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脳 CFD血流解析 学術文献調査 PubMed 2023

  • 『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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    • 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：2023-01-01 - 2023-12-31
    • 要約用 AI/LLM：gpt-4.1-2025-04-14 (OpenAI, 2025-04)
    • データ更新日：2025-04-18

(001) Rezaeitaleshmahalleh [7]

📕 書誌情報

USING CONVOLUTIONAL NEURAL NETWORK-BASED SEGMENTATION FOR IMAGE-BASED COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS SIMULATIONS OF BRAIN ANEURYSMS: INITIAL EXPERIENCE IN AUTOMATED MODEL CREATION.

Mostafa Rezaeitaleshmahalleh, Zonghan Lyu, Nan Mu, Jingfeng Jiang

J Mech Med Biol, 2023 May

  • Keywords: 22E46, 53C35, 57S20, Aneurysm, Computational Fluid Dynamics, Computational Hemodynamics, Convolution Neural Network, Image Segmentation

  • DOI: 10.1142/s0219519423400559

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  • OpenAlex

    • Cited by: 7
    • FWCI: 2.33
    • Citation Percentile: 82.30

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💬 AI 翻訳タイトル

畳み込みニューラルネットワーク(CNN)-ベースのセグメンテーションを用いた脳動脈瘤の画像ベース数値流体力学シミュレーション：自動モデル作成の初期経験

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、深層学習ベースの画像セグメンテーション（人工知能（AI）セグメンテーション）を用いて脳動脈瘤の画像ベース数値流体力学（CFD）モデルの作成プロセスを自動化し、従来の手動セグメンテーションに代替することにある。
  • 方法として、公開された2種類の畳み込みニューラルネットワーク（CNN）ベースAI手法（MIScnnおよびDeepMedic）を選択し、3次元回転血管造影データからCFDモデルを抽出した上で、AIセグメンテーションにより生成されたモデルとヒトユーザーが作成したモデルの動脈瘤形態学的および血行力学的結果を比較した。
  • AIによって生成されたCFDモデルは、11項目の形態学的パラメータすべておよび8項目中5項目の血行力学的パラメータでヒトユーザーによる結果とほぼ完全な一致を示し、残り3項目の血行力学的パラメータでは中等度の一致を示した。
  • これらの一致度から、AIセグメンテーションを用いたCFDモデルの自動作成はさらなる開発次第で十分実現可能であり、臨床応用への発展が期待される。

(002) Liao [1]

📕 書誌情報

Fluid dynamic analysis in predicting the recanalization of intracranial aneurysms after coil embolization - A study of spatiotemporal characteristics.

Jing Liao, Kouichi Misaki, Tekehiro Uno, Iku Nambu, Tomoya Kamide, Zhuoqing Chen, Mitsutoshi Nakada, Jiro Sakamoto

Heliyon, 2024 Jan 15

💬 AI 翻訳タイトル

コイル塞栓術後の脳動脈瘤再開通予測における流体力学解析 ― 時空間特性の研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、コイル塞栓術後の脳動脈瘤再開通予測において、ヘモダイナミクス（血行動態）パラメータの時空間的特性が予測性能に与える影響を評価することであった。
  • 66例65人の脳動脈瘤に対してCFD（数値流体力学）シミュレーションを実施し、14種類の時空間定義による2つのヘモダイナミクスパラメータ（術前モデル）および術後仮想モデル（VM）における5種類の定義を評価し、合計91の特徴量（spatiotemporal hemodynamic features）を抽出し単変量および多変量ロジスティック回帰（LR）モデルを構築した。
  • 時空間的特徴ごとにAUROC値には0.224から0.747まで幅広いばらつきがありながらも、PDave,q1は最強の単変量予測因子（UP）となり、AUROC/AUPRC値はそれぞれ0.747/0.385、感度と特異度は0.889および0.614であったが、LRモデルでは予測性能が向上しAUROC/AUPRC値は0.890/0.903、感度0.719・特異度0.877とUPモデルより優れていた。
  • 本研究は、血行動態パラメータの時空間特性が予測モデルの構築・性能に大きく寄与することを示し、時空間特徴に基づくLRモデルは非侵襲的にコイル塞栓術後再開通を予測する臨床的有用性を有する可能性を示唆している。

(003) Hirato [3]

📕 書誌情報

Delayed rupture of a large intracranial internal carotid artery aneurysm after flow diverter placement.

Marina Hirato, Tomoyuki Tsumoto, Yuta Kobayashi, Ryo Aiura, Eisuke Hirose, Arisa Umesaki, Sadayoshi Nakayama

Surg Neurol Int, 2023

  • Keywords: Computational fluid dynamics, Delayed rupture, Flow diverter, Internal carotid artery, Large internal aneurysm

  • DOI: 10.25259/SNI_804_2023

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    • Cited by: 3
    • FWCI: 0.388
    • Citation Percentile: 56.50

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💬 AI 翻訳タイトル

フローダイバーター留置後の大型頭蓋内内頸動脈瘤の遅発性破裂

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、フローダイバーター（FD）留置後に発生する遅発性破裂の症例を報告し、その原因を議論することである。
  • 方法として、複数の脳動脈瘤を有する69歳女性に対し、FD留置およびコイル塞栓術を施行した症例を取り上げた。
  • 術後、血流は減少したが、術後3日に意識障害と重篤なくも膜下出血が生じ、遅発性破裂と診断された。
  • 本症例のコンピュータ流体力学（CFD）解析に基づき、FD留置後の動脈瘤内圧上昇が遅発性破裂の一因である可能性を示唆し、大型動脈瘤の治療前にはCFD解析による破裂リスク評価が有用であると結論付けた。

(004) Zhu [1]

📕 書誌情報

Assessing the risk of intracranial aneurysm rupture using computational fluid dynamics: a pilot study.

Yajun Zhu, Rong Zou, Xiaochuan Sun, Xingwei Lei, Jianping Xiang, Zongduo Guo, Hai Su

Front Neurol, 2023

  • Keywords: SAHsubarachnoid hemorrhage, computational fluid dynamics, hemodynamics, intracranial aneurysms, rupture risk

  • DOI: 10.3389/fneur.2023.1277278

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    • Cited by: 1
    • FWCI: 0.388
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💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学（CFD）を用いた脳内動脈瘤破裂リスク評価のパイロットスタディ

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、破裂した脳動脈瘤（intracranial aneurysm, IA）における血行力学的および形態学的パラメータの役割を明らかにし、IA破裂リスク評価への応用可能性を検討することである。
  • 2人の患者における3つのIAについて、CTAおよび三次元回転血管造影（3DRA）による画像データを用いて、破裂および未破裂症例間、また破裂前後での血行力学的および形態学的パラメータの比較を行った。
  • 解析の結果、破裂したIAは、SR（サイズ比）、AR（アスペクト比）、θF（動脈瘤血管角）、θA（動脈瘤傾斜角）、UI（起伏指数）、EI（楕円指数）、NSI（非球面指数）およびOSI（振動性せん断指数）が高く、RRS（破裂類似度スコア）も増加していた。
  • SRおよびOSIはIA破裂リスクの予測因子となり得る一方で、WSS（壁面せん断応力）の変化とIA破裂・成長との関係は不明であるが、RRSは臨床的リスク評価および治療方針策定の指標として有望である。

(005) Weiss [1]

📕 書誌情報

A matched-pair case control study identifying hemodynamic predictors of cerebral aneurysm growth using computational fluid dynamics.

Allyson J Weiss, Aaron O Panduro, Erica L Schwarz, Zachary A Sexton, Ingrid S Lan, Thomas R Geisbush, Alison L Marsden, Nicholas A Telischak

Front Physiol, 2023

  • Keywords: aneurysm, blood flow, cerebral, computational fluid dynamics, hemodynamics, intracranial, stroke

  • DOI: 10.3389/fphys.2023.1300754

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    • Cited by: 1
    • FWCI: 0.367
    • Citation Percentile: 56.45

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💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤成長の血行動態的予測因子の同一対照症例対照研究―数値流体力学（CFD）を用いた検討―

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤の成長を駆動する血行動態的要因を特定することである。
  • MRAおよびCTA画像から同一部位・大きさでマッチングした成長例と非成長例11組について数値流体力学（CFD）解析を実施し、壁面せん断応力（WSS）、振動性せん断インデックス（OSI）および低せん断領域割合などの血行動態指標を評価した。
  • その結果、親血管平均壁面せん断応力の70%未満の領域割合が成長動脈瘤で有意に高く（p = 0.08）、他の低せん断関連指標でも同様の傾向が認められた。
  • 本研究は、脳動脈瘤内における複雑な血行動態の重要性と、精度の高い数値流体力学的モデリングの必要性を示し、低せん断領域と瘤成長との関連について今後の研究への方向性を示唆するものである。

(006) Sasaki [2]

📕 書誌情報

Predicting Morphological Changes to Vessel Walls Adjacent to Unruptured Cerebral Aneurysms Using Computational Fluid Dynamics.

Kento Sasaki, Fuminari Komatsu, Kyosuke Miyatani, Riki Tanaka, Yasuhiro Yamada, Yoko Kato, Yuichi Hirose

Asian J Neurosurg, 2023 Dec

  • Keywords: computational fluid dynamics, middle cerebral artery, morphological change, unruptured intracranial aneurysm

  • DOI: 10.1055/s-0043-1771367

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    • Cited by: 2
    • FWCI: 0.734
    • Citation Percentile: 81.02

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💬 AI 翻訳タイトル

未破裂脳動脈瘤隣接血管壁の形態学的変化予測における数値流体力学（CFD）の応用

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、未破裂中大脳動脈瘤患者において、術前CT血管造影（CTA）および数値流体力学（CFD）解析による瘤周囲所見と、術中所見との比較により、血管壁菲薄化の可能性を評価することである。
  • 対象は2020年5月から2021年4月までに外科的クリッピング術を施行した未破裂中大脳動脈瘤患者38例であり、術前CTAに基づくCFD解析で親動脈放射サイン（PARS）が認められた症例について、術中所見と比較検討を行った。
  • PARSが認められた9例すべてでCTA上異常所見はなかったが、術中には9例中1例で親動脈壁の菲薄化、3例で微小腫瘤形成が確認され、全例に追加クリッピングおよびラッピングやコーティングが実施された。
  • CFD解析によるPARSの検出は、血管腔の画像化を基盤とする血管内治療では把握が困難な血管壁菲薄化や微小動脈瘤形成の可能性を示唆しており、瘤周囲血管壁の直接的操作による評価の重要性を示した。

(008) Fillingham [5]

📕 書誌情報

Standardized viscosity as a source of error in computational fluid dynamic simulations of cerebral aneurysms.

Patrick Fillingham, Neethi Belur, Rebecca Sweem, Michael C Barbour, Laurel M M Marsh, Alberto Aliseda, Michael R Levitt

Med Phys, 2024 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤の計算流体力学シミュレーションにおける標準化粘度がもたらす誤差の要因

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤の計算流体力学（CFD）シミュレーションにおいて、ヘマトクリット値（hematocrit）に基づく患者固有の粘度と標準化粘度を使用した場合の誤差の程度を明らかにすることである。
  • 41例の脳動脈瘤を対象に、患者固有の境界条件のもと、患者固有の血液粘度および標準化血液粘度を用いた2種類のCFDシミュレーションを実施し、壁面せん断応力（WSS）、壁面せん断応力勾配（WSSG）、および振動せん断指数（OSI）などの血行力学的パラメータを算出した。
  • 患者固有と標準化粘度シミュレーション間で、WSS、WSSG、OSIにそれぞれ63.2%、41.5%、48.7%の症例において統計的に有意な差が認められ、また、粘度変化の大きさや方向にかかわらず、パラメータ変動の予測や補正は困難であることが示された。
  • 本研究は、脳動脈瘤のCFD解析において標準化粘度の使用がWSS、WSSG、OSIに大きく予測不能な影響を与えることを示しており、今後のCFD解析ではヘマトクリットに基づく患者固有の血液粘度の導入が強く推奨される。

(009) Tajima

📕 書誌情報

Verifying the Accuracy of Hemodynamic Analysis Using High Spatial Resolution 3D Phase-contrast MR Imaging on a 7T MR System: Comparison with a 3T System.

Shunsuke Tajima, Haruo Isoda, Masaki Fukunaga, Yoshiaki Komori, Shinji Naganawa, Norihiro Sadato

Magn Reson Med Sci, 2025 Jan 01

  • Keywords: 4D flow MRI, hemodynamics, intracranial artery, magnetic field strength, phase-contrast MR imaging

  • DOI: 10.2463/mrms.mp.2023-0016

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    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 0.00

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💬 AI 翻訳タイトル

高空間分解能3次元位相コントラストMR画像を用いた7T MR装置による血行動態解析の精度検証：3T装置との比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、7T MR装置による高空間分解能3次元位相コントラストMR画像（3D PC MR）に基づくMR流体力学（MRFD）解析の精度が、3T MR装置に比して優れているかどうかを検討することである。
  • ヒト脳血管ファントムおよび健常被験者10名に対し、3Tおよび7T MR装置を用いて3D PC MRおよび3D TOF MRAを撮像し、これらのデータを用いてMRFD解析を実施した。
  • それぞれのMR装置で得られたMRFD結果を、CFD（計算流体力学）結果に基づく3次元速度ベクトル場、血流速度ベクトルの相関係数（R）、角類似度指数（ASI）、大きさ類似度指数（MSI）を用いて比較したところ、7T MR装置は3T MR装置よりも高い精度を示し、特に血管壁近傍のノイズが低減し、CFD結果に近い結果が得られた。
  • 7T MR装置による高空間分解能MRFD解析の精度は3T MR装置を上回り、7T MR装置は脳内動脈瘤の血行動態解析により信頼性の高いデータを提供する可能性が示唆された。

(010) Kizhisseri [1]

📕 書誌情報

Differential sensitivities to blood pressure variations in internal carotid and intracranial arteries: a numerical approach to stroke prediction.

Muhsin Kizhisseri, Saleh Gharaie, Sethu Raman Boopathy, Ruth P Lim, Milad Mohammadzadeh, Jorg Schluter

Sci Rep, 2023 Dec 15

💬 AI 翻訳タイトル

内頸動脈および頭蓋内動脈における血圧変動感受性の差異―脳卒中予測に関する数値的アプローチ―

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、アテローム性動脈硬化による内頸動脈（ICA）および頭蓋内狭窄が脳卒中リスクに及ぼす影響を明らかにし、特に血圧と脳卒中予測の関係をICＡ分岐枝（中大脳動脈（MCA）、前大脳動脈（ACA））の血行動態的役割に着目して検討することである。
  • 患者固有のICAモデルに狭窄を導入し、Windkesselモデルに基づいた計算流体力学（CFD）を用いて解析を行い、分岐枝における血圧・流速・流量およびFractional Flow Reserve（FFR）を評価した。
  • 解析の結果、M1枝は血圧変動に対して高い感受性を示し、ACAは中程度、M2は最小限の感受性を呈し、ICAとMCA間の血圧変動比較では逆流の感受性がより高いことが示され、狭窄による血流調整では複雑な代償機構が観察された。
  • また、FFRは特にM2枝において狭窄重症度の有力な指標となり、本研究は主要頭蓋内動脈の血行動態的複雑性および個別データの統合によるモデル信頼性の向上を通じ、脳卒中リスク評価および脳血管疾患理解の進展に資する知見を提供するものである。

(011) Eguzkitza [1]

📕 書誌情報

Performance assessment of an electrostatic filter-diverter stent cerebrovascular protection device. Is it possible not to use anticoagulants in atrial fibrilation elderly patients?

Beatriz Eguzkitza, David Oks, José A Navia, Guillaume Houzeaux, Constantine Butakoff, María Fisa, Ariadna Campoy Millán, Mariano Vázquez

Front Cardiovasc Med, 2023

  • Keywords: TAVR, aortic arch, atrial fibrillation, cerebroembolic protection devices, computational fluid dynamics modeling (CFD), particle flow simulation, silent brain Infarcts, stroke

  • DOI: 10.3389/fcvm.2023.1233712

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    • Cited by: 1
    • FWCI: 0.45
    • Citation Percentile: 61.44

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💬 AI 翻訳タイトル

静電フィルターダイバートステントによる脳血管保護デバイスの性能評価 ― 高齢心房細動患者における抗凝固薬非使用の可能性 ―

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、心房細動（AF）患者および経カテーテル大動脈弁置換術（TAVR）患者における脳塞栓症予防のため、静電的フィルターダイバートステントの性能を評価し、抗凝固薬非使用の可能性を検討することである。
  • 方法として、患者大動脈弓における生理学的流量と圧力を再現する境界条件下で、CFD（数値流体力学）およびラグランジアン粒子追跡法を用いて本デバイスの形状最適化および電気的特性を二段階に分けて解析した。
  • 第1段階では、デバイスはストラット間隔より大きな粒子を機械的に遮断し、ストラットの間隔が効果に最も大きな影響を与えることが示された；第2段階結果より、ストラット表面の負電荷化によって粒子進入数が健康モデルでは平均62.6%、疾患モデルでは51.2%減少し、これは現在の経口抗凝固薬と同等以上の有効性であった。
  • 結論として、このデバイスは電気的反発による微小塞栓の回避および機械的遮断による大粒子の阻止という二重の防御機構を有し、AFおよび高齢患者の増加に対し抗凝固薬を用いない新たな脳卒中・無症候性脳梗塞予防法を提供し得る。

(012) Qi

📕 書誌情報

Computational Fluid Dynamics of Stent-Mounted Neural Interfaces in an Idealized Cerebral Venous Sinus.

Weijie Qi, Andrew Ooi, David B Grayden, Sam E John

Annu Int Conf IEEE Eng Med Biol Soc, 2023 Jul

💬 AI 翻訳タイトル

理想化された脳静脈洞におけるステント装着型神経インターフェースの数値流体力学（CFD）解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳静脈洞内にステント装着型神経インターフェースを配置した際の血行動態（hemodynamics）への影響を調査することである。
  • 方法として、理想化された上矢状静脈洞（superior sagittal sinus, SSS）モデルへステントを仮想的に留置し、局所的な静脈血流をCFD（数値流体力学）によりシミュレーションした。
  • 結果として、ステントの存在は血流を変化させ、装置周囲に再循環および低壁面せん断応力（WSS: wall shear stress）を発生させることが確認されたが、電極の血流への影響はその小型性により顕著ではなかった。
  • 結論として、本研究は脳静脈洞内ステント装着型神経インターフェースの血行動態に関する初期的解析を提供し、今後の研究が血流およびステント留置成績に影響を与える要因の解明に寄与することが示唆された。

(013) Yang [2]

📕 書誌情報

Investigation of paraclinoid aneurysm formation by comparing the combined influence of hemodynamic parameters between aneurysmal and non-aneurysmal arteries.

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

J Cereb Blood Flow Metab, 2024 Aug

  • Keywords: Aneurysm formation, cerebral aneurysm, computational fluid dynamics, fluid-structure interaction, hemodynamic parameters

  • DOI: 10.1177/0271678X231218589

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    • Cited by: 2
    • FWCI: 0.777
    • Citation Percentile: 56.50

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💬 AI 翻訳タイトル

ヘモダイナミクス指標の複合的影響を用いた傍臨床部動脈瘤形成の動脈瘤有無間比較による検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、ヘモダイナミクス指標である壁せん断応力（WSS）およびひずみ（strain）が傍臨床部動脈瘤形成に及ぼす影響を、動脈瘤有無の動脈間で比較することで検討することである。
  • 58名の片側傍臨床部動脈瘤患者を対象に、磁気共鳴血管造影（magnetic resonance angiography）に基づき左右の内頸動脈（internal carotid artery, ICA）を再構築し、動脈瘤有のICA（動脈瘤除去後）および動脈瘤無のICAについて、数値流体力学（computational fluid dynamics）および流体－構造連成（fluid-structure interaction）解析を実施した。
  • 解析の結果、動脈瘤有の動脈では高いWSSおよびひずみ領域が動脈瘤発生部位とよく一致し、両者間にも有意な相関が認められた。
  • 一方で、動脈瘤無の動脈では高いヘモダイナミクス指標と動脈瘤形成との間に有意な関係はみられず、本研究の知見は動脈瘤形成メカニズムの理解と今後の関連研究発展に資すると考えられる。

(014) Abubakar

📕 書誌情報

Imperatives of Mathematical Model of Arterial Blood Dynamics for Interpretation of Doppler Velocimetry: A Narrative Review.

Umar Abubakar, Anthony Chukwuka Ugwu, Godwin Christopher Ezike Mbah, Tertsegha Tivde, Mohammed Sidi, Geofery Luntsi, Kalu Ochie, Alhaji Modu Ali, Anas Mohammed

J Med Ultrasound, 2023

💬 AI 翻訳タイトル

ドプラーベロシメトリー解釈のための動脈血流動力学における数理モデルの重要性：ナラティブレビュー

💬 AI 要約

  • 本レビューの目的は、ドプラーベロシメトリーの物理的解釈における数理モデルの重要性を明らかにすることである。
  • 本研究では、1971年から2021年までの動脈血流動力学およびドプラーベロシメトリーに関する数理モデリングの文献を包括的にレビューし、Navier-Stokes方程式、Windkesselモデル、およびCFD（computational fluid dynamics）に基づく血管動態モデルについて述べた。
  • その結果、成人の腎間葉動脈のドプラー指標が開発された数理モデルと一致し、大血管における数理モデルの計測値とドプラーベロシメトリーは15%未満の差異に収まること、ならびに0.2Hzから0.50Hzの周波数において血流速度が時間とともに減少することが示された。
  • Navier-Stokes方程式に基づく動脈流動態の数理モデリングは、多様な生理的および病理的状況の再現とともに、ドプラー超音波検査時における壁せん断応力（WSS: wall shear stress）の精密な分布取得および早期のアテローム性病変部位の同定に有用であると結論付けられた。

(015) Fattahi [5]

📕 書誌情報

Usage of computational method for hemodynamic analysis of intracranial aneurysm rupture risk in different geometrical aspects.

Mehdi Fattahi, Seyyed Amirreza Abdollahi, Ali Hosin Alibak, Saleh Hosseini, Phuyen Dang

Sci Rep, 2023 Nov 25

💬 AI 翻訳タイトル

異なる幾何学的側面における頭蓋内動脈瘤破裂リスクの血行力学解析に対する計算手法の利用

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、親血管（parent vessel）の幾何学的特性が脳動脈瘤破裂リスクに及ぼす影響を評価することである。
  • 方法として、異なる親血管平均径を有する内頚動脈（ICA）動脈瘤に対して血行力学的解析を実施し、壁面せん断応力（WSS）、非定常せん断指標（OSI）、および圧力分布などのパラメータを比較した。
  • 計算流体力学（CFD）を用いたシミュレーションの結果、親血管の平均径が3.18mmから4.48mmに増加すると、最小WSSが約71%減少することが示された。
  • 結論として、本研究は親血管平均径の増加が動脈瘤壁のせん断応力分布に大きく影響し、動脈瘤破裂リスク評価における重要な要素であることを明らかにし、CFDによる血行力学情報取得の学術的有用性を示している。

(016) Tadokoro

📕 書誌情報

Left Ventricular Assist Device Implantation With Total Cavopulmonary Connection for Arrested Heart.

Naoki Tadokoro, Shigemitsu Iwai, Kohei Tonai, Shotaro Komeyama, Motoki Komori, Yasumasa Tsukamoto, Tomoyuki Fujita, Satsuki Fukushima

Ann Thorac Surg Short Rep, 2024 Mar

💬 AI 翻訳タイトル

心停止症例に対する全大静脈肺動脈吻合術を併用した左室補助人工心臓植込み術

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、リンパ球性劇症型心筋炎による不可逆的重症心筋障害患者における治療法を検討することである。
  • 方法として、心停止を来した心筋炎患者に対し、左室補助人工心臓（LVAD）植込み術および体外型全大静脈肺動脈吻合術（EC-TCPC）を実施した事例を報告した。
  • 血流の計算流体力学（CFD: Computational Fluid Dynamics）解析を行い、EC-TCPC、グレン手術および古典的フォンタン手術を比較した結果、EC-TCPCが最良の性能を示した。
  • 結論として、CFD解析に基づいたEC-TCPC選択が本症例における術式決定および治療成績向上に貢献したことが示唆された。

(017) Liu [6]

📕 書誌情報

Impact on hemodynamics in carotid arteries with carotid webs at different locations: A Numerical Study Integrating Thrombus Growth Model.

Xinhui Liu, Pan Song, Qi Gao, Min Dai, Junjie Rao, Jun Wen

Comput Methods Programs Biomed, 2024 Jan

  • Keywords: Carotid Webs, Computational Fluid Dynamics, Different Locations, Hemodynamics, Thrombus Growth Model

  • DOI: 10.1016/j.cmpb.2023.107926

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    • Cited by: 6
    • FWCI: 2.617
    • Citation Percentile: 83.38

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💬 AI 翻訳タイトル

異なる位置に存在する頸動脈ウェブによる血行動態への影響：血栓成長モデルを統合した数値解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頸動脈における頸動脈ウェブ（carotid web, CW）が異なる部位に存在する場合の血行動態への影響を解明することである。
  • 8例の健常頸動脈CTAデータセットから、異なる部位（総頸動脈、内頸動脈起始部、頸動脈洞）にCWを有する3種類のモデルを作成し、時間平均壁面せん断応力（TAWSS）、振動せん断指数（OSI）、相対滞留時間（RRT）、内皮細胞活性化ポテンシャル（ECAP）などの血行動態指標および血栓成長モデルを用いた解析を行った。
  • 総頸動脈にCWを有するモデルではTAWSSが高く、低せん断応力領域が最小であった一方、頸動脈洞のCWモデルでは広範な低TAWSS領域、RRT > 100、ECAP > 1.5領域、および最大の血栓体積が認められた。
  • これらの数値シミュレーション結果より、CWは総頸動脈では血行動態への影響が小さい一方、内頸動脈起始部および頸動脈洞では血流攪乱や血栓形成リスクを増大させ、特に頸動脈洞では遠位脳動脈での脳梗塞リスクが高まる可能性が示唆された。

(018) Sangha [4]

📕 書誌情報

Protective effects of pyrroloquinoline quinone in brain folate deficiency.

Vishal Sangha, Sara Aboulhassane, Qing Rui Qu, Reina Bendayan

Fluids Barriers CNS, 2023 Nov 20

  • Keywords: Cerebral folate deficiency, Mitochondrial function, Neuroinflammation, Oxidative stress, Proton-coupled folate transporter, Pyrroloquinoline quinone, Reduced folate carrier

  • DOI: 10.1186/s12987-023-00488-3

  • Article

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    • Cited by: 4
    • FWCI: 2.124
    • Citation Percentile: 84.67

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💬 AI 翻訳タイトル

脳葉酸欠乏症におけるピロロキノリンキノン（PQQ）の保護効果

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳葉酸欠乏状態におけるピロロキノリンキノン（PQQ）の治療効果を、炎症反応、酸化ストレス応答、ミトコンドリア機能変化の観点から明らかにすることであった。
  • マウス混合グリア細胞および野生型マウスを用いて、葉酸欠乏条件並びにPQQ投与後の葉酸トランスポーター、炎症および酸化ストレスマーカー、ミトコンドリアDNA（mtDNA）含量の発現変化、および細胞内活性酸素種（ROS）レベルを解析した。
  • 葉酸欠乏は炎症および酸化ストレスマーカー発現の上昇、混合グリア細胞におけるROSレベルの増加、およびmtDNA含量の減少を引き起こしたが、PQQ投与によりこれらの変化が逆転し、PGC-1α/NRF-1シグナル経路を介してRFC発現が増加した。
  • 本研究は脳葉酸欠乏症が神経障害発症に寄与することを示し、PQQが葉酸取り込み増強と共に多くの異常を改善しうる新規治療戦略となる可能性を示唆した。

(019) Valeti [11]

📕 書誌情報

Numerical investigation of unruptured middle cerebral artery bifurcation aneurysms: influence of aspect ratio.

Chanikya Valeti, Saravanan Gurusamy, K Krishnakumar, Hariharan Venkat Easwer, Santhosh K Kannath, B J Sudhir, B S V Patnaik

Comput Methods Biomech Biomed Engin, 2024 Dec

  • Keywords: Biomechanics, cerebral aneurysm, computational fluid dynamics, hemodynamics, wall shear stress

  • DOI: 10.1080/10255842.2023.2279508

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 11
    • FWCI: 3.883 ⭐
    • Citation Percentile: 82.30

  • PubMed

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💬 AI 翻訳タイトル

未破裂中大脳動脈分岐部動脈瘤における数値的検討：アスペクト比の影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、未破裂中大脳動脈（MCA）分岐部動脈瘤におけるアスペクト比（aspect ratio）が血行動態的パラメータに及ぼす影響を数値シミュレーションにより検討することである。
  • 26例のMCA動脈瘤患者集団から選択した3種類の代表的サイズの動脈瘤に対して、各成長段階（アスペクト比の異なる3症例）の数値流体力学（CFD）シミュレーションを実施し、血行動態パラメータとの関連性を解析した。
  • 患者固有の境界条件を用いたシミュレーションの結果、アスペクト比が高い動脈瘤では平均壁せん断応力（TAWSS）および壁せん断応力勾配（WSSG）が減少することが明らかとなり、さらに小型MCAでは正の壁せん断応力発散（WSSD）が高く観察された。
  • 本研究は、正の壁せん断応力発散（PWSSD）が動脈瘤成長の評価に有用なバイオマーカーとなり得ることを示し、血行動態解析による未破裂動脈瘤のリスク評価に対して学術的貢献を果たしている。

(020) Yi [1]

📕 書誌情報

Quantitative Evaluation of Hemodynamic Changes After Multiple Intracranial Aneurysms Occlusion Using Computational Fluid Dynamics.

Xu Yi, Shuhua Zhang, Qicheng Han, Wenyao Hong, Bingwei He, Yuqing Liu, Rongye Zheng

World Neurosurg, 2024 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

複数脳内動脈瘤閉塞後の血行動態変化の定量的評価：数値流体力学解析を用いて

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、複数脳内動脈瘤（multiple intracranial aneurysms; MIA）患者に対する動脈瘤の閉塞が他の動脈の血行動態および治療順序に及ぼす影響を解析することである。
  • 9症例を対象として、一次元および三次元を組み合わせた数値流体力学（computational fluid dynamics; CFD）モデルを用い、血管内流動パターンおよび血管壁圧を評価した。
  • ICA動脈瘤閉塞後、MCAおよびACAにおける圧力上昇が認められたが、MCA動脈瘤閉塞後のICA圧力変化はほとんど観察されなかった。
  • 患者因子や動脈瘤の特徴に基づき治療順序が決定できない場合、MCA動脈瘤を優先的に治療するべきであるという結論が導かれ、本研究は動脈瘤治療方針決定に有用な血行動態学的知見を提供するものである。

(021) Spencer [2]

📕 書誌情報

Fiscal Year 2018 National Defense Authorization Act, Section 734, Weapon Systems Line of Inquiry: Overview and Blast Overpressure Tool-A Module for Human Body Blast Wave Exposure for Safer Weapons Training.

Rachel W Spencer, Elizabeth Brokaw, Walter Carr, Zhijian J Chen, Bradley A Garfield, Harsha T Garimella, Hamidreza Gharahi, Joseph Iampaglia, Lisa Lalis, Andrzej Przekwas, Maciej Skotak, Michael A Xynidis, Andrew Dominijanni, George Dias, Lura Danley, Raj K Gupta

Mil Med, 2023 Nov 08

💬 AI 翻訳タイトル

2018会計年度国防権限法第734条、兵器システム調査：概要および人体系爆風曝露評価用Blast Overpressure Tool（BOPツール）モジュールの開発による安全な兵器訓練の推進

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、兵器システムから生じる爆風過圧（BOP）曝露が軍人の脳健康へ与える影響を明らかにし、それに基づくリスク低減、部隊の即応性、ならびに医療の意思決定のための政策立案に資することである。
  • 武器システム調査ライン（LOI）は、重火器および爆発事象によるBOP情報を収集・統合・解析し、健康影響や部隊能力に関する最新研究を取り入れた戦略策定を行い、BOP Toolのプロトタイプ開発を進めた。
  • 本研究を通じて、DoD（米国国防総省）はBOP曝露やリスク、安全性に関するコミュニケーションの明確化、最新研究の活用手法の整備、および重火器発射時の曝露負荷予測が可能なBOP Toolの開発機会を特定した。
  • 検証済みBOP Toolはユーザが訓練計画中にシナリオを生成・修正し、BOP曝露を予測できる機能を備え、安全な訓練を推進するため、DoDによる安全指針の標準化と政策改定が推奨される。

(022) Zhao [2]

📕 書誌情報

Pulled Flowprobe for Ambient Liquid Extraction-Based High Spatial Resolution Mass Spectrometry Imaging with Enhanced Sensitivity and Stability.

Zhihao Zhao, Zheng Long, Huabei Wang, Qian Wu, Yang Wang, Hongmei Lu

Anal Chem, 2023 Nov 21

💬 AI 翻訳タイトル

高空間分解能・高感度・高安定性を実現したアンビエント液体抽出型質量分析イメージング用プルドフロープローブ

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、アンビエント液体抽出型質量分析イメージング(MSI)において高空間分解能・高感度・高安定性を兼ね備えた新規統合プローブを開発することである。
  • 方法として、引き抜き同軸キャピラリーで構成されるプルドフロープローブを作製し、既存のシングルプローブとの比較やプローブ内での物質移動速度の計測、計算流体力学（CFD, computational fluid dynamics）解析、およびラット大脳組織を用いた脂質のMSI測定を実施した。
  • プルドフロープローブは、シングルプローブと比較して抽出効率と信号強度が向上し、低含有脂質において2～5倍高いシグナルと26種多くの脂質種が検出されるなど、感度と空間分解能（30–40 μm）、および測定安定性（相対標準偏差18%）の増加が確認された。
  • 本手法は、生体組織における脂質の高分解能イメージングや局在解析に有用であり、アンビエント液体抽出型MSIの生物医学・臨床研究への応用促進に寄与する。

(023) Zhou [2]

📕 書誌情報

Sub-satisfactory stenting recanalization of severe vascular stenosis of the posterior circulation can significantly improve cerebral hemodynamic perfusion.

Zhi-Long Zhou, Liang-Fu Zhu, Tian-Xiao Li, Li-Heng Wu, Min Guan, Zhen-Kai Ma, Yang-Hui Liu, Jin Qin, Bu-Lang Gao

Eur J Radiol, 2023 Dec

  • Keywords: Cerebral perfusion, Hemodynamic parameters, Posterior circulation, Severe vascular stenosis, Stent angioplasty, Sub-satisfactory recanalization

  • DOI: 10.1016/j.ejrad.2023.111135

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 2
    • FWCI: 0.872
    • Citation Percentile: 58.67

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💬 AI 翻訳タイトル

後方循環の重度血管狭窄に対する準十分(stenting)再開通は脳血行動態的灌流を有意に改善しうる

💬 AI 要約

  • 本研究は、後方循環の重度血管狭窄に対する準十分(stenting)再開通が脳血行動態的灌流に与える影響を検討することを目的とした。
  • 重度の後方循環血管狭窄患者62例を対象に、ステント留置前後の三次元脳血管造影データを用いて、病変部および前後正常動脈区間におけるヘモダイナミクスパラメータのCFD（Computational Fluid Dynamics）解析を実施した。
  • ステント治療後、狭窄度は有意に減少し、病変付近および穿通枝の根部を含む各部位で血行動態パラメータが大きく改善し、特に脳灌流圧と速度が増加した。
  • これらの結果より、後方循環の血管狭窄に対する準十分再開通は、病変局所および周辺のヘモダイナミクスを最適化し、仮想的な狭窄除去と同様に脳灌流を有意に改善することが示唆された。

(024) Guo [6]

📕 書誌情報

Greater hemodynamic stresses initiate aneurysms on major cerebral arterial bifurcations.

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

Front Neurol, 2023

  • Keywords: arterial bifurcation, computational fluid dynamics, hemodynamic stresses, intracranial aneurysms, major cerebral arteries

  • DOI: 10.3389/fneur.2023.1265484

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 6
    • FWCI: 2.33
    • Citation Percentile: 82.30

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💬 AI 翻訳タイトル

大脳主要動脈分岐部における高い血行動態ストレスが動脈瘤形成を誘発する

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、計算流体力学（CFD）解析を用いて、主要大脳動脈分岐部における動脈瘤形成の契機となる血行動態ストレスを後ろ向きに検討することである。
  • 80例の分岐部動脈瘤症例および対照群80例の3次元脳血管造影データを収集し、動脈瘤形成と関連する血行動態ストレスについてCFD解析を実施した。
  • 分岐部動脈瘤を有する患者では分岐角が有意に大きく、動脈瘤の多くは分岐角の小さい、または血流が集中する枝側に偏在し、局所的な血行動態ストレス（壁面せん断応力や動圧など）が顕著に上昇していた（P < 0.05）。
  • これらの所見より、大脳主要動脈分岐部における異常高値の局所血行動態ストレスが脳動脈瘤形成と有意に関連しており、これらのストレスの低減が必要であると結論された。

(025) Döllinger [5]

📕 書誌情報

Computational fluid dynamics of upper airway aerodynamics for exercise-induced laryngeal obstruction: A feasibility study.

Michael Döllinger, Bernhard Jakubaß, Hu Cheng, Stephen J Carter, Stefan Kniesburges, Bea Aidoo, Chi Hwan Lee, Claudio Milstein, Rita R Patel

Laryngoscope Investig Otolaryngol, 2023 Oct

  • Keywords: computational fluid dynamics (CFD), exercise‐induced laryngeal obstruction (EILO), paradoxical vocal fold motion, speech therapy, voice therapy

  • DOI: 10.1002/lio2.1140

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 5
    • FWCI: 1.874
    • Citation Percentile: 79.58

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💬 AI 翻訳タイトル

運動誘発性喉頭閉塞に対する上気道空気力学の計算流体力学的解析：実現可能性の検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、運動誘発性喉頭閉塞（EILO）が発現する際およびEILO患者に一般的に用いられる発話療法中の上気道形態および空気力学的変化を計算流体力学（CFD）シミュレーションにより評価することである。
  • 成人女性の上気道を含む磁気共鳴画像をもとに三次元形状を再構築し、吸気および呼気時の声道沿い8断面での最大流量、圧力、気流速度、断面積をCFD解析により算出した。
  • 上気道の三次元モデルによる数値予測の結果、吸気時には鼻吸気、呼気時には口すぼめ呼気が救助呼吸法として最も有望な圧力条件および断面径を示し、声帯レベルでの狭窄が原因の場合には迅速な嗅ぎ吸いも有効な吸気法となり得ることが示唆された。
  • CFD解析による声門上部（supraglottal）空気力学および対応する上気道形状の事前把握は、EILO患者の発話療法介入において最適な救助呼吸法の選択支援や、症例ごとの病態生理の理解向上に将来的に寄与する可能性が示された。

(026) Li [4]

📕 書誌情報

Cerebral hemodynamics and stroke risks in symptomatic intracranial atherosclerotic stenosis with internal versus cortical borderzone infarcts: A computational fluid dynamics study.

Shuang Li, Xuan Tian, Bonaventure Ip, Xueyan Feng, Hing Lung Ip, Jill Abrigo, Linfang Lan, Haipeng Liu, Lina Zheng, Yuying Liu, Yu Liu, Karen Ky Ma, Florence Sy Fan, Sze Ho Ma, Hui Fang, Yuming Xu, Alexander Y Lau, Howan Leung, Yannie Oy Soo, Vincent Ct Mok, Ka Sing Wong, Xinyi Leng, Thomas W Leung

J Cereb Blood Flow Metab, 2024 Apr

  • Keywords: Borderzone infarct, cerebral hemodynamics, intracranial atherosclerotic disease, ischemic stroke, prognosis

  • DOI: 10.1177/0271678X231211449

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 4
    • FWCI: 1.745
    • Citation Percentile: 83.38

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💬 AI 翻訳タイトル

内側および皮質境界帯梗塞を伴う症候性頭蓋内動脈硬化性狭窄における脳血行動態と脳卒中リスク：計算流体力学的研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内動脈硬化性狭窄において、内側境界帯梗塞（internal borderzone infarcts, IBZ）と皮質境界帯梗塞（cortical borderzone infarcts, CBZ）がそれぞれ異なる発症メカニズムを有するかどうかを明らかにすることであった。
  • 方法として、急性境界帯梗塞を認めたM1中大脳動脈（MCA-M1）の症候性動脈硬化性狭窄患者84例を対象に、梗塞パターンの分類と、CTアンギオグラフィーに基づく計算流体力学（CFD）モデルによるMCA-M1病変部での圧力比（pressure ratio, PR）を定量化し、解析を行った。
  • 結果として、IBZ梗塞群は非IBZ群よりもPRが低い（すなわち病変部通過血流の低下が認められる）傾向があり（p = 0.012）、CBZ梗塞群では小さな皮質梗塞の合併が多く（すなわち塞栓症の可能性）が認められた（p = 0.004）；さらに、低PRは孤立性IBZ梗塞と独立して関連していた（調整オッズ比 = 4.223、p = 0.026）。
  • 結論として、IBZ梗塞およびCBZ梗塞は発症メカニズムや治療下の経過が異なる可能性があり、特にIBZ梗塞患者は同領域の脳梗塞再発リスクが高いことから、今後のリスク評価や治療方針の最適化に計算流体力学（CFD）解析が有用であることが示唆された。

(027) Brambila-Solórzano [5]

📕 書誌情報

Influence of Blood Rheology and Turbulence Models in the Numerical Simulation of Aneurysms.

Alberto Brambila-Solórzano, Federico Méndez-Lavielle, Jorge Luis Naude, Gregorio Josué Martínez-Sánchez, Azael García-Rebolledo, Benjamín Hernández, Carlos Escobar-Del Pozo

Bioengineering (Basel), 2023 Oct 08

💬 AI 翻訳タイトル

血液レオロジーおよび乱流モデルが動脈瘤の数値シミュレーションに及ぼす影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、異なる動脈瘤（動脈および脳動脈瘤）における血液レオロジーと乱流モデルが数値流体力学（CFD）シミュレーションに与える影響を評価することである。
  • 本研究では、2例の大動脈瘤と1例の脳動脈瘤を対象に数値シミュレーションを実施し、血液レオロジー、各種乱流モデル、および流体-構造連成 (fluid-structure interaction, FSI) を評価した。
  • シミュレーションの結果、大動脈瘤においては血液レオロジーの影響は限定的であったが、脳動脈瘤においては血液レオロジーが血行動態に影響を与える可能性が示された。また、評価した乱流モデルはいずれのケースでも同等の結果を示した。
  • さらに、流体-構造連成 (FSI) を考慮した場合、この現象が動脈瘤シミュレーションにおける主要因であることが明らかとなった。

(028) Tanaka [2]

📕 書誌情報

Hemodynamic differences of posterior communicating artery aneurysms between adult and fetal types of posterior cerebral artery.

Katsuhiro Tanaka, Kazuhiro Furukawa, Fujimaro Ishida, Hidenori Suzuki

Acta Neurochir (Wien), 2023 Dec

💬 AI 翻訳タイトル

後交通動脈瘤における成人型および胎児型後大脳動脈の血行動態的差異

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、後交通動脈瘤（PCoA aneurysms）における成人型および胎児型後大脳動脈（PCA）の血行動態的差異を計算流体力学（CFD）を用いて検討することである。
  • 55例のPCoA動脈瘤を三次元CT血管造影で評価し、破裂・未破裂および成人型・胎児型PCA別に分類し、形態学的および血行動態的特性についてCFD解析を行った。
  • CFD解析の結果、胎児型PCA症例では成人型と比較して、異なる形態学的特徴や血行動態的特性（OSIや流速、WSSなど）を示し、特に胎児型群で治療後の残存血流量が多いことが示された。
  • これらの知見から、胎児型PCAを有するPCoA動脈瘤は、成人型と比べて再開通リスクが高いことが示唆された。

(029) Shields [3]

📕 書誌情報

Enhancing cerebral vasculature analysis with pathlength-corrected 2D angiographic parametric imaging: A feasibility study.

Allison Shields, Kyle Williams, Mohammad Mahdi Shiraz Bhurwani, Swetadri Vasan Setlur Nagesh, Venkat Keshav Chivukula, Daniel R Bednarek, Stephen Rudin, Jason Davies, Adnan H Siddiqui, Ciprian N Ionita

Med Phys, 2024 Apr

💬 AI 翻訳タイトル

経路長補正2次元血管造影パラメトリックイメージングによる脳血管解析の向上：フィージビリティスタディ

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、計算流体力学（CFD）シミュレーションを用いたシミュレート血管造影環境で、三次元造影剤流れを経路長補正を付加して二次元投影に変換することの効果を検討することである。
  • 方法として、患者固有の脳動脈瘤形状に対するin silico（シリコ上）血管造影画像に経路長補正フレームワークを適用し、得られた二平面投影画像に基づきパラメトリックイメージング（API）の比較を行った。
  • 結果として、経路長補正後の強度ベースAPIパラメータ（曲線下面積：AUC、ピーク値：PH）は、各動脈ジオメトリ内の造影剤質量保存則および動脈瘤ROI内の停滞と再循環領域の反映がより正確になり、最大パーセンテージ差（PD）は補正ありで3.3%、補正なしで47.7%と大きな改善を示した。また、経路長補正により三次元APIとの整合性も向上したが、時間ベースパラメータ（MTT、TTP、TTA）は補正の影響を受けなかった。
  • 結論として、従来の経路長補正なし2D-APIで得られるAPIパラメータは投影方向に大きく依存しており、血行動態解析には適さないことが示された。提案手法により、2D-DSA画像から得られるバイオマーカーの診断価値向上と標準化が期待され、脳血管領域の診療精度向上につながる可能性が示唆された。

(030) Caddy [2]

📕 書誌情報

Comparison of computational fluid dynamics with transcranial Doppler ultrasound in response to physiological stimuli.

Harrison T Caddy, Hannah J Thomas, Lachlan J Kelsey, Kurt J Smith, Barry J Doyle, Daniel J Green

Biomech Model Mechanobiol, 2024 Feb

  • Keywords: Cerebral vasculature, Computational fluid dynamics, Stimuli, Transcranial Doppler ultrasound

  • DOI: 10.1007/s10237-023-01772-9

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 2
    • FWCI: 0.901
    • Citation Percentile: 61.44

  • PubMed

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💬 AI 翻訳タイトル

生理学的刺激に対する計算流体力学(CFD)と経頭蓋ドプラ(TCD)超音波法との比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、経頭蓋ドプラ(TCD)法によって得られた速度波形指標と、個別化三次元(3D)計算流体力学(CFD)シミュレーションによる指標を比較評価することである。
  • 12名の健康な被験者に対し、頭頸部の3T磁気共鳴血管撮影を実施し、安静、過換気、および運動時に中大脳動脈の速度波形をTCDで測定し、内頸動脈および椎骨動脈の径および速度をデュプレックス超音波で測定したうえで、各条件でCFDシミュレーションを構築した。
  • 刺激の付与は全被験者で有意な心肺機能変化をもたらし、絶対的なTCD速度はCFD計算値よりも有意に高く（P<0.001–0.004）、両者間の絶対値には相関が認められなかった（r=0.030–0.377, P=0.227–0.925）。
  • しかしながら、安静状態からの収縮期および時間平均速度の相対的変化については、両手法間で有意な正の相関が認められ（r=0.577–0.770, P=0.003–0.049）、TCDと3D CFDの間で測定値そのものは異なるものの、生理的変化への応答を評価する上では両手法の相関性が確認された。

(031) Zheng [3]

📕 書誌情報

Hemodynamic significance of intracranial atherosclerotic disease and ipsilateral imaging markers of cerebral small vessel disease.

Lina Zheng, Xuan Tian, Jill Abrigo, Hui Fang, Bonaventure Ym Ip, Yuying Liu, Shuang Li, Yu Liu, Linfang Lan, Haipeng Liu, Hing Lung Ip, Florence Sy Fan, Sze Ho Ma, Karen Ma, Alexander Y Lau, Yannie Oy Soo, Howan Leung, Vincent Ct Mok, Lawrence Ks Wong, Yuming Xu, Liping Liu, Xinyi Leng, Thomas W Leung

Eur Stroke J, 2024 Mar

  • Keywords: Cerebral small vessel disease, cortical microinfarct, hemodynamics, intracranial atherosclerotic disease, white matter hyperintensity

  • DOI: 10.1177/23969873231205669

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 3
    • FWCI: 1.165
    • Citation Percentile: 56.50

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💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内アテローム性動脈硬化症の血行動態的意義と同側の脳小血管病画像マーカー

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、症候性頭蓋内アテローム性動脈硬化症（sICAD）病変の血行動態的特徴と、脳小血管病（CSVD）の画像マーカーおよび全体的な負担との関連を調査することである。
  • 前方循環系sICAD患者の血行動態的特徴を、CTアンギオグラフィーに基づく計算流体力学（CFD）モデルにより圧力比（PR）および壁面せん断応力比（WSSR）として定量化し、MRIにてCSVDの画像マーカーを評価した。
  • 解析の結果、sICAD病変の同側半球では、反対側半球と比較して有意に重度の白質高信号（WMHs）、ラクナおよび皮質微小梗塞（CMI）が認められ、異常なPRおよびWSSRは同側における中等度から重度のWMHsとCMIの重症度と有意に独立して関連していた。
  • これらの所見から、sICAD病変の血行動態的意義は、同側半球のWMHsおよびCMIの重症度と独立して関連し、CSVD進展に寄与する可能性が示唆された。

(032) Wu [2]

📕 書誌情報

Hemodynamics combined with inflammatory indicators exploring relationships between ischemic stroke and symptomatic middle cerebral artery atherosclerotic stenosis.

Xiao-Bing Wu, Yi-Ao Liu, Li-Xin Huang, Xin Guo, Wang-Qing Cai, Bin Luo, Sheng-Wen Wang

Eur J Med Res, 2023 Sep 26

  • Keywords: Hemodynamics, Intracranial atherosclerotic stenosis, Lymphocyte–monocyte ratio, Plaque burden, Plaque enhancement, Wall shear stress

  • DOI: 10.1186/s40001-023-01344-8

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 2
    • FWCI: 0.822
    • Citation Percentile: 58.75

  • PubMed

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💬 AI 翻訳タイトル

虚血性脳卒中と症候性中大脳動脈アテローム性狭窄との関連性の解明における血行動態および炎症指標の統合的評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、高分解能血管壁画像法（HR-VWI）、血行動態指標、および末梢血炎症指標を組み合わせて、症候性頭蓋内アテローム性狭窄症（sICAS）におけるこれら要素の役割及び相互関係を解明することである。
  • 2018年6月から2022年7月までにアテローム性中大脳動脈狭窄症と診断された患者32例を対象に、プラーク増強度の定性的および定量的評価、計算流体力学（CFD）による血行動態解析（特に壁面せん断応力［WSS］およびその比［WSSR］の計測）、および炎症指標との相関解析を実施した。
  • sICASではプラーク増強度、最大WSS、ならびにWSSRが有意に高く、重回帰分析の結果、WSSRがsICASの独立した危険因子であることが示されたほか、プラーク・ピットゥイタリー茎コントラスト比（CR）、プラーク負荷はWSSRと正相関し、一方リンパ球対単球比（LMR）とは負の相関を示した。
  • 本研究は、プラーク増強度およびWSSRがsICASと有意に関連し、ヘモダイナミクス（血行動態）および炎症がプラーク進展に共同して関与することを明らかにし、その学術的貢献は血管内血流解析と炎症マーカー統合評価による脳血管疾患リスク評価の新たな視点を提供する点にある。

(033) Oh [2]

📕 書誌情報

The influence of contralateral circulation on computational fluid dynamics of intracranial arteries: simulated versus measured flow velocities.

SuJeong Oh, YunSun Song, HyunKyung Lim, YoungBae Ko, SungTae Park

Eur Radiol Exp, 2023 Sep 22

  • Keywords: Carotid artery (internal), Hemodynamics, Intracranial aneurysm, Magnetic resonance angiography, Pulsatile flow

  • DOI: 10.1186/s41747-023-00370-9

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 2
    • FWCI: 0.777
    • Citation Percentile: 82.30

  • PubMed

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💬 AI 翻訳タイトル

対側循環が脳内動脈の数値流体力学（CFD）に及ぼす影響：シミュレーション速度と実測速度の比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、対側前方循環が脳内動脈の数値流体力学（CFD）解析に及ぼす影響を、片側前方循環領域におけるCFDによる血流速度と位相差磁気共鳴血管造影（PC-MRA）による実測値を比較することで評価することであった。
  • 15名の患者からの21の片側前方循環モデル（近位部狭窄なし）を対象に、PC-MRA由来の内頸動脈（ICA）の拍動流を流入境界条件、外圧を大気圧としたCFD解析を実施し、その結果をPC-MRAで計測した中大脳動脈（MCA）および前大脳動脈（ACA）の血流速度と比較した。
  • CFD解析によるMCAの血流速度は実測値と高い相関を示したが（Spearman相関係数0.773）、ACAの血流速度は低い相関にとどまり、特に対側ICAが高度狭窄・閉塞を有する4例ではACA速度がPC-MRA値の50%未満と著しく低く推定された。
  • 本研究の結果から、特にACA領域のCFD解析においては対側前方循環の流れ条件を考慮する必要性が示唆され、Acom動脈瘤の破裂リスク予測など臨床応用において両側ACAの流速や双方向流れを正確に反映することが重要である。

(034) Kizhisseri [7] ⭐

📕 書誌情報

An analytical method informed by clinical imaging data for estimating outlet boundary conditions in computational fluid dynamics analysis of carotid artery blood flow.

Muhsin Kizhisseri, Saleh Gharaie, Jorg Schluter

Sci Rep, 2023 Sep 11

💬 AI 翻訳タイトル

臨床画像データを活用した内頸動脈血流CFD解析における出口境界条件推定のための解析的手法

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頸動脈血流の計算流体力学（CFD）解析における出口境界条件を、臨床画像から得られる下流動脈の幾何学情報に基づき推定する解析的手法を提案することである。
  • 本手法では、従来の境界条件推定が臨床データへのフィッティングに依存していた点を改良し、臨床画像から取得した動脈構造および流入流量のみを利用して、抵抗やコンプライアンス（compliance）などの境界値を理論的に算出する枠組みを構築した。
  • この方法により、従来手法では困難であった臨床データが不十分な場合でも、動脈壁せん断応力など血流指標の高精度な数値解析が可能となった。
  • 本研究は、頸動脈血流CFD解析の境界条件推定手法を高度化し、臨床応用の信頼性向上に寄与するものである。

(035) Fujimura [9]

📕 書誌情報

Hemodynamic and morphological differences in cerebral aneurysms between before and after rupture.

Soichiro Fujimura, Yuma Yamanaka, Hiroyuki Takao, Toshihiro Ishibashi, Katharina Otani, Kostadin Karagiozov, Koji Fukudome, Makoto Yamamoto, Yuichi Murayama

J Neurosurg, 2024 Mar 01

  • Keywords: cerebral aneurysm, computational fluid dynamics, hemodynamics, morphology, rupture, vascular disorders

  • DOI: 10.3171/2023.6.JNS23289

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 9
    • FWCI: 3.303 ⭐
    • Citation Percentile: 81.02

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💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤の破裂前後における血行動態および形態学的差異

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、動脈瘤の破裂後に観察される形態および血行動態の変化を調査することであった。
  • 21例の脳動脈瘤患者を対象とし、破裂前後の血管造影画像から三次元形態を再構築し、さらにその幾何形状を用いて数値流体力学（CFD）解析により血流をシミュレーションした。
  • 破裂後には動脈瘤高径、アスペクト比、体積、波状指数が統計学的に有意に増加し、一方、平均規格化壁面せん断応力（NWSS）を含むNWSSパラメータは有意に減少し、形態変化による血流停滞に関連していた。
  • 破裂による形態変化は動脈瘤の伸長および不規則化ならびに体積の増加を伴い、これらの変化が血行動態にも影響し、低壁面せん断応力を生じるとともに破裂リスク評価方法開発の可能性を示唆した。

(036) Xu [1]

📕 書誌情報

Application of microcatheter shaping based on computational fluid dynamics simulation of cerebral blood flow in the intervention of posterior communicating aneurysm of the internal carotid artery.

Gangqin Xu, Yueyang Ba, Kun Zhang, Dongyang Cai, Bowen Yang, Tongyuan Zhao, Jiangyu Xue

Front Neurol, 2023

  • Keywords: aneurysm intervention embolization, computational fluid dynamical, internal carotid artery-posterior communicating artery aneurysm, intracranial aneurysm, microcatheter shaping

  • DOI: 10.3389/fneur.2023.1221686

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    • Cited by: 1
    • FWCI: 0.388
    • Citation Percentile: 56.50

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💬 AI 翻訳タイトル

脳血流の計算流体力学（CFD）シミュレーションに基づくマイクロカテーテル成形の内頸動脈後交通動脈瘤塞栓術への応用

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、計算流体力学（CFD）を用いた脳血流シミュレーションに基づく動脈瘤塞栓用マイクロカテーテル成形法の、内頸動脈後交通動脈瘤のインターベンション治療への応用、およびその実用性と安全性の評価である。
  • 2020年1月から2022年12月までの間に、CFDを用いて脳血流ラインをシミュレーションした内頸動脈後交通動脈瘤患者20例を対象とし、主要血流ラインに従ってマイクロカテーテル成形および塞栓術を実施、配置成功率、安定性、効果を評価した。
  • すべての患者においてカテーテル配置は円滑かつ安定しており、術中のカテーテル脱落や塞栓関連合併症は認められなかったほか、塞栓術直後に19例で完全塞栓を達成し、1例でわずかに動脈瘤頸部が残存した。
  • CFDシミュレーションに基づくマイクロカテーテル成形は、正確な成形によるカテーテル配置の高成功率、安定性および良好な支持性をもたらし、従来法より成形の難易度を大幅に低減する有効な方法であり、今後さらなる研究が期待される。

(037) Mohsenian [3]

📕 書誌情報

Association between resistance to cerebrospinal fluid flow and cardiac-induced brain tissue motion for Chiari malformation type I.

Saeed Mohsenian, Alaaddin Ibrahimy, Mohamad Motaz F Al Samman, John N Oshinski, Rafeeque A Bhadelia, Daniel L Barrow, Philip A Allen, Rouzbeh Amini, Francis Loth

Neuroradiology, 2023 Oct

  • Keywords: Chiari malformation type I, Computational fluid dynamics techniques, Displacement encoding with stimulated echoes, Integrated longitudinal impedance

  • DOI: 10.1007/s00234-023-03207-9

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    • Cited by: 3
    • FWCI: 1.511
    • Citation Percentile: 83.27

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💬 AI 翻訳タイトル

髄液（CSF）流れ抵抗と心拍誘発性脳実質運動との関連性：キアリ奇形I型（Chiari malformation type I）における検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、キアリ奇形I型（CMI）患者における頚部脊髄管内の髄液（CSF）流れ抵抗と心拍誘発性脳実質運動との関係性を明らかにすることである。
  • 方法として、コンピュータ支援流体力学（computational fluid dynamics, CFD）解析を用いて32名のCMI患者および18名の健常対照者に対し、頚部脊髄管内CSF流れの非定常抵抗指標であるintegrated longitudinal impedance（ILI）を算定し、心周期中の神経組織運動をDENSE（displacement encoding with stimulated echoes）MRIを用いて評価した。
  • その結果、CMI患者においてCSF流れ抵抗と小脳の最大変位量との間に有意な正の相関（r = 0.75, p = 6.77×10-10）が認められたが、健常対照者には認められなかった。
  • 本研究は、CMI患者における頚部脊髄管内CSF流れ抵抗と小脳における心拍誘発性脳実質運動との関連性を初めて明確に示したものであり、今後はこうした指標がCMI症状発現に与える影響について更なる研究が必要とされる。

(038) Uchikawa

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Aneurysmal Inflow Rate Coefficient Predicts Ultra-early Rebleeding in Ruptured Intracranial Aneurysms: Preliminary Report of a Computational Fluid Dynamics Study.

Hiroki Uchikawa, Taichi Kin, Satoshi Koizumi, Katsuya Sato, Tatsuya Uchida, Yasuhiro Takeda, Tsukasa Koike, Satoshi Kiyofuji, Shigeo Yamashiro, Akitake Mukasa, Nobuhito Saito

Neurol Med Chir (Tokyo), 2023 Oct 15

  • Keywords: aneurysmal inflow rate coefficient, computational fluid dynamics, intracranial aneurysm, rebleeding

  • DOI: 10.2176/jns-nmc.2023-0003

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    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
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💬 AI 翻訳タイトル

動脈瘤流入率係数は破裂脳内動脈瘤の超早期再出血を予測する：数値流体力学（CFD）研究の予備的報告

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、数値流体力学（CFD）を用いて破裂脳内動脈瘤の超早期再出血に関連する特異的な血行動態指標を明らかにすることである。
  • 方法として、動脈瘤くも膜下出血（aSAH）発症後6時間以内に再出血した症例を再出血群、10時間以上再出血を認めなかった症例を対照群とし、初回破裂後および再出血前の臨床画像から3次元血管モデルを構築し、複数の血行動態指標について解析を行った。
  • 結果として、再出血群において動脈瘤流入率係数（AIRC）が有意に高値であり（p = 0.042）、他の血行動態指標には有意差は認められなかった。
  • 結論として、AIRCは破裂脳内動脈瘤の超早期再出血に関連する血行動態パラメータであり、その算出によって超早期再出血の予測が可能となる可能性が示唆された。

(039) Chiang [6]

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Olfactory drug delivery with intranasal sprays after nasal midvault reconstruction.

Harry Chiang, Hannah L Martin, Ryan M Sicard, Dennis O Frank-Ito

Int J Pharm, 2023 Sep 25

  • Keywords: Drug Delivery, Intranasal, Midvault Reconstruction, Nose to Brain, Olfaction, Rhinoplasty

  • DOI: 10.1016/j.ijpharm.2023.123341

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    • Cited by: 6
    • FWCI: 1.998
    • Citation Percentile: 74.26

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💬 AI 翻訳タイトル

鼻中部矯正術後の経鼻スプレーによる嗅覚領域への薬物送達

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、鼻中部矯正術後の経鼻スプレーを用いた嗅覚領域への薬物送達への影響を明らかにすることである。
  • 手法として、新鮮なカダバーを用いソフト組織挙上法、スプレッダーフラップ、スプレッダーグラフトを施行後、CT画像による気道再構築を通じて流体力学的シミュレーション（computational fluid dynamics）を実施し、種々の吸気速度、スプレー速度、噴霧位置、頭頸部位、粒子径条件で薬物粒子の挙動・沈着解析を行った。
  • その結果、全体の嗅覚部沈着率は5%未満であったが、粒径ごとに最大36.33%の沈着を認めたものの、鼻中部矯正術による嗅覚部沈着の増加は認めなかった。
  • 結論として、粒子径の小型化、スプレー速度の低下、吸気速度の増加が嗅覚部沈着を最適化する傾向があり、今後の経鼻薬剤送達およびデバイス設計への重要な示唆を与えるものである。

(040) MacDonald [2]

📕 書誌情報

Sensitivity of hostile hemodynamics to aneurysm geometry via unsupervised shape interpolation.

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

Comput Methods Programs Biomed, 2023 Nov

  • Keywords: Computational fluid dynamics, Geometry, Intracranial aneurysm, Machine learning, Morphology, Uncertainty quantification

  • DOI: 10.1016/j.cmpb.2023.107762

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    • Cited by: 2
    • FWCI: 0.777
    • Citation Percentile: 82.30

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💬 AI 翻訳タイトル

教師なし形状補間による脳動脈瘤形状への敵対的血行動態感受性の評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、教師なし3次元形状補間法を用いて作成した徐々に変化する動脈瘤形状に対する血行動態パラメータの応答を詳細に評価することである。
  • 3症例由来の脳内動脈瘤表面モデルを用いてニューラルネットワークNeuroMorphを訓練し、補間形状系列を生成した後、高精度CFDシミュレーションを実施して各種血行動態パラメータを解析した。
  • CFDシミュレーションの結果、時間平均壁剪断応力（WSS）などの空間的・時間的平均パラメータは形状変化に対して低い変動性を示したが、流れの複雑性を評価するパラメータは隣接した形状間でも高い変動性を示した。
  • これらの結果から、ロバスト性の高いパラメータ（例：時間平均WSS、LSA）は形態学的指標と冗長である可能性があり、臨床的有用性が高い血行動態パラメータの選択には感度とロバスト性のバランス理解が重要であることが示唆された。

(041) Romero Bhathal [1]

📕 書誌情報

Towards Prediction of Blood Flow in Coiled Aneurysms Before Treatment: A Porous Media Approach.

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

Ann Biomed Eng, 2023 Dec

💬 AI 翻訳タイトル

治療前のコイル塞栓脳動脈瘤における血流予測に向けた多孔質媒体アプローチ

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、異質なコイル質量分布を考慮した多孔質クラウンモデルを用いて、塞栓コイルが充填された脳動脈瘤内の血流を治療前に予測することである。
  • 本研究では、3D X線シンクロトロン画像を用いて8名の患者の脳動脈瘤ファントム内に配置されたエンドバスキュラーコイルの多孔度分布を解析し、多孔質クラウンモデルの透過率および慣性因子を算出した。
  • さらに、神経外科医が術中に利用可能な動脈瘤容量およびコイル充填率からのみ定義できる新たな『二直線（bilinear）』多孔質モデルを提案し、これらのモデルとコイル詳細解像シミュレーション（ゴールドスタンダード）との精度比較を行った。
  • その結果、多孔質クラウンモデルと二直線モデルはいずれも動脈瘤内血行動態を高精度に再現し、従来の平均多孔度モデルの誤差66%に対して二直線モデルの誤差は26%であり、本モデルは治療時における予後予測への応用が期待される。

(042) Decroocq [5]

📕 書誌情報

Modeling and hexahedral meshing of cerebral arterial networks from centerlines.

Méghane Decroocq, Carole Frindel, Pierre Rougé, Makoto Ohta, Guillaume Lavoué

Med Image Anal, 2023 Oct

💬 AI 翻訳タイトル

中枢線(Centerline)からの脳動脈ネットワークのモデリングおよびヘキサヘドラル格子生成

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、中心線のみから脳血管ネットワークの構造化されたヘキサヘドラルメッシュを、自動的にCFD（数値流体力学）解析に適した形で生成する手法を提案することである。
  • 方法として、中心線表現に固有のノイズや疎性などの制限を克服するため、ペナル化スプラインに基づく血管モデルおよび、解剖学的特徴に基づき拡張されたパラメトリックbifurcationモデルを用いて血管分岐部を再構成し、流れに沿ったヘキサヘドラル要素からなるボリュームメッシュ生成手法を開発した。
  • 提案手法は、中心線の一般的な欠陥に対して高いロバスト性を示し、従来法と比較してメッシュ品質を向上させることを確認した。
  • また、本手法を用いて60例の脳血管ネットワークデータセットを完全にメッシュ化した結果、血管の92％および分岐部の83％は手作業による修正を要する欠陥なく自動メッシュ化され、ソースコードも公開された。

(043) Kliś [4]

📕 書誌情報

Association of Arterial Tortuosity with Hemodynamic Parameters-A Computational Fluid Dynamics Study.

Kornelia M Kliś, Dominika Wójtowicz, Borys M Kwinta, Krzysztof Stachura, Tadeusz J Popiela, Maciej J Frączek, Bartłomiej Łasocha, Jerzy Gąsowski, Olga Milczarek, Roger M Krzyżewski

World Neurosurg, 2023 Dec

💬 AI 翻訳タイトル

動脈蛇行性と血行動態パラメータとの関連性に関する数値流体力学的研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤発生を促進する血行動態パラメータと蛇行性（tortuosity）のどの側面が関連するかを解析することである。
  • 単一分岐を有する73の理想化された蛇行動脈モデルに対して、数値流体力学（CFD）解析を実施し、血液をニュートン流体として扱った。
  • 角度数や弧長の増加と時間平均壁剪断応力（TAWSS）、時間平均壁剪断応力勾配（TAWSSG）の上昇、相対滞留時間（RRT）の低下に有意な相関が観察され、逆に角度の大きさはTAWSS・TAWSSG・振動性剪断指数（OSI）と負の相関、RRTと正の相関を示した。
  • 角度を弧長と分岐からの距離で規格化した新規蛇行性指標を導入した結果、TAWSSおよびOSIと強い負の相関、TAWSSG・RRTと強い正の相関が認められ、脳動脈瘤発症促進に関連する血行動態パラメータは長い弧上に存在する小角度の多発と関連すると結論された。

(044) Che [3]

📕 書誌情報

Hemodynamics of different configurations of the left subclavian artery parallel stent graft for thoracic endovascular aortic repair.

Yue Che, Jiawei Zhao, Xuelan Zhang, Mingyao Luo, Xiran Cao, Liancun Zheng, Chang Shu

Comput Methods Programs Biomed, 2023 Nov

  • Keywords: Computational fluid dynamics, Hemodynamics, Parallel stent graft, Postoperative complication

  • DOI: 10.1016/j.cmpb.2023.107741

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    • Cited by: 3
    • FWCI: 1.308
    • Citation Percentile: 83.38

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💬 AI 翻訳タイトル

胸部大動脈内挿術における左鎖骨下動脈並列ステントグラフトの異なる構成の血行動態解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、胸部大動脈内挿術（TEVAR）における左鎖骨下動脈（LSA）再建のための並列（チムニーおよびペリスコープ）グラフト技術に関する様々なステントグラフト（SG）構成の血行動態的特性を、合併症リスクの決定因子として系統的に評価することである。
  • 患者個別の三次元大動脈形状に基づき、五種類のLSA分岐SG構成（前方型、後方型、延長型、楕円型およびペリスコープ型）について合計十五モデルを仮想的に設計し、これらの血行動態的差異を数値流体力学（CFD）により解析した。
  • その結果、ペリスコープ技術を適用した場合はチムニー技術に比べてLSAの流量が半減し、より重度の血流障害と脳梗塞（stroke）のリスクを生じる可能性が示唆された。
  • これらの知見は、TEVARにおける適切な並列グラフト技術選択に向けて、臨床医への具体的な指針を提供するものである。

(045) Guo [7]

📕 書誌情報

High hemodynamic stresses induce aneurysms at internal carotid artery bends.

Hao Guo, Song-Tao Yang, Ji-Wei Wang, Hui Li, Bu-Lang Gao, Cong-Hui Li

Medicine (Baltimore), 2023 Aug 04

💬 AI 翻訳タイトル

内頸動脈屈曲部における高い血行動態ストレスが動脈瘤を誘発する

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、内頸動脈（ICA）屈曲部における脳動脈瘤発生の初期過程において血行動態ストレスの役割を検討することであった。
  • 61名のICA屈曲部動脈瘤患者（68瘤）と、対照群として動脈瘤を有さない正常なICAを持つ30例を対象に、三次元血管造影とCFD解析を用いてレトロスペクティブ研究を実施した。
  • その結果、実験群では屈曲角が有意に小さく、動的圧力や剪断応力、ひずみ速度などの血行動態ストレスが動脈瘤部位で有意に高いことが明らかとなった。
  • 内頸動脈屈曲部動脈瘤の形成には、直達血流衝突による高血行動態ストレスが関与しており、屈曲角の減少が血行動態ストレスの異常増加を介して動脈瘤の発生を促進することが示唆された。

(046) Murakami [5]

📕 書誌情報

Serum proteomic identification and validation of two novel atherosclerotic aortic aneurysm biomarkers, profilin 1 and complement factor D.

Yusuke Murakami, Mitsuhiro Nishigori, Hiroaki Yagi, Tsukasa Osaki, Masaki Wakabayashi, Manabu Shirai, Cheol Son, Yutaka Iba, Kenji Minatoya, Kengo Kusano, Tsutomu Tomita, Hatsue Ishibashi-Ueda, Hitoshi Matsuda, Naoto Minamino

Proteome Sci, 2023 Aug 05

💬 AI 翻訳タイトル

新規動脈硬化性大動脈瘤バイオマーカーとしてのプロフィリン1および補体因子Dの血清プロテオミクス同定および検証

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、血液検査で検出可能な動脈瘤（AA）の診断バイオマーカーを同定することである。
  • 動脈硬化性胸部大動脈瘤（TAA）患者と健常対照（HC）から得た血清サンプルのプロテオーム解析を実施し、プロテイン分画ごとに主要タンパク質を除去した後、TAAとHCのすべての分画で一様に変動するタンパク質を候補として抽出し、ROC解析およびバイオバンク登録患者での臨床検証を行った。
  • プロフィリン1（Profilin 1, PFN1）濃度はTAAおよび腹部大動脈瘤（AAA）患者で有意に減少し、補体因子D（Complement Factor D, CFD）濃度は有意に増加しており、これらのタンパク質はHC群との差異をROC解析で良好に識別し、さらに両者の組み合わせで診断性能（AUC）が向上した。
  • PFN1およびCFDは血液サンプルで測定可能なTAAおよびAAAの新規診断バイオマーカーであり、その組み合わせにより診断精度の向上が期待され、動脈瘤診断システムの開発に寄与する可能性が示唆された。

(047) Fillingham [4]

📕 書誌情報

Improving the accuracy of computational fluid dynamics simulations of coiled cerebral aneurysms using finite element modeling.

Patrick Fillingham, Julia Romero Bhathal, Laurel M M Marsh, Michael C Barbour, Mehmet Kurt, Ciprian N Ionita, Jason M Davies, Alberto Aliseda, Michael R Levitt

J Biomech, 2023 Aug

  • Keywords: Aneurysm hemodynamics, Coiled aneurysms, Computational fluid dynamics, Finite element method, Vascular mechanics

  • DOI: 10.1016/j.jbiomech.2023.111733

  • Article

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    • Cited by: 4
    • FWCI: 1.553
    • Citation Percentile: 56.50

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💬 AI 翻訳タイトル

有限要素法を用いたコイル塞栓脳動脈瘤の計算流体力学シミュレーション精度向上

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、コイル塞栓脳動脈瘤の治療後のコイル配置最適化戦略決定のため、コイル塞栓後の動脈瘤血行動態を計算流体力学（CFD）で高精度にシミュレーションする手法を開発することである。
  • 方法として、有限要素法（FEM）を用いて患者特異的コイル配置を4例の内頸動脈（ICA）動脈瘤に対してシミュレーションし、さらに3Dプリントによるin vitroモデルを作成・コイル塞栓・超高分解能シンクロトロンマイクロCTでスキャンを行い、得られた物理及び仮想コイル（virtual coil）形状をボクセル化し、幾何学的な比較を行った。
  • FEMによって生成されたコイル形状を用いたCFDシミュレーションでは、Qneck（二重流入率）とWSS（壁面せん断応力）の平均相対誤差がそれぞれ6.6％および21.8％であり、従来の多孔質媒質（porous medium）近似では各々55.1％および36.3％の誤差となり、FEMを用いた手法の精度向上が明らかとなった。
  • 以上より、FEMに基づくコイル形状導入はコイル塞栓後動脈瘤のCFDシミュレーション精度を著しく向上させることが示され、今後の血行動態予測や治療戦略最適化への貢献が期待される。

(048) Huang [1]

📕 書誌情報

Analysis of the effects of stent-induced deformation on the hemodynamics of MCA aneurysms.

Conggang Huang, Xueqin Zhou, Faliang Duan, Ruixue Li, Ming Luo, Zhihua Luo, SValiallah Mousavi

Sci Rep, 2023 Jul 31

💬 AI 翻訳タイトル

ステントによる変形が中大脳動脈(MCA)動脈瘤の血行動態に及ぼす影響の解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、ステントを用いた動脈瘤塞栓術による主血管の位置変化が、中大脳動脈(MCA)動脈瘤内の血流に与える影響を詳細に検討することを目的とする。
  • 本研究では、二つの異なるMCA動脈瘤に対し、コイル塞栓術および血管変形が血流力学に及ぼす影響を、OSI（Oscillatory Shear Index）、WSS（Wall Shear Stress）、および血液構造を比較することで評価した。
  • 血流解析には数値流体力学（CFD: Computational Fluid Dynamics）を用いた結果、動脈瘤の変形は必ずしも破裂リスクを低減させるものではなく、コイル塞栓術の方が動脈瘤内血流閉塞に対して有効であった。
  • 本研究は、動脈瘤のステントによる変形だけでは破裂リスク低減につながらず、コイル塞栓術の有効性が示された点で臨床的意義がある。

(049) Bérod [3]

📕 書誌情報

Assessing a heterogeneous model for accounting for endovascular devices in hemodynamic simulations of cerebral aneurysms.

Alain Bérod, Fernando Mut, Juan Cebral, Simon Mendez, Christophe Chnafa, Franck Nicoud

Int J Numer Method Biomed Eng, 2023 Nov

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤の血行動態シミュレーションにおける血管内治療デバイスを考慮したヘテロジニアスモデルの評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、血管内治療デバイスの血行動態的効果を表現するBerodらによるヘテロジニアスモデル（heterogeneous model）を、10例の患者特異的脳動脈瘤（うち6例はフローダイバーター、4例はWEB留置）に適用し、その有用性を検証することである。
  • 本モデルの評価には、治療成績と相関する二つの指標（嚢内平均血流速度および動脈瘤ネック部での流入率）が用いられた。
  • ワイヤー分解能（wire-resolved）シミュレーションとの比較により、両指標において本モデルの結果は非常に良好であり、デバイス下流のジェット状流れも再現できることが示された。
  • 同一のヘテロジニアスモデルをフローダイバーターとWEBの両デバイスの表現に用いたことで、本手法の汎用性とロバスト性が証明された。

(050) Fu [3]

📕 書誌情報

Hemodynamic alterations of flow diverters on aneurysms at the fetal posterior communicating artery: A simulation study using CFD to compare the surpass streamline, pipeline flex, and tubridge devices.

Yu Fu, Xin Bian, Rong Zou, Rongbo Jin, Xiaochang Leng, Feng Fan, Sen Wei, Xuan Cui, Jianping Xiang, Sheng Guan

J Neuroradiol, 2024 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

胎児型後交通動脈におけるフローダイバーターの血行動態変化：Surpass Streamline、Pipeline Flex、TubridgeデバイスのCFDシミュレーション比較研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、胎児型後交通動脈（fetal posterior communicating artery）動脈瘤に対するSurpass Streamline、Pipeline FlexおよびTubridgeフローダイバーター（FD）による血行動態変化を比較し、治療戦略を検討することである。
  • デジタルサブトラクション血管造影（DSA）画像より構築した2例のシミュレーション動脈瘤モデルに、各FDを仮想的に留置し、計算流体力学（computational fluid dynamics：CFD）解析により血行動態指標（血嚢内平均速度、high-flow volume（HFV）、壁せん断応力（wall shear stress：WSS））を評価した。
  • Surpass Streamlineは他のデバイスと比較して最も顕著な血流減少効果を示し、実臨床症例でも動脈瘤の閉塞または縮小が認められた。
  • 本研究の結果から、Surpass Streamlineは胎児型後交通動脈動脈瘤に対し有効な治療選択肢となる可能性が示唆され、また仮想FD留置およびCFD解析は治療効果予測に有用であると考えられる。

(051) White [1]

📕 書誌情報

Investigating Angiographic Injection Parameters for Cerebral Aneurysm Hemodynamic Characterization Using Patient-Specific Simulated Angiograms.

R White, A Shields, S V Nagesh, E Smith, J Davies, D R Bednarek, S Rudin, C Ionita, V Chivukula

Proc SPIE Int Soc Opt Eng, 2023 Feb

  • Keywords: Angiographic Analysis, Angiographic Parametric Imaging (API), Cerebral Aneurysm, Computational Fluid Dynamics (CFD), Hemodynamics, Simulated Angiograms, Time Density Curve

  • DOI: 10.1117/12.2653871

  • Article

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    • Cited by: 1
    • FWCI: 0.388
    • Citation Percentile: 56.50

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💬 AI 翻訳タイトル

患者固有のシミュレーション血管造影を用いた脳動脈瘤血行動態特性評価のための血管造影注入パラメータの検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、患者固有のシミュレーション血管造影（simulated angiogram: SA）を用いて、脳動脈瘤治療時の血行動態的解析における血管造影注入パラメータの影響を評価することである。
  • 方法として、シミュレーション血管造影データから得られる時間濃度曲線（time density curve: TDC）を用いて、7例の患者固有脳動脈瘤モデルにおける造影剤注入時間やボーラス量などの臨床的状況下での血行動態パラメータ（TTPやMTT等）を定量化した。
  • その結果、造影剤注入条件や血管・動脈瘤形態に応じて血行動態パラメータが大きく変動し、とくに大きな動脈瘤や屈曲した血管においては造影剤が複数心拍間にわたり循環することが示された。
  • 本手法は、臨床や体外試験での血管造影定量化の課題を克服しうる可能性があり、脳動脈瘤治療における臨床的に有用な血行動態情報を提供する点に学術的意義がある。

(052) Shields [1]

📕 書誌情報

2D versus 3D comparison of angiographic imaging biomarkers using computational fluid dynamics simulations of contrast injections.

A Shields, M M S Bhurwani, K Williams, V Chivukula, D R Bednarek, S Rudin, C N Ionita

Proc SPIE Int Soc Opt Eng, 2023 Feb

  • Keywords: Aneurysm, Angiographic Parametric Imaging (API), Computational Fluid Dynamics (CFD), Quantitative Angiography

  • DOI: 10.1117/12.2653119

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 1
    • FWCI: 0.388
    • Citation Percentile: 56.50

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💬 AI 翻訳タイトル

コントラスト注入の計算流体力学（CFD）シミュレーションを用いた血管造影イメージングバイオマーカーの2次元対3次元比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、神経血管内治療における2次元（2D）および3次元（3D）の定量的血管造影（QAngio）イメージングバイオマーカーの限界と有用性を、in-silico（数値シミュレーション）によるコントラスト分布を用いて評価することである。
  • 患者に特異的な2つの脳動脈瘤モデルに対し、コントラスト剤と血液の物理的相互作用を考慮したCFD解析を実施し、臨床用cone-beam CT（CBCT）を模擬した血管造影画像およびボリュームデータを作成してQAngioパラメータを抽出した。
  • 2Dおよび3Dによる定量的フローパラメータの初期比較の結果、3D-QAngioはTTA、TTP、MTTといったバルクフロー特性を良好に記述できるが、PHやAUCなどの積分値の復元には限界があることが判明した。
  • 3D-QAngio解析手法の導入は、異常血流パターンの理解を深化させるための新たな知見を提供しうると結論される。

(053) Tsuji [4]

📕 書誌情報

Computational fluid dynamics for predicting the growth of small unruptured cerebral aneurysms.

Masanori Tsuji, Fujimaro Ishida, Ryuta Yasuda, Takenori Sato, Kazuhiro Furukawa, Yoichi Miura, Yasuyuki Umeda, Naoki Toma, Hidenori Suzuki

J Neurosurg, 2024 Jan 01

  • Keywords: computational fluid dynamics, high shear area ratio, small unruptured cerebral aneurysms, vascular disorders

  • DOI: 10.3171/2023.5.JNS222752

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    • Cited by: 4
    • FWCI: 1.553
    • Citation Percentile: 82.30

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💬 AI 翻訳タイトル

小型未破裂脳動脈瘤の成長予測における計算流体力学（CFD）の応用

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、計算流体力学（CFD）を用いて小型未破裂脳動脈瘤の成長に関連する血行動態学的特徴を調査することである。
  • 2013年1月から2022年2月までの多施設共同前向き観察研究に登録された最大径3～5mmの未破裂脳動脈瘤215例（185人）を、繰り返し画像評価に基づき安定群と成長群に分類し、形態学的変数および新たな血行動態パラメータ（High Shear Concentration Ratio, HSCR等）を用いて多変量ロジスティック回帰分析を行った。
  • 成長群は安定群に比べ、HSCRが有意に高く（6.39 vs 4.98, p<0.001）、HSARおよびFCRは有意に低かった（HSAR: 0.28 vs 0.33, FCR: 0.61 vs 0.67）、また、高いHSCRは脳動脈瘤の成長リスクと独立した関連を示した（OR 0.81, p=0.004）。
  • HSCRは小型未破裂脳動脈瘤の成長予測に有用な新たな血行動態学的指標となる可能性が示された。

(054) Bao [3]

📕 書誌情報

Abnormal flow pattern of low wall shear stress and high oscillatory shear index in spontaneous vertebral artery dissection with vertebral artery hypoplasia.

Jiajia Bao, Xinling Gan, Wentao Feng, Yanbo Li, Yue Qiu, Muke Zhou, Jian Guo, Li He

Front Neurosci, 2023

  • Keywords: blood flow patterns, computational fluid dynamics, hemodynamic characteristics, nitric oxide production rate, spontaneous vertebral artery dissection, vertebral artery hypoplasia

  • DOI: 10.3389/fnins.2023.1179963

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    • Cited by: 3
    • FWCI: 1.308
    • Citation Percentile: 83.38

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💬 AI 翻訳タイトル

椎骨動脈低形成を伴う特発性椎骨動脈解離における低壁面せん断応力および高振動性せん断指数の異常血流パターン

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、椎骨動脈低形成（VAH）を伴う特発性椎骨動脈解離（sVAD）患者における血行動態パラメータを定量化し、sVADの発症機序に対する血行動態の関与を評価することである。
  • 本レトロスペクティブ研究では、CTA画像から14例（28血管）の幾何学的構造を再構築し、数値流体力学（CFD）シミュレーションを用いて各血管部位の血流パターンおよび種々の血行動態指標（圧力、速度、時間平均血流量、時間平均壁面せん断応力（TAWSS）、振動性せん断指数（OSI）、内皮細胞活動電位（ECAP）、相対滞在時間（RRT）、時間平均一酸化窒素産生速度（TARNO））を解析した。
  • 解析の結果、狭窄閉塞型sVAD with VAHにおいては解離部位で顕著な局所的速度上昇、全体的な低血流量、低TAWSS、高OSI、高ECAP、高RRTおよび低TARNOが認められ、対側血管と比較して有意な差を示した（p < 0.05）。
  • これらの知見は、sVADにおける血行動態仮説検証へのCFD法の有用性を示すものであり、今後さらなる段階的sVADにおける詳細な血行動態評価が必要であることが示唆された。

(055) Yi [2]

📕 書誌情報

Pathophysiology of intracranial aneurysms in monozygotic twins: A rare case study from hemodynamic perspectives.

Hang Yi, Zifeng Yang, Luke Bramlage, Bryan Ludwig

Comput Biol Med, 2023 Sep

  • Keywords: Computational fluid dynamics (CFD), Fenestrated artery (FA), Hemodynamics, Intracranial aneurysm (IA) pathophysiology, Monozygotic twins (MT), Non–Newtonian modeling, Oscillatory shear index (OSI), Time–averaged pressure (TAP), Wall shear stress (WSS), Wall shear stress gradient (WSSG)

  • DOI: 10.1016/j.compbiomed.2023.107198

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    • FWCI: 0.777
    • Citation Percentile: 56.50

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💬 AI 翻訳タイトル

一卵性双生児における脳内動脈瘤の病態生理：血行動態的観点からの希少症例報告

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、一卵性双生児（MT）における脳内動脈瘤（IA）形成および成長の血行動態的メカニズムを解明することである。
  • 本研究では、実験的に検証された数値モデルを用いて、3つの解剖学的および5つのアブレーションスタディ用神経血管モデルにおいて、7つの重要な血行動態パラメータに基づきMT間の血行動態を比較した。
  • その結果、遺伝子が同一であるにもかかわらず、MT間で血行動態に有意な差が認められ、遺伝的変異や環境要因が神経血管形態や血行動態に影響を及ぼすことが示唆された。
  • さらに、脳内動脈瘤の仮想的切除後の解析により、動脈瘤生成部位での壁剪断応力（IWSS）や壁剪断応力勾配（IWSSG）、オシレーター剪断指数（OSI）がIA発生・進展に直接関与し、個々の血流動態変化が関連組織・臓器への血流分布にも影響を及ぼすことが明らかとなった。

(056) Cho [7]

📕 書誌情報

The Current Limitations and Advanced Analysis of Hemodynamic Study of Cerebral Aneurysms.

Kwang-Chun Cho

Neurointervention, 2023 Jun

  • Keywords: Cerebral aneurysm, Computational fluid dynamics, Fluid-structure interaction, Hemodynamics, Wall shear stress

  • DOI: 10.5469/neuroint.2023.00164

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    • Cited by: 7
    • FWCI: 0.761
    • Citation Percentile: 99.93 🌟

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💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤の血行動態研究における現在の限界と高度な解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、CFD（Computational Fluid Dynamics）解析を用いた脳動脈瘤の血行動態研究の最新の成果と限界を概観し、新たな解析手法の必要性を提起することである。
  • 本レビューでは、代表的な血行動態解析手法であるCFD解析の適用について紹介し、その中で特に注目されているパラメータである壁面せん断応力（WSS：Wall Shear Stress）の役割に焦点を当てている。
  • 高いWSSが脳動脈瘤の形成に寄与することは明らかにされているが、WSSが脳動脈瘤の増大や破裂に与える影響については、未だ明確なコンセンサスが得られていない。
  • したがって、既存のCFD解析の成果と限界を踏まえたうえで、新たな血行動態解析手法の開発と導入が必要であることが示唆される。

(057) Boite [4]

📕 書誌情報

Numerical simulation of flow-diverting stent: comparison between branches in bifurcation brain aneurysm.

Yasmin Boite, Tânia Suaiden Klein, Ricardo de Andrade Medronho, Eduardo Wajnberg

Biomech Model Mechanobiol, 2023 Dec

  • Keywords: Boundary condition, Computational fluid dynamics, Flow-diverting stent, Flowrate distribution, Middle cerebral artery, Porous medium

  • DOI: 10.1007/s10237-023-01733-2

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    • Cited by: 4
    • FWCI: 1.553
    • Citation Percentile: 99.99 🌟

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💬 AI 翻訳タイトル

分岐型脳動脈瘤におけるフローダイバーティングステントの数値シミュレーション：分岐血管間の比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、分岐型脳動脈瘤に対するフローダイバーティングステント（flow-diverting stent）の適用時に、分岐血管間の血流変化およびステント設置位置の最適化をCFD（Computational Fluid Dynamics）解析により明らかにすることである。
  • 患者固有モデルの中大脳動脈（MCA）動脈瘤を用い、それぞれの分岐にデバイスを設置した場合の壁面せん断応力（wall shear stress, WSS）および流量を簡易多孔質媒体としてモデル化し、極端な多孔度（porosity）条件下で比較した。
  • その結果、いずれの分岐にステントを留置した場合でも、動脈瘤内のWSSおよび流入量を有意に低減しつつ、分岐血管への血流も許容範囲内に維持されることが示された。
  • 本研究は、迅速なCFD評価手法を用いることで、日常臨床実践への応用可能性を示すとともに、分岐型脳動脈瘤に対するフローダイバーティングステント治療の安全性と有効性を支持する学術的貢献を果たした。

(059) Maeda [6]

📕 書誌情報

Biomechanical effects of hyper-dynamic cerebrospinal fluid flow through the cerebral aqueduct in idiopathic normal pressure hydrocephalus patients.

Shusaku Maeda, Tomohiro Otani, Shigeki Yamada, Yoshiyuki Watanabe, Selin Yavuz Ilik, Shigeo Wada

J Biomech, 2023 Jul

  • Keywords: Brain ventricle, Cerebrospinal fluid, Computational fluid dynamics, Flow mixing, Magnetic resonance imaging

  • DOI: 10.1016/j.jbiomech.2023.111671

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    • Cited by: 6
    • FWCI: 1.024
    • Citation Percentile: 99.98 🌟

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💬 AI 翻訳タイトル

特発性正常圧水頭症患者における中脳水道を介した過動性脳脊髄液流動の生体力学的影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、特発性正常圧水頭症（iNPH）患者における中脳水道を介した過動性脳脊髄液（CSF）流動が、iNPHの病態生理に及ぼす潜在的な生体力学的影響を解明することである。
  • 方法として、10名のiNPH患者および10名の健常対照者から、磁気共鳴画像（MRI）に基づき側脳室の形状および中脳水道を通過するCSF流速を取得し、計算流体力学（CFD）シミュレーションを用いてCSF流場を解析した。
  • その結果、iNPH患者では中脳水道の高いCSF流速および不規則な形状により、局所的に大きな壁面せん断応力（wall shear stress）が発生し、対照群と比較して中脳水道通過時に強い流体混合が認められた。
  • これらの所見は、NPHの病態生理における臨床的および生体力学的関連性に新たな知見を提供するものである。

(060) Ponmozhi [9]

📕 書誌情報

Models for barrier understanding in health and disease in lab-on-a-chips.

J Ponmozhi, S Dhinakaran, Dorottya Kocsis, Kristóf Iván, Franciska Erdő

Tissue Barriers, 2024 Apr 02

  • Keywords: blood-brain barrier, computational fluid dynamics (CFD), dermal barrier, hepatobiliary barrier, ocular barriers, organ-on-a-chip, physiological barriers, renal and intestinal barriers, respiratory barrier, tumor barriers

  • DOI: 10.1080/21688370.2023.2221632

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    • Cited by: 9
    • FWCI: 0.567
    • Citation Percentile: 46.42

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💬 AI 翻訳タイトル

ラボオンチップにおけるバリア機能理解のためのモデルの構築

💬 AI 要約

  • 本論文の目的は、生体の恒常性維持に重要な生理的バリアの機能および疾患時の変化を、非動物技術およびマイクロスケール技術を用いて高再現性かつ高スループットに解析する最新の手法を概説することである。
  • 著者らは、オルガンオンチップ（organ-on-a-chip）マイクロ流体デバイスの応用例を網羅的にレビューし、血液脳関門、眼部バリア、皮膚バリア、呼吸器系、腸管、肝胆道系、腎・膀胱バリアに関する分析手法を健康・疾患状態の両面から紹介した。
  • さらに、オルガンオンチップを用いた胎盤・膣バリアや腫瘍および多臓器間バリアの応用についても簡潔に解説し、加えて生体バリア統合型マイクロ流体系における数値流体解析（Computational Fluid Dynamics: CFD）の利用についても議論した。
  • 本レビューは、マイクロ流体デバイスを活用したバリア研究の最新動向を簡潔かつ包括的にまとめており、今後のバリア研究発展に重要な学術的貢献をなす。

(061) Hadad [1]

📕 書誌情報

Computational fluid dynamics-based virtual angiograms for the detection of flow stagnation in intracranial aneurysms.

Sara Hadad, Yogesh Karnam, Fernando Mut, Rainald Lohner, Anne M Robertson, Naoki Kaneko, Juan R Cebral

Int J Numer Method Biomed Eng, 2023 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学（CFD）に基づく仮想血管造影法による脳内動脈瘤における血流停滞の検出

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、CFDに基づく仮想血管造影法（virtual angiograms）が脳内動脈瘤（intracranial aneurysms, IAs）における血流停滞の有無を自動判別できるかを検証することであった。
  • 患者デジタルサブトラクション血管造影（DSA）画像から時系列濃度カーブ（TDC）を抽出し、個別の注入プロファイルを定義した上で、患者固有の3Dモデルを再構築し、CFDシミュレーションにより動脈瘤内血流および造影剤の動態を数値解析した。
  • 流入プロファイルが不明でも、造影剤保持時間（contrast retention time, RET）は血流停滞の有無を同定でき、14例の動脈瘤でRET 0.46秒を閾値とすることで血流停滞の判別に成功し、さらに34例の独立した検証群でも90%以上の一致率を示した。
  • CFDに基づく仮想血管造影法は、重力効果を考慮しなくても血流停滞の有無を自動的に判別し得ることから、動脈瘤血流停滞の自動診断支援技術として有用であることが示された。

(062) Hadad [2]

📕 書誌情報

Understanding development of jugular bulb stenosis in vein of galen malformations: identifying metrics of complex flow dynamics in the cerebral venous vasculature of infants.

Sara Hadad, Shivani D Rangwala, Jeffrey N Stout, Fernando Mut, Darren B Orbach, Juan R Cebral, Alfred P See

Front Physiol, 2023

  • Keywords: blood flow velocity, cerebral angiography, cerebrovascular circulation, fluid dynamics, jugular foramen, magnetic resonance imaging, vein of galen malformation

  • DOI: 10.3389/fphys.2023.1113034

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    • Cited by: 2
    • FWCI: 0.734
    • Citation Percentile: 56.45

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💬 AI 翻訳タイトル

ガレン静脈奇形における内頚静脈球狭窄の発生メカニズムの理解：乳児脳静脈血管系における複雑な流体力学指標の同定

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、ガレン静脈奇形（VOGM）乳児の脳静脈血管において、複雑な血流力学指標（core line length（CL）やcritical points）を用いたヘモダイナミクスの高度なモデリング手法の有用性を検証することである。
  • 手法として、VOGM乳児3例のMRI画像データから血管メッシュを作成し、PC-MRによる速度情報を用いた患者個別の境界条件下でCFD解析を行い、壁面せん断応力（WSSmean）、振動指数（OSImean）、コアライン長（CL）、臨界点数（nCrPointsmean）などを算出した。
  • PC-MRおよびCFD解析において左右の静脈流出路の分流は一致し、従来指標では差が小さいにもかかわらず、狭窄部位側では高次ヘモダイナミクス指標（CLやnCrPointsmean）が有意に増加し、特に狭窄発生対応側でnCrPointsmeanが大きかった。
  • 本研究の結果は、従来の一次・二次的ヘモダイナミクス指標では捉えきれない複雑な血流現象を高次の指標で捉え得ることを示しており、これらの指標はVOGMにおける内頚静脈球狭窄発生メカニズムの新たな生理学的状態の示唆となる可能性が示唆された。

(063) Dubs [8]

📕 書誌情報

Assessment of extracranial carotid artery disease using digital twins - A pilot study.

Linus Dubs, Vasileios Charitatos, Stefano Buoso, Susanne Wegener, Sebastian Winklhofer, Hatem Alkadhi, Vartan Kurtcuoglu

Neuroimage Clin, 2023

  • Keywords: Carotid artery stenosis, Computational fluid dynamics, Digital twins, Extracranial carotid artery disease, Fractional flow reserve

  • DOI: 10.1016/j.nicl.2023.103435

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    • Cited by: 8
    • FWCI: 3.287 ⭐
    • Citation Percentile: 82.46

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💬 AI 翻訳タイトル

デジタルツインを用いた頭蓋外内頸動脈疾患の評価 − パイロットスタディ

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋外内頸動脈疾患（CAD）における再血行再建術の最大限の恩恵が期待できる患者を同定するため、デジタルツインを用いた血流力学的解析による非侵襲的な機能評価法を開発することである。
  • 方法として、37例の頸動脈分岐部の患者固有デジタルツインをCTアンギオグラフィ画像から再構築し、Doppler超音波（DUS）で取得した総頸動脈の収縮期最大血流速度（PSV）をインレット境界条件、二要素Windkesselモデルをアウトレット境界条件としてCFDモデルを実装した。
  • CFD解析とDUSによる内頸動脈（ICA）でのPSVの一致度を比較した結果、両者の相対誤差は9%±20%、級内相関係数は0.88であった。
  • また、生理学的範囲での過灌流条件下シミュレーションが可能であり、同等のICA血流下で類似した狭窄率を有する2例のICA狭窄部において著しく異なる圧較差が示され、今後、CAD評価のためのfractional flow reserve（FFR）に類似した非侵襲的指標の臨床応用研究の基盤を提供した。

(064) Sándor

📕 書誌情報

Design space exploration of flow diverter hydraulic resistance parameters in sidewall intracranial aneurysms.

Levente Sándor, György Paál

Comput Methods Biomech Biomed Engin, 2024 Jun

  • Keywords: Flow diverter, computational fluid dynamics, hydrodynamic resistance, intracranial aneurysm, porous medium

  • DOI: 10.1080/10255842.2023.2215369

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

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💬 AI 翻訳タイトル

側壁型頭蓋内動脈瘤におけるフローダイバータの水力抵抗パラメータ設計空間探索

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、側壁型頭蓋内動脈瘤に対して、異なる線形および二次の流体力学的抵抗パラメータが瘤内血流低減に及ぼす影響を明らかにすることである。
  • 5例の患者固有側壁型動脈瘤を対象に、実際のステント特性に基づくDarcy-Forchheimer多孔質層モデルを用い、125パターンの血流シミュレーションを実施した。
  • 時間・空間的な速度平均値は、線形係数によって強く影響を受け、べき乗則的な関係を示した一方、二次係数は瘤および頸部における低速流のため流量変化への影響は限定的であった。
  • これらの結果は、フローダイバータの設計において線形水力抵抗が血流制御の主要因であり、合理的なデバイス開発に向けて有用な知見を提供する。

(065) Garud [3]

📕 書誌情報

Computational fluid dynamics based Taguchi analysis on shear stress in microfluidic cerebrovascular channels.

Kunal Sandip Garud, Sehoon Jeong, Moo-Yeon Lee

Int J Numer Method Biomed Eng, 2023 Jul

💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学に基づくタギチ法解析によるマイクロ流体脳血管チャネル内せん断応力の評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、マイクロ流体脳血管チャネル内におけるせん断応力に影響を与える幾何学的および作動因子の重要度を明らかにすることである。
  • 計算流体力学 (CFD) とタギチ法のハイブリッドアプローチを用いて、ニュートン流体および6種類の非ニュートン流体モデル下で、流量、チャネル幅・高さ、粘度など各要因の影響が解析された。
  • 数値解析と実験結果の最大誤差はニュートン流体で2.17%、Carreauモデルで1.30%、Carreau-Yasudaモデルで1.48%と高精度であり、せん断応力はチャネルの幅や高さの増加、粘度の低下により減少した。
  • 多孔性（porosity）がせん断応力に最も大きく影響し、流量、幅、高さが続き、これらの知見をもとに改変せん断応力式が提案され、in vitroマイクロ流体脳血管モデルの設計に貢献する結果となった。

(066) Jiang [6]

📕 書誌情報

Augmenting Prediction of Intracranial Aneurysms' Risk Status Using Velocity-Informatics: Initial Experience.

J Jiang, M Rezaeitaleshmahalleh, Z Lyu, Nan Mu, A S Ahmed, C M Strother Md, J J Gemmete, A S Pandey

J Cardiovasc Transl Res, 2023 Oct

  • Keywords: Hemodynamics, Intracranial Aneurysm, Machine Learning, Rupture Risk Prediction, Velocity-informatics

  • DOI: 10.1007/s12265-023-10394-6

  • Article

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    • Cited by: 6
    • FWCI: 1.941
    • Citation Percentile: 99.99 🌟

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💬 AI 翻訳タイトル

速度インフォマティクスを用いた脳内動脈瘤リスク状態予測の向上：初期経験

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、動脈瘤内の速度解析である速度インフォマティクス（velocity-informatics）が、脳内動脈瘤（IA）の破裂リスク予測を向上させることを示すことである。
  • 前方循環の動脈瘤を有する112例（破裂44例、未破裂68例）の画像データにより3次元（3D）コンピュータモデルを作成し、数値流体力学（CFD）シミュレーションおよび幾何学的解析を行った後、動脈瘤ドーム内の3D速度ベクトル場を速度インフォマティクスに用いて処理した。
  • サポートベクターマシン、ランダムフォレスト、一般化線形モデル（GLM）、およびLassoまたはエラスティックネット正則化を用いたGLMの4種類の機械学習手法を適用し、速度インフォマティクス指標によって曲線下面積（AUC）および予測精度が約0.03向上することが示された。
  • とくにサポートベクターマシンでは、速度インフォマティクスを用いることでAUCが0.86、全体の正解率が77％となり、破裂および未破裂動脈瘤の識別率がそれぞれ60％および88％に達し、リスク予測精度の有意な向上が認められた。

(067) Ozturk [19] ⭐

📕 書誌情報

Continuous positive airway pressure increases CSF flow and glymphatic transport.

Burhan Ozturk, Sunil Koundal, Ehab Al Bizri, Xinan Chen, Zachary Gursky, Feng Dai, Andrew Lim, Paul Heerdt, Jonathan Kipnis, Allen Tannenbaum, Hedok Lee, Helene Benveniste

JCI Insight, 2023 Jun 22

💬 AI 翻訳タイトル

持続的気道陽圧療法は脳脊髄液（CSF）流動およびグリンパティック輸送を増加させる

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、持続的気道陽圧（CPAP）による呼吸機能支持が、グリンパティックおよび髄膜リンパ系を介した中枢神経系（CNS）液体恒常性と老廃物除去機能に及ぼす影響を明らかにすることである。
  • 本研究では、エンジニアリング、MRI、数値流体力学（CFD）解析、ならびに生理学的検証を統合したシステムアプローチを用い、ラット用鼻用CPAPデバイスを設計するとともに、その機能を評価した。
  • その結果、CPAPは頭蓋底部におけるCSF流速と局所的なグリンパティック輸送を増加させ、さらにこれらの効果は頭蓋内圧（ICP）およびICP波形パルス振幅の増加と関連していた。
  • 本研究は、CPAPによるパルス振幅増大がCSFバルクフローおよびグリンパティック輸送の増強に寄与することを示唆し、肺―CSFインターフェースにおける機能的クロストークの新たな知見とともに、CPAPがグリンパティック―リンパ系機能維持の治療的有用性を有する可能性を示す。

(068) El Sayed [8] ⭐

📕 書誌情報

Optimization of 4D Flow MRI Spatial and Temporal Resolution for Examining Complex Hemodynamics in the Carotid Artery Bifurcation.

Retta El Sayed, Alireza Sharifi, Charlie C Park, Diogo C Haussen, Jason W Allen, John N Oshinski

Cardiovasc Eng Technol, 2023 Jun

💬 AI 翻訳タイトル

頸動脈分岐部における複雑な血流力学解析のための4DフローMRIの空間・時間分解能最適化

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頸動脈分岐部およびCarotid artery web（CaW）を有する複雑な血流の速度場測定に適した4DフローMRIの空間・時間分解能プロトコルを最適化することである。
  • CTAデータから作成した3Dプリントファントムを用いて、異なる空間分解能（0.50～2.00 mm³）および時間分解能（23～96 ms）の4DフローMRI画像を撮像し、CFD（computational fluid dynamics）解析結果と比較検証した。
  • その結果、空間分解能が0.50～1.00 mm³、時間分解能が23～48 msの場合、複雑な血流領域における速度および時間平均壁せん断応力（TAWSS）の計測値がCFD解析値と良好に相関し、臨床的に許容される撮像時間（約10分）で測定可能であることが示された。
  • 本研究は、頸動脈分岐部の複雑な血流評価に対して、最適な4DフローMRI取得条件を明らかにし、臨床応用に向けた有用性を学術的に示した。

(069) Song [2]

📕 書誌情報

Peri-therapeutic multi-modal hemodynamic assessment and detection of predictors for symptomatic in-stent restenosis after percutaneous transluminal angioplasty and stenting.

Xiaowen Song, Hancheng Qiu, Shuo Yang, Yuqi Liu, Yong Cao, Shuo Wang, Jizong Zhao

Front Neurol, 2023

  • Keywords: computational fluid dynamics, intracranial artery stenosis, multi-modal hemodynamic, percutaneous transluminal angioplasty and stenting, quantitative digital subtraction angiography

  • DOI: 10.3389/fneur.2023.1136847

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 2
    • FWCI: 0.822
    • Citation Percentile: 82.46

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💬 AI 翻訳タイトル

経皮的経管血管形成術およびステント留置後の症候性ステント内再狭窄に対する周術期多モーダル血行動態評価および予測因子の検出

💬 AI 要約

  • 本研究は、定量的カラーデジタルサブトラクション血管造影（QDSA）および数値流体力学（CFD）を用いた多モーダル血行動態解析により、周術期の血行動態変化を明らかにし、ステント内再狭窄（ISR）および症候性ISR（sISR）の危険因子を検討することを目的とした。
  • 40例の患者のレトロスペクティブ解析を行い、QDSAおよびCFDから得られた複数の血行動態パラメータを術前後で比較し、多変量ロジスティック回帰モデルを用いてISRおよびsISRの予測因子を特定した。
  • 解析の結果、ステント留置によりTTP、スタシスインデックス、CCT、aMTTおよび経病変WSSRが低下し、経病変PRが有意に上昇したほか、ASIならびにスタシスインデックスがsISRの独立した関連因子であることが確認された。
  • QDSAから導出されるASIおよびスタシスインデックスはsISRのリスク層別化に有用であり、多モーダル血行動態解析は術中リアルタイムでの血行動態モニタリングや介入終了時の判断に貢献できることが示唆された。

(070) Salavatidezfouli [39] 🌟

📕 書誌情報

Investigation of the stent induced deformation on hemodynamic of internal carotid aneurysms by computational fluid dynamics.

Sajad Salavatidezfouli, As'ad Alizadeh, M Barzegar Gerdroodbary, Amir Sabernaeemi, Amir Musa Abazari, Armin Sheidani

Sci Rep, 2023 May 02

💬 AI 翻訳タイトル

コンピュータ流体力学による内頸動脈瘤のステント誘発変形が血行動態に与える影響の検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、内頸動脈（ICA）瘤の治療におけるステント適用後の母血管の変形が、血流動態にどのような影響を及ぼすかを詳細に評価することである。
  • 非ニュートン性血流のシミュレーションには、コンピュータ流体力学（CFD）と一方向フルード・ソリッド相互作用（FSI）アプローチを適用し、異なる開口部および頸部血管角度を有する4例のICA動脈瘤を解析対象とした。
  • ステント適用による変形角度を変化させた際の動脈瘤壁の壁面せん断応力（wall shear stress）を解析したところ、動脈瘤の変形によりサック部への血流進入が制限され、血流速度と振動性せん断指数（oscillatory shear index; OSI）が低下したことが示された。
  • さらに、ステント誘発変形は、動脈瘤壁上で特異的に高いOSI値を示す症例において、特にその効果が顕著であったことから、血行動態改善における重要な機序となりうることが示唆された。

(071) Almahmoud

📕 書誌情報

Cerebral folate deficiency: A report of two affected siblings.

Rabah Almahmoud, Mohammed Mekki, Ayman W El-Hattab

Mol Genet Metab Rep, 2023 Jun

💬 AI 翻訳タイトル

脳葉酸欠乏症：2人の兄弟例の報告

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳葉酸欠乏症（cerebral folate deficiency, CFD）の2人の兄弟例について報告することを目的とした。
  • 患者は初期には正常な神経発達を示したが、その後、難治性てんかん、神経退行および痙性四肢麻痺を呈し、脳MRIで白質異常と脳室拡大、脳脊髄液での5-メチルテトラヒドロ葉酸（5-MTHF）低値、FOLR1遺伝子の新規ホモ接合性変異が明らかとなった。
  • 治療として葉酸製剤（フォリニック酸）および標準的な抗てんかん薬を投与した結果、てんかん発作と痙縮の軽減など神経症状の改善が認められた。
  • FOLR1病的変異によるCFDの診断には全エキソームシーケンス（whole exome sequencing, WES）が有用であり、本研究は遺伝カウンセリングや着床前遺伝子診断による再発予防への応用可能性とともに、治療法の有効性を示した学術的貢献がある。

(072) Komura

📕 書誌情報

Computational Fluid Dynamics Analysis Features in Aneurysm Development in Rats.

Shoichi Komura, Katsuya Komatsu, Takeshi Mikami, Yukinori Akiyama, Sangnyon Kim, Rei Enatsu, Hiroshi Nagahama, Nobuhiro Mikuni

Neurol Med Chir (Tokyo), 2023 Jun 15

💬 AI 翻訳タイトル

ラットにおける動脈瘤発生の計算流体力学的（CFD）解析特性

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、動物モデルを用いて脳動脈瘤発生に関連する計算流体力学（CFD）解析の特徴を明らかにすることである。
  • 脳動脈瘤を誘発したラット19匹を対象に、動脈瘤群（n=10）と非動脈瘤群（n=9）に分けてCFD解析結果を比較し、さらに左脳底動脈（P1）の断面積および曲率も評価した。
  • 動脈瘤群では、動脈瘤部位に一致して壁面せん断応力（WSS）が低下し、P1断面積の増大および曲率の上昇が認められた。
  • 本研究は、動脈瘤発生には血管径の増大と高い曲率という血管形態変化および局所的なWSS低下が関与していることを動物モデルで示し、CFD解析の学術的意義を明確にした。

(073) Tsubata [9] ⭐

📕 書誌情報

Pulmonary artery blood flow dynamics in chronic thromboembolic pulmonary hypertension.

Hideo Tsubata, Naohiko Nakanishi, Keiichi Itatani, Masao Takigami, Yuki Matsubara, Takeshi Ogo, Tetsuya Fukuda, Hitoshi Matsuda, Satoaki Matoba

Sci Rep, 2023 Apr 20

💬 AI 翻訳タイトル

慢性血栓塞栓性肺高血圧症における肺動脈血流動態

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、慢性血栓塞栓性肺高血圧症（chronic thromboembolic pulmonary hypertension, CTEPH）患者における肺動脈血流動態を、肺動脈血栓内膜摘除術（pulmonary endarterectomy）およびバルーン肺動脈形成術（balloon pulmonary angioplasty）前後で評価することにあった。
  • 患者固有の肺動脈モデルを用いた計算流体力学（computational fluid dynamics, CFD）解析により、CTEPH患者10例と対照3例の肺動脈血流動態を解析した。
  • CTEPH患者では、対照群に比べて肺動脈内の流速および壁面せん断応力（wall shear stress）が有意に低下し、振動性せん断指数（oscillatory shear index）および血流停滞量が有意に増加していた。
  • 肺動脈血栓内膜摘除術およびバルーン肺動脈形成術により、肺動脈血流動態の改善が認められ、特にバルーン肺動脈形成術後は血流停滞の減少と壁面せん断応力の増加、末梢肺動脈の血管拡張が観察された。

(074) Zheng [4]

📕 書誌情報

Hemodynamic characteristics and mechanism for intracranial aneurysms initiation with the circle of Willis anomaly.

Rongye Zheng, Qicheng Han, Wenyao Hong, Xu Yi, Bingwei He, Yuqing Liu

Comput Methods Biomech Biomed Engin, 2024 May

💬 AI 翻訳タイトル

ウィリス動脈輪異常における脳動脈瘤発生の血行動態的特性および機序

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、ウィリス動脈輪（CoW）異常の血行動態的特性を明らかにし、脳動脈瘤（IA）発生の機序を血行動態の観点から解明することである。
  • 方法として、前大脳動脈A1部（ACA-A1）の片側欠損を有するCoW異常症例のIAおよびIA発生前（pre-IA）における血流解析を実施し、Emory大学オープンデータセンターの3症例からIA付き幾何モデルを作成し、さらにIAを仮想的に除去してpre-IA形状を再現したうえで、一次元（1-D）ソルバーと三次元（3-D）ソルバーを組み合わせて血行動態解析を行った。
  • 数値シミュレーションの結果、完全なCoWでは前交通動脈（ACoA）の平均血流はほぼゼロであるが、ACA-A1の片側欠損時にはACoA血流が有意に増加し、pre-IA形状では対側ACA-A1とACoAの分岐部でジェットフロー（jet flow）が観察され、その衝突部で高い壁面せん断応力（WSS）および高い壁圧が認められた。
  • これらの血行動態的現象がIA発生の引き金となることが示唆され、ジェットフローを生じさせる血管奇形はIA発生の危険因子として考慮すべきである。

(075) Piechna [2]

📕 書誌情報

Influence of hydrodynamic and functional nonlinearities of blood flow in the cerebral vasculature on cerebral perfusion and autoregulation pressure reserve.

Adam Piechna, Krzysztof Cieślicki

Sci Rep, 2023 Apr 17

💬 AI 翻訳タイトル

脳血管系における血流の流体力学的および機能的不非線形性が脳灌流および自己調節圧予備能に及ぼす影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、血流の流体力学的非線形性および自己調節（autoregulation）メカニズムを考慮したゼロ次元脳循環モデルを構築し、脳灌流および自己調節圧予備能への影響を検討することである。
  • 方法として、Circle of Willis（ウィリス動脈輪）およびその供給・流出枝を対象とした数値流体力学（CFD）モデルを用いて本モデルの検証を行った。
  • 結果として、本モデルは単純でありながら脳循環の主要な特徴を捉え、CFDモデルと良好な一致を示し、対称・非対称なCoW構成における誤差はそれぞれ2.6%、9.9%を超えなかった。
  • 本モデルの実用的応用例として、自然吻合枝である後交通動脈および前交通動脈の径の違いによる自己調節圧予備能の予測が示され、加えて本モデルの利点と限界についても議論された。

(076) Gao [3]

📕 書誌情報

Hemolysis performance analysis and a novel estimation model of roller pump system.

Yuan Gao, Ming Li, Miaowen Jiang, Yang Zhang, Chuanjie Wu, Xunming Ji

Comput Biol Med, 2023 Jun

  • Keywords: Hemolysis, In vitro, Multiple parameters optimization, Numerical study, Particle track, Power law model, Roller blood pump

  • DOI: 10.1016/j.compbiomed.2023.106842

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    • Cited by: 3
    • FWCI: 0.372
    • Citation Percentile: 68.78

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💬 AI 翻訳タイトル

ローラーポンプシステムの溶血性能解析および新規推定モデル

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、生命維持装置に用いられるローラーポンプにおける溶血性能を評価し、その推定モデルを構築することである。
  • 方法として、ローラーポンプの幾何学的パラメータに基づく推定モデルおよびComputational Fluid Dynamics（CFD）を用いたパワー則モデルによって溶血性能が評価され、さらにin vitro実験との比較検証が行われた。
  • 結果として、ローラーポンプの回転速度が溶血性能に最も大きな影響を及ぼし、次いでローラー数およびチューブ径が影響することが明らかとなり、提案モデルによる相対誤差（4.93%）はパワー則モデル（6.78%）よりも低かった。
  • 結論として、提案された推定式は計算負荷を低減し利便性を高めた上で、ローラーポンプの溶血推定に有効であり、同一シェルセットを有する装置への応用が期待される。

(077) Chung [3]

📕 書誌情報

Is Fetal-Type Posterior Cerebral Artery a Risk Factor for Recurrence in Coiled Internal Carotid Artery-Incorporating Posterior Communicating Artery Aneurysms? Analysis of Conventional Statistics, Computational Fluid Dynamics, and Random Forest With Hyper-Ensemble Approach.

Jaewoo Chung, Jin Hwan Cheong, Jae Min Kim, Deok Hee Lee, Hyeong-Joong Yi, Kyu-Sun Choi, Jae Sung Ahn, Jung Cheol Park, Wonhyoung Park

Neurosurgery, 2023 Sep 01

💬 AI 翻訳タイトル

胎児型後大脳動脈はコイル塞栓術後の内頚動脈併合後交通動脈瘤再発のリスク因子か？従来統計学、数値流体力学、ハイパーアンサンブル法によるランダムフォレスト解析による検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、胎児型後大脳動脈（FPCA）がコイル塞栓術後の内頚動脈併合後交通動脈瘤（ICA-PCoA瘤）再発のリスク因子であるかを、従来型統計解析、数値流体力学（CFD）シミュレーション、ハイパーアンサンブル手法を用いたランダムフォレスト（RF with HEA）を通じて検討することである。
  • 方法として2011年1月から2016年12月までにコイル塞栓術を受けた患者の血管パラメータおよび臨床情報を収集し、従来統計解析、三次元モデルに基づくCFD解析、およびRF with HEAを実施した。
  • 従来統計解析ではFPCAが再発リスク因子であることは示されず、CFD解析ではFPCAの径単独ではリスク因子となりにくいことが明らかとなり、RF with HEAでもFPCAの影響はコイル充填率（packing density）と比較して小さいことが示された。
  • これら三手法の総合的な結果から、FPCAはコイル塞栓術後のICA-PCoA瘤再発の有意なリスク因子とは考えにくいことが示唆された。

(078) Liang [5]

📕 書誌情報

Aneurysm wall enhancement, hemodynamics, and morphology of intracranial fusiform aneurysms.

Xinyu Liang, Fei Peng, Yunchu Yao, Yuting Yang, Aihua Liu, Duanduan Chen

Front Aging Neurosci, 2023

  • Keywords: aneurysm wall enhancement, computational fluid dynamics, hemodynamics, intracranial fusiform aneurysm, morphology

  • DOI: 10.3389/fnagi.2023.1145542

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    • Cited by: 5
    • FWCI: 1.835
    • Citation Percentile: 81.02

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💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内紡錘状動脈瘤の動脈瘤壁増強、血行動態、および形態学的特徴

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内紡錘状動脈瘤（intracranial fusiform aneurysms; IFAs）の動脈瘤壁増強（aneurysm wall enhancement; AWE）、血行動態、および形態学的特徴に基づき、その病態生理的機序を解明することである。
  • 21例のIFAsを対象に、血管モデルを用いて形態パラメータやAWEの三次元分布を高分解能MRIにより計測し、さらに血行動態パラメータをComputational Fluid Dynamics（CFD）解析により抽出し、AWEとの関連性を検討した。
  • 解析の結果、三つのIFAタイプ間でDmax、Lmax、増強領域およびその割合に有意差が認められ、特に移行型（transitional type）が最大径、最大長、および増強領域が最も大きかった。
  • また、AWEはTAWSSと負の相関を示し、OSI、GON、RRTとは正の相関を示したが、三つのIFAタイプ間での基礎的な病理学的メカニズムは更なる研究が必要である。

(079) Sabernaeemi [43] 🌟

📕 書誌情報

Influence of stent-induced vessel deformation on hemodynamic feature of bloodstream inside ICA aneurysms.

Amir Sabernaeemi, M Barzegar Gerdroodbary, Sajad Salavatidezfouli, Peiman Valipour

Biomech Model Mechanobiol, 2023 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

ステントによる血管変形が内頸動脈(ICA)動脈瘤内血流の血行力学的特性に及ぼす影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、ステント留置が内頸動脈(ICA)動脈瘤内の血行力学的特性に及ぼす影響を明らかにすることである。
  • 4種類のICA動脈瘤モデルを用い、介入あり／なしの両条件下で一方向FSI (fluid-structure interaction) 解析による血流特性の数値シミュレーションを行い、血流速度、壁圧、壁せん断応力(WSS)など4つの血行動態パラメータを比較した。
  • 解析の結果、ステント留置によりOSIを除くほとんどのパラメータが減少し、特に動脈瘤変形が大きい場合に血行力学的指標が改善されることが示されたが、介入の効果は動脈瘤間で一貫性がなかった。
  • 従来見過ごされていたステントに起因する血管形状変形が動脈瘤血行力学に重大な影響を及ぼすことを示し、今後の治療戦略やシミュレーション研究の設計に新たな視点を提供する。

(080) Altındağ [3]

📕 書誌情報

Determining flow stasis zones in the intracranial aneurysms and the relation between these zones and aneurysms' aspect ratios after flow diversions.

Batı Altındağ, Ali Bahadır Olcay, Muhammed Furkan Tercanlı, Cem Bilgin, Bahattin Hakyemez

Interv Neuroradiol, 2023 Mar 22

  • Keywords: Computational fluid dynamics (CFD), FRED4518, empirical equation, flow stasis zones, weightless blood particles

  • DOI: 10.1177/15910199231162878

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    • Cited by: 3
    • FWCI: 1.101
    • Citation Percentile: 81.02

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💬 AI 翻訳タイトル

フローダイバーション後の脳内動脈瘤における流れ停滞領域の特定とこれらの領域と動脈瘤アスペクト比の関係

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、フローダイバータ（flow diverter, FD）使用時に一部患者で治療成功率が低下する理由を明らかにし、流れ停滞（flow stasis）領域の推定手法を提案することにある。
  • 患者固有の動脈瘤形状を基に、6名の脳内動脈瘤患者に対してFRED4518フローダイバータステント適用後の血流を数値流体力学（CFD）シミュレーションにより解析した。
  • CFD結果の解析により、アスペクト比0.75超の動脈瘤では広範な流れ停滞領域が形成され、アスペクト比0.65未満では停滞領域が限定的であった。
  • 本研究では、患者固有の形態学的特徴を考慮した経験的方程式が新たに導出され、FRED4518留置前に停滞流体量を推定する上で臨床医への有益な情報提供が可能であることが示唆された。

(081) Nakano [2]

📕 書誌情報

Stagnating blood flow related to thrombus formation in pulmonary vein stump after left upper lobectomy.

Takahito Nakano, Hiroyuki Kaneda, Tomohiro Murakawa

Gen Thorac Cardiovasc Surg, 2023 Nov

  • Keywords: Blood flow stagnation, Computational fluid dynamics, Left upper lobectomy, Pulmonary vein, Thrombus

  • DOI: 10.1007/s11748-023-01926-7

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    • Cited by: 2
    • FWCI: 0.901
    • Citation Percentile: 61.44

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💬 AI 翻訳タイトル

左上葉切除後の肺静脈断端における血栓形成に関連した血流停滞

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、左上葉切除後の肺静脈断端内での血流停滞が血栓形成を引き起こすという仮説を検証することであった。
  • 造影CT画像を用いて肺静脈断端の三次元構造を再現し、数値流体力学（CFD）法により血流速度および壁面せん断応力（wall shear stress, WSS）を解析し、血栓有無の2群間で比較した。
  • 拍動あたりの平均血流速度やWSSが閾値未満となる体積や面積は、血栓形成群で有意に大きいことが示された（複数の閾値とp値で有意差あり）。
  • CFD解析により、血栓形成患者では血流停滞領域が有意に大きいことが明らかとなり、血流停滞が左上葉切除後の肺静脈断端における血栓形成を促進することが示唆された。

(082) Gao [4]

📕 書誌情報

Study of Typical Ruptured and Unruptured Intracranial Aneurysms Based on Fluid-Structure Interaction.

Bei Gao, Hongchang Ding, Yande Ren, Di Bai, Zeyu Wu

World Neurosurg, 2023 Jul

  • Keywords: Displacement deformation, Fluid–structure interaction, Intracranial aneurysm, Wall shear stress

  • DOI: 10.1016/j.wneu.2023.03.038

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    • Cited by: 4
    • FWCI: 1.553
    • Citation Percentile: 82.30

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💬 AI 翻訳タイトル

流体–構造連成解析に基づく代表的な破裂および未破裂脳動脈瘤の研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、流体–構造連成（FSI）解析を用いて、破裂および未破裂脳動脈瘤（intracranial aneurysm, IA）の特徴を明らかにすることである。
  • 中大脳動脈分岐部に位置する8例の破裂IAと4例の未破裂IAを対象に、FSI手法を適用し、血行動態パラメータ（流れパターン、壁面せん断応力（WSS）、変動せん断指数（OSI））、および動脈壁の変位や変形を比較・解析した。
  • 破裂IAは、低WSS領域が大きく、血流が複雑かつ集中し、不安定であり、OSIも高いことが認められた；また、変位変形領域がより集中的かつ大きいことが示された。
  • これらの知見から、アスペクト比や高さ/幅比の大きさ、血流パターンの複雑性と集中性、低WSS領域とWSS変動、OSIの高さ、および動脈瘤ドームの大きな変位は、破裂リスク因子となり得ることが示唆され、臨床応用時には診断・治療の優先度決定に重要な情報となる。

(083) Bhardwaj [9] ⭐

📕 書誌情報

Modeling flow in an in vitro anatomical cerebrovascular model with experimental validation.

Saurabh Bhardwaj, Brent A Craven, Jacob E Sever, Francesco Costanzo, Scott D Simon, Keefe B Manning

Front Med Technol, 2023

  • Keywords: acute ischemic stroke, cerebral blood flow, cerebrovascular model, fluid dynamics, image based modeling

  • DOI: 10.3389/fmedt.2023.1130201

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    • Cited by: 9
    • FWCI: 3.549 ⭐
    • Citation Percentile: 100.00 🌟

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💬 AI 翻訳タイトル

実験的検証を伴うin vitro解剖学的脳血管モデルにおける血流シミュレーション

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、急性虚血性脳卒中（AIS）における脳血管内の血流および塞栓（embolus）の移動・閉塞動態をより深く理解し、AISの病態力学解明に寄与するために、実験モデルおよび数値モデルを構築することである。
  • 現実的なin vitro解剖学的脳血管モデルを作製し、生理学的計測値に一致するよう流量分布を調整し、正常および脳卒中状態における圧力および流量を測定した上で、対応するCFD（Computational Fluid Dynamics）シミュレーションを実施し実験結果と比較した。
  • CFDシミュレーションの結果は実験データの平均値±7%以内と比較的良好に一致し、多くのCFD予測値は実験測定の不確かさの範囲内であった。
  • 本研究は、現実的な脳血管流れに関するin vitroベンチマークデータセットを提供し、AISの計算モデル検証への第一歩となる重要な学術的貢献を示すものである。

(084) Bobrowski-Khoury [5]

📕 書誌情報

Brain Uptake of Folate Forms in the Presence of Folate Receptor Alpha Antibodies in Young Rats: Folate and Antibody Distribution.

Natasha Bobrowski-Khoury, Jeffrey M Sequeira, Edward V Quadros

Nutrients, 2023 Feb 25

💬 AI 翻訳タイトル

若齢ラットにおける葉酸受容体α抗体存在下での葉酸体内移行：葉酸および抗体分布の検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、若齢ラットにおける葉酸受容体α抗体（FRαAb）が脳への葉酸輸送に及ぼす影響を評価し、脳葉酸欠乏症（CFD）を伴う自閉スペクトラム症（ASD）に関連する葉酸受容体自己免疫障害の理解を深めることである。
  • 方法として、FRαAbの腹腔内投与後の脳内分布および、ビオチン標識葉酸の脳内分布を観察し、さらに各種葉酸製剤（葉酸、D,L-フォリニン酸、レボフォリネート、L-メチルフォレート）の経口投与後の脳内葉酸濃度を比較検討した。
  • その結果、FRαAbは脳内の脈絡叢および血管系に局在し、全ての葉酸製剤は脳内に効率的に分布したものの、FRαAbの有無に関わらず、レボフォリネート投与群で大脳および小脳において有意に高い葉酸濃度が認められた。
  • 本研究の成果は、ラットモデルを用いた結果として、ASD児のCFD治療にレボフォリネート投与を検討する科学的根拠を支持するものである。

(085) Feng [10] ⭐

📕 書誌情報

Cerebral Hemodynamics Underlying Artery-to-Artery Embolism in Symptomatic Intracranial Atherosclerotic Disease.

Xueyan Feng, Hui Fang, Bonaventure Y M Ip, Ka Lung Chan, Shuang Li, Xuan Tian, Lina Zheng, Yuying Liu, Linfang Lan, Haipeng Liu, Jill Abrigo, Sze Ho Ma, Florence S Y Fan, Vincent H L Ip, Yannie O Y Soo, Vincent C T Mok, Bo Song, Thomas W Leung, Yuming Xu, Xinyi Leng

Transl Stroke Res, 2024 Jun

💬 AI 翻訳タイトル

症候性頭蓋内動脈硬化症における動脈間塞栓の基盤となる脳血行動態

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、症候性頭蓋内動脈硬化症（ICAD）における動脈間塞栓（AAE）に関連する脳血行動態的特徴を検討することである。
  • 前方循環の症候性ICAD患者を対象に、CT血管造影（CTA）を用いて確認された病変部位に対し、計算流体力学（CFD）モデルを構築し、責任病変部位を通過する血流をシミュレーションした。
  • 解析の結果、症例全体のうち44例でAAEが疑われ、そのうち高い壁面せん断応力比（WSSR）がAAEと独立して有意に関連し（補正オッズ比3.90, P＝0.022）、特に低い通過圧比（PR）を伴う場合にその関連が顕著であった。
  • ICADにおける過度な壁面せん断応力の上昇はAAEリスクを増大させる可能性があり、またAAEにしばしば併発する低灌流は、症候性ICAD患者における二次予防の治療指標となり得る。

(086) Stahl [6]

📕 書誌情報

Assessment of the flow-diverter efficacy for intracranial aneurysm treatment considering pre- and post-interventional hemodynamics.

Janneck Stahl, Laurel Morgan Miller Marsh, Maximilian Thormann, Andreas Ding, Sylvia Saalfeld, Daniel Behme, Philipp Berg

Comput Biol Med, 2023 Apr

  • Keywords: Computational fluid dynamics, Endovascular treatment, Flow diverter, Hemodynamics, Intracranial aneurysms, Virtual stent deployment

  • DOI: 10.1016/j.compbiomed.2023.106720

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    • Cited by: 6
    • FWCI: 2.202
    • Citation Percentile: 81.02

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💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤治療におけるフローダイバータ（flow-diverter）の有効性評価：治療前後の血行動態を考慮して

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、新規フローダイバータ（FD）デバイスを用いた脳動脈瘤患者において、治療前後の血行動態（hemodynamics）を評価し、FD治療の有効性を検証することである。
  • 方法として、患者固有の三次元デジタルサブトラクション血管造影画像に基づく3Dモデルを、閾値ベースのセグメンテーション法および仮想ステント配置手法を用いて作成し、画像ベース血流シミュレーションを実施した。
  • その結果、FD留置後にはオスチウム部の平均ネック血流量（51%）、流入集中指標（56%）、平均流入速度（53%）の低下に加え、壁面せん断応力（47%）および運動エネルギー（71%）の減少が認められたが、瘤内のパルス性（16%）は増加した。
  • 本研究は、患者固有のFDシミュレーションが血流リダイレクションおよび活動性低下という、血栓形成に有利な血行動態変化を再現しうること、また心周期を通じた効果の変動が臨床的な降圧治療によって調整可能である可能性を示唆した。

(087) Robert Bateman [2]

📕 書誌情報

Investigating the hemodynamic implications of triangular cross-sectioned superior sagittal sinus vessels and the errors associated with idealised modelling.

Alexander Robert Bateman, Grant Alexander Bateman, Tracie Barber

J Biomech, 2023 Mar

  • Keywords: Cerebral hemodynamics, Computational fluid dynamics, Superior sagittal sinus, Triangularity

  • DOI: 10.1016/j.jbiomech.2023.111507

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    • Cited by: 2
    • FWCI: 0.777
    • Citation Percentile: 82.30

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💬 AI 翻訳タイトル

三角断面を有する上矢状静脈洞血管の血行力学的影響および理想化モデリングに伴う誤差の検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、上矢状静脈洞（superior sagittal sinus, SSS）の三角断面と円形断面、さらに患者固有の断面形状による脳血行力学の違いおよび理想化モデルによる誤差を評価することである。
  • 方法として、一つの円形断面、三つの三角断面、および五つの患者固有断面のSSS形状を用いて、血流の計算流体力学（CFD）モデルを構築し、集団平均の時間変動血流プロファイルを適用した。
  • 結果として、三角断面形状では流体の最大ヘリシティが高くなり、後壁の限局した領域において高い壁面せん断応力（wall shear stress, WSS）が観察された。
  • 結論として、理想化した円形断面モデルや円形断面流路拡張を用いることは実際の断面形状と乖離した血行力学的誤差を生じさせるため、血管モデリングにおいて人体解剖学的構造の理解が極めて重要であることが示唆された。

(088) Wang [7]

📕 書誌情報

Functional evaluation of intracranial atherosclerotic stenosis by pressure ratio measurements.

Ming Wang, Xiaochang Leng, Baojie Mao, Rong Zou, Dongdong Lin, Yuhai Gao, Ning Wang, Yuning Lu, Jens Fiehler, Adnan H Siddiqui, Jiong Wu, Jianping Xiang, Shu Wan

Heliyon, 2023 Feb

  • Keywords: CFD, computational fluid dynamics, Cerebral ischemia, Computational fluid dynamics, DSA, digital subtraction angiography, FFR, fractional flow reserve, Fractional flow reserve, ICAS, intracranional flow reserve, Intracranial atherosclerotic stenosis, PCI, percutaneous coronary intervention, PR, pressure ratio, PTA, the percutaneous transluminal angioplasty, Pressure ratio, Tmax, the time to maximum tissue residue function

  • DOI: 10.1016/j.heliyon.2023.e13527

  • Article

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    • Cited by: 7
    • FWCI: 2.876
    • Citation Percentile: 100.00 🌟

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💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈硬化性狭窄における圧較差測定による機能的評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、MRパフュージョン画像を用いて、頭蓋内動脈硬化性狭窄に対する圧較差（pressure ratio）と脳組織灌流との関係を調査し、非侵襲的評価法を提示することである。
  • 18名の頭蓋内動脈硬化性狭窄症患者（19本の狭窄血管）を対象に、圧力ガイドワイヤを用いて内腔前後の圧較差を測定し、血管径狭窄率およびMRパフュージョン画像由来指標（Tmax）と比較した。
  • 新規計算流体力学（computational fluid dynamics, CFD）ベースモデル（CFD-PR）によるDSA由来圧較差も算出し、実際の圧較差との診断精度を評価した結果、CFD-PRと実際の圧較差には高い相関が認められた（r = 0.908, P < 0.001）。
  • 本探索的研究より、圧較差は灌流状態と負の相関を示し、計算流体力学的手法を用いた非侵襲的計算により、頭蓋内動脈硬化性狭窄の機能的重症度評価が可能であることが示唆された。

(089) Schollenberger [3]

📕 書誌情報

A magnetic resonance imaging-based computational analysis of cerebral hemodynamics in patients with carotid artery stenosis.

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

Quant Imaging Med Surg, 2023 Feb 01

  • Keywords: Computational fluid dynamics (CFD), carotid artery stenosis (CAS), cerebral hemodynamics, collateral flow, magnetic resonance imaging (MRI)

  • DOI: 10.21037/qims-22-565

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 3
    • FWCI: 1.308
    • Citation Percentile: 58.67

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💬 AI 翻訳タイトル

頸動脈狭窄患者における磁気共鳴画像法（MRI）に基づく脳血行動態の計算解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頸動脈狭窄（CAS）が脳血行動態に及ぼす影響を、磁気共鳴画像法（MRI）を用いて患者固有情報に基づいた計算流体力学（CFD）解析によって評価し、脳卒中リスクの理解向上に資する新たな血行動態指標を提案することである。
  • 2名の無症候性高度CAS患者に対し、位相コントラストMRIおよび動脈スピンラベリング灌流データを用いて患者固有に較正した三次元計算モデルを構築し、術前・術後の脳血行動態の違いを比較検討した。
  • 術前において患者1では狭窄側内頸動脈の流量・圧力低下および80.31％の側副循環補償が認められた一方、患者2では減少は軽度で側副循環も20.05％と小さく、また、狭窄部の平均圧較差にも顕著な差（26.3対1.8 mmHg）が認められた。
  • 同程度の解剖学的狭窄を有する患者間であっても、MRI情報に基づくCFD解析により血行動態の有意な差異が明らかとなり、解剖学的評価のみでは把握できない点が示されたほか、CASの血行再建術が必ずしも機能的改善に繋がらない可能性が示唆された。

(090) Luisi [5]

📕 書誌情報

Investigation of Cerebral Hemodynamics During Endovascular Aspiration: Development of an Experimental and Numerical Setup.

C A Luisi, A Amiri, M Büsen, T Sichermann, O Nikoubashman, M Wiesmann, U Steinseifer, M Müller, M Neidlin

Cardiovasc Eng Technol, 2023 Jun

  • Keywords: Aspiration thrombectomy, Cerebral artery model, Cerebral blood flow, Computational fluid dynamics, Particle image velocimetry

  • DOI: 10.1007/s13239-023-00660-8

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 5
    • FWCI: 1.972
    • Citation Percentile: 81.41

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💬 AI 翻訳タイトル

血管内吸引時の脳血行動態の検討：実験および数値的手法の開発

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、血管内吸引術中の脳動脈内血行動態を実験的および数値的手法を用いて解析することである。
  • 患者固有の脳動脈のコンプライアントモデルを用いたin vitro実験系を構築し、吸引時の圧力・流量・局所速度を計測し、さらに数値流体力学（CFD）モデルを用いて生理的条件および異なる閉塞シナリオでのシミュレーションを行った。
  • CFDシミュレーションは流量でR=0.92、圧力でR=0.73と実験データと良好な相関を示し、さらに基底動脈内の局所速度場もCFDモデルと粒子画像流速計測（PIV）データで良好な一致を示した。
  • 提案された手法は、脳血管閉塞および血管内吸引術を様々な患者固有の脳血管形態でin vitro検討することを可能とし、in silicoモデルは複数の吸引シナリオで一貫した流量および圧力予測を提供する。

(091) Haley [4]

📕 書誌情報

A Rational Approach to Meshing Cerebral Venous Geometries for High-Fidelity Computational Fluid Dynamics.

Anna L Haley, Gurnish Sidora, Nicole M Cancelliere, Vitor M Pereira, David A Steinman

J Biomech Eng, 2023 Jul 01

💬 AI 翻訳タイトル

高忠実度数値流体力学のための脳静脈形状メッシングに対する合理的アプローチ

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳静脈（cerebral venous）の複雑な構造に対応した高忠実度数値流体力学（CFD：Computational Fluid Dynamics）解析のための新規メッシュ生成手法を提案することである。
  • 方法としては、血管内腔形状および流量境界条件から得られるセンターラインを用いて、局所的な水力直径と断面平均速度を算出し、従来のKolmogorovとTaylorマイクロスケールの定義に基づいて流れの長さスケールを推定し、これに基づきメッシュエッジ長を局所Taylor長さスケールの比率でモデルに分布させた。
  • 結果として、本手法は従来のサイズベース戦略で見られる課題を回避できることを3例で示し、また、近似したTaylor長さスケール下限付近の粗いエッジ長から開始しても高周波流れ不安定性の収束が確認された。
  • 結論として、非層流（nonlaminar）流れに存在しうる長さスケールを合理的に考慮することで、複雑または未知の静脈内腔ジオメトリに対する新規メッシュ作成の有用かつ再現可能な基準となりうることが示された。

(092) Mantilla [1]

📕 書誌情報

Heterogeneous model to evaluate CFD in intracranial bifurcation aneurysms treated with the WEB device to predict angiographic outcome.

Daniel Mantilla, Alain Berod, Andrés F Ortiz, Daniela D Vera, Franck Nicoud, Vincent Costalat

Interv Neuroradiol, 2023 Feb 03

💬 AI 翻訳タイトル

WEBデバイスによる治療を受けた頭蓋内分岐部動脈瘤のCFD評価のための不均質モデルによる血管造影学的予後予測

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、WEBデバイス（Woven EndoBridge device）による治療前後の頭蓋内分岐部動脈瘤に対してCFD（数値流体力学）解析を用い、血行動態パラメータおよび指標を評価・定量化し、それらと完全閉塞との関連性を明らかにすることであった。
  • マーチングキューブアルゴリズムに基づく不均質モデルを用いて、単層WEBデバイスで治療された27例の頭蓋内分岐部動脈瘤の三次元再構築を行い、WEB有無での血行動態指標をCFDで計算した。
  • 治療成功例では、WEBデバイス留置前の流入濃度指数（ICI）が低く、処置前後の流体数（FN）が高いことが認められた。また、非閉塞例では、処置後のSRaが低く、処置前後のMATTが高い傾向がみられた。
  • CFD解析の結果、WEBデバイス留置前の低いICIおよび処置前後の高いFNが動脈瘤の完全閉塞例に関連し、非閉塞例では処置後SRaが低く、MATTが高いことから、血行動態指標が血管造影学的予後予測に重要であることが示唆された。

(093) Song

📕 書誌情報

Intracranial Dermoid in Patients With Fibrous Dysplasia.

Xiaowen Song, Zhi Li

J Craniofac Surg, None

💬 AI 翻訳タイトル

線維性骨異形成症患者における頭蓋内類皮嚢胞

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内類皮嚢胞（epidermoid cyst：EC）と頭蓋顔面線維性骨異形成症（craniofacial fibrous dysplasia：CFD）という稀な先天性良性疾患の共存症例の臨床的特徴、治療、転帰を明らかにすることである。
  • 2003年1月から2021年1月までに北京天壇病院でECおよびCFDの同時診断を受けた3例の臨床データおよび画像所見を後方視的に解析し、さらに文献レビューを実施した。
  • 3症例すべてでECは満足できる摘出がなされ、CFDに対しては経過観察とした結果、平均58か月の追跡期間中、ECの再発は認められず、CFDも安定していた。また、2例の遺伝学的解析ではGNAS変異やG s αタンパク発現は認められなかった。
  • 本研究は、頭蓋内ECとCFDの共存が極めて稀であり、その機序は未解明であることを示したが、両疾患の理解と診断・治療方針の向上のためには、さらなる研究が必要である。

(094) Wang [4]

📕 書誌情報

Impact of total cerebral small vessel disease score on ophthalmic artery morphologies and hemodynamics.

Jia-Lin Wang, Xue-Ru Cheng, Zhao-Yang Meng, Yan-Ling Wang

J Transl Med, 2023 Feb 01

💬 AI 翻訳タイトル

総脳小血管病変スコアが眼動脈形態および血行動態に及ぼす影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳小血管病変（CSVD）患者における眼動脈（OA）の形態および血行動態の変化と、これらの変化と総CSVDスコアとの相関を調査することである。
  • 本横断的観察研究では、CSVD患者22名（34眼）および健常対照5名（10眼）を対象に、MRIによるCSVD所見に基づいて総CSVDスコアを評価し、3次元OAモデル再構築によってOAの形態的特徴を測定し、計算流体力学（CFD）シミュレーションを用いてOAの血行動態指標を算出した。
  • 総CSVDスコアはOA径・血流速度・質量流率と負の相関を示し（すべてP<0.05）、共変量調整後もOA血流速度と独立して有意な負の相関（β=-0.202, P=0.005）が認められた。
  • これらの結果より、総CSVDスコアの増加とOA径および血流速度の低下が関連しており、今後OAの形態および血行動態観察によるCSVD評価の有用性を検討するさらなる研究が必要であると考えられる。

(095) Bhardwaj

📕 書誌情報

Modeling Flow in an In Vitro Anatomical Cerebrovascular Model with Experimental Validation.

Saurabh Bhardwaj, Brent A Craven, Jacob E Sever, Francesco Costanzo, Scott D Simon, Keefe B Manning

bioRxiv, 2023 Feb 02

💬 AI 翻訳タイトル

実験的検証を伴うin vitro解剖学的脳血管モデルにおける血流モデリング

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、急性虚血性脳卒中（AIS）発症の基盤となる脳血管内の血流および塞栓子移動ダイナミクスを、in vitro実験モデルおよび対応する計算モデルによって調査し、AIS理解を深化させることである。
  • まず、文献上の生理学的計測値に合わせて流量分布を調整した現実的なin vitro解剖学的脳血管モデルを構築し、正常および脳卒中状態の圧力および流量測定を実施し、それと対応した計算流体力学（CFD）シミュレーションを実施した。
  • CFDシミュレーション結果は実験データと良好に一致し、多くの場合、実験測定の不確かさの範囲内であり、平均実験データに対して±7%以内の誤差であった。
  • 本研究は、現実的な脳血管モデルにおける血流に関するin vitroベンチマークデータセットを提供し、AISの計算モデルの妥当性検証に向けた第一歩となるものである。

(096) 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

深層学習ベースの頸動脈狭窄症の術前および術後血行動態予測

💬 AI 要約

  • 本研究は、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臨床的意義を踏まえ、深層学習（deep learning, DL）技術による高速かつ高精度な血行動態予測モデルの構築を目的とした。
  • 280例の頭頸部CT血管造影データベースを基に、画像から三次元CFDモデルを構築し、脈流境界条件を設定した上でCFDシミュレーションを実施し、そのCFDデータとアナトミカルジオメトリをマッピングするためのDLネットワークを開発した。
  • 提案したDLモデルは、術前・術後の血行動態指標の予測において計算コストを7,200分の1に削減しつつ、12.5％未満の誤差で高い精度と良好な流体可視化能力を示し、CFDシミュレーションとの各種血流速度データの整合性も確認された。
  • 本研究は、CASの術前・術後における血行動態評価に対するDLベース予測手法の有用性と重要性を示しており、今後は実手術データや個別化境界条件の導入、DLネットワークの最適化などによりさらなる臨床応用が期待される。

(097) Mantilla

📕 書誌情報

Geometry of intracranial aneurysms and of intrasaccular devices may influence aneurysmal occlusion rates after endovascular treatment.

Daniel Mantilla, Alain Berod, Andrés F Ortiz, Daniela D Vera, Franck Nicoud, Vincent Costalat

Interv Neuroradiol, 2023 Jan 26

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤および嚢内デバイスの幾何学的特性が血管内治療後の動脈瘤閉塞率に影響を及ぼす可能性について

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、Woven EndoBridge（WEB）デバイスによる頭蓋内動脈瘤治療前後の幾何学的およびデバイス関連パラメータを計算流体力学（CFD）解析で評価し、完全閉塞との関連性を明らかにすることである。
  • マーチングキューブアルゴリズムに基づく異質モデルを用いて、単層WEBデバイスで治療された27例の分岐部頭蓋内動脈瘤の3次元表現を作成し、CFD解析により解剖学的およびデバイス関連パラメータを評価した。
  • CFD解析の結果、閉塞不全例では、大きな瘤容積（Va）（0.25 ± 0.18対0.39 ± 0.09, p=0.025）および瘤容積／ネック表面積比（Ra）（1.32 ± 0.17対1.54 ± 0.14, p=0.021）が有意に高かった。
  • つまり、WEBデバイスによる治療においては、大きな動脈瘤容積（Va）および高い瘤容積／ネック表面積比（Ra）は閉塞不全と関連している可能性が示唆される。

(098) 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

脳内動脈瘤の壁厚解析：数値流体力学（CFD）は脳内嚢状動脈瘤の半透明領域を検出し、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、脳内動脈瘤（intracranial aneurysms, IAs）の表面における半透明領域が破裂リスクと関連することから、数値流体力学（CFD）シミュレーションを用いて動脈瘤壁の厚さを解析し、半透明領域の検出および破裂リスクの予測が可能かを検討することである。
  • AnsysソフトウェアのPolyflowモジュールを用いたシミュレーションにより、マイクロ手術を施行した45名の患者48症例の医療記録、画像データ、および術中画像を後方視的に解析した。
  • CFD解析の結果、シミュレーションで得られた最小壁厚点が、実際の動脈瘤表面の半透明領域または破裂点と一致しており、また動脈瘤成長と破裂に伴う壁面積および体積変化率には減少傾向が認められた。
  • さらに、破裂動脈瘤では均一性係数（inhomogeneity coefficient, Iδ）が非破裂動脈瘤より高く、非破裂例でも半透明動脈瘤は非半透明動脈瘤よりIδと厚さ変化（multiple IBA）が大きいことから、Polyflowモジュールは非破裂動脈瘤の半透明性および破裂リスクや部位の予測に有用であると結論された。

(099) Bilgi [3]

📕 書誌情報

Thermal and Postural Effects on Fluid Mixing and Irrigation Patterns for Intraventricular Hemorrhage Treatment.

Coskun Bilgi, Faisal Amlani, Heng Wei, Nick Rizzi, Niema M Pahlevan

Ann Biomed Eng, 2023 Jun

  • Keywords: Computational fluid dynamics (CFD), Flow in lateral ventricle, Self-irrigating catheter, Targeted delivery, Thermally-induced convection, Ventricular drain

  • DOI: 10.1007/s10439-022-03130-9

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 3
    • FWCI: 0.979
    • Citation Percentile: 73.67

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💬 AI 翻訳タイトル

脳室内出血治療における体温および体位が体液混合と灌流パターンに及ぼす影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳室内出血治療に使用される新規双腔カテーテル(IRRAflow®)の体液交換機構において、注入温度および患者体位が混合と灌流パターンに及ぼす影響を評価することである。
  • 三次元脳側脳室モデルと格子ボルツマン法(lattice-Boltzmann法)に基づく自家製流体-固体相互作用ソルバー、ならびに(pseudo)スペクトル対流拡散方程式ソルバーを用いて、異なる注入温度および体位条件下での対流流動や色素分布をシミュレートした。
  • 本解析により、冷温注入は色素の分布および灌流能を高めることが示され、いずれも患者の体位調整によりさらに最適化できることが示唆された。
  • これらの結果は、カテーテル閉塞などの合併症予防および治療成績向上のため、熱的・重力的条件の最適化がIRRAflow®カテーテルの有効性向上に寄与する可能性を示すものである。

(100) Han [4]

📕 書誌情報

The Biomechanical Characteristics of Swallowing in Tracheostomized Patients with Aspiration following Acquired Brain Injury: A Cross-Sectional Study.

Xiao-Xiao Han, Jia Qiao, Zhan-Ao Meng, Dong-Mei Pan, Ke Zhang, Xiao-Mei Wei, Zu-Lin Dou

Brain Sci, 2023 Jan 03

  • Keywords: acquired brain injury, aspiration, biomechanical characteristics, computational fluid dynamics, subglottic pressure, tracheostomy

  • DOI: 10.3390/brainsci13010091

  • Article

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    • Cited by: 4
    • FWCI: 3.149 ⭐
    • Citation Percentile: 88.36

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💬 AI 翻訳タイトル

獲得性脳損傷後の嚥下障害および誤嚥を伴う気管切開患者における嚥下動作の生体力学的特性：横断的研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、獲得性脳損傷（ABI）後の気管切開患者における誤嚥を伴う嚥下動作の生体力学的特性を明らかにし、これらの特性と誤嚥の関連性を探究することである。
  • 方法として、ABI後の気管切開患者および年齢をマッチさせた健常対照者を対象とし、高解像度マノメトリーおよび計算流体力学（CFD）解析を用いて嚥下生体力学的特性を評価し、さらに嚥下造影検査によるPASスコアを用いて評価した。
  • 結果として、患者群では、健常対照群と比較して、口蓋咽頭圧の低下、上部食道括約筋（UES）残留圧の上昇、UES弛緩時間の短縮、ならびに声門下圧の有意な低下が認められた（p < 0.05）。また、これらの力学的パラメータはPASスコアと有意な相関関係を示した。
  • 結論として、ABI後の誤嚥を伴う気管切開患者は、口蓋咽頭圧および声門下圧の低下、UES残留圧の上昇、弛緩時間の短縮を呈し、これらの生体力学的特性が誤嚥に関与していることが示唆された。

(101) Wei [5]

📕 書誌情報

Low Wall Shear Stress and High Intra-aneurysmal Pressure are Associated with Ruptured Status of Vertebral Artery Dissecting Aneurysms.

Heng Wei, Kun Yao, Qi Tian, Shoumeng Han, Wenhong Gao, Wenrui Han, Sheng Liu, Guijun Wang, Qianxue Chen, Mingchang Li

Cardiovasc Intervent Radiol, 2023 Feb

  • Keywords: Computational fluid dynamic, Hemodynamic, Morphological, Vertebral artery dissecting aneurysms

  • DOI: 10.1007/s00270-022-03353-2

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 5
    • FWCI: 1.941
    • Citation Percentile: 82.30

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💬 AI 翻訳タイトル

椎骨動脈解離性動脈瘤の破裂状態は低い壁面せん断応力および高い動脈瘤内圧と関連する

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、破裂および未破裂椎骨動脈解離性動脈瘤（VADA）患者の形態学的および血行動態的特徴を計算流体力学（CFD）シミュレーションを用いて明らかにすることである。
  • 2016年3月から2021年10月までに二つの病院に入院した52例（未破裂31例、破裂21例）のVADA患者の臨床・形態学的・血行動態的パラメータを後ろ向きに解析し、血行動態パラメータはCFDシミュレーションにより評価された。
  • 解析の結果、未破裂VADA群と比較して破裂VADA群では、壁面せん断応力（WSS）が有意に低く、動脈瘤内圧（IAP）が有意に高いことが示され、形態学的パラメータについては両群で有意差は認められなかった。
  • VADAの破裂には顕著な血行動態的な違いが関与している可能性があり、特に低WSSおよび高IAPが重要な要因であることが示唆されたが、その役割をさらに明確にするためには大規模な前向き研究や長期的な追跡調査が必要である。

(102) Raynald [2]

📕 書誌情報

A novel computational fluid dynamic method and validation for assessing distal cerebrovascular microcirculatory resistance.

Xi Zhao, Linghsuan Meng, Xu Tong, Xiaotong Xu, Wenxin Wang, Zhongrong Miao, Dapeng Mo

Comput Methods Programs Biomed, 2023 Mar

  • Keywords: Cerebrovascular stenosis, Computational fluid dynamics, Microcirculatory resistance, Pressure wire, Transcranial doppler

  • DOI: 10.1016/j.cmpb.2023.107338

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 2
    • FWCI: 0.872
    • Citation Percentile: 58.67

  • PubMed

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💬 AI 翻訳タイトル

遠位脳血管微小循環抵抗評価のための新規計算流体力学的手法およびその検証

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳血管狭窄患者における微小循環抵抗の基準値を決定するための新規計算戦略の妥当性を検証することである。
  • 患者個別の三次元動脈モデルを再構築し、圧力ワイヤ計測データを用いたCFD（計算流体力学）戦略により血流量および微小循環抵抗を推定した。
  • CFDによる遠位圧測定値と侵襲的圧測定値、およびCFDと経頭蓋ドップラー（TCD）法による血流計測値とで高い相関が認められ、質量流量でも良好な一致が観察されたが、平均血流速度の一致は限定的であった。
  • 患者個別の計測値を取り入れた本計算戦略は、非侵襲的に脳血管微小循環抵抗を精度高く評価する有効な方法となりうることが示された。

(103) Perinajová [3]

📕 書誌情報

On the identification of hypoxic regions in subject-specific cerebral vasculature by combined CFD/MRI.

Romana Perinajová, Pim van Ooij, Saša Kenjereš

R Soc Open Sci, 2023 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

被験者特異的脳血管系におけるCFD/MRI併用による低酸素領域の同定

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、磁気共鳴画像法（MRI）と数値流体力学（CFD）を組み合わせて脳血管内の酸素輸送および血流を非侵襲的に解析し、低酸素領域を同定する方法を示すことである。
  • 方法として、ウィリス動脈輪の被験者特異的形状を用いた酸素質量移動のCFDシミュレーションを、4次元（4D）フローMRIによる計測値をもとに実施し、酸素の輸送モデルとしてパッシブモデルおよびアクティブモデルの二種類を評価した。
  • 結果として、ヘモグロビンへの結合（アクティブモデル）を無視した場合、動脈壁の酸素質量移動が大幅に過小評価されることが明らかとなったほか、ダムコーラー数と地元のシャーウッド数の比較により、動脈壁に沿った低酸素領域の特定が可能となった。
  • 本研究は、MRIとCFDを組み合わせたアプローチの有用性および被験者や患者固有の脳血管系への応用のためには、さらなる大規模な検証が必要であることを示唆する。

(104) Mu [9]

📕 書誌情報

Can we explain machine learning-based prediction for rupture status assessments of intracranial aneurysms?

N Mu, M Rezaeitaleshmahalleh, Z Lyu, M Wang, J Tang, C M Strother, J J Gemmete, A S Pandey, J Jiang

Biomed Phys Eng Express, 2023 Mar 10

💬 AI 翻訳タイトル

脳内動脈瘤の破裂状態評価における機械学習ベース予測の説明は可能か？

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、機械学習（ML）アルゴリズムを用いた脳内動脈瘤（IA）の破裂状態評価におけるモデルの説明可能性を比較・検討することである。
  • 112例の破裂状態既知のIA症例に対し、二つの解剖学的特徴、九つの血行力学的パラメータ、十三の形態学的変数を用いて六種類のMLアルゴリズムで分類を行い、Permutation Feature Importance、LIME、SHAPを用いて説明可能性を解析した。
  • すべてのモデルにおいて類似した性能（AUC 0.71～0.78）が得られ、トップ12特徴量の有用性や主要な9特徴量（動脈瘤面積、部位、タイプ、収縮期最大壁せん断応力、オスチウム面積、動脈瘤幅と（親）血管径の比、一時平均低せん断領域の標準偏差、0.4Pa未満の時平均低せん断領域の標準偏差など）の寄与がほぼ一致していた。
  • 本研究は、ML分類器がIA破裂に関する一般的なドメイン知識と整合的な説明可能な予測を提供できることを示し、MLアルゴリズムへの理解が深まることで臨床応用・翻訳が促進される可能性を示唆する。

(105) Yang [7]

📕 書誌情報

Influence of blood viscosity models and boundary conditions on the computation of hemodynamic parameters in cerebral aneurysms using computational fluid dynamics.

Hyeondong Yang, Ineui Hong, Yong Bae Kim, Kwang-Chun Cho, Je Hoon Oh

Acta Neurochir (Wien), 2023 Feb

  • Keywords: Analysis conditions, Blood viscosity model, Cerebral aneurysm, Computational fluid dynamics, Hemodynamic parameter

  • DOI: 10.1007/s00701-022-05467-5

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 7
    • FWCI: 2.718
    • Citation Percentile: 99.99 🌟

  • PubMed

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  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

血液粘度モデルおよび境界条件が脳動脈瘤の血流力学的パラメータ算出に及ぼす影響：数値流体解析による検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤の数値流体解析（CFD）における解析条件の推奨設定を確立することである。
  • 解析では、入口境界条件としてプラグ流とWomersley流、出口境界条件としてゼロ圧と拍動圧を用い、さらに血液粘度モデル（ニュートン流体および非ニュートン流体）の違いが流量に及ぼす影響を評価した。
  • 粒子画像流速測定（particle image velocimetry）による文献データと比較検証した結果、入口長が十分に確保されていれば、入口・出口境界条件がCFD結果に影響を及ぼさないことが確認され、また流量が増加するにつれてニュートン流体と非ニュートン流体間の血流力学的パラメータの差異が減少することが認められた。
  • 得られた知見は、患者固有の脳動脈瘤モデルにおいても同様の傾向が示され、CFD解析の標準化に寄与する可能性が示唆された。

(106) Paritala [11] ⭐

📕 書誌情報

Reproducibility of the computational fluid dynamic analysis of a cerebral aneurysm monitored over a decade.

Phani Kumari Paritala, Haveena Anbananthan, Jacob Hautaniemi, Macauley Smith, Antony George, Mark Allenby, Jessica Benitez Mendieta, Jiaqiu Wang, Liam Maclachlan, EeShern Liang, Marita Prior, Prasad K D V Yarlagadda, Craig Winter, Zhiyong Li

Sci Rep, 2023 Jan 05

💬 AI 翻訳タイトル

10年間にわたり追跡された脳動脈瘤における計算流体力学解析の再現性

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤（IA）の形態変化および破裂リスク予測のために用いられる計算流体力学（CFD）解析の再現性を評価し、その学術的意義としてチーム内の変動要因を特定することである。
  • 方法として、1症例の中大脳動脈瘤患者より10年間に6時点で得られた磁気共鳴血管造影データを用い、4名のオペレーターが同一プロトコルとソフトウェアでモデル作成および数値解析を実施し、その形態および血行動態について比較した。
  • その結果、セグメンテーション、スムージングファクター、流入・流出枝長がチーム内の変動要因となり、特にスムージングレベルに起因した差異を除き、平均壁面せん断応力（wall shear stress）の分布について約80%の再現性が得られた。
  • 結論として、標準化されたセグメンテーションプロトコルが確立されればCFD解析の臨床応用は現実的であり、さらに10年間の形態変化分析から壁面せん断応力発散（WSSD）の正負両値の共存がdaughter sacの成長に寄与することが示唆された。

(107) Wang [6] ⭐

📕 書誌情報

Efficacy assessment of superficial temporal artery-middle cerebral artery bypass surgery in treating moyamoya disease from a hemodynamic perspective: a pilot study using computational modeling and perfusion imaging.

Xinhong Wang, Haipeng Liu, Mengxi Xu, Cong Chen, Linlin Ma, Fangyu Dai

Acta Neurochir (Wien), 2023 Mar

  • Keywords: Computational fluid dynamics, Hemodynamic evaluation, Middle cerebral artery, Moyamoya disease, Transcranial bypass

  • DOI: 10.1007/s00701-022-05455-9

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 6
    • FWCI: 3.185 ⭐
    • Citation Percentile: 99.99 🌟

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💬 AI 翻訳タイトル

血流力学的観点からみた浅側頭動脈-中大脳動脈バイパス術のもやもや病治療における有効性評価：計算モデリングおよび灌流イメージングを用いたパイロットスタディ

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、計算流体力学（CFD）シミュレーションを用いて、浅側頭動脈-中大脳動脈（STA-MCA）バイパス術がもやもや病（MMD）患者の血流改善に与える治療効果を定量的に評価することである。
  • 本後ろ向き研究では、近位中大脳動脈の閉塞を伴うMMD患者11例を対象に、患者特異的な血圧および術後の血管形状に基づくCFDシミュレーションを実施し、血流速度や圧力損失、流体抵抗といった指標を術後の灌流イメージングで得られた脳血流量（CBF）の増加と比較した。
  • STAおよびバイパスの容積流量はそれぞれ80.84±14.54 mL/minおよび46.03±4.21 mL/minであり、近位バイパスにおける平均血流速度、経頭蓋圧損失、経頭蓋流体抵抗、MCA領域での術後CBF増加量は、それぞれ0.19±0.07 m/s、3.72±3.10 mmHg、6.54±5.65×10⁻⁸ Pa･s･m⁻³、および16.03±11.72 mL·100g⁻¹·min⁻¹であった。
  • CFDシミュレーション結果はCBF観察結果と一致しており、STA-MCAバイパス術の有効性検証に資すること、ならびに術後狭窄が血流力学に影響しうることを示す学術的知見を提供する。

(108) Raghuram [7]

📕 書誌情報

Comprehensive morphomechanical analysis of brain aneurysms.

Ashrita Raghuram, Adam Galloy, Marco Nino, Sebastian Sanchez, David Hasan, Suresh Raghavan, Edgar A Samaniego

Acta Neurochir (Wien), 2023 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤の包括的形態力学的解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、3次元動脈瘤壁増強（AWE）、計算流体力学（CFD）、および有限要素解析（FEA）を統合した多モーダル解析により、脳動脈瘤壁の生物学的特性を明らかにすることである。
  • 未破裂脳動脈瘤を対象に7テスラ高分解能MRI（HR-MRI）により3D AWEカラーマップを作成し、CFDおよびFEAから得られた形態力学パラメータと共に全瘤解析および各区画（ドーム、ブレブ、ネック）ごとの詳細解析を行った。
  • その結果、3D-CAWEが高い動脈瘤では壁張力（WT）および時間平均壁せん断応力（TAWSS）が有意に高く、また、ドームやブレブにおいては壁張力、せん断応力、および壁せん断応力勾配（WSSG）が低く、オシレートせん断指数（OSI）はネックより高いことが示された。
  • これらの結果により、動脈瘤内の部位ごとに異なる形態力学的環境が存在し、特にネック部では機械的負荷が高いことが明らかとなり、動脈瘤の生物学的理解と部位別リスク評価に重要な知見を提供した。

(109) 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

  • Article

  • OpenAlex

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

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💬 AI 翻訳タイトル

調整可能な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ニューロプロテクティブペプチドの静電吸着制御放出

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、正電荷を持つニューロプロテクティブペプチド（pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide: PACAP）と負電荷を持つポリ乳酸-グリコール酸（PLGA）ナノ粒子間の静電相互作用を利用し、ハイドロゲル・ナノ粒子複合体からのPACAP放出制御法を開発することである。
  • 方法として、ナノ粒子の負荷量および表面電荷を調整することで、PLGAナノ粒子表面へのペプチド吸着を操作し、ヒアルロン酸-メチルセルロース（HAMC）ハイドロゲル内でのPACAPの放出速度を調節した。
  • 結果として、ペプチドとナノ粒子の相互作用はPLGAのpH応答性カルボン酸末端基によって制御され、従来型および新規安定化PACAPアナログ（Ac-[Ala15, Ala20]PACAP-propylamide）の両方が放出を通じて培養一次アストロサイトにおける神経保護性インターロイキン-6産生を増強した。
  • 結論として、本システムは吸着等温線に基づく計算流体力学（CFD）手法で予測された放出プロファイルが実験値と一致し、脳梗塞モデルマウス脳への局所薬物送達にも有効であり、中枢神経系へのPACAP制御放出に有用な薬物投与プラットフォームとなることが示唆された。

(110) 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

動脈瘤頸部幅の過大評価が計算流体力学的シミュレーション血行動態に及ぼす影響は比較的軽微である

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、3次元回転血管造影法（3DRA）における動脈瘤頸部幅の過大評価が計算流体力学（CFD）由来の血行動態にどの程度影響するかを、解像度補間と勾配強調による分割技術（SURGE）を用いて明らかにすることである。
  • 方法として、臨床データ60例のうち頸部幅誤差が大きい17例を対象に、標準的なウォーターシェッド法とSURGE法の両方で3DRA画像を分割し、高精度なパルス状CFD解析を実施した。
  • その結果、いくつかの例外を除き、流れや壁せん断応力（wall shear stress：WSS）のパターンは頸部幅過大評価モデルと修正モデルで定性的に類似しており、WSS全体平均値やジェット衝突領域の集中度には有意な差がみられたものの、すべての血行動態パラメータの中央値絶対差は26％未満であった。
  • 結論として、動脈瘤頸部幅の過大評価による血行動態パラメータへの影響は、CFDシミュレーションにおける他の誤差要因（ソルバー設定や流入条件など）と同程度、またはそれ以下にとどまることが示され、本研究は臨床的および工学的妥当性評価に有用な知見を提供する。

(111) 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

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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組み込んだアテンション残差U-Net：頭蓋内動脈瘤を含む血管構造のセグメンテーションのための学習手法

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内動脈瘤（intracranial aneurysm, IA）および隣接血管を、3D回転血管造影（3DRA）画像から自動的に高精度でセグメント化するアテンション残差U-Net（ARU-Net）手法を開発することである。
  • 本手法では、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、残差に基づく短距離スキップ接続、多段階セマンティック情報の統合、ならびに3D条件付きランダムフィールドおよび3D連結成分最適化による後処理から構成されている。
  • ARU-Netは従来の最先端法と同等以上の定量的・定性的性能を示し、特に他法で認識困難であった小さな血管やIAに接続する動脈の同定能力を向上させた。
  • その結果、提案法でセグメント化したIA形状は患者個別の計算流体力学（computational fluid dynamics, CFD）シミュレーションにおいて高い有用性を示し、臨床的な数値流体力学的解析に大きく貢献する可能性を有することが示された。

(112) 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(ECMO)施行中の差次的低酸素血症に及ぼす影響

💬 AI 要約

  • 本研究は、静脈動脈型体外式膜型人工肺（VA ECMO）中における動脈カニューレ先端位置が大動脈弓分枝へ供給される酸素化血流に与える影響を検討することを目的とした。
  • 方法として、コンピュータ流体力学（CFD）シミュレーションを用い、4箇所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）と異なる心機能不全・ECMOサポート（50%、80%、90%）の組合せを比較した。
  • その結果、大動脈弓に先端を留置した場合（P4）はすべてのサポートレベルで大動脈弓分枝へ酸素化血液を供給可能であったが、それ以外の位置（P1〜P3）ではサポートが最大（90%）の場合のみ供給が可能であった。
  • 結論として、本研究は、動脈カニューレ先端を大動脈弓近位へ進めることによりVA ECMO血流による脳灌流（cerebral perfusion）を増加させ得ることを示唆した。

(113) 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

大規模一様格子データセットに対する4次元局所的Radial Basis Function補間法

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は，高解像度医用画像ベロシメトリーから得られる大規模時変4次元データセットに対して，完全な4次元関数関係を再構築できる補間法を開発することである。
  • 手法として，局所エルミート補間（Local Hermitian Interpolation, LHI）およびマルチクワドリックRadial Basis Function（RBF）とパーティション・オブ・ユニティ(partition of unity)法を組み合わせ，局所補間領域ごとに隣接点に限定して適用する4次元補間アルゴリズムを提案した。
  • 提案手法は，既知の4次元解析データセットおよびCFDを用いた層流ファントム，さらには脳内部の髄液速度MRIデータセットへの応用により，4次元流場と流体境界の詳細な再構築において，従来の4線形補間法に比して精度の向上と計算効率，および堅牢性が実証された。
  • 本研究では提案法の妥当性および有効性を示し，大規模な時変層流ベロシメトリーデータの高精度かつ効率的な4次元補間への応用可能性が確認され，今後さらなる流れ場やCFDシミュレーションとの比較検証が期待される。

(114) 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

  • Article

  • OpenAlex

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

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💬 AI 翻訳タイトル

カラーマッピング画像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：単一施設での経験

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、WEB (Woven EndoBridge) デバイスを用いた脳動脈瘤治療における血流変化をカラーマッピング画像（syngo iFlow）で評価し、瘤閉塞予測への有用性を明らかにすることである。
  • 2016年から2020年にかけてWEBデバイスで治療された未破裂脳動脈瘤26例を対象とし、デジタルサブトラクション血管造影後のsyngo iFlowを用いて定量的パラメータを評価した。
  • その結果、適切な動脈瘤閉塞は85.7%で認められ、WEBデバイスがもたらす血流変化（特に流出減少パラメータID-R）は流入側パラメータ（PI-R, PI-D）と有意に異なっていたが、閉塞良好・不良間で有意差はなく、流出低下の傾向が不十分な閉塞例に認められた。
  • 本研究から、WEBデバイスによる血流変化の評価が動脈瘤閉塞の予測指標となり得る可能性が示唆され、臨床応用への学術的貢献が示された。

(115) Ma [4]

📕 書誌情報

Multiphase Flow Hemodynamic Evaluation of Vertebral Artery Stenosis Lesions and Plaque Stability.

Wei Ma, Zhiguo Cheng, Xiaoqin Chen, Chengdu Huang, Guanghao Yu, Guangxin Chen

Biomed Mater Eng, 2023

  • Keywords: Arterial stenosis, computational fluid dynamics, multiphase flow, plaque, red blood cell aggregation

  • DOI: 10.3233/BME-221436

  • Article

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    • Cited by: 4
    • FWCI: 1.305
    • Citation Percentile: 87.30

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💬 AI 翻訳タイトル

椎骨動脈狭窄病変およびプラーク安定性の多相流体力学的評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、椎骨動脈狭窄の程度および部位がプラーク形成に及ぼす影響を調査することである。
  • 異なる狭窄率および部位を有するモデルを構築し、多相流（multiphase flow）数値シミュレーションを用いて狭窄部の血行動態を解析した。
  • その結果、重度狭窄では血流速度、壁面せん断応力（wall shear stress, WSS）、赤血球体積分率（RBC volume fraction）が増加し、50％狭窄下流域では乱流、70％狭窄下流域では逆流が認められたほか、プラーク脱落リスクが高まることが示唆された。
  • さらに、下流狭小部および逆流域では低WSSかつ高赤血球体積分率が観察され、プラークの成長を加速しうることが結論づけられた。

(116) 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

  • OpenAlex

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

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💬 AI 翻訳タイトル

中大脳動脈分岐部動脈瘤の成長予測における分岐角および流入係数の差異の利用

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、中大脳動脈（MCA）分岐部に発生する動脈瘤（IA）の成長に対する形態学的特徴および血行動態環境の影響を縦断的に検証することであった。
  • 2011年から2019年までに2年以上追跡されたMCA M1-2分岐部嚢状動脈瘤患者102例を対象に、形態学的パラメータ（頸部長、ドーム高、アスペクト比、体積、血管径および角度配置）と血行動態パラメータ（流量、壁せん断応力、動脈瘤流入係数[AIRC]）を用いて、動脈瘤の成長例（イベント群）と非成長例（対照群）で比較分析した。
  • 患者年齢およびAIRCはともにMCA動脈瘤の成長を予測する独立した有意因子であり、AIRCは鋭角な分岐角・流入角およびM1とM2間の広い傾斜角との間に強い相関を示した。
  • AIRCはMCA動脈瘤の成長予測因子として有効であり、特定の分岐構造と組み合わせて用いることで動脈瘤の将来的な成長・破裂リスク層別化に寄与することが示唆された。

(117) Straccia [3]

📕 書誌情報

A Novel Patient-Specific Computational Fluid Dynamics Study of the Activation of Primary Collateral Pathways in the Circle of Willis During Vasospasm.

Angela Straccia, Fanette Chassagne, David I Bass, Guilherme Barros, Daniel F Leotta, Florence Sheehan, Deepak Sharma, Michael R Levitt, Alberto Aliseda

J Biomech Eng, 2023 Apr 01

💬 AI 翻訳タイトル

血管攣縮時におけるウィリス動脈輪一次側副血行路活性化の患者固有計算流体力学的新規解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、くも膜下出血後に発生する血管攣縮（vasospasm）時におけるウィリス動脈輪（Circle of Willis）一次側副血行路（primary collateral pathway）の活性化を、患者固有の計算流体力学（CFD）手法によって解析することである。
  • 方法として、患者のCTA（computed tomographic angiography）画像を用いて血管形態を抽出し、さらに経頭蓋ドップラー（TCD）超音波による血流速度を境界条件として適用したうえで、ベイズ解析によって血管径や血流速度の測定値の不確実性を考慮し、質量保存則を満たす最適パラメータ集合を決定した。
  • その結果、最適化したパラメータを用いることで、血管径・血流速度・流量は文献値の範囲内に収まり、受動スカラー輸送による仮想血管造影像は臨床的な血管造影と高い一致を示したほか、感度解析によって流入・流出条件の変化に対する側副血流変動を定量化した。
  • この解析手法は、今後複数症例に適用することで、血管攣縮の部位や重症度、ウィリス動脈輪の解剖学的個人差と側副血行路活性化との関連性を検討するための有用なツールとなる可能性がある。

(118) 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を用いた頭蓋内動脈瘤と破裂リスク予測のための新たな形態パラメータ

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内動脈瘤（aneurysm）の不規則性を定量的に記述できる新たな形態パラメータを提案し、その破裂リスク予測における有用性を評価することにある。
  • 後方視的研究として、従来の形態パラメータ（アスペクト比、ボトルネック比、高さ幅比、体積対口比、サイズ比）および新たに提案された形態パラメータである質量慣性モーメント（mass moment of inertia）を125例の頭蓋内動脈瘤（未破裂80例、破裂45例）で算出し、さらにCFDおよび流体-構造連成解析により血行動態パラメータも評価した。
  • 質量慣性モーメントの全成分（Ixx, Iyy, Izz）は破裂例で有意に高値を示し（各p値は0.032, 0.047, 0.039）、従来の形態および血行動態パラメータと質量慣性モーメントを組み合わせた場合、破裂リスク予測において最高の性能（感度96.3%、特異度85.7%、ROC曲線下面積0.921）が得られた。
  • 質量慣性モーメントは動脈瘤不規則性および破裂リスク評価に有用なパラメータであり、本手法は臨床医による動脈瘤破裂リスク予測の精度向上に寄与する可能性が示唆された。

(119) 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による症候性頭蓋内動脈硬化性疾患のリスク層別化

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、従来の血管リスク因子および計算流体力学（CFD）を用いて定量化した脳血行動態指標に基づき、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・比較することである。
  • 50～99％のsICASがCT血管造影で確認された患者を対象に、血管リスク因子、狭窄度、ならびにCFDに基づき算出した通過圧比（PR）および壁せん断応力比（WSSR）を評価し、それらを組み合わせてノモグラムを構築した。
  • 245名のsICAS患者中20例（8.2％）が1年以内に再発性脳梗塞を発症し、糖尿病、脂質異常症、sICASの血行動態的状態、高血圧、および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性（Hosmer-Lemeshow検定P=0.560）と識別能（C統計量0.73, 95％CI 0.60–0.85）を示した。
  • 本ノモグラムは従来のリスク因子や狭窄度のみを用いたモデルより優れたリスク分類・意思決定利得を示し、CFDによる血行動態評価を含めたリスク層別化ツールとして、sICAS患者の再発脳卒中リスク管理に有用である可能性が示唆された。

(120) 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

体外機械循環補助システム用流体力学的に浮上した遠心血液ポンプの漏れ流量の数値シミュレーション

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、体外機械循環補助システム用に開発された新しい流体軸受機構を有する耐久性遠心血液ポンプの漏れ流量を数値的に解析することである。
  • ポンプ内部の流れ場に対して数値流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）解析を実施し、インペラとケーシング壁の間隙を通過する漏れ流量、およびそのポンプ効率・生体適合性への影響を評価した。
  • 漏れ流量はポンプの圧力ヘッドの増加に伴い直線的に増加し、全流量の2.0〜27.3％を占めたほか、ケーシング底部の平均壁せん断応力は10.6〜40.9Paの範囲であった。
  • 流体力学的に浮上したインペラを有する遠心血液ポンプの漏れ流量は、水力エネルギー損失には影響を及ぼすが、良好な抗血栓性を達成するためのウォッシュアウトフローを促進する学術的意義が示された。

(121) 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

非造影サイレントMR血管造影を用いた未破裂頭蓋内動脈瘤の血行動態および形態評価：比較的流体解析（CFD）研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、非造影サイレントMR血管造影（silent MRA）を基盤とした未破裂頭蓋内動脈瘤（IA）の三次元形態計測および血行動態解析の信頼性を評価することである。
  • 19人の患者（23病変）に対し、silent MRAおよび三次元回転血管造影（3DRA）から得られた三次元再構成像を基に、全症例で患者個別のCFDシミュレーションを実施し、二つの画像モデル間で動脈瘤の形態および血行動態を比較した。
  • Silent MRAモデルは3DRAと比較して動脈瘤の最大径、垂直径、表面積、体積が有意に小さかったが（p<0.05）、幾何学特性のパラメータは全体的に良好な一致を示した。また、Normalized Wall Shear Stress（NWSS）、Low Shear Area（LSA）、Inflow Concentration Index（ICI）、Normalized Aneurysm Velocity（NAV）は、他の血行動態指標よりも両者間の相関が高かった。
  • Silent MRAによる動脈瘤の形態・血行動態評価は3DRAと遜色なく比較可能であり、特にNWSS、LSA、ICI、NAVなどの正規化指標は、silent MRA関連の血行動態評価においてTAWSS、AV、OSIよりも優位性を示した。

(122) 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内血流のモデリング：患者固有の現実的多孔質モデル手法

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、コイル塞栓術後の脳動脈瘤内における血流の計算流体力学（CFD）解析において、コイルの多孔質特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、二人の患者の脳動脈瘤ファントム内に配備されたコイルの多孔度（porosity）の不均一性を、三次元X線シンクロトロン像を用いて定量化し、これらの画像から多孔媒体モデルに必要な透過率（permeability）や慣性係数（inertial factor）も算出した。
  • コイルの不均一性を考慮した新しい一様多孔質モデル（porous crowns model）は、コイルを個別に再現したシミュレーションと比較してモデルの妥当性が検証され、特に動脈瘤壁近傍でのコイルの強い多孔度勾配が良好に再現された。
  • このporous crowns modelは、動脈瘤内の平均流速がコイル解像モデルと同等となり、コイル塞栓脳動脈瘤内の平均流れを高精度に記述できることを示した。

(123) Mandrycky [3]

📕 書誌情報

Endothelial Responses to Curvature-Induced Flow Patterns in Engineered Cerebral Aneurysms.

Christian J Mandrycky, Ashley N Abel, Samuel Levy, Laurel M Marsh, Fanette Chassagne, Venkat K Chivukula, Sari E Barczay, Cory M Kelly, Louis J Kim, Alberto Aliseda, Michael R Levitt, Ying Zheng

J Biomech Eng, 2023 Jan 01

💬 AI 翻訳タイトル

人工的脳動脈瘤における曲率誘導血流パターンに対する内皮細胞応答

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤において血管曲率によって誘導される血流パターンが内皮細胞（EC）の応答に及ぼす影響を解明することである。
  • 解剖学的スケールの動脈瘤モデルを作製し、生理的に関連する血流プロファイル下で内皮細胞の培養を確立した上で、曲率による血流変化に対する内皮細胞の応答を比較した。
  • その結果、親血管の曲率により誘導される血流パターンは、壁剪断応力（WSS）や壁剪断応力勾配（WSSG）に変化をもたらし、これが内皮細胞の形態や細胞内タンパク質局在の差異と相関していることが明らかとなった。
  • 本研究は、工学的に構築された細胞化動脈瘤モデルを用いることで、計算流体力学（CFD）解析と内皮生物学的な疾患メカニズムとの関連性を明らかにするための有用性を示している。

(124) Ho

📕 書誌情報

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

  • Article

  • OpenAlex

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

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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の有効性向上

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、心臓手術時にトレンデレンブルグ体位（Trendelenburg position, TP）を心肺バイパス（cardiopulmonary bypass, CPB）流量と組み合わせた際の効果を評価することである。
  • 方法として、患者特異的な大動脈モデルを用いた数値流体力学（CFD）解析を実施し、異なる体位（仰臥位およびTP）およびCPB流量（2 L/minおよび5 L/min）下での気泡塞栓（gaseous emboli）の挙動と大動脈弓分枝動脈（AABA）への塞栓負荷を比較した。
  • TP下かつ5 L/min流量時にAABAへの塞栓負荷が最も低下し、また流量が2 L/minと低い場合には、体位に関わらず高位部位での気泡捕捉数が増加することが示された。
  • これらの結果より、CPB流量の調整によってTPの有効性が向上することが示され、気泡塞栓挙動の予測および空気抜き手技の最適化に寄与する知見が得られた。

(125) 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（Patent Foramen Ovale, PFO）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）患者の心房内血液滞留時間（residence time, Rt）を、正常洞調律（SR）および心房細動（AF）患者と比較することである。
  • 患者固有の3次元計算流体力学（CFD）解析を用い、時間分解CTおよび経胸壁心エコー検査（TTE）から取得した左心房血行動態モデルを構築し、90名の被験者（SR 30名、PFO 30名、AF 30名）について評価した。
  • PFO患者は健常者より平均Rtが有意に高く（2.65±0.2 対 1.5±0.2秒）、また、AF患者ではPFO患者よりもさらに高いRt（2.9±0.3 対 2.3±0.2秒）が認められた。加えて、磁気共鳴画像（MRI）で脳病変を有するPFO患者は、脳病変のないPFO患者よりも高いRtを示した（2.9±0.3 対 2.3±0.2秒、p<0.001）。
  • 本研究は、PFO患者で心房Rtの増加が認められ、これはAF患者で観察される傾向と類似しており、PFOと原因不明脳卒中を結びつける病態生理メカニズムの一端を示すものであり、Rtの上昇は高リスクPFOの指標となり得ることを示唆する。

(126) 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・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型脳動脈瘤における流入角度と形態、血行動態（hemodynamics）、炎症との関連性を検討することである。
  • 方法として、59例の未破裂側壁型動脈瘤および17例の未破裂分岐部型動脈瘤を対象に、TOF-MRAおよび4D-flow MRIなど複数の画像診断法を用い、流入角度、血流速度、壁面せん断応力（wall shear stress, WSS）、および瘤壁増強（aneurysmal wall enhancement, AWE）について評価した。
  • 結果として、側壁型動脈瘤においては、WSSの平均値ならびにAWEグレードが流入角度サブグループ間で有意に異なり、流入角度は動脈瘤サイズの増大、WSSの低下、およびAWEグレードの増加と有意に相関したが、分岐部型動脈瘤では有意な関連を認めなかった。
  • 結論として、側壁型脳動脈瘤においては流入角度が動脈瘤の増大、血行動態の変化、炎症亢進と密接に関連し、形態学的・機能的解析において流入角度が重要な指標となることが示唆された。

(127) 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 🌟

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💬 AI 翻訳タイトル

LVIS支援コイル塞栓術後に再発しPipelineを用いて治療された破裂椎骨動脈解離性動脈瘤における数値流体力学（CFD）解析：症例報告と文献レビュー

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、椎骨動脈解離性動脈瘤（VADA）における再発機序において血行力学的要因が果たす役割を調査することである。
  • 症例は、LVIS支援コイル塞栓術後に再発した破裂VADA患者であり、再発後にPipeline Embolization Device（PED）が留置された。
  • 6回の連続画像取得で有限要素解析および数値流体力学（CFD）シミュレーションを実施し、血行力学指標と動脈瘤の再発との関連を評価した結果、LVIS支援コイル術後に壁面せん断応力（WSS）の十分な低下が得られず再発し、PED留置後はWSSおよび流入速度が有意に低下した。
  • PED留置3ヶ月後には動脈瘤嚢の縮小および血流の著明な減少が認められ、27ヶ月後の経過観察では動脈瘤は安定していたことから、後下小脳動脈付近での高WSSおよび高流入速度の抑制不十分が再発と関連する可能性が示唆された。

(128) 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

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💬 AI 翻訳タイトル

娘嚢（daughter bleb）を伴う前方循環性脳内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、娘嚢（daughter bleb）を伴う前方循環性未破裂脳内動脈瘤（intracranial aneurysm, IA）における血流場の多方向性を数値流体解析（CFD）を用いて評価することである。
  • 十二例の患者固有の前方循環性未破裂動脈瘤モデルに対して、スペクトル/ hp法枠組みNektar++を用いて、3心拍サイクル分のシミュレーションを実施し、TAWSS、OSI、RRT、TACFIを算出した。
  • CFDシミュレーションの結果、多くのモデルにおいて複雑な嚢内血流パターンと、特に娘嚢部における低値かつ強い振動性を示す壁面せん断応力（WSS）が観察され、またRRTおよびTACFIの分布からも多方向性の血流攪乱場が示された。
  • これらの知見は、娘嚢を伴う脳内動脈瘤が血流場の多方向的な撹乱と関連し、破裂リスク増加の可能性が高いことを支持するものである。

(129) 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）ベースの深層学習モデルを用いた脳動脈瘤の破裂リスク予測

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、血行動態パラメータに基づく新規深層学習モデルを用いて、脳動脈瘤の破裂リスクを予測する新たな方法を提案することである。
  • 方法として、計算流体力学 (CFD) および流体-構造連成（fluid-structure interaction）によって算出した血行動態パラメータを画像化し、データ拡張によって生成した53,136枚の画像を用いて新規畳み込みニューラルネットワーク（CNN）モデルを訓練および評価した。
  • 結果として、壁面せん断応力（WSS）とひずみ（strain）画像を組み合わせたCNNモデルは、感度0.81および特異度0.82と最も高い予測精度を示した。
  • これらの結果から、WSSやひずみなどの血行動態パラメータを用いた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なツールとなり得ることが示された。

(130) 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配置後の脳動脈瘤内コイル塞栓術の実施方法：血行力学的視点からの検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、大型で複雑な脳動脈瘤に対するPipeline塞栓デバイス（Pipeline embolization device: PED）とコイル併用療法後の最適なコイル充填率（packing density）を血行力学的観点から明らかにすることである。
  • 患者固有の動脈瘤モデルと有限要素解析（finite element analysis）を用いて、PED配置および各コイル塞栓後の血行力学変化をCFD（computational fluid dynamics）解析で高精度に再現し、速度減少比を算出・評価した。
  • PED配置後、動脈瘤内血流速度は有意に低下し、さらに最初のコイル挿入で速度は大きく減少したが、2本目以降のコイルではその効果は顕著に低下し、充填率が平均7.06%に達すると追加コイルによる血行力学的影響は認められなかった。
  • 本研究は、PEDとコイル併用による補助的コイリング（adjunct coiling）が動脈瘤治療後の血行力学的環境を改善しうる一方で、高密度のコイル塞栓は不要であり、コイル充填率が約7.06%または2本目のコイル挿入後には血行力学が安定することを示した。