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脳 CFD血流解析 学術文献調査 PubMed 2024

  • 『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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    • 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：2024-01-01 - 2024-12-31
    • 要約用 AI/LLM：gpt-4.1-2025-04-14 (OpenAI, 2025-04)
    • データ更新日：2025-07-07

(001) Caddy

📕 書誌情報

Retinal and cerebral hemodynamics redistribute to favor thermoregulation in response to passive environmental heating and heated exercise in humans.

Harrison T Caddy, Jesse L Criddle, Kristanti W Wigati, Howard H Carter, Lachlan J Kelsey, Alla Soloshenko, William H Morgan, Barry J Doyle, Daniel J Green

Temperature (Austin), 2025

  • Keywords: Environmental heat, cerebrovascular, computational fluid dynamics, exercise, hemodynamics, retina, simulation

  • DOI: 10.1080/23328940.2024.2411771

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💬 AI 翻訳タイトル

受動的環境加熱および加熱運動応答時の網膜および脳循環動態は体温調節を優先して再分配される

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、実際的な環境下における受動的加熱（passive heating: PH）および加熱運動（heated exercise: HE）が脳、皮膚および網膜の血管応答に与える影響を、生理学的評価と計算流体力学（CFD）モデリングを組み合わせて検討することである。
  • 若年健常被験者（n=12）に対し、制御気候下（50分間、40°C、相対湿度50%、直立姿勢維持）でPHおよびHEを施行し、重複超音波法およびOCTアンジオグラフィを用いて主要脈管（CCA, ICA, CRA）および皮膚微小血管の血流応答を測定し、さらにCFDシミュレーションにより網膜三次元血行動態（流量・圧・壁せん断応力）を解析した。
  • PHでは体温および皮膚微小循環血流が増加し、網膜中心動脈（CRA）微小血流が減少したが、内頸動脈（ICA）血流は変化しなかった。HEではこれらの変化がより顕著となり、総頸動脈（CCA）血流が増加しCRA血流がさらに減少、ICA血流は不変、加えて主要脈管および微小循環領域それぞれに有意な血流分布の違いが認められた。
  • シミュレーションからは、HE後に壁せん断応力（WSS）と管腔圧が全体的に低下することが示され、実践的な熱負荷条件下では、異なる主要脈管および微小循環領域で異なる血流応答がみられ、全身的な体温調節効果が優先されつつ脳内血流分布の再分配が生じることが示唆された。

(002) Kanebayashi

📕 書誌情報

Effect of VER on Blood Flow Velocity in Intracranial Aneurysms Treated by Coil Embolization using CFD.

Haruki Kanebayashi, Soichiro Fujimura, Kazunori Masuda, Kostadin Karagiozov, Hiroyuki Takao, Toshihiro Ishibashi, Yuichi Murayama, Makoto Yamamoto

Annu Int Conf IEEE Eng Med Biol Soc, 2024 Jul

💬 AI 翻訳タイトル

CFDを用いたコイル塞栓術後の脳内動脈瘤における血流速度に対するVERの影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、コイル塞栓術後の脳内動脈瘤において、コイルの容量塞栓率（volume embolization rate: VER）がヘモダイナミクスに与える影響を多様な患者集団でCFD（computational fluid dynamics）解析を用いて評価することである。
  • 方法として、31例の脳底動脈分岐部動脈瘤に対してコイル塞栓術を行い、ポーラスメディアモデル（porous media model）を用いて5%から40%まで5%刻みでシミュレーション上のVERを変化させてCFD解析を実施した。
  • コイル塞栓による動脈瘤内血流速度低下率（reduction ratio of velocity: RRV）は、VERの増加に伴い単調に増加し、特に90%到達までは急激に上昇する傾向が認められた。
  • 多くの症例ではVER 20–25%で90% RRVが得られたが、後大脳動脈（PCA）径の大きい症例ではさらに高いVERが必要であり、解剖学的特徴によるVER設定の重要性が示唆された。

(003) Satoh

📕 書誌情報

Hemodynamic Evaluation of Residual Cavity Growth in a Basilar-Tip Cerebral Aneurysm Post-coiling Using Silent Magnetic Resonance Angiography (MRA): A Case Report.

Toru Satoh, Megumi Sasaki, Kana Murakami, Yudai Abe

Cureus, 2024 Dec

  • Keywords: aneurysm coiling, fluid dynamics, intracranial aneurysm/therapy, magnetic resonance angiography (mra), remnants

  • DOI: 10.7759/cureus.75585

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💬 AI 翻訳タイトル

サイレント磁気共鳴血管撮影（MRA）を用いたコイル塞栓術後バジラートップ脳動脈瘤における残存腔拡大の血行動態評価：症例報告

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、バジラートップ脳動脈瘤のコイル塞栓術後に形成される残存腔（RC）の血行動態的成因と拡大機序を明らかにすることである。
  • 本症例では、造影剤と金属アーチファクトの影響を受けないサイレントMRAと数値流体力学（CFD）解析を連続的に実施し、RC拡大に寄与する血行動態因子を検討した。
  • コイル圧縮は瘤頸部への主流衝突（flow impingement）によって新生内皮面に生じ、RCの垂直的成長に寄与した一方、RC遠位部では主流から分離した二次流による流速停滞、壁脆弱化、水平的拡大が認められた。
  • 本報告により、分離二次流がRC拡大および瘤壁脆弱化に寄与する学術的知見が強調され、サイレントMRAを用いたCFD解析の有用性が脳動脈瘤塞栓後管理において示された。

(004) Iorio

📕 書誌情報

Fluid flow and amyloid transport and aggregation in the brain interstitial space.

Antonio Iorio, Simone Melchionna, Philippe Derreumaux, Fabio Sterpone

PNAS Nexus, 2025 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

脳間質空間における流体流動とアミロイド輸送・凝集

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、アルツハイマー病発症の指標であるアミロイドタンパク質の脳間質空間（interstitial space, ISS）における凝集を引き起こすプロセスと、廃棄物の除去メカニズムを解明することである。
  • 本研究では、計算流体力学（computational fluid dynamics）と分子動力学（molecular dynamics）の手法を組み合わせ、ISS内の流体流動およびタンパク質輸送の役割を解析した。
  • その結果、アミロイドβ蛋白質のクリアランスには拡散が主要な機序であるのに対し、巨大なアミロイドβ凝集体や細胞外小胞などのより大きな分子体の輸送には流体の移流（advection）が寄与することが明らかとなった。
  • また、脳ISSの不規則な構造環境下においても、流体の流動や溶媒-溶質相互作用がアミロイドβの凝集を全経路で促進することを示し、本知見はISS中に作用する治療抗体などの開発における基礎的な知見となる。

(005) Ma [1]

📕 書誌情報

Quantitative hemodynamics of draining veins in brain arteriovenous malformation: a preliminary study based on computational fluid dynamics.

Long Ma, Yu Chen, Pingting Chen, Li Ma, Debin Yan, Ruinan Li, Zhipeng Li, Haibin Zhang, Heze Han, Kexin Yuan, Runting Li, Fa Lin, Yuanli Zhao, Xiaolin Chen

Front Neurol, 2024

  • Keywords: angioarchitecture, arteriovenous malformation, computational fluid dynamics, hemodynamic, pressure, wall shear stress

  • DOI: 10.3389/fneur.2024.1474857

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💬 AI 翻訳タイトル

脳動静脈奇形（AVM）排出静脈における定量的血行動態：計算流体力学（CFD）に基づく予備的研究

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳動静脈奇形（AVM）の排出静脈における定量的血行動態と破裂との関係を、計算流体力学（CFD）を用いて予備的に検討することを目的とした。
  • CTA（コンピュータ断層血管造影）に基づいた定常状態CFDモデルからAVM排出静脈の定量的血行動態指標を算出し、破裂群と未破裂群の形態学的および血行動態パラメータを比較した。
  • 結果として、排出静脈の形態学的指標には両群で有意差が認められなかったが、破裂AVMでは排出静脈内圧と後方セグメントでの壁せん断応力（WSS）、および高流速セグメントの頻度が有意に高かった。
  • これらの知見は、排出静脈の血行動態的特性がAVM破裂に寄与する可能性を示し、特に後方セグメントの指標が臨床的な破裂リスク評価に有用であることを示唆した。

(006) Guo

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Multimodal monitoring of cerebral perfusion in carotid endarterectomy patients: a computational fluid dynamics study.

Lei Guo, Jun Zhang, Kai Lv, Xiong Li, Meiling Guo, Chunling Li

Front Neurol, 2024

  • Keywords: carotid artery stenosis, carotid endarterectomy, cerebral hyperperfusion, computational fluid dynamics, multimodal monitoring

  • DOI: 10.3389/fneur.2024.1455401

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💬 AI 翻訳タイトル

頸動脈内膜剥離術患者における脳灌流のマルチモーダルモニタリング：数値流体力学的解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頸動脈内膜剥離術（CEA）患者における術後脳灌流変化およびその影響因子を、脳区域酸素飽和度（rSO2）、頸動脈超音波（CU）、コンピュータ断層血管撮影（CTA）、コンピュータ断層灌流画像（CTP）、および数値流体力学（CFD）評価を統合したマルチモーダルモニタリングによって評価することである。
  • 内頸動脈（ICA）狭窄のCEA施行患者を対象に前向きコホート研究を実施し、術前後にCU、CTA、CTP、rSO2による評価と、CFDによる血流動態指標（総圧[TP]、壁せん断応力[WSS]、壁せん断応力比[WSSR]、病変通過圧比[PR]）の計測を行った。
  • Pearson相関解析および多変量ロジスティック回帰により、脳灌流変化とそのリスク因子を同定し、マルチモーダルと単一モダリティによる術後脳過灌流（CH）予測能力をROC曲線で比較したところ、CFD指標を含むマルチモーダルモニタリングの方が高い感度・特異度を示した。
  • CFDを活用したマルチモーダルモニタリングはCEA患者の脳灌流変化およびCHリスク因子の同定に有効であり、単一モダリティよりも高い予測精度を示したが、その臨床的有用性にはさらなる検証が必要である。

(007) Faryami

📕 書誌情報

Recapitulation of physiologic and pathophysiologic pulsatile CSF flow in purpose-built high-throughput hydrocephalus bioreactors.

Ahmad Faryami, Adam Menkara, Shaheer Ajaz, Christopher Roberts, Ryan Jaroudi, Blake Gura, Tala Hussini, Carolyn A Harris

Fluids Barriers CNS, 2024 Dec 19

  • Keywords: Benchtop model., Bioreactor chamber, CSF amplitude, CSF dynamics, Cerebrospinal fluid flow pattern, Hydrocephalus, In vitro modeling, Microfluidic, Pump

  • DOI: 10.1186/s12987-024-00600-1

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💬 AI 翻訳タイトル

水頭症バイオリアクターにおける生理学的および病態生理学的脈動脳脊髄液（CSF）流動の再現

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、水頭症治療に用いられる心室カテーテルに関連する臨床的脳脊髄液（CSF）流動パターンを模倣可能な自動化in vitroモデル（AIMS）の開発と評価である。
  • AIMSは、生理学的および病態生理学的CSF流動のパターン（脈動振幅、脈動率、バルク流量を含む）を高スループットで再現する目的で設計され、複数種類のチャンバー構成と臨床測定値に基づき検証された。
  • CFD（Computational Fluid Dynamics）による内部流れの可視化およびパラメトリック解析を実施し、すべてのチャンバータイプで臨床的CSF流動パターンが忠実に再現されたこと、ならびに他チャネルとの干渉のない独立したバルク流再現が確認された。
  • 本自動化in vitroシステムは、CSF－免疫細胞－シャントデバイス間相互作用を臨床的に関連する流動条件下で直接解析可能な有望なプラットフォームを提供し、今後、水頭症シャント関連合併症の理解と治療最適化に寄与すると期待される。

(008) Liu

📕 書誌情報

Near-Wall Slow Flow Contributes to Wall Enhancement of Middle Cerebral Artery Bifurcation Aneurysms on Vessel Wall MRI.

Linfeng Liu, Zhuhao Li, Weiping Xiao, Yibing Yang, Yan Yan, Lu Bai, Lingzhi Quan, Tiewei Qi, Feng Liang

Diagnostics (Basel), 2024 Dec 03

  • Keywords: aneurysm wall enhancement, aspect ratio, middle cerebral artery bifurcation aneurysms, near-wall slow flow, silicone models

  • DOI: 10.3390/diagnostics14232722

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💬 AI 翻訳タイトル

中大脳動脈分岐部動脈瘤の血管壁MRIにおける血管壁増強への近壁部低速血流の寄与

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、中大脳動脈（MCA）分岐部動脈瘤の血管壁MRI（VW-MRI）における動脈瘤壁増強（AWE）の形態学的関連血行動態メカニズムを解明することである。
  • 非破裂性MCA分岐部動脈瘤患者を対象にVW-MRIを実施し、後ろ向き解析の結果に基づきシリコーンモデルを用いてさまざまな入口流速下でVW-MRIおよび数値流体力学（CFD）解析を行った。
  • ロジスティック回帰解析の結果、アスペクト比（AR）の増加がAWEと有意に関連し、高AR群では動脈瘤内の血流速度および壁せん断応力が低く、低流速領域の割合および壁増強値が高かった。
  • CFD解析により、壁近傍増強指数と低速度領域比率の間に中等度の正の相関が認められ、高ARは近壁部低速血流により動脈瘤壁の増強を促進する可能性が示唆された。

(009) Vikström

📕 書誌情報

Non-invasive assessment of cerebral perfusion pressure: Applied towards preoperative planning of aortic arch surgery with selective antegrade cerebral perfusion.

Axel Vikström, Anders Eklund, Martha Johannesdottir, Anders Wåhlin, Laleh Zarrinkoob, Jan Malm, Micael Appelblad, Jan Hellström, Petter Holmlund

J Biomech, 2025 Jan

  • Keywords: 4D flow MRI, Aortic arch surgery, Cerebral perfusion pressure, Computational fluid dynamics, Selective antegrade cerebral perfusion

  • DOI: 10.1016/j.jbiomech.2024.112459

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💬 AI 翻訳タイトル

非侵襲的脳灌流圧評価法：選択的順行性脳灌流を用いた大動脈弓手術の術前計画への応用

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、選択的順行性脳灌流（SACP）中の脳灌流圧（CPP）を予測する新規手法を開発し、どちらのSACPアプローチ（両側bSACPまたは片側uSACP）が適切かを術前に特定するための臨床支援を目指すことである。
  • 方法として、対象となる患者5例を術前にCTA（computed tomography angiography）および4D flow MRIで評価し、患者固有の動脈解剖構造と血流を取得した後、それらのデータを基に計算流体力学（CFD）シミュレーションにより血管抵抗を推定した。
  • 推定した血管抵抗と手術中のSACPの圧・流量設定をモデルの境界条件に適用することで、SACP中の対側CPPを予測し、予測値と実際の術中測定値を比較した結果、uSACPでは中央値誤差2.4（-0.2～18.0）mmHg、bSACPでは0.8（-3.3～5.4）mmHgであり、特に側副動脈径が予測感度に大きく影響した。
  • 本研究は、SACPにおけるCPP予測の実現可能性を示すものであり、精度の高いモデリングに必要な重要な特徴についても明らかにしている。

(010) Rezaeitaleshmahalleh

📕 書誌情報

Developing a nearly automated open-source pipeline for conducting computational fluid dynamics simulations in anterior brain vasculature: a feasibility study.

Mostafa Rezaeitaleshmahalleh, Nan Mu, Zonghan Lyu, Joseph Gemmete, Aditya Pandey, Jingfeng Jiang

Sci Rep, 2024 Dec 04

💬 AI 翻訳タイトル

前脳循環における計算流体力学（CFD）シミュレーションのための準自動オープンソースパイプラインの開発：実現可能性の検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、前脳動脈領域の計算流体力学（CFD）シミュレーションを効率化するため、複数のオープンソースソフトウェアを統合した準自動パイプラインを開発・評価することにある。
  • 18症例の医用アンギオグラフィーデータを用い、独自開発のディープラーニング（DL）画像セグメンテーションモデル（ARU-Net）とVascular Modeling Toolkit (VMTK)、さらにメッシュ生成ツールTetGenを組み合わせ、血管モデルの作成とCFDメッシュ化をほぼ自動で実施した。
  • 結果として、DLベースセグメンテーションは手動セグメンテーションと高い一致を示し、形態学的パラメータでは優れたピアソン相関係数（PCC）および低い相対差（RD: 3～10%）が認められ、算出した血行動態変数（流速情報およびWSS関連指標）でも良好から優秀な信頼性（ICC: 0.85-0.95）が得られた。
  • 以上より、本パイプラインによる自動化されたワークフローは、ユーザーの手作業への依存を最小化しつつ、従来の手動CFDプロトコルと整合した結果を迅速に生成できることから、血管疾患の臨床応用において高い有用性が示唆された。

(011) Zhai

📕 書誌情報

Discriminators of Paraclinoid Aneurysm Rupture Based On Morphological Computer-Assisted Semiautomated Measurement (CASAM) and Hemodynamic Analysis.

Xiaodong Zhai, Sishi Xiang, Jiewen Geng, Peng Hu, Chuan He, Guilin Li, Jingwei Li, Liming Zhang, Wei Yang, Hongqi Zhang

Clin Neuroradiol, 2025 Jun

💬 AI 翻訳タイトル

形態学的コンピュータ支援半自動測定（CASAM）および血行動態解析に基づく傍クリノイド動脈瘤破裂の判別因子

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、形態学的コンピュータ支援半自動測定（CASAM）および血行動態解析を用いて、傍クリノイド動脈瘤の破裂リスク因子を特定することである。
  • 中国頭蓋内動脈瘤プロジェクト（CIAP）データベースより抽出された304例（未破裂285例、破裂19例）の傍クリノイド動脈瘤の臨床、人口統計学的および放射線学的データを基に、CASAMによる形態学的指標の定量解析および数値流体力学（CFD）による血行動態シミュレーションを実施し、回帰分析により独立した破裂リスク因子を探索した。
  • 単変量解析では、破裂動脈瘤は未破裂例と比較して undulation index（UI）および nonsphericity index（NSI）が有意に高く、前方定位の動脈瘤は側方定位に比して破裂頻度が有意に高かった。
  • 多変量ロジスティック回帰解析の結果、UIの増大および低剪断応力領域（LSA）の拡大が独立した破裂リスク因子であり、これらの知見は今後より精緻な破裂予測モデルの構築および最適な臨床管理に資する可能性が示された。

(012) Eguzkitza

📕 書誌情報

Performance Assessment of an Electrostatic Filter-Diverter Stent Cerebrovascular Protection Device: Evaluation of a Range of Potential Electrostatic Fields Focusing on Small Particles.

Beatriz Eguzkitza, José A Navia, Guillaume Houzeaux, Constantine Butakoff, Mariano Vázquez

Bioengineering (Basel), 2024 Nov 08

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

  • DOI: 10.3390/bioengineering11111127

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💬 AI 翻訳タイトル

静電フィルタ・ダイバーターステント脳血管保護デバイスの性能評価：小粒子に着目した様々な静電場の評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、無症候性脳梗塞（silent brain infarction, SBI）リスクの軽減を目指した新規静電フィルタ・ダイバーターステント脳血管保護デバイスの設計および解析を通し、高齢者や心房細動（atrial fibrillation, AF）患者、経カテーテル大動脈弁留置術（TAVI）施行患者における塞栓予防効果を評価することである。
  • 方法として、数値流体力学（computational fluid dynamics, CFD）およびラグランジュ粒子追跡法を用い、複数のデバイス形状パラメータや静電荷条件下での血流および粒子挙動を模擬した。
  • 解析の結果、最適化されたデバイスの導入によって、弁間スペースより大きな粒子は機械的に遮断され、またストラット表面の陰性帯電によりより小さな粒子も静電反発により効果的に除去され、全体として健康者モデルおよび疾患モデルでそれぞれ平均62.6%、51.2%粒子侵入抑制が認められた。
  • 結論として、本デバイスは抗凝固薬を使用せずとも血栓の二重除去効果（機械的フィルタリングおよび静電反発）を有し、増加傾向にあるAFおよび高齢患者の脳卒中やSBI予防に有望な新規塞栓対策となる可能性が示唆された。

(013) Cabaniss

📕 書誌情報

CFD investigations of a shape-memory polymer foam-based endovascular embolization device for the treatment of intracranial aneurysms.

Tanner L Cabaniss, Ryan Bodlak, Yingtao Liu, Geoffrey P Colby, Hyowon Lee, Bradley N Bohnstedt, Rinaldo Garziera, Gerhard A Holzapfel, Chung-Hao Lee

Biomech Model Mechanobiol, 2025 Feb

  • Keywords: Cerebral aneurysms, Computational fluid dynamics, Intracranial aneurysms, Patient-specific therapeutics, Shape-memory polymers

  • DOI: 10.1007/s10237-024-01910-x

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💬 AI 翻訳タイトル

形状記憶ポリマーフォームを用いた脳動脈瘤治療用血管内塞栓デバイスのCFD解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、形状記憶ポリマーフォーム（shape-memory polymer foam, SMPf）を用いた患者個別化血管内治療デバイスの血流および対流熱移動への影響を、六例の患者固有動脈瘤形状に対して計算流体力学（CFD）解析を用いて評価することである。
  • SMPfデバイスは連続多孔質媒体としてモデル化され、流れ解析においては完全膨張状態、熱移動解析においてはさまざまな膨張度でシミュレーションが行われた。
  • 流体シミュレーションの結果、全ての動脈瘤形状において平均瘤内血流が85%以上、最大瘤内血流が45%以上減少し、これらは既存文献と比較・検証された。
  • 本研究の成果は、SMPfデバイスの設計最適化のための新規かつ実践的なフレームワークを提示し、脳動脈瘤に対する個別化した血管内塞栓療法の開発および治療成績向上に寄与する可能性が示唆された。

(014) Li

📕 書誌情報

Real-Time Surgical Planning for Cerebral Aneurysms Treated With Intrasaccular Flow Disruption Devices Based on Fast Virtual Deployment and Discrete Element Method.

Xinzhuo Li, Jiewen Geng, Yong Feng, Shengzhang Wang, Hongqi Zhang

Int J Numer Method Biomed Eng, 2024 Dec

💬 AI 翻訳タイトル

高速仮想展開および離散要素法（Discrete Element Method）に基づく脳動脈瘤に対するIntrasaccular Flow Disruptionデバイスを用いたリアルタイム手術計画支援

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、Intrasaccular Flow Disruption（IFD）デバイスを用いた脳動脈瘤治療のための革新的なリアルタイム手術計画プラットフォームを開発することである。
  • 本プラットフォームは、高速仮想展開（Fast Virtual Deployment: FVD）アルゴリズムと離散要素法（Discrete Element Method: DEM）を用いた計算流体力学（CFD）解析を組み合わせ、IFDデバイスの効率的な仮想展開と術後血行動態評価を可能にした。
  • FVDアルゴリズムは、壁面追従および曲率制御機構を適用し、理想化モデルおよび患者固有モデルシミュレーションを通して検証され、数秒でIFDデバイスの仮想展開を実現し、DEM-CFD解析結果は実験ベンチテストや従来の有限要素法（FEM）解析、血管造影データと極めてよく一致した。
  • 提案されたプラットフォームは、計算効率と解析精度の両立に著しい改善を示し、動脈瘤管理の臨床応用において実用的かつ革新的なリアルタイム手術計画支援の枠組みを提供する。

(015) Martin [1]

📕 書誌情報

Computational hemodynamic pathophysiology of internal carotid artery blister aneurysms.

Tristan Martin, Gilles El Hage, Claude Barbeau, Michel W Bojanowski

Biomed Eng Online, 2024 Nov 21

  • Keywords: Blister aneurysm, Carotid siphon, Computational fluid dynamics, Sidewall aneurysm, Wall shear stress

  • DOI: 10.1186/s12938-024-01306-z

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💬 AI 翻訳タイトル

内頸動脈ブリスター型動脈瘤の計算論的血行動態的病態生理

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、内頸動脈（ICA）ブリスター型動脈瘤の形成過程における血行動態的要因を計算流体力学（CFD）により解明することである。
  • 我々は患者画像データを用いて、タイプIおよびIIのブリスター型動脈瘤の有無によるICAモデルを構築し、動脈瘤形成前後の血流運動学的データを有限体積法シミュレーションにより取得した。
  • その結果、動脈瘤形成前の血管壁せん断応力（wall shear stress, WSS）が、将来の動脈瘤嚢発生部位の遠位側背壁で有意に上昇していた症例が4症例中2例認められ、また動脈瘤嚢形成後は近位および遠位の膨隆袋境界でWSS勾配（WSS gradient, WSSG）が有意に増加していた。
  • 本計算解析パイプラインの活用により、WSSおよびWSSGの変化がブリスター動脈瘤形成の前向き（anterograde）または後向き（retrograde）発生機序を支持する証拠となり、特に近位部の低WSSかつ高WSSGが術中観察される近位壁内血腫の進展に寄与しうることが示唆された。

(016) Benemerito [1]

📕 書誌情報

Computational fluid dynamics and shape analysis enhance aneurysm rupture risk stratification.

Ivan Benemerito, Frederick Ewbank, Andrew Narracott, Maria-Cruz Villa-Uriol, Ana Paula Narata, Umang Patel, Diederik Bulters, Alberto Marzo

Int J Comput Assist Radiol Surg, 2025 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学および形状解析による動脈瘤破裂リスク層別化の高度化

💬 AI 要約

  • 未破裂脳動脈瘤（UIA）の破裂リスクを正確に定量化することは治療方針決定のために極めて重要であり、依然として臨床上の課題である。
  • 本研究では、画像由来の計算流体力学（CFD）および形状解析から得られる特徴量を従来のPHASESスコアに組み込むことで、動脈瘤破裂状態の分類能向上を検討した。
  • 170名の患者データセットに対してCFDおよび形状解析を実施して追加特徴量を抽出し、PHASES変数と統合したロジスティック回帰モデルで評価した結果、PHASESスコア単独モデル（AUC 0.63）に比べ、CFDおよび形状解析特徴量を組み込むことでAUC 0.71へと識別能が向上した。
  • この結果より、画像ベースの流体力学的および形状特徴の導入が動脈瘤破裂状態の分類精度を高めることが示され、今後は長期的データによる臨床応用の可能性が検討されるべきである。

(017) Zhao

📕 書誌情報

A computational method to predict cerebral perfusion flow after endovascular treatment based on invasive pressure and resistance.

Xi Zhao, Li Bai, Jie He, Bin Han, Xiaotong Xu, Zhongrong Miao, Dapeng Mo

Comput Methods Programs Biomed, 2025 Jan

  • Keywords: Cerebrovascular stenosis, Computational fluid dynamics, Endovascular treatment, Microcirculatory resistance

  • DOI: 10.1016/j.cmpb.2024.108510

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💬 AI 翻訳タイトル

侵襲的圧力および抵抗に基づく血管内治療後の脳灌流血流予測のための計算手法

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、血管内治療（EVT）後の脳血管狭窄患者における術後血流予測の重要性を踏まえ、微小循環抵抗に基づいたCFDシミュレーションモデルが狭窄遠位部の血流速度・流量・圧力予測において有効かどうかを評価することである。
  • 症例ごとの頭蓋外および頭蓋内動脈モデルを再構築し、脳血管微小循環抵抗値を用いて術後の血流速度および血流量の推定を行った。
  • CFD計算と経頭蓋ドプラー（TCD）計測とを比較したところ、両者の平均血流速度および血流量にはそれぞれ強い相関（速度: r = 0.7733, 流量: r = 0.8621）ならびに一定範囲での一致が認められたが、流量の一致性は速度に比べてやや劣っていた。
  • 本計算手法は、脳血行動態変化の予測を可能とし、脳血管狭窄病変に対する治療方針の最適化に資する有用なサポートを提供する。

(018) Prochilo

📕 書誌情報

Development and Validation of a Flow-Dependent Endothelialized 3D Model of Intracranial Atherosclerotic Disease.

Grace Prochilo, Chuanlong Li, Eleni Miliotou, Russell Nakasone, Alissa Pfeffer, Charles Beaman, Naoki Kaneko, David S Liebeskind, Jason D Hinman

Transl Stroke Res, 2025 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

血流依存的内皮化三次元頭蓋内動脈硬化症モデルの開発と検証

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内動脈硬化症（ICAD）に特化した生物学的仮説の検証のために、患者個別の中大脳動脈（MCA）3次元モデルを作製し、その性能を評価することである。
  • 方法として、脳血管CTアンギオグラフィ等の神経画像から作製したMCAモデルにヒト内皮細胞による内皮化を施し、さらに血流負荷を加えてICADモデルを構築し、SAMMPRIS臨床試験の画像を用いてバリデーションを実施した。
  • 結果は、計算流体力学（CFD）による血流速度が粒子追跡による流速と強い相関を示し、狭窄度に応じて流速や内皮細胞の遺伝子発現、増殖、形態変化が認められ、特に動脈硬化関連遺伝子の発現上昇や内皮細胞サブクラスターの変化が明らかとなった。
  • 本モデルは脳循環の解剖学的特性を反映してICAD病変の詳細な解析と機序解明を可能とし、ICADに起因する脳卒中リスクが高く有効な治療法が存在しない現状において、新たな治療法開発に資する実験モデルであることが示唆された。

(019) Song [3]

📕 書誌情報

Intracranial aneurysm CTA images and 3D models dataset with clinical morphological and hemodynamic data.

Miao Song, Simin Wang, Qian Qian, Yuan Zhou, Yi Luo, Xijun Gong

Sci Data, 2024 Nov 12

💬 AI 翻訳タイトル

臨床的形態学的および血行動態的データを有する脳内動脈瘤CTA画像および3Dモデルデータセット

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳内動脈瘤の画像解析とAIによる予測研究の発展に資する高解像度CTA画像、臨床データ、3Dモデル、およびCFDに基づく血行動態パラメータを備えた包括的なデータセットを提供することである。
  • 方法として、105例の中大脳動脈(MCA)動脈瘤患者99名および健康対照44名について、CTA画像、臨床データ、CTA画像由来の動脈瘤および親動脈の3Dモデルを収集し、さらに各症例ごとに形態学的・血行動態的指標（CFD由来パラメータ）を算出した。
  • 結果として、本データセットはAIモデルの訓練および検証、ならびに血行動態研究に広く活用可能な唯一無二の公開データセットであり、CFDの専門知識を持たない研究者にも利用可能である。
  • 結論として、このデータセットは動脈瘤に関する仮説駆動型・データ駆動型研究の進展や、疾患理解の深化に寄与する学術的価値が高いものである。

(020) Ogilvy

📕 書誌情報

Exploring the hemodynamic behavior of residual aneurysms after coiling and clipping: A computational flow dynamic analysis.

Christopher S Ogilvy, Rafael Trindade Tatit, Vincenzo T R Loly, Felipe Ramirez-Velandia, João S B Lima, Carlos E Baccin

Surg Neurol Int, 2024

💬 AI 翻訳タイトル

コイル塞栓術およびクリッピング後に残存する動脈瘤の血行動態的挙動の探索：数値流体力学的解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、コイル塞栓術またはクリッピング後に残存する脳動脈瘤における血行動態パラメータを、治療前後でCFD（数値流体力学）を用いて評価することである。
  • 2015年1月から2024年1月までの連続した患者を対象とした後方視的解析を行い、DSA（デジタル・サブトラクション・アンギオグラフィ）画像を3次元再構築し、ANSYS®ソフトウェアを用いて血行動態パラメータを解析した。
  • 治療後、動脈瘤の面積と体積がそれぞれ中央値33.73％、25.3％減少し、6症例中5例で低WSS（Wall Shear Stress）領域の減少が認められたが、これは血栓形成や破裂リスクの低減を示唆するものであった。
  • しかし、いずれのWSSパラメータも同時に増加した場合は、動脈瘤壁への機械的ストレスの上昇により破裂リスクが最も高くなる可能性があり、厳重な経過観察が必要と考えられる。

(021) Satoh

📕 書誌情報

Hemodynamic analysis of a thrombosed bleb in an unruptured cerebral aneurysm.

Toru Satoh

Surg Neurol Int, 2024

  • Keywords: Aneurysmal bleb, Computational fluid dynamics, Computed tomography angiography, Thrombosis, Wall shear stress

  • DOI: 10.25259/SNI_584_2024

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💬 AI 翻訳タイトル

未破裂脳動脈瘤における血栓化ブレブの血行動態解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、未破裂脳動脈瘤のブレブ部に生じた血栓化の血行動態的要因を、計算流体力学（CFD）解析を用いて解明することである。
  • 症例は、内頚動脈―後交通動脈瘤（IC-PC aneurysm）の未破裂例で、7年間にわたりブレブ部の血栓形成とそれに伴うブレブの消失を認めた。
  • CFD解析の結果、ブレブ内の血流量および壁面せん断応力（WSSm）の低下、ブレブとドーム間のWSSm比の減少、WSSのベクトル方向（WSSv）の上昇、およびブレブネック部への離散的な流線が観察され、これらが血流の滞留と血栓形成に関連していた。
  • 本症例は、ブレブおよびブレブ消失後のドーム壁において低WSSm・高WSSv領域が認められ、これらの所見は脳動脈瘤の血栓イベント予測と臨床管理戦略の改善におけるCFD解析の有用性を示唆する。

(022) Ramirez-Velandia [2]

📕 書誌情報

Sequential Hemodynamic Analysis of Ruptured Posterior Communicating Artery Aneurysms Treated With Coil Embolization and Delayed Flow Diversion.

Felipe Ramirez-Velandia, Vincenzo T R Loly, Alejandro Enriquez-Marulanda, Michael Young, Rafael T Tatit, Arthur Cintra, Carlos E Baccin, Max Shutran, Philipp Taussky, Christopher S Ogilvy

Oper Neurosurg (Hagerstown), 2024 Nov 12

  • Keywords: Coiling, Computational flow dynamics, Flow diversion, Intracranial aneurysms, Low shear areas, Posterior communicating artery, Wall shear stress

  • DOI: 10.1227/ons.0000000000001421

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💬 AI 翻訳タイトル

コイル塞栓術および遅延的フローダイバーター留置で治療された破裂後交通動脈瘤の逐次的血行動態解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、コイル塞栓術および遅延的フローダイバーター（flow diverter: FD）留置で治療された破裂後交通動脈瘤（PComA）の介入段階における血行動態変化を解析することである。
  • デジタルサブトラクション血管造影の三次元再構成を用い、壁せん断応力（WSS）、低せん断領域（LSA）、および遠位動脈の平均流速に関する計算流体力学（CFD）シミュレーションを実施した。
  • コイル留置後、動脈瘤の体積および表面積は著明に減少し、WSSは増加したが、遅延的FD留置後には中大脳動脈（MCA）および前大脳動脈（ACA）においてWSSと平均流速のさらなる上昇が認められた。
  • 解析対象となったPComA動脈瘤ではLSAが破裂の誘因であった可能性があり、連続治療による血行動態の変化が、瘤壁および遠位脳血管の力学的状態へ重要な影響を与えることが明らかとなった。

(023) Fillingham

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Computational Fluid Dynamics of Cerebrospinal Fluid.

Patrick Fillingham, Mehmet Kurt, Swati Rane Levendovszky, Michael R Levitt

Adv Exp Med Biol, 2024

💬 AI 翻訳タイトル

脳脊髄液の計算流体力学（Computational Fluid Dynamics）

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳脊髄液（cerebrospinal fluid: CSF）流動の力学的特性が十分に理解されていない現状を踏まえ、計算流体力学（Computational Fluid Dynamics: CFD）の応用について検討することを目的とした。
  • CFDはCSF圧や流速の時空間変化を高精度で解析可能であるが、技術的・方法論的な制約により臨床応用は限定的であった。
  • 本章では、最新の医療画像技術や計算能力、機械学習の進展を背景に、患者固有の組織変位を取り入れた新規CFD法の結果を提示した。
  • これらの知見より、今後CFDシミュレーションが臨床的に有用なツールとなるための障壁と発展経路について議論し、学術的貢献を明らかにした。

(024) Sherif

📕 書誌情報

Computational Fluid Dynamic Simulations of Cerebral Aneurysms.

Camillo Sherif, Gerhard Sommer, Peter Schiretz, Gerhard A Holzapfel

Adv Exp Med Biol, 2024

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤における数値流体力学（CFD）シミュレーション

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、未破裂脳動脈瘤患者における個別リスク予測を可能にするため、計算流体力学（CFD）シミュレーションの有用性を概説することである。
  • 方法として、動脈瘤の形成および破裂に関する生体力学的・生理学的原理、CFDの計算手順、ならびに評価パラメータについて解説している。
  • その結果、近年の文献レビューを通じて、CFDが臨床的意思決定に価値を提供することが認められた。
  • 結論として、現時点のCFDの方法論的限界と、それらを克服するための今後の可能な技術的発展について考察した。

(025) Ren

📕 書誌情報

Therapeutic Effect of Targeted Deployment Filling Coils in the Treatment of Intracranial Aneurysms.

Xiaoyu Ren, Bin Gao, Wangsheng Lu, Guangming Yang, Yunjie Wang, Yin Yin

Int J Numer Method Biomed Eng, 2024 Dec

  • Keywords: coil embolization, computational fluid dynamics, finite element method, hemodynamics, intracranial aneurysms

  • DOI: 10.1002/cnm.3880

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💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤治療における標的的コイル充填配置の治療効果

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内動脈瘤に対する標的的コイル充填配置（targeted deployment filling coils）の血行動態的効果を評価することである。
  • 6例の内頚動脈領域動脈瘤を対象とし、マイクロカテーテルの位置と向きを変化させて二つの群（標的配置群と通常配置群）を作成し、有限要素法によるコイル配置シミュレーションと数値流体力学（CFD）解析を行った。
  • 標的配置群では、壁面低剪断応力（low wall shear stress, LWSS）の割合は通常群と同程度であったが、相対滞留時間（RRT）の増加、瘤頸部の流体運動エネルギーの低下、および動脈瘤内の残留流量（RFV）の増加が認められた。
  • 本研究より、inflow jetに基づくコイルの標的的配置がより良好な血行動態環境をもたらし、動脈瘤治療において重要な役割を果たす可能性が示唆された。

(026) Salaud

📕 書誌情報

Branching and nonbranching intracranial aneurysms in the presence of a persistent stapedial artery and an aberrant internal carotid artery assessed with computational hemodynamics: illustrative case.

Céline Salaud, Tristan Martin, Gilles El Hage, Michel W Bojanowski

J Neurosurg Case Lessons, 2024 Nov 04

  • Keywords: ICA agenesis, berry aneurysm, computational fluid dynamic, persistent stapedial artery, sidewall aneurysm

  • DOI: 10.3171/CASE24421

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💬 AI 翻訳タイトル

持続性アブミ骨動脈および異常内頸動脈を伴う脳内分岐性および非分岐性動脈瘤の計算流体力学的解析：症例報告

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、分岐部および側壁（lateral wall）脳動脈瘤の発症および進展のメカニズムを計算流体力学（CFD）を用いて明らかにすることである。
  • 症例は、破裂した前交通動脈瘤に対して顕微鏡的クリッピングを受けた36歳男性例であり、その後の画像診断により持続性アブミ骨動脈および異常に延長・蛇行した後交通動脈（PComA）が認められ、14年後にPComAループ上で動脈瘤破裂を再発した。
  • CFD解析の結果、異常内頸動脈（ICA）による顕著な側副循環が認められ、分岐部および側壁のいずれの動脈瘤も高い血流速度により引き起こされるが、形成機序に違いがあり、側壁動脈瘤は局所的な壁面せん断応力（wall shear stress）の上昇、ベリー型動脈瘤は主に動脈分岐部の高血圧によって発症することが示された。
  • 異常ICAは前方および後方の脳循環において生理学的上限を超える代償的血流を生じさせ、分岐部および非分岐部の両方において脳内動脈瘤形成リスクを増加させるため、生涯を通じた厳重な経過観察が必要であることを強調している。

(027) Cabaniss

📕 書誌情報

CFD investigations of a shape-memory polymer foam-based endovascular embolization device for the treatment of intracranial aneurysms.

Tanner Cabaniss, Ryan Bodlak, Yingtao Liu, Geoffrey Colby, Hyowon Lee, Bradley Bohnstedt, Rinaldo Garziera, Gerhard Holzapfel, Chung-Hao Lee

Res Sq, 2024 Oct 18

  • Keywords: Computational fluid dynamics, cerebral aneurysms, intracranial aneurysms, patient-specific therapeutics, shape memory polymers

  • DOI: 10.21203/rs.3.rs-5014601/v1

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💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤治療のための形状記憶ポリマーフォームベース血管内塞栓デバイスに関するCFD解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、患者固有の形状記憶ポリマーフォーム（SMPf）を用いた血管内治療デバイスの血流力学および対流熱伝達への影響を、6例の患者固有動脈瘤形状に対して計算流体力学（CFD）解析により評価することである。
  • SMPfデバイスは連続多孔質媒体として、流れの解析では完全展開状態、熱伝達解析では様々な展開度でモデル化し、流体解析のパラメータは既存文献に基づき定性的に妥当性確認がなされ、さらに格子独立性評価も実施された。
  • 熱伝達解析では最小流量およびゼロフラックス境界条件という最悪シナリオを想定し、流体解析では全対象形状において平均動脈瘤内流量85％超の低減および最大動脈瘤内流量45％超の低減が確認され、これらの結果はSMPfデバイスの血流力学および熱伝達に関する既存数値シミュレーションと比較検討された。
  • 本研究の成果は、患者固有の頭蓋内動脈瘤に対する個別化したSMPf血管内塞栓デバイスの設計・開発最適化の指針を提供するものであり、学術的にも重要な貢献をなす。

(028) Kigka

📕 書誌情報

Silent brain ischemia within the TAXINOMISIS framework: association with clinical and advanced ultrasound metrics.

Vassiliki Kigka, Alessandro Carrozzi, Laura Ludovica Gramegna, Panagiotis K Siogkas, Vassiliki Potsika, Vassilis Tsakanikas, Michael Kallmayer, Victor Obach, Vincente Riambau, Giovanni Spinella, Giovanni Pratesi, Luigi Cirillo, David Neil Manners, Rodolfo Pini, Gianluca Faggioli, Gert J de Borst, George Galyfos, Frangiska Sigala, Perica Mutavdzic, Marija Jovanovic, Igor Koncar, Dimitros I Fotiadis

Front Neurol, 2024

  • Keywords: carotid artery stenosis (CAS), carotid ultrasound, computational fluid dynamics (CFD), magnetic resonance imaging (MRI), risk factors, silent brain infarcts (SBIs)

  • DOI: 10.3389/fneur.2024.1424362

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💬 AI 翻訳タイトル

TAXINOMISIS枠組みにおける無症候性脳虚血：臨床指標および先進的超音波指標との関連

💬 AI 要約

  • 本研究は、TAXINOMISISプロジェクトの一環として、無症候性内頸動脈狭窄（CAS）患者における無症候性脳虚血（SBI）の発生と臨床的・超音波的およびCFD解析指標との関連を検討することを目的とした。
  • ヨーロッパ6施設で50〜99％の無症候性CAS患者195名を対象とし、頸動脈超音波、脳MRI、およびDoppler・CFD解析を実施した。
  • 全体の16.9%の患者でSBIが検出され、SBI陽性群はBMI、拡張期血圧、クレアチニン、トリグリセリド、心血管介入歴、降圧薬・抗凝固薬の使用率、ならびにcontralateral cerebral infarctsの有病率が有意に高かったほか、超音波検査でSaint Mary’s比が高く、CFD解析で低壁せん断応力（WSS）領域が広かった。
  • 本臨床試験により、中等度無症候性頸動脈狭窄患者におけるSBIの有病率およびリスク因子が明らかとなり、特定の血行動態および動脈壁特性が無症候性脳梗塞の発生に寄与する可能性が示唆された。

(029) Xu

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Application of Computational Fluid Dynamic Simulation of Parent Blood Flow in the Embolization of Unruptured A1 Aneurysms.

Gangqin Xu, Kun Zhang, Dongyang Cai, Bowen Yang, Tongyuan Zhao, Jiangyu Xue, Tianxiao Li, Bulang Gao

World Neurosurg, 2025 Jan

  • Keywords: A1 segment, Anterior cerebral artery, Computational fluid dynamics, Endovascular procedures, Intracranial aneurysm, Microcatheter shaping

  • DOI: 10.1016/j.wneu.2024.10.065

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💬 AI 翻訳タイトル

未破裂A1動脈瘤塞栓術における親血管血流の数値流体力学（CFD）シミュレーションの応用

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、数値流体力学（CFD）法を用いてシミュレーションした親血管の主流線に基づいたマイクロカテーテル成形が、前大脳動脈（ACA）A1部後壁未破裂動脈瘤の塞栓術に与える影響を検討することである。
  • 未破裂ACA A1部後壁動脈瘤患者を後ろ向きに登録し、親動脈主流線に基づくマイクロカテーテル成形後、血管内塞栓術を施行した。
  • 8例の患者に対して血管内塞栓術が行われ、マイクロカテーテルの成形とナビゲーションは概ね成功し、完全閉塞率87.5%、残存頸部率12.5%であり、追跡アンギオにおいて良好なRaymondグレードが得られた。
  • 親血管血流のCFDシミュレーションを用いたマイクロカテーテル成形は、安全かつ有効にカテーテルを塞栓部位へナビゲートでき、塞栓術における安定性と支持性の向上に寄与することが明らかとなった。

(030) Ceccarelli [4]

📕 書誌情報

Real-time monitoring of a 3D blood-brain barrier model maturation and integrity with a sensorized microfluidic device.

Maria Cristina Ceccarelli, Marie Celine Lefevre, Attilio Marino, Francesca Pignatelli, Katarzyna Krukiewicz, Matteo Battaglini, Gianni Ciofani

Lab Chip, 2024 Nov 05

💬 AI 翻訳タイトル

センサー搭載マイクロ流体デバイスによる3次元血液脳関門モデルの成熟および完全性のリアルタイムモニタリング

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、血液脳関門（BBB）の完全性と成熟度を非侵襲的かつリアルタイムでモニタリング可能なセンサー搭載マイクロ流体システムを開発することである。
  • 研究方法として、ヒト血管内皮細胞、アストロサイトおよびミクログリアから構成される3次元BBB-on-a-chipモデルを構築し、EIS（電気化学インピーダンス分光法）による連続的なインピーダンス測定および透過性試験、ならびにCFD（計算流体力学）シミュレーションを用いた解析を実施した。
  • 本デバイスは、リアルタイムEISデータにより、成熟度の異なるBBBを識別でき、透過性試験や免疫蛍光染色等によりBBB完全性が確認され、CFDシミュレーションにより生体内の剪断応力条件の模倣も実証された。
  • 本手法は、新規なセンサー搭載マイクロ流体デバイスにより、CNS（中枢神経系）薬物開発や疾患モデル、個別化医療研究に対して、高精度かつ汎用性の高いプラットフォームを提供する点で学術的意義が高い。

(031) Shimogonya [3]

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Role of disturbed wall shear stress in the development of cerebral aneurysms.

Yuji Shimogonya, Shunichi Fukuda

J Biomech, 2024 Nov

  • Keywords: Cerebral aneurysm, Computational fluid dynamics, Disturbed flow, Hemodynamics, Wall shear stress

  • DOI: 10.1016/j.jbiomech.2024.112355

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💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤発生における乱れた壁面剪断応力の役割

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤発生と相関する血行力学的因子を明らかにすることである。
  • 患者固有の計算流体力学（CFD）技術を用い、9例の中大脳動脈分岐部動脈瘤を人工的に除去・再構築した血管形状で拍動血流シミュレーションを実施し、実験部位と対照部位（同側・対側分岐）間における血行力学的指標を算出・比較した。
  • その結果、標準化横方向壁面剪断応力（normalized transverse wall shear stress, NtransWSS）のみが動脈瘤除去側の分岐部で有意に高値（p = 0.01）を示し、他の血行力学的指標では両側間に有意差が認められなかった。
  • これらの知見は、多方向性に乱れた壁面剪断応力（NtransWSSで検出される）が脳動脈瘤発生の一因となり得る血行力学的リスクファクターである可能性を示唆する。

(032) Zhou [1]

📕 書誌情報

Influence of physiological conditions on hemodynamics of internal carotid artery aneurysms.

Lei Zhou, Shanjie Dong, Amir Alahdadi Kheiri

Sci Rep, 2024 Oct 04

💬 AI 翻訳タイトル

生理学的条件が内頸動脈動脈瘤の血行動態に与える影響

💬 AI 要約

  • 本研究は、身体の生理学的条件が脳内嚢状動脈瘤の破裂リスクに及ぼす影響を明らかにすることを目的とした。
  • 本論文では、安静時・日常活動時・運動時という三つの生理的条件下において、Computational Fluid Dynamics（CFD：計算流体力学）を用いた包括的な血行動態解析を実施した。
  • 壁面せん断応力、Oscillatory Shear Index（振動せん断指数）、および圧力の等高線を解析・比較し、さらに統計解析も用いて動脈瘤破裂リスクを評価し、血流動態の収縮期最大相における変化も検討した。
  • その結果、血圧が最も高く流入血流が動脈瘤嚢に最初に接触するドーム部位が、破裂リスクの著しく高い重要な領域であることが示された。

(033) Curro [1]

📕 書誌情報

Longitudinal Assessment of Retinal Microvasculature in Preclinical Alzheimer's Disease.

Katie R Curro, Ruth M A van Nispen, Anouk den Braber, Elsmarieke M van de Giessen, Jacoba A van de Kreeke, H Stevie Tan, Pieter-Jelle Visser, Femke H Bouwman, Frank D Verbraak

Invest Ophthalmol Vis Sci, 2024 Oct 01

💬 AI 翻訳タイトル

前臨床アルツハイマー病における網膜微小血管構造の経時的評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、アルツハイマー病の前臨床期（preclinical Alzheimer's disease: pAD）において、網膜血管密度（vessel density: VD）および中心窩無血管領域（foveal avascular zone: FAZ）の変化が経時的に生じるかを検討することである。
  • 光干渉断層血管撮影（optical coherence tomography angiography: OCTA）を用いてベースラインおよび2年間の追跡期間でVDとFAZを評価し、アミロイドβ（amyloid beta: Aβ）ステータスは陽電子放出断層撮影（positron emission tomography: PET）により判定した。
  • ベースラインおよび追跡調査において、Aβステータスにより参加者を3群に分けて比較した結果、Aβ陽性群（Aβ++）では黄斑内および外環におけるVDが他群より有意に高値を示したが、FAZ値には有意な変化は認められなかった。
  • VDの変動はすでにpAD段階で認められ、視神経乳頭（optic nerve head: ONH）と黄斑（macula）で異なる傾向を示すことから、さらなる長期追跡および既知のアミロイド病理を持つ集団での縦断研究が必要である。

(034) Cho

📕 書誌情報

Wall Shear Stress (WSS) Analysis in Atherosclerosis in Partial Ligated Apolipoprotein E Knockout Mouse Model through Computational Fluid Dynamics (CFD).

Minju Cho, Joon Seup Hwang, Kyeong Ryeol Kim, Jun Ki Kim

Int J Mol Sci, 2024 Sep 12

  • Keywords: ApoE-KO mice, atherosclerosis, computational fluid dynamics (CFD), plaque formation, standard deviation, wall shear stress (WSS)

  • DOI: 10.3390/ijms25189877

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💬 AI 翻訳タイトル

部分結紮アポリポプロテインEノックアウトマウスモデルにおけるアテローム性動脈硬化症の壁面せん断応力（WSS）解析：数値流体力学（CFD）による検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、部分結紮および高脂肪食負荷を受けたアポリポプロテインEノックアウト（ApoE-KO）マウスモデルにおいて、数値流体力学（CFD）解析を用いてアテローム性動脈硬化症と壁面せん断応力（WSS）の関連性を明らかにすることである。
  • 方法として、マウスの頸動脈血流を磁気共鳴画像法（MRI）で再構築し、CFD解析を実施した上で炎症性因子および病理組織染色と比較し、特に時平均壁面せん断応力（TAWSS）の標準偏差に着目して、局所の高WSS・低WSSがアテローム形成や炎症との関連を評価した。
  • 結果として、アテローム性動脈硬化症モデルマウスにおいて週ごとの経過に伴い低WSSと高WSSの差が拡大し、この標準偏差解析と病理的特徴・炎症因子・プラーク厚との関連性が認められた。
  • 本研究は、アテローム性動脈硬化症発症のメカニズムが多因子であることを踏まえ、WSS差が脆弱性プラーク発生の要因となり得ることを示し、疾患予防や治療戦略開発におけるCFD解析の有用性を学術的に貢献するものである。

(035) Chen [1]

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Hemodynamic characteristics of vertebrobasilar artery fenestration combined with vertebrobasilar dolichoectasia: a study based on magnetic resonance angiography.

Xiao-Qin Chen, Jie Jiang, Jian Xing, Zhao-Kai Ming, Min Zhu, Quan Bao, Ming-Cheng Hu

Am J Nucl Med Mol Imaging, 2024

  • Keywords: Vertebrobasilar artery fenestration, cerebral infarction, hemodynamics, turbulence, vertebrobasilar dolichoectasia

  • DOI: 10.62347/TLNN8316

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💬 AI 翻訳タイトル

磁気共鳴血管造影による椎骨脳底動脈分岐および椎骨脳底動脈蛇行拡張症の血行動態的特徴

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、磁気共鳴血管造影（MRA）を用いて、椎骨脳底動脈分岐（VBAF）と椎骨脳底動脈蛇行拡張症（VBD）を合併した症例の血行動態的特徴を明らかにすることである。
  • MRA画像をもとに動脈の三次元幾何学モデルを構築し、対照群およびS、L、U、Spiralの各群に分類した22症例について、数値流体力学（Computational Fluid Dynamics）手法による血管シミュレーション解析を行った。
  • VBAFとVBDを合併したモデルにおける血流速度、振動性せん断応力（OSI）、壁せん断応力（WSS）、動脈瘤形成指標（AFI）を評価し、その結果、L群、U群、Spiral群では血流速度、OSI、WSS指標が対照群より有意に高値であった（P < 0.05）。
  • これらの群における高リスク領域では、分岐部や蛇行した椎骨・脳底動脈部で異常な血行動態が認められ、血管壁病態の悪循環を引き起こし、脳梗塞などの有害事象のリスク増加と関連するため、臨床的にはこれらの集団とその血管領域に特に注意が必要である。

(036) Wang [1]

📕 書誌情報

Risk factors and predictive indicators of rupture in cerebral aneurysms.

Xiguang Wang, Xu Huang

Front Physiol, 2024

  • Keywords: artificial intelligence, blood biomarkers, cerebral aneurysm, fluid-structure interaction, hemodynamics, imaging modalities, morphology

  • DOI: 10.3389/fphys.2024.1454016

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    • Cited by: 1
    • FWCI: 0.36
    • Citation Percentile: 53.53

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💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤破裂の危険因子および予測指標

💬 AI 要約

  • 本総説は、脳動脈瘤の破裂危険因子および予測指標に関する現時点での知見を要約することを目的とした。
  • 破裂リスクに影響を与える要因として、動脈瘤のサイズ、形状、部位などの形態学的特徴に加え、血流パターンや壁面せん断応力（wall shear stress）などの血行動態的因子が重要であることが特定されている。
  • 近年では、炎症や細胞外マトリックス再構築、遺伝子多型などの生物学的・遺伝的因子も動脈瘤破裂に重要な役割を果たすことが示唆されており、さらに流体力学的シミュレーション（computational fluid dynamics）や機械学習アルゴリズムの進展により新規の破裂リスク予測モデルの開発が進んでいる。
  • しかし、破裂予測の精度向上には課題が残っており、これらの予測因子の妥当性検証や臨床応用への統合が今後の研究課題であり、多様な危険因子・予測指標の解明と特定によって個別化リスク評価と最適な治療戦略の構築が期待される。

(037) Caddy

📕 書誌情報

Simulation of murine retinal hemodynamics in response to tail suspension.

Harrison T Caddy, Mitsunori Fujino, Ebrahim Vahabli, Valentina Voigt, Lachlan J Kelsey, Rodney J Dilley, Livia S Carvalho, Satoru Takahashi, Daniel J Green, Barry J Doyle

Comput Biol Med, 2024 Nov

💬 AI 翻訳タイトル

マウス網膜血行動態の尾部懸垂応答に関するシミュレーション

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、宇宙飛行関連神経眼症候群（SANS）の病因解明の一環として、尾部懸垂モデルを用いたマウス網膜血行動態の変化をシミュレーションによって解明することにある。
  • 研究方法として、固定処理後の対照マウスおよび14日間尾部懸垂群の網膜血管網を染色および三次元画像化し、カスタム化したワークフローおよびComputational Fluid Dynamics（CFD）を用いてFåhræus-Lindqvist効果や実測された圧力条件を考慮した血流解析を行った。
  • 解析の結果、尾部懸垂群では小血管領域において血管表面積および分岐間距離が有意に減少し、さらに壁面せん断応力（Wall Shear Stress, WSS）および血管内圧の上昇が認められたが、内皮細胞死との関係は小〜中血管で有意性が観察された。
  • これらの知見から、模擬微小重力環境が網膜内皮障害を惹起しうること、ならびにSANS発症への関連性が考示され、大型動物・宇宙飛行被験者によるさらなる研究の必要性が示唆された。

(038) Wiśniewski

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Intracranial bypass for giant aneurysms treatment assessed by computational fluid dynamics (CFD) analysis.

Karol Wiśniewski, Piotr Reorowicz, Zbigniew Tyfa, Benjamin Price, Anne Jian, Andreas Fahlström, Damian Obidowski, Dariusz J Jaskólski, Krzysztof Jóźwik, Katharine Drummond, Lars Wessels, Peter Vajkoczy, Alexios A Adamides

Sci Rep, 2024 Sep 16

  • Keywords: Cerebral blood flow hemodynamics, Computational fluid dynamics, Giant aneurysms, Intracranial bypass, Thrombosis

  • DOI: 10.1038/s41598-024-72591-w

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💬 AI 翻訳タイトル

コンピュテーショナルフルイドダイナミクス（CFD）解析による巨大脳動脈瘤治療のための頭蓋内バイパス術の評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、手術前段階において巨大脳動脈瘤（giant intracranial aneurysms: GIA）治療に対するコンピュテーショナルフルイドダイナミクス（CFD）および流体構造連成（FSI）解析の臨床応用可能性を検証することである。
  • 三次元患者固有モデルを用いた脳動脈循環のCFD解析を行い、異なる中大脳動脈（MCA）受血枝とのバイパス併用近位GIA閉塞の手技を模擬した仮想モデルを構築した。
  • 両方のバイパスシナリオにおいて、動脈瘤内の血行動態指標（WSS、OSI、TAWSS、圧力）の減少が観察され、特に側頭枝MCAバイパスの場合に指標の減少幅が大きかった（例：TAWSS 94.7%減少）。
  • 本研究は、個別患者解剖に基づくFSI CFD解析が、バイパス併用近位動脈瘤閉塞術の血行動態的有効性を術前に評価するツールとなり得ることを示し、最適受血枝の選択は個別に検討すべきであることを示唆する。

(039) Wu [1]

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Impact of blood viscosity on hemodynamics of large intracranial aneurysms.

Jing Wu, Baorui Zhang, Shilei Cui

Clin Neurol Neurosurg, 2024 Nov

💬 AI 翻訳タイトル

大規模頭蓋内動脈瘤の血行動態に対する血液粘度の影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、血液粘度が大規模頭蓋内動脈瘤（intracranial aneurysm, IA）の血行動態に与える影響を検討し、動脈瘤の増大および破裂リスクへの潜在的な影響を評価することである。
  • 方法として、8例の未破裂大型内頚動脈瘤に対し、パルス性流入条件を用いた数値流体力学（CFD）解析を行い、各症例で5種類の粘度（0.004, 0.006, 0.008, 0.010, 0.012 Pa·s）条件下における血行動態パラメータを比較および相関解析した。
  • その結果、血液粘度が増加すると動脈瘤内の血流速度が有意に減少し、時間平均壁せん断応力（wall shear stress, WSS）は特に動脈瘤ネック部において粘度と有意な正の相関を示した；一方、振動性せん断指数（oscillatory shear index, OSI）は粘度上昇に伴い一般的に低下傾向を認めたが、一部症例では不規則な挙動を示した。
  • これらより、粘度の個体差が動脈瘤内の速度、WSSおよびOSIに大きな影響を及ぼし、それが動脈瘤の進展や破裂リスクの調節因子となる可能性が示唆され、CFD解析においては患者固有の血液粘度を反映することが正確かつ信頼性の高い解析結果を得る上で極めて重要である。

(040) Wiśniewski [1]

📕 書誌情報

Computational fluid dynamics; a new diagnostic tool in giant intracerebral aneurysm treatment.

Karol Wiśniewski, Piotr Reorowicz, Zbigniew Tyfa, Benjamin Price, Anne Jian, Andreas Fahlström, Damian Obidowski, Dariusz J Jaskólski, Krzysztof Jóźwik, Katharine Drummond, Lars Wessels, Peter Vajkoczy, Alexios A Adamides

Comput Biol Med, 2024 Oct

  • Keywords: Brain bypass, Computational fluid dynamics, Dynamic viscosity, Giant aneurysms, Thrombosis, Washout

  • DOI: 10.1016/j.compbiomed.2024.109053

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💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学（CFD）：巨大脳内動脈瘤治療の新たな診断ツール

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、手術前の巨大脳内動脈瘤（GIA）治療計画における計算流体力学（CFD）の有用性を評価することにある。
  • 患者固有のCT血管造影画像を用いて、流体‐構造連成（FSI）CFD解析を実施し、3種類のモデル（参照幾何、近位母血管閉塞および2種類のバイパス手術）における血行動態の変化を評価した。
  • 解析の結果、バイパスモデルでは20心周期後に瘤内に残存する『古い血液』の割合が41%に達し、また平均血液粘度は瘤領域で7倍に増加することが示された。
  • CFDによる術前評価により、血栓形成リスク領域および治療後の予測を高精度で同定でき、仮想手術モデルは術式決定を支援し得る重要な知見を提供することが示唆された。

(041) Han [2]

📕 書誌情報

Identification of potential diagnostic biomarkers for hypertension via integrated analysis of gene expression and DNA methylation.

Xiujiang Han, Jing Xue, Sheng Gao, Yongjian Li, Yuehe Duo, Feifei Gao

Blood Press, 2024 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

遺伝子発現およびDNAメチル化の統合解析による高血圧症の潜在的診断バイオマーカーの同定

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、高血圧症の新規診断バイオマーカーを発見することである。
  • GEOデータベースから取得した高血圧関連mRNAおよびメチル化データセットを基に、線形モデル法およびエピゲノムワイド関連解析（EWAS）を用いて差次的発現遺伝子と高血圧関連CpGサイトの同定を行い、GOおよびKEGGによる機能解析を実施した。
  • その結果、37個の差次的発現遺伝子と1,072個の高血圧発症関連CpGサイト（1,029遺伝子に対応）が同定され、クロス解析よりメチル化修飾を伴うcomplement factor D (CFD)およびOTUデウビキチナーゼ（OTUB2）が診断マーカーとして抽出された。
  • CFDおよびOTUB2は高血圧発症の潜在的バイオマーカーとなる可能性があり、本研究成果は高血圧症診断のための情報を提供し、複数のバイオマーカーとの併用で診断の信頼性向上に寄与すると考えられる。

(042) Kliś

📕 書誌情報

Role of aneurysmal hemodynamic changes in pathogenesis of headaches associated with unruptured cerebral aneurysms.

Kornelia M Kliś, Antoni Cierniak, Borys M Kwinta, Krzysztof Stachura, Tadeusz J Popiela, Igor Szydłowski, Bartłomiej Łasocha, Jerzy Gąsowski, Roger Krzyżewski

J Neurosurg, 2025 Feb 01

💬 AI 翻訳タイトル

未破裂脳動脈瘤に関連する頭痛の病因における動脈瘤血行動態変化の役割

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、未破裂脳動脈瘤患者における頭痛の関連因子、特に血行動態（hemodynamic）パラメータについて解析することである。
  • 96名の患者（122例の未破裂脳動脈瘤）を前向きに組み入れ、医療記録及びドップラー超音波による内頚動脈（ICA）血流速度波形から境界条件を設定し、3次元再構築モデルを用いた数値流体力学（CFD）解析を実施した。
  • 多変量ロジスティック回帰分析の結果、女性、ICA動脈瘤、複数動脈瘤、平均動脈瘤ドーム血流速度、時間平均ウォールシェアストレス（wall shear stress）が頭痛の存在と独立して関連していた。
  • 頭痛の完全消失は治療後のICA平均血流量と有意に関連しており、動脈瘤の血行動態パラメータが頭痛およびその改善に関与する可能性が示唆された。

(043) Kale

📕 書誌情報

A Rare Case of Unruptured Small Aneurysm Arising from the Posterior Surface of Proximal A1 Segment, Projecting Posterior-Inferiorly and Entangled with Multiple Perforators from the A1 Segment.

Samir Jagannath Kale, Riki Tanaka, Mai Okubo, Kento Sasaki, Kyosuke Miyatani, Yasuhiro Yamada, Fuminari Komatsu, Yoko Kato

Asian J Neurosurg, 2024 Sep

  • Keywords: computational fluid dynamics, motor-evoked potential (MEP), perforators, posterior-inferiorly, proximal A1 segment

  • DOI: 10.1055/s-0043-1776990

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💬 AI 翻訳タイトル

近位A1セグメント後面から発生し後下方に突出し、複数の穿通枝と絡み合う未破裂小型動脈瘤の稀な一例

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、前大脳動脈A1セグメントに発生した未破裂小型動脈瘤の稀な症例を報告し、その臨床的特徴と治療上の課題を明らかにすることである。
  • 症例は57歳女性で、A1セグメント近位部後面から発生し後下方に突出し、かつ複数の穿通枝（perforators）と絡み合う未破裂小型動脈瘤に対し、顕微鏡下クリッピング術を施行した。
  • 本症例では、動脈瘤のクリッピングおよび複数の穿通枝の温存は術中において極めて困難であった。
  • 小型未破裂A1動脈瘤がA1セグメント後面から後下方に突出し、多数の穿通枝と絡み合う形態で発生する場合、神経学的障害を回避しつつ治療を行うことが非常に困難となるため、その理解と対策が重要である。

(044) Ünsal [1]

📕 書誌情報

How Flow Diverter Selection Can Affect the Flow Changes within a Jailed Ophthalmic Artery: A Computational Fluid Dynamics Study.

Can Ünsal, Görkem Güçlü, Ali Bahadir Olcay, Amir Hassankhani, Cem Bilgin, Bahattin Hakyemez

Asian J Neurosurg, 2024 Sep

  • Keywords: cerebral aneurysm, flow diverter stent, jailed artery, ocular ischemic syndrome, patient-specific CFD modeling

  • DOI: 10.1055/s-0044-1787868

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    • FWCI: 0.873
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💬 AI 翻訳タイトル

フローダイバーターステント選択が閉塞された眼動脈内の血流変化に及ぼす影響：数値流体力学的（CFD）研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、異なる有効金属表面積（EMSA）を有する2種類のフローダイバーターステント（FD）選択が、FD留置によって閉塞された眼動脈（OA）の血流変化に与える影響を比較評価することである。
  • 臨床データをもとに左内頸動脈巨大動脈瘤および閉塞OAを有する59歳女性患者の数値モデルを作成し、異なるEMSA値をもつ2種類のFD（FRED4017およびFRED4518）を仮想的に配置してOA内の血流および閉塞割合をシミュレーションした。
  • FRED4017は動脈瘤頸部で高いEMSA（35%）を有し、OA開口部で低いEMSA（15%）であったのに対し、FRED4518は動脈瘤頸部で24.6%、OA開口部で21.2%のEMSAを示し、FRED4017ではOA閉塞割合がFRED4518よりも高い（40%対28%）ことが示され、眼虚血症候群（ocular ischemic syndrome）のリスクが増大することが明らかとなった。
  • FDステントのEMSA値は閉塞された眼動脈内の血流および閉塞割合に影響を及ぼすことから、動脈瘤頸部に近接して閉塞される動脈が存在する症例ではOA開口部でのEMSA値が低いFD選択が有用である可能性が示唆された。

(045) Mondal

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Effect of singular value decomposition on removing injection variability in 2D quantitative angiography: An in silico and in vitro phantoms study.

Parmita Mondal, Swetadri Vasan Setlur Nagesh, Sam Sommers-Thaler, Allison Shields, Mohammad Mahdi Shiraz Bhurwani, Kyle A Williams, Ammad Baig, Kenneth Snyder, Adnan H Siddiqui, Elad Levy, Ciprian N Ionita

Med Phys, 2024 Nov

  • Keywords: Tikhonov regularization, angiographic parametric imaging, angiography, deconvolution, neurovascular disease, single value decomposition

  • DOI: 10.1002/mp.17357

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💬 AI 翻訳タイトル

特異値分解（SVD）が2次元定量的血管造影における注入変動除去へ及ぼす効果：インシリコおよびインビトロファントム研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内動脈瘤（IA）に対する2次元定量的血管造影（QA）で顕在化する手動注入の変動性除去に、特異値分解（SVD）を用いたデコンボリューション手法を応用することである。
  • 本研究では、3例の内頸動脈瘤（ICA）症例について、CFDによる仮想血管造影像と患者特異的ファントムを用いたインビトロ試験を実施し、様々なSVDアルゴリズム（sSVD、bSVD、oSVD等）が注入持続時間や流入速度によるQAパラメータのバラツキに与える影響を評価した。
  • SVDアルゴリズム各種を用いた結果、血流およびデコンボリューション調整後のQAパラメータ間に強い相関が認められ、SVDは異なる注入持続時間にわたってQAパラメータの変動性を効果的に低減できることが示された。
  • 本研究は、SVDベースのデコンボリューションをQA解析に適用することで、血行動態パラメータに対する注入条件の影響を抑制し、脳血管疾患診断の精度と信頼性を向上させうる手法を示した。

(046) Nishiwaki [1]

📕 書誌情報

Hemodynamic differences determining rupture and non-rupture in middle cerebral aneurysms after growth.

Takayuki Nishiwaki, Taichi Ikedo, Yuji Kushi, Koji Shimonaga, Hiroki Kobayashi, Takaaki Itazu, Ryotaro Otsuka, Jota Tega, Eika Hamano, Hirotoshi Imamura, Hisae Mori, Masanori Nakamura, Takayuki Kato, Shinichi Shirakami, Koji Iihara, Toru Iwama, Hiroharu Kataoka

PLoS One, 2024

💬 AI 翻訳タイトル

中大脳動脈瘤の増大後における破裂と非破裂を決定する血行動態的差異

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、増大後に破裂または非破裂となる中大脳動脈瘤における血行動態的特徴を明らかにすることである。
  • 方法として、フォローアップ期間中に増大が認められた中大脳動脈瘤9例について、計算流体力学（CFD）解析を用いて成長パターン別に血行動態パラメータを比較検討した。
  • 結果として、等比成長（Type 1）瘤において増大後の最大振動せん断指数（OSI）が破裂例で有意に高く、また新たに出現した高OSI領域が破裂点と関連していることが示された。
  • 結論として、本研究はCFD解析による血行動態および増大パターンの変化が脳動脈瘤破裂リスク評価に重要であり、特に等比成長を示す瘤での増大後の高OSI値が破裂リスク因子となる可能性を学術的に示唆した。

(047) Jeken-Rico [1]

📕 書誌情報

Virtual flow diverter deployment and embedding for hemodynamic simulations.

Pablo Jeken-Rico, Yves Chau, Aurèle Goetz, Vincent Lannelongue, Jacques Sédat, Elie Hachem

Comput Biol Med, 2024 Sep

  • Keywords: Computational fluid dynamics, Flow diverters, Intracranial aneurysms, Mesh generation, Virtual stenting

  • DOI: 10.1016/j.compbiomed.2024.109023

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    • FWCI: 0.873
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💬 AI 翻訳タイトル

血行動態シミュレーションのための仮想フローダイバータ展開および埋め込み手法

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、フローダイバータステント（flow-diverter stent）の血行動態影響を精度高く評価するための、信頼性の高い仮想展開手法を開発することである。
  • 提案した手法は、血管の幾何学的特徴に基づき、既存のアルゴリズムの課題を改善し、文献例・in-vitro（イン・ビトロ）実験・患者データとの比較検証を行った。
  • 開発したアルゴリズムは、患者データにおいて平均角度誤差5°未満を達成し、展開後のデバイス形状予測と妥当性が実証された。
  • さらに、得られた展開結果をオープンソースツールおよび異方性メッシング（anisotropic meshing）を用いて計算格子に埋め込む方法を提示し、流体解析への応用可能性を示した。

(048) Stangler

📕 書誌情報

Defining the Spatial Resolution of Analyte Recovery during Microperfusion-Based Sampling of Brain Parenchyma.

Luke A Stangler, Su-Youne Chang, Inyong Kim, Jonghoon Choi, Abbas Z Kouzani, Kevin E Bennet, Terry C Burns, Jamie J Van Gompel, Gregory A Worrell, Charles L Howe

ACS Chem Neurosci, 2024 Sep 04

  • Keywords: biomarker, brain, computational fluid dynamics, diffusion, interstitial fluid, microperfusion

  • DOI: 10.1021/acschemneuro.4c00410

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💬 AI 翻訳タイトル

脳実質マイクロパーフュージョン法による分析物回収の空間分解能の定義

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳実質由来バイオマーカー計測の課題である空間的制限を解明するため、マイクロパーフュージョン法の空間分解能を明らかにすることである。
  • 方法として、計算流体力学（CFD）モデルと動物モデルにおける蛍光標識デキストランの実験的回収を組み合わせて評価した。
  • その結果、デキストランは6時間のサンプリング期間において、注入点から2 mm離れた位置に設置したプローブで特に良好に回収され、回収率はシミュレーションの約1%であった。
  • この結果より、蛋白質濃度測定のためのマイクロパーフュージョンパラメータと測定空間領域の実用的限界設定が可能であることが示唆された。

(049) Popadic

📕 書誌情報

Experimental Broad-Based Curved Sidewall Aneurysms in Rabbits Mimicking Human Carotid Siphon Aneurysms: Proof of Feasibility and Comparability Using Computational Fluid Dynamics.

Branko Popadic, Florian Scheichel, Cornelia Pangratz-Daller, Roberto Plasenzotti, Helga Bergmeister, Thomas Haider, Georg Mach, Martin Krssak, Camillo Sherif

World Neurosurg, 2024 Oct

  • Keywords: Broad-based sidewall aneurysms, Computational fluid dynamics, Experimental aneurysms, Proof of feasibility

  • DOI: 10.1016/j.wneu.2024.08.041

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💬 AI 翻訳タイトル

ヒト頸動脈サイフォン動脈瘤を模倣したウサギにおける広基底部湾曲側壁動脈瘤の実験モデル：Computational Fluid Dynamicsによる実現性および比較性の検証

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、ヒトの頸動脈サイフォン側壁動脈瘤を模倣したウサギ実験モデルの作製と、その有効性およびヒトとの比較可能性をComputational Fluid Dynamics（CFD）で評価することである。
  • ニュージーランド白色ウサギ12匹において、両側総頸動脈間の端々吻合および静脈嚢縫着によって広基底部湾曲側壁動脈瘤モデルを作製し、術後4週目に3T磁気共鳴血管撮影およびCFD解析を実施した。
  • 術中・術後死亡は0%、開存率は91.7%（12例中11例）であり、CFD解析ではウサギおよびヒトの両者において単一ボルテックスを呈する単純なフロープロファイルと類似した壁面せん断応力（rabbit 1.65 Pa vs. human 1.7 Pa）が確認された。
  • 本モデルは高い開存率ならびに低い罹患率を示し、流体力学的特性や脳内力学的環境の面でヒト動脈瘤との高い比較性を有するため、エンドバスキュラー治療機器の評価に有用な動物モデルとなりうることが示唆された。

(050) Lee [1]

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Implementing microfluidic flow device model in utilizing dural substitutes as pulp capping materials for vital pulp therapy.

Min-Yong Lee, Hi-Won Yoon, Sun-Il Kim, Jae-Sung Kwon, Su-Jung Shin

Biofabrication, 2024 Aug 21

  • Keywords: dural substitute, human dental pulp stem cells, human umbilical vein endothelial cells, microfluidic flow device, vital pulp therapy

  • DOI: 10.1088/1758-5090/ad6cf8

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    • FWCI: 1.396
    • Citation Percentile: 75.84

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💬 AI 翻訳タイトル

微小流体デバイスモデルを用いたバイタルパルプ療法における硬膜代替材のパルプキャッピング材としての応用

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、炎症による歯髄内圧上昇を緩和することを目的として、硬膜代替材の機械的特性および歯髄幹細胞（hDPSCs）とヒト臍帯静脈内皮細胞（HUVECs）に対する生物学的応答を評価し、バイタルパルプ療法（VPT）において一般的なMTAの代替となるパルプキャッピング材としての応用を検討することである。
  • 歯髄内の血流環境を模倣した微小流体デバイスモデルにより、硬膜代替材（Biodesign：BDおよびNeuro-Patch：NP）の挙動を評価し、さらに計算流体力学（CFD）シミュレーションによって実際の歯髄内血流速度との整合性を確認した。
  • BDおよびNPは、上部修復材料から放出される2-ヒドロキシプロピルメタクリレート（HEMA）の浸透に対して耐性を示し、また、MTAがHUVECおよびhDPSCにおいて血管新生関連および硬組織関連遺伝子の発現を増加させるのに対し、これらの硬膜代替材は細胞特性や遺伝子発現を維持した。
  • 以上より、硬膜代替材はHEMA浸透抵抗性および幹細胞性維持性から有望なVPT用材料候補であり、さらに微小流体デバイスモデルはin vivoの歯髄チャンバーにおける細胞応答を忠実に再現できることから、有益な生体内試験プラットフォームとしての可能性が示された。

(051) Chen [1]

📕 書誌情報

Quantification of morpho-hemodynamic changes in unruptured intracranial aneurysms with irregular pulsation during the cardiac cycle using 4D-CTA.

Shiyao Chen, Wen Zhang, Yunzhang Cheng, Guohui Wang, Nan Lv

Front Neurol, 2024

  • Keywords: 4D-CTA, computed fluid dynamics, hemodynamics, intracranial aneurysms, irregular pulsation, rupture risk

  • DOI: 10.3389/fneur.2024.1436086

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    • Cited by: 1
    • FWCI: 0.873
    • Citation Percentile: 74.84

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💬 AI 翻訳タイトル

4D-CTAを用いた心周期における不規則脈動を伴う未破裂脳動脈瘤の形態・血行動態変化の定量化

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、未破裂脳動脈瘤（UIA）における心周期中の形態・血行動態特性の変化を解析し、動的変化および関連する血行動態機序を明らかにすることである。
  • 2017年1月から2019年9月までのUIA患者の4D-CTAデータを用いて、R-R間隔を20相に分割し、不規則脈動の同定と3次元瘤モデル抽出後、数値流体力学（CFD）解析によりOSIやRRTなどの血行動態パラメータを評価した。
  • 不規則脈動を有する動脈瘤は、形態的変化量や血行動態変化（サイズ、体積、OSI、RRT）が有意に大きく、瘤頂部での不規則脈動は側壁よりも高い血行動態的不安定性を示した。
  • 本概念実証研究は、UIAにおける心周期動態と基礎的血行動態機序の理解を深化させ、不規則脈動が局所的な血行動態的不安定性および破裂リスク増加の指標となる可能性を示した。

(052) Imamura [1]

📕 書誌情報

Reverse cannulation method as a strategy for aortic aneurysm surgery: A computational fluid dynamics study on minimizing neurological risks.

Yuki Imamura, Yoshishige Takayama, Ryosuke Kowatari, Masahito Minakawa

J Thorac Cardiovasc Surg, 2024 Jul 29

💬 AI 翻訳タイトル

大動脈瘤手術における逆向きカニュレーション法の戦略：神経学的リスク低減を目的とした数値流体力学的研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、shaggy aorta を伴う弓部全置換術において、数値流体力学（computational fluid dynamics, CFD）を用いて血流速度および壁面剪断応力（wall shear stress）を評価し、最適なカニュレーション法を明らかにすることである。
  • 患者固有の大動脈弓部瘤モデルをCT画像より作製し、3 種類のカニュラ（急峻角分散型、緩やか角分散型、エンドホール型）と、カニュラ先端の標準方向（大動脈弓部）および逆向き方向（大動脈起始部）において、0°を基準として±20°回転させた場合の血流パラメータを評価した。
  • 標準方向ではカニュラ先端の向きやタイプによって血流分布が大きく変動し、脳分枝への血流が不安定となる一方、逆向きではいずれのカニュラ・角度でも大動脈弓や脳血管開口部での血流速度の加速が認められず、脳分枝への血流が安定していた。
  • これらのシミュレーション結果より、いかなるカニュラタイプや向きでも、カニュラ先端を大動脈起始部側へ向ける逆向きカニュレーション法は、重要領域における血流速度上昇を防ぎ、shaggy aorta 症例における弓部手術の最適戦略となる可能性が示唆された。

(053) Sidora [3]

📕 書誌情報

Back to Bernoulli: a simple formula for trans-stenotic pressure gradients and retrospective estimation of flow rates in cerebral venous disease.

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

J Neurointerv Surg, 2024 Jul 29

💬 AI 翻訳タイトル

ベルヌーイへ回帰：脳静脈疾患における狭窄部圧較差の単純式および後方推定血流量の算出

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、患者固有の血流速度が不明な場合でも、日常臨床で得られるマノメトリーおよび血管造影データから個々の血流量を後方推定し、血流障害の役割を明らかにすることである。
  • 10例の静脈狭窄症例に対し、CT静脈造影で得られた内腔形状から、臨床的な圧較差と最小内腔断面積を用いた簡易ベルヌーイ式を導出し、個別の平均血流量を推定した。
  • CFD（数値流体力学）シミュレーションにより、ベルヌーイ式で導かれた個別血流量と仮定した一般的血流量の間で最大47%の差が観察され、CFD予測上の血流乱流にも大きな差異が生じたが、簡易ベルヌーイ式による圧較差推定値はCFD結果と高い一致（R2=0.95）を示した。
  • 簡易ベルヌーイ式は、現実的な静脈形状におけるCFD評価の狭窄部圧較差を高精度で予測でき、臨床的に侵襲的な計測から個別血流量の推定や、4DフローMRIなど従来法の課題を回避した非侵襲的評価への応用可能性を示唆する。

(054) Satoh

📕 書誌情報

Assessment of morphology and hemodynamics in a surgically clipped neck of a cerebral aneurysm: illustrative case.

Toru Satoh, Tomotsugu Ichikawa, Kentaro Fujii, Isao Date

J Neurosurg Case Lessons, 2024 Jul 29

  • Keywords: computational fluid dynamics, magnetic resonance image, multifusion imaging, neck clipping, silent magnetic resonance angiography, wall shear stress

  • DOI: 10.3171/CASE24194

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💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤クリッピング術後のクリップネックにおける形態および血行動態の評価：症例報告

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤クリッピング術後のクリップネック複合体の形態を、サイレント磁気共鳴血管撮影（magnetic resonance angiography）および高速スピンエコー磁気共鳴システルノグラフィー（cisternography）の三次元（3D）多重融合画像を用いて明らかにすることであった。
  • また、計算流体力学（computational fluid dynamics, CFD）解析を実施し、クリップネック部の親血管における血行動態の詳細評価を行った。
  • 3D多重融合画像によって、クリップネック複合体内のクリップの配向と形状、および親血管の形態が可視化されたほか、親血管の血行動態解析では、高い壁面せん断応力強度（WSSm）の変動領域および壁面せん断応力ベクトル（WSSv）の顕著な方向性変化領域が3次元的に観察された。
  • 3D多重融合画像とCFD解析を組み合わせることで、脳動脈瘤ネッククリッピング術後のクリップネック複合体の形態および血行動態の高精度な可視化・評価が可能となった。

(055) Shou

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Integrating PointNet-Based Model and Machine Learning Algorithms for Classification of Rupture Status of IAs.

Yilu Shou, Zhenpeng Chen, Pujie Feng, Yanan Wei, Beier Qi, Ruijuan Dong, Hongyu Yu, Haiyun Li

Bioengineering (Basel), 2024 Jun 28

  • Keywords: PointNet, geometrical parameters, hemodynamic clouds, hemodynamic parameters, intracranial aneurysms, machine learning, rupture risk

  • DOI: 10.3390/bioengineering11070660

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💬 AI 翻訳タイトル

PointNetベースモデルと機械学習アルゴリズムを統合した脳動脈瘤（IAs）破裂状態の分類手法

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、PointNetベースモデルと機械学習アルゴリズムを統合することで、脳動脈瘤（intracranial aneurysms, IAs）の破裂状態を分類する効果的な手法を提案することである。
  • 3次元デジタルサブトラクション血管造影（DSA）画像データからIAsの三次元幾何学モデルを再構築し、ジオメトリックパラメータとComputational Fluid Dynamics（CFD）による血行力学雲（hemodynamic cloud）特徴量および血行力学パラメータを抽出し、PointNetベースモデルを用いて各次元の血行力学雲特徴量を抽出した後、5種類の機械学習アルゴリズムで破裂状態分類を行った。
  • 16次元の血行力学雲特徴量を加えることで、XGBoost、CatBoost、SVM、LightGBM、ロジスティック回帰（LR）における最良の分類精度とAUCが得られ、単独で幾何学・血行力学パラメータを用いた場合よりも精度が向上した。
  • 本手法は、血行力学雲特徴量の追加がIAs破裂状態分類への寄与であることを実証しており、提案手法はIAsの臨床診断と治療に有用な知見を提供する可能性がある。

(056) Liu [3]

📕 書誌情報

Machine Learning-Directed Conversion of Glioblastoma Cells to Dendritic Cell-Like Antigen-Presenting Cells as Cancer Immunotherapy.

Tianyi Liu, Dan Jin, Son B Le, Dongjiang Chen, Mathew Sebastian, Alberto Riva, Ruixuan Liu, David D Tran

Cancer Immunol Res, 2024 Oct 01

💬 AI 翻訳タイトル

機械学習を活用したグリオブラストーマ細胞から樹状細胞様抗原提示細胞への分化変換によるがん免疫療法

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、グリオブラストーマ（GBM）における免疫抑制性腫瘍微小環境（TME）と血液脳関門による免疫療法の効果低減を克服するため、GBM細胞を樹状細胞様抗原提示細胞（iDC-APC）へ再プログラムする機械学習ベースの手法を開発することである。
  • 著者らは、マウスGBMモデルを用い、機械学習により同定したcell fate determinants（CFD）を適用してGBM細胞の分化を誘導し、その結果得られたiDC-APCが樹状細胞に類似した形態と遺伝子発現、および機能（貪食、抗原提示、外因性抗原のクロスプレゼンテーション）を獲得したことを確認した。
  • iDC-APCは、ナイーブCD8+細胞傷害性T細胞（CTL）の活性化能を持ち、免疫能を有する動物において腫瘍縮小および生存期間延長効果を示し、それは腫瘍微小環境でのCD4+T細胞および活性化CD8+CTLの浸潤増加と相関した。
  • さらに、iDC-APCは可溶性PD1デコイ製剤や樹状細胞ワクチン療法と相乗効果を示し、治療抵抗性GBMに対するCD8+CTL応答を強化したことから、計算論的に導かれた腫瘍特異的分化転換免疫療法の臨床応用の有用性が示された。

(057) Li

📕 書誌情報

Influence of LVAD Cannula Outflow Graft Flow Rate and Location on Fluid-Particle Interactions and Thrombi Distribution: A Primary Numerical Study.

Longyan Li, Li Shi, Xiao Tan, Yixia Zhao

J Cardiovasc Transl Res, 2024 Dec

  • Keywords: Computational Fluid Dynamics, Fluid-Particle Interactions, Heart Failure, Left Ventricular Assist Devices, Thrombi Distribution

  • DOI: 10.1007/s12265-024-10547-1

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💬 AI 翻訳タイトル

LVADカニュラ流出グラフトの流量および位置が流体－粒子相互作用および血栓分布に及ぼす影響：一次数値解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、心不全患者のための左心補助装置（LVAD）移植における大動脈血行動態および血栓の動態について、数値流体力学（CFD）により異なる流量および移植位置の影響を解析することである。
  • 三種類のLVAD血流量および二つの異なる流出グラフト移植部位を対象に、心周期中の血流動態、血栓の大動脈内在滞時間、および分枝への流入確率を詳細に解析した。
  • シミュレーションの結果、LVAD流出グラフトの移植位置と流量が大動脈内の血栓分布に大きく影響し、上行大動脈への移植では高流量が脳血栓症のリスクを低減し、下行大動脈への移植では低流量がリスク低減に寄与する可能性が示唆された。
  • 本研究は、LVAD移植時における脳血管塞栓症リスクの最適化に関する知見を提供し、臨床的意思決定の一助となると考えられる。

(058) Goetz [1]

📕 書誌情報

AnXplore: a comprehensive fluid-structure interaction study of 101 intracranial aneurysms.

Aurèle Goetz, Pablo Jeken-Rico, Ugo Pelissier, Yves Chau, Jacques Sédat, Elie Hachem

Front Bioeng Biotechnol, 2024

  • Keywords: arterial wall tissue modelling, fluid-structure interaction, haemodynamics, intracranial aneurysm, open-source dataset

  • DOI: 10.3389/fbioe.2024.1433811

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💬 AI 翻訳タイトル

AnXplore：101例の頭蓋内動脈瘤における流体–構造連成解析の包括的研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、血管壁の剛性および変形性を考慮した数値流体力学（CFD）解析を通じて、頭蓋内側壁動脈瘤101例における血流動態の差異を包括的に検討することである。
  • 本研究では、剛体および変形性壁モデルを用いた数値シミュレーションを行い、得られたデータセットおよび解析パラメータを一般公開し、再現性を確保した。
  • その結果、壁モデルの選択が血流特性およびリスク指標に大きな影響を与えることが明らかとなり、特に壁の脈動が瘤ドーム近傍の血液再循環や振動性剪断応力指数（oscillatory shear index, OSI）に著しい変動（-36%から+674%）をもたらすことが示された。
  • さらに、初めて流体–構造連成（fluid-structure interaction, FSI）とフローダイバーターステントを組み合わせてシミュレーションした結果、変形性壁モデルにおいて収縮期嚢内平均速度が剛体モデルと比較して73%増加することが示され、FSI解析の治療予測への重要性が強調された。

(059) Zhang

📕 書誌情報

Ophthalmic Artery Morphology and Hemodynamics Associated with White Matter Hyperintensity.

Xiao-Lei Zhang, Xue-Ru Cheng, Yan-Ling Wang, Ying-Xiang Huang, Jia-Lin Wang

Int J Med Sci, 2024

💬 AI 翻訳タイトル

白質高信号と関連する眼動脈の形態および血行動態

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、白質高信号 (WMH) 患者における眼動脈 (ophthalmic artery, OA) の形態的および血行動態的特徴と、WMH の存在および重症度との関連性を検討することである。
  • 方法として、44眼のWMH患者と38眼の対照を対象とし、三次元再構築によるOAの形態的評価と、計算流体力学（computational fluid dynamics）シミュレーションによる血行動態パラメータの解析を実施した。
  • 結果、WMH患者では径、血流速度、質量流率、壁面せん断応力はいずれも対照群に比べ有意に低下しており、これらのパラメータはWMHの存在と有意な関連を示した。
  • 結論として、OAの径、血流速度、質量流率および壁面せん断応力は独立してWMHの存在と関連しており、アテローム性動脈硬化症（atherosclerosis）がWMHおよびOA変化の共通メカニズムに関与している可能性が示唆された。

(060) Bilgin [1]

📕 書誌情報

In vitro evaluation of flow diverter performance using a human fibrinogen-based flow model.

Cem Bilgin, Esref Alperen Bayraktar, Alexander A Oliver, Jiahui Li, Juan R Cebral, David F Kallmes, Ramanathan Kadirvel

J Neurosurg, 2025 Jan 01

  • Keywords: aneurysm, fibrin, flow diverter, hemorrhagic stroke, subarachnoid bleeding, vascular disorders

  • DOI: 10.3171/2024.4.JNS232567

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💬 AI 翻訳タイトル

ヒトフィブリノーゲンを用いた新規in vitro血流モデルによるフローダイバータの性能評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、ヒトフィブリノーゲンを基盤とする新規in vitro血流モデルを用いてフローダイバータ（flow diverter）の性能を評価することである。
  • 方法として、異なる角度や構造を有する4種類のガラスモデル内でフローダイバータを展開し、ヒトフィブリノーゲンを流しながら、流量や各種添加剤（ヘパリン、塩化カルシウム、トロンビン）の影響下で線維素（fibrin）沈着速度と血流特性（CFD解析）を解析した。
  • 結果として、流量5 ml/secでの線維素沈着率は3 ml/secより有意に高く、パラオフサルミックおよび二分岐モデルにおいて線維素沈着率が他モデルよりも有意に高かった（p = 0.001）、またトロンビン添加は全モデルで線維素沈着率を有意に上昇させた。
  • 結論として、本in vitroモデルは血流速度・剪断応力・トロンビン添加が線維素沈着に影響することを示し、患者個別の脳動脈瘤に対する臨床応用には今後さらなる研究が必要である。

(061) Luciano [2]

📕 書誌情報

Turbulent blood flow in a cerebral artery with an aneurysm.

R D Luciano, B L da Silva, X B Chen, D J Bergstrom

J Biomech, 2024 Jul

  • Keywords: Blood flow, Computational fluid dynamics, Direct numerical simulation, Intracranial aneurysm, Turbulence

  • DOI: 10.1016/j.jbiomech.2024.112214

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    • Cited by: 2
    • FWCI: 1.746
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💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤を伴う脳動脈内の乱流血流

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、シミュレーション設定が血流解析結果に与える影響を評価し、脳動脈瘤を伴う脳動脈内の乱流発生を検討することである。
  • 本研究では、最大200心拍周期、1心拍あたり最大100,000回のデータサンプリング率で直接数値シミュレーション（DNS）が実施された。
  • 相平均法または三重分解法を用いて、速度・圧力・壁面せん断応力変動への乱流および層流拍動波の寄与を区別した結果、一般的に用いられるOscillatory Shear Index（OSI）は乱流よりも入口で導入された層流波と密接に関係していることが示された。
  • エネルギースペクトル推定による乱流エネルギーカスケードの評価から、流量とレイノルズ数が低いにもかかわらず、動脈瘤近傍では流れが乱流状態であることが明らかとなり、相平均法はシミュレーション設定や後処理手法に強く依存するが、研究者が本現象を理解するための有用な手法であることが示唆された。

(062) Karnam [1]

📕 書誌情報

Description of the local hemodynamic environment in intracranial aneurysm wall subdivisions.

Yogesh Karnam, Fernando Mut, Alexander K Yu, Boyle Cheng, Sepideh Amin-Hanjani, Fady T Charbel, Henry H Woo, Mika Niemelä, Riikka Tulamo, Behnam Rezai Jahromi, Juhana Frösen, Yasutaka Tobe, Anne M Robertson, Juan R Cebral

Int J Numer Method Biomed Eng, 2024 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

脳内動脈瘤壁の各部位における局所的血行動態環境の記述

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳内動脈瘤（IA）壁内の詳細な血行動態条件を評価し、これらがbleb（壁突出）形成および動脈瘤の安定性・破裂リスクに与える影響を明らかにすることである。
  • 方法としては、268例の患者から得られた359件のIAおよび213件のblebを対象に、患者固有の血管モデルを再構築し、有限要素法による非定常Navier-Stokes方程式の解析を通じて血流を評価した。
  • さらに、動脈瘤壁を嚢状、流線方向、および地形的に区分し、壁面せん断応力（WSS）などの血行動態指標およびその重要点を各部位について計算・解析した結果、これらの指標に有意な局所差があり、bleb形成などの壁特徴と特定の血行動態環境が相関することが明らかとなった。
  • 特に、低いWSSおよび高いOSIが観察される領域ではbleb形成を促進する条件となりやすく、一方で、動脈瘤のネック部や流入・流出部のような高いWSSおよび正の発散を示す領域もまた、流れの衝突や収束により、異なるリスクプロファイルを呈することが示された。

(063) Saglietto [3] ⭐

📕 書誌情報

Role of the vessel morphology on the lenticulostriate arteries hemodynamics during atrial fibrillation: A CFD-based multivariate regression analysis.

Andrea Saglietto, Francesco Tripoli, Jaco Zwanenburg, Geert Jan Biessels, Gaetano Maria De Ferrari, Matteo Anselmino, Luca Ridolfi, Stefania Scarsoglio

Comput Methods Programs Biomed, 2024 Sep

  • Keywords: Atrial fibrillation, Cerebral circulation, Cognitive decline, Computational fluid dynamics, Lenticulostriate arteries, Magnetic resonance imaging, Multivariate regression analysis

  • DOI: 10.1016/j.cmpb.2024.108303

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💬 AI 翻訳タイトル

心房細動時におけるレントリクロストリアート動脈の血行動態に対する血管形態の役割：CFDに基づく多変量回帰解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、心房細動（AF）時における異なるレントリクロストリアート動脈（LSA）の形態が脳血行動態に及ぼす影響を明らかにすることである。
  • 7T高解像度磁気共鳴画像（MRI）より抽出した17例のLSA血管形態と、内部頸動脈の流入条件を用いた数値流体力学（CFD）解析により、血管の幾何学的・形態学的特徴がAF時の壁面せん断応力（wall shear stress）に与える影響を多変量回帰解析で評価した。
  • その結果、主に中大脳動脈（MCA）のサイズおよびMCAとLSA間の分岐角度が、AF時の血行動態変化を良好に予測できることが明らかとなり、特に鈍角なLSA-MCA流入口の角度および分岐点より下流での小さいMCAサイズは、AFに起因する血管障害のリスク増加と関連していた。
  • 本MRIベースの計算的研究は、AFイベント時のLSA血行動態への血管形態の純粋な影響およびAF下で血行動態反応を悪化させる形態学的特徴の組み合わせを初めて特定しており、今後の臨床的検証が必要であるが、AF時の局所血行動態はLSAの幾何学的特徴に影響されることを示唆した。

(064) Neidlin [1]

📕 書誌情報

Investigations of Differential Hypoxemia During Venoarterial Membrane Oxygenation with and Without Impella Support.

Michael Neidlin, Ali Amiri, Kristin Hugenroth, Ulrich Steinseifer

Cardiovasc Eng Technol, 2024 Oct

  • Keywords: Computational fluid dynamics, Extracorporeal membrane oxygenation, Impella, left ventricular unloading, Mechanical circulatory support, Oxygen transport

  • DOI: 10.1007/s13239-024-00739-w

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💬 AI 翻訳タイトル

インペラ（Impella）サポートの有無による動静脈型体外式膜型人工肺（VA ECMO）中の異なる低酸素血症の検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、さまざまなECMO設定およびカニューレ位置による大動脈血流および酸素化状態を数値モデルにより検討することである。
  • ヒト大動脈モデルにおいて、4種類の大動脈カニューレ先端位置および3段階の心機能障害・VA ECMOサポートレベル、さらに50％サポート条件ではImpella CPデバイスを併用した場合について、血流と血液酸素飽和度および大動脈弁への圧力を解析した。
  • 50％および75％サポートでは近位側へのカニューレ先端配置が上行大動脈および冠動脈への酸素供給増加に有効であり、90％サポート時は先端位置に依存せず適切な酸素化が得られることが示された。
  • 本研究の結果は、補助循環サポート、カニューレ先端位置、および酸素供給能の間に見られる複雑かつ患者依存的な関係性を明らかにし、さまざまな補助循環デバイスにおける血行動態および酸素動態解析のためのシミュレーションモデルを提案するものである。

(065) Jin [1]

📕 書誌情報

Comparative Analysis of Micrometer-Sized Particle Deposition in the Olfactory Regions of Adult and Pediatric Nasal Cavities: A Computational Study.

Ziyu Jin, Gang Guo, Aibing Yu, Hua Qian, Zhenbo Tong

Pharmaceutics, 2024 May 27

  • Keywords: CFD (computational fluid dynamics), drug targeting, micrometer-sized particles, nose-to-brain drug delivery, olfactory region

  • DOI: 10.3390/pharmaceutics16060722

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    • Citation Percentile: 76.73

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💬 AI 翻訳タイトル

成人および小児鼻腔の嗅覚領域におけるミクロンサイズ粒子沈着の比較解析：計算流体力学的研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、成人と小児の鼻腔におけるミクロンサイズ粒子の空間的沈着を、嗅覚領域に着目して解析することである。
  • CT画像に基づき2例の小児および2例の成人の鼻腔モデルを作成し、CFD（Computational Fluid Dynamics）と離散相モデル（DPM）を用いて粒子（1～100μm）の輸送および沈着を15 LPMの流量条件下でシミュレーションした。
  • 成人の鼻腔面積は小児より約1.2～2倍大きく、すべての被験者における嗅覚領域の粒子沈着分率は最大でも5.7%と極めて低かったが、粒径が大きくなるにつれて全鼻腔への沈着分率は増加した。
  • 鼻腔形状と局所的沈着分布に相関が認められ、これが経鼻的薬物送達の最適化に有用な知見をもたらすことが明らかとなった。

(066) Boniforti [2]

📕 書誌情報

Endovascular Treatment of Intracranial Aneurysm: The Importance of the Rheological Model in Blood Flow Simulations.

Maria Antonietta Boniforti, Giorgia Vittucci, Roberto Magini

Bioengineering (Basel), 2024 May 21

  • Keywords: CFD, endothelial cell activation potential (ECAP), flow diverter stent (FDS), hemodynamics, intracranial aneurysm, non-Newtonian blood flow, oscillatory shear index (OSI), relative residence time (RRT)

  • DOI: 10.3390/bioengineering11060522

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💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤の血管内治療における血流シミュレーションのレオロジーモデルの重要性

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内動脈瘤に対する血流シミュレーションにおいて、血液のレオロジーモデルが動脈瘤の血行動態、とくに血管内治療の有無に及ぼす影響を解析することである。
  • 患者固有形状の動脈瘤モデルを用い、フローダイバーターステント（FDS）の有無それぞれで、パルス状流下においてニュートン流体モデルおよび非ニュートン流体モデルによる数値解析を実施した。
  • すべての条件でFDS留置によって動脈瘤内血流速度の低下および壁面での相対滞留時間（RRT）の増加が認められ、これは血栓形成や動脈瘤閉塞の進行を示唆したが、ニュートンモデルは非ニュートンモデルと比較してRRTおよび動脈瘤治癒を過大評価した。
  • そのため、頭蓋内動脈瘤の血行動態、とくに血管内治療施行時の解析においては、非ニュートン性血液の特性を考慮し、ニュートン仮定を用いるべきではないと結論される。

(067) Vikström [2]

📕 書誌情報

Establishing the distribution of cerebrovascular resistance using computational fluid dynamics and 4D flow MRI.

Axel Vikström, Petter Holmlund, Madelene Holmgren, Anders Wåhlin, Laleh Zarrinkoob, Jan Malm, Anders Eklund

Sci Rep, 2024 Jun 25

  • Keywords: Carotid stenosis, Cerebrovascular resistance, Computational fluid dynamics, Peripheral cerebral territories, Stroke

  • DOI: 10.1038/s41598-024-65431-4

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    • FWCI: 2.034
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💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学および4DフローMRIを用いた脳血管抵抗分布の確立

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、各脳動脈領域における脳血管抵抗（cerebrovascular resistance, CVR）を算出し、脳血行動態障害例におけるCVRの変化を検討することである。
  • 方法としては、脳卒中または一過性脳虚血発作（TIA）患者48例（うち29例は症候性頸動脈狭窄）を対象に、4DフローMRIによる血流速度データと構造的CT血管造影（CTA）データを計算流体力学（CFD）解析に組み合わせ、ウィリス動脈輪から分岐する各動脈領域の灌流圧を算出し、これに基づいて中大脳動脈（MCA）、前大脳動脈（ACA）、後大脳動脈（PCA）領域のCVRを推定した。
  • その結果、MCA、ACA、PCA領域のCVRはそれぞれ33.8 ± 10.5、59.0 ± 30.6、77.8 ± 21.3 mmHg s/mlであったが、全脳CVR（tCVR）は患者群および対照群間で有意差はなく、また、頸動脈狭窄患者における左右半球間での領域別CVRにも差は認められなかった。
  • これらのCVR値は、ウィリス動脈輪の血流モデリングにおける参照値として活用可能であり、本手法は被験者固有の詳細なCVR解析にも応用できることが示された。

(068) Suzuki

📕 書誌情報

Clinical and Hemodynamic Features of Aneurysm Rupture in Coil Embolization of Intracranial Aneurysms.

Tomoaki Suzuki, Hitoshi Hasegawa, Kohei Shibuya, Hidemoto Fujiwara, Makoto Oishi

Diagnostics (Basel), 2024 Jun 06

  • Keywords: cerebral aneurysm, coil embolization, computational fluid dynamics, flow impingement zone, hemodynamic instability, intraprocedural rupture, pressure, wall shear stress

  • DOI: 10.3390/diagnostics14111203

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💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤コイル塞栓術における動脈瘤破裂の臨床的および血行動態的特徴

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤コイル塞栓術（coil embolization; CE）中に生じる術中破裂（intraprocedural rupture; IPR）の臨床的および血行動態的予測因子を明確化することである。
  • 2012年1月から2023年12月に当院でCE治療を受けた435例の嚢状脳動脈瘤を対象に、術中の血液漏出またはコイル逸脱例を抽出し、術後データおよびCFD（computational fluid dynamics）解析により最大圧力（Pmax）および壁せん断応力（wall shear stress; WSS）を中心に血行動態を評価した。
  • 術中破裂は6例（1.3％）に発生し、CFD解析では5例（83.3％）で破裂点が流入衝突（flow impingement）領域のPmaxと一致し、その周囲でWSSの局所的低下（1.3±0.7 Pa、ドーム部より有意に低値；p<0.01）が認められた。
  • これらの結果は、CE実施時に血行動態的に不安定な領域を事前に特定し、小型かつ軸方向のずれを有する動脈瘤では補助技術の適用に慎重を期すことが、破裂リスク低減のために重要であることを示唆する。

(069) Zhang [1]

📕 書誌情報

PCSK9 expression in fibrous cap possesses a marker for rupture in advanced plaque.

Yingying Zhang, Dongwei Dai, Shuang Geng, Chenbin Rong, Rong Zou, Xiaochang Leng, Jianping Xiang, Jianmin Liu, Jing Ding

Vasc Med, 2024 Oct

  • Keywords: PCSK9, Yes-associated protein 1, atherosclerosis, cap rupture, computational fluid dynamics, vascular smooth muscle cells

  • DOI: 10.1177/1358863X241252370

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    • FWCI: 1.446
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💬 AI 翻訳タイトル

線維性被膜内のPCSK9発現は進行したプラーク破裂の指標となる

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、PCSK9（Proprotein Convertase Subtilisin/Kexin Type 9）発現の進行した動脈プラーク（plaque）内における破裂リスクとの関係を明らかにすることである。
  • 方法として、頸動脈内膜摘除術で摘出した進行プラークに対し、PCSK9発現パターンおよび破裂関連マーカーとの共発現を免疫染色により評価し、さらにCFD（Computational Fluid Dynamics）解析により血流特性とPCSK9陽性/陰性プラーク間の違いを解析した。また、ヒト大動脈血管平滑筋細胞においてPCSK9の発現調節が機械的センサー活性およびその下流破裂因子への転写レベルに与える影響を評価した。
  • 結果として、PCSK9は主に線維性被膜およびショルダー領域の平滑筋アクチン陽性細胞に分布し、線維性被膜厚と負の相関を示し、MMP-9と共発現していた。さらに、被膜PCSK9発現はCFDによる解析において破裂しやすい血行動態的特徴と関連し、in vitro 実験ではPCSK9の発現調節がYAP（Yes-associated protein 1）活性およびその下流破裂関連因子の転写を増強した。
  • 結論として、線維性被膜PCSK9発現はプラーク破裂リスクのバイオマーカーとなる可能性があり、その調節はプラーク治療介入への新たな生体力学的視点を提供することが示唆された。

(070) Panneerselvam [1]

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Influence of framing coil orientation and its shape on the hemodynamics of a basilar aneurysm model.

Nisanth Kumar Panneerselvam, B J Sudhir, Santhosh K Kannath, B S V Patnaik

Med Biol Eng Comput, 2024 Nov

  • Keywords: Cardiovascular disease, Coil embolization, Computational fluid dynamics, Hemodynamics, Intracranial aneurysm

  • DOI: 10.1007/s11517-024-03146-4

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💬 AI 翻訳タイトル

フレーミングコイルの配向および形状が脳底動脈瘤モデルの血行動態に及ぼす影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、フレーミングコイルの配向が脳底動脈瘤内の血行動態に与える影響を数値的に評価することである。
  • 実際の塞栓コイル形状を用い、フレーミングコイルの詳細な構造を反映させるとともに、それより上部を多孔質媒体と仮定して解析を行った。
  • シミュレーションの結果、フレーミングコイルループ（FCL）の配向が瘤内の血流動態に大きな影響を及ぼし、とくに出口部と平行なFCL配置（Coil A）は瘤内血流速度を低下させ血栓形成を促進することが示された。
  • 本研究は、フレーミングコイルループ（FCL）の適切な配向が塞栓術後の治療成績向上に寄与する可能性を示し、今後の治療設計に有益な知見を提供している。

(071) Hejčl

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Rupture point is associated with divergent hemodynamics in intracranial aneurysms.

Aleš Hejčl, Jana Brunátová, Helena Švihlová, Jan Víteček, Andrea Vítečková Wünschová, Alena Sejkorová, Mária Hundža Stratilová, Tomáš Radovnický, Martin Sameš, Jaroslav Hron

Front Neurol, 2024

  • Keywords: computational fluid dynamics, intracranial aneurysm, particle image velocimetry (PIV), rupture, wall shear stress (WSS)

  • DOI: 10.3389/fneur.2024.1364105

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💬 AI 翻訳タイトル

破裂点は脳内動脈瘤における異なる血行動態と関連する

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳内動脈瘤（intracranial aneurysm, IA）破裂点に関連する血行動態を明らかにし、IA破裂リスク要因の解明に寄与することである。
  • 手術を受けたIA患者の破裂点を術前CTおよびCTA画像から特定し、瘤全体と破裂点それぞれに対する血行動態パラメータの数値流体力学（CFD）解析を実施したほか、一部症例では粒子画像流速測定法（PIV）を用いてCFD結果を検証した。
  • 6例の明確な破裂点を同定し、そのうち4例では低壁面せん断応力（WSS）および高振動せん断指数（OSI）を特徴とする渦流領域、1例では高WSSの流入ジェット領域、最後の1例では顕著なブレブ（bleb）領域で破裂が認められ、特定の血行動態パラメータは観察されなかった。
  • これら数値シミュレーションの結果は実験的モデルでも検証されており、本研究は異なる病的機序による動脈瘤壁損傷が破裂につながるという仮説を支持する学術的意義を有する。

(072) Vandenbulcke [2]

📕 書誌情報

A computational fluid dynamics study to assess the impact of coughing on cerebrospinal fluid dynamics in Chiari type 1 malformation.

Sarah Vandenbulcke, Paul Condron, Soroush Safaei, Samantha Holdsworth, Joris Degroote, Patrick Segers

Sci Rep, 2024 Jun 03

💬 AI 翻訳タイトル

椎骨下小脳異常症1型における咳嗽が脳脊髄液力学に及ぼす影響の流体力学的数値解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、椎骨下小脳異常症1型（Chiari type 1 malformation）患者における咳嗽が脳脊髄液（CSF）動態に及ぼす影響を評価することを目的とした。
  • 研究方法として、健常被験者の頭蓋内および脊髄上部のCSF空間に基づく流体力学的数値解析（CFD）モデルを用い、咳嗽動作ならびに異なる程度の後方圧迫（OBS-1からOBS-3）を模擬した。
  • OBS-1およびOBS-2ではCSF圧の変化は軽微であったが、OBS-3では頭蓋内腔と脊髄腔の間に顕著な圧変化とデカップリングが認められ、咳嗽時には全変種の阻害レベルで局所的な圧差が増幅された。
  • 本研究の結果より、咳嗽がCSF圧変動を増幅させること、特に高度な閉塞が存在する場合には頭蓋内圧の明確な変化を引き起こしうることが示唆され、病態解明に資する学術的知見を提供している。

(073) Liao

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Impact Exploration of Spatiotemporal Feature Derivation and Selection on Machine Learning-Based Predictive Models for Post-Embolization Cerebral Aneurysm Recanalization.

Jing Liao, Kouichi Misaki, Jiro Sakamoto

Cardiovasc Eng Technol, 2024 Aug

  • Keywords: Cerebral aneurysm, Computational fluid dynamics (CFD), Feature derivation, Feature selection, Machine learning, Recanalization

  • DOI: 10.1007/s13239-024-00721-6

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💬 AI 翻訳タイトル

塞栓術後脳動脈瘤再開通予測における機械学習モデルのための時空間特徴量抽出および選択法の影響解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、塞栓術後の脳動脈瘤再開通予測に用いる機械学習（ML）モデルの性能向上を目指し、血行動態特徴量抽出および選択方法がMLアルゴリズムにもたらす影響を評価することである。
  • 65名の患者由来66例の脳動脈瘤に対して計算流体力学（CFD）シミュレーションを用い、107種類の特徴量（臨床特徴量4項目、形態学的特徴量12項目、血行動態特徴量91項目）を抽出した上で、抽出方法2種類（単純抽出法と完全抽出法）および特徴量選択法4種類（全特徴量、統計的有意分析、逐次多変量ロジスティック回帰分析（stepwise-LR）、再帰的特徴除去（RFE））を組み合わせて比較検討した。
  • モデル性能はROC曲線下面積（AUROC）およびPrecision-Recallカーブ（AUPRC）によって評価され、完全抽出特徴量とRFE法による特徴量選択の組み合わせが最良のパフォーマンスを示した（特にMLPモデルのテストデータでのAUROC 0.863, 95%CI: 0.684-1.000）。
  • 本研究は特徴量抽出・選択方法の違いがMLモデル性能に与える重要性を示し、患者に侵襲を加えることなく精度の高い意思決定支援モデルの開発が可能であることを明らかにした。

(074) Dobashi

📕 書誌情報

Flow Diversion Effect in a Saphenous Vein Graft Aneurysm Using a Double-Layer Micromesh Stent: A Case Report.

Kazumasa Dobashi, Yosuke Akamatsu, Jun Yoshida, Kohei Chida, Takahiro Koji, Futoshi Mori, Kenji Yoshida, Yoshitaka Kubo, Makoto Sasaki, Kuniaki Ogasawara

Oper Neurosurg (Hagerstown), 2024 Dec 01

💬 AI 翻訳タイトル

二重層マイクロメッシュステントによる大伏在静脈グラフト動脈瘤のフローダイバージョン効果：症例報告

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、フローダイバージョン効果を有するとされる二重層マイクロメッシュステントが実際に大伏在静脈(SVG)グラフト動脈瘤に対してどのような血流改変効果を示すかを検証することである。
  • 症例は、高流量バイパス術後13年で左側SVGに増大する動脈瘤を有する66歳女性であり、マイクロメッシュステント（CASPER RX）による治療と術前後の計算流体力学(Computational Fluid Dynamics; CFD)解析が実施された。
  • CFD解析の結果、ステント留置により動脈瘤内の平均流速および壁面せん断応力が有意に減少し、術後2ヵ月の血管造影で動脈瘤の完全閉塞が確認された。
  • これらの結果から、二重層マイクロメッシュステントのフローダイバージョン効果によってSVG動脈瘤の閉塞が達成され、このステントが頸部頸動脈動脈瘤の治療における有望な代替手段となり得ることが示唆された。

(075) Strasser

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How Irregular Geometry and Flow Waveform Affect Pulsating Arterial Mass Transfer.

Wayne Strasser

J Biomech Eng, 2024 Dec 01

💬 AI 翻訳タイトル

不規則な幾何形状および流れ波形が動脈拍動時の質量伝達に与える影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳内血管周囲腔（perivascular space, PVS）の質量伝達機構を、形状の不規則性および流れ波形の違いに着目して明らかにすることである。
  • マウス脳のPVSセグメントのデジタルスキャンデータをメッシュ化し、数値流体力学（computational fluid dynamics, CFD）解析を行い、同等の無次元数と水力抵抗を持つ円筒モデルとの比較を通じて検証および評価を行った。
  • その結果、動脈内の溶質輸送は主に移流に支配されていることが判明し、特に流れの拍動や壁の局所的な湾曲などの幾何学的不規則性が質量伝達、特に蛋白質ボーラス分断に寄与することが示された。
  • 一部の評価指標では高ペクレ数下でも局所濃度の均質化が拡散支配的に見えたが、ボーラスのサイズ変化解析では移流の寄与が明確に認められ、本研究はPVS内での質量伝達に対する動力学的・形状的要因の重要性を示唆する学術的貢献がある。

(076) Yi

📕 書誌情報

Using DFT on ultrasound measurements to determine patient-specific blood flow boundary conditions for computational hemodynamics of intracranial aneurysms.

Hang Yi, Zifeng Yang, Luke Bramlage, Bryan Ludwig

Comput Biol Med, 2024 Jun

💬 AI 翻訳タイトル

超音波測定によるDFTを用いた、頭蓋内動脈瘤の計算血行動態解析における患者固有血流境界条件の決定

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内動脈瘤(Intracranial Aneurysms: IA)の計算流体力学(Computational Fluid Dynamics: CFD)解析において重要な血流境界条件(Boundary Conditions: BCs)を、患者固有の超音波データおよび離散フーリエ変換(DFT)を用いて高精度に決定する手法を検討することであった。
  • 方法として、患者固有IAモデル2例を再構築し、内頸動脈(Internal Carotid Artery: ICA)における血流速度波形を超音波計測およびDFTモデリングにより取得し、異なるサンプル数(N)によるDFTの影響をCFD解析にて評価した。
  • 結果として、DFT解析ではN≧16で時間平均的な血行動態パラメータ推定に十分な精度が得られ、瞬時的な値の正確な再現にはN≧36が有用であることが示された。
  • さらに、一般化BC（1次元モデル由来）では血行動態リスクの過大または過小評価が認められたことから、IAリスク評価においては患者固有BCの使用が強く推奨され、加えて心拍数変動は同一流量条件下では血行動態特性へほとんど影響しないことが明らかとなった。

(077) Straccia [1]

📕 書誌情報

Numerical Modeling of Flow in the Cerebral Vasculature: Understanding Changes in Collateral Flow Directions in the Circle of Willis for a Cohort of Vasospasm Patients Through Image-Based Computational Fluid Dynamics.

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

Ann Biomed Eng, 2024 Sep

  • Keywords: Cerebral flow, Circle of Willis, Collateral pathways, Computational fluid dynamics, Numerical modeling, Patient-specific modeling, Vasospasm

  • DOI: 10.1007/s10439-024-03533-w

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    • Cited by: 1
    • FWCI: 0.873
    • Citation Percentile: 74.84

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💬 AI 翻訳タイトル

脳血管網における流体数値解析：くも膜下出血後血管攣縮患者コホートに対するウィリス動脈輪内側副血行路流向変化の画像ベース計算流体力学的理解

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、ウィリス動脈輪（Circle of Willis, CoW）内の血管攣縮（vasospasm）局在部位および重症度、解剖学的変異と副血行路の流向変化との関係を計算流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）により明らかにすることである。
  • 25例の血管攣縮患者を対象に、患者個別のCTアンギオグラフィ画像を用いてCoWの解剖学的変異および血管攣縮による狭窄部を抽出し、経頭蓋ドップラー超音波による血流速度を境界条件としてCFDシミュレーションを実施した。
  • デジタルサブトラクションアンギオグラフィで各血管ごとの副血行路の流向と流量および血管攣縮重症度を評価し、抵抗値および粘性散逸（viscous dissipation）の変化率解析により血管攣縮の重症度・局所性を定量化した結果、血管ごとの血管攣縮重症度とこれら指標の変化率が良好に相関した。
  • 画像ベースCFD解析は、SAH患者における血管攣縮の局在性および重症度の定量化に有用であり、これらの因子や解剖学的変異が副血行路流向変化に寄与し得ることを示唆した。

(078) Kim [4] ⭐

📕 書誌情報

Quantitative analysis of hemodynamic changes induced by the discrepancy between the sizes of the flow diverter and parent artery.

Sunghan Kim, Hyeondong Yang, Je Hoon Oh, Yong Bae Kim

Sci Rep, 2024 May 09

  • Keywords: Cerebral aneurysm, Computational fluid dynamics, Flow diverter, Hemodynamic changes, Metal coverage rate, Size discrepancy

  • DOI: 10.1038/s41598-024-61312-y

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    • Cited by: 4
    • FWCI: 3.493 ⭐
    • Citation Percentile: 99.99 🌟

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💬 AI 翻訳タイトル

フローダイバーターと親動脈のサイズ不一致によって誘発される血行動態変化の定量的解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、フローダイバーターと親動脈のサイズ不一致がフローダイバージョン効果に及ぼす影響を定量的に解析することを目的とした。
  • 親動脈径が異なる4種類のシリコンモデルに実際のフローダイバーターを留置し、動脈瘤頸部におけるステント構造を基にバーチャルステントを生成し、数値流体力学（CFD）解析を実施した。
  • 3.0～4.5 mmの親動脈径に4.0 mmのフローダイバーターを留置した結果、オーバーサイズからアンダーサイズへの移行時に血行動態パラメータの低減率が増加し、金属被覆率およびポア密度も増加したが、オーバーサイズから適合への移行時に比べて適合からアンダーサイズへの移行時の効果増加は緩やかであった。
  • これらの結果は、フローダイバーターの適切なサイズ選択の重要性と、アンダーサイズ化の利点が一定の閾値を超えない範囲で存在することを示唆している。

(079) El Sayed [2]

📕 書誌情報

Subjects with carotid webs demonstrate pro-thrombotic hemodynamics compared to subjects with carotid atherosclerosis.

Retta El Sayed, Carissa J Lucas, Hannah L Cebull, Fadi B Nahab, Diogo C Haussen, Jason W Allen, John N Oshinski

Sci Rep, 2024 May 02

💬 AI 翻訳タイトル

頸動脈ウェブ（carotid webs）を有する被験者は、頸動脈アテローム硬化症患者と比較して、血栓形成促進性（プロトロンボティック）血行動態を示す

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頸動脈ウェブ（CaW）が局所血行動態に及ぼす影響を明らかにし、血栓形成および脳卒中リスクとの関連を理解することである。
  • 患者固有の頸動脈分岐部の幾何学モデルを用いた数値流体力学（CFD）シミュレーションを実施し、CaW、同程度の狭窄を有するアテローム性病変、健常な頸動脈分岐を比較した。
  • 低ずり応力領域、振動性ずり応力指数（OSI）、低流速、及び血流停滞などの血行動態指標を算出し、CaW群でこれらがアテローム硬化症または正常分岐群よりも有意に大きな領域を示した。
  • これらの異常血行動態パラメータは血栓形成および血管機能障害と関連し、CaW患者の脳卒中リスク評価に血行動態解析が有用である可能性を示唆する。

(080) Csippa

📕 書誌情報

Comparison of Flow Reduction Efficacy of Nominal and Oversized Flow Diverters Using a Novel Measurement-assisted in Silico Method.

Benjamin Csippa, Levente Sándor, Gábor Závodszky, István Szikora, György Paál

Clin Neuroradiol, 2024 Sep

💬 AI 翻訳タイトル

新規計測支援型インシリコ手法による適正サイズおよび過大サイズのフローダイバーターの流量低減効果比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、フローダイバーター（flow diverter; FD）の展開状態の変動が治療後の血流低減に与える影響を、計測支援型インシリコワークフローを用いて解析することである。
  • 詳細な機械的較正に基づくFDの仮想展開および流体力学的抵抗（hydrodynamic resistance; HR）測定を組み合わせ、2種類のFD（48本・64本ワイヤ）において適正サイズおよび過大サイズ展開のシナリオで大規模な数値流体力学(CFD)シミュレーションを実施した。
  • すべての80展開シナリオにおいて、HR係数と瘤内速度低減量（aneurysmal velocity reduction; AMVR）の間にべき乗則的関係が認められ、適正サイズ64本ワイヤFDの平均AMVRは60.3％、48本ワイヤFDでは51.9％と有意に高かったが、過大サイズ展開では両者に大きな差は見られなかった。
  • 本数値的ワークフローの大規模ヘモダイナミクス研究への適用可能性が実証されるとともに、HR係数とAMVRの堅牢なべき乗則関係を明らかにし、特に64本ワイヤFDの適正サイズ適用がより高い血流低減効果をもたらすことが示された。

(081) Yan [2]

📕 書誌情報

Nomogram-based geometric and hemodynamic parameters for predicting the growth of small untreated intracranial aneurysms.

Yujia Yan, Xingwei An, Hecheng Ren, Bin Luo, Song Jin, Li Liu, Yang Di, Tingting Li, Ying Huang

Neurosurg Rev, 2024 Apr 18

💬 AI 翻訳タイトル

小型未治療頭蓋内動脈瘤の増大予測のためのノモグラムに基づく幾何学的および血行動態的パラメータ

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、幾何学的および血行動態的（hemodynamic）パラメータに基づき、小型頭蓋内動脈瘤（intracranial aneurysms, IAs）の増大を予測するノモグラム（nomogram）を構築することである。
  • 小型未治療嚢状IAs 96例の血管造影画像から患者固有の血管モデルを作成し、数値流体力学（CFD）解析を実施して幾何学的および血行動態的パラメータを算出した後、逐次的Cox比例ハザード回帰分析によりノモグラムを構築した。
  • 高血圧、非球面指数、最大相対滞留時間がIAs増大と独立して関連し、これらを用いたノモグラムは検証コホートにおいて予測能が良好であり、既存の評価ツールより高い識別能を示した。
  • これにより、幾何学的および血行動態的パラメータで構成されるノモグラムが、小型IAsの増大状態を正確に予測し、リスク層別化に有用であることが示された。

(082) Satoh [5]

📕 書誌情報

Evaluation of the shrinkage process of a neck remnant after stent-coil treatment of a cerebral aneurysm using silent magnetic resonance angiography and computational fluid dynamics analysis: illustrative case.

Toru Satoh, Kenji Sugiu, Masafumi Hiramatsu, Jun Haruma, Isao Date

J Neurosurg Case Lessons, 2024 Apr 15

  • Keywords: computational fluid dynamics, magnetic resonance image, neck remnant, silent magnetic resonance angiography, stent and coil embolization, wall shear stress

  • DOI: 10.3171/CASE24141

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    • Cited by: 5
    • FWCI: 4.366 ⭐
    • Citation Percentile: 74.84

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💬 AI 翻訳タイトル

サイレント磁気共鳴血管撮影（MRA）および数値流体力学解析を用いた脳動脈瘤ステントコイル塞栓後のネック残存縮小過程の評価：症例報告

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、サイレントMRAおよび数値流体力学（CFD）を用いて、ステントコイル塞栓後の脳動脈瘤ネック残存部の血行動態を詳細に検討することである。
  • 部分的に血栓化した前交通動脈瘤に対してステント併用コイル塞栓術を施行し、約10年間にわたりサイレントMRA画像を縦断的に追跡し、CFD解析によりネック残存部の縮小過程を評価した。
  • ネック残存部は表面積、体積、ネック径、ドーム深さ、アスペクト比が低下し、その縮小はネックドーム／親動脈流入比の低下と相関していた。
  • サイレントMRAおよびCFDによる塞栓後ネック残存部の評価が可能であり、血行動態パラメータ解析によりネック残存部の縮小過程を予測しうる可能性が示唆された。

(083) Liu

📕 書誌情報

Flow diverters treatment planning of small- and medium-sized intracranial saccular aneurysms on the internal carotid artery via constraint-based virtual deployment.

Zehua Liu, Meng Zhang, Chao Wang, Zhongxiao Wang, Xiangyun Liao, Chubin Ou, Weixin Si

Int J Comput Assist Radiol Surg, 2024 Jun

💬 AI 翻訳タイトル

拘束条件に基づく仮想展開を用いた内頚動脈小型および中型嚢状動脈瘤のフローダイバータ治療計画

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、小型および中型の嚢状動脈瘤が高頻度に発生する内頚動脈（ICA）に対するフローダイバータ（FDs）治療計画のため、迅速かつ多用途な数値シミュレーション手法を開発・検証することである。
  • 方法として、単一のFDsで治療されたICA上の嚢状動脈瘤患者34例の術前および術後データを収集し、血管中心線に沿ってFDsが血管内壁により拘束されつつ外側へ展開される拘束条件（constraint-based）仮想展開（virtual deployment, CVD）法を提案した。
  • 結果として、壁面せん断応力および動脈瘤頚部の血流速度の低減率に関しては、有限要素法（FEM）とCVD法の間に有意差は認められなかったが、CVD法の解決時間は98%大幅に短縮された。
  • 結論として、本仮想FDs展開シミュレーションは計算精度と効率の両立に寄与し、血行動態（hemodynamics）解析と併用することで病変部での血流変化を精確に再現し、臨床の意思決定支援に有用であることが示された。

(084) Yang [5] ⭐

📕 書誌情報

Influence of circle of Willis modeling on hemodynamic parameters in anterior communicating artery aneurysms and recommendations for model selection.

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

Sci Rep, 2024 Apr 11

  • Keywords: Anterior communicating artery aneurysms, Circle of Willis, Computational fluid dynamics, Hemodynamic parameters, Vascular resistance

  • DOI: 10.1038/s41598-024-59042-2

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    • Cited by: 5
    • FWCI: 4.366 ⭐
    • Citation Percentile: 99.99 🌟

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💬 AI 翻訳タイトル

ウィリス動脈輪モデル化が前交通動脈瘤の血行動態パラメータに及ぼす影響とモデル選択に関する提言

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、前交通動脈瘤（AComA）における適切なウィリス動脈輪（CoW）モデルの選択に関する提言を行うことである。
  • 5例の患者特異的CoWモデルを用い、各モデルを完全型、左半分型、右半分型に分割し、CFD（数値流体力学）解析および流体実験による検証後、AComAにおける血行動態パラメータと血流パターンを比較した。
  • 5例中4例においてはA1片側の流入がAComAに強い影響を及ぼしたが、残り1例では両側A1からの流入がAComAに寄与していた。また、4例では完全モデルと半分モデル間の平均壁面せん断応力差が4.6％であったのに対し、残り1例では62％と大きな差がみられた。
  • A1およびA2セグメントの左右の血管抵抗の違いがAComAの血流パターンに大きく影響することが示され、これらの知見は脳血流の理解を深め、脳動脈瘤の診断および治療の向上に寄与することが示唆された。

(085) Sanchez [2]

📕 書誌情報

MR Imaging of the Cerebral Aneurysmal Wall for Assessment of Rupture Risk.

Sebastian Sanchez, Andres Gudino-Vega, Katherine Guijarro-Falcon, Jacob M Miller, Luis E Noboa, Edgar A Samaniego

Neuroimaging Clin N Am, 2024 May

  • Keywords: Aneurysm vessel wall, Aneurysm wall enhancement, High-resolution vessel wall imaging, Rupture risk

  • DOI: 10.1016/j.nic.2024.01.003

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    • Cited by: 2
    • FWCI: 1.746
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💬 AI 翻訳タイトル

破裂リスク評価のための脳動脈瘤壁のMR画像診断

💬 AI 要約

  • 未破裂脳動脈瘤の評価には包括的かつ多面的なアプローチが求められる。
  • 高分解能MRIによる動脈瘤壁の増強解析と、有限要素解析、定量的磁化率マッピング、計算流体力学（CFD）などの先進的な画像処理技術を組み合わせることで、動脈瘤の生物学的特性に関する新たな知見が得られつつある。
  • これにより動脈瘤の発症メカニズム、進展、および破裂に関する理解が深まり、患者ごとの治療（介入または経過観察）選択の指標となる可能性がある。
  • さらに、ラジオミクスおよび機械学習などの新規手法が、今後の診断の精密化に大きく寄与することが期待されている。

(086) Luisi [4] ⭐

📕 書誌情報

Evaluating the accuracy of cerebrovascular computational fluid dynamics modeling through time-resolved experimental validation.

Claudio A Luisi, Tom L Witter, Omid Nikoubashman, Martin Wiesmann, Ulrich Steinseifer, Michael Neidlin

Sci Rep, 2024 Apr 08

💬 AI 翻訳タイトル

時間分解能を有する実験的検証による脳血管計算流体力学（CFD）モデルの精度評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳卒中の血行動態理解を深めるために不可欠な脳血管計算流体力学（CFD）モデリングの精度を、時間分解実験データを用いた体系的な検証を通じて評価することである。
  • 方法として、解剖学的精密脳血管ファントムおよび高分解能の流量・圧力計測を備えた実験系と、確立された手法および新規の位相変調法（phase modulation approach）を含む5種類の定常・非定常境界条件（boundary conditions: BCs）を用いたCFDモデルを比較検証した。
  • 実験系は臨床データと整合する生理学的血行動態を呈した一方、インシリコモデルは流量で19-66%、圧力で6-26%の時間依存的乖離を示した。
  • 結論として、現状の脳血管CFDモデリングの精度には限界があり、特に定常アウトレット圧力境界条件は大きな誤差につながるため回避が推奨され、Windkesselおよび位相変調境界条件がより現実的な血行動態再現に寄与することが示唆された。

(087) Lyu [1]

📕 書誌情報

Treatment for middle cerebral artery bifurcation aneurysms: in silico comparison of the novel Contour device and conventional flow-diverters.

Mengzhe Lyu, Ryo Torii, Ce Liang, Thomas W Peach, Pervinder Bhogal, Levansri Makalanda, Qiaoqiao Li, Yiannis Ventikos, Duanduan Chen

Biomech Model Mechanobiol, 2024 Aug

  • Keywords: Computational fluid dynamics (CFD), Contour device, Flow-diverters, Middle cerebral artery bifurcation aneurysms

  • DOI: 10.1007/s10237-024-01829-3

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    • Cited by: 1
    • FWCI: 0.873
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💬 AI 翻訳タイトル

中大脳動脈分岐部動脈瘤に対する治療：新規Contourデバイスと従来型フローダイバーターのin silico比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、中大脳動脈（MCA）分岐部動脈瘤に対する新規Contourデバイスと従来型フローダイバーターの効果をin silicoで比較検証することである。
  • 具体的には、2種類のMCA分岐部動脈瘤モデルに対し、Contourデバイスおよび従来型フローダイバーターを適用し、コンピュータ流体力学（CFD）シミュレーションを用いてヘモダイナミクス（血流動態）パラメータを評価した。
  • その結果、両デバイスとも動脈瘤破裂リスクを効果的に低減するが、Contourデバイスの方が従来型フローダイバーター（例：Silk Vista Baby）よりも流入量の減少効果が高く、分岐血管（daughter vessel）を閉塞せずに動脈瘤頸部をターゲットとする流れ遮断効果を示した。
  • 本研究のin silicoモデルは、新規治療技術の試験、デバイス配置の最適化、患者特異的動脈瘤症例における治療効果の予測に有用であり、Contourデバイスが分岐血管閉塞を抑えつつMCA分岐部動脈瘤に有効であることが示された。

(088) Liu [2]

📕 書誌情報

Hemodynamic Effects of Tortuosity and Stenosis in Superficial Temporal Artery-Middle Cerebral Artery Bypass for Moyamoya Disease.

Haipeng Liu, Jia Song, Mengxi Xu, Kexin Wang, Linlin Ma, Daoxi Hu, Wei Zhou, Xiaoli Yu, Lijian Wang, Xiaoxiao Cai, Rongliang Chen, Xinhong Wang

World Neurosurg, 2024 Jun

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

  • DOI: 10.1016/j.wneu.2024.03.128

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    • FWCI: 2.432
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💬 AI 翻訳タイトル

モヤモヤ病に対する浅側頭動脈―中大脳動脈バイパスにおける蛇行および狭窄が血行動態に及ぼす影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、患者ごとのデータに基づき、浅側頭動脈―中大脳動脈（STA-MCA）バイパスにおけるバイパス幾何学的変異が血行動態に及ぼす影響を評価することである。
  • 17名のモヤモヤ病患者を対象に、臨床画像データからそれぞれのバイパス三次元構造を再構築し、蛇行や狭窄（stenosis）を仮想的に除去した構造も作成して、両者に対して同一条件下で数値流体力学（CFD）シミュレーションを実施した。
  • 解析の結果、幾何学的に改善されたバイパスでは、血流量の有意な増加および頭蓋内血行抵抗の有意な減少が認められ、特にバイパス狭窄の除去による血行動態変化は、狭窄がない場合に比べて大きかった（いずれもP < 0.05）。
  • これらの結果より、STA-MCAバイパスにおける過度な蛇行や狭窄は血行動態に顕著な影響を与えることが示され、バイパスの形状最適化が今後さらに検討されるべきであると結論づけられた。

(089) Goetz [4] ⭐

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Analysis of Intracranial Aneurysm Haemodynamics Altered by Wall Movement.

Aurèle Goetz, Pablo Jeken-Rico, Yves Chau, Jacques Sédat, Aurélien Larcher, Elie Hachem

Bioengineering (Basel), 2024 Mar 09

  • Keywords: arterial tissue modelling, fluid–structure interaction, haemodynamics, intracranial aneurysm

  • DOI: 10.3390/bioengineering11030269

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    • Cited by: 4
    • FWCI: 3.493 ⭐
    • Citation Percentile: 99.99 🌟

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💬 AI 翻訳タイトル

壁運動による脳内動脈瘤血行動態の変化の解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、動脈瘤の成長および破裂リスク評価のための血行動態解析において、壁運動を考慮した新たな流体-構造連成（fluid-structure interaction）解析機能を提示することである。
  • 方法として、トロイダルチャネル上に配置した3種類の実際の動脈瘤ドーム形状を用い、従来の剛体壁モデルと比較する形で、流体-構造連成解析を実施した。
  • 結果として、壁変形を考慮した解析により、血流パターンおよび血行動態指標が剛体壁モデルと比較して大きく変化することが示された。
  • 結論として、流体-構造連成解析を導入することの重要性が強調され、このアプローチが動脈瘤モデル化およびリスク評価の精度向上に資する学術的貢献を示した。

(090) Guo [1]

📕 書誌情報

Differences and Correlations of Morphological and Hemodynamic Parameters between Anterior Circulation Bifurcation and Side-wall Aneurysms.

Kai-Kai Guo, Chang-Ya Liu, Gao-Hui Li, Jian-Ping Xiang, Xiao-Chang Leng, Yi-Ke Cai, Xue-Bin Hu

Curr Med Sci, 2024 Apr

💬 AI 翻訳タイトル

前方循環における分岐部動脈瘤と側壁動脈瘤の形態学的および血行動態的パラメータの差異および相関

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、コンピュータ流体力学（CFD）解析を用いて、前方循環動脈における側壁動脈瘤と分岐部動脈瘤の形態学的および血行動態的特徴の差異と相関を検討することであった。
  • 中国・華中科技大学同済医学院付属ユニオン病院において2021年1月から2022年9月までに治療を受けた131例160個の動脈瘤症例を対象とし、三次元DSA再構築モデルを用いて両群の直前術前形態学的・血行動態的パラメータを精密に算出・比較した。
  • その結果、前方循環内での分岐部動脈瘤の発生部位によるパラメータの有意差は認められなかったが、側壁動脈瘤と分岐部動脈瘤の間では、親血管径（Dvessel）、流入角度（θF）、サイズ比（SR）、流入集中指標（ICI）などの形態学的および血行動態的パラメータに顕著な差異がみられた（P<0.001）。
  • 特に、SRは複数の血行動態的パラメータと有意な相関（P<0.001）を示し、ICIは複数の形態学的パラメータと強い相関（R>0.5, P<0.001）を有していたことから、これらのパラメータの閾値差異を考慮して前方循環動脈瘤の破裂リスク評価を行うことの重要性が示唆され、SRは側壁動脈瘤と分岐部動脈瘤のリスクの差異を迅速に識別する臨床的指標となりうる可能性が示された。

(091) Kato

📕 書誌情報

[Simulation for Endovascular Treatment].

Naoki Kato, Soichiro Fujimura, Tohru Sano, Hiroyuki Enomoto, Michiyasu Fuga, Gota Nagayama, Shunsuke Hataoka, Issei Kan, Toshihiro Ishibashi, Yuichi Murayama

No Shinkei Geka, 2024 Mar

💬 AI 翻訳タイトル

血管内治療シミュレーション

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、高解像度画像および計算流体力学（CFD）や計算構造力学（CSM）の進展を活用し、臨床現場における血管内治療シミュレーションの実現性を検討することである。
  • 仮想ステントや3次元プリンターによるモデルを用いたシミュレーション技術が導入され、コイル塞栓術や脳内ステント等の手技において、術前計画の精密化と現実的な模擬手技が可能になった。
  • これらの技術は動静脈奇形や硬膜動静脈瘻のようなシャント疾患において、シャントアクセス経路の3D可視化や少経験者でも直感的に治療戦略を立案できる有用性が示された。
  • CFD、CSM、および3次元プリンターを用いたシミュレーションは外科医のトレーニングや新規デバイスへの対応に不可欠であり、今後は医学と工学の連携強化、規制承認および商業化が重要である。

(092) Dankano

📕 書誌情報

Tailoring left ventricular assist device cannula implantation using coupled multi-scale multi-objective optimization.

Abubakar Dankano, Ray Prather, Blake Lozinski, Eduardo Divo, Alain Kassab, William DeCampli

Med Eng Phys, 2024 Mar

💬 AI 翻訳タイトル

多重スケール多目的最適化による左心補助装置カニューレ挿入の最適化

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、血栓が脳血管へ到達する頻度を最小化するために、アウトフローグラフト（OG）の挿入方向の最適化を、多重スケール血行動態解析と組み合わせた形状最適化手法によって検討することである。
  • 方法として、患者固有の三次元計算流体力学（CFD）モデルを、末梢循環の零次元集約パラメータモデル（Lumped Parameter Model，LPM）と緩やかに双方向連成し、Lagrangian パーティクルトラッキング手法によって血栓を非相互作用性固体球として模擬・追跡した。
  • 緩やかに連成された形態最適化スキームの結果、OGからの粒子放出では最適・非最適挿入間で脳塞栓発生が5倍低減し、他の血栓形成起点でも最適な挿入角度やVAD流向が明らかとなった。
  • 臨床において血栓発生部位が最適化構成に大きく影響するため、VAD患者での血栓形成の主要起点の特定が今後の重要課題である。

(093) Sicard [1]

📕 書誌情報

Parameter characteristics in intranasal drug delivery: A key to targeting medications to the olfactory airspace.

Ryan M Sicard, Dennis O Frank-Ito

Clin Biomech (Bristol), 2024 Apr

  • Keywords: Computational fluid dynamics, Drug particle transport, Nasal anatomic morphology, Nose-to-brain, Obstructive olfactory loss

  • DOI: 10.1016/j.clinbiomech.2024.106231

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    • Cited by: 1
    • FWCI: 1.446
    • Citation Percentile: 79.25

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💬 AI 翻訳タイトル

経鼻的薬物送達におけるパラメータ特性：嗅覚空間への薬剤ターゲティングの鍵

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、嗅裂および嗅球領域への局所薬物送達において、鼻前庭形態の違いが経鼻スプレー薬物搬送に及ぼす影響を明らかにすることである。
  • 3名の健常被験者の鼻前庭形態を特定し、各個人特異的な鼻腔モデルを用いた数値流体力学(CFD)および粒子輸送シミュレーションにより、薬物粒子の輸送・沈着を解析した。
  • 吸気流量、スプレー噴射位置、頭部姿勢、粒子速度、粒子サイズなど多数のパラメータの組合せによる解析の結果、鼻前庭形態や粒子径によって嗅裂および嗅球領域への最大沈着率が異なり、DN001（延長型前庭）が最も高い沈着を示した。
  • 本研究は、マイクロメートル粒子サイズが一般的に嗅覚領域への沈着率を高めること、および個人ごとの鼻前庭形態がターゲット型薬物送達に重要な役割を果たすことを示唆する。

(094) Khamooshi [6]

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Blood flow and emboli transport patterns during venoarterial extracorporeal membrane oxygenation: A computational fluid dynamics study.

Mehrdad Khamooshi, Avishka Wickramarachchi, Tim Byrne, Michael Seman, David F Fletcher, Aidan Burrell, Shaun D Gregory

Comput Biol Med, 2024 Apr

  • Keywords: Cannula, Emboli transport, Harlequin syndrome, Mechanical circulatory support, Stroke, Watershed region

  • DOI: 10.1016/j.compbiomed.2024.108263

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    • Cited by: 6
    • FWCI: 2.525
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💬 AI 翻訳タイトル

静脈動脈型体外式膜型人工肺（VA-ECMO）中の血流および塞栓輸送パターン：数値流体力学（CFD）による研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、VA-ECMO（静脈動脈型体外式膜型人工肺）使用時に発生する合併症を、数値流体力学（CFD）シミュレーションを用いて予測し、その要因を解明することである。
  • 患者固有の3D大動脈および主要分岐モデルを用いて、ECMO血液と左心室（LV）血液の混合および塞栓子輸送パターンをCFDで解析し、二種類のカニューレサイズ（15 Frおよび19 Fr）および異なるECMO流量（心拍出量の50％、70％、90％）が血流に及ぼす影響を検討した。
  • カニューレサイズは動脈血酸素分布に大きな影響を与えなかったが、塞栓子の分布には影響を及ぼし、特に90%サポート時の15 Frカニューレでは左心室由来の脳塞栓リスクが最も高かった。
  • ECMOサポートレベルは動脈枝各部の酸素化および心原性塞栓リスクに対する主要な因子であり、本研究はVA-ECMOにおける血液混合動態と塞栓リスクの理解に重要な知見を提供する。

(095) Závodszky [2]

📕 書誌情報

Fractals and Chaos in the Hemodynamics of Intracranial Aneurysms.

Gábor Závodszky, Dániel Gyürki, György Károlyi, István Szikora, György Paál

Adv Neurobiol, 2024

  • Keywords: Cerebral aneurysm, Chaotic advection, Computational fluid dynamics, Fractals, Information dimension, Passive tracers

  • DOI: 10.1007/978-3-031-47606-8_20

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    • Cited by: 2
    • FWCI: 1.096
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💬 AI 翻訳タイトル

脳内動脈瘤の血行動態におけるフラクタルおよびカオス現象

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、動脈瘤を有する脳血管領域における粒子アドベクション挙動を、計算流体力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)により解析し、病的変形が流れのカオス化およびフラクタル構造形成に与える影響を評価することである。
  • 方法として、脳血管に動脈瘤性変形を有する部位における粒子の運動を数値シミュレーションし、粒子軌道がどのようにフラクタル構造を形成するかを定量的手法で測定した。
  • その結果、動脈瘤性異常が強い流体擾乱を引き起こし、流体力学的系がカオス的挙動を呈すること、および粒子軌道がリアプノフ指数、エスケープレート(escape rate)、情報次元(information dimension)などで特徴づけられるフラクタル特性を示すことが明らかとなった。
  • 本研究の成果は、動脈瘤近傍の血管内におけるカオス的流れが動脈瘤の病因および発達に関与する可能性を示唆しており、脳血管疾患の病態解明に新たな視点を提供するものである。

(096) Borisov [1]

📕 書誌情報

Mathematical modeling in assessing the risk of restenosis after carotid endarterectomy.

V G Borisov, Yu N Zakharov, R A Vinogradov, V P Derbilova, N V Ivanova

Biomed Phys Eng Express, 2024 Mar 15

  • Keywords: CFD simulation, CTA based geometry, carotid endarterectomy, hemodynamic indices, restenosis risk

  • DOI: 10.1088/2057-1976/ad30cb

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    • FWCI: 1.017
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💬 AI 翻訳タイトル

頸動脈内膜剥離術後の再狭窄リスク評価における数理モデル化

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、各種頸動脈分岐モデルにおける血行動態指標の比較分析を実施することであり、血行動態指標を最適化するためのモデルの形状変化（仮想手術）の影響も検討した。
  • コンピュータ断層撮影（computed angiography）データに基づき頸動脈分岐部のモデルを構築し、計算流体力学（CFD）を用いて近壁部剪断応力に関連する血行動態指標のクリティカルゾーンを同定した。
  • 正常群および術後群のクリティカルゾーンの平均指標を比較した結果、術後群では5倍以上悪化したが、分岐部近傍に限れば術後モデルが25%良好であった。また、軽微なプラークの仮想的除去ではプラーク部位の指標が最大40%悪化した。
  • 本手法により、各種モデルのクリティカルゾーンの構築および比較が可能となり、実際の血管モデルおよび仮想的に改良したモデルを用いた比較分析と、術後モデルの臨床的意義の異なるサブゾーンへの分割という新しいアプローチが提案された。

(097) Wu

📕 書誌情報

Classification and hemodynamic characteristics of delayed intracerebral hemorrhage following stent-assisted coil embolism in unruptured intracranial aneurysms.

Zeng-Bao Wu, Xue-Yan Wan, Ming-Hui Zhou, Yan-Chao Liu, Ali Abdi Maalim, Zhuang-Zhuang Miao, Xiao Guo, Ying Zeng, Pu Liao, Li-Ping Gao, Jian-Ping Xiang, Hua-Qiu Zhang, Kai Shu, Ting Lei, Ming-Xin Zhu

Front Neurol, 2024

  • Keywords: delayed intracerebral hemorrhage, endovascular treatment, hemodynamics, intracranial aneurysms, stent-assisted coil embolization

  • DOI: 10.3389/fneur.2024.1268433

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💬 AI 翻訳タイトル

未破裂脳動脈瘤に対するステント併用コイル塞栓術後の遅発性脳内出血の分類と血行力学的特徴

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、未破裂脳動脈瘤（UIA）に対するステント併用コイル塞栓術（SAC）後に発生する遅発性脳内出血（DICH）の血行力学的リスク因子を解析し、血行力学的プロファイルに基づくDICHの分類を確立することである。
  • 本研究は、我々の施設において2021年1月から2022年1月までSACが行われた内頸動脈（ICA）領域のUIA患者のうち、術後にDICHを発症した8例と発症しなかった16例を後ろ向きに対象とし、計算流体力学（CFD）を用いて塞栓前後の遠位動脈（終末部ICA、前大脳動脈[ACA]、中大脳動脈[MCA]）の血行動態変化を比較・評価した。
  • 遠位動脈の血流分布を定量化する不均衡指数を導入し、DICH発症例においてはDICH関連動脈の流速変化率が非関連動脈に比べて著しく低下するタイプ1（-47.25±3.88%対42.85±3.03%）と著しく増加するタイプ2（110.58±9.42%対17.60±4.69%）の2型に分類された。
  • 両タイプのDICHともコントロール群に比して高い不均衡指数を示し、遠位動脈の血流分布のアンバランスがDICH発症に有意に関連することが示された。

(098) Wiśniewski [6] ⭐

📕 書誌情報

Numerical flow experiment for assessing predictors for cerebrovascular accidents in patients with PHACES syndrome.

Karol Wiśniewski, Zbigniew Tyfa, Piotr Reorowicz, Michael G Brandel, Thomas Adel, Damian Obidowski, Krzysztof Jóźwik, Michael L Levy

Sci Rep, 2024 Mar 02

  • Keywords: Cerebrovascular accident, Computational fluid dynamics, PHACES syndrome, Predictors, Thrombogenic environment

  • DOI: 10.1038/s41598-024-55345-6

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    • Cited by: 6
    • FWCI: 8.674 ⭐
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💬 AI 翻訳タイトル

PHACES症候群患者における脳血管障害予測因子評価のための数値血流解析実験

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、PHACES症候群患者における脳血管障害（cerebrovascular accidents: CVA）の発生要因として動脈病変（arteriopathy）の役割を検討することである。
  • 282例のPHACES症候群疑い患者の臨床および放射線画像データをGarzon基準に基づき、FSI（Fluid-Structure Interaction）法による血管内血流シミュレーションを含めて解析した。
  • その結果、20例のPHACES症候群患者中6例でCVAが認められ、低形成（p=0.03）、高度屈曲（severe tortuosity）（p<0.01）、主幹脳動脈の少なくとも1本の欠如（p<0.01）、遺残動脈の存在（p=0.01）がCVAと有意に関連し、特に高度屈曲が最も強い予測因子であった。
  • インシリコ解析から、低形成と高度屈曲の併存が高度な血栓形成環境を生じさせることが示され、これらはPHACES症候群患者におけるCVAハイリスク要因として考慮すべきである。

(099) Rossinelli [2]

📕 書誌情報

Large-scale in-silico analysis of CSF dynamics within the subarachnoid space of the optic nerve.

Diego Rossinelli, Gilles Fourestey, Hanspeter Esriel Killer, Albert Neutzner, Gianluca Iaccarino, Luca Remonda, Jatta Berberat

Fluids Barriers CNS, 2024 Feb 28

  • Keywords: Cerebrospinal fluid, Computational fluid dynamics, Dispersion, Homeostasis, Idiopathic intracranial hypertension, Intracranial pressure, Normal-Tension Glaucoma, Optic nerve, Optic nerve compartment syndrome, Subarachnoid space

  • DOI: 10.1186/s12987-024-00518-8

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    • Cited by: 2
    • FWCI: 1.161
    • Citation Percentile: 67.00

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💬 AI 翻訳タイトル

視神経くも膜下腔におけるCSF動態の大規模インシリコ解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、スーパーコンピュータを用いた計算流体力学（CFD）解析によって、視神経くも膜下腔（ONSAS）内の脳脊髄液（CSF）動態およびその構造変化への応答を基礎から検討することである。
  • 高次の直接数値シミュレーション（DNS）を用いて、微細な解像度でONSASの微細構造とCSF圧力勾配および壁面ひずみ速度（質量移動の指標）との関係を調査した。
  • 解析の結果、ONSASの微細構造は他の形状と比較して優れた質量移動能を示し、微細構造を欠如した場合には表面積および質量移動率が大幅に低下した。
  • これらの知見から、ONSASの構造、特にトラベクラ（trabeculae）はCSF排出能に重要な役割を果たしており、原型ONSAS構造が圧力勾配および流量の広範な範囲で最大の質量移動を提供するよう最適化されていることが示唆された。

(100) Wang [1]

📕 書誌情報

Effect of Siphon Morphology on the Risk of C7 Segment Aneurysm Formation : A Case-control CFD Study.

Ying Wang, Bo Chen, Laixin Song, Yuzhe Li, Ming Xu, Tianxiang Huang, Feiyue Zeng

Clin Neuroradiol, 2024 Jun

  • Keywords: Aneurysm formation, Carotid siphon, Computational fluid mechanics, Hemodynamics, Morphological parameters

  • DOI: 10.1007/s00062-024-01394-3

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    • Cited by: 1
    • FWCI: 0.873
    • Citation Percentile: 74.84

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💬 AI 翻訳タイトル

サイフォン形態がC7セグメント動脈瘤形成リスクに及ぼす影響：症例対照CFD研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、内頸動脈（ICA）のサイフォン部における形態学的特徴と、それがC7セグメント動脈瘤形成へ及ぼす潜在的な血行力学的機序を明らかにすることである。
  • 2019年から2021年にかけて湘雅病院で診断されたC7動脈瘤患者32名とマッチドコントロール32名を対象に、CT血管造影（CTA）画像と臨床データを用いてサイフォン部の単純化モデルを作成し、数値流体力学（CFD）解析を実施した。
  • CFD解析の結果、C4-C6動脈のカーブの高さが低いほどC7セグメント動脈における血流速度および圧力が増加し、動脈瘤群ではコントロール群よりもカーブの高さが有意に低かった。
  • 短いC4-C6カーブは遠位C7セグメントの動脈瘤形成と関連し、この関連性には精緻な血行力学的機序が関与している可能性が示唆された。

(101) Ngwenya [4] ⭐

📕 書誌情報

Influence of vortical structures on fibrin clot formation in cerebral aneurysms: A two-dimensional computational study.

Tinashe Ngwenya, Divan Grundlingh, Malebogo N Ngoepe

J Biomech, 2024 Mar

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤における渦構造がフィブリンクロット形成に及ぼす影響：二次元計算論的研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、渦構造が脳動脈瘤内のフィブリンクロット（fibrin clot）形成に与える影響を、計算流体力学（CFD）および生化学モデリングを用いた二次元理想モデルを通じて明らかにすることである。
  • 方法として、可変多孔性、透過性、拡散係数を有するCFDモデルを構築し、5種類の異なる形状における脳動脈瘤内のフィブリンクロット成長を1000秒以上シミュレーションし、既報の実験結果と比較した。
  • 結果として、拡散係数を可変にするとクロット予測サイズは一定拡散係数の場合より25.4%小さくなり、拍動流ではプラグ流よりも14.6%大きいクロットが形成された；また、拍動流では中程度の小さな渦構造が観察され、これがフィブリンクロットの成長を妨げにくいことが示された。
  • 本モデルは、成長するフィブリンクロットが動脈瘤内の渦構造を変化させ、この変化した流れが再びクロット成長に影響するという双方向的相互作用を学術的に明示した。

(102) Ganjkhanlou

📕 書誌情報

Hemodynamic Study of Cerebral Arteriovenous Malformation: Newtonian and Non-Newtonian Blood Flow.

Mohammad Reza Ganjkhanlou, Azadeh Shahidian, Mohammad Reza Shahmohammadi

World Neurosurg, 2024 May

💬 AI 翻訳タイトル

脳動静脈奇形の血行動態に関する研究：ニュートン流体モデルと非ニュートン流体モデルの血流解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動静脈奇形（Arteriovenous Malformation, AVM）における異常部位閉塞後の血行動態を、数値シミュレーションを用いてニュートン流体モデルと非ニュートン流体モデルの観点から比較評価することである。
  • 実際の患者2例のCT血管造影画像データからMimicsソフトウェアにより形状モデルを作成し、COMSOL Multiphysicsを用いた有限要素法によって、Navier-Stokes方程式および連続の式を解き、血流の数値シミュレーションを行った。
  • 異なる閉塞率（0%、30%、50%、90%）における圧力分布や、ニュートンモデルと非ニュートンモデル間での血流速度の比較から、特にnidus内部など小血管領域では両モデル間に顕著な差異が見られた。
  • したがって、30%、50%、90%の閉塞時においては特に、非ニュートン流体モデルを適用したシミュレーションが推奨されることが示唆され、細小血管領域での血流シミュレーション精度向上への学術的貢献を果たした。

(103) Ren [2]

📕 書誌情報

Hemodynamic study on the therapeutic effects of varying diameter embolic coils in the treatment of intracranial aneurysms.

Xiaoyu Ren, Haoran Li, Kaihang Xu, Zhongkai Li, Bin Gao, Wangsheng Lu, Guangming Yang, Yunjie Wang, Yin Yin, Tao Chen

Int J Numer Method Biomed Eng, 2024 Mar

  • Keywords: coil embolization, computational fluid dynamics, finite element method, hemodynamics, intracranial aneurysms

  • DOI: 10.1002/cnm.3807

  • Article

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    • Cited by: 2
    • FWCI: 1.746
    • Citation Percentile: 74.84

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💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤治療における異なる直径の塞栓コイルの血流力学的治療効果の研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤に対するコイル塞栓術後におけるコイル直径の違いが血流動態へ及ぼす影響を明らかにすることである。
  • 三分岐動脈瘤および三側壁動脈瘤の個別幾何モデル計六例を対象とし、四種類の直径のコイルモデルを有限要素法および数値流体力学（CFD）を用いて解析した。
  • 解析の結果、分岐部動脈瘤ではコイル直径が大きいほど低壁せん断応力領域（LWSS）および相対滞留時間領域（RRT）が増加し、振動せん断指数（OSI）領域が減少するなどの明確な傾向が認められたが、側壁型動脈瘤では顕著な傾向は認められなかった。
  • 本研究は、分岐部脳動脈瘤の治療においては大型コイルが血流力学的に有用である可能性を示唆し、コイル直径の選択が塞栓術の治療成績に影響を及ぼすことを学術的に貢献している。

(104) Martin [5] ⭐

📕 書誌情報

Hemodynamic factors of spontaneous vertebral artery dissecting aneurysms assessed with numerical and deep learning algorithms: Role of blood pressure and asymmetry.

Tristan Martin, Gilles El Hage, Chiraz Chaalala, Jean-Baptiste Peeters, Michel W Bojanowski

Neurochirurgie, 2024 May

  • Keywords: Computational fluid dynamics, Dissecting aneurysm, Hypertension, Recurrent neural network, Vertebral artery, Wall shear stress

  • DOI: 10.1016/j.neuchi.2023.101519

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    • Cited by: 5
    • FWCI: 4.366 ⭐
    • Citation Percentile: 99.99 🌟

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💬 AI 翻訳タイトル

数値解析およびディープラーニングアルゴリズムを用いた自発性椎骨動脈解離性動脈瘤の血行力学的因子―血圧および非対称性の役割について―

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、数値流体力学（CFD）およびディープラーニングアルゴリズムを用いて、自発性椎骨動脈解離性動脈瘤（SVADA）の形成に寄与する血行力学的因子を明らかにすることである。
  • 患者画像を基に椎骨脳底動脈系を再現するソフトウェアを開発し、数値解析およびニューラル常微分方程式（NODE）を用いて血流データおよび流線の動態を解析した。
  • SVADAの将来部位では椎骨動脈間の血圧分布の不均衡が正確に位置を予測し、優位側動脈において解離が生じやすく、また動脈瘤内では壁面せん断応力（WSS）の低下や流速の減少が認められた。
  • 深層学習アルゴリズムは生体内の血流パターンを再現的に学習可能であり、CFD解析の代替として臨床応用が期待される技術であることを示唆した。

(105) Korte [3]

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Multi-Dimensional Modeling of Cerebral Hemodynamics: A Systematic Review.

Jana Korte, Ehlar Sophie Klopp, Philipp Berg

Bioengineering (Basel), 2024 Jan 11

  • Keywords: 0D modeling, 1D modeling, 3D modeling, brain-supplying arteries, circle of Willis, computational fluid dynamics, intracranial aneurysm, medical imaging, multi-scale coupling

  • DOI: 10.3390/bioengineering11010072

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    • Cited by: 3
    • FWCI: 1.08
    • Citation Percentile: 53.53

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💬 AI 翻訳タイトル

脳血行動態の多次元モデリング：系統的レビュー

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、ウィリス動脈輪（Circle of Willis：CoW）における脳血行動態評価のための多次元in silicoモデリング手法を体系的にレビューし、その学術的意義および臨床応用性を明らかにすることである。
  • 本レビューでは、ゼロ次元（0D）、一次元（1D）、三次元（3D）モデルおよびそれらを連結したマルチスケールモデルについて議論し、患者固有の入力データ取得手法やモデル間の現実性および利便性を比較検討した。
  • 3Dシミュレーションは高い計算コストを要するが、関心領域だけを詳細解析することで効率化が可能であり、患者固有条件に用いる医用画像取得が困難な場合には低次元モデルも周囲の血行動態を実現的に模倣できることが示唆された。
  • 総括として、0D-1D-3Dマルチスケールアプローチが最も現実的な結果をもたらす一方、適用性は限定的であり、1D-3Dマルチスケールモデルが現実性と計算効率との間で優れたバランスを示す可能性が示された。

(106) Liao [1]

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Determination of Significant Three-Dimensional Hemodynamic Features for Postembolization Recanalization in Cerebral Aneurysms Through Explainable Artificial Intelligence.

Jing Liao, Kouichi Misaki, Tekehiro Uno, Kazuya Futami, Mitsutoshi Nakada, Jiro Sakamoto

World Neurosurg, 2024 Apr

💬 AI 翻訳タイトル

説明可能な人工知能を用いた脳動脈瘤塞栓術後の再疎通に関与する重要な三次元血行動態的特徴の決定

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、コイル塞栓術後の脳動脈瘤再疎通を予測するために、三次元的な血行動態パラメータを説明可能な人工知能（AI）技術を用いて自動的に同定することである。
  • 方法としては、PointNetベースの深層ニューラルネットワーク（Deep Neural Network; DNN）を用いて三次元空間的特徴を抽出し、サリエンシーマッピングにより重要なパラメータの解析を行い、58例の動脈瘤に対するコイル塞栓前後の計算流体力学（Computational Fluid Dynamics; CFD）モデルから、血流速度、圧力、壁面せん断応力を評価した。
  • その結果、統計学的解析の最小P値およびDNNモデルの受信者動作特性曲線（ROC曲線）・精度-再現率曲線（Precision-Recall curves）の最大値から、血流速度が最も重要なパラメータであると同定された。
  • さらに、XAI（Explainable Artificial Intelligence）による視覚的解析は、塞栓術前モデルの強い噴流領域や衝突点、およびコイル面との顕著な流体力学的相互作用が、再疎通動脈瘤を特定する上で重要な三次元的特徴であることを示し、DNNとXAIの組み合わせは再疎通予測に有効かつ新規特徴の発見にも貢献することが明らかとなった。

(107) 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動力学的解析－時空間特性の検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、時空間的特徴を有する血行動態（hemodynamic）パラメータが脳動脈瘤のコイル塞栓術後再開通（recanalization）予測性能に及ぼす影響を評価することである。
  • 65症例66病変に対しCFD（Computational Fluid Dynamics）によるヘモダイナミクスのシミュレーションを行い、術前および仮想術後モデルから計91種類の時空間血行動態特徴量を抽出し、単変量予測モデル（UP）および多変量ロジスティック回帰モデル（LR）を構築した。
  • 異なる時空間特徴量のAUROC値は0.224から0.747まで多様であり、同一パラメータでも22ペアでAUROCに有意差が認められ、特にPDave,q1は最も強力なUP（AUROC=0.747, AUPRC=0.385, 感度0.889, 特異度0.614）であったが、LRモデルでは更なる性能向上（AUROC=0.890, AUPRC=0.903, 感度0.719, 特異度0.877）が確認された。
  • 本研究は、血行動態パラメータの時空間的特徴が予測モデルの開発・性能に大きく寄与することを示し、これらを用いたLRモデルが侵襲的手技を要さずにコイル塞栓術後再開通を臨床的に有用に予測しうる可能性を示唆する。

(108) Gaidzik [1]

📕 書誌情報

Image-based hemodynamic simulations for intracranial aneurysms: the impact of complex vasculature.

Franziska Gaidzik, Jana Korte, Sylvia Saalfeld, Gábor Janiga, Philipp Berg

Int J Comput Assist Radiol Surg, 2024 Apr

  • Keywords: Circle of Willis, Computational fluid dynamics, Hemodynamics, Intracranial aneurysms, Segmentation

  • DOI: 10.1007/s11548-023-03045-3

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    • Cited by: 1
    • FWCI: 0.873
    • Citation Percentile: 74.84

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💬 AI 翻訳タイトル

画像ベースの血行動態シミュレーションによる脳内動脈瘤における複雑血管構造の影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、複雑な血管構造が脳内動脈瘤（intracranial aneurysm、IA）内外の血流に与える影響を評価することである。
  • 7T磁気共鳴画像（MRI）から得られたCircle of Willisの被験者固有モデルに基づき、入口・出口数の異なる複雑モデル及び単純化モデルを作成し、さらに2種類の被験者固有IAを付加したうえで、画像ベース血流シミュレーションを行った。
  • 複雑モデルと単純化モデルの比較では、複雑モデルにおいて全体的に低い血流が観察されたが、局所的には逆に高い流速もみられ、IA内のneck inflow rate（NIR）およびwall shear stress（WSS）はモデルおよび位置により増減した。
  • 血行動態分布の大きさは主に大域的な血管構造に、形状は局所構造に依存し、動脈瘤内血流も血管樹の位置に強く影響されるため、現実的な血行動態と破裂リスク評価のためには複雑な血管形状モデルの利用が重要であることが示唆された。

(109) Yin [2]

📕 書誌情報

CT-derived fractional flow reserve in intracranial arterial stenosis: A pilot study based on computational fluid dynamics.

Zhuhao Yin, Changsheng Zhou, Jian Guo, Yuan Wei, Yifei Ma, Fan Zhou, Wusheng Zhu, Long Jiang Zhang

Eur J Radiol, 2024 Feb

  • Keywords: CT-derived fractional flow reserve, Computational fluid dynamic, Hemodynamics, Intracranial atherosclerotic stenosis

  • DOI: 10.1016/j.ejrad.2024.111285

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    • Cited by: 2
    • FWCI: 2.034
    • Citation Percentile: 100.00 🌟

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💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈狭窄におけるCT由来の分画血流予備能（CT-FFR）: 計算流体力学に基づくパイロットスタディ

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内動脈狭窄（ICAS）の機能評価におけるCT由来分画血流予備能（CT-FFR）の実現可能性を明らかにし、侵襲的FFRを参照基準として最適な計測部位を検討することである。
  • 中等度から高度のICAS患者19例を対象に、ガイドワイヤーによる圧力測定と術前頭部CT血管撮影（CTA）データを用いて、狭窄端（D0）、狭窄遠位1cm（D1）、および狭窄遠位2cm（D2）でCT-FFRを算出した。
  • CT-FFRD1（狭窄遠位1cm）で最も診断成績が良好であり、AUCが1.000を示し、高い感度・特異度と強い相関（r=0.915, p<0.001）、良好な観察者間再現性（ICC 0.930-0.992）が認められた。
  • これらの結果から、CT-FFRの狭窄遠位1cmでの測定は侵襲的FFRと最も一致し、頭蓋内動脈狭窄の機能的意義評価における臨床応用が期待されることが示唆された。

(110) 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

脳動脈瘤の計算流体力学シミュレーションにおける標準化粘度が生じる誤差の原因

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤の計算流体力学（CFD）シミュレーションにおいて、血液粘度の標準値を用いた場合とヘマトクリット（hematocrit）測定に基づく患者固有値を用いた場合との比較から、標準化粘度値がもたらす平均的な誤差を明らかにすることである。
  • 方法として、41例の脳動脈瘤を対象に、患者固有境界条件を適用した上で、それぞれの動脈瘤について、ヘマトクリットに基づく患者固有粘度と標準化粘度値を用いた2種類のCFDシミュレーションを実施し、壁面せん断応力（WSS）、壁面せん断応力勾配（WSSG）、および振動性せん断指標（OSI）を算出し、各指標の差異を統計学的に評価した。
  • その結果、WSS、WSSG、OSIに関して、粘度値の標準化と固有化の間でそれぞれ63.2%、41.5%、48.7%の動脈瘤で統計学的に有意な差が認められたが、粘度変化量と各指標間には有意な相関は認められず、a posterioriの補正は困難であった。
  • 結論として、粘度値の標準化はCFDによる脳動脈瘤の血行動態指標に大きくかつ予測困難な影響を及ぼすことを示し、今後すべての脳動脈瘤CFD解析にはヘマトクリットベースの患者固有血液粘度値を実装することが推奨される。

(111) Yang [2]

📕 書誌情報

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

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

J Cereb Blood Flow Metab, 2024 Aug

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

  • DOI: 10.1177/0271678X231218589

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    • Cited by: 2
    • FWCI: 0.662
    • Citation Percentile: 55.87

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💬 AI 翻訳タイトル

動的血行動態パラメータの複合的影響の比較による傍視神経動脈瘤形成の検討：動脈瘤発生部と非発生部の比較

💬 AI 要約

  • 本研究は、動的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）が動脈瘤形成に及ぼす影響を、動脈瘤保有動脈と非動脈瘤動脈の間で比較することを目的とした。
  • 58例の一側傍視神経動脈瘤患者の左右内頸動脈（ICA）を磁気共鳴血管撮影（MRA）を用いて再構築し、患者ごとに動脈瘤側のICAを動脈瘤動脈、対側の未発生側ICAを非動脈瘤動脈として定義した後、数値流体力学（CFD）および流体-構造連成（fluid-structure interaction）解析を実施した。
  • 解析の結果、動脈瘤動脈では高WSSおよび高ひずみ位置と動脈瘤形成部位がよく一致し、両者には有意な相関が認められた。一方、非動脈瘤動脈においては、高い血行動態パラメータと動脈瘤形成との間には有意な関連が認められなかった。
  • 本研究の知見は、脳動脈瘤形成機序の理解を深化させるものであり、今後の関連研究の促進に寄与するものである。

(112) 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

心停止患者に対する全体肺動脈吻合（Total Cavopulmonary Connection）を伴う左心補助人工心臓（Left Ventricular Assist Device）植込み術

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、心筋炎により心停止に至った患者への主治療法としての左心補助人工心臓（LVAD）植込みおよび全体肺動脈吻合（EC-TCPC）の有用性を報告することである。
  • 我々は、血流解析のための計算流体力学（Computational Fluid Dynamics：CFD）を用いて、EC-TCPC、Glenn手術、従来のFontan手術の血行動態特性を比較検討した。
  • その結果、EC-TCPCが他の手技に比べて最も良好な動態特性を有することが示された。
  • 本症例報告は、血流解析に基づく術式選択が、重症心筋炎症例の治療戦略に新たな知見を与えることを示唆している。

(113) 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

  • Article

  • OpenAlex

    • 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、頸動脈内の異なる部位に存在する頸動脈ウェブ（carotid web, CW）が血行動態に及ぼす影響を検討することである。
  • 8例の健常頸動脈CTAデータセットから再構築した三種類のCWモデルを用い、壁剪断応力（wall shear stress, WSS）パラメータおよび血栓成長モデルを用いて解析を行った。
  • 解析の結果、CWの存在部位によって再循環流やWSS、RRT（relative residence time）、ECAP（endothelial cell activation potential）などの分布が異なり、特に頸動脈洞（carotid sinus）に存在するCWでは血栓体積が最大となった。
  • 本研究は、CWの存在部位が血流擾乱と血栓形成に大きな影響を与えること、特に内頸動脈起始部にCWが存在する場合には虚血性脳卒中リスク増加の可能性が示唆された点で学術的意義が高い。

(114) 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

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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の数値解析：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（MCA）分岐部動脈瘤におけるアスペクト比(aspect ratio, AR)が血行動態に与える影響を数値解析により明らかにすることである。
  • 患者特異的な境界条件のもと、26例から代表的な3つのMCA動脈瘤症例を選択し、それぞれ異なる成長段階（アスペクト比の異なる3段階）について数値シミュレーションを実施し、血行動態パラメータとの相関を評価した。
  • シミュレーションの結果、アスペクト比が高い動脈瘤では、時間平均壁せん断応力(TAWSS)および空間壁せん断応力勾配(WSSG)がいずれも低下することが明らかとなった。
  • また、血管が小さい場合は正の壁せん断応力発散(PWSSD)が高くなる傾向が認められ、PWSSDが動脈瘤成長の評価に有用なバイオマーカーとなる可能性が示唆された。

(115) 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

計算流体力学を用いた複数の頭蓋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、複数の頭蓋内動脈瘤（MIA）患者を対象として、内頚動脈（ICA）および中大脳動脈（MCA）動脈瘤閉塞が他の血管の血行動態に与える影響および治療順序の問題を解析することである。
  • 9例のMIA患者のモデルを用い、1次元および3次元を組み合わせた計算流体力学（CFD）モデルにより血流パターンおよび血管壁圧を算出した。
  • ICA動脈瘤閉塞後にはMCAおよび前大脳動脈（ACA）の圧力が上昇したが、MCA動脈瘤閉塞後にはICAの圧力変化はほとんどみられなかった。
  • 治療順序に特別な患者因子や動脈瘤の特徴がない場合、MCA動脈瘤を優先して治療することが推奨されるなど、本研究はMIA治療方針決定における血行動態的根拠を提供した。

(116) 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

コンピュータ流体力学（CFD）による内側および皮質境界帯梗塞を伴う症候性頭蓋内動脈硬化性狭窄症における脳血行動態と脳卒中リスクの検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内動脈硬化性狭窄症における内側（IBZ）および皮質（CBZ）境界帯梗塞の異なる発症機序と脳血行動態、脳卒中リスクの関連を明らかにすることであった。
  • 方法として、急性境界帯梗塞を呈した中大脳動脈M1部位（MCA-M1）の症候性動脈硬化性狭窄症患者84例を対象とし、CTアンギオグラフィーに基づき圧力比（PR）を定量化するコンピュータ流体力学（CFD）モデルを構築した。
  • 結果として、IBZ梗塞を有する患者はPR値が低い割合が高く（冠動脈通過血流の障害を反映）、CBZ梗塞を有する患者は小皮質梗塞（塞栓症の可能性を示唆）を伴う割合が高かった。
  • 結論として、孤立性IBZ梗塞では低PRが独立した関連因子であり、現行の内科治療下では孤立性IBZ梗塞例が同領域の虚血性脳卒中再発リスクが高く、学術的に境界帯梗塞の機序解明と治療戦略開発に貢献する知見である。

(117) 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強化：実現可能性の検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、計算流体力学（CFD）シミュレーションを用いたシミュレート血管造影フレームワーク内で、3次元造影剤流れを投影造影剤流れへ変換する際の経路長補正指標の効果を検討し、2次元血管造影パラメトリックイメージング（API）の限界を克服することである。
  • 経路長補正フレームワークを四つの患者固有の頭蓋内動脈瘤形状に適用し、参照となる3次元ボリューム造影剤分布を生成し、その投影像とAPIパラメータを補正前後で比較した。
  • 経路長補正後、臨床的に重要な面積下面積（AUC）やピーク高さ（PH）等の強度ベースAPIパラメータが質量保存や各動脈瘤領域の停滞・再循環を正確に反映し、補正ありと補正なしでそれぞれ最大3.3%と47.7%のパラメータ差が認められた。
  • 従来の2次元APIによる強度ベースパラメータは投影方向に大きく依存し、補正を施すことで2次元API由来バイオマーカーが標準化され診断精度向上が期待されるため、ヘモダイナミクス解析には経路長補正が推奨される。

(118) 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計算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、経頭蓋ドップラー超音波（TCD）で得られた速度波形指標と、被験者固有の三次元（3D）計算流体力学（CFD）シミュレーションを用いて得られた指標の比較評価を行うことである。
  • 12名の健康な被験者に対し、3T磁気共鳴血管撮影（MRA）による頭頸部画像取得およびTCD・重複超音波（duplex ultrasound）による速度と血管径の測定を実施し、安静時・高炭酸ガス血症・運動時の各条件でCFDシミュレーションを実施した。
  • 全参加者において生理学的刺激への曝露は心肺機能の顕著な変化を誘発し、TCDで計測した絶対的な速度値はCFDで計算された値よりも有意に高く（P<0.001–0.004）、両者の絶対値には有意な相関は認められなかった（r=0.030–0.377, P=0.227–0.925）。
  • 一方、安静時からの相対的な収縮期および時間平均速度変化においては、両手法間で有意な正の相関が認められ（r=0.577–0.770, P=0.003–0.049）、絶対値は異なるものの生理学的変化の評価については両者が一致することが示された。

(119) 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

頭蓋内動脈硬化性疾患の血行動態的意義と同側大脳小血管病変の画像マーカー

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、症候性頭蓋内動脈硬化性疾患（sICAD）病変の血行動態的特徴と、大脳小血管病変（CSVD）の画像マーカーおよび全体的負荷との関連を検討することであった。
  • 前方循環にsICAD（50%～99%狭窄）を有する患者を対象に横断研究を行い、CT血管造影に基づく計算流体力学（CFD）解析を用いて病変の経病変圧力比（PR）および壁面せん断応力比（WSSR）を算出した。
  • 同側半球では、異常PRおよびWSSRは中等度から高度の白質高信号（WMH）、皮質微小梗塞（CMI）および高いCSVD負荷と有意に関連し（調整オッズ比10.12、5.25、12.55、いずれもp<0.05）、これは対側半球のCSVD負荷およびマーカーとは独立した結果であった。
  • sICADと同側の半球ではWMHおよびCMIの重症度が対側半球より高く、sICAD病変の血行動態的意義が同側のWMHおよびCMI重症度に独立して関連することが示された。

(120) 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

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💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤破裂前後における形態学的および血行力学的差異

💬 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および血行力学（hemodynamics）の変化を明らかにすることであった。
  • 21例の破裂を生じた脳動脈瘤患者において、破裂前後の血管造影画像を基に瘤および親血管の3D形状を再構築し、計算流体力学（CFD）解析による血流シミュレーションを実施した。
  • 破裂後には、瘤の高さ（p < 0.0001）、アスペクト比（p = 0.002）、体積（p = 0.04）、およびアンデュレーション指数（p = 0.005）の有意な増加とともに、平均正規化壁せん断応力（NWSS；p < 0.001）の有意な低下が認められ、これらは停滞流による形態変化に関連していた。
  • 本研究の結果は、破裂前後の形態および血行力学パラメータの変化が、低壁せん断応力（wall shear stress）をもたらすことを示し、将来的には破裂リスク評価法の開発につながる可能性を示唆している。

(121) 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

胎児型後交通動脈部動脈瘤に対するフローダイバータの血行動態変化：Surpass Streamline、Pipeline Flex、TubridgeデバイスのCFDによる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してSurpass Streamline、Pipeline Flex、Tubridgeの3種類のフローダイバータ（FD）がもたらす血行動態的変化を比較検討し、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・アンギオグラフィー（DSA）から2症例の動脈瘤モデルを作成し、各種FDを仮想配置後、計算流体力学（CFD）解析を用いて、動脈瘤内平均流速（Velocity）、高流量領域（HFV）、壁面せん断応力（WSS）などの血行動態パラメータを比較した。
  • Surpass Streamlineは対照群と比較して最も大きな流量低下を示し、症例1でVelocityが51.6%、HFVが78.1%、WSSが64.3%、症例2でVelocityが48.0%、HFVが81.1%、WSSが65.3%減少した。
  • これらの結果より、Surpass StreamlineはPipelineおよびTubridgeよりも血行動態パラメータの低下が顕著であり、胎児型後交通動脈部動脈瘤に対する有効性が示唆され、また、仮想FD設置とCFD解析が治療効果予測に有用であることが示された。

(122) Tsuji [4]

📕 書誌情報

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

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

J Neurosurg, 2024 Jan 01

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

  • DOI: 10.3171/2023.5.JNS222752

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    • Cited by: 4
    • FWCI: 1.323
    • 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与する血行動態的特徴を明らかにすることである。
  • 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3～5mmの未破裂脳動脈瘤215例を対象とし、再画像検査により安定群と増大群に分類し、形態学的・血行動態的パラメータを解析した。
  • 血行動態パラメータとして新たに定義した高シア濃度比（HSCR）は増大群で有意に高値（6.39 vs 4.98, p < 0.001）を示し、多変量解析によりHSCRの上昇が増大リスクと独立して関連していた（OR 0.81, p = 0.004）。
  • したがって、HSCRは小型未破裂脳動脈瘤の増大予測に有用な血行動態的指標（parameter）となり得ることが示唆された。

(123) Ponmozhi [9]

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

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

Tissue Barriers, 2024 Apr 02

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

  • DOI: 10.1080/21688370.2023.2221632

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    • Cited by: 9
    • FWCI: 0.475
    • Citation Percentile: 40.31

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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：健康および疾患状態における応用

💬 AI 要約

  • 本総説の目的は、生体バリア機能の研究において用いられるオルガノンチップ（organ-on-a-chip）マイクロ流体デバイスの最新応用を概説することである。
  • 著者らは、血液脳関門、眼部バリア、皮膚バリア、呼吸器系バリア、ならびに腸管・肝胆道系・腎/膀胱バリアについて、正常および病的状態でのラボオンチップデバイスの利用例を詳細にまとめている。
  • さらに、胎盤・膣および腫瘍／多臓器バリアにおけるラボオンチップデバイスの応用例や、生体バリアを統合するマイクロ流体システムにおける数値流体力学（Computational Fluid Dynamics: CFD）の利用についても簡潔に言及されている。
  • 本論文は、マイクロ流体デバイスを用いたバリア機能研究の現状とその技術的進展および学術的貢献を簡潔かつ包括的に示している。

(124) Sándor

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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

  • Article

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

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💬 AI 翻訳タイトル

側壁型脳動脈瘤におけるフローダイバーターデバイスの流体抵抗パラメータ設計空間の探索

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、側壁型脳動脈瘤に対するエンドバスキュラー（endovascular）フローダイバーター（flow diverter）デバイスの異なる線形および二次流体抵抗パラメータが瘤内血流低減に及ぼす影響を検討することである。
  • 本研究では、5症例の患者固有の側壁型脳動脈瘤モデルを用い、実際のステント特性に基づくDarcy-Forcheimer多孔質層手法によりフローダイバーターをモデル化し、計125回の血流シミュレーションを実施した。
  • その結果、時間平均および空間平均の速度大きさは、線形係数によって強く影響を受け、パワーロー関係（power-law relationship）が認められた。
  • 一方、瘤内および頸部領域では流速が低いため、二次係数による血流変化は軽微であり、本知見はフローダイバーターデバイスの効率的設計に学術的貢献をもたらすものである。

(125) Hadad [7]

📕 書誌情報

Evaluation of predictive models of aneurysm focal growth and bleb development using machine learning techniques.

Sara Hadad, Fernando Mut, Martin Slawski, Anne M Robertson, Juan R Cebral

J Neurointerv Surg, 2024 Mar 14

💬 AI 翻訳タイトル

機械学習手法を用いた動脈瘤局所成長およびブレブ発生予測モデルの評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、機械学習（ML）による断面ブレブ形成モデルが、連続追跡データにおける局所的な動脈瘤拡大を特定できるかを評価することである。
  • 2265例の脳動脈瘤（IA）断面データセットから算出した血行力学的・幾何学的・解剖学的指標を用い、さまざまなMLアルゴリズムでブレブ発生の予測モデルを構築し、独立した断面データ266例で検証、さらに別の連続追跡データ174例で局所拡大判別能を評価した。
  • 最終モデルでは、強い流入ジェット、ピーク値の高い非一様な壁面せん断応力、サイズの大きさおよび伸長した形状が、時間的に局所的成長リスクの増大因子として認識された。
  • ロジスティック回帰モデルは連続追跡データで最良の性能（AUC 0.9、感度85%、特異度75%、バランス精度80%、誤分類率21%）を示し、断面データで学習したモデルが将来の局所成長を高精度で予測できることから、臨床における早期リスク指標としての活用が期待される。

(126) Zheng [4]

📕 書誌情報

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

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

Comput Methods Biomech Biomed Engin, 2024 May

💬 AI 翻訳タイトル

ウィリス動脈輪異常における脳動脈瘤発生の血行力学的特性とメカニズム

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、ウィリス動脈輪（circle of Willis, CoW）異常の血行力学的特性を調査し、血行力学的観点から脳動脈瘤（intracranial aneurysms, IAs）発生機序を明らかにすることである。
  • 方法として、前大脳動脈A1部（ACA-A1）一側性欠損という脳動脈の異常型を対象に、実際のIAsを有する3症例のジオメトリーモデルを用い、IAsを仮想的に除去して発生前状態の血流を、1次元および3次元数値計算により解析した。
  • シミュレーションの結果、完全なCoWでは前交通動脈（ACoA）の平均血流はほぼゼロであるが、ACA-A1一側性欠損ではACoA血流が著増し、発生前モデルでは対側ACA-A1およびACoA分岐部にジェットフローと、それに伴う高い壁せん断応力（WSS）および高壁圧が生じた。
  • これらの血行力学的変化がIAs発生の誘因となることを示し、ジェットフローをもたらす血管異常はIAs発生の危険因子として考慮すべきであると結論された。

(127) 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

症候性頭蓋内アテローム性動脈硬化症における動脈-動脈塞栓症の脳血行動態

💬 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（ICAD）における動脈-動脈塞栓症（AAE）と関連する脳血行動態の特徴を明らかにすることである。
  • 前方循環領域のICAD患者を対象とし、CT血管造影に基づく計算流体力学（CFD）モデルを作成して、責任病変における血流動態をシミュレーションし、通過圧力比（pressure ratio: PR）および壁面せん断応力比（wall shear stress ratio: WSSR）を計算した。
  • 多変量ロジスティック回帰分析の結果、WSSRの上昇が独立してAAEと関連しており（調整オッズ比＝3.90、P＝0.022）、またPRが低値の場合、高WSSRはAAEの発症とより強く関連した（WSSR-PRの交互作用P＝0.013）。
  • ICADにおいて過度に上昇した壁面せん断応力（WSS）はAAEリスクを増加させる可能性があり、特に大きな通過圧力勾配を伴う場合にその関連が顕著となることから、AAEを伴う症候性ICADでは低灌流（hypoperfusion）の確認が二次予防治療の指標となりうる。

(128) Charles [5]

📕 書誌情報

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

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

Interv Neuroradiol, 2024 Feb

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

  • DOI: 10.1177/15910199221133170

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 5
    • FWCI: 0.328
    • Citation Percentile: 33.06

  • PubMed

  • Google Scholar
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💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈硬化性疾患（ICAD）診断のためのマルチモーダルイメージングアプローチ：基本原理、現状および将来的展望

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内動脈硬化性疾患（ICAD）の診断に用いられる各種画像診断法の最新の発展と、そのICAD治療への意義について総説することである。
  • Google Scholar、PubMed/Medline、EMBASE、Scopus、clinicaltrials.govおよびCochrane Libraryを用いて文献レビューを行い、計144報の論文を抽出・分析した。
  • 従来使われているDSA、CTA、MRA、TCDに加え、新規手法であるVWI、IVUS、OCT、PWI、CFDが、血管壁やプラークの特性、血流動態の詳細な情報を提供し、治療方針決定に重要な役割を果たすことが示された。
  • 各画像診断法の組み合わせの有用性や、画像ソフトウェアの進展により、今後診断と治療の個別化および低侵襲化が進むことが期待される。

(129) Sturiale [3]

📕 書誌情報

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

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

J Neurosurg Sci, 2024 Jun

💬 AI 翻訳タイトル

出血源が特定困難な多発性動脈瘤に関連するくも膜下出血の臨床的課題

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、出血源の特定が困難な多発性脳動脈瘤（intracranial aneurysms, IAs）によるくも膜下出血（subarachnoid hemorrhage, SAH）症例における診断精度と管理戦略を検証することである。
  • 2016年1月から2020年12月までにSAHで入院した多発性IAs症例を対象とし、出血源の同定率や動脈瘤の局在に基づいた分類、および出血源不明時の治療プロトコールを後方視的に解析した。
  • 全62例中、56例（90.3%）で出血源を特定できたが、6例（9.7%）では特定に失敗し、複数動脈瘤への対応では動脈瘤の数、形態、局在、臨床医の経験および管理手法が意思決定に重要であり、特に遠隔部位間の動脈瘤については血管内治療が外科的治療より迅速に多発動脈瘤を除外できた。
  • 新たなツール（血管壁イメージングやComputational Fluid Dynamics等）が日常的に利用可能となるまでは、熟練した脳血管治療チームによる多発動脈瘤同時排除戦略が不可欠であると結論した。

(130) Zhou [6]

📕 書誌情報

An assessment of how the anterior cerebral artery anatomy impacts ACoA aneurysm formation based on CFD analysis.

Geng Zhou, Jienan Wang, Weidong Liu, Wenquan Gu, Ming Su, Yong Feng, Binjie Qin, Yueqi Zhu

Br J Neurosurg, 2024 Apr

  • Keywords: Cerebral aneurysm, aneurysm model, anterior communicating artery, computational fluid dynamics

  • DOI: 10.1080/02688697.2020.1821867

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 6
    • FWCI: 0.507
    • Citation Percentile: 64.39

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💬 AI 翻訳タイトル

前大脳動脈の解剖学的構造がACoA動脈瘤形成に与える影響のCFD解析による評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、前交通動脈（ACoA）複合体における独立した解剖学的、形態学的および血行動態的特徴がACoA動脈瘤発生の危険因子となるかを明らかにすることである。
  • 15例のACoA動脈瘤患者を対象に、患者固有の3D-TOF-MRA画像を用いた血流解析（CFD）および逆再構成技術による動脈瘤発症前の血管形態モデルの構築を行い、幾何学的および血行動態的パラメータの比較評価を実施した。
  • A1セグメントの欠損群は、対称群および形成不全群と比較して有意に平均壁面せん断応力（WSS）が高く、またA1動脈の平均流量も有意に高かった。
  • これらの結果より、ACoA動脈瘤は高WSS病態であり、強い血流衝突および特殊な血管解剖学的構造がその発生を惹起する要因となることが示唆された。