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脳 CFD血流解析 学術文献調査 PubMed 2022

  • 『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) AND ("Blood Flow" OR Hemodynamics OR WSS OR Rupture) AND (CFD OR "Computational Fluid Dynamics")
    • 検索期間：2022-01-01 - 2022-12-31
    • 要約用 AI/LLM：o3-mini-2025-01-31 (OpenAI, 2025-01)
    • データ更新日：2025-02-04

(001) Scarsoglio[4]

📕 書誌情報

Cerebral hemodynamics during atrial fibrillation: Computational fluid dynamics analysis of lenticulostriate arteries using 7 T high-resolution magnetic resonance imaging.

S Scarsoglio, A Saglietto, F Tripoli, J J M Zwanenburg, G J Biessels, G M De Ferrari, M Anselmino, L Ridolfi

Phys Fluids (1994), 2022 Dec

💬 AI 翻訳タイトル

心房細動中の脳血行動態：7T高解像度磁気共鳴画像を用いたレントゥキロストリアート動脈の計算流体力学解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、認知機能低下や認知症のリスク増大に寄与する可能性のある脳深部の血行動態の変化に着目し、心房細動（AF）がレントゥキロストリアート動脈（LSAs）の血行動態に与える影響を明らかにすることを目的としている。
  • 7T高解像度磁気共鳴画像（MRI）を基盤とした計算流体力学（CFD）解析を用い、50～130 bpmの心拍数範囲における正常洞調律およびAF下での血行動態を、健常若年男性のMRIデータと0D cardiovascular-cerebral [心血管-脳]モデリングから得られた流入条件を利用して検討した。
  • その結果、AFはLSAs領域における壁面せん断応力および流速場を著しく低下させることが明らかとなった。
  • これらの知見は、AF時の高心拍数がLSAsにおいて動脈硬化および血栓形成のリスクを高める危険な血行動態を誘発することを示唆し、AFが認知症や脳小血管疾患の主要なリスク因子であるという理解に新たな知見を提供するものである。

(002) Wang[4]

📕 書誌情報

Deep learning-based hemodynamic prediction of carotid artery stenosis before and after surgical treatments.

Sirui Wang, Dandan Wu, Gaoyang Li, Zhiyuan Zhang, Weizhong Xiao, Ruichen Li, Aike Qiao, Long Jin, Hao Liu

Front Physiol, 2022

💬 AI 翻訳タイトル

深層学習に基づく頸動脈狭窄症の手術前後における血行動態予測

💬 AI 要約

  • 本研究は、虚血性脳卒中の診断、予防および治療予後において臨床的意義の高い頸動脈狭窄症（CAS）の血行動態予測を、従来のCFDシミュレーションが抱える高計算コストの問題を解決するために、深層学習（DL）手法を用いて迅速かつ高精度に実現することを目的としている。
  • 研究では、280例の脳・頸部CT血管造影データベースを基に、血管抽出、計算領域のメッシング、拍動流境界条件の設定を経てCASの画像ベース3次元CFDモデルを構築し、さらにポイントクラウドデータとデュアルサンプリング解析チャネルを備えたDLネットワークを用いた戦略が提案された。
  • 提案されたDLモデルは、CFDシミュレーションと比較して7200倍の計算コスト削減を達成し、2種類の血行動態パラメータおよび狭窄部位の平均速度予測において誤差12.5%未満の精度と流れの可視化を実現した。
  • 以上の検証結果から、本研究は手術前後のCASに対するDLベースの迅速かつ正確な血行動態予測の有用性を示し、将来的にはstent介入などの実際の手術イベント、個別境界条件の採用、ならびにDLネットワークの最適化によりリアルタイム監視が可能になることが期待される。

(003) Yi[1]

📕 書誌情報

Developing an in vitro validated 3D in silico internal carotid artery sidewall aneurysm model.

Hang Yi, Zifeng Yang, Mark Johnson, Luke Bramlage, Bryan Ludwig

Front Physiol, 2022

  • Keywords: computational fluid dynamics (CFD), flow field, hemodynamic behaviors, internal carotid artery sidewall aneurysm (ICASA), particle image velocimetry (PIV)
  • DOI
  • PubMed
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  • OpenCitations [1]

💬 AI 翻訳タイトル

in vitroにより検証された3D in silico 内頸動脈側壁動脈瘤モデルの開発

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳動脈瘤に作用する血行動態因子の正確な定量が困難な現状を踏まえ、患者固有の内頸動脈側壁動脈瘤（ICASA）モデルをin vitroで検証した3D in silicoモデルとして開発することを目的とした。
  • 本研究では、particle image velocimetry [PIV]測定および computational fluid dynamics [CFD]シミュレーションを用いて血流場を定量化・比較し、脈拍周期中の代表的な時刻において、内頸動脈入口部および動脈瘤嚢内部における血流量、正規化速度プロファイル、流れ線、渦の位置を解析した。
  • 結果、CFDモデルはPIV測定および血流量測定と良好な一致を示し、内頸動脈における体積流量の相対差が0.33%未満、動脈瘤嚢内部での平均速度の相対誤差が9.52%未満であったものの、近壁領域では小さな差異が観察された。
  • 本モデルは、脳動脈瘤の病態に対する血行動態因子の統計的検討に応用可能なだけでなく、他の専門家が脳動脈瘤に及ぼす血行動態効果を評価するための代表的なモデルおよび指針を提供する成果である。

(004) Veeturi[1]

📕 書誌情報

Hemodynamic Analysis Shows High Wall Shear Stress Is Associated with Intraoperatively Observed Thin Wall Regions of Intracranial Aneurysms.

Sricharan S Veeturi, Tatsat R Patel, Ammad A Baig, Aichi Chien, Andre Monteiro, Muhammad Waqas, Kenneth V Snyder, Adnan H Siddiqui, Vincent M Tutino

J Cardiovasc Dev Dis, 2022 Nov 29

  • Keywords: aneurysm wall characterization, computational fluid dynamics (CFD), intracranial aneurysm, intraoperative video, relative residence time (RRT), wall shear stress (WSS)
  • DOI
  • PubMed
  • Google Scholar
  • OpenCitations [1]

💬 AI 翻訳タイトル

血行動態解析により、内科手術中に観察された脳内動脈瘤の薄い壁領域が高い壁面せん断応力と関連していることが明らかになった

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、内科手術中の画像診断とCFD（Computational Fluid Dynamics）シミュレーションを用いて、脳内動脈瘤（IA）の壁外観と血行動態との関係を明らかにすることにある。
  • 15例のIAの三次元形状を構築し、その上でCFDシミュレーションを実施するとともに、機械学習手法を用いて二次元の内科手術中画像から壁の分類を行い、その結果を三次元表面にマッピングした。
  • 解析の結果、薄い/透過性のIA領域は、厚いおよび正常な領域に比べて、壁面せん断応力（WSS）、正規化WSS、WSSダイバージェンスおよび横方向WSSが有意に高いことが示された一方、厚い領域は薄い領域に比べて相対残留時間（RRT）が高い傾向が観察された。
  • 回帰分析により、WSSと薄い領域との間に有意な正の相関、WSSDと厚い領域との間に有意な負の相関が認められ、血行動態シミュレーションの結果が内科手術中に観察されたIA壁のタイプと関連していることが明確に示された。

(005) Hattori[1]

📕 書誌情報

Impact of blood flow volume in determining the destination of intracardiac thrombi using computational fluid dynamics.

Yorito Hattori, Naoki Tagawa, Masanori Nakamura, Masafumi Ihara

eNeurologicalSci, 2022 Dec

💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学を用いた心内血栓の行先決定における血流量の影響

💬 AI 要約

  • 本研究は、心房細動に伴う心内血栓がどのように血流量の影響を受け、特に前循環への移行が優先される要因を調査することを目的とした。
  • 92歳の女性の症例を対象に、急性の昏睡と四肢麻痺を呈し、両側内頸動脈領域の梗塞が認められた状況下で、コントラスト増強コンピュータ断層血管造影に基づく計算流体力学 (CFD) を用いて大動脈および大動脈弓主要枝の血流量が解析された。
  • 解析の結果、右および左の総頸動脈が他の大動脈弓枝よりも大きな血流量を有しており、これが心内血栓が両側総頸動脈・内頸動脈へ移行する要因である可能性が示唆された。
  • 以上の知見は、大動脈弓から分岐する主要動脈の血行力学的要因が心房細動に起因する心内塞栓の分布決定に寄与することを示唆しており、CFDが個別の血行動態評価に有用であることを示している。

(006) Mu[14]

📕 書誌情報

An attention residual u-net with differential preprocessing and geometric postprocessing: Learning how to segment vasculature including intracranial aneurysms.

Nan Mu, Zonghan Lyu, Mostafa Rezaeitaleshmahalleh, Jinshan Tang, Jingfeng Jiang

Med Image Anal, 2023 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

差分前処理及び幾何学的後処理を組み合わせた注意残差U-Net：頭蓋内動脈瘤を含む血管系のセグメンテーションの学習

💬 AI 要約

  • 本研究は、境界が不明瞭で複雑な構造を有する頭蓋内動脈瘤（IA）および隣接血管のセグメンテーションの課題に対処するため、3D回転血管造影（3DRA）画像からの自動かつ高精度なセグメンテーションを実現する注意残差U-Net（ARU-Net）モデルの開発を目的とした。
  • 本手法では、3DRA画像に対する輪郭強調を目的とした差分前処理を実施し、各層における長スキップ接続による注意ゲートと残差ベースの短スキップ接続を組み込んだU-Netフレームワークの拡張、さらに多段階監督戦略を採用して多スケールのセマンティック情報を統合し、3D条件付き確率場（3DCRF）および3D連結成分最適化（3DCCO）による幾何学的後処理を適用した。
  • 定量的及び定性的な評価により、提案されたARU-Netモデルは最先端の手法と比較して同等またはそれ以上の性能を示し、特に他の方法では認識が困難な小血管と連結するIAの識別において顕著な改善が確認された。
  • 以上の結果から、提案手法は3DRA画像におけるIAの自動セグメンテーションにおいて高い精度を実現し、臨床計算血行動態解析において有用な応用価値を有することが示された。

(007) Wickramarachchi

📕 書誌情報

The effect of arterial cannula tip position on differential hypoxemia during venoarterial extracorporeal membrane oxygenation.

Avishka Wickramarachchi, Aidan J C Burrell, Andrew F Stephens, Michael Šeman, Ashkan Vatani, Mehrdad Khamooshi, Jaishankar Raman, Rinaldo Bellomo, Shaun D Gregory

Phys Eng Sci Med, 2023 Mar

  • Keywords: Cannula position, Computational fluid dynamics, Harlequin syndrome, Mixing zone, North–south syndrome, Watershed region
  • DOI
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  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

動脈カニューレ先端位置が静脈動脈型体外式膜型酸素化装置（VA ECMO）使用時の異差性低酸素血症に及ぼす影響

💬 AI 要約

  • 本研究は、静脈動脈型体外式膜型酸素化装置（VA ECMO）使用中に、動脈カニューレ先端の位置が上肢への酸素化血流および異差性低酸素血症に与える影響を評価することを目的とした。
  • 計算流体力学（Computational Fluid Dynamics）シミュレーションを用い、腸骨動脈（P1）、腹部大動脈（P2）、降下大動脈（P3）、大動脈弓（P4）の4種類の動脈カニューレ先端位置を、心機能不全の程度およびVA ECMOサポートのレベル（50%、80%、90%）で比較検討した。
  • シミュレーションの結果、P4（大動脈弓）では全てのサポートレベルで大動脈弓枝への酸素化血流が確保されたが、P1～P3では90%のVA ECMOサポート時にのみ大動脈弓枝に酸素化血流が到達し、さらに最高サポート時においても、P1～P3では総合的な血流量が著しく低く、特に腕頭動脈への供給がP4と比較して0.11 L/minに留まった。
  • 以上の結果から、VA ECMO使用時の脳灌流を改善するためには、動脈カニューレ先端を大動脈弓方向に進めることが効果的であると結論づけられる。

(008) Rashid[2]

📕 書誌情報

Results of Numerical Modeling of Blood Flow in the Internal Jugular Vein Exhibiting Different Types of Strictures.

Anas Rashid, Syed Atif Iqrar, Aiman Rashid, Marian Simka

Diagnostics (Basel), 2022 Nov 18

💬 AI 翻訳タイトル

異なる種類の狭窄を呈する内頸静脈における血流の数値シミュレーションの結果

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、内頸静脈上部におけるノズル型狭窄が引き起こす血流の乱れを解明することである。
  • 研究では、COMSOL Multiphysicsを用いた計算流体力学（CFD）の手法で、狭窄が始端に存在し、下流に柔軟な[valve]（弁）が配置された二次元計算領域をモデルとした。
  • 結果として、軽度の狭窄（約30%）では血流が乱れなかったのに対し、著明な狭窄（60％および75%）では中心線速度が非対称となり、逆流や分離流域、さらには非対称の渦の形成および弁葉の変形が確認された。
  • これらのCFDシミュレーションの結果は、脳からの血液排出不全が内頸静脈上部の病的狭窄によって主に引き起こされ、さらにこれにより[jugular valve]（頸静脈弁）の病変が悪化する可能性が示唆される。

(009) Philip[8]

📕 書誌情報

Hemodynamics and bio-mechanics of morphologically distinct saccular intracranial aneurysms at bifurcations: Idealised vs Patient-specific geometries.

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

Comput Methods Programs Biomed, 2022 Dec

  • Keywords: Bio-fluid mechanics, Computational fluid dynamics, Fluid structure interaction, Hemodynamics, Intracranial aneurysms, Patient-specific simulations
  • DOI
  • PubMed
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  • OpenCitations [8]

💬 AI 翻訳タイトル

分岐部における形態学的に異なる嚢状脳内動脈瘤の血行動態および生体力学：理想化モデルと患者特異的形状の比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤の形態学的特徴と動脈壁に作用する機械的応力との関係を解明し、患者特異的臨床データに基づいて球状、蜂巣型および洋ナシ型といった標準形状に分類する点にある。
  • 研究方法として、流体構造相互作用（[Fluid-Structure Interaction]）を考慮した計算流体力学（CFD）シミュレーションが用いられ、血液はニュートン流体、動脈壁は線形弾性体として仮定し、商用ソルバーを用いて詳細な計算が行われた。
  • 数値シミュレーションの結果、洋ナシ型動脈瘤は大規模な再循環領域と流れの停滞を示し、粒子の滞留時間が増加して動脈硬化性病変のリスクが示唆される一方で、蜂巣型は瘤内への最大流入と局所的なジェット衝撃による高い最大壁せん断応力（[MWSS]）が観察され、二次的な瘤状隆起の形成リスクが高いことが明らかとなった。また、球状動脈瘤は流れが安定しており、瘤全体にわたって均一な壁応力が分布していることが示された。
  • 結論として、患者特異的脳内動脈瘤をこれらの標準形状（球状、蜂巣型、洋ナシ型）に分類することは、血行動態および生体力学的破裂指標の予測を一般化する上で有効であり、理想化モデルと患者特異的シミュレーションの比較評価は、動脈瘤の形状依存性に関する理解を助けることが示唆された。

(010) Souche[3]

📕 書誌情報

High-fidelity fluid structure interaction simulations of turbulent-like aneurysm flows reveals high-frequency narrowband wall vibrations: A stimulus of mechanobiological relevance?

Alban Souche, Kristian Valen-Sendstad

J Biomech, 2022 Dec

💬 AI 翻訳タイトル

高忠実度流体構造相互作用シミュレーションによる乱流様動脈瘤血流における高周波狭帯域壁振動の解明：機械生物学的意義の示唆？

💬 AI 要約

  • 本研究は、頭蓋内動脈瘤における乱流様血流に伴う高周波[pressure]変動が動脈瘤壁の振動を促進するかどうかを検証することを目的とした。
  • 研究では、5,000タイムステップ毎秒で計算された3D患者特異的モデルを用い、血流と柔軟な動脈瘤嚢壁との間の完全連成[fluid structure interaction]過渡シミュレーションを実施した。
  • シミュレーションの結果、流速は約160Hzまで滑らかにエネルギーが減衰する変動を示し、また[pressure]変動においては約30Hz、130Hz、および210Hzで特徴的なピークが確認され、さらに壁振動は約120Hzの狭帯域ピークに集中し、局所的に最大80μmの振幅差が観察された。
  • これらの成果は、臨床報告における乱流様血流および動脈瘤壁でのスペクトルピークと整合しており、動脈瘤における壁振動が血管病態の機械生物学的プロセスに重要な役割を果たし得ることを示唆している。

(011) Hu[2]

📕 書誌情報

Risk factors for the rupture of mirror middle cerebral artery aneurysm using computer-assisted semiautomated measurement and hemodynamic analysis.

Sheng-Qi Hu, Ru-Dong Chen, Wei-Dong Xu, Jia-Sheng Yu

J Stroke Cerebrovasc Dis, 2022 Dec

💬 AI 翻訳タイトル

コンピュータ支援半自動計測および血行動態解析を用いたミラー型中大脳動脈動脈瘤破裂のリスク因子

💬 AI 要約

  • 本研究は、ミラー型中大脳動脈（MCA）動脈瘤の破裂に関連する形態学的および血行動態的リスク因子を同定することを目的とした。
  • 40対のミラー型MCA動脈瘤を対象に回顧的解析を実施し、コンピュータ支援半自動計測（CASAM）および計算流体力学（CFD）シミュレーションを用いて17の形態学的パラメータと9の血行動態パラメータを測定し、正規分布の場合は対応のあるt検定、非正規分布の場合は対応のあるWilcoxon順位和検定を用いて統計解析を行った。
  • その結果、破裂群と非破裂群との間で形態学的および血行動態パラメータに有意な差が認められ、より大きなサイズ、より小さなネック径および最大振動剪断応力指数（OSI）が動脈瘤破裂と独立して関連していることが明らかとなった。
  • 本研究は、特に動脈瘤のサイズ、ネック径および最大OS [OSI] を含む形態学的および血行動態的パラメータが動脈瘤破裂リスクの実用的評価に有用であることを結論付けた。

(012) Sawyer[2]

📕 書誌情報

Effect of Blood Transfusion on Cerebral Hemodynamics and Vascular Topology Described by Computational Fluid Dynamics in Sickle Cell Disease Patients.

Russell P Sawyer, Sirjana Pun, Kristine A Karkoska, Cherita A Clendinen, Michael R DeBaun, Ephraim Gutmark, Riccardo Barrile, Hyacinth I Hyacinth

Brain Sci, 2022 Oct 18

💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学によって記述された鎌状赤血球症患者における血液輸血が脳血行動態および血管トポロジーに及ぼす影響

💬 AI 要約

  • 本研究は、計算流体力学 (CFD) モデリングを用いて、鎌状赤血球症 (SCD) における隠れたおよび顕在の血管構造が脳血管疾患のリスクに与える寄与を調査し、慢性赤血球 (cRBC) 輸血などの治療に対する反応メカニズムを解明することを目的とした。
  • スクリーニング、無作為化前、および試験終了時の磁気共鳴血管造影 (MRA) 画像を解析し、各群（輸血群および観察群）5名の小児SCD患者において、3D Slicerを用いて内頸動脈およびその枝の頭蓋内部分を再構築し、Ansys 2021R2/2022R1を使用して層流かつ時間依存性の血流シミュレーションを実施した。
  • CFDにより得られた時間平均速度 (TAMV) と試験開始時の経頭蓋ドップラー (TCD) 速度との間に相関は認められず、また輸血群と観察群間でTAMV、壁面せん断応力 (WSS)、および血管捩じれ度の変化に差は認められなかったが、神経血管学的転帰（TIAや無症候性脳梗塞）を発症した2名の参加者では異常なWSSおよびTAMVが観察された。
  • 本研究は、CFDアプローチを用いることでMRA画像からSCD患者の血管トポロジーおよび血行動態を評価できることを示す概念実証研究であり、CFDが有用なツールとなり得ることを示唆するとともに、今後より大規模な研究によってより強固な結論を導く必要がある。

(013) Huang[1]

📕 書誌情報

Increased Proximal Wall Shear Stress of Basilar Artery Plaques Associated with Ruptured Fibrous Cap.

Ruiyun Huang, Hongbing Chen, Chenghao Li, Chaowei Lie, Zhihua Qiu, Yongjun Jiang

Brain Sci, 2022 Oct 17

💬 AI 翻訳タイトル

破裂した繊維性キャップと関連する基底動脈プラークにおける近位壁面せん断応力の増加

💬 AI 要約

  • 本研究は、後循環脳梗塞の主要な原因の一つである基底動脈プラークの破裂した繊維性キャップにおける流体力学の役割を検証することを目的とした。
  • 50～99%狭窄を有する基底動脈プラーク患者を対象に、高精度MRIを用いて繊維性キャップの完全性を評価し、MRアンジオグラフィに基づく[computational fluid dynamics]モデルを構築して、壁面せん断応力および速度を算出した。
  • 合計176人の患者のうち35人が破裂した繊維性キャップを有し、狭窄部の近位壁面せん断応力の増加が破裂した繊維性キャップと有意に関連しており、その閾値は4.84 Paであった。
  • 以上の結果から、本研究は基底動脈プラークの近位壁面せん断応力の増加が破裂した繊維性キャップと関連する重要な要因であることを実証し、プラーク破裂のメカニズム解明に有意な洞察を提供した。

(014) Zhang

📕 書誌情報

Sub-satisfactory recanalization of severe middle cerebral artery stenoses can significantly improve hemodynamics.

Kun Zhang, Wei Ren, Tian-Xiao Li, Zi-Liang Wang, Bu-Lang Gao, Jin-Chao Xia, Hui-Li Gao, Yong-Feng Wang, Jian-Jun Gu

Front Cardiovasc Med, 2022

  • Keywords: arterial stenosis, endovascular recanalization, hemodynamics, middle cerebral artery, stent angioplasty
  • DOI
  • PubMed
  • Google Scholar
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

重度中大脳動脈狭窄の不完全な再開通が血行動態を著しく改善する可能性

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、重度の中大脳動脈(MCA) M1領域狭窄に対するsub-satisfactory（不完全な）ステント再開通が血行動態応力に与える影響を明らかにすることであった。
  • 本研究では、内治療的ステント血管形成術により治療を受けた重度MCA M1狭窄の患者を後ろ向きに登録し、ステント前後に三次元デジタルサブトラクション血管造影およびCFD（computational fluid dynamics）解析を実施して、狭窄部とその近傍の正常血管区分における血行動態応力を評価した。
  • 51例の患者において、ステント血管形成術は全例成功し、術後の血管造影により狭窄率の有意な低下および狭窄部近位・遠位ならびに穿通枝根部の血行動態パラメータ（全圧、壁せん断応力、血流速度、渦度）が改善されたことが示された。
  • これらの結果は、重度MCA狭窄に対するsub-satisfactory再開通が、仮想狭窄除去後の状態に近い血行動態改善をもたらし、脳灌流に有利な環境を整える点で臨床的な意義を有することを示唆している。

(015) Yi[9]

📕 書誌情報

Hemodynamic characteristics in a cerebral aneurysm model using non-Newtonian blood analogues.

Hang Yi, Zifeng Yang, Mark Johnson, Luke Bramlage, Bryan Ludwig

Phys Fluids (1994), 2022 Oct

💬 AI 翻訳タイトル

非ニュートン型血液アナログを用いた脳動脈瘤モデルにおける血行動態特性

💬 AI 要約

  • 本研究は、非ニュートン型 [non-Newtonian] 血液アナログを用いて脳動脈瘤 (CAs) 内の血行動態特性を推定するための、実験的に検証された計算流体力学 (CFD) モデルの開発を目的としている。
  • まず、4種類の温度下でせん断速度に依存する血液の粘度を測定し、血液アナログ生成の基準とした後、血液アナログを用いて粒子画像流速計（PIV）により脳動脈瘤モデル内の流れの特性を定量化し、実験と一致する血液特性を用いてCFDシミュレーションを実施した。
  • 結果、提案された非ニュートン型粘度モデルは、温度およびせん断速度の変化下における血液の剪断薄化特性を正確に予測し、PIVとCFD間で流れの特徴に良好な一致が認められた。
  • さらに、単純化されたニュートン型モデルと比較すると、動脈壁上の壁面せん断応力（WSS）および振動性せん断指数（OSI）の絶対値に大きな差は見られなかったものの、単純化ニュートン型モデルは動脈瘤嚢内の多くの領域でWSSおよびOSIを過小評価し、高OSI領域の同定に誤りを生じさせるため、脳動脈瘤の病態生理に対する血行動態評価に誤解を与える可能性があることを示した。

(016) Miyata[2]

📕 書誌情報

Predicting the growth of middle cerebral artery bifurcation aneurysms using differences in the bifurcation angle and inflow coefficient.

Takeshi Miyata, Hiroharu Kataoka, Kampei Shimizu, Akihiro Okada, Takanobu Yagi, Hirotoshi Imamura, Masaomi Koyanagi, Ryota Ishibashi, Masanori Goto, Nobuyuki Sakai, Taketo Hatano, Masaki Chin, Koichi Iwasaki, Susumu Miyamoto

J Neurosurg, 2023 May 01

💬 AI 翻訳タイトル

中大脳動脈分岐部動脈瘤の成長予測：分岐角および流入係数の差異を用いて

💬 AI 要約

  • 本研究は、長期追跡期間中における中大脳動脈（MCA）分岐部動脈瘤の成長に対して、形態学的特徴および血行動態環境の影響を、特に[bifurcation angle]とAIRC（aneurysmal inflow rate coefficient）の差異に着目して調査することを目的とした。
  • 本研究は2011年から2019年にかけ、追跡期間が2年以上のMCA M1-2分岐性嚢胞性動脈瘤患者102例中83例を対象とする後ろ向き縦断研究であり、動脈瘤の頸部長、ドーム高さ、アスペクト比、体積、M1およびM2動脈の直径などの形態学的パラメータと、流量、壁面剪断応力、AIRCなどの血行動態パラメータを比較解析した。
  • 解析の結果、患者年齢およびAIRCがMCA動脈瘤の成長の独立した有意な予測因子であることが明らかとなり、AIRCはより鋭い分岐角および流入角、さらにM1とM2動脈間の傾斜角の拡大と強い相関を示した。
  • 結論として、鋭い分岐角および流入角と広い傾斜角という特定の分岐構成を有するMCA動脈瘤は成長および破裂のリスクが高いことが示され、AIRCが予測マーカーとして有望である点で本研究は科学に貢献している。

(017) Wei

📕 書誌情報

Assessing rupture risk by hemodynamics, morphology and plasma concentrations of the soluble form of tyrosine kinase receptor Axl in unruptured intracranial aneurysms.

Jie Wei, Yifan Xu, Chenhan Ling, Liang Xu, Ganggui Zhu, Jinghua Jin, Chenbin Rong, Jianping Xiang, Jing Xu

Clin Neurol Neurosurg, 2022 Nov

  • Keywords: Computational geometry, Fluid dynamics, Hemodynamic variables, Tyrosine kinase receptor Axl, Unruptured intracranial aneurysms
  • DOI
  • PubMed
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  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

非破裂性頭蓋内動脈瘤の破裂危険性評価における血行動態、形態学的特徴、および溶解型チロシンキナーゼ受容体Axlの血漿濃度の検討

💬 AI 要約

  • 本研究は、動脈瘤の形態学的特徴、血行動態パラメータ、および溶解型[soluble]チロシンキナーゼ受容体Axl（sAxl）の血漿濃度との関連性と、これらが頭蓋内動脈瘤破裂リスク評価に果たす潜在的役割を明らかにすることを目的とした。
  • 39名の患者を対象に、PHASESスコアに基づいて低破裂リスク群と高破裂リスク群に分類し、酵素免疫測定法[enzyme-linked immunosorbent assay]を用いてsAxlの血漿濃度を測定するとともに、計算流体力学[computational fluid dynamics]を用いて形態学的および血行動態パラメータを算出した。
  • 解析の結果、動脈瘤サイズ比および正規化壁せん断応力[normalized wall shear stress (WSS)]が両群間で有意な差を示し、高破裂リスク群ではsAxlの血漿濃度が有意に高く、二項ロジスティック回帰解析によりsAxlが独立した破裂リスクの予測因子であることが確認された。
  • 以上のことから、非破裂性頭蓋内動脈瘤において、高い破裂リスクは大きなサイズ比、低いWSS、および高いsAxl血漿濃度と関連しており、これらのパラメータを組み合わせることで破裂リスクの推定に寄与できると結論付けられた。

(018) Yang[4]

📕 書誌情報

New morphological parameter for intracranial aneurysms and rupture risk prediction based on artificial neural networks.

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

J Neurointerv Surg, 2023 Nov

💬 AI 翻訳タイトル

人工ニューラルネットワークに基づく頭蓋内動脈瘤の破裂リスク予測のための新たな形態学的パラメータ

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内動脈瘤の不規則性を定量的に記述可能な新たな形態学的パラメータ（質量慣性モーメント）を提案し、その破裂リスク予測性能を評価することである。
  • 回顧的研究において、従来の形態学的パラメータ（アスペクト比、ボトルネック比、高さ対幅比、容積対開口部比、サイズ比）および新たに提案された形態学的パラメータ（質量慣性モーメント）を、未破裂80例と破裂45例を含む125例の頭蓋内動脈瘤に対して計算した。
  • さらに、[computational fluid dynamics]および[fluid-structure interaction]を用いて血流力学的パラメータ（壁剪断応力およびひずみ）を算出し、各パラメータを訓練した人工ニューラルネットワークによる破裂リスク予測の結果、質量慣性モーメントの全成分（Ixx, Iyy, Izz）が破裂例で有意に高く、従来のパラメータと組み合わせた場合に感度96.3％、特異度85.7％、ROC曲線下面積0.921という高い予測性能が得られた。
  • これらの結果から、質量慣性モーメントは動脈瘤の不規則性および破裂リスクの評価に有用な指標であり、臨床における動脈瘤破裂リスクの予測をより効果的に行うための新たなアプローチとして期待される。

(019) Tian[4]

📕 書誌情報

Risk stratification in symptomatic intracranial atherosclerotic disease with conventional vascular risk factors and cerebral haemodynamics.

Xuan Tian, Hui Fang, Linfang Lan, Hing Lung Ip, Jill Abrigo, Haipeng Liu, Lina Zheng, Florence S Y Fan, Sze Ho Ma, Bonaventure Ip, Bo Song, Yuming Xu, Jingwei Li, Bing Zhang, Yun Xu, Yannie O Y Soo, Vincent Mok, Ka Sing Wong, Thomas W Leung, Xinyi Leng

Stroke Vasc Neurol, 2023 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

従来の血管リスク因子と脳血行動態を用いた症候性頭蓋内動脈硬化狭窄症におけるリスク層別化

💬 AI 要約

  • 本研究は、従来の血管リスク因子と計算流体力学（CFD）モデルを用いて評価される脳血行動態を基に、症候性頭蓋内動脈硬化狭窄症（sICAS）患者の脳卒中再発リスク予測ノモグラムを開発し、その有用性を比較することを目的とした。
  • 本研究では、CTアンジオグラフィーにより50%～99%のsICASが確認された患者を対象に、従来の血管リスク因子の収集および内腔狭窄度の中等度（50%～69%）と重度（70%～99%）への分類を行い、CTAベースのCFDモデルを用いて越行圧比（PR）および壁剪断応力比（WSSR）を算出し、脳血行動態を評価した。
  • 解析対象の245人のsICAS患者のうち8.2%が1年以内に同一領域で再梗塞（脳卒中再発）を発症し、糖尿病、脂質異常症、脳血行動態、高血圧、および50歳以上という因子を組み入れたD2H2Aノモグラムは、Hosmer-Lemeshow検定（P=0.560）による適合性とC統計量（0.73, 95%信頼区間 0.60～0.85）による識別能に優れ、従来の血管リスク因子のみまたは内腔狭窄度を加えたモデルと比較してリスク再分類および意思決定曲線解析において大きな利得を示した。
  • これらの結果は、従来の血管リスク因子とCFDにより評価される脳血行動態を統合したD2H2Aノモグラムが、現行の最適医学的治療下でのsICAS患者の再発脳卒中リスク層別化に有用なツールとなり得ることを示唆している。

(020) Sucosky[4]

📕 書誌情報

Atherogenic potential of microgravity hemodynamics in the carotid bifurcation: a numerical investigation.

Philippe Sucosky, Varun Vinayak Kalaiarasan, Graham B Quasebarth, Patricia Strack, Jason A Shar

NPJ Microgravity, 2022 Sep 09

💬 AI 翻訳タイトル

頸動脈分岐部における微小重力血行力学のアテローム原性の可能性：数値解析的研究

💬 AI 要約

  • 本研究は、微小重力が頸動脈分岐部の血行力学および壁面せん断応力（WSS）に及ぼす影響を定量化することを目的とした。
  • 超音波画像から再構築された16例の頸動脈分岐部幾何学を対象に、計算流体力学（CFD）モデリングを用いて解析を行った。
  • その結果、微小重力下では全分岐部において血流停滞指数が21％増加し、WSSの大きさが22～23％低下、相対滞留時間が16～26％増加する一方、基本的なWSSの一方向性は維持されたが、2例では外頸動脈壁の凸側においてWSSの双方向性の中程度な増加も認められた。
  • これらの結果は、長期の微小重力曝露が個々の解剖学的特徴に依存しながらアテローム原性の血行力学を誘発する可能性を示唆しており、長期宇宙飛行による心血管リスクをより明確に評価するための生物学的影響の検証が必要であることを結論付けた。

(021) Chivukula

📕 書誌情報

Leveraging Patient-Specific Simulated Angiograms to Characterize Cerebral Aneurysm Hemodynamics using Computational Fluid Dynamics.

V Chivukula, R White, A Shields, J Davies, M Mokin, D R Bednarek, S Rudin, C Ionita

Proc SPIE Int Soc Opt Eng, 2022

  • Keywords: Cerebral Aneurysms, Computational Fluid Dynamics, Hemodynamics, Simulated Angiogram, Time Density Curve
  • DOI
  • PubMed
  • Google Scholar
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

患者固有のシミュレーテッド・アンジオグラムを活用した計算流体力学による脳動脈瘤血行力学の評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、従来のフルオロスコピー下での定性的画像シーケンスに頼る神経血管治療の課題を解決するため、脳動脈瘤の定量的血行動態情報を抽出する新規なCFD（Computational Fluid Dynamics）ベースのシミュレーテッド・アンジオグラム手法（SAA）を提示することである。
  • 本手法は、血液の流体力学と注入された造影剤との相互作用を数値的に解像し、複数の関心領域においてタイム・デンシティ・カーブ（TDC）を生成することで、患者固有の血行条件を再現するためのCFDシミュレーションを用いている。
  • その結果、提案されたSAAは、造影剤の輸送と基礎となる血行動態との相関を明確に捉え、脳動脈瘤周辺における洗い出し現象や局所的な流れの変化などの重要なパラメータを効果的に抽出することが示された。
  • 以上のことから、SAAは治療中に臨床医へ定量的かつ貴重な血行動態データを提供し、血液の物理特性を反映した情報に基づいて治療方針の適切な意思決定を支援する臨床応用上の有望なアプローチであると結論づけられる。

(022) Zhang[3]

📕 書誌情報

Wall Shear Stress Estimation for 4D Flow MRI Using Navier-Stokes Equation Correction.

Jiacheng Zhang, Sean M Rothenberger, Melissa C Brindise, Michael Markl, Vitaliy L Rayz, Pavlos P Vlachos

Ann Biomed Eng, 2022 Dec

💬 AI 翻訳タイトル

Navier-Stokes方程式補正を用いた4DフローMRIにおける壁せん断応力推定

💬 AI 要約

  • 本研究は、Navier-Stokes方程式補正を用いた4DフローMRIにおける新しい壁せん断応力（WSS）推定手法を提案することを目的とする。
  • 本手法は、再構成された圧力勾配および流体物理学的制約を用いることで速度勾配の推定を補正し、WSSの精度を向上させる。
  • 解析的Womersleyフローおよび脳動脈瘤における合成4Dフローデータならびにインビボデータを用いた評価により、本手法はWomersleyフローにおけるWSS精度を最大100%向上させ、動脈瘤流における平均WSSの過小評価を39〜50%削減し、さらにインビボの脳動脈瘤および大動脈におけるWSS予測値が従来手法に比べ著しく高いことが示された。
  • 以上の結果から、本手法は4DフローMRIにおけるWSS推定の精度を大幅に向上させ、血管リモデリングおよび心血管疾患の進行予測のための有望なツールとなることが示唆される。

(023) Song[5]

📕 書誌情報

Hemodynamic and Geometric Risk Factors for In-Stent Restenosis in Patients with Intracranial Atherosclerotic Stenosis.

Xiaowen Song, Hancheng Qiu, Shuo Wang, Yong Cao, Jizong Zhao

Oxid Med Cell Longev, 2022

💬 AI 翻訳タイトル

脳内動脈アテローム硬化性狭窄症患者におけるイン・ステント再狭窄のための血行力学的および幾何学的リスク因子

💬 AI 要約

  • 本研究は、経皮的血管形成術およびステント留置術 (PTAS) を施行した重症脳内動脈アテローム硬化性狭窄症 (ICAS) 患者におけるイン・ステント再狭窄 (ISR) 発生の幾何学的および血行力学的リスク因子を評価することを目的とした。
  • レトロスペクティブコホート研究において、患者はISRの有無に基づいてグループ分けされ、PTAS前後のデジタル減算法血管造影に基づいて構築された[Computational Fluid Dynamics]モデルを用い、血流をシミュレートしながら血行力学的パラメーターを定量化した。
  • 解析の結果、ステント留置により血管角度と捩れが有意に低減し、translesional pressure ratio (PR) が著しく上昇する一方でwall shear stress ratioが低下し、小さなΔ tortuosityがISRの発生と独立して有意に関連し、またPTAS後の小さなtranslesional PRも周縁的な予測因子として認められた。
  • 以上の結果は、PTAS後のISR発生において幾何学的および血行力学的パラメーターの双方が重要な役割を果たしていることを示唆している。

(024) Lu[1]

📕 書誌情報

Non-contrast enhanced silent MR angiography to evaluate hemodynamics and morphology of unruptured intracranial aneurysms: a comparative computational fluid dynamics study.

Yuzhao Lu, Xiaochang Leng, Rong Zou, Qi Chen, Wenqiang Li, Xiaobing Zhou, Song Tan, Xiaofei Huang, Cong Ding, Feixiang Gong, Jianping Xiang, Yang Wang

J Neurointerv Surg, 2023 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

非造影シルエントMR血管造影による破裂していない頭蓋内動脈瘤の血行動態および形態評価：比較計算流体力学研究

💬 AI 要約

  • 本研究は、非造影シルエントMR血管造影に基づく三次元形状記述および血行動態計算が、破裂していない頭蓋内動脈瘤の評価において信頼性があるかどうかを検討することを目的とした。
  • 本研究には、破裂していない頭蓋内動脈瘤23例に対して、シルエントMR血管造影と3D回転血管造影（3DRA）を実施し、個別の三次元再構築画像を用いて計算流体力学[Computational Fluid Dynamics]シミュレーションを行う方法が採用された。
  • シルエントMR血管造影モデルは、最大高さ、垂直高さ、表面積および体積において3DRAモデルより小さいものの、全体的な形態特性には高い一貫性が認められ、TAWSS、PAWSS、動脈瘤速度（AV）、親血管速度およびOSIにおいて中程度の整合性が示された一方、NWSS、LSA、ICIおよびNAVなどの正規化された血行動態パラメータ間では強い相関が確認された。
  • 以上の結果から、シルエントMR血管造影による形態および血行動態評価は3DRAと同等であり、さらにNWSS、LSA、ICIおよびNAVなどの正規化指標がシルエントMR血管造影における血行動態評価においてより有用であることが示された。

(025) Yi[5]

📕 書誌情報

Effects of Pulsatile Flow Rate and Shunt Ratio in Bifurcated Distal Arteries on Hemodynamic Characteristics Involved in Two Patient-Specific Internal Carotid Artery Sidewall Aneurysms: A Numerical Study.

Hang Yi, Mark Johnson, Luke C Bramlage, Bryan Ludwig, Zifeng Yang

Bioengineering (Basel), 2022 Jul 18

  • Keywords: bifurcated shunt ratio, computational fluid dynamics (CFD), hemodynamic behaviors, internal carotid artery sidewall aneurysm (ICASA), oscillatory shear index (OSI), pulsatile flow rate (PFR), time-averaged pressure (TAP), wall shear stress (WSS)
  • DOI
  • PubMed
  • Google Scholar
  • OpenCitations [5]

💬 AI 翻訳タイトル

二例の患者特異的内頸動脈側壁動脈瘤におけるパルス流量および分岐末梢動脈におけるシャント比の血行動態特性への影響：数値シミュレーション研究

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳動脈系におけるパルス流量（PFR）および分岐末梢動脈におけるシャント比が、内頸動脈側壁動脈瘤の病態に関連する血行動態特性に与える影響を包括的に解明することを目的としている。
  • そのために、三種類のパルス流量条件（PFR-I、PFR-II、PFR-III）と二種類のシャント比（75:25および64:36）、並びに一過性の心臓パルス波形を用いて、CFD [Computational Fluid Dynamics] シミュレーションにより二つの患者特異的モデル上で解析を実施した。
  • 解析結果からは、より大きなPFRが瘤蓋の一部局所で高いWall Shear Stress（WSS）を引き起こし、小規模または二次的動脈瘤の発生リスクを増加させる一方、より小さいPFRでは低WSSかつ相対的に高いOscillatory Shear Index（OSI）が観察され、瘤嚢の成長および破裂リスクの上昇と関連することが示された。
  • さらに、PFRおよび分岐シャント比の変動は瘤嚢内のTime-Average Pressure（TAP）分布に与える影響が僅かである一方、CFDシミュレーションは心拍周期内の渦の位置が壁面WSSの時間的・空間的分布に主要な役割を果たすことを明らかにした。

(026) Zhang[2]

📕 書誌情報

Angiographic Characteristics of Cerebral Perfusion and Hemodynamics of the Bridging Artery After Surgical Treatment of Unilateral Moyamoya Disease.

Kun Zhang, Wei Ren, Yu-Xue Sun, Xin-Jun Wang, Chao-Yue Li, Zi-Liang Wang, Tian-Xiao Li, Bu-Lang Gao

Front Neurosci, 2022

💬 AI 翻訳タイトル

片側性もやもや病治療後のバイパス動脈における脳血行灌流および血流力学の血管造影的特徴

💬 AI 要約

  • 本研究は、もやもや病（MMD）の治療におけるバイパス移植後の脳血行灌流および血流力学の特徴を、iFlowカラ―コード流速マップとMRI-PWI並びにCFD解析とを比較することで明らかにすることを目的とした。
  • 45例の片側性MMD患者を対象に、バイパス移植、MRI-PWI、デジタルサブトラクション血管造影によるiFlowマップを用いた解析およびCFD解析によるバイパス移植周囲の血流応力の算出が後ろ向きに実施された。
  • 解析の結果、すべての患者でバイパス手術は成功し、脳血流量（CBF）、脳血液量（CBV）、平均通過時間（MTT）、ピーク到達時間（TTP）の各パラメータが手術前後で有意に改善し、iFlowとMRI-PWI間ではTTPにおいてr=0.765 (p<0.01)の強い正の相関が認められた。
  • これらの結果は、iFlowカラ―コード流速マップおよびCFD解析がMMD治療後のバイパス移植による脳灌流および血流力学の改善評価に有用であり、遠位動脈枝への血流促進に寄与することを示している。

(027) Blagosklonova

📕 書誌情報

[Mathematical modeling of high-flow extra-intracranial bypass in the treatment of a complex cerebral aneurysm].

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

Zh Vopr Neirokhir Im N N Burdenko, 2022

  • Keywords: EC-IC bypass, bypass surgery, cerebral circulation, complex aneurysms, computational fluid dynamics, hemodynamic analysis, intracranial aneurysms, preoperative planning
  • DOI
  • PubMed
  • Google Scholar
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

複雑な脳動脈瘤治療における高流量頭蓋外‐頭蓋内バイパスの数理モデリング

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、CFD（Computational Fluid Dynamics）手法を適用し、複雑な脳動脈瘤治療における高流量頭蓋外‐頭蓋内バイパスの手術計画の有用性を評価することである。
  • 事前のCTA画像とGamma Multivoxワークステーションを用いて、患者固有の現実の解剖学を反映した3Dモデルおよび、『正常解剖学』（IAなし）、『閉塞』（ライゲートされたICAあり）、『仮想バイパス』（バイパスおよびライゲートされたICAあり）の三つの追加モデルを作成し、PC-MRI計測に基づく境界条件の下、ANSYS Workbench 19を用いた有限要素解析を実施した。
  • その結果、仮想手術後に血流が70％以上増加し、左右の血流分布が均一化されたことが示され、これにより治療効果が期待できることが明らかになり、手術後のデータによりその成果が確認された。
  • 結論として、本研究は仮想事前CFDモデリングが複雑な脳動脈瘤の治療における手術計画を大幅に簡素化し、効果的な治療戦略の策定に寄与する可能性があることを示した。

(028) Rigatelli[3]

📕 書誌情報

Increased Blood Residence Time as Markers of High-Risk Patent Foramen Ovale.

Gianluca Rigatelli, Marco Zuin, Loris Roncon

Transl Stroke Res, 2023 Jun

💬 AI 翻訳タイトル

血液滞在時間の延長を高リスク型開存卵円孔のマーカーとして

💬 AI 要約

  • 本研究は、開存卵円孔（PFO）患者の左心房内血液滞留時間（Rt）を、洞調律（SR）および心房細動（AF）患者と比較することを目的とした。
  • 患者ごとの3次元計算流体力学（CFD）解析を用い、時間分解型CT検査および経胸壁心エコー（TTE）から取得した左心房の血行動態モデルを構築した。
  • 解析の結果、PFO患者は健康被験者よりも平均Rtが有意に高く、さらにAF患者はPFO患者よりも高いRt値を示し、加えて、PFO患者の中で脳病変を有する例ではRtがさらに上昇していた。
  • これらの結果は、PFO患者における延長した左心房血液滞留時間が、AF患者と同様の血行動態異常を示し、特発性脳梗塞との関連機序の解明および高リスクPFOのマーカーとしての可能性を示唆している。

(029) Vivas[1]

📕 書誌情報

Aneurysm-on-a-Chip: Setting Flow Parameters for Microfluidic Endothelial Cultures Based on Computational Fluid Dynamics Modeling of Intracranial Aneurysms.

Aisen Vivas, Julia Mikhal, Gabriela M Ong, Anna Eigenbrodt, Andries D van der Meer, Rene Aquarius, Bernard J Geurts, Hieronymus D Boogaarts

Brain Sci, 2022 May 05

💬 AI 翻訳タイトル

アンジオーマ・オン・ア・チップ：脳内動脈瘤の計算流体力学モデリングに基づく微小流体内皮細胞培養系における血流パラメータの設定

💬 AI 要約

  • 本研究は、CT画像に基づく計算流体力学[Computational Fluid Dynamics (CFD)]解析により得られた患者特異的な血流パラメータおよび細胞を用い、脳内動脈瘤の血行力学的影響を模擬するアンジオーマ・オン・ア・チップモデルの開発を目的とした。
  • 本研究では、沈込み境界法を用いてCT画像からCFDパラメータを算出し、微小流体デバイス内でヒト臍帯静脈内皮細胞[Human Umbilical Vein Endothelial Cells (HUVEC)]とヒト人工多能性幹[Human Induced Pluripotent Stem Cell (hiPSC)]由来内皮細胞[Endothelial Cells (hiPSC-EC)]を、低剪断応力（0.03 Pa）および高剪断応力（1.5 Pa）の条件下で24時間培養した。
  • 静的および低剪断応力条件下では、両種の内皮細胞はコンフルエントな単層を形成し特定の整列が認められなかったが、高剪断応力条件下では、HUVECは流れの方向に沿って細長く整列し、hiPSC-ECは細胞数の減少、単層の隙間形成および異常な広がりを示した。
  • これらの結果は、本モデルが脳内動脈瘤の血行力学環境を効果的に再現する一方で、個別化された脳内動脈瘤モデルを確立するためにはhiPSC-ECの安定化に向けたさらなる研究が必要であることを示唆している。

(030) Zhong[1]

📕 書誌情報

Hemodynamic Characteristic Analysis of Aneurysm Wall Enhancement in Unruptured Middle Cerebral Artery Aneurysm.

Weiying Zhong, Yiming Du, Hong Kuang, Ming Liu, Feng Xue, Xue Bai, Donghai Wang, Wandong Su, Yunyan Wang

Front Neurol, 2022

💬 AI 翻訳タイトル

破裂していない中大脳動脈瘤における動脈瘤壁増強の血行動態特性解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、破裂していない中大脳動脈瘤における異常な血行動態パラメータと動脈瘤壁増強（[AWE]）との関連性を明らかにし、破裂リスクの予測に寄与する可能性を検討することを目的とした。
  • 28例の患者から32の分岐部動脈瘤を対象に、血管壁磁気共鳴画像と[CFD]（Computational Fluid Dynamics）解析を用いた後ろ向き検討を実施し、AWEパターンを「未認める」、「部分的認める」、および「環状認める」に分類した。
  • 解析の結果、低い壁面せん断応力（[WSS]）および低い動脈瘤内圧（[AP]）と高い低せん断面積（[LSA]）がAWEと有意に関連していることが、統計的手法により示された。
  • これらの結果は、異常な血行動態条件が炎症反応を誘発し、動脈瘤壁増強を引き起こす可能性を示唆する一方で、その基礎となる病態メカニズムの解明には今後さらなる研究が必要であることを示している。

(031) Muraoka[3]

📕 書誌情報

Blood flow stagnation after treatment of a giant internal carotid artery aneurysm: a computed fluid dynamics analysis.

Shinsuke Muraoka, Reiya Takagi, Yoshio Araki, Kenji Uda, Masaki Sumitomo, Sho Okamoto, Masahiro Nishihori, Takashi Izumi, Masanori Nakamura, Ryuta Saito

Sci Rep, 2022 May 04

💬 AI 翻訳タイトル

巨大内部頸動脈動脈瘤治療後の血流停滞：計算流体力学（CFD）解析による検討

💬 AI 要約

  • 本研究は、巨大内部頸動脈（ICA）動脈瘤の治療後における血流特性をCFD（Computational Fluid Dynamics）解析によって評価し、穿通枝に関連する虚血合併症の原因を明らかにすることを目的とした。
  • 研究方法として、三次元デジタル減影血管造影により取得した血流データをもとに、各種バイパス流量条件下でCFDシミュレーションを実施した。
  • その結果、低流量バイパスグラフトを用いた場合にのみICA内で血流停滞が認められ、これが前脈絡動脈（anterior choroidal artery）など穿通枝に血栓形成を引き起こし虚血合併症を誘発する可能性が示された。
  • 以上の結果から、BTO（Balloon Test Occlusion）では反映されなかったバイパス血流の影響をCFD解析で評価し、包括的な手術戦略を策定することが、巨大動脈瘤患者における術後虚血合併症の予防に寄与するとの結論に至った。

(032) Chen[1]

📕 書誌情報

Computational fluid dynamics (CFD) analysis in a ruptured vertebral artery dissecting aneurysm implanted by Pipeline when recurrent after LVIS-assisted coiling treatment: Case report and review of the literatures.

Linhui Chen, Xiaochang Leng, Chaobo Zheng, Yejie Shan, Ming Wang, Xiang Bao, Jiong Wu, Rong Zou, Xiaobo Liu, Shanhu Xu, Jianping Xiang, Shu Wan

Interv Neuroradiol, 2023 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

LVIS補助コイリング治療後に再発した破裂椎骨動脈解離性動脈瘤に対するPipeline植込み時のComputational fluid dynamics (CFD)解析：症例報告および文献レビュー

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、破裂椎骨動脈解離性動脈瘤（VADA）の再発における血行力学の役割を明らかにすることである。
  • 対象患者は、まずLVIS補助コイリングにより治療された後、動脈瘤再発を受けてPipeline Embolization Device (PED)が植込みされ、6回にわたる画像検査に基づいて有限要素解析およびCFDシミュレーションが行われた。
  • その結果、LVIS補助コイリング後は壁せん断応力（WSS）の十分な抑制が得られず初期エントリーテアが突出部の上で発生し再発に至った一方、PED植込み後はWSS、流入ストリームおよび動脈瘤頸部での速度が大幅に減少し、追跡期間中に嚢腔の縮小が見られた。
  • 結論として、本症例は、特に後下小脳動脈近傍における親動脈の頸部で高いWSSおよび高い流入速度の不十分な抑制が動脈瘤の再発と関連している可能性を示唆し、血行力学の意義を明らかにするものである。

(033) Tikhvinskii[3]

📕 書誌情報

Numerical Assessment of the Risk of Abnormal Endothelialization for Diverter Devices: Clinical Data Driven Numerical Study.

Denis Tikhvinskii, Julia Kuianova, Dmitrii Kislitsin, Kirill Orlov, Anton Gorbatykh, Daniil Parshin

J Pers Med, 2022 Apr 18

💬 AI 翻訳タイトル

ダイバーター・デバイスにおける異常な内皮細胞被覆リスクの数値評価：臨床データ駆動型数値研究

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳動脈瘤閉塞に対するフロー・ダイバーターを用いた神経外科治療のレトロスペクティブ解析と、ステント内皮被覆に影響を与える血行動態因子の評価を目的としている。
  • 複数の異なる形状アプローチを用いた仮想フロー・ダイバーター展開を実施し、成功例1例、閉塞が認められなかった例1例、及びステント内狭窄の例2例という合計4例の臨床症例に基づいて計算モデリングを行った。
  • その結果、計算モデリングによる血行動態パラメータの比較解析から、ステント内狭窄発生に関与する剪断応力の限定的な大きさ（MaxWSS > 1.23）と、内皮被覆が不十分で頸部動脈瘤閉塞が生じない状態（MaxWSS < 1.68）が定量的に評価された。
  • 以上の成果は、統計的に有意（p < 0.01）に証明され、フロー・ダイバーターを用いた神経外科治療の術前計画に資する有用なツールとして科学に貢献するものである。

(034) Jiang[1]

📕 書誌情報

The blood heat exchanger in intra-arterial selective cooling infusion for acute ischemic stroke: A computational fluid-thermodynamics performance, experimental assessment and evaluation on the brain temperature.

Miaowen Jiang, Yuan Gao, Chuanjie Wu, Longfei Wu, Shoucheng Tang, Zhichen Yin, Ang Li, Kun Wang, Shiqiang Zheng, Hangil Lee, Yuchuan Ding, Ming Li, Xunming Ji

Comput Biol Med, 2022 Jun

💬 AI 翻訳タイトル

急性虚血性脳卒中に対する経動脈選択的冷却注入における血液熱交換器：計算流体熱力学性能評価、実験的評価および脳温度評価

💬 AI 要約

  • 本研究は、急性虚血性脳卒中患者に対する経動脈選択的冷却注入療法に適用可能な条件下での商用血液熱交換器の性能、特に低血流下での脳血行動態との適合性に着目して、その評価を目的とした。
  • 方法として、Medtronic MYOtherm XP®のプロトタイプを用い、計算流体力学（CFD）により温度分布、速度場、および剪断応力を含む血行および熱力学的特性を解析する数学的モデルを構築し、さらにin vitroの熱伝達実験および生物学的熱伝達モデルも実施した。
  • 結果として、数値モデルは10～50 ml/minの血流条件下で0.0041%〜0.0581%という低い[hemolysis index]を予測し、in vitro実験ではBHEが模擬血液を37°Cから150秒以内に5.8°Cまで効率的に冷却し、人工脳動脈システム内において有効な冷却を実現することが示された。
  • 結論として、本研究は急性虚血性脳卒中治療における経動脈選択的冷却注入用の商用血液熱交換器の実用性を検証するとともに、治療的[therapeutic hypothermia]誘導におけるその冷却能力に関する有益な知見を提供した。

(035) Tanaka[1]

📕 書誌情報

Pathological haemodynamics of a middle cerebral artery stenosis validated by computational fluid dynamics.

Katsuhiro Tanaka, Fujimaro Ishida, Satoru Tanioka, Hidenori Suzuki

BMJ Case Rep, 2022 Mar 29

💬 AI 翻訳タイトル

CFD（computational fluid dynamics）によって検証された中大脳動脈狭窄症の病的血行力学

💬 AI 要約

  • 本研究では、浮遊性血栓を伴い動脈間脳塞栓を引き起こした重度の中大脳動脈狭窄症例を報告し、ICAS（intracranial arterial stenosis）に関連する虚血性脳卒中の多様な機序に焦点を当てた。
  • 患者は抗凝固薬を含む複数の抗血栓療法により成功裏に治療され、患者個別モデルを用いたCFD（computational fluid dynamics）解析により局所血行力学が評価された。
  • CFD解析の結果、狭窄後領域において壁せん断応力およびせん断速度が特定の閾値を下回ることで、著しい血流停滞が認められ、血栓形成が生じたことが明らかとなった。
  • これらの知見は、CFDが血流停滞に起因する血栓症のリスク診断およびICASにおける遠位塞栓予防のための抗凝固療法効果の予測に有用である可能性を示唆している。

(036) Salimi Ashkezari[6]

📕 書誌情報

Identification of Small, Regularly Shaped Cerebral Aneurysms Prone to Rupture.

S F Salimi Ashkezari, F Mut, M Slawski, C M Jimenez, A M Robertson, J R Cebral

AJNR Am J Neuroradiol, 2022 Apr

💬 AI 翻訳タイトル

破裂しやすい小型で規則的形状の脳動脈瘤の同定

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、現在のリスク評価法で低評価されがちな小型で規則的形状の脳動脈瘤の破裂に関連する患者および動脈瘤の特徴を特定し、その破裂予測モデルを開発・検証することである。
  • 研究方法として、7mm未満で規則的形状の1079例の動脈瘤に対し、画像に基づくComputational Fluid Dynamics [CFD]モデルから得られた血行力学的および幾何学的特徴、動脈瘤の位置、その他の解剖学的情報を用いて機械学習手法により予測モデルを訓練し、さらに102例の独立データセットで検証を行った。
  • 結果として、強い集中した流入ジェット、高速かつ複雑かつ不安定な流れ、局所的で振動的かつ非一様な壁せん断応力パターンなどの不利な血行環境が破裂と関連し、加えて破裂例は非破裂例よりも大きく伸長していることが明らかとなった。また、5つの血行力学的および6つの幾何学的パラメータ、さらに動脈瘤の位置、多発性、形態が予測変数として有用であった。
  • 結論として、本研究は、動脈瘤固有の血行力学的、幾何学的、解剖学的特徴に基づいた機械学習モデルを用いることで、小型で規則的形状の脳動脈瘤の破裂リスクを効果的に識別する可能性を示した。

(037) Liu[3]

📕 書誌情報

Geometric features of middle cerebral artery are associated with spontaneous basal ganglia intracerebral haemorrhage.

Dehan Liu, Guopeng Zhang, Yingliang Wang, Jing Li, Peng Cao, Xiaoxv Yin, Changjun Zhou, Mengdie Wang

Stroke Vasc Neurol, 2022 Oct

💬 AI 翻訳タイトル

中大脳動脈の幾何学的特徴は自発性基底核内出血と関連する

💬 AI 要約

  • 本研究は、血管形状が局所血行力学および血管破裂に与える影響を背景に、中大脳動脈 (MCA) の幾何学的特徴と自発性基底核内出血との関係を検討することを目的としている。
  • 本研究は後ろ向き観察研究であり、CTで確認された片側性自発性基底核内出血患者158例を対象に、電子カルテから臨床データを抽出し、訓練を受けた放射線科医による画像解析とMCAの幾何学的特徴および[hemodynamic]解析を実施した。
  • 解析の結果、出血側MCAは非出血側と比較して、M1セグメントの近位・遠位直径比が大きく、M1/M2角およびMCA分岐角が小さいこと、また冠状面でのMCAの形状に差異があることが明らかとなり、これらの特徴は自発性基底核内出血と有意に相関していた。
  • これらの知見は、より大きなM1直径比、下方指向のM1および小さなM1/M2角といった特定のMCAの幾何学的特徴が、血管壁に対する圧力とせん断応力の増加に寄与し、最終的に基底核内出血のリスクを高めることを示唆している。

(038) Xu[2]

📕 書誌情報

Morphological and Hemodynamic Risk Factors for the Rupture of Proximal Anterior Cerebral Artery Aneurysms (A1 Segment).

Mingwei Xu, Nan Lv, Kai Sun, Rujun Hong, Hao Wang, Xuhui Wang, Lunshan Xu, Lizhao Chen, Minhui Xu

Front Aging Neurosci, 2022

💬 AI 翻訳タイトル

前大脳動脈(Ａ1セグメント)近位部動脈瘤の破裂における形態学的および血行動態的リスク因子

💬 AI 要約

  • 本研究は、A1セグメント動脈瘤が小さいにもかかわらず破裂しやすいという特徴に着目し、その破裂リスクに関わる形態学的および血行動態的因子を検討することを目的とした。
  • 本研究では、2010年1月から2020年3月までに当院を受診した49例（破裂例23例、非破裂例26例）のA1セグメント動脈瘤に対し、臨床、形態学的および血行動態的データを後ろ向きに解析し、多変量回帰分析を実施した。
  • 破裂群は、サイズ、アスペクト比（AR）、サイズ比（SR）、ボトルネック指数（BN）、ドーム・トゥ・ネック比（DN）、振動せん断指数（OSI）が有意に高く、正規化壁せん断応力（NWSS）が低いことが示され、多変量解析ではSRとNWSSのみが独立したリスク因子として同定された。
  • 以上の結果から、本研究は、A1セグメント動脈瘤の破裂リスクが高いSRと低いNWSSと密接に関連していることを明らかにし、非破裂A1動脈瘤の治療における臨床的意思決定の参考となる知見を提供するものである。

(039) Uchiyama

📕 書誌情報

Extraction of patient-specific boundary conditions from 4D-DSA and their influence on CFD simulations of cerebral aneurysms.

Yuya Uchiyama, Soichiro Fujimura, Hiroyuki Takao, Hiroshi Ono, Keigo Katayama, Takashi Suzuki, Toshihiro Ishibashi, Katharina Otani, Kostadin Karagiozov, Koji Fukudome, Yuichi Murayama, Makoto Yamamoto

Comput Methods Biomech Biomed Engin, 2022 Aug

  • Keywords: 4D-DSA, Blood flow simulation, cerebral aneurysm, haemodynamics, inflow condition
  • DOI
  • PubMed
  • Google Scholar
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

4D-DSAからの患者特有の境界条件の抽出とそれらが脳動脈瘤のCFDシミュレーションに与える影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、4次元デジタルサブトラクションアンジオグラフィ（4D-DSA）画像からパルスサイクル期間や血流速度などの患者特有の流入条件を抽出する新たな技術を開発することであった。
  • 実験的検証により、技術で抽出された値と実測値との最大誤差は14.3%であることが示された。
  • 抽出した条件を用いて血流シミュレーションを行い、速度、正規化壁剪断応力[normailised wall shear stress]、および圧力損失係数[pressure loss coefficient]を代表する血行動態パラメータを算出した。
  • その結果、一般的な流入条件と比較して患者特有の流入条件を用いた場合、各パラメータ間でそれぞれ約400%、150%、50%の最大差が生じ、患者特有の条件が脳動脈瘤の血行動態の正確な再現に極めて重要であることが示唆された。

(040) Fan[1]

📕 書誌情報

Hemodynamic impact of proximal anterior cerebral artery aneurysm: Mind the posteriorly projecting ones!

Zhenmin Fan, Lijun Dong, Yingying Zhang, Xia Ye, Xiaoyan Deng

Proc Inst Mech Eng H, 2022 May

💬 AI 翻訳タイトル

近位前大脳動脈瘤の血行動態的影響：後方突出型瘤に注意！

💬 AI 要約

  • 本研究は、後方に突出する頭蓋内動脈瘤が高い破裂リスクと関連する理由について、その生体力学的メカニズムを解明することを目的とした。
  • 臨床データに基づいて三次元の頭蓋内動脈瘤モデルを構築し、瘤の位置、位置関係、サイズ、形状が、流速、圧力および壁せん断応力（Wall Shear Stress [WSS]）を含む血行動態に及ぼす影響を数値シミュレーションにより比較検討した。
  • その結果、後方突出型の瘤は、たとえ小サイズであっても局所的な高圧と応力集中が瘤の頸部付近に生じるなど、異常な血行環境を引き起こすことが明らかとなった。また、特に近位A1部に位置する楕円形の瘤は、局所の血行動態をさらに悪化させることが示された。
  • これらの知見は、後方突出型動脈瘤の高い破裂率の潜在的な生体力学的メカニズムを示唆するとともに、たとえ瘤が小さい場合でも早期かつ正確な診断と迅速な治療の重要性を強調するものである。

(041) Winkler[12]

📕 書誌情報

Endoluminal Biopsy for Molecular Profiling of Human Brain Vascular Malformations.

Ethan Winkler, David Wu, Eugene Gil, David McCoy, Kazim Narsinh, Zhengda Sun, Kerstin Mueller, Jayden Ross, Helen Kim, Shantel Weinsheimer, Mitchel Berger, Tomasz Nowakowski, Daniel Lim, Adib Abla, Daniel Cooke

Neurology, 2022 Apr 19

💬 AI 翻訳タイトル

内腔内生検によるヒト脳血管奇形の分子プロファイリング

💬 AI 要約

  • 本研究は、開腹手術に頼らず、脳動静脈奇形 (bAVMs) の分子プロファイリングを可能にするため、内腔内生検法の実施可能性を検討することを目的とした。
  • 成人の破裂していないAVMs患者に対して、血管内生検、計算流体力学（CFD）モデリング、およびRNAシーケンシング（RNAseq）を用いて、内皮細胞の遺伝子発現と血流媒介性の転写変化が評価された。
  • 結果として、内腔内生検は4名の患者で合併症なく成功し、1回の生検あたり平均269.0 ± 79.9細胞が得られ、106個の差次的発現遺伝子が同定された；これらの遺伝子はRas-MAPKシグナル伝達（p < 0.05）などの病因性的カスケードに濃縮し、手術で摘出された組織との比較では83.3%の遺伝子検出率および高い相関（Pearson r = 0.77）が示された。
  • 本研究は、内腔内生検法が生存中のbAVMs患者における信頼性の高い分子プロファイリングを可能にし、CFDとの統合により血流媒介性の転写変動を明らかにすることで、精密医療アプローチの実現に寄与する可能性があると結論付けた。

(042) Yang[9]

📕 書誌情報

Rupture risk prediction of cerebral aneurysms using a novel convolutional neural network-based deep learning model.

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

J Neurointerv Surg, 2023 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

新規畳み込みニューラルネットワーク（CNN）ベースのディープラーニングモデルを用いた脳動脈瘤の破裂リスク予測

💬 AI 要約

  • 本研究は、CFD（Computational Fluid Dynamics）やFluid-Structure Interactionにより算出した血行動態パラメータを用い、治療判断を支援するための新たなCNNベースのディープラーニングモデルによる脳動脈瘤破裂リスクの予測を目的としている。
  • 123症例の脳動脈瘤に対して後ろ向きに解析を行い、血行動態パラメータから得られた情報を画像化する新規手法を用いCNNの訓練を実施するとともに、新たなデータ拡張法により合計53,136枚の画像を生成して訓練およびテストを行った。
  • 結果として、壁面せん断応力（WSS）およびひずみの組み合わせ画像で訓練したCNNは、ROC曲線下面積（AUC）が0.883、感度0.81、特異度0.82を示し、WSS単独（AUC=0.716、感度0.5、特異度0.79）やひずみ単独（AUC=0.741、感度0.74、特異度0.71）で訓練した場合を上回った。
  • 以上の結果から、壁面せん断応力（WSS）やひずみなどの血行動態パラメータを統合したCNNベースのディープラーニングアルゴリズムは、脳動脈瘤の破裂リスク予測において有用なツールとなり得ると結論付けられる。

(043) Moerman[2]

📕 書誌情報

Development of a patient-specific cerebral vasculature fluid-structure-interaction model.

Kevin M Moerman, Praneeta Konduri, Behrooz Fereidoonnezhad, Henk Marquering, Aad van der Lugt, Giulia Luraghi, Sara Bridio, Francesco Migliavacca, Jose F Rodriguez Matas, Patrick McGarry

J Biomech, 2022 Mar

💬 AI 翻訳タイトル

患者依存性脳血管流体‐構造相互作用モデルの開発

💬 AI 要約

  • 本研究は、CT画像の解像度不足や血管間接触および高度な血管屈曲部位の自己接触が明確に識別できないなど、患者依存性のin-silico脳動脈ネットワークモデル開発における諸技術的課題に対処することを目的としている。
  • 著者らは、臨床画像から高解像度の患者依存性FEA/CFD/FSIモデルを自動的に生成するためのカスタマイズされた高度自動化プラットフォームを開発した。
  • このプラットフォームを用いて、閉塞した脳血管における血流および動脈変形の初のfluid-structure interaction解析を実施した結果、血栓閉塞が血管の形状とひずみ分布に大きな影響を及ぼし、特に遮断されたM2区間が軸方向に伸長することが明らかとなった。
  • 本研究で提示された新たな計算手法は、将来的に臨床診断ツールやthrombectomyデバイス設計のためのプラットフォームとしてさらなる発展が期待される。

(044) Hu

📕 書誌情報

[CT-based morphological and hemodynamics analysis for rupture risk of mirror intracranial aneurysm].

B Hu, D C Li, W D Xu, Z Shi, L J Zhang

Zhonghua Yi Xue Za Zhi, 2022 Feb 08

💬 AI 翻訳タイトル

CTに基づく形態学及び血流動力学解析による鏡像脳動脈瘤破裂リスクの評価

💬 AI 要約

  • 本研究は、CT血管造影を用いて鏡像脳動脈瘤の形態学及び血流動力学的特徴を比較し、破裂リスク因子を明確にすることを目的とした。
  • 本研究では、2010年1月から2016年12月までに診断された29例計58個の動脈瘤患者を対象に、臨床データおよび形態学的パラメータの収集と、計算流体力学（CFD）解析により圧力（P）、壁切応力（WSS）、壁切応力勾配（WSSG）、振蕩剪断指数（OSI）などの血流動力学的パラメータを取得した。
  • 解析の結果、破裂群は未破裂群に比べて最大径、頸幅、サイズ比が大きく、さらに破裂側ではWSSの変動指標（WSSCV）および壁切応力勾配の変動指標（WSSGCV）が有意に高く、圧力変動指標（PCV）が低いことが示された。
  • 多変量ロジスティック回帰分析により、WSSGCVの増加が鏡像脳動脈瘤破裂の独立したリスク因子であることが明らかとなり、最大径、頸幅およびサイズ比と合わせて、これらの形態学的・血流動力学的指標が破裂リスク評価に有用であることが示唆された。

(045) Uchiyama

📕 書誌情報

Role of patient-specific blood properties in computational fluid dynamics simulation of flow diverter deployed cerebral aneurysms.

Yuya Uchiyama, Soichiro Fujimura, Hiroyuki Takao, Takashi Suzuki, Toshihiro Ishibashi, Katharina Otani, Kostadin Karagiozov, Koji Fukudome, Hideki Yamamoto, Makoto Yamamoto, Yuichi Murayama

Technol Health Care, 2022

  • Keywords: CFD, Hemodynamics, blood flow simulation, flow diverter stent, non-Newtonian fluid, patient-specific blood properties, velocity, wall shear stress
  • DOI
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  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

流れ分岐器が配置された脳動脈瘤の計算流体力学 (CFD) シミュレーションにおける患者固有血液特性の役割

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、流れ分岐器 (FD) ステントで治療された脳動脈瘤における計算流体力学 (CFD) シミュレーションで、患者固有血液特性 (PSBP) を考慮した場合の血行動態への影響を調査することである。
  • 研究方法として、FDステント治療を受けた12人の患者から血液の密度および粘度を測定し、得られたPSBPと先行研究で引用された非患者固有血液特性 (non-PSBP) を用いてCFDシミュレーションを実施した。
  • 結果として、FDステント未装着の場合は、動脈瘤内の平均血流速度および壁面せん断応力がそれぞれ約2.93%および3.16%変化したが、FDステント装着時にはそれぞれ平均11.1%および9.06%の変化が観察された。
  • 結論として、FDステントを装着した脳動脈瘤のCFDシミュレーションにおいてPSBPを考慮することは、正確な血行動態評価に際して無視できない影響を与えるため、十分な血行動態環境を得るにはPSBPの使用が推奨される。

(046) Wu

📕 書誌情報

Hemodynamics derived from computational fluid dynamics based on magnetic resonance angiography is associated with functional outcomes in atherosclerotic middle cerebral artery stenosis.

Jiahua Wu, Peng Wang, Leilei Zhou, Danfeng Zhang, Qian Chen, Cunnan Mao, Wen Su, Yingsong Huo, Jin Peng, Xindao Yin, Guozhong Chen

Quant Imaging Med Surg, 2022 Jan

  • Keywords: Middle cerebral artery (MCA), arterial stenosis, computational fluid dynamics (CFD), magnetic resonance angiography (MRA), stroke
  • DOI
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  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

磁気共鳴血管造影に基づく計算流体力学から導出された血行動態は、動脈硬化性中大脳動脈狭窄における機能転帰と関連する

💬 AI 要約

  • 本研究は、動脈硬化性中大脳動脈(MCA)狭窄症患者において、FLAIR血管過剰信号(FVH)および計算流体力学(CFD)モデルに基づくMRAから得られる血行動態と、3か月後のmodified Rankin Scale(mRS)による機能転帰との関連を明らかにすることを目的とした。
  • 50～99%の動脈硬化性MCA狭窄症を有する120人の患者を対象に、臨床、画像データおよびCFDモデルから得られる血行動態パラメータを解析し、多変量ロジスティック回帰解析に基づく予測モデルを構築、DeLong検定によりAUCを比較した。
  • その結果、入院時のNational Institute of Health Stroke Scale(NIHSS)、高血圧、高脂血症、治療前のWSSR(before)およびWSSRの差分が機能転帰と独立して関連しており、血行動態パラメータを組み込んだモデルは臨床変数のみのモデルに比べて有意に高いAUCを示した。
  • 以上より、MRAに基づくCFDモデルで導出された血行動態は、動脈硬化性MCA狭窄に起因する虚血性脳卒中患者の機能転帰と密接に関連しており、FVHは転帰と関連しなかったことから、予測モデルにおける血行動態パラメータの重要性が示された。

(047) Gao[3]

📕 書誌情報

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

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

J Clin Neurosci, 2022 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

血管分岐頂点における著しい血行力学的ストレスが前交通動脈動脈瘤形成を誘発した

💬 AI 要約

  • 本研究は、[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力学的ストレスを明らかにすることを目的とした。
  • 20例のAcom動脈瘤患者および20例の対照群における前大脳動脈 (ACA) 分岐部の三次元形状を用い、総圧、動圧、壁せん断応力 (WSS)、渦度、およびひずみ速度といった各種血行力学的パラメータを評価した。
  • 解析の結果、分岐頂点の直接流入中心では総圧が最大であったものの、細枝に向かって急速に低下し、一方でWSS、動圧、渦度およびひずみ速度は直接流入中心で最小値を示し、その後細枝で急激に増加してピークに達したことが明らかとなり、さらにACA分岐角はAcom動脈瘤患者で有意に大きいことが示された。
  • 以上の結果から、Acom動脈瘤の形成は局所的に異常に増強された血行力学的ストレスと密接に関連しており、動脈瘤形成後には該当部位の血行力学的ストレスが著しく低下することが示唆された。

(048) Fujimura

📕 書誌情報

Computational fluid dynamic analysis of the initiation of cerebral aneurysms.

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

J Neurosurg, 2022 Aug 01

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

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤発生の開始に関する計算流体力学的解析

💬 AI 要約

  • 本研究は，脳動脈瘤発生に関連する血行動態パラメータを明らかにすることを目的とし，動脈瘤形成前後の血管造影画像を用いて解析を行った。
  • 対象患者から動脈瘤発生前の血管形状を再構成し，さらに比較対照として動脈瘤のない34の動脈部位を選定した上で，CFD [Computational Fluid Dynamics] 解析を実施して血管壁に作用する血行動態パラメータを算出した。
  • 解析結果，すべてのde novo動脈瘤例において，動脈瘤発生部は最高のWall Shear Stress Divergence（WSSD）点に対応し，またPressure Loss Coefficient（PLc）が統計学的に有意な上昇を示した。
  • これらの結果は，血管壁に強い引張力と総圧損が大きい領域において脳動脈瘤発生のリスクが高まることを示唆しており，動脈瘤病因の理解に新たな視点を提供する。

(049) Fujimura[3]

📕 書誌情報

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

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

World Neurosurg, 2022 Mar

💬 AI 翻訳タイトル

新世代第2世代フローダイバーターであるDerivo塞栓デバイスを用いた脳内動脈瘤の血流力学特性と臨床転帰

💬 AI 要約

  • 本研究は、Computational Fluid Dynamics [CFD] を用いて、Derivo塞栓デバイスによる治療を受けた脳内動脈瘤における血流力学特性と臨床転帰との関連性を検討することを目的とした。
  • 2017年から2019年にかけて2施設から後ろ向きに収集した23例の患者データを対象に、6例を除外し17例にてCFD解析を実施し、全患者に対して動脈造影（digital subtraction angiography）により6か月後のO'Kelly-Marotta評価スケールで動脈瘤閉塞度を評価した。
  • 解析結果において、全閉塞は73.9%の症例で認められ、CFD解析可能群では、完全閉塞群において前後のエネルギー損失/体積が有意に大きく、残存例ではinflow concentration indexが有意に高く、inflow area ratioが有意に低いことが示された。
  • 以上の結果から、動脈瘤内を通過する血流によるエネルギー損失と血流の集中パターンが、動脈瘤の完全閉塞か残存例かを決定する上で最も重要な因子であると結論付けられる。

(050) Chen[2]

📕 書誌情報

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

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

Fundam Res, 2022 Mar

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

💬 AI 翻訳タイトル

高解像度磁気共鳴画像と計算流体力学技術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

  • 本研究は、高解像度MRIと計算流体力学（CFD）を組み合わせた非侵襲的手法を用い、頭蓋内動脈の壁せん断応力（WSS）とプラーク形成との関連性を評価することを目的とした。
  • 低度狭窄（<50%）の動脈硬化性中大脳動脈（MCA）患者および正常MCAの三次元T1強調高解像度MRIデータを基に、CFD技術で三次元再構築WSSモデルを構築し、画像の解像度と厚さに基づいてMRIへの三次元登録を行った。
  • 解析の結果、正常MCAでは腹側下壁および内側壁で他の部位に比べ低いWSSが観察され、動脈硬化MCAでは同様の低WSS領域にプラークが形成され、両群間で有意なWSS比の差が認められた。
  • 以上の結果は、低WSSが主に腹側下壁およびMCAカーブの内側壁で動脈硬化の形成に関与していることを示し、再構築されたWSSモデルはさらなる検証を経れば個別血管プロファイル評価の有望な新手法となることを示唆している。

(051) Prather[1]

📕 書誌情報

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

Ray Prather, Eduardo Divo, Alain Kassab, William DeCampli

Comput Methods Biomech Biomed Engin, 2022 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

LVADフルサポートにおけるアウトフローグラフト移植方向と脳血栓塞栓症発生率のインシリコ解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、完全なLVADサポート状態下における左心補助装置（LVAD）のカニューレ移植角度の最適化により、脳血栓塞栓症リスクを低減することを目的としている。
  • 研究方法として、三種類のカニューレ移植に対して、多スケール計算流体力学（CFD）モデルと2～5 mm粒子を追跡するラグランジュ方式を組み合わせた手法を用いて、心拍性血行動態を解析した。
  • 結果として、血液は非ニュートン流体としてモデル化され、吻合角（anastomosis angle）に応じて脳血流の分布が変化し、定常流と非定常流のモデルによる塞栓率の比較で、非定常モデルが完全LVADサポート下でもより正確であることが示された。
  • 結論として、中間角度でのカニューレ移植は、通常移植で29％、浅い移植で36％に対し、11％という最低の脳血栓塞栓症発生率を示し、科学的な貢献を果たしている。

(052) Futami

📕 書誌情報

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

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

Neurol Res, 2022 May

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

💬 AI 翻訳タイトル

破裂していない脳動脈瘤における4D流MRI上の渦芯不安定性に影響する形態学的因子

💬 AI 要約

  • 本研究は、4D flow MRIを用いて破裂していない脳動脈瘤内の渦流の時空間的不安定性に影響を与える形態学的因子を特定し、不安定な渦芯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を目的としている。
  • 40例の破裂していない脳動脈瘤を対象に、4D流MRIにより渦芯パターンを安定、フラッピングチップを伴う安定、連続的に変形する波状又はコイル状、及び非可視化の4群に分類し、各グループ間で9つの形態学的パラメータを統計的に比較した。
  • 解析の結果、サイズ比（Size Ratio, SR）が唯一独立して有意なパラメータであることが明らかとなり、ROC解析においてSRのAUCが最も高く、カットオフ値として1.72が設定された。
  • 以上の結果から、SRは4D流MRIにおける渦芯不安定性に寄与する重要な形態学的因子であり、破裂リスクの評価において科学的貢献を成す可能性が示唆された。

(053) Xie[2]

📕 書誌情報

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

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

Comput Methods Programs Biomed, 2022 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

新規個別Computational Fluid Dynamicsアルゴリズムによる血管性認知症患者の脳血管血行動態の評価

💬 AI 要約

  • 本研究は、血管性認知症における個々の脳血管血行動態を定量的に検出するため、静的および動的パラメータを用いるComputational Fluid Dynamics (CFD)手法を開発することを目的とした。
  • 磁気共鳴血管造影（MRA）から得られた幾何学的動脈データと超音波ドップラーからの血行動態パラメータを用いて、個別のCFDモデルを構築し、脳動脈量、視認可能な動脈出口数、全脳血流（tCBF）指数および全脳血管抵抗（tCVR）指数などの指標を算出した。
  • その結果、皮質下血管性認知症（SVaD）患者は認知機能正常群に比べ、動脈出口数、脳動脈量およびtCBF指数が低下し、一方で白質高信号量およびtCVR指数が増加しており、これらの要素を組み合わせた複合指標（AUC = 0.943）がSVaD患者と正常群を確実に識別し、tCBF指数が一部の関連性を媒介していることが示された。
  • 本CFDモデルは、個別の血行動態変化を非侵襲的かつ容易に検出する手法を提供し、出口数の減少、高いHachinski Ischemic Score [HIS]、およびtCVR指数の増加がSVaDの独立した危険因子である可能性を示唆している。

(054) Lauric

📕 書誌情報

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

Alexandra Lauric, James E Hippelheuser, Adel M Malek

World Neurosurg, 2022 Feb

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

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤における洞内速度分布のモーメント：破裂状態の堅牢な予測因子

💬 AI 要約

  • 本研究は、従来の壁面せん断応力（WSS）解析と比較して、洞内血流速度分布のモーメントおよびモーダル解析が脳動脈瘤の破裂状態を識別するための判別力を有するかを評価することを目的とした。
  • 20例の側壁動脈瘤（そのうち10例が破裂）に対し、体積が一致したカテーテル三次元回転血管造影データセットを用い、計算流体力学（CFD）シミュレーションを実施し、メッシュ非依存の等寸法サンプリングに基づく平均、分散、歪度、尖度のモーメント解析を行った。
  • 解析の結果、破裂動脈瘤は非破裂動脈瘤と比較して有意に低い平均速度（0.019 ± 0.01対0.038 ± 0.02）と、高い歪度（2.45 ± 0.57対1.36 ± 0.82）および尖度（11.83 ± 4.77対6.05 ± 4.65）を示し、多変量解析では歪度単独が最良の予測因子（AUC = 0.88）として抽出された。
  • 結論として、高い歪度および尖度は破裂動脈瘤における遅い流速領域での急峻なピークを反映する指数分布に対応し、WSSに基づく手法に比べて表面不整合に対する頑健性が高いことから、さらなる大規模研究による検証が求められることが示された。

(055) Malek

📕 書誌情報

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

Adel M Malek, James E Hippelheuser, Alexandra Lauric

J Neurosurg, 2022 Jun 01

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

💬 AI 翻訳タイトル

広角脳動脈分岐部の先端における渦形成および動脈瘤形成促進に関連する横方向回転せん断応力

💬 AI 要約

  • 本研究は、広角脳動脈分岐部において、分岐角の増大に伴い変化する血行力学的環境の一部である横方向回転せん断応力（TRWSS）とその勾配が、動脈瘤の発生および進展にどのように寄与するかを明らかにすることを目的とした。
  • 対称及び非対称のパラメトリックモデル（分岐角45°～240°）と、中大脳動脈（MCA）の13例（動脈瘤例7例、対照例6例）の3D回転血管造影モデルを用いた数値流体力学（CFD）解析により評価を行った。
  • パラメトリックモデルでは、分岐角が増加するにつれて横方向の流体渦が形成され、動脈瘤形成に関与する高いTRWSSと正のTRWSS勾配が出現し、非動脈瘤性分岐部に比べて、動脈瘤性分岐部では有意に高いTRWSSおよびTRWSS勾配が観察された。
  • 結論として、広角脳動脈分岐部ではこれまで知られていなかった横方向回転せん断応力と正の空間勾配が存在し、これが動脈瘤の形成および進展に寄与する可能性が示唆され、分岐角を低減する介入の臨床的意義が提案された。

(056) Salimi Ashkezari[4]

📕 書誌情報

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

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

J Neurointerv Surg, 2022 Oct

💬 AI 翻訳タイトル

脳内動脈瘤におけるブレブ形成の予測：動脈瘤の血流力学、幾何学、位置および患者集団に基づく機械学習モデルの活用

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳内動脈瘤におけるブレブ形成予測のために、動脈瘤の血流力学、幾何学、解剖学的部位および患者集団に基づく予測モデルの開発と評価を目的とした。
  • 2395例の脳内動脈瘤の横断データを用い、ランダムフォレスト、サポートベクターマシン、ロジスティック回帰、k近傍法、バギングなどの機械学習アルゴリズムを用いてモデルを訓練し、画像に基づく[computational fluid dynamics]により動脈瘤の血流力学および幾何学的特徴を解析した。
  • 最終的なモデルは、血流力学、幾何学、位置、複数性、形態および患者集団に関する18の変数を採用し、強い集中した流入ジェット、高速で複雑な流れパターン、振動的かつ不均一な壁せん断応力、さらに大きく伸長し歪んだ形状がブレブ形成と関連することを示し、ランダムフォレストモデルが検証データセットでAUC=0.82、TPR=91%、FPR=36%、誤分類率=27%という最良の性能を達成した。
  • これらの結果は、ブレブ形成前の動脈瘤特性が仮想的にブレブ除去された血管再建像から得られるという前提に基づき、機械学習モデルが脳内動脈瘤のブレブ発生傾向を高い精度で識別できることを示唆しており、今後の縦断データを用いた更なる検証により、脆弱な状態への進展や破裂リスク評価に有用なツールとなる可能性が期待される。

(057) Lauric[1]

📕 書誌情報

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

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

J Neurosurg, 2022 Jun 01

💬 AI 翻訳タイトル

前交通動脈分岐部における動脈瘤の存在はA1セグメントの口径テーパリングと関連している

💬 AI 要約

  • 本研究は、血管内径のテーパリングが、破裂リスクの高い前交通動脈複合体における動脈瘤の存在に寄与する一般的な素因であるかどうかを明らかにすることを目的とし、上流のA1セグメントプロファイルを評価した。
  • 研究では、68例の前交通動脈動脈瘤患者、37例の非動脈瘤性対側、及び53例の健康な両側対照から得られた三次元回転血管造影データを解析し、A1セグメントの等間隔断面積評価とCFD（Computational Fluid Dynamics）シミュレーションを実施した。
  • その結果、非破裂性前交通動脈動脈瘤に関連するA1セグメントは、非動脈瘤性対側及び健康対照群に比べて有意に大きなテーパリングを示し、CFD解析により前交通動脈分岐部で高局所圧、壁せん断応力、および速度が誘導されることが明らかとなった。
  • 以上の結果から、本研究はA1セグメントの進行性血管テーパリングが、前交通動脈複合体における動脈瘤形成を促進する血行動態学的条件と関連していることを示唆し、同様の現象が中大脳動脈分岐部でも認められることから、頭蓋内動脈瘤管理における臨床的意義が示されると結論付けた。

(058) Sunderland

📕 書誌情報

Computational Assessment of Hemodynamics Vortices Within the Cerebral Vasculature Using Informational Entropy.

Kevin Sunderland, Feng Zhao, Jingfeng Jiang

Methods Mol Biol, 2022

  • Keywords: Aneurysms, Computational fluid dynamics, Informational entropy, Swirling flow vortices
  • DOI
  • PubMed
  • Google Scholar
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

情報エントロピーを用いた脳血管内血行動力学渦の計算評価

💬 AI 要約

  • 本研究は、血行動力学における渦（[vortices]）の正確な評価プロトコルを提供し、撹乱流が動脈壁の病態生理およびリモデリングに及ぼす影響を理解することを目的としている。
  • 著者らは、商用の計算流体力学（[computational fluid dynamics, CFD]）ソフトウェアであるANSYS-FLUENTを用いて、脳血管の複雑な形状に沿った現実的な血行動力学流れ、流体速度、及び壁面剪断応力をシミュレートする手法を採用した。
  • この新たな解析手法により、従来のクリティカルポイント解析では見落とされがちな広域流（[bulk-flow]）の動態を空間的及び時間的に定量化し、渦の存在領域を正確に特定することが可能となった。
  • 本手法は、渦の安定性および動脈瘤嚢内における渦巻流が支配的な領域の特徴を詳細に解析することで、血管病理の理解に新たな知見を提供することに貢献している。

(059) Yatomi[2]

📕 書誌情報

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

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

Neuroradiol J, 2022 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

意図的に短縮した低プロファイル可視イントラルミナルサポートステント展開による動脈瘤コイル塞栓術の成績

💬 AI 要約

  • 本研究は、故意に短縮展開された低プロファイル可視[visible]イントラルミナルサポート[stent]ステントを用いたコイル塞栓術の成績とその血行力学的効果を評価することを目的とした。
  • 研究方法として、2016年2月から2019年1月までに低プロファイル可視イントラルミナルサポートステント補助下で治療を受けた130名（131例）の非破裂脳動脈瘤患者の医療記録をレトロスペクティブに分析し、意図的にステントを短縮展開した群（短縮群）と非短縮群との比較を行い、さらに有限要素法および計算流体力学（Computational Fluid Dynamics）解析を実施した。
  • 結果として、治療直後の修正レイモンド・ロイ閉塞分類において短縮群は非短縮群より有意に優れた動脈瘤閉塞成績を示し、最新の血管造影評価でも同様の傾向が認められ、CFD解析からも十分な流れ分流効果が確認された。
  • 以上の結果は、意図的に短縮された低プロファイル可視イントラルミナルサポートステント展開が流れ分流効果を発揮し、早期の動脈瘤内血栓形成を促進することで、高い完全閉塞率と低合併症率を実現する可能性を示唆している。

(060) Prisco[9]

📕 書誌情報

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

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

J Cardiovasc Transl Res, 2022 Apr

💬 AI 翻訳タイトル

同時性呼吸不全はVA-ECMOによる支持を受ける急性心原性ショック患者における心筋酸素供給を損なう可能性がある

💬 AI 要約

  • 本研究は、急性肺障害を併発する急性心原性ショック患者において、VA-ECMOによる支持下で発生するnorth-south syndrome (NSS) の発症に着目し、同時性呼吸不全が心筋酸素供給に与える影響を評価することを目的とした。
  • 計算流体力学（CFD）シミュレーションを用いて、ヒトにおける血流をモデル化し、大動脈分枝各部における残存心拍出量とVA-ECMO回路からの供給血液の割合を定量化した。
  • シミュレーションの結果、残存心機能が増加するにつれて、冠動脈が大動脈弁輪に近いことから、心筋低酸素状態が脳低酸素状態に先んじて発生することが示された。
  • 本研究は、NSSの発症が残存心拍出量とVA-ECMO流の相対的寄与に依存し、臓器ごとに異なる低酸素状態を引き起こすことを明らかにし、NSSが酸素供給に及ぼす機序的影響についての知見を提供するものである。

(061) Youn[14]

📕 書誌情報

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

Sung Won Youn, Jongmin Lee

J Magn Reson Imaging, 2022 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

神経血管系における2Dから4D位相輝度MRIへの移行：それは量子飛躍か、あるいはFancy Decorationか？

💬 AI 要約

  • 本研究は、神経血管系における血流と血管壁の相互作用に着目し、従来のCT/MR血管造影に加え予後的意義をもたらす総合的なヘモダイナミクス評価の可能性を検討することを目的としている。
  • この目的を達成するために、[parallel imaging]や[compressed sensing]、radial k-space undersampling acquisitionsといった先進的なMRI加速技術を用い、長いスキャン時間や低い時空間分解能といった課題を克服しながら4D flow MRIによる時系列3D速度エンコード位相輝度撮像を実施した。
  • その結果、4D flow MRIは、動脈瘤、動静脈シャント、アテローム性狭窄などの神経血管疾患において、血流量、速度ベクトル、圧力勾配、壁せん断応力などのパラメータを用いて複雑な3D血流パターンを効果的に可視化および定量化できることが示された。
  • 本研究は、4D flow MRIが非侵襲的な位相輝度技術を活用して血流と血管壁の同時評価を可能にする点で、Doppler ultrasoundやcomputational fluid dynamicsといった他の手法に対して優位性を示し、神経血管疾患の診断および管理の向上に寄与する可能性があると結論付けている。