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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 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：2022-01-01 - 2022-12-31
    • 要約用 AI/LLM：gpt-4.1-2025-04-14 (OpenAI, 2025-04)
    • データ更新日：2025-04-18

(001) Scarsoglio [8]

📕 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

心房細動時の脳血行動態：7T高分解能磁気共鳴画像法によるレントゥキュロストリアート動脈の数値流体力学解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、心房細動（AF）がレントゥキュロストリアート動脈（LSA）の脳血行動態に及ぼす影響を7T高分解能磁気共鳴画像法（MRI）を用いた数値流体力学（CFD）解析により評価することである。
  • 健常若年男性のMRIデータおよび検証済み0次元心血管‐脳モデルからの内頚動脈流入条件を用いて、洞調律とAFそれぞれで心拍数（HR）50～130bpmの範囲におけるLSAの血流特性をCFD解析した。
  • その結果、AFではLSA領域において壁せん断応力および血流速度場が大きく低下することが示された。
  • これらの知見は、AF特に高HR下ではLSA領域での動脈硬化症（atheromatosis）や血栓形成（thrombogenesis）のリスクが高まり、より有害な血行動態環境が生じる可能性を示唆する。

(002) Wang [19] ⭐

📕 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

  • Keywords: carotid artery stenosis (CAS), computational fluid dynamics (CFD), deep learning (DL), hemodynamics, stroke

  • DOI: 10.3389/fphys.2022.1094743

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 19
    • FWCI: 8.286 ⭐
    • Citation Percentile: 100.00 🌟

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💬 AI 翻訳タイトル

手術治療前後における頸動脈狭窄症の深層学習を用いた血行動態予測

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頸動脈狭窄症（CAS）の術前および術後における血行動態予測のために、深層学習（DL）を応用した迅速かつ高精度なシミュレーション手法の開発にある。
  • 脳・頸部CTアンギオグラフィ画像から280例の3次元血管モデルを構築し、パルス流動境界条件を設定してCFDシミュレーションを実施し、そして三次元点群データセットと二重サンプリング解析チャネルを持つDLネットワークを用いた新規DL戦略を提案・実装した。
  • エラー評価と包括的解析の結果、このDL戦略はCFDシミュレーションと比較し7200倍の計算コスト削減を達成しつつ、12.5%未満の精度誤差で術前後の血行動態指標を良好に予測し、その臨床データ訓練による実用性が示された。
  • この研究は、手術治療モニタリングのリアルタイム化を見据えたDLベースのCAS血行動態予測の有用性と今後、ステント留置等の外科的介入データの拡充や個別化境界条件の適用、DLネットワーク最適化の必要性を示唆している。

(003) Fan [4]

📕 書誌情報

Analysis of the wall thickness of intracranial aneurysms: Can computational fluid dynamics detect the translucent areas of saccular intracranial aneurysms and predict the rupture risk preoperatively?

Xin-Xin Fan, Jie-Wen Geng, Chuan He, Peng Hu, Li-Yong Sun, Hong-Qi Zhang

Front Neurol, 2022

💬 AI 翻訳タイトル

脳内動脈瘤壁厚の解析：数値流体力学（CFD）は嚢状脳内動脈瘤の透見部位を検出し，術前に破裂リスクを予測できるか？

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、数値流体力学（CFD）を用いて脳内動脈瘤（IA）の壁厚を解析し、透見部位の検出および破裂リスクの術前予測が可能かを評価することである。
  • ANSYSソフトウェアのPolyflowモジュールを用い、45例48病変の術中画像や医療記録、画像データを基に動脈瘤壁の壁厚シミュレーション解析を実施した。
  • シミュレーション結果より、動脈瘤壁厚の極小点は実際の透見部位または破裂点と一致し、さらに破裂動脈瘤は非破裂例よりも不均一係数Iδが有意に高く、未破裂例でも透見部位を有する動脈瘤はより高いIδと壁厚変動を示した。
  • これにより、Polyflowモジュールは未破裂動脈瘤の透見部位検出ならびに破裂リスク・破裂部位の予測に有用であり、臨床的治療方針決定への一定の指標となる可能性が示唆された。

(004) Yi [6]

📕 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: 10.3389/fphys.2022.1024590

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 6
    • FWCI: 1.092
    • Citation Percentile: 82.76

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💬 AI 翻訳タイトル

in vitro 検証済み3次元in silico内頸動脈側壁動脈瘤モデルの開発

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤（CA）内の血流場を正確に定量化する技術の不足を背景に、病態生理の研究に資するin vitroで検証された3次元in silico患者固有内頸動脈側壁動脈瘤（ICASA）モデルを開発することである。
  • 本モデルは、パーティクルイメージベロシメトリ（PIV）計測および数値流体力学（CFD）シミュレーションを用いて血流場を定量・比較し、血流量、規格化速度分布、流線、および渦の位置を心周期中の二箇所（動脈瘤付近の内頸動脈流入部と動脈瘤中央部）で比較検討した。
  • その結果、開発したCFDモデルはPIVおよび流量計測の結果と良好な一致を示し、ICAにおける体積流量の相対誤差は0.33%未満、動脈瘤嚢内の平均速度の相対誤差は9.52%未満であったが、壁近傍では3Dプリントモデルの微細な差異や光の反射・屈折、流れ波形の不確実性に起因する小さな誤差が観察された。
  • 本検証済みモデルは、脳動脈瘤の病態生理学的メカニズムにおける血行力学的因子の統計解析や、動脈瘤への血行力学的影響を評価するための標準的モデルおよびガイドラインとして、他研究者への提供が可能である。

(005) Liu [14]

📕 書誌情報

Effects of stent shape on focal hemodynamics in intracranial atherosclerotic stenosis: A simulation study with computational fluid dynamics modeling.

Haipeng Liu, Yu Liu, Bonaventure Y M Ip, Sze Ho Ma, Jill Abrigo, Yannie O Y Soo, Thomas W Leung, Xinyi Leng

Front Neurol, 2022

  • Keywords: computational fluid dynamics (CFD), hemodynamics, in-stent restenosis (ISR), intracranial atherosclerotic stenosis (ICAS), low-density lipoprotein (LDL), stent geometry, wall shear stress (WSS)

  • DOI: 10.3389/fneur.2022.1067566

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    • Cited by: 14
    • FWCI: 3.158 ⭐
    • Citation Percentile: 65.95

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💬 AI 翻訳タイトル

脳内動脈硬化性狭窄症におけるステント形状が局所血行動態に及ぼす影響：数値流体力学（CFD）モデリングによるシミュレーション研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳内動脈硬化性狭窄症（ICAS）において、ステントの形状と局所血行動態との関連を数値流体力学（CFD）シミュレーションを用いて検討することである。
  • 理想化された動脈モデルおよび4例の患者特異的ICASモデルを構築し、それぞれに3種類（拡大型、内側狭小型、外側狭小型）のステント形状を適用した上で、静的および一部において三心周期にわたる動的CFDシミュレーションを実施した。
  • 静的モデルにおいて、内側狭小型または外側狭小型ステントと拡大型ステントの間で、壁面せん断応力（WSS）および低密度リポタンパク（LDL）濾過率に有意な差（正規化差分ND >20%）が認められたが、圧力変化はごく僅か（ND<1%）であった。
  • これらの結果より、ステントの幾何形状はICASにおける局所的なWSSおよびLDL濾過率に影響を及ぼす可能性があり、これらの血行動態パラメータの変化がプラーク成長や再狭窄に与える意義について、今後さらなる研究が必要である。

(006) Veeturi [11]

📕 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: 10.3390/jcdd9120424

  • Article

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    • Cited by: 11
    • FWCI: 1.82
    • Citation Percentile: 63.98

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💬 AI 翻訳タイトル

血行動態解析により、頭蓋内動脈瘤の手術中に観察された薄い壁領域が高い壁面せん断応力（WSS）と関連していることが示される

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内動脈瘤（IA）の局所病態と血行動態との関連を明らかにすることであった。
  • 手術中の画像を用いた壁構造の分類とCFD（Computational Fluid Dynamics）による血行動態シミュレーションを組み合わせ、15例のIA三次元形状および壁タイプ分布を解析した。
  • 解析の結果、動脈瘤壁の薄い領域は、正常および厚い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断WSSが有意に高値を示し、また厚い領域は薄い領域よりも相対的残留時間（RRT）が高かった。
  • これらの知見から、局所的に高いWSSおよびWSSNormが動脈瘤壁の手術中に観察される薄い領域と強く関連しており、血行動態解析はIA壁タイプ評価の有用な補助となることが示唆された。

(007) Ho [19]

📕 書誌情報

Tunable Surface Charge Enables the Electrostatic Adsorption-Controlled Release of Neuroprotective Peptides from a Hydrogel-Nanoparticle Drug Delivery System.

Eric Ho, Yaoqi Deng, Dania Akbar, Kevin Da, Myriam Létourneau, Cindi M Morshead, David Chatenet, Molly S Shoichet

ACS Appl Mater Interfaces, 2023 Jan 11

  • Keywords: PLGA, affinity controlled release, central nervous system, electrostatic, hydrogel, nanoparticle, peptide

  • DOI: 10.1021/acsami.2c17631

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    • Cited by: 19
    • FWCI: 1.093
    • Citation Percentile: 45.72

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💬 AI 翻訳タイトル

可変表面電荷によるハイドロゲル-ナノ粒子薬物送達システムからの神経保護ペプチドの静電吸着制御放出

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、正電荷を持つ神経保護ペプチドであるPACAPと負電荷を持つPLGAナノ粒子との静電相互作用を利用し、ハイドロゲル複合体中のナノ粒子表面からのPACAP放出を制御することである。
  • 方法として、ハイドロゲル内のナノ粒子負荷量やナノ粒子表面電荷を調節し、ナノ粒子表面へのペプチド吸着量を制御可能としたほか、pH応答性のカルボキシル酸末端基を持つPLGAにより吸着特性を最適化した。
  • 実験では、野生型および新たに安定化したPACAPアナログの持続的放出により、初代培養アストロサイトにおいて神経保護性サイトカインであるインターロイキン-6の産生増加が認められ、放出挙動は計算流体力学（CFD）解析で得られた吸着等温線に基づき予測された結果と実験データが一致した。
  • 本システムはマウス脳虚血モデルにおいて10日間の局所的なペプチド送達に成功し、中枢神経系へのPACAPの制御放出技術として有効性が示された。

(008) MacDonald [4]

📕 書誌情報

Aneurysm Neck Overestimation has a Relatively Modest Impact on Simulated Hemodynamics.

Daniel E MacDonald, Nicole M Cancelliere, Vitor M Pereira, David A Steinman

Cardiovasc Eng Technol, 2023 Apr

💬 AI 翻訳タイトル

動脈瘤頸部(overestimation)の過大評価はシミュレーションされた血行動態に対して比較的緩やかな影響を及ぼす

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、3D回転血管造影(3DRA)における動脈瘤頸部幅の過大評価が、CFD由来の血行動態に実際どのような影響を及ぼすかを、アップサンプリング分解能および勾配強調による分割(SURGE)を活用して検証することである。
  • 連続した臨床サンプル60例から最大の頸部誤差が認められた17例を抽出し、標準Watershed法およびSURGE法によって3DRA画像から動脈瘤を分割し、忠実度の高い拍動性CFD解析を実施し、動脈瘤の成長および破裂状態と関連する様々なスカラー血行動態パラメータを算出した。
  • 頸部過大評価および修正後両モデル間で、血流および壁面せん断応力（WSS）のパターンは概ね類似していたが、平均WSS値は頸部修正後で有意に低下し（p=0.0005、R2=0.98）、ジェット衝突は修正モデルで有意に集中した（p=0.0011、R2=0.61）。
  • 全ての血行動態パラメータにおける中央値絶対値差は26%未満であり、頸部幅過大評価による影響は、数値解法設定や流入速度仮定といった他のCFD不確実性要因に匹敵する、またはそれ以下であることが示された。

(009) Vandenbulcke [5]

📕 書誌情報

Computational fluid dynamics model to predict the dynamical behavior of the cerebrospinal fluid through implementation of physiological boundary conditions.

Sarah Vandenbulcke, Tim De Pauw, Frank Dewaele, Joris Degroote, Patrick Segers

Front Bioeng Biotechnol, 2022

  • Keywords: cerebral blood vessels, cerebrospinal fluid, cerebrospinal fluid absorption, computational fluid dynamics, intracranial compliance, intracranial pressure, neurological disorders, windkessel model

  • DOI: 10.3389/fbioe.2022.1040517

  • Article

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    • Cited by: 5
    • FWCI: 0.826
    • Citation Percentile: 72.10

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💬 AI 翻訳タイトル

生理学的境界条件を導入した脳脊髄液力学的挙動予測のための計算流体力学（CFD）モデル

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳脊髄液（CSF）動態に影響を与える生理学的プロセスを境界条件として組み込んだ三次元計算流体力学（CFD）モデルを構築し、CSF挙動の理解を深化させることである。
  • 方法として、CFDモデルにCSF産生および動脈・静脈の拍動性容積変化を流入条件として実装し、流出には2元風袋（windkessel）モデルを適用してCSFのコンプライアンスおよび吸収を再現した。
  • 結果として、モデルは脳脊髄液圧および流量に関して生理学的範囲内の値を示し、呼吸効果の有無やコンプライアンス分布の変更がCSF圧・流速へ及ぼす影響も明らかとなった。
  • 結論として、本モデルは生理学的プロセスに基づく境界条件を調整することで、生理学的範囲内のCSF圧や流量をシミュレート可能であり、神経疾患の理解に寄与する有用なツールであることを示した。

(010) Hattori [4]

📕 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

  • Keywords: Atrial fibrillation, Cardioembolic stroke, Case report, Computational fluid dynamics, Intracardiac thrombi

  • DOI: 10.1016/j.ensci.2022.100437

  • Article

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    • Cited by: 4
    • FWCI: 0.961
    • Citation Percentile: 84.84

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💬 AI 翻訳タイトル

血流量が心腔内血栓の移動先決定に与える影響の計算流体力学的解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、心房細動（AF）により形成された心腔内血栓が脳循環のどこに移動するかを、患者ごとの血流動態から解明することである。
  • 方法として、AF患者で両側内頸動脈領域梗塞を呈した症例を対象に、造影CT血管撮影画像から計算流体力学（CFD）解析を実施し、大動脈および大動脈弓主要分岐の血流動態を評価した。
  • その結果、両側総頸動脈（CCA）が他の大動脈弓分岐よりも多くの血流量を担っていることが判明し、これが心臓内血栓が両側内頸動脈領域に移動した要因と考えられた。
  • 本研究は、大動脈弓の主要分岐における流体力学的要素が心腔内血栓分布の決定因子となりうることを示唆しており、CFDがAF関連心原性塞栓による分岐閉塞リスク評価に有用である可能性を示している。

(011) Mu [55]

📕 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

  • Keywords: 3D segmentation, Conditional random field, Depth-aware attention gate, Intracranial aneurysm, Multiscale supervision

  • DOI: 10.1016/j.media.2022.102697

  • Article

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    • Cited by: 55
    • FWCI: 7.176 ⭐
    • Citation Percentile: 76.69

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💬 AI 翻訳タイトル

差分前処理および幾何学的後処理を備えたアテンション残差U-Net：脳動脈瘤を含む血管構造のセグメンテーション学習

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、3D回転血管造影(3DRA)画像を用いて脳動脈瘤(intracranial aneurysms, IA)および隣接血管の自動セグメンテーションを実現するために、差分前処理と幾何学的後処理を組み合わせたアテンション残差U-Net(ARU-Net)アーキテクチャを開発することである。
  • 提案されたARU-Netは、境界強調による前処理、アテンションゲートを用いた長距離スキップ接続、残差型短距離スキップ接続、多スケール監督戦略、ならびに3次元条件付き確率場(3DCRF)および3次元連結成分最適化(3DCCO)による後処理を特徴とする。
  • 包括的な実験評価により、ARU-Netは定量的および定性的に従来手法と同等以上の性能を示し、特に他手法では認識が難しい小血管を含む、動脈瘤接続血管の同定性能が向上したことが確認された。
  • 以上により、提案手法による動脈瘤ジオメトリで得られたセグメンテーション結果は、後続の患者固有の計算流体力学(CFD)解析に優れることが示され、本モデルは臨床的な計算血行動態解析において重要な価値を持つ可能性が示唆された。

(012) Wickramarachchi [7]

📕 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: 10.1007/s13246-022-01203-6

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    • Cited by: 7
    • FWCI: 0.716
    • Citation Percentile: 68.91

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💬 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人工肺（VA ECMO）中の差動性低酸素血症に及ぼす影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、動脈カニューレ先端位置が静脈動脈型体外式膜型人工肺（VA ECMO）血流の上肢部への影響を、コンピュータ流体力学（CFD）シミュレーションを用いて検討することである。
  • 方法として、4つの動脈カニューレ先端位置（総腸骨動脈、腹部大動脈、下行大動脈、大動脈弓）について、異なる心機能低下およびVA ECMOサポートレベル（50%、80%、90%）の条件下で比較検討した。
  • 結果として、大動脈弓に先端を位置させた場合（P4）は全てのサポートレベルで大動脈弓分枝への酸素化血流を供給可能であったが、P1～P3では最高水準（90%）のサポート時のみ供給が可能であった。
  • 結論として、動脈カニューレ先端を大動脈弓方向へ進めることで、VA ECMO流の脳灌流を増加させ得ることが示唆された。

(013) Holmgren [5]

📕 書誌情報

Prediction of cerebral perfusion pressure during carotid surgery - A computational fluid dynamics approach.

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

Clin Biomech (Bristol), 2022 Dec

  • Keywords: Carotid stenosis, Computational fluid dynamics, Endarterectomy, Ischemic stroke, Magnetic resonance imaging

  • DOI: 10.1016/j.clinbiomech.2022.105827

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    • Cited by: 5
    • FWCI: 1.092
    • Citation Percentile: 66.13

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💬 AI 翻訳タイトル

頸動脈手術中の脳灌流圧予測―数値流体力学的アプローチ―

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頸動脈内膜剥離術中の頸動脈遮断時における患者固有の脳灌流圧を、数値流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）に基づき予測する手法を提案し評価することである。
  • 方法として、症候性頸動脈狭窄を有する22例の患者を対象とし、Circle of Willisの形態を術前CT血管造影から取得し、各血流量を4DフローMRIから得た後、頸動脈内膜剥離術時のCFDによる平均スタンプ圧を、術中に測定したスタンプ圧と比較した。
  • 結果として、CFDによる予測値と実測値の群間に有意差はなく（-0.5±13mmHg, P=0.86）、両者の間に有意な相関が認められた（r=0.44, P=0.039)が、2例のアウトライヤーを除くとより高い相関（r=0.78, P<0.001, -1.4±8.0mmHg, P=0.45）が得られた。
  • 結論として、CFDによる本手法は頸動脈遮断時の脳灌流圧予測に有望性が示されており、今後の血管内治療の術前計画への応用が期待される。

(014) Rashid [11]

📕 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

  • Keywords: computational fluid dynamics, flow separation, fluid–structure interaction, internal jugular vein, numerical modeling

  • DOI: 10.3390/diagnostics12112862

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    • Cited by: 11
    • FWCI: 1.944
    • Citation Percentile: 99.99 🌟

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💬 AI 翻訳タイトル

異なる狭窄タイプを示す内頸静脈における血流の数値モデリング結果

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、内頸静脈（internal jugular vein）の上部に存在するノズル状狭窄が引き起こす血流障害を理解することである。
  • 方法として、COMSOL Multiphysicsを用いた計算流体力学（computational fluid dynamics, CFD）シミュレーションを行い、狭窄の有無や程度（30%、60%、75%）が異なる2次元血管モデルと、下流に柔軟な2枚弁の静脈弁を配置した。
  • その結果、狭窄が無い場合や30%の軽度狭窄では血流に乱れは生じなかったが、60%および75%の高度狭窄では中心流速の非対称化や逆流・流れの分離領域が観察され、さらに弁の弁葉（leaflet）は歪み、持続的な渦が形成された。
  • これらの結果から、脳からの内頸静脈を介した流出障害の主因は、上部に存在する高度な狭窄であり、さらに静脈弁病変は上部狭窄によって増悪することが示唆された。

(015) Thewlis [1]

📕 書誌情報

4-dimensional local radial basis function interpolation of large, uniformly spaced datasets.

J Thewlis, D Stevens, H Power, D Giddings, P Gowland, M Vloeberghs

Comput Methods Programs Biomed, 2023 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

大規模な一様配置データセットに対する四次元局所的ラジアル基底関数補間法

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、高解像度医用画像 velocimetry から得られる大規模かつ時空間的に変化する流体データセットに対し、完全な4次元関数関係を効果的に再構築するための新しい補間法を提案することである。
  • 提案手法として、multi-quadric ラジアル基底関数（RBF）と統一分割（partition of unity）スキームを組み合わせた局所Hermitian 補間（Local Hermitian Interpolation: LHI）に基づく4次元補間アルゴリズムを開発し、既知の4次元解析的データセットおよびCFDを用いた層流ファントムにて検証した。
  • さらに、本アルゴリズムは、脳内脳脊髄液速度のMRI計測から得られた大規模な4次元層流データセットに適用し、quad-linear 補間法との比較において精度向上とロバスト性、計算効率の高さを示した。
  • 本研究は、大規模かつ時空間的に変動する層流velocimetryデータセットに対し、安定かつ効率的な四次元局所的RBF補間法が有効であり、ドメイン分割によって計算コストや条件数の問題を回避しつつ、生理学的流れの理解や医療診断・薬剤送達への応用可能性を示した。

(016) Philip [23]

📕 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: 10.1016/j.cmpb.2022.107237

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    • Cited by: 23
    • FWCI: 3.823 ⭐
    • Citation Percentile: 82.76

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💬 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動脈瘤の血行動態および生体力学的評価：理想化モデル対患者固有形状

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、分岐部脳動脈瘤を患者固有の臨床データに基づき球状・ビーライブ（蜂の巣状）・洋梨状の標準的形状に分類し、それぞれのモデル形状と患者固有構造との間で血行動態因子および壁応力を比較検討することである。
  • 方法としては、係る形態の動脈瘤に対して、流体―構造連成（fluid-structure interaction, FSI）効果を考慮した計算流体力学（CFD）シミュレーションを実施し、血液をニュートン流体、動脈壁を線形弾性体と仮定し、商用ソルバーを用いて詳細な数値計算を行った。
  • シミュレーション結果より、洋梨型動脈瘤は粒子の滞留時間が長くアテローム性病変につながりやすい大きな再循環領域を持ち、蜂の巣型は最大壁せん断応力（maximum wall shear stress, MWSS）が高く二次的ブレブ形成に関与する一方で、球状動脈瘤では血流が安定し壁応力が均一に分布しやすいことが分かった。
  • 本研究より、患者固有の脳動脈瘤を標準形状に分類し血行動態および生体力学的評価を行うことで、動脈瘤破裂指標の一般化および形状依存性に基づく理解の深化が期待されることが示唆された。

(017) Han [5]

📕 書誌情報

Biomechanical mechanism of reduced aspiration by the Passy-Muir valve in tracheostomized patients following acquired brain injury: Evidences from subglottic pressure.

Xiaoxiao Han, Qiuping Ye, Zhanao Meng, Dongmei Pan, Xiaomei Wei, Hongmei Wen, Zulin Dou

Front Neurosci, 2022

  • Keywords: Passy-Muir Tracheostomy and Ventilator Swallowing and Speaking Valve (PMV), acquired brain injury, aspiration, subglottic pressure, swallowing biomechanics, tracheostomy

  • DOI: 10.3389/fnins.2022.1004013

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    • Cited by: 5
    • FWCI: 1.128
    • Citation Percentile: 84.33

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💬 AI 翻訳タイトル

経口気管切開患者におけるPassy-Muir弁による誤嚥減少の生体力学的メカニズム：声門下圧（subglottic pressure）からのエビデンス

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、後天性脳損傷（ABI）後の気管切開患者に対するPassy-Muir弁（PMV）介入の誤嚥防止効果のメカニズムを解明することであった。
  • 20名の誤嚥を有する気管切開ABI患者を無作為にPMV介入群と非介入群に割り付け、ビデオ嚥下造影検査（VFSS）、高分解能マノメトリー（HRM）、およびCTデータに基づく三次元気道再構築とCFD（Computational Fluid Dynamics）解析による声門下圧の評価を行った。
  • PMV介入群では、非介入群に比べて軟口蓋咽頭部最大圧（VP-Max）および上部食道括約筋弛緩時間（UES-RD）が有意に増加し（P < 0.05）、Penetration-Aspiration Scale（PAS）スコアが有意に減少した（P < 0.05）。
  • さらに、CFD解析により声門下圧の増加も確認され（P < 0.001）、PMVによる声門下圧再構築効果が示唆され、これが誤嚥減少のメカニズムの一端を担っている可能性が示された。

(018) Souche [14]

📕 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

  • Keywords: Aneurysm wall vibration, Cerebral aneurysm, Flow instabilities, Fluid structure interaction

  • DOI: 10.1016/j.jbiomech.2022.111369

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    • Cited by: 14
    • FWCI: 2.548
    • Citation Percentile: 63.98

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💬 AI 翻訳タイトル

高忠実度流体-構造連成シミュレーションによる乱流様動脈瘤血流の解析が高周波狭帯域壁振動を明らかに：力学生物学的意義のある刺激か？

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内動脈瘤における乱流様血流に起因する高周波圧力変動が動脈瘤壁の振動を促進しうるかを高忠実度流体-構造連成（fluid-structure interaction）シミュレーションにより検討することであった。
  • 患者特異的三次元モデルを用い、既知の乱流様血流条件下で血流と動脈瘤壁の弾性変形を完全連成させ、毎秒5,000タイムステップの高解像度の時間依存シミュレーションを実施した。
  • 本解析により、血流速度は最大約160Hzまで滑らかかつ連続的にエネルギーが減衰する変動を示し、圧力変動には30、130、210Hz付近に特徴的なピークを認めたほか、壁変形スペクトルには約120Hz付近に狭帯域かつ最大80μmの顕著な地域差を伴うピークが認められた。
  • これらの知見は、動脈瘤患者における乱流様血流および壁振動の臨床的報告と整合し、壁内部の振動や応力が血管壁病態の力学生物学的（mechanobiological）過程に寄与する可能性が示唆される。

(019) Hong [6]

📕 書誌情報

Flow patterns in the venous sinus of pulsatile tinnitus patients with transverse sinus stenosis and underlying vortical flow as a causative factor.

Zhenxin Hong, Xin Liu, Heyu Ding, Pengfei Zhao, Shusheng Gong, Zhenchang Wang, Dhanjoo Ghista, Jinsong Fan

Comput Methods Programs Biomed, 2022 Dec

  • Keywords: CFD, Hemodynamics, Intracranial hypertension, Laminar flow, Pulsatile tinnitus (PT), Transverse sinus stenosis (TSS), Transverse venous sinus, Turbulent flow, Vorticity

  • DOI: 10.1016/j.cmpb.2022.107203

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    • Cited by: 6
    • FWCI: 1.092
    • Citation Percentile: 82.76

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💬 AI 翻訳タイトル

横静脈狭窄を有する拍動性耳鳴患者の静脈洞における血流パターンおよび渦流の基礎的要因としての寄与

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、横静脈狭窄（TSS）を有する拍動性耳鳴（PT）患者の静脈洞内における血流パターンと渦流の役割を明らかにすることである。
  • 患者固有の磁気共鳴画像（MRI）に基づいた血流力学解析のための数値流体力学（CFD）を用い、16名のPT患者を対象として静脈洞の血流をシミュレーションし、層流および乱流モデルにより速度分布のストリームラインと圧力分布を評価した。
  • 解剖学的パラメータと血行力学的パラメータの回帰解析より、横静脈狭窄が静脈洞内の局所血行力学的変動の主因であり、渦度（vorticity）は狭窄の重症度の指標となることが示された。
  • さらに、新たに提案した乱流渦予測モデル（TEPモデル）は、静脈洞血流分布に高い感度を有し、PT関連TSSに対する機能的評価のための血行力学的バイオマーカーとして渦度を定量化する有用性が示唆された。

(020) Pradakis [1]

📕 書誌情報

Computational Study of Magnetic Particle Motion inside the Nasal Cavity under the Impact of an External Magnetic Field for Biomedical Applications.

Nikolaos Pradakis, Nikolaos Maniotis, Theodoros Samaras

Micromachines (Basel), 2022 Oct 24

  • Keywords: computational fluid dynamics, magnetic particles, magnetophoretic guidance, nasal cavity, neurological diseases, targeted drug delivery

  • DOI: 10.3390/mi13111816

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    • Cited by: 1
    • FWCI: 0.102
    • Citation Percentile: 29.40

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💬 AI 翻訳タイトル

生体医療応用のための外部磁場下における鼻腔内磁性粒子運動の計算機的研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、神経変性疾患治療を妨げる血液脳関門を回避する新しい経路として、外部磁場下での磁性粒子を用いた鼻腔から脳への薬剤送達法を計算機的に解析することである。
  • 方法として、半径7.5 μmのマグネタイト粒子を薬剤担体とし、磁化が9.5×10^5 A/mのネオジム－鉄－ボロン永久磁石による外部磁場を用いて、粒子の運動をシミュレーションした。
  • その結果、最適な投与プロトコルにより2%の薬剤送達効率が達成された。
  • この手法の最大の学術的意義は、複雑な機器を必要とせず、簡便かつ携帯可能であり、頻回投与や在宅投与への実用性を示した点である。

(021) Akiyama [6]

📕 書誌情報

Folic acid inhibits 5-methyltetrahydrofolate transport across the blood-cerebrospinal fluid barrier: Clinical biochemical data from two cases.

Tomoyuki Akiyama, Ichiro Kuki, Kiyohiro Kim, Naohiro Yamamoto, Yumi Yamada, Kazuya Igarashi, Tomohiko Ishihara, Yuya Hatano, Katsuhiro Kobayashi

JIMD Rep, 2022 Nov

  • Keywords: 5‐formyltetrahydrofolic acid, Kearns‐Sayre syndrome, cerebral folate deficiency, folate receptor 1, folinic acid, methylenetetrahydrofolate reductase deficiency

  • DOI: 10.1002/jmd2.12321

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    • Cited by: 6
    • FWCI: 1.671
    • Citation Percentile: 86.14

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💬 AI 翻訳タイトル

葉酸は血液-脳脊髄液関門における5-メチルテトラヒドロ葉酸輸送を阻害する：2症例から得られた臨床生化学的データ

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、葉酸摂取が理論的に血液-脳脊髄液関門（blood-cerebrospinal fluid barrier）を介した5-メチルテトラヒドロ葉酸（5MTHF）輸送を阻害するという仮説を、二例の脳葉酸欠乏（cerebral folate deficiency, CFD）症例の臨床生化学的データにより検証することである。
  • 方法として、Kearns-Sayre症候群患者およびMTHFR C677T多型ホモ接合体患者において、葉酸補充療法前後で髄液および血清中の5MTHF濃度を測定し、対照として葉酸非補充の小児患者群も解析した。
  • 結果として、両患者とも治療前に低値の髄液5MTHFを示し、高用量葉酸療法後も髄液5MTHFは正常化せず、葉酸療法中には未代謝葉酸の出現による血清全葉酸と5MTHFの解離が観察された。
  • これらの知見から、過剰な葉酸補充は5MTHFの血液-脳脊髄液関門通過を阻害することが示唆され、CFD治療には葉酸ではなくフォリニック酸または5MTHFの補充が推奨されると結論された。

(022) Simgen [2]

📕 書誌情報

Treatment of Wide-Necked Cerebral Aneurysms Using the WEB Device Including Flow Alteration Assessment With Color-Coded Imaging: A Single Center Experience.

Andreas Simgen, Annabelle Weyrich, Philipp Dietrich, Safwan Roumia, Ruben Mühl-Benninghaus, Umut Yilmaz, Wolfgang Reith, Michael Kettner

World Neurosurg X, 2023 Jan

  • Keywords: 2D, 2-dimensional, BOSS, Beaujon Occlusion Scale Score, CFD, Computational fluid dynamics, Cerebral aneurysm, DSA, Digital subtraction angiography, ID, Intensity decrease, ID-R, Intensity decrease ratio, PI, Peak intensity, PI-D, Peak intensity delay, PI-R, Peak intensity ratio, ROI, Region of interest, Syngo iFlow, TDC, Time density curve, TTP, Time to peak, WEB, WEB, Woven EndoBridge, mRS, Modified Rankin scale

  • DOI: 10.1016/j.wnsx.2022.100143

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    • Cited by: 2
    • FWCI: 0.364
    • Citation Percentile: 45.44

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💬 AI 翻訳タイトル

カラーマッピングイメージングによる血流変化評価を含むWEBデバイスを用いた広頸部脳動脈瘤治療：単施設での経験

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、WEBデバイス（Woven EndoBridge）を用いた未破裂脳動脈瘤治療後の血流変化を、カラーマッピングイメージング（syngo iFlow）を活用して評価し、動脈瘤閉塞との関連性を調査することである。
  • 2016年から2020年に当院でWEBデバイスによる治療を受けた未破裂脳動脈瘤患者26例のデータをレトロスペクティブに解析し、デジタルサブトラクション血管造影後のiFlowパラメータを評価した。
  • 適切な動脈瘤閉塞は85.7%の症例で達成され、WEBデバイスによる血流変化は流入よりも流出に有意に影響し（P < 0.001）、不十分な閉塞群におけるID-R（流出低下指標）は低下傾向を示した（P = 0.063）。
  • syngo iFlowのパラメータは、WEBデバイスによる血流変化が動脈瘤の流出を有意に低下させ、この変化が動脈瘤閉塞予測の指標となりうることを示し、臨床的有用性を明らかにした。

(023) Hu [5]

📕 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

  • Keywords: Aneurysm size, Middle cerebral artery, Mirror aneurysm, Neck diameter, Oscillatory shear index, Risk factors

  • DOI: 10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2022.106841

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    • Cited by: 5
    • FWCI: 0.91
    • Citation Percentile: 63.98

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💬 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鏡像中大脳動脈瘤破裂の危険因子

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、鏡像中大脳動脈(MCA)動脈瘤における形態学的および血行動態学的危険因子を同定することである。
  • 本研究では、40組の鏡像MCA動脈瘤を対象に、コンピュータ支援半自動計測（CASAM）およびコンピュータ流体力学（CFD）シミュレーションを使用して、17の形態学的および9の血行動態学的パラメータを測定し、統計解析を行った。
  • その結果、破裂群と未破裂群の間で形態学的・血行動態学的パラメータに有意な差が認められ、多変量ロジスティック回帰分析により、大きなサイズ、より狭いネック（neck）径、最大振動せん断応力指数（oscillatory shear index: OSI）が独立した破裂危険因子であることが判明した。
  • これらの形態学的および血行動態学的パラメータはMCA動脈瘤破裂のリスク予測に有用であり、臨床現場での実践的なリスク評価に寄与する可能性が示唆された。

(024) Pan [8]

📕 書誌情報

Axons-on-a-chip for mimicking non-disruptive diffuse axonal injury underlying traumatic brain injury.

Xiaorong Pan, Jie Li, Wei Li, Haofei Wang, Nela Durisic, Zhenyu Li, Yu Feng, Yifan Liu, Chun-Xia Zhao, Tong Wang

Lab Chip, 2022 Nov 22

💬 AI 翻訳タイトル

軸索オン・ア・チップ(Axons-on-a-chip)による外傷性脳損傷の基礎となる非破壊性びまん性軸索損傷の模倣

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、外傷性脳損傷（TBI）における主要な病理学的特徴であるびまん性軸索損傷（DAI）を再現し、瞬時の細胞応答を観察するための軸索オン・ア・チップ（AoC）モデルを確立することである。
  • 計算流体力学（CFD）とマイクロ流体技術を統合し、横方向に精密制御した微小フラックスを注入することによりDAIを誘発し、そのフラックス速度とDAI重症度の相関を明らかにした。
  • AoCを用いてDAIに伴う瞬時の細胞内応答を解析した結果、フラックス時にCa2+急増を伴う局所的な軸索腫脹（FAS）の動的形成および周期的な軸索細胞骨格の障害が急速に生じることが判明した。
  • これらの損傷応答はフラックスを受けた軸索に局在し、急性期においてニューロン全体の生存率には影響を及ぼさないため、AoCは高解像度ライブ顕微鏡観察とも適合し、TBIの治療法探索プラットフォームとして有用であることが示された。

(025) Sawyer [5]

📕 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

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形態に及ぼす影響の計算流体力学（CFD）による解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、計算流体力学（CFD）モデリングを用いて、鎌状赤血球症（SCD）患者における脳卒中リスクの要因である血管構造の寄与および慢性赤血球輸血療法（cRBC）に対する応答機序を解明することである。
  • 小児SCD患者10名の頭蓋内内頸動脈および分枝を3D Slicerで再構築し、Ansysによる非定常および層流解析を実施して、平均血流速度、壁面せん断応力（WSS）、血管蛇行度を観察群とcRBC群で比較した。
  • その結果、観察群とcRBC輸血群間で平均血流速度、WSS、血管蛇行度の変化に有意差は認められず、また、平均血流速度と経頭蓋ドプラ（TCD）速度にも相関がなかった。
  • CFD手法はSCDにおける血管形態および血行動態評価に有用であり、本検証的研究はCFDの有用性を示唆するとともに、今後より大規模な検討による頑健な結論の導出が期待される。

(026) Huang [4]

📕 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

  • Keywords: basilar artery, computational fluid dynamics, high resolution MRI, rupture of fibrous cap, wall shear stress

  • DOI: 10.3390/brainsci12101397

  • Article

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    • Cited by: 4
    • FWCI: 0.874
    • Citation Percentile: 83.63

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💬 AI 翻訳タイトル

基底動脈プラークの近位壁剪断応力増加は線維被膜破裂と関連する

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、基底動脈プラークの線維被膜破裂における流体力学の役割を検討することである。
  • 50−99%狭窄を有する基底動脈プラーク保有患者を対象にし、高分解能MRIで線維被膜の構造を評価し、MR血管造影に基づきCFD（Computational Fluid Dynamics）モデルを構築して壁剪断応力および血流速度を算出した。
  • 176例中、35例で基底動脈プラークの線維被膜破裂が認められ、そのうち線維被膜破裂は基底動脈領域の急性梗塞と有意に関連し、さらに狭窄部近位の壁剪断応力増加が線維被膜破裂と正の関連を示した（オッズ比1.564, 95%CI 1.101−2.222, p = 0.013）。
  • 本研究は、狭窄部近位の壁剪断応力増加が基底動脈プラークの線維被膜破裂と関連していることを明らかにし、その閾値が4.84Paであることを示し、脳梗塞病態解明への学術的貢献を成した。

(027) Otaki [1]

📕 書誌情報

Intra-aneurysmal embolization for subarachnoid hemorrhage due to rupture of an aneurysm located at the anterior spinal artery and vertebral artery: illustrative case.

Yu Otaki, Azusa Yonezawa, Kaie Kagoshima, Takaaki Yoshida, Shinya Kohyama, Yuhei Yoshimoto

J Neurosurg Case Lessons, 2022 Oct 24

  • Keywords: computational fluid dynamics, endovascular, intracranial subarachnoid hemorrhage, vertebral artery–anterior spinal artery aneurysm

  • DOI: 10.3171/CASE22350

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    • Cited by: 1
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 0.00

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💬 AI 翻訳タイトル

前脊髄動脈および椎骨動脈に位置する動脈瘤破裂によるくも膜下出血に対する動脈内瘤内塞栓術：症例報告

💬 AI 要約

  • 本症例報告の目的は、非常にまれな椎骨動脈-前脊髄動脈（VA-ASA）動脈瘤破裂に対する動脈内コイル塞栓術の有用性を明らかにすることである。
  • 54歳男性のVA-ASA動脈瘤破裂に対し、再破裂予防および穿通枝温存のため、デバイスおよびカテーテル形状を工夫し、部分的なコイル塞栓術（embolization）が施行された。
  • 治療後、第16病日において動脈瘤内血栓形成および前脊髄動脈（ASA）の血流維持が確認され、患者はmodified Rankin Scale 0で自宅退院した。
  • 急性期VA-ASA動脈瘤破裂に対する経皮的コイル塞栓術は、適切なデバイス選択とカテーテルジオメトリにより、安全かつ良好な治療成績を得たことを示した。

(028) Charles [5]

📕 書誌情報

Multimodal imaging approach for the diagnosis of intracranial atherosclerotic disease (ICAD): Basic principles, current and future perspectives.

Jude Hassan Charles, Sohum Desai, Axler Jean Paul, Ameer Hassan

Interv Neuroradiol, 2024 Feb

  • Keywords: ICAD, ICAD management, intracranial atherosclerotic disease, intracranial disease diagnostic, neuroimaging

  • DOI: 10.1177/15910199221133170

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    • Cited by: 5
    • FWCI: 0.293
    • Citation Percentile: 17.33

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💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈硬化症（ICAD）の診断におけるマルチモダルイメージングアプローチ：基礎原理、現状および将来展望

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内動脈硬化症（ICAD）の診断に用いられる各種画像診断法とその最新の発展、およびICAD管理における重要性をレビューすることである。
  • PubMed/Medline、EMBASE、Scopus、clinical trials.gov、Cochrane Libraryなどのデータベースを用い、144報の関連文献を検討し、各画像診断法の基本原理、利点および欠点を要約・比較した。
  • DSA、CTA、MRA、TCDが頻繁に使用されており、診断精度が高いもののそれぞれに利点と限界があるが、近年登場したVWI、IVUS、OCT、PWI、CFDなどは血管壁やプラークの特徴・血流動態に関するより詳細な情報を提供し、治療方針に大きな影響を及ぼす。
  • 臨床状況に応じて複数の画像診断法を併用することが有用であり、今後の画像技術の継続的な発展により、個別化かつ低侵襲で十分な成果が得られるICAD管理が期待される。

(029) Zhang [3]

📕 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: 10.3389/fcvm.2022.922616

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    • Cited by: 3
    • FWCI: 0.677
    • Citation Percentile: 65.95

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💬 AI 翻訳タイトル

重度中大脳動脈狭窄症に対する部分的再開通術は血行動態を有意に改善する

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、中大脳動脈（MCA）M1部重度狭窄症における部分的に満足とはいえない（sub-satisfactory）ステント再開通術が血行動態応力に及ぼす影響を検討することである。
  • 重度MCA M1部狭窄症患者に対し、経皮的血管内ステント血管形成術施行前後で三次元血管造影およびコンピュータ流体力学（CFD）解析により、狭窄部およびその前後の正常動脈部位の血行動態応力が評価された。
  • ステント施行後、狭窄は有意に減少し、狭窄部近位および遠位正常動脈部位、穿通枝根元のいずれにおいても、血行動態応力がステント前より明らかに改善し、仮想的な狭窄除去後と同等の数値となった。
  • これらの結果より、重度MCA狭窄症における部分的再開通でも、狭窄部の脳血行動態状態を有意に改善できることが示された。

(030) Yi [23] ⭐

📕 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

非ニュートン性血液類似体を用いた脳動脈瘤モデルにおける血行動態特性の解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、非ニュートン性血液類似体を用いて脳動脈瘤（cerebral aneurysms, 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）モデルを開発することである。
  • まず、せん断速度に応じて変化する血液の粘度を異なる4つの温度下で測定し、そのデータをもとに血液類似体を作製し、粒子画像流速計（particle image velocimetry, PIV）を用いて脳動脈瘤モデル内の流れ特性を定量化した。
  • 同一の血液特性を用いたCFDシミュレーションにより得られた流れパターンとPIV測定結果を比較した結果、両者は良好な一致を示し、提案した非ニュートン性粘度モデルが温度やせん断速度の変化に伴う血液の剪断薄化特性を精度高く予測できることが明らかとなった。
  • さらに、単純化されたニュートン性および非ニュートン性モデルで算出した壁面せん断応力（wall shear stress, WSS）および拡張性せん断指数（oscillatory shear index, OSI）は絶対値に大きな差はなかったものの、ニュートンモデルは瘤内のWSSおよびOSIの過小評価や高OSI領域の誤判別につながるため、脳動脈瘤の病態生理学的評価には非ニュートンモデルが有用であると結論付けられる。

(031) Miyata [5]

📕 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

  • Keywords: bifurcation configuration, computational fluid dynamics, growth and rupture, intracranial aneurysm, vascular disorders

  • DOI: 10.3171/2022.8.JNS22597

  • Article

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    • Cited by: 5
    • FWCI: 0.91
    • Citation Percentile: 82.76

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💬 AI 翻訳タイトル

分岐角度および流入係数の違いを用いた中大脳動脈分岐部動脈瘤の増大予測

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は，中大脳動脈（MCA）分岐部における脳動脈瘤（IA）の形態学的特徴および血行力学的環境が，経時的な動脈瘤増大に与える影響を検討することである。
  • 2011年から2019年にかけて2年以上経過観察されたMCA M1-2分岐部嚢状動脈瘤102例のうち，83例（増大群25例，安定群58例）を対象とし，動脈瘤形態パラメータと血行力学的パラメータ（特に動脈瘤流入率係数（AIRC: aneurysmal inflow rate coefficient））を群間比較・相関解析した。
  • 患者年齢およびAIRCは，MCA動脈瘤増大の独立した有意な予測因子であり，AIRCは尖鋭な分岐角度や流入角度，およびM1・M2間の広い傾斜角と強く相関していた。
  • これらの結果から，分岐構造が尖鋭でAIRCが高いMCA動脈瘤は増大および破裂しやすく，AIRCはMCA動脈瘤増大の独立した予測因子となりうることが示唆された。

(032) Wei [1]

📕 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: 10.1016/j.clineuro.2022.107451

  • Article

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    • Cited by: 1
    • FWCI: 0.182
    • Citation Percentile: 45.44

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💬 AI 翻訳タイトル

未破裂脳動脈瘤におけるヘモダイナミクス、形態学および可溶性チロシンキナーゼ受容体Axl (sAxl) 血漿濃度による破裂リスク評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、未破裂脳動脈瘤における形態学的パラメータ、血行動態指標、および可溶性チロシンキナーゼ受容体Axl（sAxl）の血漿濃度と動脈瘤破裂リスクとの関連を調査することである。
  • 対象は39名の患者とし、PHASESスコアに基づいて高リスク群と低リスク群に分類し、sAxl血漿濃度をELISA法で測定、コンピュータシミュレーション（computational fluid dynamics, CFD）により形態学的および血行動態パラメータを算出した。
  • その結果、動脈瘤サイズ比（p=0.023）、正規化壁面せん断応力（normalized wall shear stress, WSS; p=0.02）、およびsAxl濃度（高リスク群8.47±4.43ng/ml vs. 低リスク群5.37±3.21ng/ml, p=0.016）が破裂リスク群間で有意差を示し、二項ロジスティック回帰分析でsAxl濃度が独立した高リスク決定因子であることが示された（オッズ比=1.41, 95%CI=1.08-1.83, p=0.011）。
  • sAxl濃度、サイズ比（SR）、WSSを組み合わせることで破裂リスク予測能は最高となり（AUC=0.849）、これら複合指標が未破裂脳動脈瘤の破裂リスク推定に有用であることが示唆された。

(033) Rafiei [5]

📕 書誌情報

Aneurysm geometric features effect on the hemodynamic characteristics of blood flow in coronary artery: CFD simulation on CT angiography-based model.

Ashkan Rafiei, Maysam Saidi

Med Biol Eng Comput, 2022 Dec

  • Keywords: Atherosclerosis, Coronary artery aneurysm, Hemodynamics, Oscillatory shear index, Thrombosis, Wall shear stress

  • DOI: 10.1007/s11517-022-02676-z

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    • Cited by: 5
    • FWCI: 1.631
    • Citation Percentile: 87.30

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💬 AI 翻訳タイトル

冠動脈血流の血行動態特性に対する動脈瘤幾何学的特徴の影響：CT血管造影ベースモデルによるCFDシミュレーション

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、左冠動脈（LCA）内における動脈瘤（aneurysm）の幾何学的特徴が血行動態条件に及ぼす影響を数値的に評価することである。
  • 方法として、LCA分岐部の大きさおよび左回旋枝上の紡錘状動脈瘤の位置を変化させた複数の症例に対し、CT血管造影画像にもとづくCFDシミュレーションを行い、流線・速度分布、壁面せん断応力（wall shear stress）、振動せん断指標（oscillatory shear index）、相対滞留時間（relative residence time）などの指標を定量的・定性的に解析した。
  • 結果として、分岐部の拡張サイズが小さいモデルほど時間平均壁面せん断応力（TAWSS）が高く、血液循環の停滞や血栓形成のリスクが低減することが示されたほか、動脈瘤の位置や前弯部の複雑な形状が血行動態に顕著な影響を及ぼすことが明らかとなった。
  • 本研究結果は同様の研究例が限られる中、冠動脈瘤評価における臨床的意思決定支援に有意な学術的貢献をもたらすものである。

(034) Yang [8]

📕 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脳内動脈瘤および破裂リスク予測のための新しい形態学的パラメータ

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳内動脈瘤の不整形を定量的に記述可能な新しい形態学的パラメータを提案し、その破裂リスク予測性能を評価することである。
  • レトロスペクティブ研究として、従来の形態学的パラメータと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125例の脳内動脈瘤について算出し、さらにCFDおよびFSI解析により血行力学的パラメータを評価した。
  • 人工ニューラルネットワーク（artificial neural networks）を用いた破裂リスク予測では、質量慣性モーメントの各成分（Ixx, Iyy, Izz）が破裂例で有意に高く、従来パラメータと組み合わせた場合、予測性能（感度96.3%、特異度85.7%、AUC 0.921）が最も高かった。
  • 質量慣性モーメントは動脈瘤不整形および破裂リスク評価に有用なパラメータとなりうることから、本手法は動脈瘤破裂リスクのより効果的な予測に資する可能性がある。

(035) Salman [2]

📕 書誌情報

Computational Modeling of Motile Cilia-Driven Cerebrospinal Flow in the Brain Ventricles of Zebrafish Embryo.

Huseyin Enes Salman, Nathalie Jurisch-Yaksi, Huseyin Cagatay Yalcin

Bioengineering (Basel), 2022 Aug 28

  • Keywords: ANSYS, brain ventricles, cerebrospinal flow, computational fluid dynamics, embryonic development, motile cilia, zebrafish

  • DOI: 10.3390/bioengineering9090421

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    • Cited by: 2
    • FWCI: 0.285
    • Citation Percentile: 48.25

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💬 AI 翻訳タイトル

ゼブラフィッシュ胚脳室における運動性繊毛駆動性脳脊髄液流動の数値シミュレーション

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、ゼブラフィッシュ胚の脳室において、繊毛（cilia）の傾き角度、数、および位相関係が脳脊髄液（CSF）流動パターンに及ぼす影響を明らかにすることである。
  • そのために、運動性繊毛を薄い膜とみなした運動を与え、2次元数値流体力学（CFD）シミュレーションを実施し、ゼブラフィッシュ胚から取得した繊毛運動実測データを用いて解析を行った。
  • シミュレーションの結果、繊毛の傾き角度が大きくなるほど流速や質量流量が増加し、また隣接繊毛の間に位相差が存在することで流動効率がさらに高まることが分かった。
  • これらの結果から、発生過程にあるゼブラフィッシュ脳内で観察されるように、複数の繊毛が位相差をもって配列し拍動することが最も効率的な流体輸送機構であることが示された。

(036) Kissas

📕 書誌情報

Feasibility of Vascular Parameter Estimation for Assessing Hypertensive Pregnancy Disorders.

Georgios Kissas, Eileen Hwuang, Elizabeth W Thompson, Nadav Schwartz, John A Detre, Walter R Witschey, Paris Perdikaris

J Biomech Eng, 2022 Dec 01

💬 AI 翻訳タイトル

妊娠高血圧症候群評価のための血管パラメータ推定の実現可能性

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、妊娠高血圧症候群（Hypertensive Pregnancy Disorders: HPDs）評価のための血管パラメータ推定方法の実現可能性を検討することである。
  • 方法として、ベイズ推論と縮約流体力学モデル（reduced-order fluid dynamics model）を組み合わせた患者別の計算フレームワークを開発し、MRIなどから得られる疎でノイズの多い測定値から血管抵抗、コンプライアンス（compliance）、血管断面積などのパラメータを推定した。
  • 本モデルを大動脈および分岐頸動脈、さらに母体骨盤動脈ネットワークの2つの動脈系形状に適用した結果、各測定値の再構成および臨床的に有用なパラメータの推定が可能であった。
  • 特に母体骨盤動脈においては、予測される絶対圧の値域を用いて妊娠高血圧症発症例と正常血圧例を識別できることが示され、HPDsリスク予測の新たな手法としての有用性が示唆された。

(037) Tian [9]

📕 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および脳血行動態を用いた症候性頭蓋内動脈硬化性疾患におけるリスク層別化

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、従来の血管リスク因子および血行動態的指標を用いて、症候性頭蓋内動脈硬化性狭窄症（sICAS）患者の脳卒中再発リスク予測ノモグラムを開発・比較することであった。
  • 50〜99％の狭窄を有するsICAS患者を対象に、CTアンギオグラフィ（CTA）により狭窄の重症度およびCFDモデルを用いた血行動態指標（translesional pressure ratio [PR]およびwall shear stress ratio [WSSR]）を評価した。
  • 糖尿病、脂質異常症、血行動態的状態、高血圧、50歳以上の年齢を組み込んだD2H2Aノモグラムは、良好な校正および判別能を示し、従来因子のみや狭窄重症度を加味したノモグラムと比較して、リスク再分類および意思決定曲線解析において優れた性能を示した。
  • 従来の血管リスク因子およびCFDモデルによるsICASの血行動態的重要性を組み込んだD2H2Aノモグラムは、最適な内科治療下にあるsICAS患者の脳卒中再発リスク層別化に有用なツールとなる可能性が示唆された。

(038) Sucosky [5]

📕 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下血流力学のアテローム発生潜在性：数値的検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、微小重力環境が頸動脈分岐部における血流力学および壁剪断応力（WSS）の特性に与える影響を、超音波画像から再構築した16例の頸動脈分岐部形状を用いて計算流体力学（CFD）モデルで定量的に評価することである。
  • 方法として、各症例の血行動態およびWSSをCFD解析により解析し、微小重力がこれらの力学的指標に及ぼす変化について詳細に調査した。
  • その結果、微小重力下では全分岐枝において、流れの停滞指数が21％増加し、WSSの大きさが22～23％減少、相対滞留時間が16～26％増加することが示されたが、WSSの一方向性は保持された。
  • 一部の解剖学的特徴を有する症例では外側頸動脈壁の凸面領域においてWSS二方向性の増加が観察され、これは平均的な傾向と対照的であったことから、微小重力による血行動態異常がアテローム（atherosclerosis）促進の潜在性を有し、その影響は個体ごとの解剖特性によって調節される可能性が示唆された。

(039) Yin

📕 書誌情報

[Feasibility analysis of CT angiography derived computational fluid dynamics in evaluating intracranial artery stenosis].

Z H Yin, C S Zhou, J Guo, Y Wei, Y F Ma, W S Zhu, L J Zhang

Zhonghua Yi Xue Za Zhi, 2022 Sep 06

💬 AI 翻訳タイトル

CT血管造影由来の計算流体力学による頭蓋内動脈狭窄評価の実現可能性解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内動脈狭窄患者に対してCT血管造影（CTA）データを利用した非侵襲的な計算流体力学（CFD）解析の有効性を評価することである。
  • 対象患者のCTA画像から三次元（3D）頭蓋内動脈モデルを構築し、CFD手法により血流動態パラメータを算出した。
  • CT-FFR値は0.59±0.18、有創FFR値は0.60±0.22となり、両者の数値は良好に一致した。
  • これらの結果から、非侵襲的な血流動態解析は頭蓋内動脈狭窄の生理学的意義評価に使用できる可能性が示唆された。

(040) Chudzik [2]

📕 書誌情報

Semi-automatic Co-Registration of 3D CFD Vascular Geometry to 1000 FPS High-Speed Angiographic (HSA) Projection Images for Flow Determination Comparisons.

Mitchell Chudzik, Kyle Williams, Allison Shields, Sv Setlur Nagesh, Eric Paccione, Daniel R Bednarek, Stephen Rudin, Ciprian N Ionita

Proc SPIE Int Soc Opt Eng, 2022

  • Keywords: 1000 fps High-Speed Angiography, Aneurysm, Co-Registration, Computational Fluid Dynamics, Tecplot 360

  • DOI: 10.1117/12.2612361

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    • Cited by: 2
    • FWCI: 0.451
    • Citation Percentile: 46.98

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💬 AI 翻訳タイトル

3D CFD血管幾何学の1000fps高速血管造影（HSA）投影画像への半自動コレジストレーションによる血流比較手法

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内動脈瘤の三次元（3D）CFD血管幾何学を新規高速血管造影（HSA）1000fps投影画像に半自動でコレジストレーション（位置合わせ）する手法を提案することである。
  • 方法としては、Tecplot 360により得られた患者固有の血管モデルのCFD三次元ベロシメトリーデータをPythonに取り込み、膨張、並進、角度回転を行い、3Dプリント血管モデルの2D HSA投影画像へ位置合わせを実施した。
  • 幾何学的整合が完了した後、2Dベロシメトリープロットを生成し、ソレンセン-ダイス係数（Sørensen-Dice coefficient）を計算してコレジストレーションの精度を評価した結果、二つの血管モデルで平均0.84±0.02の高い一致度が得られた。
  • 本手法は、CFD由来のベロシメトリーとHSA由来の血流指標との直接比較を可能とし、流体特性の詳細な相互検証や様々な血管幾何学にも適用可能であることから、血流解析の学術的発展に寄与する。

(041) Kageyama [1]

📕 書誌情報

Fluid dynamic assessment of positive end-expiratory pressure in a tracheostomy tube connector during respiration.

Shiori Kageyama, Naoki Takeishi, Hiroki Taenaka, Takeshi Yoshida, Shigeo Wada

Med Biol Eng Comput, 2022 Oct

  • Keywords: Computational biomechanics, Computational fluid dynamics, Lumped lung model, Positive end-expiratory pressure (PEEP), Tracheostomy tube connector

  • DOI: 10.1007/s11517-022-02649-2

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    • Cited by: 1
    • FWCI: 0.226
    • Citation Percentile: 46.98

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💬 AI 翻訳タイトル

呼吸時の気管切開チューブコネクタにおける陽圧呼気終末圧（PEEP）の流体力学的評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、気管切開患者における呼吸作業負荷の低減を目指す高流量酸素療法において、陽圧呼気終末圧（PEEP）が気管切開チューブコネクタの形状にどのように影響するかを流体力学的に評価することである。
  • 著者らは、三次元流体シミュレーションと肺のlumped model（集約モデル）を連成したプラットフォームを開発し、個別の肺機能を考慮した呼吸時の空気流動およびEEP（end-expiratory pressure）を模擬した。
  • 本数値モデルは、肺ファントムを用いた実験で測定されたEEPの大きさを正確に再現し、さらに、コネクタの入口角度や狭窄率など幾何学的要素がPEEPに与える影響を定量的に評価した。
  • その結果、急峻な入口角度はEEPを増加させるものの臨床的に有用なPEEPは実現できず、コネクタの狭窄形状は従来の鼻カニューレと同等のPEEPを得る可能性が示された。

(042) Chivukula [3]

📕 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: 10.1117/12.2611473

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    • Cited by: 3
    • FWCI: 0.546
    • Citation Percentile: 45.44

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💬 AI 翻訳タイトル

患者特異的シミュレート血管造影を活用した計算流体力学による脳動脈瘤血行動態の特性評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、計算流体力学（CFD）を用いて患者ごとにシミュレートされた血管造影画像を活用し、脳動脈瘤（CA）における血行動態を定量的に評価する新しいアプローチを開発することである。
  • 本手法では、造影剤の輸送と血流の物理的相互作用をCFDで解明し、関心領域内の複数点におけるタイムデンシティカーブ（TDC）を用いて、定量的血行動態パラメータを抽出するCFDベースのシミュレート造影法（SAA）を提案した。
  • SAAとTDCの解析により、洗脱（washout）や局所血流変化などのCA周囲における重要な血行動態パラメータを提供できることを示した。
  • 本手法は、治療中の臨床医に血流力学と造影剤輸送の関連を定量的かつリアルタイムで可視化する定量データを提供し、インフォームドな治療意思決定と転帰の改善に貢献することが示唆された。

(043) Zhang [15] ⭐

📕 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

  • Keywords: Cerebral aneurysm, Fluid dynamics, Phase-contrast MRI, Pressure field reconstruction, Thoracic aorta, Wall shear stress

  • DOI: 10.1007/s10439-022-02993-2

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    • Cited by: 15
    • FWCI: 4.892 ⭐
    • Citation Percentile: 100.00 🌟

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💬 AI 翻訳タイトル

ナビエ–ストークス方程式補正を用いた4DフローMRIの壁面せん断応力推定法

💬 AI 要約

  • 本研究は、4DフローMRIにおける新規な壁面せん断応力（wall shear stress, WSS）推定法を提案することを目的とした。
  • 本手法は、再構成された圧力勾配と流体物理制約を用いて、速度勾配推定の補正を行い、WSSの精度を向上させる方法である。
  • 本手法の性能は、解析的Womersley流および脳動脈瘤内流の合成データ、ならびに脳動脈瘤および大動脈のin vivo 4Dフローデータを用いて評価され、従来法と比較してWomersley流においてWSSの推定精度が最大100%向上し、動脈瘤流ではWSSの過小評価を39〜50%低減させた。
  • 本法は4DフローMRIからのWSS推定精度を向上させ、血管リモデリングや心血管疾患の進展予測への貢献が期待される。

(044) Song [8]

📕 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

頭蓋内動脈硬化性狭窄症患者におけるステント内再狭窄の血行動態および幾何学的危険因子

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、経皮的血管形成術およびステント留置術（PTAS）を施行された重症頭蓋内動脈硬化性狭窄症（ICAS）患者において、ステント内再狭窄（ISR）の発生に関与する血行動態的および幾何学的因子を明らかにすることである。
  • デジタルサブトラクション血管造影画像に基づいた数値流体力学（CFD）モデルを用いて血流をシミュレーションし、PTAS前後の血管形状および血行動態パラメータを定量評価した。
  • 計39例中、ISRは17.95%（7例）に認められ、PTAS後には血管湾曲角および蛇行度の顕著な減少、並びに壁面せん断応力比の減少と圧力比（pressure ratio: PR）の増加が見られた。多変量解析により、Δ蛇行度の小ささがISR発症の独立した危険因子であり、PTAS後の低い圧力比も境界的に有意な予測因子であることが示唆された。
  • これらの結果より、PTAS後の血管幾何学パラメータおよび血行動態パラメータの変化がISR発生の重要な決定因子となることが示され、血管蛇行度と圧力比の評価が臨床的に有用である可能性が示唆された。

(045) Yoshida [7]

📕 書誌情報

Effect of cilia-induced surface velocity on cerebrospinal fluid exchange in the lateral ventricles.

Haruki Yoshida, Shunichi Ishida, Taiki Yamamoto, Takayuki Ishikawa, Yuichi Nagata, Kazuhito Takeuchi, Hironori Ueno, Yohsuke Imai

J R Soc Interface, 2022 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

繊毛運動による表面速度が側脳室における脳脊髄液交換に及ぼす影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、繊毛運動障害が水頭症を引き起こすメカニズムの解明を目指し、繊毛運動による表面速度が脳脊髄液(CSF)流動に及ぼす影響を評価することである。
  • 医用画像データを用いてヒト脳室の幾何学モデルを構築し、脈絡叢で産生されるCSF流および繊毛運動による表面速度を脳室壁の速度境界条件として設定し、計算流体力学(Computational Fluid Dynamics: CFD)によるシミュレーションを実施した。
  • その結果、健常および繊毛運動低下モデル間で脳室内圧にはほとんど差が認められなかったが、繊毛運動が低下したモデルでは新しく産生されたCSFが側脳室の前角および下角に広がらないことが明らかとなった。
  • これらの知見は、繊毛運動障害が側脳室前角および下角におけるCSF交換を遅延させうることを示しており、水頭症発症の機序解明に学術的貢献をなすものである。

(046) Li [9]

📕 書誌情報

Reliability of using generic flow conditions to quantify aneurysmal haemodynamics: A comparison against simulations incorporating boundary conditions measured in vivo.

Bao Li, Tao Liu, Jincheng Liu, Youjun Liu, Boqiang Cao, Xi Zhao, Wenxin Wang, Mengchao Shi, Liyuan Zhang, Ke Xu, Mingyan Chen, Chuanqi Wen, Mingzi Zhang

Comput Methods Programs Biomed, 2022 Oct

  • Keywords: 3-dimensional rotational angiography (3DRA), AneurysmFlow, Computational fluid dynamics (CFD), Haemodynamics, Intracranial aneurysm, Patient-specific boundary conditions

  • DOI: 10.1016/j.cmpb.2022.107034

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 9
    • FWCI: 1.638
    • Citation Percentile: 99.99 🌟

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💬 AI 翻訳タイトル

ジェネリックフロー条件を用いた脳動脈瘤血行動態定量の信頼性：in vivoで計測した境界条件を組み込んだシミュレーションとの比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、血行動態解析において一般的な（ジェネリックな）境界条件を使用した場合の動脈瘤血行動態の信頼性を、in vivoで計測した患者固有の境界条件を用いた場合と比較することである。
  • 3次元回転血管造影を受ける脳動脈瘤患者19例を前向きに登録し、カテーテルおよび専用ソフトウェアで計測した血流条件を用いて各患者の動脈瘤血行動態をCFD（数値流体力学）により定量し、文献報告されているジェネリック条件を用いた場合とTAWSS（時間平均壁面せん断応力）、OSI（振動性せん断指数）、RRT（相対残留時間）、PIAF（動脈瘤内流量割合）について比較した。
  • 患者固有条件とジェネリック条件の間ではTAWSS、OSI、PIAFに有意差が認められたが、RRTでは有意差が認められなかった（p値参照）；一方、異なる流出戦略やシミュレーション手法の違いによるパラメータへの影響は有意でなく、良好な相関がみられた。
  • 動脈瘤血行動態の正確な特徴付けのためには、シミュレーション時に患者固有の境界条件を組み込むことが重要であり、流出戦略による不確実性は小さいと考えられる。また、サイクル平均流量を用いた定常解析でも、非定常解析と比較してWSSおよびPIAFにバイアスのない結果が得られる可能性が示唆された。

(047) Tsukiya

📕 書誌情報

Numerical simulation of the leakage flow of the hydrodynamically levitated centrifugal blood pump for extracorporeal mechanical circulatory support systems.

Tomonori Tsukiya, Tomohiro Nishinaka

J Artif Organs, 2023 Sep

💬 AI 翻訳タイトル

体外型遠心血液ポンプの流体軸受におけるリーク流の数値シミュレーション：補助循環システムへの応用

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、体外型補助循環システム用の新規流体軸受を持つ遠心血液ポンプにおけるリーク流の特性とその性能への影響を数値的に評価することである。
  • ポンプ内の流れ場に対して数値流体力学（CFD）解析を実施し、インペラ両側の二重環状流路をもつ流体軸受で発生するギャップリーク流量、ポンプ効率、ならびにバイオコンパティビリティへの影響を評価した。
  • 計算はモーター回転数3,000〜5,000rpm、流量1.0〜9.0L/minの範囲で行われ、リーク流量はポンプの圧力上昇に伴い直線的に増加し、総流量の2.0〜27.3%であった。
  • 本流体軸受型インペラ遠心血液ポンプのリーク流は、洗浄流の強化による良好な抗血栓性を示す一方で、油圧エネルギー損失にも一定の影響を及ぼすことが示唆された。

(048) Lu [4]

📕 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

未破裂脳動脈瘤の血行動態および形態評価における非造影サイレントMR血管撮影法：比較的数値流体力学（CFD）研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、非造影サイレントMR血管撮影（silent MRA）を用いた未破裂脳動脈瘤（IA）の三次元形態記述および血行動態計算の信頼性を評価することである。
  • 19名の患者（23例の未破裂IA）を対象に、silent MRAおよび三次元回転血管造影（3DRA）による画像を用いて、患者固有の三次元再構築画像に対して数値流体力学（CFD）解析を行い、両画像モデル間の形態および血行動態を比較した。
  • silent MRAモデルは3DRAに比べて最大および垂直高さ、瘤表面積、瘤体積が有意に小さかったが（p<0.05）、形態パラメータには全体的な整合性が認められ、また、正規化指標（NWSS, LSA, ICI, NAV）においてはTAWSS, AV, OSIよりも高い相関が示された。
  • 両モデルの形態学的および血行動態学的評価は同等であり、silent MRA関連の血行動態評価においては、NWSS, LSA, ICI, NAVのような正規化指標がTAWSS, AV, OSIよりも有用であることが明らかとなった。

(049) Romero Bhathal [5]

📕 書誌情報

Modeling Flow in Cerebral Aneurysm After Coils Embolization Treatment: A Realistic Patient-Specific Porous Model Approach.

Julia Romero Bhathal, Fanette Chassagne, Laurel Marsh, Michael R Levitt, Christian Geindreau, Alberto Aliseda

Cardiovasc Eng Technol, 2023 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

コイル塞栓術後の脳動脈瘤における流れのモデリング：患者個別に適応した現実的多孔質モデルアプローチ

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、コイル塞栓術後の脳動脈瘤内の血流解析のため、ポーラス性（多孔質性）の不均一性を考慮した新たな多孔質モデルを提案することである。
  • 方法として、患者2名の脳動脈瘤モデルにおいて3次元X線シンクロトロン画像を用いてコイルの多孔質性不均一性を定量化し、これらの画像より多孔質モデルにおける透過率および慣性係数を算出した。
  • 本モデル（porous crowns model）は、コイルの不均一性を取り入れた新たな一様多孔質モデルであり、コイルを分解能したシミュレーションとの比較によってモデルの妥当性を評価した結果、特に動脈瘤壁付近での強い多孔質性勾配を高精度で捉え、平均血流速度はコイル分解能モデルと類似した値を示した。
  • 以上より、提案したporous crowns modelは、コイル塞栓術後の脳動脈瘤内の平均血流挙動を高精度に記述できる有効な計算モデルであることが示された。

(050) Yi [10]

📕 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: 10.3390/bioengineering9070326

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 10
    • FWCI: 1.767
    • Citation Percentile: 81.89

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💬 AI 翻訳タイトル

二分岐遠位動脈における拍動性流量およびシャント比が患者固有内頸動脈側壁動脈瘤の血行動態特性に及ぼす影響：数値解析研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈系における拍動性流量（PFR）および二分岐動脈のシャント比が内頸動脈側壁動脈瘤の血行動態特性に及ぼす影響を包括的に解明することである。
  • 二つの患者固有内頸動脈側壁動脈瘤モデルを用い、異なる拍動性流量（PFR-I, PFR-II, PFR-III）およびシャント比（75:25, 64:36）における血行動態パターンをCFD（Computational Fluid Dynamics）解析を通じて系統的に検討した。
  • 数値解析の結果、局所的に高いPFRは動脈瘤ドーム部の局所的壁面せん断応力（Wall Shear Stress; WSS）を増加させ、小型ないし二次動脈瘤発生の確率を高める可能性が示された一方、低いPFRではWSS低下と相対的に高い振動せん断指数（Oscillatory Shear Index; OSI）が観察され、動脈瘤嚢の増大および破裂リスク上昇の可能性が示唆された。
  • さらに、PFRおよび二分岐シャント比の変動は動脈瘤嚢における時間平均圧力（Time-Average Pressure; TAP）分布へ顕著な影響を与えないこと、および渦流位置が心周期に応じてWSSの時空間分布に主要な役割を果たすことが明らかとなった。

(051) Tanaka [3]

📕 書誌情報

Depiction of Cerebral Aneurysm Wall by Computational Fluid Dynamics (CFD) and Preoperative Illustration.

Riki Tanaka, Boon Seng Liew, Yasuhiro Yamada, Kento Sasaki, Kyosuke Miyatani, Fuminari Komatsu, Tsukasa Kawase, Yoko Kato, Yuichi Hirose

Asian J Neurosurg, 2022 Mar

  • Keywords: cerebral aneurysm, computational fluid dynamics, preoperative illustration, preoperative planning

  • DOI: 10.1055/s-0042-1749148

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    • Cited by: 3
    • FWCI: 0.546
    • Citation Percentile: 82.76

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💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学（CFD）と術前イラストレーションによる脳動脈瘤壁の描出

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、術前イラストレーションと計算流体力学（CFD）を組み合わせることによって、脳動脈瘤壁および周囲脳構造の詳細な評価を行い、より良い術前計画策定に寄与することである。
  • 本研究では、当院で治療された内頚動脈—後交通動脈（ICPC）および前交通動脈（AcomA）の未破裂脳動脈瘤を対象として、iPad Proを用いて術前イラストレーションとCFD画像の合成を試みた。
  • その結果、CFD画像と周囲脳構造を組み合わせた術前イラストレーションは、外科的アプローチの決定および手術の成功に有用であることが示唆された。
  • 本研究は、術前計画におけるCFDとイラストレーションの統合が脳神経外科領域において臨床的有用性を有することを明らかにした。

(052) Zhang [4]

📕 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

  • Keywords: bypass grafting, computational fluid dynamics, digital subtraction angiography, hemodynamic stresses, moyamoya disease

  • DOI: 10.3389/fnins.2022.922482

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    • Cited by: 4
    • FWCI: 1.114
    • Citation Percentile: 86.14

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💬 AI 翻訳タイトル

片側性もやもや病の外科治療後における架橋動脈の脳灌流および血行動態の血管造影学的特徴

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、もやもや病（Moyamoya Disease: MMD）に対するバイパス術後の脳灌流および血行動態の特性を、iFlowカラーマップを用いてMRIパーフュージョンウエイトイメージング（MRI-PWI）および数値流体力学（Computational Fluid Dynamics: CFD）解析と比較することで明らかにすることである。
  • MMD患者45例を後ろ向きに登録し、バイパス術前後のiFlowカラーマップ・MRI-PWIによる灌流評価およびCFDによるバイパス周囲の血行動態ストレスの解析を行った。
  • 術後すべての患者で神経学的合併症なくバイパス術は成功し、追跡期間中も神経学的予後は良好であった。MRI-PWIおよびiFlowのパラメータ（CBF, CBV, MTT, TTP）は有意に改善し（p<0.05）、両者のTTPには強い正の相関（r=0.765, p<0.01）が認められた。CFD解析でもバイパスおよび遠位血管の血行動態ストレス改善が認められた。
  • これらの知見から、iFlowカラーマップはMRI-PWIと同様にもやもや病術後の脳灌流評価に有用であり、またCFD解析によって遠位動脈への血流促進を含む血行動態の改善を示すことができると結論づけられた。

(053) Blagosklonova [1]

📕 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: 10.17116/neiro20228603123

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    • FWCI: 0.177
    • Citation Percentile: 45.78

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💬 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、計算流体力学（CFD）を用いた高流量頭蓋外‐頭蓋内（extra-intracranial）バイパス手術の術前計画の有用性を評価することである。
  • 方法として、巨大血栓化内頸動脈瘤患者の術前CTA画像を基に三次元血管モデルを構築し、現状、正常解剖、閉塞、仮想バイパスの4種モデルにおいてCFD解析を実施した。
  • その結果、仮想手術後に患側の血流が70％以上増加し、左右間の血流分布も均等化したことが示され、治療の有効性が示唆された。
  • さらに、術後データはCFDシミュレーションの結果と一致し、バーチャルな術前CFDモデリングが外科手術計画の簡素化と高精度化に寄与することが実証された。

(054) Ho

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Improving Trendelenburg position effectiveness by varying cardiopulmonary bypass flow.

Raymond Ho, Charles McDonald, Jo P Pauls, Zhiyong Li

Perfusion, 2023 Sep

  • Keywords: Trendelenburg position, cannula, cardiac surgery, cardiopulmonary bypass, computational fluid dynamic, emboli, neurological injury, simulation

  • DOI: 10.1177/02676591221108810

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💬 AI 翻訳タイトル

心肺バイパス流量の変化によるトレンデレンブルグ体位（Trendelenburg position）の有効性向上

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、心臓手術中に気体塞栓を脳領域から遠ざける手法として用いられるトレンデレンブルグ体位（TP）の有効性を、心肺バイパス（CPB）流量の変化と組み合わせた際に評価することである。
  • 患者固有の大動脈モデルを用いて、異なるポンプ流量（2 L/minおよび5 L/min）下における仰臥位およびTPの条件で、気泡塞栓の大動脈弓分枝動脈（AABA）への流入量および動脈内残留塞栓数を数値流体力学（CFD）解析ならびに流体実験で検証した。
  • 5 L/minのTP条件では、2 L/minの仰臥位条件と比較して、0.1 mm塞栓のAABAへの流入量が最も少なかった（平均値±標準偏差：55.3±30.8対64.3±35.4）ほか、2 L/minでは高位部に多数の塞栓が滞留し、流量増加により塞栓の凝集および残留数が減少した。
  • これらの結果から、CPB流量の管理によりTPの塞栓対策効果が高まることが示され、塞栓挙動予測および除去手技の最適化に重要な知見が得られた。

(055) Gao [4]

📕 書誌情報

Research on the effect of visceral artery Aneurysm's cardiac morphological variation on hemodynamic situation based on time-resolved CT-scan and computational fluid dynamics.

Fan Gao, Bing Chen, Tao Zhou, Huan Luo

Comput Methods Programs Biomed, 2022 Jun

💬 AI 翻訳タイトル

時分割CTスキャンおよび計算流体力学に基づく内臓動脈瘤における心臓形態変動が血行動態に与える影響の研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、内臓筋性動脈（VMA）および動脈瘤（VAA）の心周期における形態変動を明らかにし、病変部の血行動態への影響を評価することである。
  • 6例の内臓動脈瘤患者に対して四次元CT血管撮影（4D-CTA）を施行し、画像レジストレーションを用いてVMAの心周期的変動を抽出し、12時相の形態に基づいて定常状態のCFD（computational fluid dynamics）シミュレーションを実施した。
  • 病変部位の変形・変位・壁面せん断応力（WSS）、速度、圧力を比較した結果、VAAの変形および変位は脈動的であり、最大変位量は4mm未満、内腔容積および血管内壁表面積の変動率は20%未満であった；CFD解析の結果、WSSの変動係数（COV）が圧力および速度よりも大きかった。
  • 4D-CTA画像によりVMAの周期的変形が局所血行動態に与える影響は全体的には小さかったが、特にWSSにおける変動は無視できない場合があり、VMAの変形を考慮したCFD解析の重要性が示唆された。

(056) Rostam-Alilou [32] ⭐

📕 書誌情報

Fluid-structure interaction (FSI) simulation for studying the impact of atherosclerosis on hemodynamics, arterial tissue remodeling, and initiation risk of intracranial aneurysms.

Ali A Rostam-Alilou, Hamid R Jarrah, Ali Zolfagharian, Mahdi Bodaghi

Biomech Model Mechanobiol, 2022 Oct

  • Keywords: Aneurysm initiation, Arterial tissue remodeling, Atherosclerosis, Biomechanics, Fluid–structure interaction (FSI), Hemodynamics, Intracranial aneurysm

  • DOI: 10.1007/s10237-022-01597-y

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    • Cited by: 32
    • FWCI: 5.643 ⭐
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💬 AI 翻訳タイトル

アテローム性動脈硬化症が血行動態、動脈組織リモデリングおよび脳内動脈瘤発症リスクに与える影響の流体-構造連成(FSI)シミュレーション

💬 AI 要約

  • 本研究は、アテローム性動脈硬化症が脳内動脈瘤（IA）発症における生体力学的および血行動態的影響を明らかにすることを目的とした。
  • 従来のCFD（計算流体力学）解析では血液と動脈組織間の相互作用が十分に考慮されていないことから、本研究では流体-構造連成（FSI）解析を新たに開発し、血流と血管組織の相互作用を評価した。
  • 健常動脈、脳内アテローム性動脈硬化症（ICAS）、アテローム性動脈瘤（ACA）の三つの生理的条件をモデル化し、得られた結果を比較および統計解析により検討したところ、動脈断面積の狭窄が動脈セグメントの血行動態挙動変化に決定的な役割を果たすことが示された。
  • 血流速度や圧力の不適切な変動は動脈組織リモデリングおよび動脈瘤形成リスクを高めることが示され、本研究はFSI解析法の有用性と血行動態評価の精度向上に寄与するものである。

(057) Rigatelli [9]

📕 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

高リスク卵円孔開存症の指標としての血液滞留時間の増加

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、卵円孔開存症（PFO）患者の心房血液滞留時間（residence time, Rt）を、洞調律（SR）および心房細動（AF）患者と比較し、そのリスク評価への有用性を検証することである。
  • 患者固有の3次元計算流体力学（CFD）解析を用いて、時間分解CTおよび経胸壁心エコー（TTE）から得られた左心房（LA）血行動態モデルにより、SR30名、PFO30名、AF30名（PFO非合併）を対象とし、血液滞留時間分布を評価した。
  • PFO患者は健康対象者に比べて平均Rt値が高く（2.65±0.2対1.5±0.2秒）、また、AF患者はPFO患者よりもRtがさらに高かった（2.9±0.3対2.3±0.2秒）；さらに、脳MRIで病変を有するPFO患者は、それを有さない患者よりRtが高かった（2.9±0.3対2.3±0.2秒, p<0.001）。
  • PFO患者の左心房血液滞留時間は健常者より有意に高く、AF患者の所見と類似しており、この高値はPFOと原因不明性脳卒中の病態生理的機序への洞察を提供し、高リスクPFOの指標となり得ることが示唆された。

(058) Masuda [5]

📕 書誌情報

Effects of different stent wire mesh densities on hemodynamics in aneurysms of different sizes.

Shunsuke Masuda, Soichiro Fujimura, Hiroyuki Takao, Kohei Takeshita, Takashi Suzuki, Yuya Uchiyama, Kostadin Karagiozov, Toshihiro Ishibashi, Koji Fukudome, Makoto Yamamoto, Yuichi Murayama

PLoS One, 2022

💬 AI 翻訳タイトル

異なるステントワイヤーメッシュ密度が異なるサイズの脳動脈瘤内血行動態に及ぼす影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、異なるサイズの脳動脈瘤に対し、ワイヤーメッシュ密度の異なるステントを用いた際の血行動態（ヘモダイナミクス）の変化を明らかにすることである。
  • 計算流体力学（CFD）解析を用い、5種類の基本的な瘤サイズと6種類の異なるワイヤーメッシュ密度を持つステント組み合わせで、瘤内の速度、体積流量、圧力、残留体積に関するパラメータを解析した。
  • その結果、瘤サイズに依存せず、ステントのメッシュ密度が高くなるほど瘤内速度および瘤内流入量は最大89.2％及び78.1％までそれぞれ連続的に減少した一方、巨大瘤では瘤表面圧が一旦10.3％上昇後、5.1％まで減少し、小瘤では連続的に減少した。
  • 適切なステント選択は動脈瘤サイズに応じた血行動態変化と遅発性破裂リスクの低減に寄与する可能性が示され、本研究は臨床応用に対する新たな知見を提供する。

(059) Fillingham [6]

📕 書誌情報

Patient-specific computational fluid dynamic simulation of cerebrospinal fluid flow in the intracranial space.

Patrick Fillingham, Swati Rane Levendovszky, Jalal Andre, Carolyn Parsey, Michael Bindschadler, Seth Friedman, Mehmet Kurt, Alberto Aliseda, Michael R Levitt

Brain Res, 2022 Sep 01

  • Keywords: Cerebral ventricles, Cerebrospinal fluid, Computational fluid dynamics, Intracranial pressure dynamics, Neurodegenerative disorders, Subarachnoid space

  • DOI: 10.1016/j.brainres.2022.147962

  • Article

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    • Cited by: 6
    • FWCI: 0.711
    • Citation Percentile: 48.25

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💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内空間における患者個別的な脳脊髄液(CSF)流れの数値流体力学(CFD)シミュレーション

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、神経変性疾患との関連が示唆されている脳脊髄液(CSF)動態の包括的理解を目指し、頭蓋内のCSF流れを患者個別の数値流体力学(CFD)モデルでシミュレーションすることである。
  • 構造的MRI画像から患者個別の3次元CSF領域を抽出し、フェーズコントラストMRIより得られた患者固有の境界条件を用いて、脳組織の変形を質量保存則に基づく体積流量境界条件として考慮したCFDシミュレーションを実施した。
  • 脳水道での最大流速のシミュレーション値とフェーズコントラストMRI測定値との間に高い一致が得られ、心周期全体にわたるCSF動態や、脳室とくも膜下腔での流れの位相遅れ（心周期の約20%）が明らかとなった。
  • 本研究は、非生理学的境界条件や脳組織の機械的特性に関する不必要な仮定を排除した新しい計算手法を提案し、将来的な神経変性疾患の診断支援ツール開発に不可欠な基盤を提供するものである。

(060) Fu [6]

📕 書誌情報

Inflow Angle Impacts Morphology, Hemodynamics, and Inflammation of Side-wall Intracranial Aneurysms.

Mingzhu Fu, Fei Peng, Hao Niu, Xiaoxin He, Shuo Chen, Miaoqi Zhang, Jiaxiang Xia, Yishi Wang, Boya Xu, Aihua Liu, Rui Li

J Magn Reson Imaging, 2023 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

流入角度が側壁型脳動脈瘤の形態、血行動態および炎症に及ぼす影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、側壁型および分岐部脳動脈瘤における流入角度と、瘤の形態、血行動態、炎症との関連を明らかにすることである。
  • 方法として、62名の未破裂脳動脈瘤患者を対象に、3D TOF-MRA、4D-flow MRIおよびT1-VISTAを用いて、流入角度と各種血行動態指標（Vavg-IA、Vmax-IA、Flowavg-IA、Flowmax-IA、WSSavg-IA）、ならびに瘤壁造影増強（AWE）グレードを評価した。
  • 結果として、側壁型瘤では、流入角度の大きい群ほど瘤径が大きく、平均壁面せん断応力（WSS）が低く、AWEグレードが高いことが示され、これらはいずれも流入角度と有意な相関を示したが、分岐部瘤では有意な関連は認められなかった。
  • 結論として、側壁型脳動脈瘤において流入角度の増大は、瘤の増大、壁面せん断応力の低下および炎症の増加と関連しており、本研究は脳動脈瘤病態解明およびリスク評価への重要な学術的貢献を示すものである。

(061) Huang [21] ⭐

📕 書誌情報

Application of blood brain barrier models in pre-clinical assessment of glioblastoma-targeting CAR-T based immunotherapies.

Jez Huang, Ying Betty Li, Claudie Charlebois, Tina Nguyen, Ziying Liu, Darin Bloemberg, Ahmed Zafer, Ewa Baumann, Caroline Sodja, Sonia Leclerc, Gwen Fewell, Qing Liu, Balabhaskar Prabhakarpandian, Scott McComb, Danica B Stanimirovic, Anna Jezierski

Fluids Barriers CNS, 2022 Jun 01

💬 AI 翻訳タイトル

グリオブラストーマ標的CAR-Tベース免疫療法の前臨床評価における血液脳関門モデルの応用

💬 AI 要約

  • 本研究は、誘導多能性幹細胞（iPSC）由来脳内皮様細胞を用いた血液脳関門（BBB）モデルを利用し、グリオブラストーマ（GBM）標的CAR-T細胞免疫療法のBBB通過および抗腫瘍効果を評価することを目的とした。
  • 抗EGFRvIII CAR-T細胞（CAR-F263 および CAR-F269）とコントロールT細胞をBBBモデルの管腔側に適用し、BBBの電気抵抗（TEER）および透過性、CAR-T細胞の移動、およびGBM細胞の細胞障害性を解析した。
  • 両CAR-T細胞はTEER低下とBBB透過性上昇を引き起こし、特にCAR-F263によるGBM細胞（U87vIII）への細胞障害性効果が顕著であったが、CAR-F269は類似する移動能にもかかわらず細胞障害効率が約4倍低かった。
  • 本BBBアッセイは異なるCAR-T細胞の細胞障害能やBBB完全性への影響を区別する能力を示し、CAR-T誘導性BBB攪乱および標的細胞への効果機序解明に有用なin vitroツールであることを示した。

(062) Savastano [6]

📕 書誌情報

Unifying theory of carotid plaque disruption based on structural phenotypes and forces expressed at the lumen/wall interface.

Luis Savastano, Hossein Mousavi, Yang Liu, Siri Sahib S Khalsa, Yihao Zheng, Evan Davis, Adithya Reddy, Waleed Brinjikji, Ankur Bhambri, Joshua Cockrum, Aditya S Pandey, B Gregory Thompson, David Gordon, Eric J Seibel, Howard Yonas

Stroke Vasc Neurol, 2022 Dec

💬 AI 翻訳タイトル

血管内腔・壁界面における構造表現型および力学的要素に基づく頸動脈プラーク破綻の統一的理論

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頸動脈アテローム（プラーク）の形態学的・血行力学的・力学的解析を統合し、プラーク破綻の発生機序を明らかにすることである。
  • 頸動脈内膜剥離標本の構造表現型を大規模写真データセットおよびレーザー血管内視鏡で解析し、対応する血管形状に対してCFD（Computational Fluid Dynamics）解析と機械的試験を実施した。
  • CFD解析では、狭窄の最も進行した部分の上流側および潰瘍部において大きなパルス状の血行力学的ストレスが観察され、力学的に脆弱な壊死中核への血液の浸潤が生じることを示した。
  • これらの解析結果から、線維帽潰瘍形成、プラーク内出血および掘削は、血行力学的力が組織強度を上回ることによって引き起こされる連続的な構造表現型であり、狭窄度に依存せず血栓塞栓イベントの主因となりうることが示唆された。

(063) Chen [14]

📕 書誌情報

An Integrated Model Combining Machine Learning and Deep Learning Algorithms for Classification of Rupture Status of IAs.

Rong Chen, Xiao Mo, Zhenpeng Chen, Pujie Feng, Haiyun Li

Front Neurol, 2022

💬 AI 翻訳タイトル

機械学習および深層学習アルゴリズムを統合した脳動脈瘤破裂状態分類モデル

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤（intracranial aneurysms; IAs）の破裂リスク評価を向上させるために、機械学習（ML）と深層学習（DL）アルゴリズムを統合したモデルを構築することである。
  • 148例（破裂39例、未破裂109例）のIA症例における計算流体力学（computational fluid dynamics; CFD）解析を基に、ランダムフォレスト（RF）、k近傍法（KNN）、XGBoost（XGB）、サポートベクターマシン（SVM）、LightGBMなどのMLアルゴリズム、及びPointnetによる血行動態クラウド特徴抽出を組み合わせて分類を実施した。
  • 血行動態クラウド特徴を含めることで、全ての分類アルゴリズムにおいて精度およびAUCが大きく向上し、特にSVMでは精度0.926、AUC 0.969と最高の結果を示した。
  • MLとDLの統合モデルはIAの分類性能を向上させ、血行動態クラウド特徴の導入はより高い分類精度をもたらし、特に破裂IAの識別に重要な役割を果たすことが示された。

(064) Vivas [4]

📕 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

  • Keywords: aneurysm, aneurysm on a chip, computational fluid dynamics, endothelial cells, intracranial aneurysm, organ on a chip

  • DOI: 10.3390/brainsci12050603

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 4
    • FWCI: 0.728
    • Citation Percentile: 82.76

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💬 AI 翻訳タイトル

アニュリズム・オン・ア・チップ：頭蓋内動脈瘤の数値流体力学モデリングに基づくマイクロ流体内皮培養のための流動パラメータの設定

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、患者特異的な流動パラメータおよび細胞を用いたパーソナライズドなアニュリズム・オン・ア・チップ（aneurysm-on-a-chip）モデルの構築である。
  • CT画像を用いてイマースドバウンダリ法（immersed boundary method）によりCFDパラメータを算出し、その流体力学条件をマイクロ流体デバイスにてHUVECおよびhiPSC由来内皮細胞に24時間適用した。
  • 高せん断応力下ではHUVECが細長化し流れ方向に配向したのに対し、hiPSC-ECは細胞数減少、単層の隙間形成、異常な形態変化を示した。
  • 今後はhiPSC-ECの安定化が、よりパーソナライズドな頭蓋内動脈瘤モデルの確立に必要であると結論付けた。

(065) Zhong [2]

📕 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

  • Keywords: computational fluid dynamics, hemodynamic, intracerebral aneurysm, magnetic resonance imaging, wall shear stress

  • DOI: 10.3389/fneur.2022.781240

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 2
    • FWCI: 0.364
    • Citation Percentile: 63.98

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💬 AI 翻訳タイトル

未破裂中大脳動脈瘤における動脈瘤壁増強の血行力学的特性解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、未破裂中大脳動脈（MCA）動脈瘤において異常な血行力学と動脈瘤壁増強（AWE, aneurysm wall enhancement）の関連性を明らかにすることである。
  • 32例のMCA分岐部動脈瘤（径3mm超）を対象に、血管壁MRI画像によるAWEパターンを分類し、各動脈瘤の血行力学的変数を数値流体力学（CFD, computational fluid dynamics）解析で算出した。
  • クラスカル・ウォリス検定および順序ロジスティック回帰分析により、壁面せん断応力（WSS, wall shear stress）がAWEと有意に関連し、低WSS、低動脈瘤圧（AP, aneurysm pressure）、高低せん断領域（LSA, low shear area）がAWEと関係していたことが示された。
  • これらの異常血行力学的パラメータは、炎症を惹起し動脈瘤壁増強をもたらす可能性が示唆されたが、これらのパラメータと病理学的機序との関連性についてはさらなる研究が必要である。

(066) Xu [4]

📕 書誌情報

Modeling Flow Diverters Using a Porous Medium Approach: A Fast Alternative to Virtual Flow Diverter Deployment.

Jinyu Xu, Christof Karmonik, Ying Yu, Nan Lv, Zhaoyue Shi, Jian-Min Liu, Qinghai Huang

World Neurosurg, 2022 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

多孔質媒体アプローチによるフローダイバータのモデル化：仮想フローダイバータ展開の迅速な代替法

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、Tubridge フローダイバータ (FD) の血行動態的効果を多孔質媒体（porous medium）アプローチによりモデル化し、臨床研究への応用を目的としてシミュレーション手法の時間および複雑性を低減することである。
  • 方法として、患者固有の10例の脳動脈瘤モデルを三次元血管造影画像から再構築し、仮想的にFDを展開したうえで、対応する多孔質媒体パッチを動脈瘤開口部（オスティウム）に配置し、2種類のアプローチで血行動態シミュレーションを実施した。
  • 両アプローチのシミュレーション結果は良好に一致し、動脈瘤壁の平均壁せん断応力（wall shear stress）および平均圧力の相関（r = 0.8, r = 1.0, P < 0.05）が認められ、また、動脈瘤内・オスティウム・主頂点周囲における平均速度および平均圧力も高い一致を示した（速度: r = 0.9、圧力: r = 1.0, P < 0.05）。
  • さらに、多孔質媒体パッチの使用により準備およびシミュレーション時間が約50%短縮され、直接的な仮想FDシミュレーションに比べて血行動態変化の平均値は同等であり、モデリングの複雑性および計算時間の大幅な削減が達成された。

(067) Pan [58] ⭐

📕 書誌情報

Network pharmacology and experimental validation-based approach to understand the effect and mechanism of Taohong Siwu Decoction against ischemic stroke.

Lingyu Pan, Can Peng, Lei Wang, Lili Li, Shi Huang, Changyi Fei, Ni Wang, Furui Chu, Daiyin Peng, Xianchun Duan

J Ethnopharmacol, 2022 Aug 10

  • Keywords: Complement and coagulation cascade signaling pathway, Ischemic stroke, Network pharmacology, Taohong Siwu Decoction

  • DOI: 10.1016/j.jep.2022.115339

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    • Cited by: 58
    • FWCI: 7.349 ⭐
    • Citation Percentile: 99.98 🌟

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💬 AI 翻訳タイトル

ネットワーク薬理学および実験的検証に基づく手法による桃紅四物湯の虚血性脳卒中に対する効果と作用機序の解明

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、桃紅四物湯（Taohong Siwu Decoction, THSWD）が虚血性脳卒中に対して有する効果およびその作用機序を解明することである。
  • 方法として、THSWDの構成生薬に由来する39成分の標的予測と脳虚血関連標的の同定、タンパク質間相互作用（protein-protein interaction: PPI）ネットワークの構築、GOおよびKEGG経路解析を実施し、ラット脳虚血モデルにてネットワーク薬理学の成果をin vivo実験で検証した。
  • 解析の結果、THSWDは11種類の標的遺伝子と複数の経路（主に補体系と凝固カスケード経路）に作用し、補体系シグナル伝達経路や炎症関連因子の発現抑制を介して虚血性脳卒中に対し保護的に機能することが示された。
  • これらの知見は、THSWDの虚血性脳卒中治療における主たる作用機構を初めて明らかにしたものであり、今後の治療応用の基礎的知見を提供する。

(068) Muraoka [6]

📕 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

巨大内頚動脈瘤治療後の血流停滞：数値流体力学（CFD）解析による検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、CFD（Computational Fluid Dynamics）解析を用いて、巨大内頚動脈瘤（internal carotid artery aneurysm）治療後に生じる穿通枝関連の虚血性合併症の原因を明らかにすることである。
  • 三次元デジタルサブトラクション血管造影による血流データを用いて、様々なバイパス流量条件下でCFDシミュレーションを実施した。
  • CFD解析の結果、低流量バイパスグラフトによる外科的治療時のみ内頚動脈内で血流停滞が認められ、これが穿通枝（特に前脈絡叢動脈）に関連する術後血栓形成および虚血性合併症の原因となる可能性が示唆された。
  • バルーンテスト閉塞法（BTO）はバイパス血流の影響を反映しないため、巨大動脈瘤患者においては、CFD解析により血流停滞を予測し、総合的に手術戦略を決定することが虚血性合併症の予防に有用である。

(069) Chen [5]

📕 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

  • Keywords: aneurysm recurrence, compuational fluid dynamics, finite element analysis, vertebral artery dissecting aneurysm

  • DOI: 10.1177/15910199221097766

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 5
    • FWCI: 0.278
    • Citation Percentile: 99.93 🌟

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

LVIS補助コイリング後に再発した破裂椎骨動脈解離性動脈瘤に対するPipeline留置時のCFD（計算流体力学）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、椎骨動脈解離性動脈瘤（VADA）の再発における血行動態の役割を検討することであった。
  • 破裂VADA患者に対してLVIS（Low-profile Visualized Intraluminal Support）補助コイリングを初回治療として施行後、再発によりPipeline Embolization Device（PED）を留置したうえで、6回の連続撮像をもとに有限要素解析および計算流体力学（CFD）シミュレーションを実施し、その血行動態パラメータと動脈瘤再発との関連性を評価した。
  • WSS（wall shear stress：壁面せん断応力）は十分に抑制されず、LVISステント補助コイリング7か月後に動脈瘤は再発したが、PEDの留置によって動脈瘤頸部でのWSS・流入ストリームおよび流速が著明に減少し、3か月後には動脈瘤は縮小し血流も減少、27か月後まで動脈瘤は安定していた。
  • 本症例から、特に後下小脳動脈（PICA）付近の親動脈頸部におけるWSSおよび流入速度の不十分な抑制が、動脈瘤再発と関連する可能性が示唆された。

(070) Tikhvinskii [5]

📕 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

  • Keywords: artery stenosis, cerebral aneurysm, computational fluid dynamics, endothelialization, flow diverting device, occlusion, wall shear

  • DOI: 10.3390/jpm12040652

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 5
    • FWCI: 0.884
    • Citation Percentile: 81.89

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 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化リスクの数値評価：臨床データ駆動型数値解析研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、フローダイバーターを用いた脳動脈瘤閉塞術後のステント内皮化に影響を及ぼす血行力学的要因を、数値解析と臨床データに基づいて評価することである。
  • 複数の異なる幾何学的アプローチによる仮想フローダイバーター配置を実施し、4つの臨床症例（治療成功例1件、閉塞失敗例1件、ステント内狭窄例2件）を用いて計算流体力学（CFD）パラメータの比較分析を行った。
  • 本研究では、ステント内狭窄発生に必要となる限界壁せん断応力（最大壁せん断応力MaxWSS > 1.23）および瘤頸部の内皮化が不十分で閉塞が生じない条件（MaxWSS < 1.68）の定量的評価を初めて行い、統計学的有意性（p < 0.01）を示した。
  • これらの知見は、フローダイバーターデバイス使用時の最適な術前計画や異常な内皮化リスク評価に有用であり、臨床的意思決定に重要な科学的根拠を提供する。

(071) Teng [16]

📕 書誌情報

Combined Curvature and Wall Shear Stress Analysis of Abdominal Aortic Aneurysm: An Analysis of Rupture Risk Factors.

Biyun Teng, Zhijun Zhou, Yu Zhao, Zhe Wang

Cardiovasc Intervent Radiol, 2022 Jun

💬 AI 翻訳タイトル

腹部大動脈瘤における曲率と壁面せん断応力の複合解析：破裂リスク因子の検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、幾何学的および血行力学的パラメータに基づいて腹部大動脈瘤破裂のリスク因子を検討することである。
  • 2019年10月から2020年12月までに当院でコンピュータ断層血管造影（CTA）により腹部大動脈瘤と診断された患者の臨床データを後方視的に解析し、計算流体力学（CFD）を用いて解剖学的因子および血行力学的パラメータの差異と相関を破裂群（13例）と非破裂群（22例）で評価した。
  • 最大径、曲率、最大血流衝突部での壁面せん断応力は両群間で有意差を示し、さらに破裂群では破裂部位の壁面せん断応力が最大血流衝突部での値と有意に異なっていた（P = 0.001）。
  • 曲率と壁面せん断応力は共に瘤破裂リスクの評価に有用であり、特に曲率は壁面せん断応力の幾何学的代替指標として利用可能であることを明らかにした。

(072) Satoh [9]

📕 書誌情報

Association of bleb formation with peri-aneurysmal contact in unruptured intracranial aneurysms.

Toru Satoh, Takanobu Yagi, Yoichi Sawada, Kenji Sugiu, Yu Sato, Isao Date

Sci Rep, 2022 Apr 12

💬 AI 翻訳タイトル

未破裂脳動脈瘤における周囲動脈瘤接触とブレブ形成の関連

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、未破裂脳動脈瘤（UIA）における周囲動脈瘤接触（PAC）とブレブ（bleb）形成との関連性を検討することである。
  • 45例の動脈瘤を、コンピュータ断層血管撮影および磁気共鳴画像法を用いて、ブレブおよびPACの有無に基づき分類し、動脈瘤の血行動態は数値流体力学（CFD）解析により評価された。
  • 統計解析の結果、PACはブレブ形成に唯一独立して関連する変数であり、グループA（PACかつブレブあり）は動脈瘤体積が有意に大きく、壁面せん断応力（WSS）も他群より低値を示した。
  • 以上より、未破裂動脈瘤の成長過程におけるPACの成立がブレブ形成と関連し、ヘモダイナミクスよりもブレブ形成に対して有害な影響を及ぼす可能性が示唆された。

(073) Jiang [4]

📕 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選択的動脈内冷却灌流のための血液熱交換器：数値流体-熱力学的性能、実験的評価および脳温低下への影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、急性虚血性脳卒中（acute ischemic stroke, AIS）患者における動脈内選択的冷却灌流（intra-arterial selective cooling infusion, IA-SCAI）用の血液熱交換器（blood heat exchanger, BHE）の性能を数値流体力学および熱力学的手法で評価し、脳温低下への影響を検証することである。
  • 方法として、市販のBHE（Medtronic MYOtherm XP®）のプロトタイプを数学的にモデリングし、CFD（computational fluid dynamics）解析を用いて低血流時の温度分布、速度場、せん断応力、ならびに溶血指数を解析したほか、in vitroの熱伝達実験と人工循環系を利用した冷却性能試験を実施した。
  • その結果、BHE内部における溶血指数は血流10～50 ml/min時で0.0041%～0.0581%であり、BHEは200 ml/min・0℃の冷水で模擬血液を150秒以内に37℃から5.8℃まで効率的に冷却できることを示した。また、冷却された血液は中大脳動脈（middle cerebral artery）内の模擬血液を血流速依存的に16.8℃～33.7℃まで低下させた。
  • さらに生体熱伝達数学モデルにより、注入開始1分以内に脳組織温が2℃低下し得ることを示した。本研究はIA-SCAIにおける市販BHEの実用性を検証し、治療的低体温法（therapeutic hypothermia）の冷却能力に関する新たな知見を提供した。

(074) Shin [20] ⭐

📕 書誌情報

Applicability evaluation of a demand-controlled ventilation system in livestock.

Hakjong Shin, Younghoon Kwak, Seng-Kyoun Jo, Se-Han Kim, Jung-Ho Huh

Comput Electron Agric, 2022 May

  • Keywords:

M

¯

, mean measured value [kWh],

Q

design

, design fan power [W],

Q

tot

, fan power [W],

f

flow

, flow fraction [0–1],

f

pl

, part-load-factor [0–1],

m

design

, design mass flow [m3/s], ACH, Air changes per hour, ANFIS, Adaptive neuro fuzzy inference system, ASHRAE, American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers, BES, Building Energy Simulation, CFD, Computational fluid dynamics, CO2 concentration, CVRMSE, Coefficient of variance of the root mean square error, DCV, Demand controlled ventilation, Demand-controlled ventilation (DCV), EBE, Energy balance equation, HVAC, Heating, ventilation, and air conditioning, Indoor air temperature, Livestock facility, M, measured value [kWh], MBE, Mean bias error, Mechanical ventilation, PLF, Part-load-factor, S, simulated value [kWh, SSE, Sum-of-squared error, VFD, Variable frequency drive, m, mass flow [m3/s], n, number of data - DOI: 10.1016/j.compag.2022.106907

💬 AI 翻訳タイトル

畜舎における需要制御換気システムの適用性評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、エネルギー効率的な機械換気制御のために、豚舎における需要制御換気（demand-controlled ventilation, DCV）の適用性を評価することである。
  • 屋内温度およびCO2濃度の予測モデルを開発し、DCV制御の適用による室内環境およびエネルギー消費挙動を解析した。
  • DCV制御を適用した場合、従来の制御方法に比べエネルギー消費は小さかったが、1時間ごとの制御では室内温度の上昇が大きく、一部区間で最大温度を超過した。
  • 15分ごとの制御では室内温度上昇およびエネルギー消費が低減したが、高外気温および家畜熱が大きい日にはエネルギー効率が低下することが明らかとなった。

(075) 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

コンピュータ流体力学によって検証された中大脳動脈狭窄症の病的血行動態

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、重篤な中大脳動脈狭窄症における病的血行動態を患者固有のコンピュータ流体力学（CFD）モデルを用いて評価することである。
  • 著者らは、浮遊血栓を伴う重度の中大脳動脈狭窄症患者を対象に、複数の抗血栓療法（抗凝固薬を含む）による治療経過を報告し、血栓消失を確認した。
  • CFD解析の結果、壁せん断応力およびせん断速度が特定の閾値未満となる重度な停滞流領域で、狭窄部遠位に血栓形成が生じることが示された。
  • これらの知見は、CFDが停滞流による血栓形成リスクの診断およびICAD（intracranial arterial disease）患者における遠位塞栓症予防のための抗凝固薬効果予測に有用である可能性を示唆する。

(076) Salimi Ashkezari [9]

📕 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

破裂しやすい小型かつ規則的な形状の脳動脈瘤の同定

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、小型かつ規則的な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明らかにし、このサブグループにおける破裂予測モデルを開発・検証することである。
  • 1079例の7mm未満でブレブのない規則的形状動脈瘤を対象に、コンピュータ支援流体力学（CFD）に基づく血行力学的および幾何学的特徴を用いて、機械学習による破裂予測モデルの構築を行い、独立した102例で外部検証を実施した。
  • 解析の結果、強力かつ集中した流入ジェット、高速度、複雑かつ不安定な流れ、また集中・振動・不均一な壁せん断応力パターンを特徴とする血行力学的環境が、破裂と関連していた。
  • これらの血行力学的および形態学的特徴に基づく機械学習モデルは、外部検証データセットにおいてAUC 0.84という良好な性能を示し、小型で規則的な形状を有する動脈瘤の破裂リスク特定に有用であることが示された。

(077) Jickling [9]

📕 書誌情報

Progression of cerebral white matter hyperintensities is related to leucocyte gene expression.

Glen C Jickling, Bradley P Ander, Xinhua Zhan, Boryana Stamova, Heather Hull, Charles DeCarli, Frank R Sharp

Brain, 2022 Sep 14

💬 AI 翻訳タイトル

脳白質高信号域 (white matter hyperintensities) の進展は白血球遺伝子発現と関連する

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳白質高信号域の進展と血液中白血球の遺伝子発現との関連を評価し、認知機能低下への新たな治療標的の可能性を検討することである。
  • 認知障害を訴える166名の被験者に対し、ベースライン及び中央値5.9年間の定期的な脳MRI撮像により白質高信号域の体積変化を測定し、ベースライン時の静脈血による全ゲノム遺伝子発現をRNAシークエンシングで解析した。
  • その結果、白質高信号域体積の年間変化率と関連する148個の遺伝子が同定され、これらは内皮機能障害、細胞外マトリックス再構築、脱髄・再髄鞘化変化、炎症、虚血応答などの経路に関与していた。
  • 白質高信号域の進展はこれらの遺伝子群と関連し、末梢炎症の進行速度への影響や認知機能低下への寄与について、今後の更なる検討が必要である。

(078) Lampropoulos [3]

📕 書誌情報

Hemodynamics of anterior circulation intracranial aneurysms with daughter blebs: investigating the multidirectionality of blood flow fields.

Dimitrios S Lampropoulos, Ioannis D Boutopoulos, George C Bourantas, Karol Miller, Petros E Zampakis, Vassilios C Loukopoulos

Comput Methods Biomech Biomed Engin, 2023 Jan

  • Keywords: Intracranial aneurysms, anterior circulation, computational fluid dynamics, daughter blebs, hemodynamics

  • DOI: 10.1080/10255842.2022.2048374

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 3
    • FWCI: 0.53
    • Citation Percentile: 81.89

  • PubMed

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💬 AI 翻訳タイトル

daughter bleb（分葉構造）を有する前方循環型脳動脈瘤における血行動態：血流場の多方向性の検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、daughter bleb（分葉構造）を有する未破裂前方循環型脳動脈瘤（intracranial aneurysms, IAs）における血流場の多方向性を調査することである。
  • 患者固有の前方循環型未破裂IAs 12例を対象に、スペクトル/hp要素法フレームワークNektar++を用いて三心周期の血流シミュレーションを行い、時間平均壁せん断応力（TAWSS）、オシレーターせん断インデックス（OSI）、相対滞留時間（RRT）、時間平均クロスフローインデックス（TACFI）を算出した。
  • CFDシミュレーションの結果、大多数の血管モデルで複雑な瘤内流れパターンが形成され、特にdaughter bleb部位において低値かつ高振動性の壁せん断応力（WSS）が認められた。
  • RRTおよびTACFIの分布からも、多方向で乱れた血流場の存在が明らかとなり、daughter blebを有するIAsが破裂リスク増大と関連する可能性が示唆された。

(079) Liu [6]

📕 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然発症基底核出血と関連している

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、中大脳動脈（MCA）の幾何学的特徴と自然発症基底核出血（intracerebral haemorrhage, ICH）との関連性を検討することであった。
  • 本研究は後ろ向き観察研究であり、CTにより一側性自然発症基底核ICHが確認された158例を対象に、臨床データと画像データを抽出・解析し、MCAの幾何学的特徴およびそれらと基底核ICHとの関連を調査した。
  • 解析の結果、患側MCAは対側と比較してM1近位/遠位径比の増大、M1/M2角および分岐角の減少など、特有の幾何学的特徴を示し、これらの特徴が基底核ICHと有意に関連していた。
  • これらの血管構造的特徴は血管壁圧や剪断応力の増大に寄与し、最終的に出血に至るメカニズムとして、MCA幾何学的特徴が基底核自発性ICHの発症リスクに重要な役割を果たすと結論付けられた。

(080) Xu [8]

📕 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

  • Keywords: computational fluid dynamics, hemodynamics, intracranial aneurysms, morphology, proximal anterior cerebral artery (A1 segment)

  • DOI: 10.3389/fnagi.2022.835373

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 8
    • FWCI: 1.456
    • Citation Percentile: 63.98

  • PubMed

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  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

近位前大脳動脈A1セグメント動脈瘤破裂の形態学的および血行動態学的リスク因子

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、A1セグメント動脈瘤の臨床的リスク因子、形態学的特徴、および血行動態学的特徴を分析することにより、破裂リスク因子を検討することである。
  • 2010年1月から2020年3月までにA1セグメント動脈瘤を呈した49例（破裂例23例および未破裂例26例）を対象に後ろ向きに登録し、臨床的リスク因子や動脈瘤の形態、血行動態指標に関して多変量回帰解析を行った。
  • 破裂群は未破裂群と比較して有意に大きいサイズ、アスペクト比（AR）、サイズ比（SR）、ボトルネック指数（BN）、ドームネック比（DN）、およびオシレーターせん断応力指数（OSI）を示し、また正規化壁せん断応力（NWSS）は有意に低かった。
  • 多変量解析の結果、SRの上昇（オッズ比 3.672, P = 0.003）およびNWSSの低下（オッズ比 0.474, P = 0.01）のみがA1セグメント動脈瘤破裂の独立したリスク因子であり、これらの指標は臨床的な治療方針決定の参考になると考えられる。

(081) Nada [1]

📕 書誌情報

A Finite Element-Based Analysis of a Hemodynamics Efficient Flow Stent Suitable for Different Abdominal Aneurysm Shapes.

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

J Biomech Eng, 2022 Sep 01

  • Keywords: COMSOL multiphysics, abdominal aortic aneurysm, computational fluid dynamics, finite element analysis, hemodynamics

  • DOI: 10.1115/1.4053999

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 1
    • FWCI: 0.226
    • Citation Percentile: 46.98

  • PubMed

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  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

異なる腹部動脈瘤形状に適した血行動態効率的フローステントの有限要素法による解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、提案されたフローステント（proposed flow stent, PFS）が異なる腹部動脈形状に及ぼす影響を検討することである。
  • このために、計算流体力学（computational fluid dynamics, CFD）法を用いた有限要素モデルを構築し、動脈瘤閉塞および破裂評価における重要な指標（流速、圧力、壁面せん断応力（wall shear stress, WSS）、およびWSS関連指標）によってPFS介入の血行動態効率を評価した。
  • シミュレーションの結果、PFS介入は高い流量を保持しつつ、動脈瘤嚢内の不規則な渦流の発生を軽減し、動脈瘤嚢内の流速を55～80％、時間平均壁面せん断応力（time-averaged wall shear stress, TAWSS）を42～53％低下させることが示された。
  • これらの結果は、PFSの適用により、血栓形成を促進し最終的に動脈瘤の吸収を導く効果的な治癒機構が得られる可能性を示唆している。

(082) Niederreiter [36] ⭐

📕 書誌情報

Complement Activation via the Lectin and Alternative Pathway in Patients With Severe COVID-19.

Janina Niederreiter, Christine Eck, Tajana Ries, Arndt Hartmann, Bruno Märkl, Maike Büttner-Herold, Kerstin Amann, Christoph Daniel

Front Immunol, 2022

💬 AI 翻訳タイトル

重症COVID-19患者におけるレクチン経路および代替経路を介した補体系活性化

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、重症COVID-19患者における肺および腎臓での補体系（complement system）活性化の局所的な蓄積を特徴付けることである。
  • 免疫組織化学法を用いて、COVID-19により死亡した38例の患者の肺および腎臓でC1q、MASP-2、因子D（CFD）、C3c、C3d、C5b-9の補体系因子、ならびにMPO陽性好中球とウイルス粒子の沈着を解析し、組織障害の程度と補体系沈着との相関も評価した。
  • その結果、COVID-19患者の肺ではレクチン経路および代替経路を介した補体系沈着が顕著に認められ、これらは主に肺胞中隔やヒアリン膜、肺胞腔内に分布しており、腎臓でも主にレクチン経路を介した補体系沈着が増加していた。
  • 結論として、SARS-CoV-2感染によって死亡した患者では肺および腎臓で補体系活性化が認められ、この現象は全身性の炎症応答悪化に関与している可能性があり、補体系阻害がCOVID-19における組織障害予防の有望な治療戦略となることが示唆された。

(083) Pravdivtseva [6]

📕 書誌情報

Influence of Spatial Resolution and Compressed SENSE Acceleration Factor on Flow Quantification with 4D Flow MRI at 3 Tesla.

Mariya S Pravdivtseva, Franziska Gaidzik, Philipp Berg, Patricia Ulloa, Naomi Larsen, Olav Jansen, Jan-Bernd Hövener, Mona Salehi Ravesh

Tomography, 2022 Feb 10

  • Keywords: 4D flow MRI, compressed sensing, flow, intracranial aneurysm, intracranial vessels, partial volume effect

  • DOI: 10.3390/tomography8010038

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 6
    • FWCI: 1.163
    • Citation Percentile: 80.34

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

空間分解能およびCompressed SENSE加速因子が3テスラにおける4次元フローMRIでのフロー定量に及ぼす影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、3テスラにおける小血管内での4次元(4D)フローMRIを用い、空間分解能およびCompressed SENSE（CS-SENSE）加速因子がフロー定量に与える影響を評価することである。
  • 方法として、内径2、3、4、5 mmのシリコンチューブを用いて、4DフローMRI（CS因子2.5, 4.5, 6.5, 13およびボクセルサイズ0.5, 1, 1.5 mm³）による測定値を、2DフローMRIおよびフローセンサーと比較検証した。また、動脈瘤モデルでは4DフローMRIと計算流体力学（CFD）で得られた速度場を比較した。
  • その結果、フローセンサー、2DフローMRIおよび4DフローMRIの間には強い相関（rho > 0.94）が認められ、1血管径あたり7ボクセル未満の場合は2DフローMRIの5%以上のフロー過大評価が発生した。CS因子2.5および4.5ではフロー誤差とボクセル数に負の相関（rho = -0.81）が認められ、CS因子の増加によるフロー率の有意差はなかったが、CS因子増加に伴う誤差増加傾向が示唆された。
  • 結論として、CS因子2.5～4.5は、フロー率および速度の精確な定量を維持しつつ、空間あるいは時間分解能の向上に有用と考えられ、また標準化のため血管径あたりのボクセル数を報告することが推奨される。

(084) Uchiyama [1]

📕 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

💬 AI 翻訳タイトル

4D-DSAからの患者固有境界条件の抽出および脳動脈瘤に対するCFDシミュレーションへの影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、四次元デジタルサブトラクション血管造影（4D-DSA）画像から脈波周期や血流速度といった患者固有の流入条件を抽出する新しい技術を開発し、その妥当性を実験的に検証することである。
  • 提案手法により抽出された値と実測値との最大誤差は14.3%であった。
  • 本手法を用いた血流シミュレーションにより、速度、正規化壁せん断応力（wall shear stress）、および圧力損失係数（pressure loss coefficient）に関して、それぞれ約400%、150%、50%の最大差が一般的な流入条件と比較して認められた。
  • これらの結果は、動脈瘤の血行動態を正確に再現するためには、患者固有の条件を適用することが極めて重要であることを示唆している。

(085) 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

  • Keywords: Anterior cerebral aneurysms, bifurcation aneurysm, computational fluid dynamics, geometric characterization of aneurysms, hemodynamics

  • DOI: 10.1177/09544119221082420

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 1
    • FWCI: 0.182
    • Citation Percentile: 45.44

  • PubMed

  • Google Scholar
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💬 AI 翻訳タイトル

近位前大脳動脈瘤の血行動態的影響：後方突出型への注意喚起

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、後方突出型脳動脈瘤における破裂リスクの生体力学的メカニズムを解明することである。
  • 臨床データに基づき三次元的な脳動脈瘤モデルを構築し、部位、位置、大きさ、および形状が血流速度、圧力、壁面せん断応力（wall shear stress, WSS）に及ぼす影響を数値解析により比較した。
  • 解析の結果、後方に突出した小型瘤でも瘤頸部近傍に局所高圧や応力集中を伴う異常な血行動態が認められ、特に近位A1部位および楕円体形状では局所応力がさらに増加することが示された。
  • 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力学的機序を示唆しており、小型瘤であっても早期かつ的確な診断と迅速な治療介入が臨床転帰の改善に重要であることを強調する。

(086) Winkler [23] ⭐

📕 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

脳血管奇形の分子プロファイリングのための血管内生検

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、開頭手術を行うことなく、ヒト脳動静脈奇形（bAVM）の分子プロファイリングを可能にする血管内生検法の有用性を評価し、流体力学的（CFD）解析と組み合わせて分子生物学的変化を明らかにすることである。
  • 成人未破裂bAVM患者を対象として、脳血管造影下で血管内生検およびCFD解析を実施し、外科的切除標本および連続する動脈から細胞を採取後、イルミナHiSeq 4000によるRNAシーケンス（RNAseq）とRT-qPCRによる遺伝子発現解析を行った。
  • 血管内生検は4例で合併症なく成功し、bAVM病変部で106個の差次的発現遺伝子（DEGs）が同定され、Ras-MAPKシグナル伝達経路の異常（p < 0.05）など疾患関連カスケードへの関与が示され、CFD解析で壁面せん断応力と炎症性経路の活性化との相関も確認された。
  • 血管内生検により、従来の開頭手術標本と同等の包括的な分子プロファイリングが可能であり、これによりbAVMの個別化治療（precision medicine）に向けた新たな臨床応用の展開が期待される。

(087) Goodarzi Ardakani [11]

📕 書誌情報

A porosity model for medical image segmentation of vessels.

Vahid Goodarzi Ardakani, Alberto M Gambaruto, Goncalo Silva, Ricardo Pereira

Int J Numer Method Biomed Eng, 2022 Apr

  • Keywords: aortic arch, cerebral aneurysm, computational fluid dynamics, medical image segmentation, nasal cavity, porous medium, velocity thresholding, viscous resistance

  • DOI: 10.1002/cnm.3580

  • Article

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    • Cited by: 11
    • FWCI: 1.471
    • Citation Percentile: 99.99 🌟

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💬 AI 翻訳タイトル

血管の医用画像セグメンテーションのための多孔質モデル

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、物理モデルに基づいた医用画像の血管セグメンテーション手法を開発することである。
  • 提案手法では、画像の濃淡強度からボクセル部分体積を推定し、多孔質媒質のアナロジーとして三次元計算領域を作成し、非圧縮性流体の流れを数値シミュレーションすることにより速度場を求め、目標物体表面は速度の等値面として抽出される。
  • この手法を脳動脈瘤、鼻腔、そして大動脈弓のCT画像データに適用し、動脈瘤では従来法や手動セグメンテーションとの比較、また感度解析や、得られた形状に基づく CFD シミュレーションによる評価を実施した結果、ノイズの多い領域でも有効に目標物体を抽出できることが示された。
  • 本手法はユーザやモデリング選択の影響に対して安定性を示し、得られた幾何形状およびCFD解析結果が実際の臨床的・工学的解析に十分に代表的・有用であることを明らかにした。

(088) Yang [22] ⭐

📕 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）ベース深層学習モデルを用いた脳動脈瘤破裂リスク予測

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、血行動態パラメータに基づいた新規深層学習モデルを用いて、脳動脈瘤の破裂リスク予測の新たな方法を提案することである。
  • 123症例の脳動脈瘤を対象に、計算流体力学（CFD）および流体-構造連成（FSI）解析で得られた血行動態パラメータを画像化し、独自のデータ拡張法で生成した53,136枚の画像データを用いて畳み込みニューラルネットワーク（CNN）を訓練した。
  • 壁面せん断応力（WSS）または応力（strain）のみを用いたモデルは予測性能が限定的であったが、両者の組み合わせ画像を用いたモデルではROC曲線下面積（AUC）0.883、感度0.81、特異度0.82と高い予測精度を示した。
  • 本研究の結果、WSSおよび応力を組み合わせた画像を入力とするCNNベースの深層学習アルゴリズムは、脳動脈瘤の破裂リスク予測において有効性と高い予測精度を有することが示唆された。

(089) Zhang [8]

📕 書誌情報

How to perform intra-aneurysmal coil embolization after Pipeline deployment: a study from a hemodynamic viewpoint.

Mingqi Zhang, Zhongbin Tian, Yisen Zhang, Ying Zhang, Kun Wang, Xiaochang Leng, Xinjian Yang, Jianping Xiang, Jian Liu

J Neurointerv Surg, 2023 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

Pipeline留置後の脳動脈瘤内コイル塞栓術の実施方法：血行力学的観点からの検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、Pipeline塞栓デバイス（PED）留置後におけるコイル併用療法の最適な使用戦略を血行力学的視点から明らかにすることである。
  • 患者固有の脳動脈瘤モデルと有限要素解析を用いて、PED留置後の理想的なコイル充填率を決定し、各治療段階ごとの血流速度の変化比を計算・解析した。
  • PED留置後に動脈瘤内流速は有意に減少し（15.3 vs 10.0 cm/s, p<0.001）、さらに第1コイル挿入後も大きく減少したが、コイル充填率が7.06%に達すると、追加コイルによる血行力学的効果は認められなかった。
  • したがって、PED留置後の補助的コイル塞栓は血行力学的環境を改善するが、高密度充填は不要であり、平均7.06%または第2コイル挿入時点で血行動態は安定化することが示唆された。

(090) 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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    • 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、症例報告を通じて脳動脈瘤（IA）の形成および進展過程における血行動態（hemodynamics）の変化を検討し、その基礎となるメカニズムを解析することである。
  • 二例の実患者のIA発症から進展までの経過を、医用画像に基づく数値流体力学（CFD）シミュレーションを用いて評価した。
  • その結果、IAの形成および進展は動的な血行動態変化を伴うことが示され、特に高速の集中ジェット流、渦構造を有する血流、極めて高い壁面せん断応力（WSS）、急峻な壁面せん断応力勾配（WSSG）がIA形成と関連し、複雑な多渦流は成長前のIA、低WSSや極端な不安定かつ複雑な流線は破裂と関連し得ることが示唆された。
  • 本研究は、IAの形成および進展に関する理論的な血行動態メカニズムへの新たな知見を示したが、サンプル数が少ないため本結果は予備的かつ探索的なものと考えられる。

(091) 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

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    • Cited by: 16
    • FWCI: 2.73
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💬 AI 翻訳タイトル

複数性頭蓋内動脈瘤の破裂に関連する形態学的および血行動態的特徴

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、患者要因とは無関係に複数性頭蓋内動脈瘤の破裂と関連する形態学的および血行動態的因子を特定し、動脈瘤破裂リスク評価のための統計モデルを確立することであった。
  • デジタルサブトラクション血管造影（DSA）データに基づく104例のミラー型頭蓋内動脈瘤に対して、三次元再構築および計算流体力学（CFD）シミュレーションを用い、21項目の形態学的・血行動態的パラメータを算出し、多変量ロジスティック回帰分析により独立リスク因子を特定し、予測モデルを構築した。
  • 破裂と未破裂動脈瘤間で19項目中15項目に有意差が観察され、ブレブ形成、頸部幅（ネック幅）、サイズ比（size ratio）が独立リスク因子であり、これらを基にした予測モデルはAUC値0.901の高い識別能を示し、検証コホートにおいても感度100%、特異度88.46%の高い予測性能を示した。
  • ブレブ形成、頸部幅、サイズ比は動脈瘤破裂状態と独立して関連しており、本予測モデルは高破裂リスク動脈瘤の同定に資する可能性がある。

(092) Moerman [9]

📕 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

  • Keywords: Cerebral vessels, Fluid Structure Interactions, Hyperelastic, Image-based modelling, Non-Newtonian Flow

  • DOI: 10.1016/j.jbiomech.2021.110896

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    • Cited by: 9
    • FWCI: 1.589
    • Citation Percentile: 82.69

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💬 AI 翻訳タイトル

患者特異的脳血管流体-構造連成モデルの開発

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、医用画像から高解像度の患者特異的有限要素解析（FEA）／数値流体力学（CFD）／流体-構造連成（FSI）モデルを自動生成するカスタマイズされたプラットフォームを開発することである。
  • 方法として、臨床画像から高解像度かつ自動化された患者特異的FEA/CFD/FSIモデルを作成し、閉塞性脳血管の流体-構造連成解析を初めて実施した。
  • その結果、血栓閉塞は血流障害だけでなく、血管ネットワークの幾何学的形態やひずみ分布を著しく変化させ、特に閉塞されたM2セグメントにおいて軸方向の伸長が生じることが示された。
  • 本研究で提示された新規の計算手法は、今後、臨床診断ツールや血栓除去（thrombectomy）デバイス設計のプラットフォームとして発展させることが可能である。

(093) Hu [1]

📕 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画像に基づく鏡像性脳動脈瘤の破裂リスクに対する形態学的および血行動態学的解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、CT血管造影を用いて鏡像性脳動脈瘤（mirror intracranial aneurysms: MIAs）の形態学的および血行動態学的特徴を比較し、破裂リスク因子を明らかにすることであった。
  • 29例58個のMIAsに対し、臨床データの収集ならびに計算流体力学（CFD）解析を実施し、圧力（P）、壁面せん断応力（WSS）、壁面せん断応力勾配（WSSG）、振動せん断指数（OSI）等のパラメータを取得した後、これらの変異係数（CV）に基づく指標間の群間比較および条件付きロジスティック回帰解析を行った。
  • その結果、破裂したMIAs群では最大径、頸部幅、サイズ比が有意に大きく、さらに破裂側でWSSCVおよびWSSGCVが高く、PCVが低い傾向を示した（いずれもP<0.05）。
  • ロジスティック回帰解析から、動脈瘤囊内の高WSSGCVが鏡像性脳動脈瘤破裂の独立した危険因子であり、これらのパラメータがMIAsの破裂性評価に有用であることが示唆された。

(094) Khani [28] ⭐

📕 書誌情報

Human in silico trials for parametric computational fluid dynamics investigation of cerebrospinal fluid drug delivery: impact of injection location, injection protocol, and physiology.

Mohammadreza Khani, Goutham Kumar Reddy Burla, Lucas R Sass, Ostin N Arters, Tao Xing, Haiming Wu, Bryn A Martin

Fluids Barriers CNS, 2022 Jan 28

  • Keywords: Biofluid mechanics, Biomechanics, Central nervous system, Cerebrospinal fluid, Cisterna magna drug delivery, Computational fluid dynamics, In vitro model, Intrathecal drug delivery, Magnetic resonance imaging, Multiphase solute transport, Ventricular drug delivery

  • DOI: 10.1186/s12987-022-00304-4

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    • Cited by: 28
    • FWCI: 3.842 ⭐
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💬 AI 翻訳タイトル

パラメトリック計算流体力学による脳脊髄液薬剤送達のin silicoヒト試験：注入部位、注入プロトコルおよび生理学的要因の影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脊髄内（intrathecal）薬剤送達における注入部位、注入プロトコルおよび生理学的要因が、脳脊髄液（CSF）内の薬剤分布に与える影響を、計算流体力学（CFD）およびin vitro実験を用いて評価することである。
  • 解剖学的に理想化したヒトCSF系モデルを用い、腰椎穿刺（LP）、大槽（CM）、脳室内（ICV）などの注入部位、注入速度・注入量・フラッシュ量、さらには心拍や呼吸によるCSFストロークボリューム変動をパラメトリックに解析した。
  • CMおよびICVからの注入は、他の条件と比較し、脳領域におけるAUC（area under the curve）を約100倍増加させ、注入量やフラッシュ量の増加も一定の効果を示したが、ボーラス速度の増大は脳への薬剤暴露を改善しなかった。
  • 本研究の計算モデルは、CSF注入プロトコルをin silicoで評価する新たなツールとなり、注入部位が薬剤分布に与える影響がボーラス速度・量・フラッシュ量よりも大きく、脳領域への治療的薬剤送達最適化のためにプロトコル変更の重要性を示唆する。

(095) MacDonald [7]

📕 書誌情報

Spectral Bandedness in High-Fidelity Computational Fluid Dynamics Predicts Rupture Status in Intracranial Aneurysms.

Daniel E MacDonald, Mehdi Najafi, Lucas Temor, David A Steinman

J Biomech Eng, 2022 Jun 01

💬 AI 翻訳タイトル

高精度数値流体力学におけるスペクトル帯域性が脳内動脈瘤の破裂状態を予測する

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、動脈瘤におけるスペクトル帯域性（harmonic flow instabilities）の定量化と可視化手法を新たに開発し、この指標が破裂状態と関連するかを検討することである。
  • 方法としては、50例の分岐型脳動脈瘤の高精度CFDデータセットを用い、音響処理技術を応用してスペクトル帯域性指標（SBI）を算出し、先行研究で用いられた既存の破裂関連指標とも比較した。
  • その結果、SBIは破裂状態と有意に関連し（AUC＝0.76、p＝0.002）、特異度79%、感度65%という予測精度を示し、三次元流体可視化では高SBI領域が強い壁近傍の流入ジェットや渦放出・フラッター現象と対応していた。
  • 結論として、サイクル内の協調的な流れ不安定性は流体力学的振動機序を介して動脈瘤壁の進行性劣化に寄与する可能性があり、高精度CFDにおいてこれらが観察されない場合、破裂リスクの低い脳動脈瘤の同定に有用であると考えられる。

(096) Uchiyama [4]

📕 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: 10.3233/THC-213216

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    • Cited by: 4
    • FWCI: 0.707
    • Citation Percentile: 81.89

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💬 AI 翻訳タイトル

患者特異的血液特性がフローディバーター留置脳動脈瘤の数値流体力学シミュレーションにおいて果たす役割

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、フローディバーター（FD）ステントが留置された脳動脈瘤における患者特異的血液特性（PSBP）が数値流体力学（CFD）シミュレーションに及ぼす血行動態的影響を調査することである。
  • 12名の患者を対象に血液の密度および粘度を測定し、測定したPSBPおよび文献より引用した非患者特異的血液特性（non-PSBP）を用いてCFDシミュレーションを実施し、動脈瘤内の平均血流速度および壁面せん断応力（wall shear stress）を算出し、二つのシミュレーションパターンを比較した。
  • FDステント未留置時は血流速度および壁面せん断応力の変化率が平均2.93％および3.16％であったのに対し、FDステント留置時にはそれぞれ平均11.1％および9.06％へと増加した。
  • FDステント留置動脈瘤のCFDシミュレーションにおいてPSBPを考慮した場合の血行動態パラメータの変化は無視できず、適切な血行動態環境を得るためにはPSBPを用いることが推奨される。

(097) Liu [11]

📕 書誌情報

Stability of unruptured intracranial aneurysms in the anterior circulation: nomogram models for risk assessment.

Qingyuan Liu, Xinyi Leng, Junhua Yang, Yi Yang, Pengjun Jiang, Maogui Li, Shaohua Mo, Shuzhe Yang, Jun Wu, Hongwei He, Shuo Wang

J Neurosurg, 2022 Sep 01

  • Keywords: hemodynamics, multidimensional predictive model, nomograms, stability, unruptured intracranial aneurysm, vascular disorders

  • DOI: 10.3171/2021.10.JNS211709

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    • Cited by: 11
    • FWCI: 2.002
    • Citation Percentile: 99.99 🌟

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💬 AI 翻訳タイトル

前方循環における未破裂脳動脈瘤の安定性：リスク評価のためのノモグラムモデル

💬 AI 要約

  • 未破裂脳動脈瘤（intracranial aneurysms, IAs）の病変安定性は、治療方針決定において極めて重要である。
  • 本研究では、前方循環に存在する未破裂IAs患者を前向きに登録し、臨床データ、動脈瘤の形態学的特徴、患者固有の計算流体力学（computational fluid dynamics, CFD）解析による周囲血行動態指標を用いて、2年間の動脈瘤破裂または増大リスクを予測する多次元ノモグラムモデルを開発した。
  • 主コホートにおいて高血圧、動脈瘤部位、不整形、サイズ比、正規化平均壁面せん断応力および相対在住時間が2年間の動脈瘤安定性に独立して関連し、臨床・形態・血行動態因子（C+M+Hノモグラム）を含むモデルが最も高い予測精度（c統計量0.94）を示した。
  • 血行動態指標は保守的治療された未破裂脳動脈瘤の2年安定性に対する有用な予測因子であり、多次元ノモグラムは従来のリスク予測スコアよりも有意に高い予測精度を有する。

(098) 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注入用空気絶縁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を目的とした動脈内選択的冷却注入（IA-SCI）において、カテーテル経路上で輸液が加温される問題を解決するため、熱抵抗性を高めた新規空気絶縁カテーテルを設計・製造し、その特性を評価することである。
  • 本研究では、押出成形技術を用いて空気絶縁カテーテルを作製し、数値流体力学（CFD）に基づいた熱・血液力学モデルによりカテーテルの熱伝導特性を評価し、市販の血管内カテーテルと比較してin vitro実験を実施した。
  • 空気絶縁カテーテルを通した4°Cの注入液（20 ml/min）の末端温度は14.2°C±0.2°Cであり、市販カテーテルの30°Cに比べて有意に低かった。また、人工循環系の中大脳動脈内の模擬血液（56%グリセリン+44%再蒸留水, 37°C）は本カテーテルにより29.7°C±0.1°Cまで冷却された。
  • さらに、生体熱伝達数理モデルによる脳組織の冷却過程の推定では、注入開始から1分以内に2°Cの温度低下が認められた。これらの結果より、本空気絶縁カテーテルはin vitroにおいて高い冷却効率を示し、治療的低体温法に用いるカテーテルとして有望であることが示唆された。

(099) Li [5]

📕 書誌情報

In Silico Study to Enhance Delivery Efficiency of Charged Nanoscale Nasal Spray Aerosols to the Olfactory Region Using External Magnetic Fields.

Benjamin Li, Yu Feng

Bioengineering (Basel), 2022 Jan 16

💬 AI 翻訳タイトル

外部磁場を用いた有電荷ナノスケール鼻腔スプレーエアロゾルの嗅上皮領域送達効率向上に関するインシリコ研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、中枢神経系疾患治療のために鼻腔スプレーによる薬剤を嗅上皮領域へ効率的に送達する方法を明らかにすることである。
  • 方法として、計算流体力学（CFD）を用い、有電荷粒子に外部磁場を適用した場合の薬剤沈着への影響や、粒子空気力学的径、射出速度・角度・位置、磁場強度・方向など複数パラメータの影響を総合的に解析した。
  • 解析の結果、粒子空気力学的径、射出位置、磁場強度が密接に関連し、これらの特定の組み合わせにより均一な射出や磁場非適用時と比較して嗅上皮への薬剤送達効率が65倍以上向上することが示された。
  • 本研究の知見は、最適な送達効率を達成するためのパラメータ統合の指針を示し、嗅上皮への薬剤送達戦略の学術的進展に寄与すると考えられる。

(100) Wu [3]

📕 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: 10.21037/qims-21-337

  • Article

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    • Cited by: 3
    • FWCI: 0.333
    • Citation Percentile: 60.46

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💬 AI 翻訳タイトル

磁気共鳴血管造影を基盤とした計算流体力学由来の血行動態は、アテローム性中大脳動脈狭窄における機能的転帰と関連する

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、磁気共鳴血管造影（MRA）を基盤とした計算流体力学（CFD）モデルを用いて、アテローム性中大脳動脈（MCA）狭窄患者におけるfluid-attenuated inversion recovery（FLAIR）血管高信号（FVH）、血行動態、および機能的転帰との関連性を検討することであった。
  • 50～99％のMCA狭窄を有する120例を対象に、臨床データとCFDによる血行動態パラメータを多変量ロジスティック回帰分析およびAUC評価を通じて、機能的転帰（3ヶ月後modified Rankin Scale）との関連性を解析した。
  • その結果、入院時NIHSS、血圧高値、脂質異常症、治療前の壁せん断応力比（WSSRbefore）およびWSSRの差分が機能的転帰と独立して関連し、血行動態パラメータを含めたモデルではAUCが臨床変数のみのモデルより有意に高いことが示された（全てP<0.05）。
  • アテローム性中大脳動脈狭窄患者において、FVHは機能的転帰と関連しない一方で、血行動態パラメータは転帰予測モデルにおいて重要性が高く、臨床的意義が示唆された。

(101) Kim [14]

📕 書誌情報

Intracranial atherosclerosis: Review of imaging features and advances in diagnostics.

Song J Kim, David J Schneider, Edward Feldmann, David S Liebeskind

Int J Stroke, 2022 Jul

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内アテローム性動脈硬化症：画像所見のレビューおよび診断技術の進歩

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、虚血性脳卒中の主因である頭蓋内アテローム性動脈硬化症の画像診断法に関する最近の進歩を概説することである。
  • 方法として、本レビューでは初期の主要研究および最先端の画像診断技術に関する最新の研究成果を整理し、多様な画像モダリティにわたる頭蓋内アテローム性動脈硬化症の特徴をまとめている。
  • 結果として、従来のコンピュータ断層血管造影（CTA）や磁気共鳴血管造影（MRA）が狭窄（stenosis）評価の中心であったが、高分解能MRA、定量的MRA、計算流体力学（computational fluid dynamics）などの新しい技術により、多様な病態生理メカニズムの解明が進んでいる。
  • 結論として、非狭窄性頭蓋内動脈硬化症の早期検出が二次予防の最適化に重要であり、進歩した画像・解析技術が診断精度と疾患理解の向上に寄与している。

(102) 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

  • Article

  • OpenAlex

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

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💬 AI 翻訳タイトル

血行動態ストレスが動脈分岐頂点において前交通動脈瘤の発生を誘発する

💬 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）動脈瘤形成と関連する血行動態ストレスを調査することである。
  • 20例のAcom動脈瘤患者および20例の対照被験者から得られた前大脳動脈（ACA）分岐部の三次元形状を基に、総圧力、動圧、壁面せん断応力（WSS）、渦度、歪み速度といった血行動態パラメータをCFD解析によって定量評価した。
  • 分岐頂点の直撃流入中心では総圧力が最大となるが、直ぐに娘枝方向に向かって減少し、逆に動圧、WSS、渦度、歪み速度は中心で最小ながら娘枝で急激に増加してピークとなった；さらにAcom動脈瘤を有する患者では分岐角度が有意に大きく（P<0.001）、瘤の大部分はより小さい娘枝またはA1セグメントと小さい角度をなす娘枝に偏位しており、これらの部位で血行動態ストレスも高かった（P<0.05）。
  • Acom動脈瘤の形成後、瘤ドーム上の血行動態ストレスは形成初期部位（仮想的に瘤を除去した部位）と比較して有意に減少しており（P<0.001）、Acom動脈瘤の形成には局所的に異常に増強された血行動態ストレスの低減が密接に関連していることが示された。

(103) 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

  • Article

  • OpenAlex

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

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💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤の発症に関する数値流体力学的解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤の発症に関連する血行動態学的因子を、発症前後の血管撮影画像を用いて明らかにすることである。
  • 方法として、他部位に既存の脳動脈瘤を有し、追跡調査を受けた患者のうち、新たに発症した de novo 動脈瘤10例を同定し、発症前の画像から血管形態を再構築し、さらに非瘤性部位34箇所を対照として CFD（数値流体力学）解析を実施した。
  • 解析の結果、全ての de novo ケースにおいて、動脈瘤発症部位は最も高いウォール・シア・ストレス・ダイバージェンス（WSSD）点に一致し、また圧力損失係数（PLc）も有意に高かった（p < 0.01）。
  • これらより、分岐部頂点での血流衝突や渦流を伴う二次流による血管壁の高い引張力および全圧力損失が、動脈瘤発症リスクの増大に寄与する可能性が示唆される。

(104) 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

新規第二世代フローダイバーターであるDerivo塞栓デバイスを用いて治療された頭蓋内動脈瘤における血行動態的特徴と臨床転帰

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、新規第二世代フローダイバーターステントであるDerivo塞栓デバイスによって治療された動脈瘤に対して、血行動態的特徴と臨床転帰の関連性を、数値流体力学(Computational Fluid Dynamics; CFD)を用いて検討することである。
  • 2017年から2019年までの間に2施設でレトロスペクティブに収集されたデータを用い、該当する17例に対してCFD解析および治療後6か月のデジタルサブトラクション血管造影によるO'Kelly-Marottaグレード評価を行い、完全閉塞例と残存例で血行動態・形態学的パラメータを統計的に比較した。
  • 完全閉塞例では、動脈瘤内を通過する血流に伴うエネルギー損失（energy loss per volume）が有意に大きく、残存例では流入濃度指標（inflow concentration index）が有意に大きく、流入面積率（inflow area ratio）が有意に低いことが明らかとなった（いずれもP < 0.05）。
  • 本CFD解析の結果、動脈瘤完全閉塞の判定には、動脈瘤通過血流に伴うエネルギー損失及び動脈瘤への集中流入が最も重要な因子であることが示唆され、Derivoデバイス治療後の臨床予後予測に新たな知見を提供する。

(105) 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計算流体力学手法を組み合わせた非侵襲的頭蓋内壁剪断応力の評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、低グレード狭窄(<50%)を有するアテローム性中大脳動脈(MCA)患者および正常MCAを対象に、高解像度MRIデータと計算流体力学(CFD)を用いて構築した三次元壁剪断応力(WSS)モデルを用い、MCA壁各部位のWSSとプラーク発生部位との関連性を非侵襲的に評価することである。
  • 方法として、三次元T1強調高解像度MRIデータから再構築したCFDモデルをMRI画像の解像度および厚みに基づき三次元で位置合わせし、各部位のWSSおよびプラークの位置を解析した。
  • その結果、正常MCAでは腹側-下壁のWSSが背側-上壁よりも有意に低く、またMCA曲線の内側壁のWSSが外側壁より低いことが明らかとなった(p<0.001)。アテローム性MCAでは、プラーク形成部位においても同様に低WSS領域が認められ、WSS比(腹側-下壁/背側-上壁、内側/外側)は正常MCAよりも有意に低かった(p=0.002)。
  • 結論として、低WSSは主にMCAの腹側-下壁や曲線の内側壁で観察され、MCAアテローム形成と関連が示唆された。本研究で開発された再構築WSSモデルは、今後さらなる検証により個別化血管プロファイル評価の新たな手法となりうる。

(106) 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

全補助型LVADにおける流出グラフト埋植方向と脳塞栓症発生率のインシリコ解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、左心補助人工心臓（LVAD）のカニューレ埋植角度を調整することにより、全補助型LVAD患者における脳塞栓症リスク低減を目的とした。
  • 脈動性血行動態を、複数スケールの数値流体力学（CFD）モデルと、2〜5mmの粒子追跡用ラグランジュ法を組み合わせて三種類のカニューレ埋植条件下で解析した。
  • 血液は非ニュートン流体としてモデル化し、吻合角度による脳血流分布の変化および定常・非定常流モデル間の塞栓発生率を比較した結果、非定常モデルがより正確であることが示された。
  • 中間角度の埋植では脳塞栓症発生率が最も低く、通常角29%、浅角36%に対し11%となり、カニューレ埋植角度の最適化が脳塞栓症予防に有効であることを示した。

(107) Berod [3]

📕 書誌情報

A heterogeneous model of endovascular devices for the treatment of intracranial aneurysms.

Alain Berod, Christophe Chnafa, Simon Mendez, Franck Nicoud

Int J Numer Method Biomed Eng, 2022 Feb

  • Keywords: computational fluid dynamics, drag model, endovascular treatment, flow-diverter, heterogeneous modelling, immersed boundary method, intracranial aneurysm

  • DOI: 10.1002/cnm.3552

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 3
    • FWCI: 0.379
    • Citation Percentile: 58.29

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💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤治療用血管内デバイスの異種モデル

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、フローダイバータなどの編み込み式血管内デバイスによる脳動脈瘤治療時の血行動態を、計算コストとメッシュ生成の負担を低減しつつ、より現実的に再現する異種（heterogeneous）モデルを提案することである。
  • 提案された理論的枠組みは、デバイス線材によって生じる局所的な流れの不均一性を再現しつつ、従来の均質（homogeneous）モデルよりも少ないメモリ消費と計算時間で、流体に作用するデバイスストラットの抗力を取り入れている。
  • 本モデルは、理想化されたデバイスおよび様々な流れ・幾何学的構成で広範に検証され、さらに患者固有の脳動脈瘤症例に適用し、従来法と比較して瘤内速度と計算コストの両面で定量的に評価された。
  • 本異種モデルは、計算流体力学（CFD）と臨床応用の間のギャップを埋め、最小限の計算コストで有用な数値治療計画ツールとして、新たな時代を切り拓く可能性を示した。

(108) Williamson [18]

📕 書誌情報

Review of the Development of Hemodynamic Modeling Techniques to Capture Flow Behavior in Arteries Affected by Aneurysm, Atherosclerosis, and Stenting.

Petra N Williamson, Paul D Docherty, Sina G Yazdi, Adib Khanafer, Natalia Kabaliuk, Mark Jermy, Patrick H Geoghegan

J Biomech Eng, 2022 Apr 01

💬 AI 翻訳タイトル

動脈瘤、アテローム性動脈硬化症、およびステント留置による動脈の血流挙動を捉えるための血行動態解析手法の発展に関するレビュー

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、動脈瘤、アテローム性動脈硬化症、およびステント留置が動脈の血行動態に与える影響を把握するために開発された血行動態モデリング手法の成果と限界を概説することである。
  • 方法として、計算流体力学（CFD）やパーティクルイメージヴェロシメトリー（PIV）を利用したステント治療後の血流解析に関する既存文献を総合的に検討した。
  • その結果、CFDはステントメッシュ設計が壁近傍血流および血行動態改善に与える影響理解に大きく寄与し、PIVは主に未ステントモデルや動脈瘤内の血流挙動観察に用いられ、CFD研究の検証手法としても活用されていることが示された。
  • 結論として、各手法の成果と制約、動脈生理や境界条件、血液模擬流体の選定などが本分野の発展における重要な要素であることを明確にし、今後の血行動態解析手法の改善に向けた学術的指針を提供する。

(109) 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

理想化モデルに基づく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流体―構造連成（FSI）解析により調査することである。
  • 6種類の形状指標（DHr）が異なる紡錘状瘤モデルを用い、最大径が3.5cm、4.25cm、5cmの3段階で脈動性ニュートン流体血流と等厚の弾性血管壁を前提にシミュレーションを行った。
  • 各成長段階で壁剪断応力（WSS）やvon Mises応力指標などの指標を抽出し、最大径の進行に伴い異常低値の時間平均壁剪断応力（TAWSS）や高/低OSI領域が異なる速度で増加し、特に最大壁応力や壁変位は臨界径に近づくにつれて著しく増加することが示された。
  • 瘤が小さい段階では形状指標（DHr）が血行動態予測因子に強く影響する一方、臨界径に近づくと壁応力へのDHrの影響が顕著となり、高DHrを有する短い瘤では成長段階ごとに指標の変動が不規則であるため、定期的なモニタリングの必要性が示唆される。

(110) 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

  • OpenAlex

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

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💬 AI 翻訳タイトル

未破裂脳動脈瘤の4DフローMRIにおけ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、未破裂脳動脈瘤内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、四次元(4D)フローMRIを用いて同定することであった。
  • 40例の未破裂動脈瘤の渦コアパターンを安定、先端フラップ型安定、波状またはコイル状変形型、非可視化型の4群に分類し、9つの形態学的パラメータについて群間比較および多変量ロジスティック回帰解析を行った。
  • その結果、サイズ比（SR: size ratio）のみが渦コア不安定性に独立して有意に関連した因子であり、SRのカットオフ値は1.72（特異度0.714〜0.806、感度0.756〜0.778）であった。
  • 以上より、SRが4DフローMRIによる渦コアパターンに基づく渦コア不安定性の独立した形態学的因子であることが示され、本研究は動脈瘤破裂リスク評価への重要な学術的貢献をなす。

(111) 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の血行力学的解析：断層PIV・ステレオPIV・in vivo MRI・数値流体力学的手法の比較評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、患者特異的脳内嚢状動脈瘤における血行動態を、多様なモダリティ（in vivo 4D Flow MRI、in silico CFD、in vitroステレオPIVおよびトモグラフィックPIV）を用いて比較評価することであった。
  • ピーク収縮期に対応した定常状態下でPIV実験およびCFD解析を実施し、各手法による壁面せん断応力（WSS）および流れ場の特徴を調査した。
  • 全ての手法で流れの特徴およびWSSの大まかな分布は類似していたが、絶対的なWSS値には大きな差が観察され、特に4D Flow MRIはTomo-PIVやStereo-PIV、CFDと比較してピークWSSで2～4倍、平均WSSで1.6～2倍低い値を示した。
  • 本研究は、空間解像度の差異が各モダリティ間のWSS値の乖離の主因と考えられ、現時点の手法では動脈瘤破裂リスクの定量評価に絶対的なWSS値を用いる際には慎重な検討が必要であることを示唆するものである。

(112) 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

新規個別計算流体力学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

  • 本研究の目的は、個々の脳血管血行動態を定量的に検出できる計算流体力学（CFD）手法を開発し、血管性認知症（VaD）の評価に応用することである。
  • 方法として、磁気共鳴血管撮影（MRA）に基づく動脈形状および超音波ドプラーによる血行動態パラメータを用いて、患者固有のCFDモデルを構築し、さまざまな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。
  • その結果、皮質下血管性認知症（SVaD）患者は認知正常対照群（CNCs）と比較して、動脈出口数、脳動脈容積（CAV）、総脳血流量指数（tCBF index）が有意に低く、白質高信号（WMH）体積および総脳血管抵抗指数（tCVR index）は有意に高かった（いずれもp値<0.01）。
  • これらの血行動態指標の組み合わせはSVaD患者とCNCsを高精度（AUC=0.943）で鑑別可能であり、CFDモデルは患者ごとの血行動態変化を非侵襲的かつ容易に提供し、SVaDの病態評価において有用であることが示唆された。

(113) 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

脳動脈瘤におけるドーム内速度分布モーメントの破裂状態予測因子としての頑健性評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、従来の壁面せん断応力（WSS）解析と比較して、ドーム内血流速度分布のモーメント解析が脳動脈瘤の破裂判定において有効かを検討することである。
  • 20例の側壁型脳動脈瘤（三次元回転造影データ、破裂10例/未破裂10例）を対象に、数値流体力学（CFD）解析を実施し、独立したアイソメトリックサンプリングによる速度分布から平均・分散・歪度(skewness)・尖度(kurtosis)を算出した。
  • 速度分布モーメントのうち、歪度（2.45 vs.1.36, P=0.003）と尖度（11.83 vs.6.05, P=0.01）が破裂例で有意に高く、平均値は低かった（0.019 vs.0.038, P=0.03）；多変量解析で歪度が最も優れた破裂予測因子となり（AUC=0.88）、またWSS値と比較してモーメント値は表面形状変化（bleb除去やノイズ付加）に対して頑健性を示した。
  • 本手法は、表面形状のばらつきに影響されにくく、破裂状態鑑別能に優れる新規なアプローチであり、今後さらなる大規模研究による検証が期待される。

(114) 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

  • OpenAlex

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

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💬 AI 翻訳タイトル

脳内動脈瘤成長後の血行動態変化

💬 AI 要約

  • 未破裂脳内動脈瘤のリスク評価を正確に行うためには、破裂に至る基礎的機序の理解が重要である。
  • 本研究では、経時的MRAによって動脈瘤の成長が観察された患者を対象とし、ベースラインおよびフォローアップ画像より患者固有の血管モデルを作成し、計算流体力学（CFD）解析により血行動態特性（正規化壁面せん断応力、オシレーショナルシアーインデックス、低せん断面積）を評価した。
  • その結果、平均4年間の経過観察後、動脈瘤体積は有意に増加し、成長後の壁面せん断応力（wall shear stress）は有意に減少したが、他の血行動態パラメータには有意差は認められなかった（個々の動脈瘤においては大きな変動も観察された）。
  • 動脈瘤成長後には血行動態特性が顕著に変化し、平均的には壁面せん断応力が低下するが、各動脈瘤ごとにその変化には大きなばらつきが認められたことから、成長に伴う血行動態変化の個別性を考慮した評価が重要であることが示唆された。

(115) 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

  • PubMed

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💬 AI 翻訳タイトル

広角脳動脈分岐部頂部近傍における渦形成および関連する動脈瘤形成性横方向回転せん断応力

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、広角脳動脈分岐部頂部近傍における血流力学的環境の変化と、それが動脈壁の壁面せん断応力（WSS）パターン、特に動脈瘤形成および進展への関与を明らかにすることである。
  • 著者らは、様々な分岐角度（45°～240°）の対称および非対称パラメトリックモデルを作成し、3次元回転血管造影から得られた13例の中大脳動脈分岐（動脈瘤例7例、対照6例）に対して数値流体力学（CFD）解析を行った。
  • 結果として、分岐角度の増大に伴い、横断面内の回転流（渦）形成が生じ、頂部において新たな動脈瘤形成性の高い回転横方向壁面せん断応力（transverse rotational wall shear stress, TRWSS）およびその空間勾配（TRWSSG）の顕著な増加が示された。
  • このTRWSSは、狭角分岐では急速に減衰するが、広角動脈瘤好発分岐では遠位へと顕著に残存し、動脈瘤形成・進展に寄与する新たな血流力学的因子として臨床的介入の標的となりうることが示唆された。

(116) 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動脈瘤血行動態、形態、部位および患者集団に基づく機械学習モデルによるブレブ形成の予測

💬 AI 要約

  • 脳内動脈瘤（IA）におけるブレブ（bleb）の存在は、その不安定性や脆弱性の指標であり、本研究の目的は、血行動態、幾何学的特徴、解剖学的位置、患者集団に基づいてIAのブレブ形成を予測するモデルを開発し評価することである。
  • 2,395例のIAの横断的データを用い、計算流体力学（CFD）による血行動態・形態指標を特徴量とし、ランダムフォレスト、サポートベクターマシン、ロジスティック回帰、k-近傍法、バギングなどの機械学習アルゴリズムでブレブ形成予測モデルを訓練し、266例の独立データセットで評価を行った。
  • 最終的なモデルでは血行動態、形態、局在、多発性、形態的特徴および患者集団を含む18項目を変数として採用し、強力かつ集中した流入ジェット、高速度、複雑で不安定な流動パターン、集中・振動性・不均一な壁面剪断応力（wall shear stress）、さらに大きくより長く歪んだ形状がブレブ形成と関連した。
  • 検証データセットで最も高い性能を示したのはランダムフォレストモデル（AUC=0.82, TPR=91%, FPR=36%, 誤分類率=27%）であり、ブレブ前の動脈瘤形態が仮想的にブレブ除去した形態に類似するという前提のもと、機械学習モデルはブレブ発生リスクの高いIAを良好な精度で特定できる可能性が示されたが、さらなる前向き検証が必要である。

(117) 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

  • Article

  • OpenAlex

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

  • PubMed

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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セグメントの血管径のテーパリングと関連する

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、血管のテーパリング（狭窄）が前交通動脈（ACoA）複合体における動脈瘤形成の一般的な素因であるかを、A1セグメントの形態解析および動脈瘤の存在との関係から検討することであった。
  • 方法として、三次元回転血管造影データを用いて、ACoA動脈瘤患者68例、対側非動脈瘤患者37例、健常対照群53例（合計211サンプル）におけるA1セグメントの優位性、血管断面積（cross-sectional area, CSA）、およびテーパリング比（遠位/近位CSA）を評価し、さらにパラメトリックモデルを用いた数値流体力学（computational fluid dynamics, CFD）シミュレーションを実施した。
  • 結果として、動脈瘤発症例のA1セグメントでは、対側非動脈瘤、および健常対照群と比較して有意に高いテーパリングが観察された（p = 0.001およびp < 0.001）。また、このテーパリングはACoA分岐部における高圧力・高壁面せん断応力・高流速を誘発し、動脈瘤形成に関連する血行動態を惹起することが示された。
  • 結論として、A1セグメントの進行性テーパリングはACoA動脈瘤の存在と有意に関連しており、この現象は中大脳動脈分岐部でも認められることから、脳動脈瘤発症の機序解明および新規治療戦略の開発のために、その臨床的意義を明らかにする必要があると考えられる。

(118) 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

  • Article

  • OpenAlex

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

  • PubMed

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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咽頭の三次元的形態と機能

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、ヒトにおける空気調節機能障害仮説および種間の気道形態差について、三次元幾何学的モフォメトリクスおよび改良したCFD（Computational Fluid Dynamics; 数値流体力学）モデルを用いて検討することである。
  • 方法として、改良したCFDモデルを用いて6名のヒトおよび6頭のチンパンジーにおける気流の圧力、速度および温度変化をシミュレーションし、さらに10名のヒトおよび10頭のチンパンジーの三次元形態比較のため164点の準ランドマーク（semi-landmarks）を解析した。
  • その結果、内部三次元鼻気道において有意な種間差を認め、圧力、速度、温度の種平均値にも統計的有意差が認められたが、形態に関連した温度交換差は軽微であった。
  • 結論として、温度交換に関する適応的な不利益に疑問を呈し、むしろ脳進化および頭蓋顔面統合に伴う鼻腔・顔面形態の変化が空気調節機能維持に寄与したとの仮説を支持する。

(119) Zhang [1]

📕 書誌情報

Numerical simulation flow dynamics of an intracranial aneurysm.

Yang Zhang, Junjie Fan, Yunxia Xiu, Luyao Zhang, Guangxin Chen, Jinyu Fan, Xiao Lin, Chen Ding, Mingming Feng, Ruliang Wang, Yang Liu

Biomed Mater Eng, 2022

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤における流体力学シミュレーション

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内動脈瘤の形成および発展に関する血流特性を計算流体力学（CFD）により解析し、健常内頚動脈と正常頭蓋内動脈瘤間の血流特性を比較することである。
  • 1例の患者に対し、内頚動脈の数値シミュレーションを実施し、血行動態（hemodynamic）パラメータを取得した。
  • 動脈瘤を伴う内頚動脈では、正常内頚動脈と比較して壁面せん断応力（wall shear stress）の低下、振動性せん断指数（oscillatory shear index）の上昇、および粒子滞留時間（particle retention time）の延長が認められた。
  • 動脈瘤内の血流は渦を形成して乱流（turbulence）を生じるため不安定となり、これが動脈瘤の成長や破裂に寄与することが示唆された。

(120) 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

💬 AI 翻訳タイトル

情報エントロピーを用いた脳血管内ヘモダイナミクス渦流の計算的評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈内の異常な流れと動脈壁の病態生理学的変化やリモデリングとの関連を理解するために、渦流の計算的評価手法を提案することである。
  • 本手法では、商用の数値流体力学（CFD）ソフトウェア（ANSYS-FLUENT）を用いて、脳血管の複雑な形状における現実的なヘモダイナミクス流れパターン、流体速度、および壁面せん断応力をシミュレートし、さらに革新的な渦流解析法を適用した。
  • 本解析法により、従来の渦中心部に限定した評価を超えて、渦流の領域特定および心周期における空間的・時間的なバルクフロー（bulk-flow）特性の変化を定量的に評価することが可能となった。
  • この手法は渦流の安定性や渦流が支配的となる動脈瘤内領域など、血管病変と関連する具体的な特徴の同定に有用であり、脳血管病態の理解に新たな知見を提供する。

(121) 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

  • OpenAlex

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

  • PubMed

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💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学解析に基づく海綿静脈部内頸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、病態生理と血行動態の関連に基づき大規模かつ均質な海綿静脈部内頸動脈瘤（CCAs）に対する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実証することである。
  • 対象は15例の個別の大型CCA患者であり、デジタルサブトラクション血管造影のマスキングデータから動脈硬化性変化を示唆する石灰化を同定し、MRベロシメトリーにより計測した患者固有の流入速度を用いてCFDシミュレーションを実施した。
  • 解析の結果、血液滞留時間が1秒を超える部位に石灰化が観察され、さらに動脈瘤領域表面内の当該部位の割合は、フローダイバーション後の6ヶ月および12ヶ月における体積減少率と負の相関を示した。
  • 本研究は、CFD解析がフローダイバーション後の治療反応性に影響する可能性がある大型CCAにおける動脈硬化性変化の診断に有用であることを示唆する。

(122) 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

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 5
    • FWCI: 0.632
    • Citation Percentile: 70.92

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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ための計算流体力学（CFD）解析を用いた血行力学的因子評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、未破裂脳動脈瘤における新規（de novo）ブレブ形成の原因となる血行力学的因子を、異なる動脈瘤モデル間の影響を考慮しつつ明らかにすることである。
  • 二例の新規ブレブ形成を伴う未破裂動脈瘤について、実際のprebleb、postbleb、バーチャルpreblebの三種類のモデルを用いてCFD解析を実施し、新たなマルチポイント法を導入した。
  • マルチポイント法による統計解析の結果、de novoブレブ形成領域は高圧力（p < 0.001）、低壁面せん断応力（WSS）（p < 0.001）、および壁面せん断応力ベクトルの発散中心（p = 0.025）と有意に関連していた。
  • したがって、新規ブレブ形成は高圧、低WSS、およびWSSベクトル発散中心の組み合わせに関連する領域で発生する可能性が高く、マルチポイント法は限られた症例数での血行力学的解析に有用である。

(123) 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

  • Article

  • OpenAlex

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

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💬 AI 翻訳タイトル

鎌状赤血球症患者における頭蓋内血行動態の特徴付け：患者固有の粘度の影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、鎌状赤血球症（Sickle Cell Anemia, SCA）患者におけるウィリス動脈輪の血行動態を特徴付け、粘度の選択が病態生理学的に関連する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、時間変動性の流量、血液パラメータに基づき、SCA患者（n=6）のウィリス動脈輪を対象に、患者固有および標準血液粘度を用いた詳細なシミュレーションを実施した。
  • その結果、標準血液粘度を用いると壁せん断応力（Wall Shear Stress, WSS）の推定に大きな誤差が生じ、定常流動および拍動流動においてピークWSSがそれぞれ55%および49%過大評価されることが示された。
  • 本研究は、SCA患者の動脈血流シミュレーションにおいて患者固有の粘度を用いる重要性と実現可能性を示しており、SCA集団における大血管閉塞、動脈瘤、組織損傷の病態解明に寄与する可能性がある。

(124) 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

意図的に短縮した低プロファイル可視型血管内支持ステント留置による動脈瘤塞栓術後の転帰

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、低プロファイル可視型血管内支持ステント（low-profile visible intraluminal support stent）の意図的短縮留置が未破裂脳動脈瘤の塞栓術成績に及ぼす影響を検討することである。
  • 2016年2月から2019年1月までに低プロファイル可視型血管内支持ステントを用いてコイル塞栓術が施行された130例131病変の医療記録を後方視的に解析し、Finite Element MethodおよびComputational Fluid Dynamicsを用いて短縮留置後の血行動態を評価した。
  • 短縮留置群では非短縮群と比較して治療直後および最新の血管造影における改変Raymond-Roy閉塞分類が有意に良好であり（p<0.05）、CFD解析でも十分なフローダイバーション効果が示唆された。
  • 本手技は高い完全閉塞率と低い合併症率を示し、意図的な短縮留置がフローダイバーション効果をもたらし、早期の動脈瘤内血栓形成を促進する可能性が示唆された。

(125) 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

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💬 AI 翻訳タイトル

SDF-1α/CXCR4経路は血行力学的刺激による脳内動脈瘤形成を血管平滑筋細胞の表現型変換を介して調節する

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、SDF-1α/CXCR4経路が血行力学的刺激によって誘発される脳内動脈瘤（IA）形成に果たす役割を明らかにすることである。
  • 12例の脳内動脈瘤および6例の浅側頭動脈試料を用いて、ハイスループットシーケンス、組織染色、免疫組織化学、さらにCFDによる血行力学解析を行い、SDF-1α/CXCR4経路の分子、血管平滑筋細胞（VSMC）の構造タンパク質、および炎症性因子の発現を評価した。
  • その結果、脳内動脈瘤壁ではSDF-1αおよびCXCR4の発現増加、炎症性因子（MMP-2、TNF-α）の上昇および収縮型マーカー（α-SMA、カルポニン）の低下が認められ、特に破裂動脈瘤では壁の剪断応力低下とMMP-2発現増加が観察された。
  • さらに、in vivoおよびin vitro実験から、異常な血行力学的環境はSDF-1α/CXCR4シグナル経路を活性化し、VSMCの表現型転換を誘導して脳内動脈瘤発生を促進することが明らかとなった。

(126) 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・血行動態的特徴、炎症、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（IA）における形態・血行動態的特徴、炎症および動脈瘤壁リモデリング（AWR）の関連性を明らかにするとともに、形態・血行動態的予測因子の病理学的基盤を検証することである。
  • 113例の未破裂IAを前向きに収集し、患者固有のコンピュータシミュレーションによる血行動態解析および形態計測、組織学染色（ヘマトキシリン・エオシン染色、免疫蛍光、Masson染色）を実施したうえで、多変量ロジスティック解析および相関解析を用いて評価した。
  • 解析の結果、動脈瘤サイズ、サイズ比（SR）、正規化平均壁せん断応力（NWSSA）、相対滞留時間（RRT）がAWRのリスク因子であり、これらのパラメータは炎症やアテローム性変化とも有意に相関した。
  • 本研究は、動脈瘤壁の生体力学的ストレスおよび炎症が相関し、IAの発生・進展における形態・血行動態指標の病理学的意義を示唆する重要な知見を提供した。

(127) 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性：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瘤壁の生物学的・力学的特性との関連を調査した既存の文献を総括することである。
  • 方法として、PubMedを用いてヒトのIA血行動態と壁特性の関連性に関する文献（切除組織を用いた研究、術中画像を用いた研究、血管壁MRIを用いた研究）を系統的にレビューした。
  • 結果として、切除組織やMRI研究では、複雑な流れパターンや高い壁せん断応力（WSS）、高圧などの高流量条件が壁の変性や非生理的なコラーゲン配向、合成の促進と関連し、一方、低WSSおよび血液滞留時間の延長などの低流量条件は壁の肥厚や造影後の増強と強く関連していた。
  • 結論として、現時点の文献は、低流量条件による動脈瘤壁の肥厚とアテローム様リモデリング、および高流量・衝突的血流による壁の変性・菲薄化・コラーゲンリモデリングという、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。

(128) 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

フローダイバーターによる治療を受けた脳内動脈瘤の数値流体力学解析：症例報告

💬 AI 要約

  • 本症例報告は、フローダイバーター（FD）による治療を受けた脳内動脈瘤（intracranial aneurysm, IA）患者の解析を目的とする。
  • 65歳女性のCTデータに基づき、FD前後の動脈瘤血管ステントモデルを作成し、数値流体力学（CFD）解析により動脈瘤内圧、血流速度、壁面せん断応力（wall shear stress, WSS）を評価した。
  • 解析の結果、単一FDステントおよび二重FDステントのいずれも動脈瘤の血流およびWSSを低下させることが示され、単一ステント＋30％コイル充填が最も顕著な血流低下効果を示したが、過度なコイル封入により動脈瘤破裂が発生したため、単一ステント＋10％コイル充填が最適な治療オプションであることが示唆された。
  • 本研究はCFD解析を用いた血流速度と壁面せん断応力評価が動脈瘤治療の安全性・有効性評価に有用であることを示し、FD治療戦略の選択指標となる学術的意義が認められた。

(129) 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

  • OpenAlex

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

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💬 AI 翻訳タイトル

急性循環性ショックに対するVA-ECMO補助下での同時性呼吸不全は心筋酸素化障害を引き起こしうる

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、急性循環性ショック患者におけるVA-ECMO（静脈-動脈型体外式膜型人工肺）補助下での急性肺障害併存時に生じるノース・サウス症候群（NSS）が心筋および脳の酸素化に与える影響を明らかにすることである。
  • 方法として、ヒトを対象にしたCFD（Computational Fluid Dynamics, 計算流体力学）シミュレーションを用いて、各大動脈分枝血管における残存心機能由来血流およびVA-ECMO由来血流の割合を定量的に解析した。
  • シミュレーションの結果、残存心機能が回復する過程で、脳の低酸素症に先立って心筋低酸素症が発症することが示された。
  • 本研究は、NSS発症の条件と臓器別低酸素症に至る相対的心機能を明示し、VA-ECMO患者における心臓および脳への酸素供給の不均一性に関する新たな知見を提供する。

(130) Youn [22]

📕 書誌情報

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

Sung Won Youn, Jongmin Lee

J Magn Reson Imaging, 2022 Feb

  • Keywords: 4D flow MRI, cerebral aneurysm, intracranial flow, neurovascular disease, time-resolved, velocity-encoding

  • DOI: 10.1002/jmri.27430

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 22
    • FWCI: 0.515
    • Citation Percentile: 60.24

  • PubMed

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💬 AI 翻訳タイトル

神経血管系における2次元から4次元位相コントラストMRIへの進展：飛躍的進歩か単なる装飾か？

💬 AI 要約

  • 本研究は、血流と血管壁の相互作用を考慮した神経血管系の血行動態（hemodynamic）評価が、標準的なCT/MR血管造影に予後評価を付加することで、診断および管理のための統合的な解決策となる可能性を示唆している。
  • 4次元フローMRI（時間分解3次元速度エンコード位相コントラストMRI）は大血管の血行動態評価に有望であるが、撮像時間の長さと空間・時間分解能の低さにより、直径の小さい頭蓋内血管の評価には従来困難があった。
  • 近年の圧縮センシングを用いた並列撮像やラジアルk空間アンダーサンプリングなどの加速MRI技術により、空間分解能を維持したまま撮像時間が大幅に短縮され、4次元フローMRIを用いることで、動脈瘤、動静脈シャント、動脈硬化性狭窄など神経血管疾患における三次元の複雑な血流が可視化・定量化可能となった。
  • 本レビューは、神経血管性疾患に対する4次元フローMRI技術の進展と、その臨床応用の可能性について概説し、従来技術に対する優位性を示している。