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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：2025-07-07

(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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    • Cited by: 7
    • FWCI: 2.316
    • Citation Percentile: 99.99 🌟

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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（Convolutional Neural Network）に基づく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（Computational Fluid Dynamics, CFD）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、深層学習を用いた画像セグメンテーション（AIセグメンテーション）によって、脳動脈瘤のCFDモデル作成を加速し、手動セグメンテーションの手間を軽減することである。
  • 方法として、公開されている畳み込みニューラルネットワーク（MIScnnおよびDeepMedic）を用い、3次元回転アンギオ画像から脳動脈瘤CFDモデルを自動抽出した。
  • AIセグメンテーションによるモデルの形態学的および血行動態的な結果を、同一データに対するヒトによる解析結果と比較し、ICC、Bland-Altmanプロット、Pearson相関係数（PCC）で評価した。
  • その結果、11項目の形態学的パラメータと8項目中5項目の血行動態パラメータでヒトとAIの間にほぼ完全な一致が認められ、残りの3項目でも中等度の一致を示し、AIセグメンテーションによるCFDモデル作成の実用化可能性が示唆された。

(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内動脈瘤再開通予測における流体力学的解析 ― 時空間的特性の検討 ―

💬 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ける時空間的流体力学パラメータの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人の脳動脈瘤について計算流体力学（CFD）解析を用い、術前および仮想術後モデルにおける複数の時空間流体力学的特徴量を抽出し、単変量予測器（UP）および多変量ロジスティック回帰（LR）モデルを構築した。
  • 異なる時空間的特徴量は、AUROC値が0.224から0.747と広範な変動を示し、最良のUPであるPDave,q1はAUROC/AUPRC値が0.747/0.385であったが、LRモデルはさらに高いAUROC/AUPRC値（0.890/0.903）を示した。
  • 時空間的流体力学的特徴量を用いたLRモデルは、侵襲的手技を要せずコイル塞栓術後再開通予測に臨床的有用性があることを示唆した。

(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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💬 AI 翻訳タイトル

フローダイバータ留置後の大きな頭蓋内内頸動脈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（FD）留置後の遅発性破裂の機序を明らかにすることである。
  • 本症例報告では、複数の動脈瘤を有する69歳女性に対し、大きな頭蓋内内頸動脈動脈瘤にFDとコイル塞栓術を施行し、術後の経過と合併症を検討した。
  • 術後、患者は目立った症状を示さなかったが、術後3日目に意識障害を呈し、CT検査で重度のくも膜下出血が認められ、遅発性破裂と診断された。
  • CFD（Computational Fluid Dynamics）解析に基づき、FD留置後の動脈瘤内圧の上昇が破裂の一因となる可能性が示唆されており、大きな動脈瘤では術前CFD解析が遅発性破裂リスク評価に有用である可能性が示された。

(004) Zhu [2]

📕 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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    • FWCI: 0.662
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💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学（CFD）を用いた頭蓋内動脈瘤破裂リスク評価：パイロットスタディ

💬 AI 要約

  • 本研究は、頭蓋内動脈瘤（Intracranial Aneurysms: IAs）の破裂リスク評価における血行動態および形態学的パラメータの役割を検討することを目的とした。
  • 2名の患者の3つのIAsについて、コンピュータ断層血管造影（CTA）および三次元回転血管造影（3DRA）データを用い、破裂および未破裂動脈瘤の血行動態および形態学的パラメータを比較解析した。
  • 解析の結果、破裂動脈瘤ではサイズ比（SR）やオシレーション剪断応力指標（OSI）などのパラメータが高値を示し、破裂類似度スコア（Rupture Resemblance Score: RRS）も上昇したことが明らかとなった。
  • これらの所見から、SRおよびOSIはIAsの破裂リスク予測に有用であり、特にRRSは臨床における破裂リスク評価および治療方針決定を導く指標として期待される。

(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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💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学を用いた脳動脈瘤成長の血行動態予測因子の特定：マッチドペア症例対照研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤の成因と進展に寄与する複雑な血行動態機構を解明するため、成長動脈瘤と非成長動脈瘤の血行動態的特徴を比較し、成長を予測する因子を特定することである。
  • 方法として、サイズおよび部位でマッチングされた11組の成長および非成長脳動脈瘤をMRAおよびCTA画像から再構築し、計算流体力学（CFD）シミュレーションを行い、壁面せん断応力（WSS）、振動せん断指数（OSI）、および低せん断領域などの指標を評価した。
  • 結果として、親動脈平均壁面せん断応力の70%以下にあるドーム部の割合が、成長動脈瘤で非成長動脈瘤よりも高く、検討した指標の中で最も有意差が認められた（p = 0.08）。
  • 結論として、本研究により、動脈瘤ドーム内の低せん断領域が成長に関連する有力な指標であること、および高精度なCFD解析にはメッシュ解像度などのロバストなモデリング手法が不可欠であることが明らかとなった。

(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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💬 AI 翻訳タイトル

未破裂脳動脈瘤隣接血管壁の形態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の周囲血管壁の菲薄化徴候を検出するために、術中所見と術前のCTアンギオグラフィ（CTA）および数値流体力学（CFD）解析結果を比較することである。
  • 2020年5月から2021年4月まで当院にて外科的クリッピングを施行した未破裂中大脳動脈瘤38例を対象に、親動脈放射サイン（PARS）の有無をCFD解析で評価し、CTAおよび術中所見と比較検討した。
  • PARSを有する9例全てでCTA上所見は認められなかったが、術中に同部位で血管壁菲薄化1例、微小な腫瘤形成3例が確認され、全例で追加的なクリッピングまたはワッピング・コーティング術が施行された。
  • 本研究より、血管腔描写に依存する血管内治療では血管壁菲薄化や微小動脈瘤（microaneurysm）の把握が困難である可能性が示唆され、CFD解析によりPARSが検出された場合は、周囲血管壁の直接的な評価の重要性が示された。

(008) Fillingham [8]

📕 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

脳動脈瘤の数値流体力学（CFD）シミュレーションにおける標準化粘度が生じさせる誤差の要因

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤のCFD（数値流体力学）シミュレーションにおいて、血液粘度の標準化値を用いた場合とヘマトクリット値に基づく患者固有の粘度を用いた場合との間で、計算される血行動態パラメータにどの程度の誤差が生じるかを明らかにすることである。
  • 41症例の脳動脈瘤に対し、患者固有粘度と標準化粘度を用いてそれぞれCFDシミュレーションを実施し、壁面せん断応力（WSS）、せん断応力勾配（WSSG）、および振動せん断指数（OSI）を算出し、統計解析を行った。
  • その結果、WSS、WSSG、OSIにおいて、それぞれ63.2%、41.5%、48.7%の動脈瘤で両シミュレーション間に有意差が認められたが、粘度の変化方向や動脈瘤の大きさ・部位と算出パラメータの変化率との間に有意な相関は認められなかった。
  • したがって、脳動脈瘤のCFD解析における血液粘度の標準化は算出パラメータに大きくかつ予測困難な影響を与えるため、今後の研究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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💬 AI 翻訳タイトル

7テスラMRシステムによる高空間分解能三次元位相コントラストMR画像を用いた血行動態解析の精度検証：3テスラシステムとの比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、7テスラMRシステムで取得した高空間分解能三次元位相コントラストMR（3D PC MR、非心電図同期4D Flow MRI）データに基づくMR流体力学（MRFD）解析の精度が、3テスラシステムよりも優れているかを検証することである。
  • ヒト脳血管ファントムおよび10名の健常被験者を対象として、3Tおよび7T MRシステムで3D PC MRおよび3D TOF MRA撮像を行い、これらのデータを用いてMRFD解析を実施した。
  • 血行動態指標として、3D速度ベクトル場、速度ベクトルの相関係数（R）、角類似度指標（ASI）、および大きさ類似度指標（MSI）をCFD解析結果と比較した結果、7T MRシステムでは3T MRシステムよりも高い値を示し、健常被験者のASIおよびMSIは両システム間で有意差が認められた。
  • 7T MRシステムによる高空間分解能MRFD解析は、3T MRシステムに比べて血行動態解析の精度が向上することが示され、本手法の学術的有用性が示唆された。

(010) Kizhisseri [2]

📕 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に対する感受性の相違：脳卒中予測に向けた数値的アプローチ

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、動脈硬化による内頸動脈（ICA）および頭蓋内動脈狭窄が脳卒中リスクに与える影響について、血圧と脳卒中予測との関連性を、主要な分枝（中大脳動脈（MCA）、前大脳動脈（ACA））の血行動態機序とともに検討することである。
  • 患者個別のICAモデルに狭窄を導入し、Windkesselモデルに基づく計算流体力学（CFD）およびFractional Flow Reserve（FFR）解析を用いて、狭窄が各分枝の血圧、流速、流量に及ぼす影響を数値シミュレーションした。
  • その結果、M1分枝は血圧変動に対して高い感受性を示し、ACAは中程度、M2は最小の応答であった；また、ICAとMCAの血圧変動を比較した結果、ICA-ACA間よりもICA-MCA間で逆流の感受性が高いことが示され、MCAの重要性が強調された。
  • M2分枝で特に有用であったFFR指標とあわせて、脳主要動脈の複雑な血行動態に関する知見を提供し、対象者毎のデータ統合がモデルの信頼性と脳卒中リスク評価の発展に貢献することが示唆された。

(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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    • FWCI: 0.382
    • Citation Percentile: 61.24

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💬 AI 翻訳タイトル

静電フィルター・ダイバターステント脳血管保護デバイスの性能評価―心房細動高齢患者において抗凝固薬を使用しないことは可能か？

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、高齢の心房細動（AF）患者や経カテーテル大動脈弁置換術（TAVR）患者に対して、抗凝固薬を使用せずに脳塞栓症や無症候性脳梗塞（SBI）を予防する新規静電フィルター・ダイバターステント（filter-diverter stent）デバイスの性能を評価することである。
  • 方法としては、計算流体力学（CFD）とラグランジュ粒子追跡法（Lagrangian particle tracking）を用いたシミュレーションにより、本デバイスの幾何形状（ストラット間隔・厚さ・側方ストラット追加・静電荷付与）が異なるパラメータで流体および粒子動態に与える影響を解析した。
  • 第1段階の結果、デバイスはストラット間隔より大きい粒子を機械的に阻止し、側方ストラットがデバイスの効果に最も強い影響を与えたことが明らかになった。第2段階では、ストラット表面に負電荷を付与した最適設計デバイスを用いた場合、すべての大動脈弓動脈において粒子進入数が健常モデルで平均62.6%、疾患モデルで51.2%減少し、現行経口抗凝固薬と同等かそれ以上の効果が認められた。
  • 結論として、本デバイスはストラットによる機械的濾過と静電反発による微小塞栓防止の二重機構を有し、全粒子サイズ範囲に対して有効であることが示された。したがって、本デバイスはAFや高齢患者に対し抗凝固薬を用いない脳卒中・SBI予防の新たな選択肢となる可能性を示す。

(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解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳静脈洞内におけるステント装着型神経インターフェースの血行動態への影響を数値流体力学（CFD）により評価することである。
  • 方法として、ステントを理想化された上矢状静脈洞（superior sagittal sinus, SSS）モデルに仮想的に留置し、局所的な静脈血流をシミュレーションした。
  • その結果、ステントの存在により血流が変化し、デバイス周囲で再循環および低い壁面せん断応力（wall shear stress, WSS）が発生したが、電極（electrode）の小型性により血流への影響は顕著ではなかった。
  • 本研究はステント装着型神経インターフェースの血行動態解析に関する初期的検討であり、今後の研究は血流およびステント治療成績に影響する主要因の解明に寄与することが期待される。

(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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    • Citation Percentile: 55.87

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💬 AI 翻訳タイトル

脳傍クリノイド動脈瘤の形成における血行動態パラメータの複合的影響の動脈瘤有無間比較による検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、血行動態パラメータである壁面せん断応力（wall shear stress, WSS）およびひずみ（strain）が脳傍クリノイド動脈瘤形成に与える影響を、動脈瘤有りおよび無しの動脈間で比較することで検討することである。
  • 58名の一側性脳傍クリノイド動脈瘤患者について、磁気共鳴血管造影（magnetic resonance angiography）画像から左右内頸動脈（internal carotid arteries, ICA）を再構築し、動脈瘤が存在した側を動脈瘤有り、反対側を動脈瘤無しと定義し、計算流体力学（computational fluid dynamics）および流体-構造連成解析（fluid-structure interaction analysis）を実施した。
  • 解析の結果、動脈瘤有り動脈においては高いWSSおよびひずみ領域が動脈瘤形成部位と一致し、WSSとひずみの高い領域の間には有意な相関が認められたが、動脈瘤無し動脈では高い血行動態パラメータと動脈瘤形成との間に有意な関連は認められなかった。
  • これらの結果は、脳動脈瘤の形成機序の理解を深めるとともに、今後の関連研究の発展に貢献する知見である。

(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態数理モデルの必須性：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。
  • 1971年から2021年にかけて、各種電子データベースを用いて、血液動態の数理モデルおよびドプラーベロシメトリーに関する文献レビューを実施し、主要な数理モデルには非圧縮性Navier-Stokes方程式、Windkesselモデル、CFD（計算流体力学）が含まれている。
  • 文献レビューの結果、血流速度は周波数0.2Hzから0.5Hzで時間とともに減少し、腎臓大血管のドプラー指標および血流計測値は開発されたモデルと良好に一致し、変動は15%未満であった。
  • このレビューは、Navier-Stokes方程式に基づく動脈流体力学の数理モデルが、生理学的および病理学的状況を表現するために極めて有用であり、心血管ドプラー超音波検査における壁面せん断応力（WSS）の定量化および早期動脈硬化部位の検出を可能とすることを示唆する。

(015) Fattahi [6]

📕 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

異なる幾何学的特徴における頭蓋内動脈瘤破裂リスクの血行動態解析に対する計算手法の利用

💬 AI 要約

  • 本研究は、親血管の幾何学的特徴が脳動脈瘤破裂リスクに及ぼす重要性に着目したものである。
  • 内頸動脈（ICA）動脈瘤に対して、親血管の平均直径の違いに基づく血行動態の包括的解析を目的とし、血流の計算流体力学（CFD）モデルを用いて解析を行った。
  • 親血管の平均直径が3.18mmから4.48mmに増加することで、最小壁面せん断応力（WSS）は約71%低下することが示された。
  • 本研究成果は、親血管の平均直径が動脈瘤内の主要なヘモダイナミクス要因に及ぼす影響を明確化し、動脈瘤破裂リスク評価における学術的貢献を示すものである。

(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

心停止例への全肺動脈体静脈吻合を用いた左心補助人工心臓植込み術

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、不可逆的な心筋障害を伴うリンパ球性劇症型心筋炎患者における、左心補助人工心臓植込み術（LVAD）と体外全肺動脈体静脈吻合術（EC-TCPC）の併用事例を報告することである。
  • 方法として、血流の計算流体力学（CFD）解析を用いてEC-TCPC、Glenn手術、および従来のFontan手術の血流動態を比較した。
  • その結果、CFD解析によりEC-TCPCが最良の血行動態を示し、患者に対してEC-TCPCが選択された。
  • 結論として、本症例は、EC-TCPCがLVAD患者における最適な循環サポート戦略の一つとなる可能性を示し、計算流体力学解析の有用性を強調している。

(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: 2.211
    • Citation Percentile: 80.72

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💬 AI 翻訳タイトル

異なる部位に存在する頸動脈ウェブが血行動態に与える影響：血栓成長モデルを統合した数値解析研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、異なる部位に存在する頸動脈ウェブ（carotid webs, CWs）が頸動脈の血行動態に与える影響を調査することである。
  • 8例の健康な頸動脈のCTAデータセットをもとに、CWsが総頸動脈、内頸動脈起始部、および頸動脈洞に存在する三種類のモデルを再構築し、壁面せん断応力（wall shear stress, WSS）関連パラメータと血栓成長モデルを用いて長期的な血栓形成を評価した。
  • モデルA（総頸動脈のCWs）は高いTAWSSと小さな低WSS領域を示し、モデルBおよびC（内頸動脈起始部と頸動脈洞のCWs）は乱れた流れや再循環、より広い低TAWSSおよび高RRT・高ECAP領域を呈し、特にモデルCで血栓体積が最大となった。
  • 数値シミュレーションの結果、CWsが総頸動脈に存在する場合は血行動態への影響が比較的小さいものの遠位分枝虚血をきたしやすく、内頸動脈起始部では血流障害と血栓形成のリスクが高くなり、特に頸動脈洞におけるCWsは脳虚血発症リスクを増大させうることが示唆された。

(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

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    • Cited by: 4
    • FWCI: 1.777
    • Citation Percentile: 81.61

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💬 AI 翻訳タイトル

脳内葉酸欠乏におけるピロロキノリンキノンの保護効果

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、葉酸（ビタミンB9）欠乏が脳に引き起こす炎症、酸化ストレス、およびミトコンドリア機能変化に対するピロロキノリンキノン（PQQ）の保護効果を検討することである。
  • 方法として、葉酸欠乏下でPQQを投与したマウス初代混合グリア細胞およびC57BL6/Nマウスを用い、葉酸トランスポーター関連遺伝子、炎症・酸化ストレスマーカー、ミトコンドリアDNA（mtDNA）含量、および細胞内活性酸素種（ROS）量の変化をqPCRおよび蛍光アッセイで解析した。
  • 結果として、葉酸欠乏により炎症・酸化ストレスマーカーの発現増加や細胞内ROS量の上昇、さらにmtDNA含量の減少が見られたが、PQQ処理によりこれらの異常が逆転され、PGC-1α/NRF-1シグナル経路を介した葉酸トランスポーターRFCの発現増加も認められた。
  • 結論として、PQQは葉酸輸送能の亢進と同時に脳内葉酸欠乏に伴う異常を改善することから、脳葉酸欠乏症（CFD）関連疾患に対する新規治療戦略となる可能性が示唆される。

(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: 3.639 ⭐
    • Citation Percentile: 79.31

  • 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対する数値解析：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（middle cerebral artery: MCA）分岐部動脈瘤におけるアスペクト比（aspect ratio: AR）が血流力学的特性に与える影響を数値解析により検討することである。
  • 方法として、26例のMCA動脈瘤患者から代表的な3症例を選定し、それぞれ異なる成長段階（異なるアスペクト比）を有する動脈瘤モデルを用いて、患者固有の境界条件下で数値シミュレーションを実施した。
  • その結果、アスペクト比が高い動脈瘤ほど、時間平均壁面せん断応力（time-averaged wall shear stress: TAWSS）および空間的壁面せん断応力勾配（wall shear stress gradient: WSSG）が低下し、また、小型MCA動脈瘤では正の壁面せん断応力発散（positive wall shear stress divergence: PWSSD）が高いことが認められた。
  • 結論として、PWSSDは動脈瘤の成長評価に有用なバイオマーカーとなり得ることが示され、本研究は未破裂脳動脈瘤の血流力学的リスク評価における新たな知見を提供するものである。

(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

数値流体力学による複数脳内動脈瘤閉塞後の血行動態変化の定量的評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、複数脳内動脈瘤（multiple intracranial aneurysms, MIA）における内頚動脈（internal carotid artery, ICA）および中大脳動脈（middle cerebral artery, MCA）動脈瘤の閉塞が他の動脈の血行動態に及ぼす影響と、治療順序の決定に関する課題を解析することである。
  • 9名のMIA患者を対象に、1次元および3次元を組み合わせた数値流体力学（computational fluid dynamics, CFD）モデルを用いて血管内の流れパターンおよび血管壁圧を評価した。
  • ICA動脈瘤閉塞後にはMCAおよび前大脳動脈（anterior cerebral artery, ACA）の圧力が上昇し、一方MCA動脈瘤閉塞後にはICAの圧力変化はほとんど認められなかった。また、MCAの異なるサイズの動脈瘤閉塞はICAおよびACAの圧力にほとんど影響を及ぼさなかった。
  • 患者要因や動脈瘤特性によってICAとMCA動脈瘤の治療順序を決定できない場合には、MCA動脈瘤の治療を優先すべきであることを本研究は示し、多発性動脈瘤治療における血行動態的観点からの治療戦略に貢献する。

(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条に基づく兵器システム調査：概要および人体への爆風過圧 (blast overpressure) 暴露のための爆風過圧ツール・モジュールの開発 ― 安全な兵器訓練のために

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、兵器システムから発生する爆風過圧 (blast overpressure, BOP) の暴露が軍人の脳健康に及ぼす影響を明らかにし、リスク低減や訓練・医療方針策定に資する情報を得ることである。
  • 方法として、国防総省 (DoD) はSection 734ワーキンググループを設立し、重兵器および爆発事象に由来するBOPデータを収集・解析し、関連する健康影響やパフォーマンスに関する最新研究を考慮しつつ、BOPツールの試作開発を行った。
  • その結果、DoDのBOP暴露、リスク、および安全性に関するコミュニケーションの明確化や、新たな研究成果の活用手法の確立、訓練時の重兵器発射時におけるBOP暴露量を予測するためのプロトタイプBOPツールの開発などの機会が見出された。
  • 結論として、DoDは安全指針の標準化と向上に向けた要件および方針を改訂することが推奨され、検証されたBOPツールは軍人の訓練計画立案時にBOP暴露シナリオを予測・調整することを可能とし、より安全な訓練環境の確立に貢献すると考えられる。

(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

高空間分解能質量分析イメージングのための高感度・高安定性を有する環境液体抽出用プルドフロープローブの開発

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、高空間分解能・高感度・高安定性を兼ね備えた環境液体抽出型質量分析イメージング（MSI）用の新規統合プローブであるプルドフロープローブを開発することである。
  • 方法として、プルド同軸キャピラリー構造のプローブを設計・製作し、マス転送過程および抽出効率の解析をComputational Fluid Dynamics（CFD）解析等を用いて従来のシングルプローブと比較検証した。
  • その結果、プルドフロープローブはシングルプローブに比べてリピッド（脂質）由来の低存在量分子の検出感度が2～5倍向上し、検出できる脂質種数も26種増加したほか、質量分析イメージングの空間分解能や信号安定性も著しく向上することが示された。
  • 結論として、本研究で開発したプルドフロープローブは、簡便な作製性とともに環境液体抽出型MSIの感度・安定性・空間分解能を向上させ、生物医学・臨床研究への応用を大きく促進する新たなサンプリングプローブを提供するものである。

(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: 0.737
    • Citation Percentile: 58.15

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💬 AI 翻訳タイトル

後方循環における重度血管狭窄に対する準最適ステント再開通が脳血行動態灌流を著しく改善する

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、後方循環における重度血管狭窄に対する準最適(stub-satisfactory)ステント再開通が脳血行動態灌流に及ぼす影響を検討することであった。
  • 過去に三次元脳血管造影検査およびステント留置術を受けた重度後方循環血管狭窄患者62例を対象に、狭窄部位、穿通枝、狭窄近位・遠位の正常血管部での血行動態パラメータを計算流体力学(CFD)解析により評価した。
  • ステント留置後、狭窄の修復とともに、狭窄および穿通枝近傍の血行動態指標が有意に改善され、遠位正常血管部の灌流圧と流速も有意に増加し、他の多くのパラメータは正常化する傾向を示した。
  • これらの結果から、準最適ステント再開通は狭窄部および穿通枝起始部の血行動態を著しく改善し、仮想的な狭窄除去と同様に脳灌流を回復させることが示され、後方循環血管狭窄に対する本治療の有効性が示唆された。

(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: 1.985
    • Citation Percentile: 79.31

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💬 AI 翻訳タイトル

主要脳動脈分岐部における大きな血行力学的ストレスが動脈瘤発生を促進する

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、計算流体力学（CFD）解析を用いて主要脳動脈分岐部における動脈瘤形成の開始に関与する血行力学的ストレスを後ろ向きに調査することである。
  • 内部頸動脈、中大脳動脈、前大脳動脈および脳底動脈の主要分岐部について、動脈瘤を有する80例と動脈瘤を有さない80例から3D血管造影データを収集し、動脈瘤形成と関連する血行力学的ストレスをCFD解析により評価した。
  • 分岐部中心の直達血流衝突部（CDFI）では全圧が最も高く、分岐に向かうと急速に低下し、分岐角が動脈瘤を有する患者で有意に大きく、動脈瘤はより小さな分岐または親動脈と小さい角度を成す分岐側に多く観察され、これらの部位でヘモダイナミックストレスが有意に増大した。
  • 主要脳動脈分岐部における脳内動脈瘤の形成は、局所的に異常増大した血行力学的ストレスと有意に関連しており、このストレスの低減が重要であることが示唆された。

(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

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    • Cited by: 5
    • FWCI: 1.579
    • Citation Percentile: 76.46

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💬 AI 翻訳タイトル

運動誘発性喉頭閉塞症に対する上気道空気力学の数値流体力学（CFD）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症（EILO）発作時およびEILO患者に一般的に用いられる発声治療運動時の上気道形状および空気力学的変化を、数値流体力学（CFD）シミュレーションを用いて評価することである。
  • 成人女性の上気道のMRI画像から三次元形状を再構築し、吸気・呼気ごとに声道の8面における最大流量、圧力、流速、断面積などの空気力学的指標をCFDシミュレーションにより算出した。
  • 三次元幾何モデルによる数値予測の結果、吸気時の鼻呼吸、呼気時の口をすぼめた呼息（pursed lip breathing）は、救助呼吸法として最適な圧力条件と断面積を示した。
  • 本研究の知見は、EILO患者の機能的転帰を最適化する発声治療介入法の選択や、個々の症例におけるEILOの病態生理学的理解に、CFD解析による上気道空気力学情報が有用である可能性を示唆する。

(026) Li [6]

📕 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: 6
    • FWCI: 2.211
    • Citation Percentile: 80.72

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💬 AI 翻訳タイトル

症候性頭蓋内アテローム性狭窄における内側および皮質境界領域梗塞の脳血行動態と脳卒中リスク：数値流体力学的研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内アテローム性狭窄症における内側（IBZ）および皮質（CBZ）境界領域梗塞の病態や脳血行動態上の違いを明らかにすることである。
  • 方法として、M1中大脳動脈の症候性50～99%アテローム性狭窄があり、拡散強調画像で急性境界領域梗塞を認めた84例を対象に、CT血管造影に基づく数値流体力学（CFD）モデルを構築し、病変部における通過圧力比（PR）を定量化した。
  • 結果として、IBZ梗塞群は非IBZ群に比べて有意に低いPR（順行性血流障害の指標）を示し（p=0.012）、CBZ梗塞群は小さな皮質梗塞の合併が多かった（p=0.004）；また、孤立性IBZまたはCBZ梗塞では、低PRが独立してIBZ梗塞と関連した（調整オッズ比=4.223、p=0.026）。
  • 結論として、IBZ梗塞とCBZ梗塞は発症メカニズムが異なり、現行治療下での脳卒中再発リスクも、初期3か月以内はIBZ梗塞で有意に高値を示すが、1年後には両群で同等となることが示唆された。

(027) Brambila-Solórzano [6]

📕 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与える影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、血液レオロジーおよび乱流モデルが動脈瘤の血流シミュレーション結果に及ぼす影響を明らかにすることである。
  • 本研究では、2例の大動脈瘤および1例の脳動脈瘤に対して数値シミュレーションを実施し、せん断応力、Oscillatory Shear Index (OSI)、Gradient Oscillatory Number (GON)、および滞留時間などの指標を評価した。
  • シミュレーションの結果、大動脈瘤では血液のレオロジーが血行動態にほとんど影響しない一方で、脳動脈瘤の場合には血液レオロジーが重要な役割を果たす可能性が示唆された。
  • さらに、評価した乱流モデルは両症例とも類似した結果を示し、流体-構造連成（Fluid-Structure Interaction; FSI）が動脈瘤のシミュレーションにおいて支配的な因子であることが明らかとなった。

(028) Tanaka [3]

📕 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

成人型と胎児型後大脳動脈における後交通動脈瘤の血行動態的差異

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、コンピュータ流体力学（CFD）を用いて、成人型および胎児型後大脳動脈（PCA）における後交通動脈瘤（PCoA瘤）の血行動態的差異を検討することであった。
  • 55例のPCoA瘤を3次元CT血管造影で評価し、瘤の形態学的特徴および血行動態的特性についてCFDにより解析した後、疑似的治療後の血流残存量を多孔質モデルで評価した。
  • 解析の結果、胎児型PCA群は成人型PCA群と比較して、瘤内血流速度やOSI（oscillatory shear index）などの血行動態パラメータに有意差を認め、特に胎児型PCA群で治療後の血流残存量が高かった。
  • これらの知見は、胎児型PCAを有するPCoA瘤は成人型PCAと異なる形態学的・血行動態的特性を有し、再開通（recanalization）の高リスクにつながる可能性を示唆する。

(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高度化：実現可能性の検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、二次元血管造影パラメトリックイメージング（API）の限界を克服するため、経路長補正指標の利用効果を評価し、CFD（Computational Fluid Dynamics）シミュレーションを用いたシミュレーテッド血管造影フレームワーク内で三次元コントラスト流動を投影流動へ変換する影響を調査することである。
  • 患者固有の脳動脈瘤幾何形状における基準（グラウンドトゥルース）体積コントラスト分布から、コーンビームジオメトリを仮定してバイプレーン投影を生成し、経路長補正マップを作成した上で、補正後の2Dインシリコ血管造影像を得た。
  • アニュリズム領域ROI内のAPIバイオマーカー（AUCやピーク値など）は、経路長補正後に質的・空間的分布の大きな変化を示し、投与造影剤の局所質量保存を正確に反映し、停滞や再循環領域を明瞭に捉えた。
  • 経路長補正を行った2D-APIではバイプレーンマップ間およびグラウンドトゥルース3D解析との一致度が大幅に改善し、APIバイオマーカーの標準化と診断精度向上の可能性が示唆された。

(030) Caddy [3]

📕 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: 3
    • FWCI: 1.145
    • Citation Percentile: 82.71

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💬 AI 翻訳タイトル

生理学的刺激に対する数値流体力学と経頭蓋ドップラー超音波の比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、経頭蓋ドップラー法（TCD）による血流速度波形指標と、被験者固有の三次元（3D）数値流体力学（CFD）シミュレーションから得られる指標を比較し、脳血管領域の血行動態変化を評価することである。
  • 12名の健常被験者を対象に、頭頸部の3T磁気共鳴血管造影および超音波計測（TCDおよびduplex ultrasound）を用いて、安静時・高炭酸ガス血症・運動時の血流速度ならびに血管径を測定した後、各状態に基づきCFDシミュレーションが実施された。
  • TCDによる絶対血流速度はCFDによる計算値より有意に高く（P値<0.001-0.004）、両者の絶対値間には全条件で有意な相関は認められなかったが、収縮期および時間平均速度の変化率（相対変化）では両手法間に有意な正の相関が示された（r=0.577-0.770, P=0.003-0.049）。
  • 以上より、TCDおよび3次元CFDシミュレーションの間では絶対的な血流速度には差異が見られるものの、生理学的刺激による収縮期および時間平均速度の変動（相対変化）は両手法で高い一致が認められたことが明らかとなり、手法間の比較の学術的有用性が示唆された。

(031) Zheng [4]

📕 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: 4
    • FWCI: 1.323
    • Citation Percentile: 79.31

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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重要性と同側脳小血管病イメージングマーカー

💬 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）のイメージングマーカーおよび総負荷量との関連を検討することである。
  • 前方循環のsICAD患者を対象として横断研究を実施し、CT血管造影ベースの計算流体力学（computational fluid dynamics, CFD）モデリングにより、translesional pressure ratio（PR）および wall shear stress ratio（WSSR）を定量化した。
  • 検討の結果、PRおよびWSSRの異常は、同側半球における中等度から重度の白質高信号（white matter hyperintensities, WMHs）、皮質微小梗塞（cortical microinfarcts, CMIs）、およびCSVD総負荷量の重症度と有意に関連していた（他側の影響とは独立）。
  • これにより、sICAD病変の血行動態的重要性が、同側半球におけるWMHsおよびCMIの重症度と独立して関連することが明らかとなり、CSVDの進展理解に新たな知見を提供した。

(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: 0.737
    • Citation Percentile: 58.15

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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粥状硬化性狭窄症の関係性を探るための血流動態と炎症指標の統合的解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、高分解能血管壁画像（HR-VWI）、血流動態解析、および末梢血炎症指標を組み合わせて、症候性頭蓋内動脈粥状硬化性狭窄症（sICAS）におけるこれら因子の役割および相互関係を検討することである。
  • 2018年6月から2022年7月にかけて動脈粥状硬化性中大脳動脈狭窄症と診断された患者を後ろ向きに登録し、HR-VWI画像に基づくプラーク性状解析、コンピュータ流体力学（CFD）モデルによる血流動態パラメータ（壁面せん断応力：WSS、およびWSS比：WSSR）計測、ならびに末梢血炎症指標を評価した。
  • 単変量および多変量解析より、プラーク増強、最大WSSおよびWSSRがsICASと有意に関連し、中でもWSSRのみがsICASの独立したリスク因子であることが示された。
  • さらに、プラーク増強度（CR）およびプラーク負荷はWSSRと正の線形相関、リンパ球／単球比（LMR）とは負の線形相関を示し、血流動態と炎症がプラーク進展を促進することが明らかとなった。

(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: 0.662
    • Citation Percentile: 79.31

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💬 AI 翻訳タイトル

対側循環が頭蓋内動脈の計算流体力学解析（CFD）に及ぼす影響：シミュレーション流速と実測値の比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、対側前方循環が頭蓋内動脈の計算流体力学解析（CFD）に及ぼす影響を、片側前方循環におけるCFD流速値と位相コントラスト磁気共鳴血管撮影（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。
  • TOF-MRAおよびPC-MRAを施行した15例21モデルについて、PC-MRAから得られた内頚動脈（ICA）の拍動性流入をCFDの境界条件とし、大気圧を流出境界条件としたうえで、中大脳動脈（MCA）および前大脳動脈（ACA）の流速をCFDとPC-MRAで比較した。
  • MCAの流速はCFDで比較的正確にシミュレーション可能であったが、ACAでは対側ICAの高度狭窄や閉塞が存在する場合、CFDの推定値は実測値に比べ50％未満と著しく過小評価された。
  • 特にACAにおいては、対側前方循環の流れをCFDシミュレーションに考慮する必要があり、これはAcom動脈瘤の破裂リスク予測など臨床的に重要な意義を持つ可能性が示唆された。

(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

臨床画像データに基づく頸動脈血流CFD解析の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、臨床画像から得られる動脈下流側の幾何情報に基づき、頸動脈におけるComputational Fluid Dynamics（CFD）解析で必要となる出口境界条件を推定する解析的枠組みを提案することである。
  • 提案手法では、多くの臨床現場で得られる動脈形状および流入量のデータに基づき、動脈の抵抗値とコンプライアンス（compliance）などの境界条件値を推定する。
  • 本手法は、従来のように測定データごとに境界条件値を調整する必要がないため、限られた臨床情報のみからでも高い信頼性のあるCFD解析結果の算出が可能であることを示した。
  • 本研究により、臨床画像データのみを利用した頸動脈血流のCFD解析の精度向上および実臨床への応用可能性が拡大することが示唆された。

(035) Fujimura [11]

📕 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: 11
    • FWCI: 3.639 ⭐
    • Citation Percentile: 79.31

  • PubMed

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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、脳動脈瘤破裂後に観察される形態学的および血行動態的変化を明らかにすることである。
  • 観察期間中に破裂した21例の脳動脈瘤について、破裂前後の血管造影画像を基に3次元(3D)幾何学モデルを構築し、これを用いて数値流体力学(CFD)解析による血流シミュレーションを実施した。
  • 解析の結果、破裂後は動脈瘤の高さ、アスペクト比、体積、アンデュレーションインデックスが有意に増加し、また、壁面せん断応力(NWSS)が有意に低下したことが示された。
  • これらの知見は、破裂前の形態学および血行動態パラメータに基づく動脈瘤破裂リスク評価法の発展に寄与する学術的意義を持つことが示唆された。

(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

  • Article

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    • Cited by: 1
    • FWCI: 0.331
    • Citation Percentile: 55.87

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💬 AI 翻訳タイトル

内頸動脈後交通動脈瘤の治療における脳血流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応用

💬 AI 要約

  • 本研究は、計算流体力学（CFD）による脳血流シミュレーションに基づいた動脈瘤塞栓用マイクロカテーテルの成形手法を、内頸動脈後交通動脈瘤の血管内治療に応用し、その有用性と安全性を評価することを目的とした。
  • 2020年1月から2022年12月までにCFDによる脳血流線シミュレーションを受けた後交通動脈瘤患者20例を対象に、主要な脳血流線に基づきマイクロカテーテル成形および塞栓術を実施し、成形・留置の成功率および安定性を分析した。
  • 全例でマイクロカテーテルはモデル試験および手術中ともに円滑に留置され、成功率は100%であり、カテーテル先端の安定性と支持性も良好であった。
  • 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、成形の精度向上、留置の高成功率と安定性、支持性の改善、および成形の難易度低減に寄与しており、本手法は今後さらなる検討が期待される。

(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: 1.355
    • Citation Percentile: 81.45

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💬 AI 翻訳タイトル

脳脊髄液流れに対する抵抗と心拍誘発性脳組織運動との関連性：キアリ奇形I型に関する検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、キアリ奇形I型（Chiari malformation type I, CMI）患者において、頸部脊髄管内の脳脊髄液（cerebrospinal fluid, CSF）流れ抵抗と心拍誘発性脳組織運動との関連性の有無を明らかにすることである。
  • 方法として、32例のCMI患者および18例の健常対照群に対し、計算流体力学（computational fluid dynamics, CFD）を用いてCSF流れの非定常抵抗を統合縦方向インピーダンス（integrated longitudinal impedance, ILI）として算出し、DENSE MRI法により心周期中の脳組織運動を評価した。
  • 結果として、CMI患者においてCSF流れ抵抗と小脳の最大変位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、健常対照群や脳幹の最大変位との間には相関が認められなかった。
  • 結論として、本研究はCMI患者において頸部脊髄管のCSF流れ抵抗と心拍誘発性小脳運動との関係を初めて示し、抵抗や脳組織運動がCMI症状に与える影響の解明には更なる研究が必要であることを提案する。

(038) Uchikawa

📕 書誌情報

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
    • Citation Percentile: 0.00

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💬 AI 翻訳タイトル

動脈瘤流入率係数による破裂脳内動脈瘤の超早期再出血予測：数値流体力学的研究の予備報告

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、数値流体力学（CFD）解析を用いて、破裂脳内動脈瘤の超早期再出血と関連する特異的な血行動態パラメータを明らかにすることである。
  • 本研究では、初回破裂から6時間以内に再出血した患者（再出血群）と10時間以上再出血がなかった患者（対照群）を対象に、臨床画像から3次元血管モデルを構築し、壁面せん断応力（WSS）、低せん断領域、圧力損失係数、動脈瘤流入率係数（AIRC: aneurysmal inflow rate coefficient）などのパラメータを解析した。
  • 解析の結果、再出血群ではAIRCが有意に高値を示し（p = 0.042）、他の血行動態パラメータに有意差は認められなかった。
  • AIRCは超早期再出血と有意な関連が認められたことから、AIRCの算定は破裂脳内動脈瘤の超早期再出血予測に有用である可能性が示唆された。

(039) Chiang [6]

📕 書誌情報

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

💬 AI 翻訳タイトル

鼻中部再建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、鼻中部再建術後における経鼻スプレーを用いた嗅覚領域への薬物送達を、計算流体力学（CFD）により解析することである。
  • 新鮮なカダバー標本2体に対して軟部組織挙上、スプレッダーフラップおよびスプレッダーグラフトを施行し、CT画像を基に気道を再構築した上で、複数の条件下（吸入速度、スプレー速度、スプレー位置、頭位、粒子径）で鼻腔内の気流および薬物粒子移動のシミュレーションを実施した。
  • シミュレーション結果より薬物粒子の嗅覚空間や嗅球への沈着率を算出したところ、総沈着率は5%未満であったが、粒子径によっては最大36.33%に達した。
  • 鼻中部再建術自体は嗅覚領域への薬物沈着に有意な影響を与えなかったが、小粒子径、低速スプレー、高速吸入が嗅覚沈着を最適化する傾向を示しており、今後の経鼻スプレーおよび薬剤設計にはこれらの知見が有用であると示唆された。

(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: 0.662
    • Citation Percentile: 79.31

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💬 AI 翻訳タイトル

非教師あり形状補間による脳動脈瘤形状に対する非良性血行動態の感受性評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、非教師あり3D形状補間法を用いて作成した段階的な形状変化に対する血行動態パラメータの応答を体系的に評価することである。
  • 患者由来の脳動脈瘤3症例の3次元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、計30の補間形状に対して高精度CFDシミュレーションを実施し、複数の代表的な血行動態パラメータを算出・解析した。
  • その結果、空間的・時間的平均化パラメータ（時間平均壁面せん断応力（WSS）、時間平均速度、低せん断領域（LSA）など）は形状変化に対して低い変動を示した一方、流れの複雑性指標（オシレートせん断、スペクトル広がり、スペクトル帯域指数など）は僅かな形状変化で大きく変化した。
  • 本研究は、形態ベースの予測因子と実質的に重複する情報しか提供しない堅牢な血行動態指標と、臨床応用には不確実性が高いが感度の高い指標とを区別し、将来的な破裂リスク評価において有用な血行動態パラメータの識別に寄与する。

(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への試み：多孔質媒体アプローチ

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、治療用コイル充填脳動脈瘤における血流モデル化の臨床応用に資するため、多孔質クラウンモデルを大規模症例（8例）で検証し、臨床現場で利用可能な新規多孔質媒体モデルを提案することである。
  • 3D X線シンクロトロン画像を用いて、8名患者の脳動脈瘤ファントムに挿入された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係数を従前の手法により算出した。
  • 新たに提案した“バイリニア”多孔質モデルでは、神経血管治療において得られる動脈瘤嚢体積とコイル充填率から、透過率および慣性係数を簡易に算定できる。
  • その結果、多孔質クラウンモデルおよびバイリニアモデルはいずれも、コイル解像度シミュレーション（金標準）と類似した精度の血流ダイナミクスを再現し、従来の平均多孔度モデルにおける誤差が66％であるのに対し、バイリニアモデルでは26％に抑制されたことから、術中治療成績予測への臨床応用が期待される。

(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

中心線からの脳動脈ネットワークのモデリングおよび六面体メッシュ生成

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、中心線から直接CFD（Computational Fluid Dynamics）解析に適した構造化六面体メッシュを自動的に生成する手法を提案することである。
  • 方法として、中心線表現特有のノイズや疎性などの課題を克服するためにペナルタイズドスプライン（penalized splines）を用いた血管モデルを設計し、さらに解剖学的パラメトリックモデルを拡張してn叉分岐の再構成も実現した。
  • 提案手法は、六面体および流れ指向のメッシュセルを有する体積メッシュを生成し、中心線の一般的な欠陥に対する堅牢性と、最新技術と比較してメッシュ品質の向上が確認された。
  • 本手法を用いて60例の脳血管ネットワークをメッシュ化し、血管の92％および分岐部の83％が追加的な手作業なくメッシュ化されたことから、信頼性と効率性が示された。

(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

動脈の蛇行性と血行動態パラメータとの関連性―数値流体力学（CFD）研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、動脈の蛇行性（tortuosity）のうち、脳動脈瘤（intracranial aneurysm）発生に寄与する血行動態パラメータと相関する要素を明らかにすることである。
  • 単一分岐を有する全73種類の理想化動脈モデルに異なる角度および円弧長を設定し、数値流体力学（CFD）解析を実施した。
  • 解析の結果、分岐部付近に多数の小角度が存在する場合、時間平均壁面せん断応力（TAWSS）とその勾配（TAWSSG）は上昇し、相対滞留時間（RRT）は減少することが示された。
  • 以上より、動脈蛇行性の新たな定量指標と各種血行動態パラメータとの有意な相関が明らかとなり、蛇行性構造と脳動脈瘤リスクとの関係評価に学術的貢献を果たした。

(044) Che [6]

📕 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

  • Article

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    • Cited by: 6
    • FWCI: 2.211
    • Citation Percentile: 80.72

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💬 AI 翻訳タイトル

胸部大動脈内挿術（TEVAR）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）再建のために適用される異なる並列グラフト技術の血行動態的特性を体系的に評価し、合併症リスクの決定因子を明らかにすることである。
  • 患者固有の三次元大動脈形状に基づき、5種類のLSA分岐ステントグラフト（SG）構成（Forward, Backward, Extended, Elliptical, Periscopic）について計15モデルを仮想設計し、計算流体力学（CFD）による解析を行った。
  • その結果、Periscopic（ペリスコープ）技術はChimney技術と比較してLSAの流量が半減し、より重篤な流路閉塞と脳卒中リスクを生じ得る一方で、Chimneyステントの延長長さはエネルギー損失等のパラメータにほとんど影響を与えなかった。
  • これらの成果は、TEVARにおける適切な並列グラフト構成の選択に関して、臨床医への有用な指針を提供し得ることを示唆している。

(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

内頸動脈屈曲部で高い血行動態ストレスが動脈瘤を誘発する

💬 AI 要約

  • 本研究は、内頸動脈（ICA）屈曲部における血行動態ストレスが脳動脈瘤の発生に及ぼす役割を検討することを目的とした。
  • 61名の患者（68個のICA屈曲部動脈瘤）を実験群、動脈瘤を有さない30本の正常ICAを対照群として、3次元血管造影およびCFD（数値流体力学）解析を実施した。
  • 実験群では、屈曲角度が有意に小さく（P < 0.0001）、動脈瘤部位では力学的ストレス、せん断応力、ひずみ率、全圧勾配が他部位に比較して有意に増加していた（P < 0.05 ないし P < 0.001）。
  • ICA屈曲部における動脈瘤は、直接的な血流衝突と増大した血行動態ストレスによって形成され、小さい屈曲角度が流入衝突領域近傍のストレス異常亢進をもたらし動脈瘤発生に寄与することが明らかとなった。

(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

血清プロテオミクスによる新規動脈硬化性大動脈瘤バイオマーカー、プロフィリン1および補体因子Dの同定と検証

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、大動脈瘤（AA）の早期発見および破裂リスク評価のため、血液検査で検出可能な効果的な診断バイオマーカーを探索することである。
  • 方法として、動脈硬化性胸部大動脈瘤（TAA）患者および健常対照者（HC）から採取した血清試料をプロテオーム解析し、バイオマーカー候補の識別および臨床検証を行った。
  • その結果、プロフィリン1（PFN1）濃度の低下および補体因子D（CFD）濃度の上昇がTAAおよび腹部大動脈瘤（AAA）患者の血清で確認され、これら2つのバイオマーカーはROC解析で十分な識別能力を示し、両者の組み合わせでAUCがさらに向上した。
  • 結論として、PFN1およびCFDは血液検体で計測可能なTAAおよびAAAの有望な診断バイオマーカーであり、これらの組み合わせによる診断精度の向上は、大動脈瘤患者の識別システムの開発を促進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

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  • OpenAlex

    • Cited by: 4
    • FWCI: 1.323
    • Citation Percentile: 55.87

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💬 AI 翻訳タイトル

有限要素法モデリングを用いた塞栓コイル留置脳動脈瘤の計算流体力学シミュレーション精度の向上

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、塞栓コイル治療後の脳動脈瘤における最適なコイル配置戦略を決定する手法を開発することである。
  • 有限要素法（FEM）による患者固有のコイル配置シミュレーションと、超高分解能シンクロトロンマイクロCTを用いた物理モデルの比較検証を行い、コイル形状と細孔率（porosity）を評価した。
  • FEMによるCFDシミュレーションでは、Neck Inflow Rate（Qneck）とWall Shear Stress（WSS）の平均相対誤差がそれぞれ6.6％および21.8％であり、従来の多孔質媒質近似法（porous medium method）に比べて大幅な精度向上が示された（55.1％および36.3％）。
  • 以上より、FEMによるコイル幾何モデリングは、脳動脈瘤塞栓コイル治療後の血行力学的予測精度を著しく向上させることが明らかとなった。

(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

  • 本研究の目的は、ステント留置による動脈変形およびコイリングが中大脳動脈（MCA）動脈瘤の破裂リスクに及ぼす影響を評価することである。
  • 本研究では、2種類のMCA動脈瘤を対象として、コイリングおよび血管変形が血行動態に及ぼす効果を、OSI（Oscillatory Shear Index）、WSS（Wall Shear Stress）、および血液構造を比較解析した。
  • 血流解析には数値流体力学（CFD）が用いられ、結果として動脈瘤の変形は必ずしも破裂リスクを低減しないこと、およびコイリングが血流遮断に対してより効果的であることが示された。
  • 本研究は、MCA動脈瘤治療において、動脈瘤変形よりもコイリングが破裂予防に優れる治療法であることを明らかにし、治療方針決定への重要な知見を提供した。

(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不均一モデルの評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、Berodらによって開発された血管内プロテーゼの血行動態効果を表現する不均一モデルを、患者固有の脳動脈瘤10例（フローダイバータ6例、WEBs 4例）に適用し、その有用性を評価することである。
  • 手技の転帰と相関のある2つの指標、すなわち嚢内平均血流速度および動脈瘤頸部での流入率を用い、不均一モデルの潜在能力を評価した。
  • ワイヤ解像度シミュレーションとの比較において、いずれのケースでも非常に良好な一致が得られ、またモデルに基づくシミュレーションは、支柱下流に生じる噴流型（jetting-type）の流れも再現した。
  • 特筆すべきは、同一の不均一モデルでフローダイバータとWEBsの双方を表現でき、デバイスの不均一モデリングにおける汎用性と堅牢性を示した点である。

(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の血流力学的変化：Surpass Streamline、Pipeline Flex、および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、胎児型後交通動脈部動脈瘤に対するSurpass Streamline、Pipeline Flex、Tubridgeデバイスがもたらす血流力学的変化を比較し、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) より2症例の動脈瘤モデルを作成し、3種のフローダイバータ (flow diverter, FD)を仮想留置した上で、コンピュータ流体力学（CFD）解析を用いて血流力学的パラメータ（動脈瘤内平均速度、high-flow volume (HFV)、壁面せん断応力 (WSS)）を比較した。
  • Surpass Streamlineは対照群と比較して最も顕著な血流低下を示し、症例1で速度51.6%、HFV78.1%、WSS64.3%、症例2ではそれぞれ48.0%、81.1%、65.3%低下した；TubridgeはPipelineよりもやや大きな変化を示し、メタルカバレッジ（金属被覆率）はこれらパラメータと相関していた。
  • 術後DSAでは症例1でほぼ完全閉塞、症例2で縮小を認め、CFD解析・仮想FD留置は治療効果予測に有用であり、Surpass Streamlineは胎児型後交通動脈動脈瘤に対して最も高い血流低下効果を示す可能性が示唆された。

(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

  • OpenAlex

    • Cited by: 1
    • FWCI: 0.331
    • Citation Percentile: 55.87

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💬 AI 翻訳タイトル

患者個別化シミュレーション血管造影による脳動脈瘤血行動態特性評価のための造影剤注入パラメータの検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤（CA）治療において、患者固有のシミュレーション血管造影（SA）を用いて造影剤注入パラメータが血行動態特性評価に与える影響を明らかにすることである。
  • 方法として、計算流体力学（CFD）を用いて7例の患者固有CA形態に対し、変化させた造影剤注入時間およびボーラス量でシミュレーション血管造影を実施し、時間濃度曲線（TDC）に基づき主要な血行動態パラメータ（time to peak（TTP）、mean transit time（MTT））を解析した。
  • その結果、これらの解析により、血管および動脈瘤形態、造影剤流動条件、注入法変動に関連した有用な血行動態情報が抽出可能であり、大きな動脈瘤や蛇行血管では造影剤が複数心周期にわたり滞留することが示された。
  • 本アプローチは、各臨床シナリオでの血管造影パラメータ算出を可能とし、in vitroおよびin vivoにおける血管造影定量化の課題を克服し得る臨床的に重要な知見を提供する可能性が示された。

(052) Shields [2]

📕 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: 2
    • FWCI: 0.662
    • Citation Percentile: 79.31

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💬 AI 翻訳タイトル

造影剤注入の計算流体力学シミュレーションを用いた血管造影画像バイオマーカーの2次元・3次元比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、神経血管手技中に定量的血管造影（QAngio）が提供する造影剤流れに関連した画像バイオマーカーについて、2次元（2D）と3次元（3D）の解析手法の限界と利点を明らかにすることである。
  • 方法として、患者固有の脳動脈瘤モデル2例において造影剤と血液の物理的相互作用を考慮したin-silico（計算機内）造影剤分布を生成し、臨床的cone-beam CT（CBCT）撮影を模倣したシミュレーション血管造影像を再構築した。
  • 得られた3D-CFD（計算流体力学）、再構築3D-CBCT-DSA、および2D-DSA投影から、コントラストタイムダイリューションカーブに関連する各種QAngioパラメータ（AUC、PH、MTT、TTP、TTA）を抽出し、小型および大型動脈瘤における定量的流速パラメータの比較を行った結果、3D-QAngioはTTA・TTP・MTTなどバルクフローの特徴を良好に記述できる一方、PH・AUCなど積分パラメータの再現性には制限があることが示された。
  • 結論として、3D-QAngio法の導入は、異常血管フローパターンの理解を深める新たな知見をもたらす可能性がある。

(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

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 4
    • FWCI: 1.323
    • Citation Percentile: 79.31

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💬 AI 翻訳タイトル

小型未破裂脳動脈瘤の増大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増大に関連する血行力学的特性を検討することであった。
  • 2013年1月から2022年2月までの多施設前向き観察研究に登録された最大径3～5 mmの未破裂脳動脈瘤215例（185名）を対象に、瘤の安定群と増大群に分類し、形態学的変数および独自開発した高せん断集中率（HSCR）等の血行力学的パラメータを解析した。
  • 増大群では、投影率、容積／オスチウム面積比、HSCRが有意に高く、一方で高せん断領域率（HSAR）および昇流集中率（FCR）は有意に低かった（すべて有意差あり）。
  • 多変量解析によりHSCRの増加が瘤増大と独立して有意に関連しており、HSCRが小型未破裂脳動脈瘤の増大予測に有用な血行力学的指標である可能性が示唆された。

(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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    • FWCI: 1.105
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💬 AI 翻訳タイトル

椎骨動脈低形成を伴う自然発症椎骨動脈解離における低壁面せん断応力および高振動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）を伴う自然発症椎骨動脈解離（sVAD）患者における血行動態パラメータを定量的に評価することである。
  • CT血管造影データから再構築した血管形状を基に計算流体力学（CFD）解析を行い、血流速度、壁面せん断応力（TAWSS）、振動せん断指数（OSI）などの指標を比較した。
  • その結果、狭窄性sVAD with VAH群では対側と比較して血流速度の局所的増加、低TAWSS、高OSI、高内皮細胞活動電位（ECAP）、高相対滞留時間（RRT）、一酸化窒素産生率（TARNO）の減少といった異常な血流パターンが認められた。
  • これらの所見は、sVAD病態解明のためのさらなる血行動態的解析の重要性を示すものであり、CFD法がsVADの血行動態仮説検証に有用であることを支持する。

(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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💬 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稀な症例研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、一卵性双生児(MTs)における脳内動脈瘤(IA)の形成および成長に関与する血行動態メカニズムについて、血行動態パラメータの比較解析を通じて知見を補填することである。
  • 実験的に検証された数値モデルを用いて、三つの解剖学的モデルおよび五つのアブレーションモデルの血行動態解析を行い、七つの重要な血行動態パラメータについてMTs間で比較した。
  • 解析の結果、一卵性双生児間で遺伝子が同一であるにもかかわらず、血行動態に顕著な違いが認められ、動脈瘤発生部位には局所的な高い瞬時壁剪断応力(IWSS)およびその勾配(IWSSG)が観察され、動脈分岐部の血管形態や動脈瘤嚢の有無が血流に大きく影響することが明らかとなった。
  • 本研究は、遺伝的要因と環境要因が神経血管形態や血行動態に影響を及ぼし得ること、ならびに血行動態解析が動脈瘤発生や進展リスク評価に有用であることを示した。

(056) Cho [9]

📕 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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💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤の血行動態研究における現状の限界および高度解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、計算流体力学（CFD）解析を用いた脳動脈瘤に関する血行動態研究における最新の知見と限界を概説し、新たな血行動態解析法の必要性を提示することである。
  • 本レビューでは、主に血行動態解析の手法として用いられているCFD解析に焦点を当て、特に血管壁せん断応力（wall shear stress, WSS）という主要パラメータに関する最新の研究結果を取り上げている。
  • 高WSSが脳動脈瘤の形成に影響を及ぼすことは示唆されているが、WSSが脳動脈瘤の増大や破裂において果たす役割については依然として意見の一致が得られていない。
  • 本稿は、CFD解析を通じて示された知見および分析手法自体の限界を整理し、今後の血行動態解析における新たな方法論の導入の重要性を強調している。

(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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💬 AI 翻訳タイトル

分岐性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：分岐枝間の比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、分岐性中大脳動脈(MCA)動脈瘤患者において、各分岐枝へのフローダイバーティングステントの配置が血行動態に及ぼす影響を数値シミュレーションによって検討することである。
  • 本研究では、ステントを均質な多孔質媒質としてモデル化し、極端な多孔度を用いたシミュレーションにより、壁面せん断応力(WSS)および各分岐枝への流量を比較した。
  • その結果、いずれの分岐枝にステントを配置しても、動脈瘤へのWSSおよび流入量が有意に減少し、分岐枝への血流も許容範囲内で維持されることが示された。
  • 以上より、本研究は日常診療への迅速な応用を念頭に置いた方法論の有用性を示すとともに、分岐性動脈瘤治療におけるステント配置の意思決定を支援する学術的貢献を果たしている。

(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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💬 AI 翻訳タイトル

特発性正常圧水頭症患者における脳水道を介した過動的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）患者における脳水道を通過する過動的脳脊髄液（CSF）流動が生体力学的に及ぼす影響を解明することである。
  • 10例のiNPH患者と10例の健常対照被験者から、磁気共鳴画像（MRI）に基づき脳室形状および脳水道におけるCSF流量を取得し、数値流体力学（CFD）によりCSF流動場のシミュレーションを実施した。
  • その結果、iNPH患者ではCSF流量の相対的高値および脳水道の大きく不規則な形状が、限局した狭小部位に壁面剪断応力（wall shear stress）の上昇をもたらし、さらにCSF輸送時に顕著な混合（mixing）が認められたのに対し、対照群では安定した周期的運動が観察された。
  • これらの所見は、正常圧水頭症の病態生理に対する臨床的および生体力学的な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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    • FWCI: 0.475
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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

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、生体内・外でのバリア機能を高い再現性・倫理性・高スループットで解析するための非動物手法および微小スケール技術の現状を評価することである。
  • 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を用いた生理学的バリアの研究応用をまとめ、血液脳関門・眼・皮膚・呼吸器・腸管・肝胆道・腎・膀胱バリアの健康・疾患条件下での解析を概説している。
  • さらに、本総説ではオルガンオンチップを用いた胎盤・膣および腫瘍・多臓器バリアについても簡潔に紹介し、最後に生体バリアを統合したマイクロ流体システムにおける数値流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）解析の進展について議論している。
  • 本総説は、マイクロ流体デバイスを利用したバリア研究の最先端動向を、簡潔かつ網羅的に概観することで、今後のバリア機能解析研究の発展に寄与するものである。

(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

頭蓋内動脈瘤における血流停滞検出のためのCFD（計算流体力学）に基づくバーチャル血管造影法

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、CFD（計算流体力学）に基づくバーチャル血管造影法が頭蓋内動脈瘤（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る。
  • 患者ごとのデジタルサブトラクション血管造影（DSA）画像から得られたタイムデンシティカーブ（time density curves, TDC）に基づき、3次元回転血管造影（3DRA）を用いて作成した個別の3Dモデルを対象にCFDシミュレーションを実施し、造影剤保持時間（retention time, RET）などのパラメータを定量的に算出した。
  • CFDシミュレーションの結果、RET値が0.46秒を閾値とすることで血流停滞症例を高精度に識別でき、34症例を用いた検証ではCFDによる停滞予測とDSA画像による独立評価との一致率が90%以上であった。
  • 本手法は造影剤の重力効果を考慮しなくても血流停滞を自動検出できるため、頭蓋内動脈瘤の血流評価における有用なツールとして期待される。

(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: 0.662
    • Citation Percentile: 55.87

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💬 AI 翻訳タイトル

ガレン静脈奇形における内頸静脈球狭窄（jugular bulb stenosis）発症メカニズムの解明：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）の乳児において、脳静脈血管系の血流複雑性を特徴づける高度な流体力学的指標（core line length：CLおよび臨界点）をモデル化することにより、内頸静脈球狭窄の発症メカニズムを解明することである。
  • 方法として、ボストン小児病院でVOGMと診断された3症例のMRIデータから構築したメッシュモデルと、動静脈の流速データに基づく境界条件を用いて、患者ごとの脳静脈血流をCFD解析した。
  • 解析の結果、両側静脈流出路の一次・二次ヘモダイナミクス指標（WSSmeanおよびOSImean）は類似していたが、CLおよび臨界点数（nCrPointsmean）などの高次指標には大きな差が認められ、特に狭窄を生じた側でnCrPointsmeanの増加が観察された。
  • これらの高次流体力学的指標は、従来型パラメータでは捉えきれない血流現象や生理学的状態を反映しており、ガレン静脈奇形における内頸静脈球狭窄の病態生理の解明やリスク評価に新たな知見を提供す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: 2.948
    • Citation Percentile: 80.72

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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頸動脈疾患評価に関するパイロットスタディ

💬 AI 要約

  • 頭蓋外内頸動脈疾患（carotid artery disease, CAD）のリスク層別化を改善するため、本研究では血行再建術から最大の恩恵を受ける患者を特定することを目的とした。
  • 本研究では、コンピュータ断層血管撮影（computed tomography angiography）から作成した患者個別の頸動脈分岐部のデジタルツインを用い、非侵襲的にCADを機能的に評価する計算流体力学（CFD）ベースのワークフローを提示した。
  • 37例の頸動脈分岐部に対し、ドップラー超音波（Doppler ultrasound, DUS）から得られた総頸動脈ピーク収縮期血流速度（peak systolic velocity, PSV）を入口境界条件とし、二要素Windkesselモデルを出口境界条件として用いたCFDモデルを構築し、内部頸動脈（ICA）PSVにおけるCFDとDUSの一致度を比較した結果、DUSとCFD間のPSV一致度の相対誤差は9%±20%、級内相関係数は0.88であった。
  • さらに、生理的範囲内での過流量シミュレーション（hyperemic simulation）が可能であり、同程度の狭窄を示す2つのICAに対し、比較可能なICA血流下で異なる圧較差が明らかとなり、本研究はFFRに類似した非侵襲的CFD指標によるCAD評価のための今後の臨床研究の基盤を提供するものである。

(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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    • FWCI: 0.0
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💬 AI 翻訳タイトル

側壁型脳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の設計空間探索

💬 AI 要約

  • 本研究は、側壁型脳動脈瘤におけるフローダイバータ（flow diverter）デバイスによる治療効果を最大化するため、水力抵抗パラメータが瘤内血流減少に与える影響を探求することを目的とした。
  • 5例の患者固有側壁型脳動脈瘤モデルに対して、実際のステント特性に基づいたDarcy-Forcheimer多孔層アプローチを用いた125回の血流シミュレーションを実施した。
  • 時間平均および空間平均速度の大きさは、線形係数によって強く影響を受け、これらの間にはべき乗則（power-law relationship）が認められた。
  • 一方、二次係数は動脈瘤瘤内およびネック部の低速度領域のため、血流への影響は軽微であった。

(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

マイクロ流体脳血管チャネルにおけるせん断応力に対する計算流体力学およびタグチ法解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、計算流体力学 (CFD) とタグチ法を統合し、マイクロ流体脳血管チャネル内のせん断応力に影響を与えるさまざまな幾何学的および操作パラメータの影響を評価することである。
  • 方法として、血液の非ニュートン流体挙動を考慮したうえで、ニュートンモデルおよび6つの非ニュートンモデル（Carreau、Carreau-Yasuda、Casson、Cross、Ostwald-de Waele、Herschel-Bulkley）をL16直交配列下で数値解析し、流量、チャネル幅・高さ、粘度の影響をタグチ法により定量的に評価した。
  • 結果として、実験および数値計算間のせん断応力最大誤差は、ニュートンモデルで2.17%、Carreauモデルで1.30%、Carreau-Yasudaモデルで1.48%であり、せん断応力はチャネルの幅・高さの増加および粘度の低下に伴い減少した。
  • 結論として、提案手法に基づく影響順序、F値、寄与率を踏まえ、in vitroマイクロ流体脳血管モデルの設計・製造が可能であり、特に多孔質（porosity）がせん断応力に最も大きな影響を及ぼす因子であることを明らかにした。

(066) Jiang [8]

📕 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

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    • Cited by: 8
    • FWCI: 2.647
    • Citation Percentile: 99.99 🌟

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💬 AI 翻訳タイトル

速度情報学を用いた頭蓋内動脈瘤リスク状態予測の強化：初期経験

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、速度情報学（velocity-informatics）という革新的な動脈瘤内速度解析手法が、頭蓋内動脈瘤（IA）の破裂状態予測を向上させることを示すことである。
  • 112名の被験者から得られた前方循環型IAの画像データを用いて3次元コンピュータモデルを作成し、計算流体力学（CFD）シミュレーションおよび幾何学的解析を実施した後、IAドーム内の3D速度ベクトル場を速度情報学のために処理した。
  • 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、およびLassoまたはエラスティックネット正則化付きGLMの4種類の機械学習手法により、速度情報学指標の有効性を評価した結果、全ての手法でAUCと予測精度が約0.03向上した。
  • 特にサポートベクターマシンの成績が最も優れており、AUCは0.86、全体の正答率は77%であり、破裂および未破裂IAの正確な識別率はそれぞれ60%および88%であった。

(067) Ozturk [21] ⭐

📕 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（CPAP）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（continuous positive airway pressure: CPAP）がグリンパティックおよび髄膜リンパ系による中枢神経系（CNS）液体恒常性、特に廃棄物クリアランス機能に及ぼす影響を明らかにすることである。
  • 手法として、臨床機器に類似する鼻用CPAPデバイスをラットに設計し、工学、MRI、数値流体力学（computational fluid dynamics: CFD）解析および生理学的評価を組み合わせたシステム的アプローチを用いた。
  • 結果として、CPAPは頭蓋底におけるCSF流速を増加させ、領域ごとにグリンパティック輸送を増強し、これには頭蓋内圧（ICP）およびその波形パルス振幅の上昇が関連していた。
  • 結論として、CPAPによって増強されたパルス振幅がCSFバルクフローおよびグリンパティック輸送の増加に寄与することを示唆し、本研究は肺-CSF界面における機能的クロストークへの新たな知見を提供し、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提案する。

(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行動態解析のための4D Flow MRIの空間および時間分解能最適化

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頸動脈分岐部の複雑な血流場を再現するため、Carotid artery web（CaW）を含むモデルに対し、4D Flow MRIの空間・時間分解能の最適化を行うことである。
  • CTA画像から作製したCaWを有する3DプリントファントムをMRI装置内で拍動流回路に接続し、複数の空間（0.50～2.00 mm3）および時間（23～96 ms）分解能で4D Flow MRI撮像を行い、血流場の解としてCFDと比較検証した。
  • 0.50～1.00 mm3の等方性空間分解能では、CFDと4D Flow MRIとの間で流速および時間平均壁剪断応力（TAWSS）の良好な一致が得られ、解像度が低下するにつれて相関および定量精度は減少したが、実用的な撮像時間（約10分）で計測可能であった。
  • したがって、頸動脈分岐部における複雑な血行動態の可視化には、空間分解能0.74～1.00 mm3および時間分解能23～48 msの4D Flow MRIプロトコルが臨床的に有用であることが示唆された。

(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

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    • Cited by: 2
    • FWCI: 0.737
    • Citation Percentile: 80.72

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💬 AI 翻訳タイトル

経皮的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マルチモーダル血行動態評価および予測因子の検出

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、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）を含むマルチモーダル血行動態解析を用い、周術期における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）のリスク因子を探索することである。
  • 40例の患者を後ろ向きに検討し、QDSAによって複数の血行動態パラメータを測定し、CFDからトランスリージョナル圧較差比（PR）および壁面せん断応力比（WSSR）を定量化した。
  • 解析の結果、ステント留置後にはTTP、スタシスインデックス、CCT、aMTT、WSSRが減少し、PRが有意に増加した；さらに、低いASI値（<0.636）および高いスタシスインデックスがsISRと独立して関連することが示された。
  • QDSA由来のASIおよびスタシスインデックスはsISRのリスク層別化において重要な役割を果たし、マルチモーダル血行動態解析は術中のリアルタイムモニタリングや介入終了時点の決定に有用であることが示唆された。

(070) Salavatidezfouli [42] 🌟

📕 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

ステントによる変形が内頸動脈瘤の血行動態に及ぼす影響の計算流体力学的解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、内頸動脈瘤（ICA aneurysm）の治療に用いられるステントが引き起こす親血管の変形が、動脈瘤内の血行動態に与える影響を詳細に調査することである。
  • 四例の異なるオスティウム（ostium）サイズおよびネック血管角度を有するICA動脈瘤に対して、非ニュートン性血流の一方向Fluid-Solid相互作用（FSI）を考慮した計算流体力学（CFD）解析を実施し、ステント装着による変形後の血流可視化および血行動態パラメータの評価を行った。
  • 解析の結果、ステントによる動脈瘤基部の変形はサック部（sac region）への血流流入を制限し、それにより血流速度およびサック壁の振動性せん断インデックス（oscillatory shear index, OSI）が減少することが明らかとなった。
  • さらに、動脈瘤壁において特異的な高OSI値を示す症例ほど、ステントによる変形の効果が顕著に現れることが示され、本研究は動脈瘤治療におけるステント設計および臨床適応の最適化に学術的貢献をなすものである。

(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例の兄妹症例報告

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、通常の血中葉酸値と脳脊髄液中の低5-メチルテトラヒドロ葉酸(5-MTHF)濃度を特徴とする稀な進行性神経疾患である脳葉酸欠乏症(CFD)の2例の兄妹症例を報告することである。
  • 本症例では、早期児童期に神経発達は正常であったが、後に難治性てんかん、神経退行、痙性四肢麻痺を発症し、脳MRIにて異常白質シグナルおよび脳室拡大、脳脊髄液の5-MTHF低値、また全エクソームシーケンス(WES)でFOLR1遺伝子の新規ホモ接合性バリアントが確認された。
  • 患者は、標準的抗てんかん薬治療に加えてフォリン酸による治療を受け、けいれんおよび痙縮の改善が認められた。
  • FOLR1の病的バリアントによるCFDはWESによる診断が有用であり、今後の妊娠における再発予防には着床前遺伝子診断の実施が推奨される。

(072) Komura [1]

📕 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

ラットにおける脳動脈瘤発生に伴う数値流体力学解析（CFD）特徴

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、動物モデルを用いて脳動脈瘤の発生と関連するCFD（Computational Fluid Dynamics）解析結果の特徴を明らかにすることである。
  • ラット脳動脈瘤モデル19例を作成し、MRI血管撮影で動脈瘤が観察された動脈瘤群（n=10）と非動脈瘤群（n=9）のCFD解析結果を比較した。
  • 動脈瘤群では、動脈瘤の部位と一致した壁せん断応力（wall shear stress, WSS）の低下、左P1の断面積拡大、全体的な曲率上昇が認められた。
  • 本研究より、脳動脈瘤の発生には、血管径の増大および高曲率、ならびに動脈瘤発生部位でのWSS低下など血管形態の変化が重要であることが動物モデルによって明らかとなった。

(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ダイナミクス

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、慢性血栓塞栓性肺高血圧症（CTEPH）患者に対して、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）前後の肺動脈血流ダイナミクスを計算流体力学（computational fluid dynamics, CFD）により評価することであった。
  • 10名のCTEPH患者および3名の対照者を対象に、個別化された肺動脈モデルを作成し、CFD解析を実施した。
  • CTEPH患者では、肺動脈内の流速と壁面せん断応力（wall shear stress）が有意に低下し、振動性せん断指標（oscillatory shear index）および血液停滞容積（blood stagnation volume）が対照群に比べて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は肺動脈血流の再分布とダイナミクスの改善をもたらし、特にバルーン肺動脈形成術後には血流障害の改善、停滞の減少、壁面せん断応力の増大および遠位部の血管拡張が認められた。

(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伴う脳動脈瘤発症の血行動態的特性と機序

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、ウィリス動脈輪（circle of Willis, CoW）異常の血行動態的特性を明らかにし、脳動脈瘤（intracranial aneurysms, IAs）発症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）の一側性欠損という脳動脈異常を対象とし、Emory University Open Source Data Centerから選択した3例のIAs患者の幾何学的モデルを用い、IAsのバーチャル除去によるpre-IAs形状も含めて、1次元および3次元数値計算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となったが、ACA-A1一側性欠損ではACoAの血流が著しく増加し、pre-IAs形状では対側ACA-A1とACoAの分岐部にジェットフローが生じ、当該部位では高い壁面せん断応力（Wall Shear Stress, WSS）および高い壁圧が観察された。
  • これらの所見から、血管異常が誘発するジェットフローは、血行動態的にIAs発症のリスク因子となり得ることが示唆された。

(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非線形性が脳灌流および自己調節圧予備力に及ぼす影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳循環における流体力学的非線形性および自己調節機構が脳灌流と自己調節圧予備力に与える影響を評価することである。
  • 本研究では、自己調節機構および流体力学的非線形性を考慮したゼロ次元の脳循環モデルを構築し、ウィリス動脈輪(Circle of Willis: CoW)とその供給・流出枝に対する計算流体力学(CFD)モデルと比較検証を行った。
  • 提案されたモデルは、脳循環の支配的特徴を捉え、CFDモデルとの良好な一致を示し、対称型および高度非対称型CoW構成における誤差はそれぞれ2.6%および9.9%を超えなかった。
  • さらに、本モデルを用いて、後交通動脈および前交通動脈の直径の違いによる自己調節圧予備力の予測を実証し、モデルの利点と限界についても議論した。

(076) Gao [4]

📕 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: 4
    • FWCI: 0.478
    • Citation Percentile: 100.00 🌟

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💬 AI 翻訳タイトル

ローラーポンプシステムにおける溶血性能解析および新規推定モデルの開発

💬 AI 要約

  • ローラーポンプの溶血性能は生命維持システムにおける重要な評価指標であり、本研究ではローラーポンプの溶血因子を対象とし、その推定式を構築した。
  • 複数のモデルを提案し、計算流体力学（CFD）フレームワークを用いてシミュレーションを行い、CFDに基づく累積的パワー則モデルと新規の幾何学的パラメータに基づく推定モデルによって溶血性能を算出した。
  • インビトロ実験結果とシミュレーション結果を比較し、最も誤差の小さいパワー則モデルを用いた解析の結果、ローラーポンプの溶血性能には回転速度が最も大きく影響し、続いてローラー数やチューブ径の影響が認められた。
  • 本研究で提案した推定モデルは従来のパワー則モデルよりも小さい相対誤差（4.93%対6.78%）を示し、同一主要構造の場合に計算の簡便性と精度向上を両立し、今後のローラーポンプの溶血性能推定に有用である可能性が示唆された。

(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後の内頸動脈―後交通動脈合流部動脈瘤再発のリスクファクターとなるか？従来の統計学的解析・数値流体力学・ハイパーアンサンブル型ランダムフォレストによる検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、胎児型後大脳動脈（FPCA）がコイル塞栓後の内頸動脈―後交通動脈（ICA-PCoA）合流部動脈瘤の再発リスク因子であるかを、従来の統計解析、数値流体力学（CFD）シミュレーション、およびハイパーアンサンブル型ランダムフォレスト（RF with HEA）を用いて明らかにすることである。
  • 2011年1月から2016年12月までにICA-PCoA動脈瘤コイル塞栓術を施行された患者の血管パラメータと臨床情報を取得し、従来の統計解析、3次元CFDモデルによる血行動態評価、ならびにRF with HEAによる機械学習分析を実施した。
  • 従来の統計解析、およびCFD解析ではFPCA単独が再発リスク因子であるという証拠は得られず、RF with HEAにおいてもFPCAの影響はパッキング密度と比較して小さいことが示された。
  • 以上より、FPCAがコイル塞栓後のICA-PCoA動脈瘤再発の主要なリスク因子である可能性は低いことが、本研究で得られたマルチモーダルな解析結果より示唆された。

(078) Liang [9]

📕 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: 9
    • FWCI: 2.978
    • Citation Percentile: 79.31

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💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内紡錘状動脈瘤の壁増強、血行動態、および形態に関する研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内紡錘状動脈瘤（intracranial fusiform aneurysm：IFA）の壁増強（aneurysm wall enhancement：AWE）、血行動態、ならびに形態学的特性に基づく病態生理メカニズムを解明することである。
  • 21例のIFA患者を対象に、血管モデルから形態学的パラメータを測定し、さらに高分解能磁気共鳴画像法（HR-MRI）によりIFAにおけるAWEの三次元分布を取得した上で、CFD（Computational Fluid Dynamics）解析によって血行動態指標を抽出し、それらとAWEとの関係を解析した。
  • 解析の結果、3種類のIFAタイプ間で最大径（Dmax）、最大長（Lmax）、および増強領域の割合に有意な差が認められ、増強領域では非増強領域と比較してTAWSS（time-averaged wall shear stress）は低下し、OSI（oscillatory shear index）、GON（gradient oscillatory number）、およびRRT（relative residence time）は上昇していた。
  • また、AWEはTAWSSと負の相関を示し、OSI、GON、RRTならびに動脈瘤サイズとは正の相関を示したが、3種類の紡錘状動脈瘤における病理学的メカニズムについてはさらなる研究が必要である。

(079) Sabernaeemi [46] 🌟

📕 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ICA動脈瘤内血流の血行動態特性に及ぼす影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、ステント留置による血管変形が内頸動脈(ICA)動脈瘤内の血行動態に及ぼす影響を明らかにすることである。
  • 4種類のICA動脈瘤モデルについて、介入の有無によるヘモダイナミクスをワンウェイFSI(流体-構造連成)解析により評価し、動脈瘤血流速度、壁圧、WSS(壁せん断応力)など4つの血行動態パラメータをピーク収縮期において比較した。
  • ステント留置は、OSI(oscillatory shear index)を除くほぼすべてのパラメータを低下させ、特に動脈瘤の変形が大きい場合は、頸部流入率の低下など血行動態に強い影響を及ぼした。
  • 以上より、従来の研究で十分考慮されていなかった動脈瘤の変形が血行動態に大きく寄与することが示され、コイリングを伴わないステント単独の適用が血行動態因子の多くを改善する可能性が示唆された。

(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, 2025 Apr

  • 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: 0.993
    • Citation Percentile: 79.31

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💬 AI 翻訳タイトル

フローダイバーター留置後における脳動脈瘤内の流体停滞領域の決定とこれらの領域と動脈瘤アスペクト比との関係

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、同一種類のフローダイバーター（Flow Diverter, FD）が異なる患者の脳動脈瘤において予想外の血行動態変化を生じる要因を明らかにし、動脈瘤嚢内の流体停滞領域を推定する経験的相関およびコンティンジェンシーテーブル解析を提案することである。
  • 本研究では、患者ごとに特異的な動脈瘤形態を基に、FRED4518フローダイバーターを留置した6例の脳動脈瘤を対象に数値流体力学（CFD）解析を実施し、質量のない血液粒子の時間進化を評価した。
  • 結果として、アスペクト比が0.75を超える脳動脈瘤ではFRED4518により大きな流体停滞領域が形成される一方、アスペクト比が0.65未満の動脈瘤では動脈瘤嚢内に滞留する血液粒子数に基づき停滞領域が小さいことが示された。
  • 本研究により、動脈瘤の形態学的特徴を考慮した患者特異的経験式が初めて提案され、FRED4518留置前に停滞領域や平均速度を予測可能となり、神経血管内治療医や放射線科医への臨床的意思決定支援に資す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: 0.763
    • Citation Percentile: 61.24

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💬 AI 翻訳タイトル

左上葉切除後の肺静脈残端における血栓形成と関連した血流停滞

💬 AI 要約

  • 本研究は、左上葉切除後の肺静脈残端内における血流の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を目的とした。
  • 造影コンピュータ断層撮影を用いて肺静脈残端の三次元形状を再構成し、計算流体力学（CFD）手法により血流速度および壁面せん断応力（WSS）を解析し、血栓の有無で比較した。
  • 平均血流速度およびWSSが各閾値未満となる体積や面積は、血栓を有する患者群で有意に大きかった（p値はいずれも有意差あり）。
  • CFD 解析により算出された残端内での血流停滞領域は、血栓を有する群で有意に拡大しており、血流停滞が肺静脈残端の血栓形成を促進することが示された。

(082) Gao [5]

📕 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: 5
    • FWCI: 1.654
    • Citation Percentile: 99.99 🌟

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💬 AI 翻訳タイトル

流体-構造連成(FSI)に基づく代表的破裂・未破裂脳内動脈瘤の研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、流体-構造連成（fluid-structure interaction: FSI）手法を用いて、中大脳動脈分岐部における破裂および未破裂脳動脈瘤の特徴を明らかにすることである。
  • 方法として、8例の破裂動脈瘤と4例の未破裂動脈瘤に対してFSI解析を行い、血行動態パラメータ（流れパターン、壁面せん断応力（WSS）、振動性せん断指数（OSI））、および動脈壁の変位・変形領域を比較検討した。
  • その結果、破裂動脈瘤は広範な低WSS領域とより複雑・集中・不安定な流れ、ならびに高いOSIおよび大きく集中した変位変形領域を有していた。
  • これらの知見より、大きなアスペクト比・高さ/幅比、複雑かつ集中した流れ、小さいインパクト領域、広範な低WSS領域、大きなWSS変動、高いOSIおよび動脈瘤ドームの大きな変位などが破裂のリスク因子となりうることが示唆された。

(083) Bhardwaj [11] ⭐

📕 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: 11
    • FWCI: 3.893 ⭐
    • Citation Percentile: 100.00 🌟

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💬 AI 翻訳タイトル

実験的検証によるin vitro解剖学的脳血管モデル内の流れのモデリング

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳血管内における血流および塞栓子移動・固着を調査可能な、現実的なin vitro実験モデルと対応する計算モデルを構築することである。
  • まず、文献に基づく生理学的計測値に一致するように調整されたin vitro解剖学的モデルを詳細に記述し、正常および脳卒中状態における圧力および流量の測定を実施した。
  • これらの実験結果と対応するCFD（数値流体力学）シミュレーションを比較して流れの予測精度を検証したところ、CFD結果は平均実験値の±7%以内で多くの場合実験誤差範囲内で一致した。
  • 本研究は現実的な脳血管モデル内の流れに関するin vitroベンチマークデータを提供しており、虚血性脳卒中（AIS）の計算モデルの妥当性検証に向けた初期段階となる。

(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型式の脳内取り込み：葉酸および抗体分布

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、若齢ラットにおいて葉酸受容体α抗体（FRαAb）が脳への葉酸輸送に及ぼす影響を評価し、特に自閉スペクトラム症（ASD）に関連する脳葉酸欠乏症（CFD）の理解を深めることである。
  • 方法として、妊娠中のラットにFRαAbを投与し、葉酸の各種型式（葉酸、D,L-フォリン酸、レボフォリナート、L-メチルフォレート）を経口投与した後、それぞれの脳内分布とFRαAbの影響を調査した。
  • その結果、FRαAbは脳の脈絡叢および血管に分布し、主要な葉酸型式はメチルフォレートに変換されたが、レボフォリナート投与時に大脳および小脳で有意に高い葉酸濃度が認められた。
  • 以上から、ラットモデルによる本研究は、FRαAb存在下でもレボフォリナートが特に有効な葉酸型式であり、ASD児のCFD治療におけるレボフォリナート適用の可能性を示唆する。

(085) Feng [12] ⭐

📕 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症の基礎となる脳血行動態

💬 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症（AAE）と関連する脳血行動態的特徴を明らかにすることである。
  • 対象患者のCT血管造影画像からCFD（Computational Fluid Dynamics）解析モデルを構築し、責任病変部における圧力比（PR）と壁面せん断応力比（WSSR）を測定した。
  • 多変量ロジスティック回帰分析において、高いWSSRはAAEの独立した関連因子であり（調整オッズ比=3.90；P=0.022）、特にPRが低い場合にその関連がより顕著であった。
  • ICADにおいて過度に増加した壁面せん断応力（WSS）はAAEのリスクを高める可能性があり、低PRによる大きな圧力勾配を伴う場合にその傾向が強く、AAEに頻発する低灌流（hypoperfusion）は二次予防の治療指標となり得る。

(086) Stahl [8]

📕 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: 8
    • FWCI: 2.647
    • Citation Percentile: 79.31

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💬 AI 翻訳タイトル

術前後の血行動態を考慮した脳内動脈瘤治療におけるフローダイバータ(FD)の有効性評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、術前および術後の3次元デジタルサブトラクション血管造影画像データを用いて、患者固有の脳内動脈瘤モデルにおける新規フローダイバータ(FD)デバイスの血行動態的有効性を評価することである。
  • 術前後の患者データに基づき、オープンソースのしきい値ベースのセグメンテーション法と高速バーチャルステンティングアプローチを適用して、両治療状態の患者固有3Dモデルを作製し、画像ベースの血流シミュレーションにより血行動態を解析した。
  • 結果として、FD留置後には平均ネック血流量51％、流入集中指数56％、平均流入速度53％の減少が認められ、さらに壁面せん断応力の時間平均値47％および運動エネルギー71％の減少も観察されたが、瘤内の血流パルス性は16％増加した。
  • 患者固有モデルによるFDシミュレーションは、瘤内への血流リダイレクトおよび活動性の減少が血栓形成に有利であることを示し、血行動態低下の程度は心周期によって異なるため、一部症例での降圧治療など臨床的対策の必要性も示唆された。

(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: 0.662
    • Citation Percentile: 79.31

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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動態的意義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、三角断面を有する上矢状静脈洞（superior sagittal sinus, SSS）血管の血行動態的特徴と、理想化された円断面モデルの誤差を検討することである。
  • 方法として、円断面、三角断面、および5例の患者特異的断面形状によるSSSモデルについて、Computational Fluid Dynamics（CFD）解析を用いて血流動態を比較した。
  • 結果として、三角断面モデルでは円断面に比べて流体の最大ヘリシティが高く、後部洞壁において高い壁面せん断応力（WSS）がより小さく集中した領域に観察された。
  • 結論として、円断面のような理想化形状の採用は血行動態パラメータに誤差を生じさせる可能性があり、血管の実際の解剖学的形態に基づくモデリングの重要性が示唆された。

(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

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    • Cited by: 7
    • FWCI: 2.579
    • Citation Percentile: 100.00 🌟

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💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内アテローム性狭窄症の機能的評価における圧力比測定の有用性

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、MR灌流画像を用いて頭蓋内アテローム性狭窄症における圧力比と脳組織灌流との関連性を調査し、狭窄症の機能的意義を評価する非侵襲的方法を提供することである。
  • 18例19枝の頭蓋内アテローム性狭窄症患者で圧力ガイドワイヤを用いて狭窄前後の圧力比を測定し、狭窄度およびMR灌流由来指標（Tmax）と比較検討した。
  • 血管形成術やステント留置後に圧力比は上昇し、圧力比と直径狭窄度との有意な相関はみられなかったが、圧力比はTmaxと負の相関（r = -0.73, P < 0.01）を示した。
  • 新規の数値流体力学(CFD)モデルで推定した圧力比(CFD-PR)と実測値との高い一致性・相関性が認められ、圧力比が非侵襲的手法で機能評価指標となる可能性が示唆された。

(089) Schollenberger [4]

📕 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

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    • Cited by: 4
    • FWCI: 1.474
    • Citation Percentile: 80.72

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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を用いた脳血行動態の計算解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、磁気共鳴画像法（MRI）に基づく計算流体力学（CFD）を用いて頸動脈狭窄（CAS）が脳血行動態に与える影響を調査し、脳卒中リスクの理解を向上させる新規な血行動態指標を提案することである。
  • 同程度の無症候性高度CASを有する2名の患者を対象に、三次元解剖学的モデルをMRI位相コントラスト流および動脈スピン標識灌流データで個別に較正し、術前および術後の脳血行動態の違いを評価した。
  • 術前、患者1では狭窄した内頸動脈の血流および圧力低下が大きく、患者2では軽度にとどまった。また、患者1では左右間で80.31%の顕著な血流代償が認められたが、患者2では20.05%とわずかであった。
  • このMRI情報に基づくCFD解析の結果、類似した解剖学的狭窄分類にもかかわらず異なる血行動態が明らかとなり、またCAS再血行再建術は必ずしも血行動態の改善に結びつかないことが示唆された。

(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: 1.77
    • Citation Percentile: 79.68

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💬 AI 翻訳タイトル

血管内吸引中の脳血行動態の検討：実験的および数値的手法の開発

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、血管内吸引中の脳血行動態を解析するための実験的および数値的手法を構築することである。
  • 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システムを開発し、血圧・血流・局所速度場を計測するとともに、異なる閉塞条件下での生理的状態および吸引シナリオの数値流体力学（CFD）モデルを確立し、両者を比較した。
  • 数値シミュレーションの結果、血流量の相関係数R=0.92、圧力の相関係数R=0.73を示し、基底動脈内の局所速度場についてもCFDモデルとPIV（Particle Image Velocimetry）データの良好な一致を確認した。
  • 本手法は、任意の患者固有脳血管解剖における閉塞および吸引手技のin vitro検討を可能とし、in silicoモデルは異なる吸引シナリオにおける血流および圧力を一貫して予測できることを示した。

(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

高忠実度計算流体力学のための脳静脈形状メッシュ作成に対する合理的アプローチ

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、計算流体力学（CFD）解析において複雑な脳静脈形状を高精度にメッシュ作成するための新規かつ合理的手法を提案することである。
  • 方法として、中心線を用いて局所的な油圧径と断面平均速度を算出し、これによりKolmogorovおよびTaylor微細構造スケール（length scales）を推定し、それらに基づいて最小・最大メッシュエッジ長を局所Taylor長スケールに比例して分配した。
  • 代表的な3症例を用いた検証により、本手法が従来のサイズベースメッシュ戦略で生じる問題点を回避できることを示した。
  • さらに、CFDメッシュ詳細化（mesh-refinement）検討では、推定Taylor長スケールの下限付近の比較的粗いエッジ長からでも高周波数流動不安定性の収束が確認され、本手法が複雑な脳静脈形状の新規メッシュ作成に有用かつ再現性のある基準を提供することが示唆された。

(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, 2025 Jun

💬 AI 翻訳タイトル

WEBデバイスによる治療後の脳内分岐部動脈瘤に対するCFD評価のための不均質モデルと血管造影予後予測

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、WEBデバイスによる治療前後の脳内分岐部動脈瘤における血行動態パラメータをCFD（Computational Fluid Dynamics）で評価・定量化し、完全閉塞との関連性を明らかにすることである。
  • Marching cubesアルゴリズムに基づく不均質モデルを用い、単一層WEBデバイスで治療された27例の分岐部脳内動脈瘤の三次元構築を行い、WEB有無でCFD解析による血行動態パラメータを算出した。
  • 閉塞に成功した症例では、WEBデバイス配置前の治療進入濃度指標（ICI）が低く、前後治療時のフラクション・ナンバー（FN）が高いことを観察し、非閉塞例では治療後SRaが低く、治療前後MATTが高い傾向を認めた。
  • 本CFD解析により、WEBデバイス配置前の低ICIおよび治療前後の高FNが完全閉塞に関連し、非閉塞例では低SRaおよび高MATTが特徴であることが明らかとなった。

(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表皮嚢胞

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内類表皮嚢胞（epidermoid cyst, EC）と頭蓋顏面線維性骨異形成症（craniofacial fibrous dysplasia, CFD）の極めて稀な併存例に関する臨床的・放射線学的特徴を明らかにすることである。
  • 2003年から2021年まで北京天壇病院でECおよびCFDの同時診断を受けた3例の臨床経過と治療法、転帰を後方視的に検討し、さらに既報のECと他の頭蓋内異常の併存例のシステマティックレビューも行った。
  • 3例全てでECの外科的切除は満足に達成され、CFDについては経過観察が選択され、平均58か月間の追跡期間中、ECの再発は認められず、CFD病変も安定していた。
  • ECとCFDの併存は極めて稀であり、その発症メカニズムや関連性を裏付ける十分な根拠は現時点で存在しないため、今後のより詳細な研究が診断および治療戦略の向上には不可欠である。

(094) Wang [5]

📕 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

脳小血管病総合スコアが眼動脈形態および血行動態に与える影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳小血管病（CSVD）患者における眼動脈（OA）の形態および血行動態と、CSVD総合スコアとの関連性を明らかにすることである。
  • CSVD患者22名（34眼）および健常対照5名（10眼）を対象とした横断的観察研究を行い、CSVDのMRI所見に基づいてスコア評価し、3Dモデリングおよび数値流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）シミュレーションを用いてOAの形態と血流情報を測定した。
  • CSVD総合スコアは、OA径・血流速度・質量流率と有意な負の相関を示し、特にOA血流速度とは独立した関連が認められた（β = -0.202, P = 0.005）；また、脳微小出血や拡大した血管周囲腔はOA径と、ラクナ梗塞や白質高信号はOA血流速度とそれぞれ関連した。
  • これらの結果から、OAの形態および血行動態の変化がCSVDの異なる徴候と関連し、今後はOA観察によるCSVD評価の有用性についてさらなる研究が必要であることが示唆された。

(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

実験的検証を伴う生体外解剖学的脳血管モデルにおける流れのモデリング

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳血管内における血流と塞栓（embolus）移動・停滞を調査するために、現実的な生体外（in vitro）解剖学的モデルおよび対応する計算モデルを構築・検証することである。
  • まず、生体外の解剖学的モデルと、その流量分布を文献の生理学的データに合わせて調整した方法を詳細に説明した。
  • 正常および脳卒中（stroke）状態における圧力および流量の測定を行い、対応する計算流体力学（CFD）シミュレーションによる流体予測と比較・検証した結果、CFDシミュレーションは実験データの平均値に対して±7%以内であり、多くの予測値が実験誤差範囲内で一致した。
  • 本研究は、現実的な脳血管モデルにおける流れのin vitroベンチマークデータセットを提供し、急性虚血性脳卒中（AIS）の計算モデルを検証するための第一歩となるものである。

(096) Wang [20] ⭐

📕 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: 20
    • FWCI: 7.369 ⭐
    • Citation Percentile: 100.00 🌟

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💬 AI 翻訳タイトル

深層学習による頸動脈狭窄症の術前および術後の血行動態予測

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頸動脈狭窄症（CAS）における術前および術後の血行動態を迅速かつ正確に予測するため、深層学習（deep learning, DL）を用いた手法を開発・評価することである。
  • 280例の脳・頸部CTAデータベースから、画像ベースの三次元CFDモデルを構築し、CFDシミュレーションを実施した後、点群データセットおよび二重サンプリング分析チャネルを有するDLネットワークを用いて、形態情報とCFD駆動の血流場をマッピングするDL戦略を適用した。
  • DL戦略は、術前および術後の血管形状とCFDベースの一過性血流特性との関連性を明らかにし、従来法と比較して計算コストを7,200倍削減しつつ、2つの血行動態パラメータ予測において12.5%未満の誤差で高い正確性と良好な流れ可視化を示した。
  • 本研究は、CASの術前・術後における血行動態予測のためのDLベースモデルの有用性と発展性を示し、今後は実際の臨床イベントに基づく大規模データによる精度向上や、個別化境界条件の導入、DLネットワーク最適化により、リアルタイム術後管理への応用が期待される。

(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, 2025 Jun

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤および嚢内デバイスの形態が塞栓療法後の動脈瘤閉塞率に影響を与える可能性について

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、Woven EndoBridge（WEB）デバイス治療前後の頭蓋内動脈瘤における解剖学的およびデバイス関連パラメータを、計算流体力学（CFD）解析により評価し、それらと完全閉塞との関係を調査することである。
  • 27例の分岐部頭蓋内動脈瘤を対象に、Marching Cubesアルゴリズムに基づく異質モデルを用い、単層WEBデバイス留置前後の3次元形態情報およびデバイス関連パラメータをCFDで解析した。
  • CFD解析の結果、閉塞失敗例では動脈瘤体積（Va）が大きく（0.25 ± 0.18対0.39 ± 0.09, p=0.025）、体積と頸部表面積比（Ra）も高値（1.32 ± 0.17対1.54 ± 0.14, p=0.021）を示した。
  • WEBデバイス治療後の大きな動脈瘤体積（Va）および高い体積／頸部表面比（Ra）は、動脈瘤閉塞失敗と関連する可能性が示唆された。

(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）は嚢状脳動脈瘤の透過領域を検出し、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、脳動脈瘤（IA）表面の透過領域と破裂リスクとの関連を評価し、数値流体力学（CFD）解析により瘤壁の厚さをシミュレートすることで、透過領域および破裂リスクを術前に検出できるか検討することである。
  • 45例48病変の脳動脈瘤患者の臨床記録、放射線画像及び手術時画像を後ろ向きに収集し、Polyflow（Ansys社）モジュールを用いて瘤壁厚の解析を実施した。
  • Polyflowシミュレーションでは、シミュレートされた動脈瘤壁厚の最小点が実際の動脈瘤表面の透過領域または破裂点と一致し、壁面積および体積の変化率（IS）が破裂に向かって低下する傾向が示された。
  • 本研究より、Ansys Polyflowモジュールは未破裂動脈瘤の透過性の有無および破裂リスクや破裂点を予測できる可能性が示唆され、臨床治療の意思決定に有用な情報を提供し得ることが明らかとなった。

(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: 0.851
    • Citation Percentile: 69.88

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💬 AI 翻訳タイトル

脳室内出血治療における液体混合および灌流パターンに対する温度および体位の影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳室内出血治療における液体交換システムの流体力学的特性、特に注入温度および患者体位の違いが混合および灌流パターンに与える影響を評価することである。
  • 方法として、独自開発の格子ボルツマン法（lattice-Boltzmann-based fluid-solid interaction solver）を用いて、カテーテル挿入下の三次元脳室内での対流流動をシミュレーションし、さらに（擬似）スペクトル型対流拡散方程式ソルバーに基づく色素シミュレーターを用いて、注入温度と患者体位の違いが薬剤分布に与える熱的および重力的効果を検討した。
  • その結果、注入温度および患者体位によるカテーテル性能への影響が、血腫灌流、渦構造、混合、および薬剤分布量の観点から明らかに示された。
  • 結論として、低温注入は色素分布および灌流能の向上に寄与し、これらはさらに患者体位調整によって最適化され得ることが示唆された。

(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: 2.669
    • Citation Percentile: 86.43

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💬 AI 翻訳タイトル

獲得性脳損傷後の誤嚥を有する気管切開患者における嚥下の生体力学的特性：横断的研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、獲得性脳損傷（ABI）後に誤嚥を有する気管切開患者の嚥下に関する生体力学的特性を調査し、その特性と誤嚥との関連性を検討することであった。
  • 本研究は、単施設の横断的研究として、ABI後の誤嚥を有する気管切開患者および年齢を一致させた健常対照者を対象に、嚥下の生体力学的特性（口蓋咽頭最大圧、舌基底最大圧、上部食道括約筋残留圧、上部食道括約筋弛緩時間、声門下圧）を高解像度マノメトリーおよび数値流体力学（CFD）解析により評価した。
  • その結果、患者群では口蓋咽頭最大圧の低下、上部食道括約筋残留圧の上昇、上部食道括約筋弛緩時間の短縮、ならびに声門下圧の有意な低下が観察され、これらの変数の一部は嚥下造影検査による誤嚥スケール（PASスコア）と有意な相関を示した。
  • 以上より、ABI後の誤嚥を有する気管切開患者では、嚥下における特異的な生体力学的異常がみられ、特に口蓋咽頭最大圧、上部食道括約筋弛緩時間、声門下圧および上部食道括約筋残留圧が誤嚥と密接に関連す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: 1.654
    • Citation Percentile: 79.31

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💬 AI 翻訳タイトル

椎骨動脈解離性動脈瘤の破裂例における低い壁面せん断応力と高い動脈瘤内圧の関連性

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、計算流体力学（CFD）による血流解析を用いて、破裂および未破裂の椎骨動脈解離性動脈瘤（VADA）の形態学的および血行動態学的特徴を明らかにすることであった。
  • 2016年3月から2021年10月までに2施設に入院した52例（未破裂31例、破裂21例）のVADA症例について、臨床的・形態学的・血行動態学的パラメータを後方視的に解析し、血行動態学的指標はCFDシミュレーションによって得られた。
  • 単変量および多変量ロジスティック回帰分析により、破裂例では低い壁面せん断応力（WSS）および高い動脈瘤内圧（IAP）が有意に認められ、形態学的パラメータに差は認められなかった。
  • 本研究は、破裂および未破裂VADA間に重要な血行動態学的差異（低WSSおよび高IAP）を示したが、形態学的差異は観察されなかったことから、今後は大規模前向き研究および長期経過観察が必要である。

(102) Raynald [3]

📕 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: 3
    • FWCI: 1.105
    • Citation Percentile: 80.72

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💬 AI 翻訳タイトル

新規計算流体力学的手法およびその検証による遠位脳血管微小循環抵抗の評価

💬 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しい計算戦略を検証することであった。
  • 患者固有の圧力ワイヤ測定値を用いた計算流体力学（CFD）アルゴリズムを開発し、血流速度および微小循環抵抗を推定した。
  • CFD計算と経頭蓋ドップラー（TCD）評価との相関および一致性を解析した結果、CFDおよびTCDによる血流測定、圧力測定、平均流速には高い相関および良好な一致が認められた。
  • 本手法は、非侵襲的に個別化した流体抵抗評価の実現性を示しており、実際の脳血管微小循環抵抗の基準値評価に有効であることが示唆された。

(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

CFD/MRIの統合による被験者特異的脳血管内の低酸素領域の同定について

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳血管系の特定領域における低酸素（hypoxia）の同定において、磁気共鳴画像法（MRI）と計算流体力学（CFD）を組み合わせることで、血流と酸素輸送を非侵襲的に解析する技術を提示することである。
  • Circle of Willisの被験者特異的形状において、4次元（4D）フローMRIデータを基に、受動的（酸素を希薄な化学種として扱うモデル）および能動的（酸素がヘモグロビンと結合するモデル）の2種類の酸素輸送モデルによる数値シミュレーションを実施した。
  • ヘモグロビン輸送を考慮しない場合、動脈壁における酸素の質量移動量が大幅に過小評価されることが明らかとなり、さらに Damköhler数（Da）と局所的Sherwood数の比較に基づき、動脈壁に沿った低酸素領域を同定した。
  • 最後に、本手法の学術的貢献として、提案するMRI/CFD併用アプローチについて、より多くの被験者・患者データでの追加検証の必要性を指摘した。

(104) Mu [10]

📕 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

頭蓋内動脈瘤の破裂リスク評価における機械学習ベース予測の説明性は可能か？

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内動脈瘤（IA）の破裂リスク評価において用いられる機械学習（ML）アルゴリズムの説明性を比較し、臨床応用の促進を目指すことである。
  • 方法として、既知の破裂ステータスを有する112例のIAについて、解剖学的特徴2項目、血行動態パラメータ9項目、形態学的変数13項目を用いて、6種類のMLアルゴリズム（ロジスティック回帰、サポートベクターマシン、ランダムフォレスト、XGBoost、MLPニューラルネットワーク、BART）による分類と、それぞれの説明性解析（Permutation Feature Importance, LIME, SHAP）を行った。
  • 各MLモデルの性能はAUC 0.71〜0.78とほぼ同等であり、また全手法で主要な特徴量12項目の重要性評価が広く一致し、特に9つの重要な特徴量について同等の寄与度が示された。
  • これらの結果は、ML分類器が頭蓋内動脈瘤破裂に関する一般的な専門知識と整合的かつ説明可能な予測を提供し得ることを示しており、MLアルゴリズムの理解が進むことで臨床応用への信頼性が高まると結論づけられる。

(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: 2.316
    • 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数値流体力学（CFD）による脳動脈瘤の血行動態パラメータ計算に及ぼす影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤に対する数値流体力学（CFD）解析における解析条件の設定に関する推奨事項を確立することである。
  • プラグ流およびWomersley流を入口境界条件、ゼロ圧および拍動圧を出口境界条件として採用し、さらに粘度（viscosity）仮定の違いが流量に与える影響を検討した。
  • CFDシミュレーションの妥当性はTupinらの粒子画像流速測定（PIV）実験データとの比較によって検証され、十分な進入長を確保すれば入口および出口の境界条件は結果に影響しないこと、および流量が増加するほどニュートン流体と非ニュートン流体間の血行動態的差異が減少することが確認された。
  • これらの推奨条件を患者固有脳動脈瘤モデルに適用した場合にも同様の傾向が示され、さまざまな研究グループ間で標準化されたCFD解析の実施に貢献する可能性が示唆された。

(106) Paritala [14] ⭐

📕 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年間経過観察された脳動脈瘤に対する数値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）に対する数値流体力学（CFD）解析の再現性を評価し、術者間のばらつきの要因を調査することである。
  • 4名の術者が、1例の中大脳動脈瘤患者から10年間にわたり得られた6セットの磁気共鳴血管撮影（MRA）データを用い、同一プロトコルおよびソフトウェアでモデル再構築と数値解析を実施した。
  • セグメンテーション、スムージングファクター、流入・流出枝の長さが術者間のばらつきの主因であり、特にスムージングレベルの違いが壁面せん断応力（WSS）分布の再現性（80%）に大きな影響を与えた。
  • これらの結果から、標準化されたセグメンテーションプロトコルが策定されれば、CFDシミュレーションの臨床応用が可能であり、また、壁面せん断応力発散（WSSD）の正負値の共存がdaughter sacの成長に寄与することが示唆された。

(107) Wang [7] ⭐

📕 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

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    • Cited by: 7
    • FWCI: 3.11 ⭐
    • Citation Percentile: 99.99 🌟

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💬 AI 翻訳タイトル

血行動態的視点からみた浅側頭動脈-中大脳動脈バイパス手術のもやもや病治療効果の評価：計算モデリングおよび灌流画像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、もやもや病患者に対する浅側頭動脈-中大脳動脈（STA-MCA）バイパス手術の血流改善効果を定量的に評価することである。
  • 対象は近位中大脳動脈閉塞を有しSTA-MCAバイパス術を施行されたもやもや病患者11例であり、患者固有の血圧および術後動脈形態を用いてCFD解析を実施し、手術およびバイパスの容積流量、バイパス近位部の平均流速、通過圧較差（transcranial pressure drop）、および流阻抗（flow resistance）を灌流画像による中大脳動脈領域の脳血流（CBF）増加量と比較した。
  • STAおよびバイパス流量、平均バイパス流速、通過圧較差、流阻抗はそれぞれ80.84±14.54 mL/min、46.03±4.21 mL/min、0.19±0.07 m/s、3.72±3.10 mmHg、6.54±5.65×10^-8 Pa·s·m^-3であり、術後のCBF増加量は16.03±11.72 mL·100g^-1·min^-1であった。
  • CFD解析結果はCBF観察と一致してSTA-MCAバイパスの有効性を裏付けており、術後の狭窄が血行動態に影響を及ぼす可能性が示唆された。

(108) Raghuram [8]

📕 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解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、3次元動脈瘤壁増強（3D-AWE）、数値流体力学（CFD）、および有限要素解析（FEA）データを統合した詳細な多モーダル解析により、脳動脈瘤壁生物学に関する新たな知見を得ることである。
  • 未破裂脳動脈瘤に対して7T高分解能MRIを用いた撮像を行い、3D-AWEカラーマップおよびCFD・FEA由来の形態力学パラメータ（壁張力（WT）、時間平均壁せん断応力（TAWSS）、壁せん断応力勾配（WSSG）、振動性せん断指標（OSI））を動脈瘤全体および各コンパートメント（ドーム、ブレブ、ネック）ごとに重ね合わせて多角的に解析した。
  • 26例の解析の結果、3D-CAWE陽性動脈瘤は陰性例に比べWTおよびTAWSSが有意に高く、動脈瘤ドームにおける局所AWE領域はネック領域と比較しWT、TAWSS、WSSGが低くOSIが高い傾向を示した。
  • 動脈瘤嚢およびブレブの局所高AWE部位では壁張力・壁せん断応力・血流条件が低い一方、ネック部は中等度AWE、高い壁張力・壁せん断応力・血流条件を示し、動脈瘤ドームとネックでは形態力学的環境が異なることが明らかとなった。

(109) Ho [20]

📕 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: 20
    • FWCI: 1.071
    • Citation Percentile: 41.85

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💬 AI 翻訳タイトル

可変表面電荷によりハイドロゲル‐ナノ粒子薬物送達システムからの神経保護ペプチドの静電吸着制御放出が可能となる

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、正電荷を有する神経保護ペプチドPACAPと負電荷を有するPLGAナノ粒子間の静電的相互作用を利用し、ハイドロゲル‐ナノ粒子複合体からのPACAP放出を制御することである。
  • 方法として、ヒアルロン酸-メチルセルロース(HAMC)ハイドロゲル中に分散したナノ粒子へのペプチド吸着量を、ナノ粒子負荷量や表面電荷の調整によって制御した。
  • 実験および数値流体力学(CFD)モデルにより、野生型および安定化PACAPの放出挙動を評価し、両者とも培養アストロサイトにおける神経保護性サイトカインInterleukin-6の産生を増加させた。
  • 本システムはマウス脳卒中モデルにおける局所送達で10日間持続的にPACAPを放出可能であり、中枢神経系への制御放出薬物送達手法として高い有効性を示した。

(110) MacDonald [5]

📕 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

動脈瘤頸部径の過大評価はシミュレーションされた血行動態に比較的軽微な影響を与える

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、3D回転血管造影（3DRA）における動脈瘤頸部径の過大評価が、CFD解析による血行動態指標にどのような影響を及ぼすかを、解像度補間および勾配強調を組み合わせたセグメンテーション手法（SURGE）を利用して評価することであった。
  • 60例の連続臨床症例から最大の頸部誤差を示す17症例を選択し、3DRAデータに対し標準的ウォータシェッド法およびSURGE法でセグメンテーションを行い、パルス性の高忠実度CFD解析を実施した。
  • その結果、頸部過大評価モデルと修正モデル間でほとんどの血流パターンおよび壁面せん断応力（WSS）は類似していたが、頸部修正後ではWSSの平均値が有意に減少し（p=0.0005）、ジェットインピンジメントはより狭小領域に集中した（p=0.0011）。
  • すべての血行動態パラメータにおいて絶対値の中央値差は26%未満であり、これらの違いは従来報告されているCFD解析における他の不確実性要因（ソルバー設定や流入条件等）と同程度またはそれ以下であることが示された。

(111) Mu [61]

📕 書誌情報

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

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

Med Image Anal, 2023 Feb

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

  • DOI: 10.1016/j.media.2022.102697

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 61
    • FWCI: 7.586 ⭐
    • Citation Percentile: 74.90

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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用いたアテンション残差U-Net：脳動脈瘤を含む血管網のセグメンテーション手法の学習

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、3D回転血管造影(3DRA)画像において脳動脈瘤(IA)および隣接する血管の自動セグメンテーションのため、差分前処理および幾何学的後処理を組み合わせたアテンション残差U-Net（ARU-Net）を開発することである。
  • 提案したARU-Netは、輪郭強調による前処理、アテンションゲート付きの長いスキップ接続、残差ベースの短いスキップ接続、多階層監督戦略、および3次元条件付き確率場(3DCRF)と連結成分最適化(3DCCO)による後処理を特徴とする。
  • 実験結果より、ARU-Netは定量的および定性的評価において最先端手法と同等またはそれ以上の性能を示し、とくに従来法で認識が困難であった細小血管を含むIA周辺動脈の識別精度を向上させた。
  • これらの成果により、提案手法によるIA形状の抽出は、患者固有の計算流体力学（CFD）シミュレーションにも優れた性能を示し、臨床における流体力学的解析への応用価値が高いことが示唆された。

(112) Wickramarachchi [8]

📕 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

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 8
    • FWCI: 0.774
    • Citation Percentile: 66.82

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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体外膜型人工肺(ECMO)中の差次的低酸素症に及ぼす影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、静脈動脈体外膜型人工肺(VA ECMO)中における動脈カニューレ先端位置が上肢への酸素化血流に与える影響を調べることである。
  • 本研究では、コンピュータ流体力学(computational fluid dynamics, CFD)シミュレーションを用いて、4つの動脈カニューレ先端位置（総腸骨動脈、腹部大動脈、下行大動脈、大動脈弓）および異なる心機能不全・ECMOサポートレベル下での血流を比較解析した。
  • 大動脈弓（P4）への先端位置では、いずれのサポートレベルにおいても弓部血管へ酸素化血液を供給できたが、他の位置（P1〜P3）では最も高いECMOサポート時のみ供給が可能であり、その供給量も大動脈弓近位で大きく増加した。
  • この結果から、動脈カニューレの先端を大動脈弓近位に進めることで、ECMO下における脳灌流(Perfusion)を増加させる可能性が示唆された。

(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

大規模かつ一様配置されたデータセットに対する4次元局所ラジアル基底関数補間法

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、高解像度医用画像速度計測（velocimetry）から得られる大規模かつ時間変化を伴う一様配置データセットに対して、4次元的な機能的関係を効果的に再構築するための補間手法を開発・評価することである。
  • 方法として、Laminar flow に対するmulti-quadric RBF（Radial Basis Function）およびpartition of unity法を組み合わせたLocal Hermitian Interpolation（LHI）に基づく4次元局所補間アルゴリズムを提案し、既知の4次元解析データセットとCFD（Computational Fluid Dynamics）によるLaminar流れファントムでその妥当性を検証した。
  • 結果として、本アルゴリズムはquad-linear interpolationと比較して精度が向上し、またMRI（磁気共鳴画像法）による脳脊髄液速度の4次元データセットに適用することで、元データの中間の空間・時間位置における流速場および流体境界の精密な再構築が可能であることが示された。
  • 結論として、本研究は、大規模で時間的変動を伴うLaminar flow velocimetryデータセットに対して、高精度かつ安定的・効率的な4次元局所RBF補間法の実現可能性を示し、この手法が生理学的流れ場の理解を通じた診断支援や薬物送達への応用可能性を有することを示唆した。

(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: 0.334
    • Citation Percentile: 46.11

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💬 AI 翻訳タイトル

カラーマップイメージングを用いたフロー変化評価を含むWEBデバイスによる広頚部脳動脈瘤治療：単一施設経験

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、Woven EndoBridge（WEB）デバイスを用いた広頚部脳動脈瘤治療におけるフロー変化を、syngo iFlowパラメータを用いて評価し、動脈瘤閉塞予測因子としての有用性を検討することである。
  • 2016年から2020年にWEBデバイスで未破裂脳動脈瘤を治療した患者26例を対象とし、デジタルサブトラクション血管造影後にsyngo iFlowによる定量的指標を評価した。
  • 適切な動脈瘤閉塞は85.7%の症例で達成され、syngo iFlowによる流出減少指標（ID-R）は流入減少指標（PI-RおよびPI-D）と有意な差を示したが、閉塞の十分性による差は有意ではなかった。
  • WEBデバイスにより誘発されるフロー変化は流入よりも流出に有意な影響を及ぼし、syngo iFlowパラメータが動脈瘤閉塞の予測に有用となる可能性を示した。

(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

  • OpenAlex

    • Cited by: 4
    • FWCI: 1.183
    • Citation Percentile: 84.97

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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、椎骨動脈狭窄の発症率と位置がプラーク形成に及ぼす影響を調査し、その血流力学的機序を解明することである。
  • 様々な狭窄程度および狭窄位置のモデルを構築し、多相流数値シミュレーションを用いて、壁面せん断応力（WSS）、血流速度、赤血球体積分率（RBC volume fraction）などの指標を評価した。
  • 狭窄部位およびその下流では、血流速度やWSS、RBC体積分率が狭窄の重症度とともに増加し、特に70%狭窄のV4部ではRBC体積分率が正常時の1.08倍となり、下流域においては乱流や逆流が生じて複雑な分布を示した。
  • これらの結果より、狭窄部およびその下流の狭小・逆流領域では低WSSかつ高RBC体積分率が観察され、これがプラークの拡大や崩壊リスクの増大要因となることが示唆された。

(116) Miyata [6]

📕 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: 6
    • FWCI: 1.003
    • Citation Percentile: 80.52

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💬 AI 翻訳タイトル

分岐角および流入係数の差異を用いた中大脳動脈分岐部動脈瘤の増大予測

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、中大脳動脈（MCA）分岐部動脈瘤（IA）における形態学的特徴および血行動態環境が動脈瘤の増大に与える影響を長期的に検討することである。
  • 2011年から2019年にかけて2年以上の経過観察を受けたMCA M1-2分岐性瘤102例のうち、成長例（イベント群）と非成長例（対照群）について動脈瘤形態パラメータと血行動態パラメータ（特にaneurysmal inflow rate coefficient: AIRC）を統計的に比較し、両者の関連性も評価した。
  • 解析の結果、患者年齢とAIRCはMCA動脈瘤の成長を予測する有意な独立因子であり、AIRCは鋭角な分岐角と流入角、およびM1・M2動脈間の広い傾斜角と強く相関していた。
  • AIRCはMCA動脈瘤の増大予測における重要な指標であり、特定の分岐構造を有する動脈瘤は増大および破裂リスクが高いと結論づけられる。

(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

脳血管攣縮時のウィリス動脈輪における一次側副路活性化の患者固有型数値流体力学的研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、くも膜下出血後に生じる脳血管攣縮時におけるウィリス動脈輪（Circle of Willis, CoW）の一次側副路（primary collateral pathways）活性化を、患者ごとの数値流体力学（CFD）シミュレーションにより新たに解析することである。
  • 方法として、コンピュータ断層撮影血管造影（CTA）による血管形状のセグメンテーション、および経頭蓋ドプラ超音波（TCD）による血流速度測定値を境界条件として用い、ベイズ解析を用いて血管径や血流速度の測定誤差を考慮した最適なパラメータセットを導出しこれをCFDシミュレーションに適用した。
  • 最適化されたパラメータセットのもとで得られた血管径、速度、流量は文献値内に収まり、また、パッシブスカラー輸送により仮想的に作成した血管造影（virtual angiograms）は臨床的血管造影と高い一致を示した。
  • 感度解析では、入口および出口の流量変化に対する側副循環流量の変化を定量化し、本手法は今後、脳血管攣縮の部位・重症度、ウィリス動脈輪の個体差、および側副路活性化の関係を患者群で検討するための有用な解析技術となることが示唆された。

(118) Yang [9]

📕 書誌情報

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

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

J Neurointerv Surg, 2023 Nov

💬 AI 翻訳タイトル

人工ニューラルネットワークに基づく脳内動脈瘤および破裂リスク予測のための新規形態パラメータ

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳内動脈瘤の不整形を定量的に記述できる新しい形態パラメータを提案し、その破裂リスク予測への有用性を評価することである。
  • 後ろ向き研究として、125例の脳内動脈瘤（未破裂80例・破裂45例）に対し、従来の形態パラメータと新規形態パラメータ（慣性モーメント mass moment of inertia）、さらに計算流体力学および流体-構造連成解析を用いた力学的パラメータ（壁面せん断応力、ひずみ）を算出し、各パラメータを用いて人工ニューラルネットワークで破裂リスク予測を行った。
  • その結果、全ての慣性モーメント成分（Ixx, Iyy, Izz）は破裂例において有意に高値を示し（Ixx, Iyy, Izzのp値はそれぞれ0.032、0.047、0.039）、また、従来パラメータおよび慣性モーメントを組み合わせた場合に最も高い破裂リスク予測性能（感度96.3%、特異度85.7%、AUC 0.921）が得られた。
  • 以上より、慣性モーメントは動脈瘤の不整形および破裂リスク評価に有用なパラメータであり、本研究の新たなアプローチは臨床医によるより的確な破裂リスク予測に寄与する可能性が示唆される。

(119) Tian [11]

📕 書誌情報

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

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

Stroke Vasc Neurol, 2023 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

従来の血管リスク因子および脳血行動態を用いた症候性頭蓋内動脈硬化性疾患におけるリスク層別化

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、従来の血管リスク因子および脳血行動態指標を基に、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を予測するノモグラムを開発・比較することである。
  • 対象はCT血管造影（CTA）により50～99％のsICASと診断された患者であり、リスク因子収集、狭窄重症度の二分化、およびCFD解析による通過圧比・壁面せん断応力比の定量化が行われた。
  • D2H2Aノモグラム（糖尿病、脂質異常症、脳血行動態異常、高血圧、年齢50歳以上を含む）は良好なキャリブレーションと識別能（C統計量 0.73、95%CI 0.60–0.85）を示し、従来因子のみや狭窄重症度を加えたモデルと比較してリスク再分類や意思決定曲線解析でより高い性能を示した。
  • D2H2Aノモグラムは、CFDモデルを用いて評価したsICASの血行動態的重要性を加味し、最適治療下にあるsICAS患者における脳卒中再発リスク層別化の有用なツールとなり得る。

(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

体外式機械循環補助システム用流体力学的浮上遠心血液ポンプのリーク流れの数値解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、インペラとケーシング壁の接触を防止しつつ、ポンプ内の血栓形成予防に十分な洗浄（washout）を可能とする新しい流体軸受（hydrodynamic bearing）を備えた耐久性遠心ポンプのリーク流れ特性を数値解析により明らかにすることである。
  • 本ポンプの軸受部はインペラ両側に設けられた二重環状流路（dual annular paths）から構成されており、そのギャップ部分からのリーク流れおよびポンプ効率・生体適合性への影響を評価するため、回転数3000〜5000 rpmおよび流量1.0〜9.0 L/minの条件下で計算流体力学（CFD）解析を行った。
  • その結果、リーク流れ量はポンプの圧力ヘッド増加とともに線形に増大し、全流量に対するリーク流れの割合は2.0〜27.3％、ケーシング底部の平均壁せん断応力は10.6〜40.9 Paの範囲であった。
  • これらの知見より、流体力学的に浮上するインペラを備えた遠心ポンプにおいて、リーク流れは洗浄流の促進による抗血栓性の向上に寄与するとともに、一定の水力エネルギー損失も生じることが示唆された。

(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血管撮影による未破裂脳動脈瘤の血行動態および形態評価：比較的計算流体力学研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、未破裂脳動脈瘤（intracranial aneurysms, IAs）の三次元形態および血行動態評価における、非造影サイレントMR血管撮影（silent MR angiography, silent MRA）の信頼性を検討することである。
  • 対象は、silent MRAおよび三次元回転血管撮影（3D rotational angiography, 3DRA）の両方を施行した19例23病変であり、全症例で患者特異的三次元再構築画像を用いた計算流体力学（computational fluid dynamics, CFD）解析を行い、両画像モデルの形態および血行動態を比較した。
  • silent MRAモデルは、最大および垂直高さ、動脈瘤表面積、動脈瘤体積（いずれもp<0.05）が3DRAよりも有意に小さい結果を示したが、形態パラメータの相関解析およびモデル比較により、両モデルの幾何学的特徴は全体的に良好な一致を示し、さらにnormalized wall shear stress（NWSS）、low shear area（LSA）、inflow concentration index（ICI）、normalized aneurysm velocity（NAV）において強い相関が認められた。
  • 以上より、silent MRAによる脳動脈瘤の形態および血行動態評価は3DRAに匹敵し、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よりも優れていることが示唆された。

(122) Romero Bhathal [6]

📕 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モデリング：患者固有の現実的多孔質モデルアプローチ

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、コイル塞栓術後の脳動脈瘤内における血流を、患者固有の多孔質モデルを用いて現実的に評価することである。
  • 本研究では、3D X線シンクロトロン画像に基づき、2名の脳動脈瘤ファントム内部のコイルの多孔度（porosity）不均一性を定量化し、さらにこれらの画像から多孔質モデルで用いる透過率（permeability）および慣性係数（inertial factor）を算出した。
  • コイルの多孔度不均一性を考慮した新たな均質多孔質モデル（porous crowns model）を提案し、その妥当性をコイル解像（coil-resolved）シミュレーションとの比較により検証した結果、本モデルは動脈瘤壁近傍の強い多孔度勾配を適切に捉え、平均流速もコイル解像モデルと同等であった。
  • 本研究のporous crowns modelは、コイル塞栓後脳動脈瘤内における平均血流の詳細な記述を可能とし、血流解析の精度向上に大きく貢献する。

(123) Mandrycky [4]

📕 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

工学的脳動脈瘤における曲率誘導性血流パターンに対する血管内皮細胞応答

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤における母血管の曲率によって誘導される血流パターンが血管内皮細胞（endothelial cells: EC）の応答に与える影響を明らかにすることである。
  • 方法として、解剖学的スケールの動脈瘤モデルを作製し、生理学的に適切な血流条件下で内皮細胞のルミナル培養を行い、曲率により生じる血流に対する内皮細胞応答を比較した。
  • 結果として、母血管の曲率により誘導される血流パターンは、壁せん断応力（wall shear stress: WSS）および壁せん断応力勾配（wall shear stress gradient: WSSG）に変化をもたらし、それが細胞形態や細胞内タンパク質の局在に差異を生じさせることが示された。
  • 本研究は、工学的に細胞化された動脈瘤モデルを用いることで、計算流体力学（CFD）と基礎的な血管内皮生物学との橋渡しを可能にし、疾患進展メカニズムの解明に寄与することを示唆する。

(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

  • PubMed

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  • OpenCitations

💬 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効果向上

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、心肺バイパス（CPB）流量の変化と組み合わせたトレンデレンブルグ体位（Trendelenburg position, TP）の有効性を、脳領域へのガス塞栓移動防止の観点から検証することである。
  • 患者固有の大動脈モデルを用いた計算流体力学（CFD）シミュレーションおよび大動脈ファントム流体実験を組み合わせ、異なるCPB流量（2 L/minおよび5 L/min）及び体位（仰臥位およびTP）下で、大動脈弓分枝動脈（AABA）に到達するガス塞栓数および塞栓負荷を比較した。
  • CFD解析および実験の結果、5 L/minの高流量下ではTPでの0.1 mmガス塞栓のAABA流入量が最小となり、逆に2 L/minの低流量下ではより多くのガス塞栓が高所領域に捕捉されること、また高流量はAABAからの塞栓除去を促進することが示された。
  • これらの知見は、CPB流量操作によりTPの塞栓除去効率を高めうること、および塞栓挙動予測や脱気手技改善に資する新たな知見を提供するものである。

(125) Rigatelli [11]

📕 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(Patent Foramen Ovale, PFO)の指標としての血液残留時間の増加

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、卵円孔開存(PFO)患者の左心房血液滞留時間(residence time, Rt)を、正常洞調律(sinus rhythm, SR)および心房細動(atrial fibrillation, AF)患者と比較することである。
  • 患者固有の三次元計算流体力学(computational fluid dynamics, CFD)解析を用いて、心拍同期CTおよび経胸壁心エコー(transthoracic echocardiography, TTE)から左心房(Left Atrium, LA)血流モデルを作成し、全90例(健常者30例、PFO患者30例、PFOを有さないAF患者30例)を解析対象とした。
  • PFO患者は健常者と比較して平均Rt値が有意に高く(2.65±0.2秒 vs 1.5±0.2秒) 、またAF患者はPFO患者よりもさらに高いRtを示した(2.9±0.3秒 vs 2.3±0.2秒)。
  • PFO患者で磁気共鳴画像法(magnetic resonance imaging, MRI)にて脳病変を認めた群は、非認めた群と比べRtが高値であり、LAでの平均Rt値の増加はPFOと潜因性脳梗塞(cryptogenic stroke)との病態生理的関連の一端を示し、高リスクPFOの指標となる可能性が示唆された。

(126) Fu [8]

📕 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

流入角度は側壁性脳動脈瘤の形態、血行動態および炎症に影響を与える

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳内側壁性および分岐部動脈瘤における流入角度と形態、血行動態、炎症との関連を検討することである。
  • 方法として、未破裂側壁性動脈瘤59例および未破裂分岐部動脈瘤17例の計62名の患者に対し、TOF-MRA、4D-flow MRI、T1-VISTAを用いて流入角度、血流動態指標（平均および最大流入速度・血流量、平均壁せん断応力（WSS））および動脈瘤壁増強（AWE）グレードを評価した。
  • その結果、側壁性動脈瘤においては、動脈瘤サイズ、WSSの低下、AWEグレードの上昇が有意に大きい流入角度と相関し、WSSおよびAWEグレードには流入角度の違いによる有意差が認められたが、分岐部動脈瘤ではこれらの関連は認められなかった。
  • 結論として、側壁性動脈瘤における流入角度の増大は、形態や血行動態、炎症性変化への影響を及ぼすことが示され、本研究は動脈瘤の病態理解および治療方針決定に学術的貢献を果たしている。

(127) Chen [6]

📕 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: 6
    • FWCI: 0.314
    • Citation Percentile: 99.93 🌟

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

LVIS支援コイリング治療後に再発した椎骨動脈解離性動脈瘤に対するパイプラインデバイス留置時のCFD解析：症例報告および文献レビュー

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、椎骨動脈解離性動脈瘤（VADA）の再発におけるヘモダイナミクス（血行力学）の役割を検討することである。
  • 症例は、LVIS（Low-profile Visualized Intraluminal Support）支援コイリングで治療された破裂VADAに対し、再発後にPipeline Embolization Device（PED）を留置し、6時点のシリアル画像を用いた有限要素解析および数値流体力学（CFD: Computational Fluid Dynamics）シミュレーションを実施した。
  • 解析の結果、コイリング治療後も壁面せん断応力（WSS: Wall Shear Stress）が十分に抑制されず、7か月後に瘤の再発が認められたが、PED留置後は瘤頸部のWSSおよび流入速度が有意に低下し、3か月後には瘤の縮小と血流の減少、27か月後には安定が確認された。
  • 本症例研究は、特に後下小脳動脈（PICA: posterior inferior cerebellar artery）近傍の親動脈瘤頸部における高WSSおよび高流入速度の不十分な抑制が動脈瘤再発と関連しうることを示唆する。

(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: 0.501
    • Citation Percentile: 80.52

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

娘瘤を伴う前方循環脳動脈瘤の血行動態：血流場の多方向性の解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、娘瘤を伴う前方循環脳内未破裂動脈瘤（intracranial aneurysm; IA）における血流場の多方向性が破裂リスクに及ぼす影響を検討することである。
  • 本研究では、12例の患者特異的な前方循環未破裂IAに対し、Nektar++（スペクトル/hp要素法フレームワーク）を用いてCFDシミュレーションを実施し、時間平均壁面せん断応力（TAWSS）、振動性せん断指数（OSI）、相対滞留時間（RRT）、および時間平均クロスフロー指数（TACFI）を算出した。
  • シミュレーションの結果、多くの血管モデルにおいて、娘瘤部を中心として低値かつ大きく変動するWSSおよび複雑な嚢内流れパターンが形成され、RRTやTACFIの分布からも多方向性の乱れた血流場の存在が明らかとなった。
  • これらの知見は、娘瘤を伴うIAが多方向性の乱れた血流場と関連し、破裂リスクが高まる可能性を支持するものであり、学術的に新たな血行動態指標を提示する点で重要な意義を有する。

(129) Yang [26] ⭐

📕 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)を用いた脳動脈瘤破裂リスク予測の手法

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、血行力学的パラメータに基づく新規ディープラーニングモデルを用いて、脳動脈瘤の破裂リスク予測手法を提案することである。
  • 方法として、計算流体力学および流体-構造連成解析により求めた血行力学的パラメータ（壁面せん断応力（WSS）およびひずみ（strain））を画像化し、データ増強手法を駆使して約53,000枚の学習用画像を生成し、CNNモデルにより解析を行った。
  • その結果、WSSおよびstrainの組み合わせ画像を用いて学習したCNNは、受信者動作特性曲線（ROC）の曲線下面積（AUC）が0.883、感度0.81、特異度0.82と高い予測精度を示した。
  • 結論として、WSSとstrainを含む血行力学的要素を用いた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唆された。

(130) Zhang [10]

📕 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デバイス留置後の脳動脈瘤内コイル塞栓術の実施方法：血行動態的観点からの検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、Pipeline embolization device（PED）留置後の脳動脈瘤内コイル塞栓術における最適なコイルの充填率（packing density）を血行動態的観点から明らかにすることである。
  • 患者固有の脳動脈瘤モデルを用い、有限要素解析（finite element analysis）と計算流体力学（computational fluid dynamics, CFD）を組み合わせて、PEDおよび全コイル留置後の血流速度の変化とコイル充填率の関係を解析した。
  • PED留置後、瘤内血流速度は有意に低下し（15.3から10.0 cm/s、p<0.001）、1本目のコイル留置でさらに有意な減少（10.0から5.3 cm/s、p<0.001）が認められたが、2本目以降のコイルによる血流速度低下の効果は有意に減弱し、平均充填率7.06%で頭打ちとなった。
  • 補助的コイリング（adjunct coiling）はPED治療後の瘤内血行動態を改善するが、充填密度が平均7.06%または2本目のコイル留置後には、さらなる密なパッキングは血行動態上の追加効果をもたらさないことが示された。