翻訳タイトル

解剖学的標本を基盤とした小口径脳動脈の3次元モデル作製法

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、従来の放射線画像に基づく3Dモデリングでは十分に捉えられない小口径脳動脈分枝の三次元モデルを作成する新規手法を開発することである。
  • 我々は、新鮮な脳幹血管標本に造影剤を注入し、産業用マイクロコンピュータ断層撮影法（micro-CT）で撮像した後、直径0.1 mm未満の分枝を含む高精細な空間モデルを作成した。
  • 本手法により、これまでの技術では再現困難であった極細動脈分枝を詳細に可視化することが可能となった。
  • 本研究で開発したモデル作成手法は、脳循環の詳細な血行動態解析（hemodynamical analysis）に新たな可能性をもたらす学術的意義を有する。

(064) Dazeo [6]

📕 書誌情報

Intra-saccular device modeling for treatment planning of intracranial aneurysms: from morphology to hemodynamics.

Nicolás Dazeo, Romina Muñoz, Ana Paula Narata, Hector Fernandez, Ignacio Larrabide

Int J Comput Assist Radiol Surg, 2021 Oct

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤治療計画のための嚢内デバイス(Intra-saccular device)モデリング：形態学から血行動態まで

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、分岐部動脈瘤治療用に開発された嚢内デバイスの植込みに関する、医用画像から術後CFD（Computational Fluid Dynamics）解析までの一連のワークフローを確立し、臨床応用可能性を検証することである。
  • 方法として、実患者血管の3次元モデルに対して異なるサイズの嚢内デバイスをID-Fit法により仮想的に植込み、その後閉端部の局所多孔度を計算しCFD多孔質媒体モデルを構築、流速および壁面せん断応力（Wall Shear Stress, WSS）を各モデルごとに評価した。
  • 六症例について、異なる2サイズのデバイスを仮想植込みし、各サイズでの術後および術前（未治療）を含めた三通りのCFD解析を実施した結果、デバイス植込み後には有意な流速およびWSSの低下が観察された（K-S統計量による有意差あり）。
  • 本手法は、デバイスサイズの選択および位置が動脈瘤充填の様式に影響を与えることを示し、術前情報を用いた最適なデバイス選択支援に寄与することから、臨床的意義が高いと考えられる。

(065) Yatomi [4]

📕 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

意図的に短縮展開した低プロファイル可視性血管内支持ステントによる動脈瘤コイル塞栓術後の転帰

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、未破裂頭蓋内動脈瘤に対する意図的短縮展開（shortening group）および非短縮展開（non-shortening group）の低プロファイル可視性血管内支持ステント（low-profile visible intraluminal support stent）を用いたコイル塞栓術の臨床成績を評価することである。
  • 2016年2月から2019年1月までに低プロファイル可視性血管内支持ステントを用いたコイル塞栓術を受けた130例131病変を後ろ向きに解析し、さらに有限要素法および数値流体力学（CFD: computational fluid dynamics）解析によって短縮展開ステントの血行動態への影響を検討した。
  • 短縮展開群は非短縮展開群と比較して、治療直後および最新の血管造影フォローアップで改良型Raymond-Roy閉塞分類において有意に良好な成績を示し、CFD解析では十分なフローダイバーション（flow diversion）効果が示唆された。
  • 本手法は高い完全閉塞率および低い合併症率を示し、意図的な低プロファイル可視性血管内支持ステントの短縮展開がフローダイバーション効果を付与し、早期の動脈瘤内血栓形成を促進する可能性を有すると結論付けられる。

(066) Tong [13]

📕 書誌情報

Hemodynamic effects of size and location of basilar artery fenestrations associated to pathological implications.

Xinyu Tong, Jia Dong, Guojing Zhou, Xuyang Zhang, Ancong Wang, Zhi Ji, Liqun Jiao, Yuqian Mei, Duanduan Chen

Int J Numer Method Biomed Eng, 2021 Sep

💬 AI 翻訳タイトル

椎骨動脈分枝異常のサイズおよび部位が病理学的意義に及ぼす血行動態的影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、椎骨動脈（basilar artery）の分枝異常（fenestration）のサイズおよび部位が血行動態に与える影響を調査し、病理的意義への関連性を明らかにすることである。
  • 正常な椎骨動脈モデルを基盤として、様々なサイズおよび部位の仮想分枝異常モデルを作成し、同一境界条件下で数値流体力学（computational fluid dynamics: CFD）シミュレーションを行い、分枝および分岐部における血流パターンを総合的に解析した。
  • 壁せん断応力（wall shear stress: WSS）関連指標である振動せん断指数（oscillatory shear index: OSI）および動脈瘤形成指数（aneurysm formation index: AFI）を算出した結果、ほぼ円形の分枝異常部では狭帯状分枝異常部よりも高いWSSが観察され、分岐部においては高OSIおよび低AFIが局在した。
  • このことから、分枝異常の部位は血流の分岐部に対する力や乱流特性に、サイズは近位内壁および分岐部のWSS分布に影響を与えることが示唆され、特にほぼ円形の分枝異常は不利な血管壁リモデリングの高リスクを有するため注意深い階層化が必要である。

(067) Iskander [7]

📕 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：生体模倣型介入への道

💬 AI 要約

  • 本研究は、頸動脈洞（carotid sinus）内の血液粘度の測定と調節機構に着目し、その生理的意義および病態生理学的意義の解明を目的とした。
  • 過去30年間にわたる頸動脈洞の血流に関する計算流体力学（CFD）シミュレーションの進展により、血圧などの循環動態指標との関連を含む頸動脈洞領域の血流パターンの多面的な理解が進められてきた。
  • 著者らは、頸動脈洞における独特な血流パターンとPIEZO受容体の存在が、リアルタイムでの血液粘度測定の生物学的基盤となりうることを示唆している。
  • 本研究は、循環器機能の他バイオマーカーおよび頸動脈洞特有のレオロジー解析と組み合わせることで、生体模倣型デバイス設計につながり、将来的な血流最適化介入の新規手法を提案するものである。

(068) Yan [15]

📕 書誌情報

SDF-1α/CXCR4 Pathway Mediates Hemodynamics-Induced Formation of Intracranial Aneurysm by Modulating the Phenotypic Transformation of Vascular Smooth Muscle Cells.

Yazhou Yan, Jiachao Xiong, Fengfeng Xu, Chuanchuan Wang, Zhangwei Zeng, Haishuang Tang, Zhiwen Lu, Qinghai Huang

Transl Stroke Res, 2022 Apr

  • Keywords: Intracranial aneurysms, Phenotypic transformation, SDF-1α/CXCR4 signaling pathway, Vascular remodeling, Vascular smooth muscle cells

  • DOI: 10.1007/s12975-021-00925-1

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 15
    • FWCI: 1.896
    • Citation Percentile: 71.08

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

SDF-1α/CXCR4経路は血行力学的負荷により血管平滑筋細胞の表現型転換を調節し、脳内動脈瘤の形成を媒介する

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、SDF-1α/CXCR4経路が血行力学的負荷により誘発される脳内動脈瘤（IA）の発生に果たす役割を解明することである。
  • 12例の脳内動脈瘤および6例の浅側頭動脈検体を用い、網羅的シーケンシング、組織染色、免疫組織化学により血管リモデリング、SDF-1α/CXCR4経路構成因子、血管平滑筋細胞の構造タンパク質（α-SMA、カルポニン）、炎症因子（MMP-2、TNF-α）の発現を評価し、さらにCFD解析による血行力学的評価やマウスモデルと動的共培養モデルを用いて作用機序を検証した。
  • IA壁ではSDF-1αおよびCXCR4の発現上昇と血管リモデリング（炎症因子MMP-2およびTNF-αの上昇、収縮型マーカーα-SMAおよびカルポニンの低下）が認められ、CFD解析では破裂瘤が非破裂瘤に比べ壁せん断応力低下およびMMP-2発現増加と関連していた。
  • さらに、in vivoおよびin vitro実験より、異常な血行力学刺激がSDF-1α/CXCR4-P38-JNKシグナル経路を活性化して血管平滑筋細胞の表現型転換を誘導し、脳内動脈瘤形成へと至ることが示唆された。

(069) 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

内頸動脈異なる部位における動脈瘤破裂要因の血流力学的解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、血流力学的、形態学的および臨床的特徴が内頸動脈瘤（ICAA）の背側および非背側部位の破裂リスクに与える影響を明らかにすることである。
  • 111例のICAA患者の頭部CT血管造影画像を用い、計算流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）解析により壁せん断応力などの血流力学パラメータを抽出し、各群間の特徴差異を比較した。
  • 破裂群は未破裂群と比較して、若年女性かつ高血圧症例が多く、背側の動脈弓部位に好発し、血流が複雑・集中・不安定かつインパクトゾーンが小さいという特徴がみられた。
  • ロジスティック回帰分析により、女性、高血圧、背側局在、集中血流パターン、不安定血流パターンがICAA破裂の独立危険因子であり、背側部位に位置するICAAは破裂リスクがより高いことが示された。

(070) Sarrami-Foroushani [47] ⭐

📕 書誌情報

In-silico trial of intracranial flow diverters replicates and expands insights from conventional clinical trials.

Ali Sarrami-Foroushani, Toni Lassila, Michael MacRaild, Joshua Asquith, Kit C B Roes, James V Byrne, Alejandro F Frangi

Nat Commun, 2021 Jun 23

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内フローダイバータのインシリコ試験は従来の臨床試験の知見を再現し、さらに拡張する

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、臨床試験のコスト削減を目指し、患者固有モデルを用いた仮想集団と治療介入によるインシリコ試験の有用性を評価することである。
  • 方法として、計算流体力学 (computational fluid dynamics) を用いて、82種の異なる解剖学的形態を有する164人分の仮想患者の脳動脈瘤に対し、フローダイバータ（flow-diverting stent）治療後の血流低減効果を定量評価する『FD-PASS』インシリコ試験を実施した。
  • FD-PASS試験で予測されたフローダイバーション（flow-diversion）成功率は、3件の従来型臨床試験で報告された値を再現した。さらに、インシリコ法により従来型試験では困難な不十分な血流低減の要因解析が広範に行えた。
  • 本研究は、血管内医療機器のインシリコ試験が従来型臨床試験の知見を再現できること、ならびに側枝や高血圧の存在下での治療失敗機序など、従来試験では困難なバーチャル実験やサブグループ解析を通じて新たな知見を提供できることを示した。

(071) Habibi [30]

📕 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

多忠実度血流データと低次元データ同化の統合

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、低次元データ同化手法であるReduced-order Modeling Kalman Filter（ROM-KF）を用いて、心血管領域の実験的およびCFD血流データの低解像度やノイズ、ならびにモデリング不確実性を克服することである。
  • 本手法は、動的モード分解（DMD）により得られる線形モデルと逐次カルマンフィルタを組み合わせることで、計算コストを抑えつつデータ同化を実現した。
  • 1次元Womersley流、2次元理想化動脈瘤、3次元患者特異的脳動脈瘤モデルに対し、合成実験データを用いて手法の精度を検証し、特に壁近傍の血流データが欠如した場合の補完性能を評価した。
  • ROM-KF法は、計算モデルおよび合成実験データセットと比較して、より高精度な血流データを再構築し、壁近傍の血行動態評価の精度向上に寄与した。

(072) Zhang [7]

📕 書誌情報

Association Between Aneurysmal Haemodynamics and Device Microstructural Characteristics After Flow-Diversion Treatments With Dual Stents of Different Sizes: A Numerical Study.

Mingzi Zhang, Simon Tupin, Yujie Li, Makoto Ohta

Front Physiol, 2021

  • Keywords: computational fluid dynamics, device sizing effect, dual-stent treatment, flow-diverting stent, intracranial aneurysm

  • DOI: 10.3389/fphys.2021.663668

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 7
    • FWCI: 0.759
    • Citation Percentile: 70.92

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💬 AI 翻訳タイトル

異なるサイズのデュアルステントによるフローダイバーション治療後の瘤内血行動態とデバイス微細構造特性の関連性：数値解析研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内動脈瘤治療におけるデュアルステント留置において、装置サイズの違いが最終的なステントの微細構造および治療後の瘤内血行動態に与える影響を定量的に評価することである。
  • 15例の側壁内頚動脈（ICA）瘤形状に対し、仮想ステント留置技術を用いて1本または2本の異なるサイズのステントを留置し、ステントの微細構造指標3項目および瘤内血行動態指標9項目を90通りのシナリオで系統的に比較した。
  • 2本目のステント留置は、未治療時と比較して瘤内の流入量（inflow rate：IR）を平均14±11%（p=0.001）、エネルギー損失（energy loss：EL）を平均9±12%（p=0.056）それぞれ低下させ、最初に留置したステントのサイズは最終的なIR減少量で最大6.9%、ELで最大11.1%の違いをもたらしたが、2本目のステントサイズの影響は小さかった（≦2.1%）。
  • 瘤口部のステントワイヤー平均網目サイズ（pore size）は、治療後の瘤内血行動態（IR: r=0.50, p<0.001、圧力降下: r=0.63, p<0.001）の低下と強い相関を示し、デュアルステント治療の最終的な血行動態結果予測指標として有用である可能性が示唆された。

(073) Leff [22]

📕 書誌情報

Clinical Effectiveness of the Queen Square Intensive Comprehensive Aphasia Service for Patients With Poststroke Aphasia.

Alexander P Leff, Sarah Nightingale, Beth Gooding, Jean Rutter, Nicola Craven, Makena Peart, Alice Dunstan, Amy Sherman, Andrew Paget, Morvwen Duncan, Jonathan Davidson, Naveen Kumar, Claire Farrington-Douglas, Camille Julien, Jennifer T Crinion

Stroke, 2021 Oct

💬 AI 翻訳タイトル

脳卒中後失語症患者に対するクイーンスクエア集中的包括的失語症サービスの臨床的有効性

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、クイーンスクエア集中的包括的失語症プログラム（ICAP）の脳卒中後慢性期失語症患者に対する臨床的有効性を評価することである。
  • 方法として、慢性期脳卒中後失語症患者46名が3週間（15日間）にわたり平均1日6時間のICAPを受講し、主要評価項目として言語能力（Comprehensive Aphasia Test）と機能的コミュニケーション能力（Communicative Effectiveness Index）を用いて評価した。
  • 多変量分散分析（2-way repeated measures multivariate ANOVA）の結果、失語症患者の4つの主要言語領域すべてにわたって有意な改善が認められ、特に発話（speaking）領域では大きな効果量（Cohen’s d=1.3）が示された。
  • 結論として、ICAP受講者は障害ベースおよび機能的言語指標の両方において大きくかつ臨床的に意義のある改善を示し、これらの成果はICAP後12週間にわたって維持され、一部はさらに向上した。

(074) Liu [31]

📕 書誌情報

The Relationship of Morphological-Hemodynamic Characteristics, Inflammation, and Remodeling of Aneurysm Wall in Unruptured Intracranial Aneurysms.

Qingyuan Liu, Yisen Zhang, Junhua Yang, Yi Yang, Maogui Li, Shanwen Chen, Pengjun Jiang, Nuochuan Wang, Yanan Zhang, Jia Liu, Jun Wu, Shuo Wang

Transl Stroke Res, 2022 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

未破裂脳動脈瘤における形態学的・血行動態的特性、炎症反応、および動脈瘤壁リモデリングの関連性

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、未破裂脳動脈瘤（intracranial aneurysms; IAs）における形態学的・血行動態的特性、炎症反応、および動脈瘤壁リモデリング（AWR）の関係性を明らかにし、IA進展に対する形態学的・血行動態的予測因子の病理学的基盤を検討することである。
  • 113例の未破裂IAsを対象に、患者個別の計算流体力学（computational fluid dynamics; CFD）解析と形態計測、組織学的染色法ならびに免疫蛍光染色により各種パラメータや炎症マーカーを評価し、さらに多変量ロジスティック解析および相関解析によってAWRとの関連を検討した。
  • 解析の結果、動脈瘤径、サイズ比（size ratio; SR）、正規化平均壁せん断応力（normalized wall shear stress average; NWSSA）、および相対残留時間（relative resident time; RRT）がAWRの危険因子であることが示され、これらのパラメータは動脈瘤壁の炎症および動脈硬化の指標とも関連していた。
  • 本研究は動脈瘤壁における生体力学的ストレスと炎症反応の関連性を示し、形態学的・血行動態的指標がIA進展における病理学的根拠となることを明らかにした。

(075) Kimura [10]

📕 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

未破裂脳動脈瘤の薄壁領域を予測するためのCFD解析による新規血行動態パラメータの同定

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、未破裂脳動脈瘤の薄壁領域（thin-walled regions, TIWRs）を予測するために、CFD解析に基づくオシレーション剪断応力指数（oscillatory shear index, OSI）が有用かどうかを検討することである。
  • 方法として、25症例の未破裂脳動脈瘤におけるTIWRsを手術中顕微鏡写真とCFDカラーマップとの対応付けに基づき抽出し、OSI、時間平均壁剪断応力（time-averaged wall shear stress, TAWSS）、圧力（pressure, PS）との一致率および各領域の定量値を評価した。
  • 結果、TIWRsの85.2%が低OSI領域と一致し、受信者動作特性曲線解析ではOSIが最も有効な血行動態パラメータ（AUC 0.881）であることが示された。
  • 結論として、OSIはTIWRsの独立した予測因子であり、低OSIは脳動脈瘤のTIWRsと強く相関することが明らかとなった。

(076) Ou [5]

📕 書誌情報

Flow diverter modeled as heterogeneous and anisotropic porous medium: Simulation, experimental validation and case analysis.

Chubin Ou, Xiaoxi Hou, Chuan-Zhi Duan, Xin Zhang, Winston Chong, Yi Qian

J Biomech, 2021 Jun 23

💬 AI 翻訳タイトル

異質かつ異方性の多孔質媒体としてモデル化したフローダイバータ：シミュレーション、実験的検証および症例解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、異質かつ異方性の多孔質媒体としてフローダイバータ（flow diverter, FD）をモデル化し、その有効性と臨床応用可能性を検証することである。
  • 方法として、局所的な空隙率に基づきFDの多孔質特性を決定し、シミュレーション結果をin vitroファントムを用いたPIV（Particle Image Velocimetry）計測値と比較して本手法の妥当性を評価した。
  • シミュレーションの結果は実験的計測値と良好な一致を示し、さらに4症例の患者データにおいて、新手法と従来の均質多孔質モデルを比較したところ、特に曲がった血管を有する症例では従来法が流量低下を最大87.9%過大評価することが示された。
  • 本手法は、臨床の治療計画において、より迅速かつ正確な血流シミュレーションを提供し、治療効果評価および意思決定に貢献する可能性が示唆された。

(077) Halabi [8]

📕 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

  • Keywords: Case series, Intracranial aneurysm, Multidisciplinary, Polyarteritis nodosa, Spinal artery aneurysm

  • DOI: 10.1186/s12883-021-02228-2

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 8
    • FWCI: 1.0
    • Citation Percentile: 100.00 🌟

  • PubMed

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💬 AI 翻訳タイトル

結節性多発動脈炎（polyarteritis nodosa）の神経学的症状：症例シリーズによる神経軸（neuroaxis）の臨床的検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、結節性多発動脈炎（polyarteritis nodosa, PAN）の中枢神経系（CNS）における多様な神経学的症状を明らかにすることである。
  • 方法として、古典的な多発単神経炎（mononeuritis multiplex）から稀な脳および脊髄血管病変まで、多様な神経系病理を示したPAN患者3例の症例を検討した。
  • 2例は治療により疾患寛解を認めたが、もう1例では臨床的改善後にフォローアップが途絶え、その後症状が悪化しホスピスケアに移行した。
  • 末梢の症状が広く認知されている一方で、PANとCNS神経血管病変との関連は過小評価されており、神経学的疾患のスペクトラムを認識することが診断遅延の軽減および早期診断・免疫抑制薬治療の促進に重要である。

(078) Bao [2]

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

動脈瘤塞栓術のシミュレーション解析：異なる塞栓率を有する動脈瘤の血流流動学（CTA）

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、異なる塞栓率における血流動態パラメータが動脈瘤の発生、進展、ならびに治療後に及ぼす影響を解析し、動脈瘤の発生および再発の要因を明らかにすることである。
  • 方法として、脳動脈瘤患者のコンピュータ断層血管造影（CTA）データを用いて、0%、24%、52%、84%、100%の塞栓率モデルを構築し、平均壁せん断応力（time average wall shear stress）、振動性せん断指数（oscillatory shear index）、ヘモダイナミクス形成指数（hemodynamics formation index）、相対滞留時間（relative retentive time）などの指標を解析した。
  • その結果、塞栓率の増加に伴い、平均壁せん断応力、平均壁せん断応力のグレード、および動脈瘤形成指数は漸増し、相対滞留時間は漸減したことが観察された。
  • さらに、塞栓が不完全な場合には振動性せん断指数が高く、完全塞栓では減少し、塞栓率の増加とともに血流は安定化して動脈瘤破裂リスクが低減し、血管分岐部の壁が損傷を受けやすいことが示唆された。

(079) Liu [3]

📕 書誌情報

Quantitative Assessment of Changes in Hemodynamics After Obliteration of Large Intracranial Carotid Aneurysms Using Computational Fluid Dynamics.

Yongsheng Liu, Guinan Jiang, Feng Wang, Xiangbo An

Front Neurol, 2021

  • Keywords: carotid artery, computational fluid dynamics, geometry, hemodynamics, large intracranial aneurysm

  • DOI: 10.3389/fneur.2021.632066

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 3
    • FWCI: 0.379
    • Citation Percentile: 70.92

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💬 AI 翻訳タイトル

大脳内頸動脈巨大動脈瘤閉塞後の血行動態変化の定量的評価：数値流体力学（CFD）による解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、大脳内頸動脈巨大動脈瘤の閉塞後に生じる遠位動脈樹の血行動態変化を調査し、過灌流（hyperperfusion）を引き起こす要因を特定することである。
  • 方法として、12例の大脳内頸動脈動脈瘤患者データを後ろ向きに解析し、患者固有の三次元回転血管造影画像から動脈瘤を含むパラメトリックモデルを構築し、動脈瘤の仮想的除去後の幾何学的変化を再現した上で、ANSYS CFX 14を用いてNavier-Stokes方程式を解き、平均壁面せん断応力・圧力および血流速度などの指標を測定した。
  • 結果として、動脈瘤閉塞後にA1セグメント、M1セグメント、M2+M3セグメントの圧力比が有意に増加し、M1セグメントおよびM2+M3セグメントの速度比も有意に増加したことが示された（各セグメントでp値は0.05未満）。
  • 結論として、動脈瘤閉塞後には遠位動脈樹における圧力および血流速度の上昇が認められ、治療後の圧力増加は動脈瘤と親血管のなす角度（aneurysmal angle）が主要な要因であることが明らかとなった。

(080) Rutkowski [56]

📕 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

機械学習および数値流体力学（CFD）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

  • 本研究の目的は、高分解能な患者固有の数値流体力学（CFD）データを用いて畳み込みニューラルネットワーク（CNN）を訓練し、その後、脳血管4DフローMRI速度場を強化する方法の有用性を検討することである。
  • まず、CFDデータで機械学習モデルを訓練し、その後、シミュレーション画像、ファントムデータ、ならびに20名患者から取得した脳血管4Dフローデータに対し、訓練済みのネットワークによる速度場の強化を実施した。
  • その結果、訓練済みニューラルネットワークは、フロー画像のノイズ除去、速度誤差の低減、および血管壁近傍の速度定量化および可視化の改善に成功した。
  • 本手法による画像強化は、脳血管4DフローMRI解析の定性的および定量的信頼性向上に寄与する可能性が示唆された。

(081) Ishida [17]

📕 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に対する数値流体力学（CFD）解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、数値流体力学（CFD）が脳動脈瘤の臨床応用にどのように寄与しているかを概説することである。
  • 方法として、患者固有の3次元画像データを用いたCFD解析手法およびデジタル画像通信（DICOM）データセットによる手順を紹介した。
  • 結果として、CFDを活用することにより、血行動態は脳動脈瘤の発症、増大、破裂という病態理解に一定の貢献をもたらすことが明らかとなった。
  • 結論として、本レビューでは最新の知見に基づき、壁面せん断応力（wall shear stress, WSS）、振動せん断インデックス（oscillatory shear index, OSI）、動脈瘤流入率係数（aneurysmal inflow rate coefficient, AIRC）、残存流量（residual flow volume, RFV）などの血行動態指標による臨床意思決定や動脈瘤壁の過形成リモデリング、コイル塞栓術後の再発評価を検討した。

(083) Nada [8]

📕 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

  • Keywords: Stent thickness and porosity; hemodynamics; cerebral aneurysm; computational fluid dynamics (CFD); thrombosis formation

  • DOI: 10.1080/03091902.2021.1912204

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 8
    • FWCI: 1.011
    • Citation Percentile: 84.95

  • PubMed

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  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

ステントの厚さおよび空隙率がステント留置後の血行動態に与える影響の検討

💬 AI 要約

  • 本研究は、治療後の動脈瘤内血行動態を規定する重要な因子であるステントの厚さおよび空隙率の影響を検討することを目的とした。
  • 計算流体力学（CFD）を用いて、提案ステントおよび市販の三種類のステントについて、流速、圧力分布、時間平均壁せん断応力（TAWSS）、振動性せん断指数（OSI）、および相対滞在時間（RRT）等の血流特性を解析した。
  • 結果として、ステントが薄く空隙率が低い場合に動脈瘤内の流速が低下し、TAWSSは空隙率が低いステントほど線形に低下したが、OSIおよびRRTは厚く空隙率が高いステントで顕著に増加した。
  • 最も薄くかつ空隙率が低いステントは血栓形成および治癒を促進する良好な性能を示したが、提案ステント設計はより空隙率が高い構造により、RRTが市販品よりも高く、動脈瘤内の血栓成長を促進する可能性が示唆された。

(084) Nordahl [16]

📕 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

  • Keywords: aneurysm growth, computational fluid dynamics, hemodynamics, kinetic energy, oscillatory shear index, wall shear stress

  • DOI: 10.3390/brainsci11040520

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 16
    • FWCI: 1.896
    • Citation Percentile: 99.99 🌟

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 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動態学的変化

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤の成長過程における形態学的および血行動態学的変化を解析することである。
  • 方法として、4例の患者特異的動脈瘤を対象に、初回診断時と経過観察時の画像データより幾何形状をセグメンテーションし、メッシュ化した後にANSYSを用いた数値流体力学（CFD）解析を実施した。
  • その結果、瘤の主な増大は低い壁面せん断応力（wall shear stress, WSS）領域で生じ、頸部衝突部近傍ではWSS勾配や振動剪断指数（oscillatory shear index）が大きい領域で壁形状のリモデリングが認められた。
  • さらに、すべての症例で動的エネルギー（kinetic energy）の増加が瘤体積の増加と相関して認められた点は新規知見であり、低WSS域と瘤壁付近の高速度勾配および大きな渦流構造との関連性が示唆された。

(085) Rajabzadeh-Oghaz [13]

📕 書誌情報

The association between hemodynamics and wall characteristics in human intracranial aneurysms: a review.

Hamidreza Rajabzadeh-Oghaz, Adnan H Siddiqui, Arash Asadollahi, John Kolega, Vincent M Tutino

Neurosurg Rev, 2022 Feb

  • Keywords: Computational fluid dynamics, Hemodynamics, Histology, Intracranial aneurysms, Vessel wall, Vessel wall magnetic resonance imaging

  • DOI: 10.1007/s10143-021-01554-w

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 13
    • FWCI: 0.403
    • Citation Percentile: 59.01

  • PubMed

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💬 AI 翻訳タイトル

ヒト頭蓋内動脈瘤における血行動態と壁特性の関連：レビュー

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内動脈瘤（IA）における血行動態と、IA壁の生物学的および力学的特性との関連性を文献レビューにより明らかにすることである。
  • 方法として、PubMedを用いてIAの血行動態と壁の特徴に関する研究を体系的に収集し、切除組織、術中画像、血管壁MRIなど異なる手法による28報の論文を抽出し、調査および比較した。
  • 結果として、組織学的相関では、高い壁せん断応力（wall shear stress：WSS）や複雑な血流パターン、高圧条件が壁の変性や異常なコラーゲン配向・合成速度の上昇と関連し、MRI研究では低WSS・高血液滞留時間が壁肥厚・造影効果の増強と強く関連した。
  • 結論として、現行の文献は、低流量による壁肥厚・アテローム性変化と、高流量・衝突流による壁変性・菲薄化・コラーゲン再構築の二つの主要な血行動態‐生物学的機序の存在を支持している。

(086) Zhang [8]

📕 書誌情報

Incomplete stent expansion in flow-diversion treatment affects aneurysmal haemodynamics: a quantitative comparison of treatments affected by different severities of malapposition occurring in different segments of the parent artery.

Mingzi Zhang, Yujie Li, Shin-Ichiro Sugiyama, David I Verrelli, Yasushi Matsumoto, Teiji Tominaga, Yi Qian, Simon Tupin, Hitomi Anzai, Makoto Ohta

Int J Numer Method Biomed Eng, 2021 Jul

  • Keywords: computational fluid dynamics, flow-diversion treatment, haemodynamics, intracranial aneurysm, stent malapposition

  • DOI: 10.1002/cnm.3465

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 8
    • FWCI: 0.758
    • Citation Percentile: 84.95

  • PubMed

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💬 AI 翻訳タイトル

フローダイバーション治療におけるステント不完全拡張が動脈瘤血行動態に及ぼす影響：親動脈異なる部位に発生する不適合の重症度による治療効果の定量比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳内動脈瘤に対するフローダイバーション（FD）治療において認められるステント不完全拡張（IncSE）が、発生部位および重症度ごとに動脈瘤血行動態へ及ぼす影響を定量評価することである。
  • 臨床でIncSEの確認された2症例をもとに、近位・中央・遠位の各部位における2段階の重症度のIncSEをパラメトリックにモデル化し、全14パターン（理想展開を含む）の治療シナリオに対し、ステントワイヤの構成とComputational Fluid Dynamics（CFD）解析による血行動態評価を実施した。
  • 解析の結果、中央および遠位部のIncSEでは動脈瘤流入率（IR）とエネルギー損失（EL）がそれぞれ最大10%、15%上昇し、流体が動脈瘤内へ漏出しやすくなる性能劣化が観察された一方、近位部のIncSEではむしろ流入のわずかな減少が認められた（IR、ELの最大減少率はそれぞれ5%、8%）。
  • IncSEの血行動態への影響は発生部位によって大きく異なることから、治療前に個別化（patient-specific）されたリスク評価の実施が重要であることが示唆された。

(087) Kim [16]

📕 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

傍クリノイド動脈瘤形成における高い壁剪断応力と高いひずみの定量的比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、血行動態パラメータと傍クリノイド動脈瘤形成との関連性を定量的に比較することである。
  • 方法として、CFD（Computational Fluid Dynamics）解析により高い壁剪断応力（WSS: Wall Shear Stress）の位置を、FSI（Fluid-Structure Interaction）解析により高いひずみ（strain）の位置を抽出し、動脈瘤形成部位との距離を測定した。
  • その結果、動脈瘤形成部位から高ひずみ部位への平均距離（1.74 mm）は、高WSS部位への平均距離（3.33 mm）よりも有意に短く、FSI解析のために硬膜（dura mater）のモデリングも現実的な解析結果に寄与した。
  • 結論として、FSI解析で抽出された高ひずみは脳動脈瘤形成に関連する重要な血行動態因子であり、ひずみパラメータは動脈瘤形成の予測や適切な治療法の解明に役立つ可能性が示唆された。

(088) Prather [15]

📕 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

心室補助装置患者における脳血栓塞栓症リスクの計算流体力学的解析：パルス性および血栓発生部位の影響

💬 AI 要約

  • 本研究は、心室補助装置（ventricular assist device, VAD）留置時のアウトフローグラフト（outflow graft, OG）手術的操作により脳塞栓症リスクが低減できるかを仮説とし、その検証を目的とした。
  • マルチスケール計算流体力学（computational fluid dynamics, CFD）モデルを用い、個別患者ベースで完全パルス性血行動態下のシミュレーションを実施し、エンツラジアン・ラグランジュ法（Eulerian-Lagrangian scheme）で血栓（thrombus）の動態を追跡した。
  • 血流解析の結果、左心室補助装置（LVAD）のアナストモーシス角度によって脳血流が最大約31%増加し、また血栓発生部位ごとに最適なアナストモーシス角度が異なり、LVADアナストモーシス角度が大きい方が全体的な塞栓率を低減できる可能性が示唆された。
  • 総合的に、本研究はパルス性残存時の非定常（unsteady）解析の重要性と、LVADアナストモーシス角度選択が脳血栓塞栓リスク制御に重要であることを明らかにし、臨床的意思決定への学術的貢献を示した。

(089) Liu [5]

📕 書誌情報

Identification of intra-individual variation in intracranial arterial flow by MRI and the effect on computed hemodynamic descriptors.

Xinke Liu, Evan Kao, Henrik Haraldsson, Megan Ballweber, Alastair Martin, Youxiang Li, Yuting Wang, David Saloner

MAGMA, 2021 Oct

💬 AI 翻訳タイトル

MRIによる頭蓋内動脈血流の個体内変動の特定と計算流体力学指標への影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、連続して取得された検査における同一個体内の血流変動を特定し、その変動が入口流量（inlet flow）を境界条件とした後続の血行動態シミュレーションに与える影響を評価することである。
  • 未破裂頭蓋内動脈瘤を有し、2D位相コントラストMRI（phase-contrast MR）による三回以上の経過観察を受けた51名の患者を対象に、血流および速度パラメータの再現性と変動性を算出し、患者固有の計算流体力学（computational fluid dynamics, CFD）シミュレーションを実施した。
  • 平均および最大速度・流量パラメータのクラス内相関係数（ICC）は0.77〜0.90であり、平均流量（mean flow）には10%の変動係数（CV）が認められた。入口流量の10%の変動は、収縮期ピーク時壁面せん断応力（wall shear stress, WSS）が41.41%、拡張終期WSSが39.13%、収縮期ピーク時の低せん断領域が2.79%、拡張終期の低せん断領域が2.12%、時間平均WSSが47.57%、振動性せん断指数（oscillatory shear index, OSI）が0.17%の変化をもたらした。
  • 本研究は、位相コントラストMRIにおける同一個体の平均血流に10%の変動が存在すること、およびこの変動が血行動態計算において壁面せん断応力の変動として無視できない影響を及ぼす一方で、低せん断領域への影響は比較的小さいことを明らかにした。

(090) Steiger [14]

📕 書誌情報

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

Hans-Jakob Steiger

Neurosurg Rev, 2021 Dec

  • Keywords: 4D DSA, 4D MRI, Brain arteriovenous malformation, Embryology, Genetic mutation, Hemodynamics, Inflammation

  • DOI: 10.1007/s10143-021-01526-0

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 14
    • FWCI: 0.476
    • Citation Percentile: 59.01

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💬 AI 翻訳タイトル

脳動静脈奇形（AVM）の病態生理と発生に関する最新の理解―ナラティブレビュー―

💬 AI 要約

  • 本レビューの目的は、脳動静脈奇形（AVM）の遺伝的性質および病態生理に関する近年の研究進展を明らかにすることである。
  • 方法として、脳AVMの発生学、炎症、先進画像診断、および流体力学的モデリングについてPubMed検索を実施した。
  • 結果として、全ゲノム解析により、孤発性および家族性AVMの遺伝的起源が大部分明らかになった一方で、先進MRIやDSA技術はAVM構成要素のより高精度なセグメンテーションおよび血行力学的指標の推定を可能としたが、計算流体力学（CFD）による完全なアブーム内（intranidal）流れ構造のモデリングは未だ達成されていない。
  • 結論として、発生学的な理解は大きく進展したが、動脈瘤とは異なり、AVMアブーム内流れの完全なモデリングやその機械的特性の十分な解明には依然として課題が残されている。

(091) 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

  • Keywords: Intracranial aneurysms, delayed ipsilateral parenchymal hemorrhage, endovascular treatment, flow diverter, hemodynamics

  • DOI: 10.1177/15910199211009120

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 3
    • FWCI: 0.379
    • Citation Percentile: 70.92

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💬 AI 翻訳タイトル

末梢動脈における不均衡な血流変化：脳動脈瘤患者のフローダイバータ留置後に遅発性同側脳実質出血（DIPH）が生じる過程における重要な要因

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、フローダイバータ留置後の脳動脈瘤患者に発症する遅発性同側脳実質出血（DIPH）の過程における術後の血行動態的リスク因子を明らかにすることである。
  • 内頸動脈（ICA）動脈瘤に対してフローダイバータ治療を受けたDIPH発症例6例および非発症例12例を対象とし、術前後の末梢動脈（終末ICA、中大脳動脈（MCA）、前大脳動脈（ACA））の血行動態を数値流体解析（CFD）により検討した。
  • DIPH関連動脈では、非関連動脈と比較して治療後の平均速度の増加率が有意に高く、またDIPH群においては末梢動脈間の平均速度増加の不均衡指標（imbalance index）が対照群と比較して有意に高値を示した。
  • これらの結果から、DIPH関連動脈における平均血流速度の増加および末梢動脈への血流分布の増加不均衡が、フローダイバータ治療後のDIPH発症に重要な役割を果たす可能性が示唆された。

(092) Paccione [2]

📕 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

コンピュータ流体力学および三次元印刷患者特異的ファントムを用いたベンチトップフローシミュレーションにおける複雑な脳血管幾何学の血行動態評価における課題

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、Circle of Willis（CoW）における側副循環および脳血流自動調節による多面的な課題が存在する頸動脈狭窄患者の複雑な血行動態を、コンピュータ流体力学（CFD）およびベンチトップフロー実験により評価することである。
  • 我々は、頸動脈狭窄患者特異的な三次元印刷ファントムを用いて、それぞれについてCFDシミュレーションとベンチトップ実験を行い、入出力条件を対照させて比較した。
  • 結果として、CFDとベンチトップ実験間に有意な差異が観察され、その主な原因は、生理的圧力下でのファントム形状変化およびCFDで用いる単純化された流出境界条件に起因していることが判明した。
  • これらの知見は、3Dプリンティングによるベンチトップ実験を正確に模擬するためにはCFD内の動的メッシュ挙動や、3Dプリント血管ファントム特有の幾何学的特性を考慮する必要があることを示唆している。

(093) Shields [15]

📕 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: 10.1117/12.2580881

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 15
    • FWCI: 1.896
    • Citation Percentile: 70.92

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💬 AI 翻訳タイトル

オプティカルフロー（OF）および計算流体力学（CFD）を用いた1,000 fps高速血管造影シーケンスからの血流速度算出手法の評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、フォトンカウンティング検出器技術による1,000 fps高速血管造影(High-Speed Angiography, HSA)シーケンスから得られる血流速度を、オプティカルフロー(Optical Flow, OF)および計算流体力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)を用いて推定する手法を評価することである。
  • 方法として、種々の三次元造形患者特異的ファントム内で一定流量条件下の血流をHSAで撮影し、ヨード造影剤の波面時空間変化に基づきオープンソースのOpenOpticalFlowアルゴリズムで血流速度を算出し、その結果を同一流入境界条件・モデル形状を用いたCFDシミュレーションと比較した。
  • さらに、取得した1,000 fpsデータより低フレームレートを再現し、OFとCFDのパフォーマンスを評価した。
  • 本手法により、理論的CFD計算よりも迅速に臨床的流体力学情報が得られ、治療介入時の血流条件の変化評価に有用であることが示され、神経血管疾患インターベンションの臨床応用への重要な貢献を成した。

(094) Ngo [8]

📕 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: 10.3390/jpm11040253

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 8
    • FWCI: 1.334
    • Citation Percentile: 72.41

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💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈における血行動態可視化の比較：磁気共鳴画像法は数値流体力学解析の代替となり得るか？

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、四次元フロー磁気共鳴画像法（4D flow MRI）、時間分解フライト磁気共鳴血管撮影（TOF-MRA）信号強度勾配（SIG）、および数値流体力学解析（CFD）を用いて、脳動脈の三次元血流特性および壁面せん断応力（WSS）を調査することである。
  • 16名の健常被験者の主要脳動脈に対し、TOF-MRAおよび4D flow MRIを実施し、内頸動脈・中大脳動脈・前大脳動脈における流速を4D flow MRIでそれぞれ3.8、2.5、1.2 mL/sと測定した。
  • 脳動脈における三次元血流パターンはCFDと4D flow MRIで合理的な一致を示したが、CFDは4D flow MRIよりもはるかに高解像度を有していた。
  • TOF-MRA SIGとCFD WSSは、主要脳動脈におけるWSSが相対的に高い部位で一致を示したが、分岐部位では両者の可視化結果は大きく異なり、これら三手法は脳動脈血行動態に追加的知見を提供する補完的手法であると結論された。

(095) Wiśniewski [14]

📕 書誌情報

Porous Media Computational Fluid Dynamics and the Role of the First Coil in the Embolization of Ruptured Intracranial Aneurysms.

Karol Wiśniewski, Bartłomiej Tomasik, Zbigniew Tyfa, Piotr Reorowicz, Ernest J Bobeff, Ludomir Stefańczyk, Bartłomiej J Posmyk, Krzysztof Jóźwik, Dariusz J Jaskólski

J Clin Med, 2021 Mar 24

💬 AI 翻訳タイトル

多孔質媒体計算流体力学と破裂脳内動脈瘤塞栓術における最初のコイルの役割

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、コイル塞栓術が施行された破裂脳内動脈瘤における遅発性再開通の予測因子を特定することであった。
  • まず、単施設の後ろ向き解析を行い、モルフォメトリックパラメータ、充填密度、最初のコイル体積充填密度（1st VPD）、およびデジタルサブトラクション血管造影（DSA）における再開通率を評価し、さらに多孔質媒体モデルを用いた計算流体力学（CFD）解析と統計解析を組み合わせて用いた。
  • 多変量解析により1st VPDが遅発性再開通率に有意に影響すること（p<0.001）が示され、CFD解析では1st VPDが10%を超えると瘤壁圧および残存流量が漸減する傾向を示した。
  • この研究は、術中に容易に算出できる最初のコイル体積充填密度（1st VPD）が臨床アウトカムの改善のための重要な予測因子であり、特に1st VPDが10.56%超で再開通リスクが低減することを示し、臨床応用の可能性を提供する。

(096) Gabrielyan [4]

📕 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

インピンジングジェットを用いたASL MRI用灌流ファントム

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、動脈血スピンラベル(ASL)灌流MRIの手法およびプロトコルの検証のため、新規な灌流ファントムを開発することである。
  • 方法として、ペリスタルティックポンプによって駆動されるインピンジングジェットを用いて、磁気ラベル化流体の灌流室内での灌流様混合を実現し、様々なポストラベリングディレイおよびシーケンスでASL-MRIデータ取得を行った。
  • 結果として、灌流室中心軸付近で最大の混合が予測され、測定信号変化は標準Buxton一般動的モデルと良好に一致し、観察された灌流値およびトランジットタイム値は脳灌流の生理学的範囲内かつ高い再現性を示した。
  • 結論として、本ファントムはASLラベリングパラメータや灌流信号に対して高い感度および再現性を持ち、基礎・臨床研究双方において広範な応用可能性があると示唆された。

(097) Zhang [2]

📕 書誌情報

Computational fluid dynamics analysis of intracranial aneurysms treated with flow diverters: A case report.

H Zhang, L Li, F Miao, J Yu, B Zhou, Y Pan

Neurochirurgie, 2022 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

フローダイバータを用いた脳内動脈瘤治療における数値流体力学解析：症例報告

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、フローダイバータ（FD）で治療した脳内動脈瘤（IA）症例に対し、数値流体力学（CFD）解析を用いて血流動態の変化を評価することである。
  • 本症例報告では、65歳女性の左内頸動脈後下小脳動脈分岐部巨大動脈瘤に対し、FD留置前後の血管ステントモデルを構築し、CFD解析により動脈瘤内の圧力・血流速度・壁面せん断応力（WSS）を算出した。
  • その結果、単一FDおよび二重FDのいずれにおいても動脈瘤内の血流とWSSの低下が認められ、特に単一FD＋30％コイル充填は血流低下効果が顕著であったが、過度のコイル充填は動脈瘤破裂のリスクを増大させた。
  • 以上より、単一FD＋10％コイル充填が動脈瘤治療の最適オプションであり、CFDによる血流速度およびWSS解析は動脈瘤の保護効果評価に有用であることが示唆された。

(098) Suzuki [2]

📕 書誌情報

[Computational Fluid Dynamics(CFD)].

Tomoaki Suzuki

No Shinkei Geka, 2021 Mar

💬 AI 翻訳タイトル

数値流体力学(CFD)に関する研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳血管疾患における血行動態解析のために数値流体力学(CFD)の基本的なパラメータを説明し、特に脳内動脈瘤を対象とした実用的応用の有効性を示すことである。
  • 方法として、脳動脈瘤の壁が薄くなることが破裂リスクを示唆するとの知見に基づき、CFD解析による高圧力および低壁面せん断応力(Wall Shear Stress: WSS)の評価を行い、特にコイル塞栓術後の残存腔に対してサイレントMR血管造影を用いた金属アーチファクト抑制下で流れ解析も実施した。
  • 結果として、WSSが低く圧力が高い領域が脳動脈瘤の薄壁部および破裂点の同定に有効であり、さらに、低WSSと高振動せん断指標(Oscillatory Shear Index)の組み合わせがアテローム性病変部を特徴づけることが示された。
  • 結論として、CFD解析と画像診断技術との組み合わせにより新規知見が得られるため、脳神経外科医によるCFDソフトウェアの臨床応用が重要であると考えられる。

(099) Gholampour [50] ⭐

📕 書誌情報

Boundary conditions investigation to improve computer simulation of cerebrospinal fluid dynamics in hydrocephalus patients.

Seifollah Gholampour, Nasser Fatouraee

Commun Biol, 2021 Mar 23

💬 AI 翻訳タイトル

水頭症患者における脳脊髄液動態のコンピュータシミュレーション向上のための境界条件の検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、水頭症患者における脳脊髄液（CSF）動態のコンピュータシミュレーション精度向上のため、異なる入口・出口境界条件（boundary conditions, BCs）を比較検討することである。
  • 8名の健康成人および11名の水頭症患者の3次元頭部幾何モデルをCINE位相コントラストMRIデータから作成し、3種類の異なるBC下で数値シミュレーションを行った。
  • 最大CSF圧および脳室系体積は、患者状態を評価する指標として他のパラメータよりも有効かつ精度が高く、特にBC「C」下では脳室内CSF量変化に対する患者モデルの感度が18.5％上昇した。
  • 本研究は、外部および内部水頭症のCSF動態解析にはCFD法および完全連成流体-構造連成（fluid-structure interaction, FSI）法の利用が有効であることを示し、BC「C」が水頭症患者の頭蓋内コンプライアンス評価に適していることを提案する。

(100) Uchikawa [4]

📕 書誌情報

Correlation of Inflow Velocity Ratio Detected by Phase Contrast Magnetic Resonance Angiography with the Bleb Color of Unruptured Intracranial Aneurysms.

Hiroki Uchikawa, Taichi Kin, Yasuhiro Takeda, Tsukasa Koike, Satoshi Kiyofuji, Satoshi Koizumi, Taketo Shiode, Yuichi Suzuki, Satoru Miyawaki, Hirofumi Nakatomi, Akitake Mukasa, Nobuhito Saito

World Neurosurg X, 2021 Apr

  • Keywords: 3D, 3-dimensional, Bleb, CFD, Computational fluid dynamics, Inflow velocity ratio, MRI, Magnetic resonance imaging, PC-MRA, Phase-contrast magnetic resonance angiography, Phase contrast magnetic resonance angiography, Qa, Inflow rate of the aneurysm, Qb, Inflow rate of the bleb, Qb/Qa, Bleb/neck inflow rate ratio, RGB, Baseline red, green, and blue, RRT, Relative residence time, TIWRs, Thin-walled regions, TOF, Time-of-flight, UIAs, Unruptured intracranial aneurysms, Unruptured intracranial aneurysm, Va, Inflow velocity of the aneurysm, Vb, Inflow velocity of the bled, Vb/Va, Bleb/neck inflow velocity ratio, WSS, Wall shear stress, Wall thickness, mR, Modified R value

  • DOI: 10.1016/j.wnsx.2021.100098

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 4
    • FWCI: 0.506
    • Citation Percentile: 71.08

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

位相差磁気共鳴血管造影によって検出された流入速度比と未破裂脳動脈瘤のブレブの色の相関

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、未破裂脳動脈瘤（UIA）の手術前に、ブレブ壁の客観的かつ定量的に評価された色調と、血行動態的特徴との関連を位相差磁気共鳴血管造影（PC-MRA）を用いて検討することである。
  • 10名のUIA患者を対象に、術前MRIおよびPC-MRAを施行し、術中ビデオからブレブ壁の赤色度（修正R値；mR）を算出し、PC-MRAで取得した血行動態パラメータと比較した。
  • その結果、ブレブ/頸部流入速度比（Vb/Va）はmRと強い相関（r = 0.66, P = 0.003）を示し、ブレブ/頸部流入率比も中等度の相関（r = 0.58, P = 0.012）を示したが、多変量解析の結果、有意な独立因子はVb/Vaのみであった（P = 0.017）。
  • 本研究は、PC-MRAにより得られたVb/Vaの評価を通じて、手術前に非侵襲的にUIAのブレブの厚さを予測可能であり、安全な手術のための周到な術前・術中戦略立案に有用であることを明らかにした。

(101) Oliveira [16]

📕 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性血液モデル化：破裂例および非破裂例に対する壁せん断応力および振動性せん断指数指標への影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、破裂および非破裂頭蓋内動脈瘤（intracranial aneurysm, IA）症例において、異なるレオロジーモデルが壁せん断応力（wall shear stress, WSS）に関する血行動態パラメータに与える影響を検討することである。
  • CD内で、4例の破裂および4例の非破裂患者特異的動脈瘤を模擬し、CassonモデルおよびCarreau-Yasudaモデルによる非ニュートン性流体モデルを用い、WSSと振動性せん断指数（oscillatory shear index, OSI）の指標をニュートンモデルと比較した。
  • その結果、非ニュートンモデルとニュートンモデル間の差異は、動脈瘤の破裂状態に関わらず全症例で一貫して観察された。特に、ピーク収縮期のWSSは非ニュートンモデルにより50%以上過大評価され、時間・表面平均値の指標は最大で7%の差異（Cassonモデル）であった。一方、表面平均OSIは非ニュートンモデルにより30%以上過小評価された。
  • これらの結果は、ピーク収縮期WSSやOSIなど特定の流動特性を評価する場合には、頭蓋内動脈瘤シミュレーションにおいて血液レオロジーモデルの違いを検討することが推奨されることを示唆している。

(102) Chivukula [7]

📕 書誌情報

Lagrangian Trajectory Simulation of Platelets and Synchrotron Microtomography Augment Hemodynamic Analysis of Intracranial Aneurysms Treated With Embolic Coils.

Venkat Keshav Chivukula, Laurel Marsh, Fanette Chassagne, Michael C Barbour, Cory M Kelly, Samuel Levy, Christian Geindreau, Sabine Rolland du Roscoat, Louis J Kim, Michael R Levitt, Alberto Aliseda

J Biomech Eng, 2021 Jul 01

💬 AI 翻訳タイトル

血小板のラグランジュ軌道シミュレーションとシンクロトロンマイクロトモグラフィーによる塞栓コイル治療を受けた頭蓋内動脈瘤の血行動態解析の高度化

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、塞栓コイル治療を受けた頭蓋内動脈瘤における血行動態解析の精度向上のため、X線マイクロトモグラフィー（microtomography）と血小板のラグランジュ（Lagrangian）シミュレーションを組み合わせて評価を行うことである。
  • 方法として、患者固有の形態を有するin vitro動脈瘤モデル4例を対象に患者固有の塞栓コイルを使用し、コイルの三次元形態をシンクロトロンマイクロトモグラフィーで取得した後、コイル塞栓前後の血行動態についてコンピュータシミュレーションを行った。
  • 各患者モデルについて、複数心周期にわたる数千個の血小板軌道を追跡し、血小板の滞留時間や剪断ストレス暴露を算出し、従来の多孔質媒質（porous medium, PM）近似とコイル解像度（coil-resolved, CR）モデルの不整合を比較評価した。
  • これにより、コイル形態のマイクロトモグラフィー情報と血小板のLagrangian指標を用いた解析が、伝統的な壁面剪断応力（wall shear stress, WSS）のみの指標よりも頭蓋内動脈瘤治療予測の精度を高め、臨床応用の可能性を大きく高めることが示された。

(103) Shi [37] ⭐

📕 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由来の血行力学的指標を用いた小型脳内動脈瘤破裂リスクの機械学習予測：多施設共同研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、臨床情報、形態学的情報および血行力学的（hemodynamic）情報を組み合わせ、機械学習（machine learning）技術に基づいて小型脳動脈瘤の破裂リスクモデルを開発し、外部データセットで検証することである。
  • 2010年1月から2016年12月までにCTAおよび侵襲的脳血管造影（または外科手術）で検出された直径5 mm未満の小型脳動脈瘤504例を対象に、後方視的に登録し、機械学習モデル（サポートベクターマシン（support vector machine）、ランダムフォレスト、ロジスティック回帰、多層パーセプトロン）を構築・検証した。
  • 血行力学的パラメータは数値流体力学（CFD）シミュレーションにより取得し、外部施設データで外部検証を行った結果、サポートベクターマシンが訓練および内部検証データセットでAUC 0.88および0.91、外部検証データセットで0.82を示し、最高の性能を示した。
  • 血行力学的パラメータ（安定した流れパターン・集中した流入、狭いインピンジメントゾーン、振動せん断応力指標（oscillatory shear index）の変動係数）が最も重要な予測因子であり、本手法は小型動脈瘤破裂リスクの予測に有用であることが示された。

(104) Misaki [12]

📕 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

  • Keywords: 4D flow MRI, CFD, Flow pattern, Inflow dynamics, Inflow rate ratio, Intracranial aneurysm, Velocity ratio

  • DOI: 10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2021.105685

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 12
    • FWCI: 1.517
    • Citation Percentile: 85.45

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💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤の流入血行動態：計算流体力学（CFD）解析と4次元フローMRIの比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤の流入血行動態評価において、計算流体力学（CFD）解析と4次元フロー磁気共鳴画像法（4D flow MRI）の有効性を比較することである。
  • 23例の未破裂脳動脈瘤の症例に対し、CFD解析および4D flow MRIの双方を用いて、流入ジェットパターン、流入率比（動脈瘤開口部での流入量と近位親動脈での流量の比）、および速度比（動脈瘤開口部の流入速度と近位親動脈の速度比）が評価された。
  • CFD解析と4D flow MRIによる流入ジェットパターンの評価には有意な相関（p = 0.008）が認められ、流入率比の評価には強い相関（r = 0.801, p < 0.001）、速度比の評価には中等度の相関（r = 0.559, p = 0.008）が示された。
  • これらの結果は、CFD解析と4D flow MRI双方による脳動脈瘤の流入血行動態評価が、複数の指標において良好な相関を示し、臨床応用における相互補完的手法として有用であることを示唆する。

(105) 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

  • Keywords: Aneurysm rupture, Case report, Computational fluid dynamics, Hemosiderin deposition, Perianeurysmal edema

  • DOI: 10.25259/SNI_780_2020

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 1
    • FWCI: 0.126
    • Citation Percentile: 43.44

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💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤破裂における周囲動脈瘤性浮腫による血行動態的特徴の予測：症例報告

💬 AI 要約

  • 本症例報告の目的は、周囲動脈瘤性浮腫（perianeurysmal edema: PAE）が認められる脳動脈瘤の破裂を予測する血行動態的特徴を明らかにすることである。
  • 本研究では、PAEを伴う中大脳動脈（middle cerebral artery: MCA）動脈瘤の極めて稀な破裂症例に対して、数値流体力学（computational fluid dynamics: CFD）解析を用いて、動脈瘤の血行動態的特性を評価した。
  • その結果、CFD解析により、動脈瘤破裂後に拡張性ブレブ領域で不安定な血行動態ストレスが局所的に生じていること、ならびに圧力上昇を伴う血流衝突と低壁面せん断応力が認められ、炎症の増加および動脈瘤壁の菲薄化が破裂の要因となった可能性が示唆された。
  • これらの所見から、動脈瘤壁におけるヘモジデリン沈着とPAEは漏出を示唆し、また血行動態ストレスにより炎症反応と壁の脆弱化が促進されることから、この種の動脈瘤には破裂予防のため外科的介入を第一選択とすることが推奨される。

(106) Mortazavy Beni [23]

📕 書誌情報

Experimental tracking and numerical mapping of novel coronavirus micro-droplet deposition through nasal inhalation in the human respiratory system.

Hamidreza Mortazavy Beni, Hamed Mortazavi, Fatemeh Aghaei, Sanam Kamalipour

Biomech Model Mechanobiol, 2021 Jun

💬 AI 翻訳タイトル

ヒト呼吸器系における新型コロナウイルス微小飛沫の鼻吸入による沈着の実験的追跡および数値解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、ウイルスを含む微小飛沫のヒト呼吸器系への取り込み機序を調査することで、感染症の制御・予防および治療法の向上に資することである。
  • 通常のマスク着用下、鼻呼吸時にSARS-CoV-2を含む微小飛沫の沈着挙動を実験的および数値的に解析し、その分布や沈着効率を評価した。
  • 嗅上皮部への沈着量は少ないが、篩板部 (cribriform plate) では受容体の存在と長時間の滞留により吸収の可能性が増加し、これが脳障害や脳卒中を引き起こす可能性が示唆された；流量が6L/minおよび15L/minの場合、肺へのウイルス汚染率は87%以上と高値を示し、特に肺受容体の存在により肺障害リスクが増大した。
  • 上気道の一部では、微小飛沫の沈着効率と気道変形との間に逆相関が認められ、また気管や鼻腔への変形率が通常の1.5倍に増加すると、胸部および頭部の不快感につながる可能性が指摘された。

(107) Leng [8]

📕 書誌情報

Hemodynamic effects of intracranial aneurysms from stent-induced straightening of parent vessels by stent-assisted coiling embolization.

Xiaochang Leng, Hailin Wan, Gaohui Li, Yeqing Jiang, Lei Huang, Adnan H Siddiqui, Xiaolong Zhang, Jianping Xiang

Interv Neuroradiol, 2021 Apr

  • Keywords: Intracranial aneurysm, computational fluid dynamics, finite element analysis, hemodynamics, stent-assisted coiling embolization, straightening

  • DOI: 10.1177/1591019921995334

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  • OpenAlex

    • Cited by: 8
    • FWCI: 1.011
    • Citation Percentile: 85.45

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💬 AI 翻訳タイトル

ステント支援コイリング塞栓術による親血管の直線化が脳内動脈瘤の血行動態に及ぼす影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、ステント支援コイリング塞栓術（SACE）による親血管の直線化が脳内動脈瘤の血行動態に与える修飾について検討することである。
  • 有限要素法を用いて、手術前（非直線化、NS）および手術後（直線化、S）血管モデルに対し、SACE治療を受けた末梢分岐動脈瘤におけるステントおよびコイルの配置を再現し、さらに8種類のモデルに対して数値流体力学（CFD）解析を実施した。
  • 解析の結果、直線化モデル（S）が非直線化モデル（NS）に比べて動脈瘤内の流量を減少させ、コイルは両モデルにおいて動脈瘤サック内への大部分の流れを遮断し、血管直線化はコイリングよりも高流量領域の減少に強く寄与し、逆にステントは流量減少に対し悪影響を及ぼすことが明らかとなった。
  • これらの結果から、ステントによる血管直線化とコイル塞栓術の併用は血行動態の修正に最も効果的であり、再発率を低減する可能性が示唆される一方で、ステント単独は血行動態の変化に逆効果を及ぼす可能性がある。

(108) Sabotin [21]

📕 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解明：高解像度MRIおよび計算解析による検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、高解像度磁気共鳴画像法（HR-MRI）および計算形態解析を用いて、脳の紡錘状動脈瘤の固有の病態生理を理解し、不安定性の潜在的な基礎機序を明らかにすることである。
  • 未破裂脳動脈瘤患者に対して3T HR-MRIを施行し、コントラスト比（CR）を下垂体茎と正規化した後の信号強度で客観的に評価し、紡錘状動脈瘤と嚢状動脈瘤の増強効果を比較した。
  • 紡錘状動脈瘤は嚢状動脈瘤よりも有意に高いCRおよび直径を示し、また増強を示す紡錘状動脈瘤は非増強瘤と比較してリファレンス血管の増強も認められた。
  • CFD（計算流体力学）およびFEA（有限要素解析）の結果、紡錘状動脈瘤の形成と進展には多様な病態生理学的プロセスが関与することが示唆された。

(109) Prisco [25]

📕 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

  • Keywords: Acute respiratory distress syndrome, Computational fluid dynamics, North-south syndrome, VA-ECMO

  • DOI: 10.1007/s12265-021-10110-2

  • Article

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    • Cited by: 25
    • FWCI: 1.829
    • Citation Percentile: 100.00 🌟

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💬 AI 翻訳タイトル

急性心原性ショックに対するVA-ECMO補助中の合併性呼吸不全が心筋酸素化に及ぼす影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、急性心原性ショック患者に対して静脈-動脈型体外式膜型人工肺（VA-ECMO）を用いた治療時、合併する急性肺障害が脳低酸素症（north-south症候群：NSS）発症に及ぼす影響、および主要臓器の酸素供給における病態解明にある。
  • 方法として、VA-ECMO補助下ヒトを対象に、残存心機能由来血流とVA-ECMO由来血流それぞれが大動脈分岐血管に及ぼす影響を定量的に評価するため、血流の数値流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）シミュレーションを実施した。
  • その結果、残存心機能が増加すると、心筋が脳よりも先に低酸素血供給を受け心筋低酸素症が発生しやすいことがシミュレーションにより明らかとなった。
  • 結論として、本研究はNSS発症条件と臓器特異的低酸素症発現におけるVA-ECMO補助と心機能の相対的寄与を示し、NSSが臓器別酸素供給に及ぼす影響を明らかにした点に学術的意義がある。

(110) Bouhrira [5]

📕 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

生理学的に関連する流れ波形を用いた血液脳関門三次元マイクロ流体モデルの構築と特性評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、生理学的流れを模倣するための低コストかつ広い適応性を持つアプローチを開発し、このシステムを用いて三次元トポロジーにおける流れ分離が速度およびせん断応力プロファイルに与える影響を評価することである。
  • 本システムは、プログラム可能なリニアアクチュエータと定常流を生み出すペリスタルティックポンプを組み合わせることで、頸動脈（carotid artery）の流れを模倣した生理学的波形を実現し、分離流を誘導する三次元in vitro血液脳関門モデルに灌流された。
  • マイクロ粒子画像流速測定（microparticle image velocimetry）および計算流体力学（CFD）により測定・解析された流れパターンでは、チャネル壁沿いで瞬時せん断応力の周期的変化とともに、周期的な流れ分離領域およびそれに伴う再付着点の変動が観察された。
  • 透過性アッセイおよびタイトジャンクション関連タンパク質の免疫染色により、乱れた流れ領域で血液脳関門モデルのバリア機能破綻が明らかとなり、本システムはin vitroにおける複雑かつ生理学的に有意な流れ解析と細胞応答研究の発展に寄与することが示された。

(111) Yankova [7]

📕 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

異なる罹患期間を有する1型糖尿病マウスにおける脳動脈構築およびCFDシミュレーション

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、1型糖尿病の罹患期間が異なるマウスにおける脳血管構造および血流動態の変化を明らかにすることである。
  • NOD.CB17 Prkdcscidマウスおよび薬理学的1型糖尿病モデルを用い、磁気共鳴血管造影と連続的ならびに過渡的CFD（Computational Fluid Dynamics）血流シミュレーションを組み合わせて解析を行った。
  • 本研究では、1型糖尿病の進行に伴い脳大血管の構築およびヘモダイナミクスに及ぼす影響を明らかにし、特に2ヵ月罹患モデルにおいてウィリス動脈輪の血管角度や断面積、最大血流速度および水力抵抗に有意な変化と脳血流非対称性を初めて報告した。
  • これらの結果は、糖尿病が脳循環に悪影響を及ぼすことならびにCFDモデリングの有用性を示唆しており、薬理学的および前臨床研究における応用の可能性が期待される。

(112) Hosseini [17]

📕 書誌情報

Central moments multiple relaxation time LBM for hemodynamic simulations in intracranial aneurysms: An in-vitro validation study using PIV and PC-MRI.

Seyed Ali Hosseini, Philipp Berg, Feng Huang, Christoph Roloff, Gábor Janiga, Dominique Thévenin

Comput Biol Med, 2021 Apr

  • Keywords: Central hermite multiple relaxation time, Computational fluid dynamics, Intracranial aneurysm, Lattice Boltzmann method, Magnetic resonance imaging, Particle image velocimetry, Single relaxation time, Validation

  • DOI: 10.1016/j.compbiomed.2021.104251

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 17
    • FWCI: 2.517
    • Citation Percentile: 80.59

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💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤における血行動態シミュレーションのための中心モーメント多重緩和時間格子ボルツマン法：PIVおよびPC-MRIを用いたインビトロ検証研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、中心Hermiteモーメント多重緩和時間（multiple relaxation time, MRT）モデルを用い、平衡分布関数の完全展開を含む格子ボルツマン法（lattice Boltzmann method, LBM）を適用し、頭蓋内動脈瘤内の血流をシミュレーションすることである。
  • 本モデルの実装後、数値モデルの検証を様々なテストケースおよびステレオスコピック粒子画像流速計測（PIV）および位相コントラスト磁気共鳴画像法（PC-MRI）を用いた実験的測定と比較して行った。
  • 患者固有の動脈瘤モデルにおいて、PIVおよびPC-MRIの実測値とシミュレーションの結果は良好に一致し、さらに低解像度シミュレーションでも定量的・定性的に十分な精度で血流情報が再現でき、計算時間を大幅に短縮できることが示された。
  • 具体的には、グリッドサイズを2倍に拡大することで計算時間は14分の1に短縮され、その際の類似性指標（similarity indices）は0.83から0.88と高い値を維持しており、本モデルの有用性が明らかとなった。

(113) Narsinh [8]

📕 書誌情報

Combined Use of X-ray Angiography and Intraprocedural MRI Enables Tissue-based Decision Making Regarding Revascularization during Acute Ischemic Stroke Intervention.

Kazim H Narsinh, Bridget F Kilbride, Kerstin Mueller, Daniel Murph, Alexander Copelan, Jonathan Massachi, Jeffrey Vitt, Chung-Huan Sun, Himanshu Bhat, Matthew R Amans, Christopher F Dowd, Van V Halbach, Randall T Higashida, Terilyn Moore, Mark W Wilson, Daniel L Cooke, Steven W Hetts

Radiology, 2021 Apr

💬 AI 翻訳タイトル

X線血管造影と手技中MRIの併用による急性虚血性脳卒中介入時の再開通治療に関する組織ベースの意思決定の実現

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、急性虚血性脳卒中介入時において、3.0T MRIを併設したX線血管撮影バイプレーン室を用い、MRIが治療方針決定に与える影響を評価することである。
  • 2019年7月から2020年5月までに治療を受けた連続症例を対象に、X線血管撮影とMRIまたは血管撮影単独を施行した症例について後方視的観察研究を行い、脳組織の生存能をMRIにより評価した。
  • MRI所見は、血栓回収術の継続の可否、頭蓋内ステント設置の必要性、抗血栓療法や降圧薬投与の是非といった臨床的意思決定に重要な情報を提供し、リアルタイムでリスク脳組織の生存能に基づいた治療選択が可能となった。
  • 急性虚血性脳卒中治療における手技中3.0T MRIの統合は実現可能であり、再開通術の継続やステント留置、抗血栓薬・降圧薬投与の判断を的確に導く学術的貢献が示された。

(114) Wüstenhagen [16]

📕 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

  • Keywords: Computational fluid mechanics, Magnetic resonance velocimetry, Reynolds similarity, Simulation error, Three-dimensional geometry matching

  • DOI: 10.1016/j.compbiomed.2021.104230

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    • Cited by: 16
    • FWCI: 2.128
    • Citation Percentile: 84.50

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💬 AI 翻訳タイトル

インビトロMRI速度データを用いたCFDの検証―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、計算流体力学（CFD）による血流速度予測をインビトロ速度エンコードMRIデータと比較し、シミュレーション誤差を解析することにある。
  • 方法として、患者固有の頭蓋内動脈形状モデルを用い、スケール調整モデルの作製、2種類のアルゴリズム（Coherent Point DriftおよびIterative Closest Point）による幾何学的マッチング、および共通グリッド上での速度データ比較を三段階で実施した。
  • また、CFDとMRI間の速度データの全体的・局所的偏差を定量化するため、複数のアルゴリズムを用いてシミュレーション誤差を信頼性高く評価した。
  • これらの方法を用いたルーチンは、脳動脈瘤患者特異的モデルで有効性が確認され、インビトロMRI速度データを用いたCFD検証の枠組みを提供すると結論づけられる。

(115) Bateman [29] ⭐

📕 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

  • Keywords: Cerebral blood flow, Computational fluid dynamics, Idiopathic intracranial hypertension, Venous sinus

  • DOI: 10.1186/s12987-021-00239-2

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 29
    • FWCI: 3.54 ⭐
    • Citation Percentile: 99.99 🌟

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💬 AI 翻訳タイトル

脳血流と静脈洞圧との関係：高灌流（hyperemia）は特発性頭蓋内圧亢進症（IIH）を誘発しうるか？

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳血流量と脳静脈系における圧力降下との関係を明らかにすることである。
  • 10例のCT静脈造影データから有効な5例の幾何学形状を抽出し、各患者ごとに複数の流量条件で血流の数値流体力学（CFD）解析を実施した。
  • その結果、脳血流量と静脈洞圧の関係は二次曲線的であり（相関係数0.99以上）、渦流（vortical flow）の発生がこの傾向を説明しうることが示唆された（fluid curlと圧力降下の相関係数0.97以上）。
  • 本研究は、IIHの診断において高血流の存在を考慮すべきであり、脳静脈洞における血流‐圧力応答が本質的に二次関数的であること、および小児IIH患者にみられる高血流が静脈圧上昇および頭蓋内圧亢進の病態を説明しうることを示した。

(116) Przekwas [4]

📕 書誌情報

Fast-Running Tools for Personalized Monitoring of Blast Exposure in Military Training and Operations.

Andrzej Przekwas, Harsha T Garimella, Z J Chen, Tim Zehnbauer, Raj K Gupta, Maciej Skotak, Walter S Carr, Gary H Kamimori

Mil Med, 2021 Jan 25

💬 AI 翻訳タイトル

軍事訓練および作戦における個別化爆風曝露モニタリングの迅速実行ツール

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、軍事訓練シナリオにおける個別化爆風曝露を正確に計算するための新規フレームワークを提案することである。
  • 方法として、自由場および兵士装着型圧力センサーからのデータを用い、CoBiヒト身体モデル生成ツールおよびCoBi Blast ツールを活用して、複数の重火器訓練場面の再構築と爆風曝露推定を実施した。
  • その結果、Carl-Gustavおよび0.50口径狙撃銃訓練シナリオにおいて、全身および頭部・顔面・肺などの特定臓器への空間的かつ時間的分解能の高い爆風負荷の算定が可能であることを実証し、フレームワークの有効性を検証した。
  • 本フレームワークは、モデル設定の容易化やシミュレーション時間の短縮など多数の利点を有し、重火器訓練・作戦中の低レベル爆風曝露のモニタリングに適用可能な先進フィールド技術の開発に向けた重要な一歩となる。

(117) Babanezhad [14]

📕 書誌情報

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

Meisam Babanezhad, Mashallah Rezakazemi, Azam Marjani, Saeed Shirazian

ACS Omega, 2021 Jan 12

💬 AI 翻訳タイトル

ANFISおよびCFDを用いた二相反応器の空気表面速度予測

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、連続液体中における気泡流の乱流特性を予測するために、機械学習と計算流体力学（CFD）を統合し、全体の計算時間を削減することにある。
  • 方法として、オイラー法による単一サイズ気泡計算を用いたCFD解析の出力を、適応型ニューラルファジィ推論システム（ANFIS）によって学習し、機械学習に基づく気体流動分布推定を行った。
  • 結果として、入力変数の選択やメンバーシップ関数の仕様が推定精度に大きく影響し、ANFIS法によりバブルコラムリアクター（BCR）内の気体表面速度および乱流渦消散率を高精度に予測できた。
  • 結論として、本手法は高価な数値シミュレーションの削減と、入力変数構成や学習データセットに応じた柔軟な精度調整を可能とし、スマート反応器設計への応用が期待されることを示した。

(118) Zhang [10]

📕 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と血管壁リモデリングの関連性

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、高分解能磁気共鳴画像法および計算流体力学（CFD）に基づき、中大脳動脈(MCA)狭窄患者における血行動態と血管壁リモデリングパターンの関連性を評価することである。
  • 片側性動脈硬化性MCA狭窄（50-99%）を有する40例を対象とし、血管壁パラメータおよび血行動態指標を比較し、リモデリングのタイプごとの違いと相関を解析した。
  • 陽性リモデリング（PR）群は陰性リモデリング（NR）群に比べて、管腔面積が小さく、プラーク面積が大きく、正常な壁指数および高い経病変壁せん断応力比（WSSR）と狭窄部壁せん断応力（WSSs）を示し、さらに急性脳梗塞例の割合も高かった。
  • リモデリング指数およびプラーク面積はWSSRと有意に正の相関を示し、血行動態がアテローム性プラーク形成や血管壁リモデリングに寄与し、血行動態が高い患者ほど脳卒中発症リスクが高くなる可能性が示唆された。

(119) Holmgren [16]

📕 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症患者における中大脳動脈圧側差

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、症候性内頸動脈（ICA）狭窄症患者において、対側および同側中大脳動脈（MCA）間の脳半球圧側差が存在するかを、計算流体力学（CFD）を用いて検討することであった。
  • 方法として、28名の症候性ICA狭窄症患者を対象とし、4D flow MRI（PC-VIPR）で血流量を計測し、血管形態情報をCTアンギオグラフィで取得した後、CFDにより患者ごとの入力・出力境界条件でMCA圧側差（ΔPMCA）を算出した。
  • その結果、対側・同側MCA間のΔPMCAは6.4±8.3 mmHg（p<0.001）であり、ΔPMCAと前循環血流側差（ΔQICAおよびΔQACA）との間に強い線形相関が認められた（それぞれr=0.85, p<0.001；r=0.71, p<0.001）。
  • 結論として、CFDで得られるMCA圧側差は、症候性ICA狭窄症患者の血行動態障害を評価する新たな生理学的バイオマーカーとなる可能性を示すものであった。

(120) Alho [7]

📕 書誌情報

Use of computational fluid dynamics for 3D fiber tract visualization on human high-thickness histological slices: histological mesh tractography.

Eduardo Joaquim Lopes Alho, Erich T Fonoff, Ana Tereza Di Lorenzo Alho, József Nagy, Helmut Heinsen

Brain Struct Funct, 2021 Mar

  • Keywords: Dentato-rubral tract, Diffusion tensor imaging, Histology, Human brain, Tractography, White matter

  • DOI: 10.1007/s00429-020-02187-3

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 7
    • FWCI: 0.993
    • Citation Percentile: 69.33

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💬 AI 翻訳タイトル

三次元繊維束可視化のための計算流体力学の応用：高厚組織切片における組織学的メッシュトラクトグラフィー

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、白質繊維束の複雑な三次元構造を可視化するために、高厚組織切片およびダークフィールド画像を用いた新規技術を開発することである。
  • 方法として、頭蓋摘出前にMRI撮像を行ったヒト脳を430μmの厚さで連続切片化し、ダークフィールド画像より構造の輪郭を抽出し、三次元構造化メッシュを作成した後、有限体積法(Finite Volume Method; FVM)を用いた水流の流体力学(CFD)シミュレーションを実施した。
  • その結果、セグメント化された前交連、左内包前脚、左鉤状束、歯状核-赤核路の三次元的なリアルな可視化が可能となり、生成されたストリームラインは臨床所見、拡散MRI、解剖学的解離法と整合性を有していた。
  • 本手法は、既存のin vivoおよびpost mortem繊維束可視化手法の限界を補完し、神経科学分野、特に機能的脳神経外科領域への新たな学術的貢献となる。

(121) 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

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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伴う前交通動脈瘤の塞栓後再発予測における流体力学解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、前交通動脈瘤におけるコイル塞栓後の再発とコイル表面圧力との関連性を流体力学（CFD）解析により検討することである。
  • 方法として、ステントを用いずに容積塞栓率20％以上でコイル塞栓術を受けた前交通動脈瘤患者のうち、磁気共鳴血管撮影（MRA）で片側A1のみが描出された症例を対象とし、術前三次元回転血管撮影（3D-RA）データに基づき仮想コイリング後モデルを作成し、CFD解析により仮想コイル面の圧力差（PD）を算出した。
  • その結果、再発群と非再発群においてPDはそれぞれ2.54 ± 0.24および2.12 ± 0.26であり、再発群で有意に高値を示した（p=0.038）。
  • このことから、PDはA1非対称性を伴う前交通動脈瘤塞栓後再発の予測因子となりうると考えられ、CFD解析による術前再発予測が可能であることが示唆された。

(122) 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

局所血流力学が脳動脈瘤壁増強に与える影響：7テスラMRIを用いた研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤壁増強が炎症および不安定性のバイオマーカーとされるが、そのメカニズムが不明瞭であるため、異なる壁領域における血流の影響を7テスラMRIを用いて明らかにすることである。
  • 23例の頭蓋内動脈瘤に対して7テスラMRIおよび3次元血管造影を実施し、計算流体力学（computational fluid dynamics）解析により局所的な血流条件を評価し、動脈瘤壁増強領域と非増強領域を比較した。
  • 動脈瘤壁増強領域では、非増強領域に比べて壁せん断応力（wall shear stress）が有意に低く、領域の場所や血流進入点に応じて壁せん断応力勾配およびその変動性にも有意差が認められた。
  • これらの結果から、動脈瘤壁増強は同一動脈瘤内の非増強領域と比べて低い壁せん断応力と関連しており、特に壁内の位置ごとに異なる局所血流条件の影響を受けることが示唆された。

(123) 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

脳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ランダム化比較試験における5年間の結果：Matrix and Platinum Science（MAPS）試験

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳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）の長期的な有効性を比較することである。
  • 方法として、626名の患者がMatrix2コイル群またはBMC群にランダム化され、主要評価項目は12か月時点の標的動脈瘤再発率（TAR）、副次評価項目は血管造影所見および5年後のTARとした。
  • 結果として、Matrix2コイルはBMCと比較して非劣性が認められたが、有意な臨床的有益性は示されなかった（P=0.8）。また、治療後の動脈瘤残存充填（Raymond III）はTAR（P<0.0001）および治療後の動脈瘤破裂（P<0.008）と強く関連していた。
  • 結論として、5年間の追跡調査により、Matrix2コイルはBMCsに対し非劣性であったが明確な利点は見られなかった。治療後の動脈瘤残存充填（Raymond III）は標的動脈瘤再発および再発動脈瘤破裂と強く関連し、今後の治療評価指標として重要である。

(124) Settecase [18]

📕 書誌情報

Advanced vascular imaging techniques.

Fabio Settecase, Vitaliy L Rayz

Handb Clin Neurol, 2021

  • Keywords: 4D flow MRI, Computational fluid dynamics, Digital subtraction angiography, MRI velocimetry, Magnetic resonance angiography, Magnetic resonance imaging, Patient-specific models, Vessel wall MRI, Vessel wall imaging

  • DOI: 10.1016/B978-0-444-64034-5.00016-X

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    • Cited by: 18
    • FWCI: 0.305
    • Citation Percentile: 58.79

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💬 AI 翻訳タイトル

先進的血管画像診断技術

💬 AI 要約

  • 本章では、頸部および脳血管疾患の画像診断における近年の進展について、血管腔、血管壁、血流パターンの評価を可能とする技術を概説した。
  • 非侵襲的なMR技術（非造影Time-of-Flight磁気共鳴血管撮影および造影剤使用磁気共鳴血管撮影）は、診断、治療計画、治療後の経過観察において日常的に用いられている。
  • 最近では、高分解能血管壁画像診断MRI（VWMRI）が開発され、血管壁や動脈瘤壁の詳細な情報取得が可能となり、VWMRIのシグナルや増強パターンによる血管障害や安定・不安定未破裂動脈瘤の鑑別が示唆されている。
  • さらに、位相コントラストMRI（4D flow MRI）や画像ベースの計算流体力学（computational fluid dynamics）による血流パターン解析、および新たなDSA（デジタルサブトラクション血管造影）技術の導入により、神経血管疾患の病態生理の解明、診断精度の向上、治療方針の決定やリスク層別化に大きく寄与している。

(125) Shimizu [24]

📕 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

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に対する血行動態学的力の潜在的制御因子としての役割

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、マクロファージ媒介性炎症が脳内動脈瘤（IA）の成長における重要な役割については明らかにされているが、血行動態の関与を検討することである。
  • ラットの両側総頸動脈間に側副吻合を行い新規分岐部で新たな動脈瘤を誘発し、磁気共鳴血管撮影・CFD解析・フェルモキシトールによるマクロファージイメージングを組み合わせて評価を行った。
  • 平均3.2 mm大の嚢状動脈瘤が20/45匹で形成され、低い壁面せん断応力（WSS）および高い振動せん断指数（OSI）を受ける部位が動脈瘤の成長領域と一致し、成長部位にはマクロファージ浸潤の集積も認められた。
  • 本実験モデルは、低WSSおよび高OSIがマクロファージ媒介性の嚢状動脈瘤成長に寄与する可能性を示しており、血行動態学的因子の動脈瘤成長制御への学術的意義を明らかにした。

(126) 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までの血行動態変化の解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤の進展過程における血行動態（hemodynamic）特性の変化を明らかにすることである。
  • 画像に基づく計算流体力学（CFD）を用いて、4つの部位における計88例の脳動脈瘤について、瘤嚢の縮小および頸部の固定もしくは同時縮小という2つの仮想的な進展過程に基づき解析を行った。
  • 計算の結果、動脈瘤の拡大に伴い、平均血流速度や壁面剪断応力（wall shear stress）は両進展過程で低下したが、頸部固定の場合にはより急速に低下し、さらに瘤内流れは複雑かつ不安定となり、低剪断応力領域が拡大するなどの特徴が認められた。
  • 固定頸部動脈瘤と拡大頸部動脈瘤では血行動態特性の進化が異なり、頸部固定瘤はより速やかに安定的な流れ環境へ、頸部拡大型はむしろ不安定な環境へ進展する可能性が示唆された。

(127) 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

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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再血行再建術における血行動態の改善に寄与する

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、術前に画像ベースの計算流体力学（CFD）解析を用いて推定されたグラフト血流量と、再血行再建術直後急性期における脳血行動態の変化との関連を評価することである。
  • 方法として、23例30半球のもやもや病患者を対象に、術前CT血管撮影画像に基づくCFD解析により中大脳動脈（MCA）と吻合する浅側頭動脈（STA）分枝の血流量（flow rate：FR）を評価し、術後急性期のCTパフュージョンで得られた血行動態変化との相関を検討した。
  • 結果として、術前推定グラフトFRは平均通過時間（mean transit time：MTT）の変化と中等度の相関を示し、脳血流（cerebral blood flow：CBF）および脳血液量（cerebral blood volume：CBV）の変化とは弱い相関を示した。また、FRはSTAの起始から分岐までの直径や年齢と強い相関を認めた。
  • 結論として、画像ベースCFD解析で求められる術前推定グラフトFRは、再血行再建術後のMTT改善に寄与し、STAの直径が術後の血行動態変化の重要な因子となることが示唆された。この知見は急性期の過剰脳潅流（cerebral hyperperfusion）リスクの評価や、より良好な手術成績の達成につながる可能性がある。

(128) 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

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    • FWCI: 0.0
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💬 AI 翻訳タイトル

心尖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、心尖大動脈バイパス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）に及ぼす影響を評価することである。
  • 30歳患者由来のLV-DsAo（左心室心尖部-下行大動脈）バイパスの幾何学的および血行動態データを用い、異なる心拍出量（cardiac output; CO）比（50:50, 30:70, 10:90）において、数値流体力学（CFD）シミュレーションを実施した。
  • 頭部への局所血流（regional blood flow; RBF）およびELは、LV-DsAoバイパスではCO比の低下に伴いRBFが減少したが、LV-AsAo（左心室心尖部-上行大動脈）バイパスでは一定であった；ELは両グラフト設計ともCOの低下に伴い増加した。
  • 本研究は、心尖大動脈バイパスにおけるグラフト設計の違いが血流分布およびエネルギー損失に及ぼす影響を明らかにし、バイパス術式選択に対する学術的な知見を提供している。

(129) 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

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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

シャント治療水頭症に対するフローベントリキュラーカテーテル：初期臨床結果

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、水頭症治療において非均一な脳脊髄液（CSF）流がシャント閉塞の一因となる問題に対し、均一流特性を持つ新規フローベントリキュラーカテーテルの臨床有用性を評価することである。
  • 方法として、三次元流体解析（CFD）を用いて性能検証を行い、均一流を示すシリコーン製カテーテルモデルが開発され、小児患者30例および成人患者10例に挿入し、従来型カテーテルを用いた43例を対照群として多施設前向き比較試験を実施した。
  • 結果として、フローカテーテル群では平均2年間の追跡期間中に閉塞例は認められず、対照群では4例（全例小児）で閉塞が発生した。
  • 結論として、この試作フローベントリキュラーカテーテルは水頭症患者に安全に適用可能であり、初期臨床試験により閉塞の発生が抑制される可能性が示された。

(130) 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

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    • Cited by: 24
    • FWCI: 1.99
    • Citation Percentile: 88.63

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💬 AI 翻訳タイトル

健常ヒト鼻腔におけるアレルゲンおよび微小エアロゾルの局所沈着

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、健常成人鼻腔の複数症例を対象に、アレルゲンおよび微小エアロゾル粒子の沈着挙動を局所的に評価することである。
  • 10名の健常被験者の鼻腔CT画像から高精度な3次元モデルを再構築し、鼻腔全体を12の解剖学的領域に区分して、各領域での粒子輸送および沈着特性を数値流体力学（CFD）解析によって調査した。
  • 解析の結果、被験者間で粒子全体沈着分率に大きな個人差が認められ、特に衝突パラメータ（IP）が5×10^4 から1.125×10^5 の範囲で標準偏差が最大20%に達した。
  • さらに、沈着部位は粒子特性により異なり、IP=30,000の粒子は中鼻甲介および鼻咽頭領域、IP=300,000の粒子は前鼻部に主に沈着し、IPが小さい場合は各領域での沈着分布がより均一であることが示された。

(131) 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

血流渦の定量的解析：未破裂および破裂中型中大脳動脈瘤の識別

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、個別患者の中大脳動脈（MCA）瘤における血流渦（vortex）の時空間的特性をCFD（計算流体力学）解析により評価し、破裂リスクの高低を的確に識別する手法を提案することである。
  • 47例の中型（4-10 mm）MCA動脈瘤の3D digital subtraction angiographyデータを用いてCFDシミュレーションを行い、従来の指標に加えて、瘤内血流渦の時空間的特徴量を統計的キャラクタリゼーションや機械学習（サポートベクターマシン）に適用した。
  • 渦指標のみを用いた識別精度は既存の形態学的特徴（正解率0.77対0.80）にやや劣るものの、壁面せん断応力（WSS）モデル（0.74）より良好な結果を示し、さらに渦指標を形態学的特徴やWSSパラメータに加えることで、MCA動脈瘤の破裂予測モデルの精度（0.85）が向上した。
  • 本予備的研究より、MCA動脈瘤内の血流渦の時空間的特性を考慮することが、未破裂と破裂動脈瘤の鑑別能向上に有用であることが示唆された。

(132) 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

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    • Cited by: 9
    • FWCI: 0.709
    • Citation Percentile: 63.38

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💬 AI 翻訳タイトル

後交通動脈瘤コイル塞栓術後の再開通は高い振動性剪断応力指数と関連する

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、後交通動脈瘤（Pcom動脈瘤）のコイル塞栓術後の再開通に関与する血行動態的因子を明らかにすることである。
  • 方法として、20例のPcom動脈瘤患者に対して高解像度三次元デジタルサブトラクション血管造影画像と計算流体力学（CFD）解析を用いて血行動態パラメータ（圧力、壁面せん断応力（WSS）、振動性剪断応力指数（OSI））を評価した。
  • 結果として、再開通群では動脈瘤体積、動脈瘤高さおよびネック径が有意に大きく、動脈瘤点におけるOSIのみが再開通と統計学的に有意に関連していた（OSIが0.01増加するごとに再開通リスクが1.19倍となった）。
  • 結論として、Pcom動脈瘤のコイル塞栓術後再開通には動脈瘤点における高いOSIが関与することが示され、本知見は動脈瘤治療後の予後予測や新たな治療指針の構築に寄与すると考えられる。

(133) 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脳動脈瘤ブレブにおける血行動態

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤(aneurysm)における異なる壁特性を有するブレブ(bleb)と局所的な血行動態および破裂部位との関連性を明らかにすることである。
  • 術中ビデオで観察された異なる外観を有するブレブを対象に、画像ベースの計算流体力学(computational fluid dynamics; CFD)解析を用いて評価した。
  • 解析の結果、薄い赤色ブレブは同一瘤における厚い動脈硬化性ブレブよりもinflow（流入部）に近く位置し（P=0.0234）、inflow近傍のブレブは流速（P=0.0213）、渦度（P=0.0057）、せん断ひずみ速度（P=0.0084）、壁面せん断応力（WSS）（P=0.0085）、WSS勾配（P=0.0151）が高かった。
  • 薄いブレブおよびinflow近傍に位置するブレブはより強い流れと高い空間的不均一なWSSに曝されており、脳動脈瘤の破裂は薄いブレブ、動脈硬化性ブレブ、さらにはブレブ以外の部位でも生じうるため、今後異なるブレブタイプを有する動脈瘤の壁破綻機序のさらなる研究が必要である。

(134) Santos [4]

📕 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: 10.1115/1.4048645

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    • Cited by: 4
    • FWCI: 0.203
    • Citation Percentile: 63.38

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💬 AI 翻訳タイトル

二段階ステント併用コイル塞栓術における脳動脈瘤のステント誘導血管リモデリング：ステント治癒期間中の血流力学的変化の詳細解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、二段階ステント併用コイル塞栓術（SAC）の治療過程におけるステント治癒期間中の局所血流力学的変化と血管リモデリングの影響を明らかにすることである。
  • 方法として、分岐部動脈瘤4例を対象に、SACの治癒期間中の血流について、数値流体力学（CFD）解析を実施した。
  • 結果として、ステントによる局所血管構造の変化は動脈瘤内血流力学に顕著な影響を及ぼしたが、その変化は症例間で一貫性がみられなかった。
  • 結論として、単なる幾何学的解析では新規血流環境の推定を誤る可能性があり、治癒期間中の血管リモデリングを考慮した血流力学評価が、ステント治療後早期の動脈瘤管理に不可欠であることを本研究は強調している。

(135) 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

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    • 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—脳血管造影計測値との比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、三次元再構築用ソフトウェア（VMTKlab, バージョン1.6.1）による脳動脈瘤の形態計測値の信頼性および精度を、コンピュータ断層血管撮影（CTA）画像を用いて評価し、三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することである。
  • 40例のくも膜下出血（aSAH）患者のCTA画像をVMTKlabによりセグメント化・再構築し、動脈瘤の絶対高（サイズ）、ネック幅、垂直高、最大幅の4項目について、3D-DSAによる計測値と一致度を比較した。
  • 2つの手法間の一致度は、intraclass correlation coefficient（ICC）およびBland-Altmanプロットによって評価され、絶対高、ネック、垂直高、最大幅のICCはそれぞれ0.85、0.57、0.85、0.89であり、ネック幅を除く3項目で良好な一致度が認められた。
  • 本研究は、VMTKlabと血管造影で得られた形態計測値のうち、ネック幅を除く3項目で良好な一致度を示したが、ネック幅における乖離は伝統的な血管造影による描出限界によるものと考えられ、同分野の臨床応用時の注意点を示した。

(136) Gaidzik [16]

📕 書誌情報

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

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

Clin Neuroradiol, 2021 Sep

💬 AI 翻訳タイトル

被験者特異的ウィリス動脈輪構造における血行動態データ同化

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、個々人で大きく異なるウィリス動脈輪（Circle of Willis, CoW）の血行動態を高精度で予測するため、4次元位相コントラストMRI（PC-MRI）データと数値流体力学（CFD）モデルを融合したデータ同化（Data Assimilation, DA）手法を提案することである。
  • 方法として、被験者特異的なCoW幾何形状を用いたCFDシミュレーションとPC-MRIデータを、ローカルアンサンブル変換カルマンフィルタ（Local Ensemble Transform Kalman Filter, LETKF）を利用して同化した。
  • 結果として、データ同化後の速度場状態推定の不確実性が最大90%減少することが定量的に示され、PC-MRIデータの空間分解能よりも小さい血管領域（例：後交通動脈）においても速度値が得られた。
  • さらに、データ同化アプローチでは壁せん断応力（wall shear stress）分布の不確実性がCFDモデル単独の場合と比較して2倍低減し、本手法が脳血管流れの詳細情報提供と推定値の不確実性低減に有効であることを示した。

(137) 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

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💬 AI 翻訳タイトル

コイル塞栓術後のコイル塊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、実際のコイル面を反映した塞栓後モデル（RM）で算出される圧力差（PD）が、動脈瘤再発の強力な予測因子となるかどうかを明らかにすることである。
  • 方法として、血管内コイル塞栓術を受けた内頸動脈動脈瘤50例（再開通7例、安定43例）を対象とし、仮想モデル（VM）および塞栓後データから構築した実際の塞栓後モデル（RM）の2種類のモデルを作成し解析した。
  • 結果として、RMで算出したPD値は、再発群において安定群より有意に高く（p<0.001）、多変量解析によりRMでのPD（p=0.02、オッズ比36.24）が動脈瘤再発と有意に関連した。また、PD値による再発予測のAUCは0.977であり、感度100%、特異度97.7%を示した。
  • 結論として、コイル塞栓後の動脈瘤再発予測においてPDの利用は臨床的に有用であることが示唆された。

(138) 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

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 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、破裂既往脳動脈瘤（RIA）と同様の形態的および血行動態的特徴を有する未破裂脳動脈瘤（UIA）の高リスク同定と管理意思決定におけるRupture Resemblance Score（RRS）の臨床的有用性を検討することであった。
  • 方法として、筆者らは2018年9月から2019年6月までに偶発的に発見されたUIAの困難症例を後方視的に収集し、三次元デジタルサブトラクション血管造影画像から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、各症例のRRSを算出した。
  • その結果、79個のUIA（90％が7 mm未満）のうち治療が推奨されたものはRRSが有意に高く（0.33 ± 0.34）、観察が選択された群（0.11 ± 0.19）と比較して有意差が認められた（p < 0.001）。
  • 結論として、RRSはUIATSによる推奨が不明瞭な症例において、高リスクUIAの層別化に有用であり、実臨床でUIA管理を補助する追加的ツールとしての有効性が示唆された。

(139) 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新規損失機能変異はFOLR1発現低下を介して脳内葉酸欠乏症に寄与する

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳内葉酸欠乏症（CFD）の原因遺伝子変異を同定することである。
  • 8組のCFDトリオに対して全エクソームシーケンス解析を行い、CIC遺伝子のde novoストップゲイン変異をはじめとする新規変異を同定した。
  • 機能解析の結果、このCICナンセンス変異（p.R353X）は、FOLR1発現を低下させ、細胞における葉酸結合能も減少させることが示された。
  • 本研究は、CIC遺伝子の損失機能型変異がFOLR1発現調節を介してCFDの遺伝学的原因となることを初めて示した重要な学術的貢献である。

(140) 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

  • Article

  • OpenAlex

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

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 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、小型頭蓋内動脈瘤（intracranial aneurysm: IA）における分岐部の血行動態変化および破裂リスクへの影響を検討することを目的とした。
  • 21人の健常被験者およびIA患者（分岐部あり19例、分岐部なし19例）から中大脳動脈（MCA）の三次元形態モデルを作成し、数値流体力学（CFD）解析を用いて血流パラメータを評価した。
  • 解析の結果、分岐部の存在は最大血流速度、流量、壁面せん断応力（WSS）を減少させる一方で、動脈瘤頚部および嚢部での流速・流量の減少や最大WSSおよびWSSグラフの位相遅れを増大させ、破裂予測指標を高めることが示された。
  • 結論として、分岐部の存在は同一条件下で頭蓋内動脈瘤の破裂リスクを約19.9%増加させることが明らかとなり、分岐部の血行動態学的寄与の重要性が示唆された。

(141) 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において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、脳動脈瘤に関する計算流体力学（CFD）解析において、内頸動脈（ICA）流入境界条件に患者特異的な情報を用いる必要性を評価することである。
  • 方法として、血管内治療予定のICA動脈瘤患者24例に対して2D cine位相コントラストMRIによりICA血流速度を計測し、3D回転血管造影に基づきCFDモデルを構築した。
  • 結果として、一般化した流入速度と患者特異的流入速度を用いた場合の時間平均壁せん断応力（TAWSS）、振動性せん断指数（OSI）、スペクトルパワー指数（SPI）の分布・大きさには全体的に良好な一致がみられたが、患者特異的Qavgで一般化波形をスケーリングするとTAWSSの一致率が向上した。
  • 結論として、年齢や血管領域に応じた一般化流入速度でも名目的な血行動態リスクの層別化は可能であるが、Qavgの患者特異的計測をプロトコルに導入することでさらなる精度向上が期待される。

(142) Teodoro-Vite [23] ⭐

📕 書誌情報

A High-Fidelity Hybrid Virtual Reality Simulator of Aneurysm Clipping Repair With Brain Sylvian Fissure Exploration for Vascular Neurosurgery Training.

Sergio Teodoro-Vite, Juan S Pérez-Lomelí, César F Domínguez-Velasco, Aldo F Hernández-Valencia, Marino A Capurso-García, Miguel A Padilla-Castañeda

Simul Healthc, 2021 Aug 01

💬 AI 翻訳タイトル

血管神経外科トレーニングのための脳シルビウス裂展開を伴う動脈瘤クリッピング修復のための高精度ハイブリッド仮想現実シミュレータ

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳神経外科手術における動脈瘤クリッピング修復およびシルビウス裂展開の技術習得を支援する高精度ハイブリッド仮想現実（virtual reality）シミュレータの設計・実装・評価を行うことである。
  • 本シミュレータは、患者頭部マネキンを用いるエルゴノミクスに配慮したワークステーションと、両手の触覚フィードバックを有する物理ベースの仮想現実システムから構成され、クリッピング手技に必要なマイクロサージェリーシナリオを再現した。
  • 2つの実験条件（脳組織展開なしのクリッピング、およびシルビウス裂展開を伴うクリッピング）で手技指標を検証した結果、両手の動作や脳葉組織変位量に差異が認められ、神経外科医によるアンケート評価では本シミュレータの実用性およびリアリズムが高く評価された。
  • 仮想組織とのインタラクション解析によって実践者の技能評価に有用な指標を抽出でき、本シミュレータは神経外科トレーニングにおいて受容性が高く、今後さらなる臨床ケースや手技課題の追加が期待される。

(143) 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動態的条件

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤（intracranial aneurysms, IAs）における血行動態的および幾何学的特徴と、ブレブ（bleb）の発生との関連を検討することである。
  • 術前画像から作成した患者固有の血管モデルを用いて、ブレブの有無で分割した後に、数値流体力学（CFD）解析により各動脈瘤の血行動態的および幾何学的特徴を比較した。
  • ブレブ形成を示す動脈瘤では、強く集中した流入ジェット、高速かつ不安定で複雑な流れパターン、壁面せん断応力（WSS）の集中性・振動性・不均一性が有意に高く、また形状も大きく、細長く、首部が広く、歪みや不規則性を示すことが明らかとなった。
  • これらの血行動態的・形態学的特徴は、動脈瘤の不安定性の兆候として観察や治療方針決定時に考慮すべきであることが示唆された。

(144) Li [7]

📕 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: 10.3233/THC-202252

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 7
    • FWCI: 0.304
    • Citation Percentile: 73.63

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

実験的および数値的手法による患者固有の脳内動脈瘤における血行動態：PIV、CFDおよびPC-MRIの比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、流体力学の研究手法である計算流体力学（CFD）、粒子画像流速計測法（PIV）、および位相差磁気共鳴画像法（PC-MRI）による血行動態の分析精度と限界を比較検討することである。
  • 方法として、患者固有の動脈瘤モデルを用いて、PIVおよびPC-MRI用のin vitroシリコーンモデルと、同一形状のCFD用in silicoモデルを作成し、同一の流体モデルを用いてそれぞれの手法による血行動態解析を実施した。
  • その結果、2次元速度ベクトルと大きさについてはPIVとCFDとの間で良好な一致を示し、3次元流れパターンについてはPC-MRIとCFDとの間に高い類似性が確認された。
  • 結論として、CFD技術を用いた将来の血行動態研究に信頼性が示唆されるとともに、PC-MRIモデルと他のモデル間の形態的不一致が局所的な流れパターン計測に影響を及ぼすことが初めて示された。

(145) 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

脳動脈瘤血行動態と3次元血管壁MRIによる瘤壁増強の関連性

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、未破裂脳動脈瘤（intracranial aneurysms, IAs）における瘤壁増強（aneurysm wall enhancement, AWE）と異常な血行動態との関連性およびその意義を明らかにすることである。
  • 方法として、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を施行した25例25病変（AWEあり9例、AWEなし16例）を対象とし、DSA画像から高解像度CFD血行動態解析モデルを作成し、形態学的・血行動態的指標とAWEの関連性を単変量・多変量解析した。
  • その結果、AWE群は非AWE群と比較して、壁面せん断応力（wall shear stress, WSS）が有意に低値（p < 0.01）、瘤内平均速度が低く（p < 0.01）、瘤径（p < 0.001）およびサイズ比（p = 0.0251）が大きかった。多変量解析では、低WSSのみがAWEと独立して関連する因子であった。
  • 結論として、AWEの存在は破裂リスク関連の形態学的・血行動態的因子と関連し、特に低WSSがAWEの独立した予測因子であることを示し、本知見はAWEを有するIAsにおいて低WSSが成長・リモデリング過程を反映し、破裂傾向となる可能性を支持するが、両者間の因果関係は示されなかった。