コンテンツにスキップ

脳 CFD血流解析 学術文献調査 PubMed 2026-Q1

  • 『脳 CFD血流解析』に関する学術文献調査を掲載しています
  • 本調査の趣旨および注意点については調査の概要をご参照ください
  • 調査条件
    • データベース：PubMed
    • 検索キーワード：(Cerebral OR Brain OR Intracranial OR Neuro) AND (Blood OR Flow OR Hemodynamics OR WSS OR Pressure OR Velocity OR Aneurysm OR Rupture OR Stroke OR Stenosis) AND (CFD OR "Computational Fluid Dynamics")
    • 検索期間：2026-01-01 - 2026-03-31
    • 要約用 AI/LLM：gpt-5.4-nano (OpenAI, 2026-03)
    • ソート基準：被引用数降順（同値の場合はFWCI降順）
    • データ更新日：2026-05-11

(001) Zhao [4] ⭐

📕 書誌情報

Rapid Glass-Substrate Digital Light 3D Printing Enables Anatomically Accurate Stroke Patient-Specific Carotid Artery-on-Chips for Personalized Thrombosis Investigation.

Yunduo Charles Zhao, Zihao Wang, Arian Nasser, Allan Sun, Zhao Wang, Yingqi Zhang, Jianfang Ren, Haimei Zhao, Nicole Alexis Yap, Yinyan Wang, Zhiyong Li, Ken S Butcher, Freda Passam, Timothy Ang, Lining Arnold Ju

Adv Mater, 2026 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

超高速ガラス基板デジタルライト3Dプリンティングは、血栓形成の個別化解析を可能にする解剖学的に正確な脳卒中患者特異的総頸動脈オンチップを実現する

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、患者特異的な血管幾何学形状を機能的マイクロ流体デバイスへと翻訳する際に、従来の製造限界や長時間のプロセスが障壁となる課題を解決することである。
  • そのために、ガラス基板を用いたデジタルライトプロセッシング（digital light processing：DLP）3Dプリンティングによる超高速マイクロファブリケーション・プラットフォームを導入し、患者特異的な総頸動脈オンチップ（carotid artery-on-a-chip）を作製する最適化プロトコルを構築した。
  • 最適化では、処理済みガラススライドを印刷基板として用い、独自設計の機械的クランプにより製造時間を10時間超から2時間未満へ短縮し、かつ約100%の成功率を達成した。
  • さらに、脳卒中患者のCT血管造影（CT angiography）データから得た狭窄・分岐・潰瘍などの複雑な解剖学的特徴を正確に再現し、計算流体力学（computational fluid dynamics：CFD）によって患者スケールとチップスケール間での血行動態類似性が保持されることを検証した；また、内皮化と血液灌流の両立、レーザーアブレーションによる患者特異的な脆弱部位での内皮損傷モデル化、さらに高シェア領域（>1000 s-1）における血小板のトランスロケーションが7–10倍高いことの定量結果により、せん断依存的な血栓形成機序を捉える能力を示した。

(002) Li [2] 🌟

📕 書誌情報

A One-Dimensional (1D) Computational Fluid Dynamics Study of Fontan-Associated Liver Disease (FALD).

Yaqi Li, Justin D Weigand, Charles Puelz, Mette S Olufsen, Alyssa Taylor-Lapole

Int J Numer Method Biomed Eng, 2026 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

フォンタン循環関連肝疾患（FALD）に関する1次元（1D）計算流体力学（CFD）研究

💬 AI 要約

  • フォンタン循環関連肝疾患（Fontan-associated liver disease: FALD）は、肝臓における血行動態の変化および静脈うっ滞に起因して生じる疾患であり、特に低形成左心症（hypoplastic left heart syndrome: HLHS）の患者で顕著に認められることを背景として、本研究はFALDの血行動態機序の理解を目的とした。
  • HLHS患者に対して患者特異的な1次元（1D）計算流体力学（1D-CFD）モデルを構築し、年齢および体格を一致させた単心室フォンタンのDORV（double outlet right ventricle）コントロール患者との血行動態予測を比較した。
  • さらに、HLHS患者についてFALDの各病期を模擬し、疾患進行に伴う血行動態の変化を予測した結果、HLHS患者ではDORV患者に比べ肝動脈圧が高く、その差はFALDが進行するほど増悪したほか、平均門脈圧も高値であった。
  • 模擬FALD患者では肝ネットワークにおける壁面せん断応力（WSS）が高く、HLHS患者では門脈ネットワークのWSSがわずかに低下して門脈圧亢進の発達と整合した; さらに灌流（perfusion）解析により、FALD条件下で門脈により供給される肝組織全域で圧の上昇と流量低下が増大し、線維化発症リスク領域が明らかとなったことから、本研究はフォンタン循環におけるFALDを引き起こしうる具体的な血行動態変化を示すものである。

(003) Bozorgpour [2] ⭐

📕 書誌情報

Hemodynamic markers: CFD-based prediction of cerebral aneurysm rupture risk.

Reza Bozorgpour

Vascul Pharmacol, 2026 Mar

  • Keywords: Cell activation potential, Hemodynamics, Lattice Boltzmann method, Oscillatory shear index, Relative residence time, Rupture risk, Time-averaged wall shear stress, Wall shear stress

  • DOI: 10.1016/j.vph.2025.107578

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 2
    • FWCI: 9.10434296 ⭐
    • Citation Percentile: 93.04 ⭐

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

血行動態マーカー：CFD に基づく脳動脈瘤破裂リスクの予測

💬 AI 要約

  • 未破裂の頭蓋内動脈瘤のうち、どれが破裂へ進行するかを予測することは、神経外科診療における主要な未充足ニーズである。従来の画像診断は動脈瘤壁に作用する血行動態力への洞察が限定的である一方、これらの力は動脈瘤の長期的安定性に中心的な役割を果たす。
  • この課題に対処するため、日常的な MRA データから動脈瘤内の詳細な血流ダイナミクスのマップを生成できる、患者固有型の計算パイプラインを開発した。具体的には、画像から血管形状を直接再構成し、破裂リスクに関連する血行動態バイオマーカーを定量化することで、構造画像だけでは得られない生理学的に意味のある情報を臨床家が利用できるようにした。
  • 本枠組みにより、縦断的転帰が既知の6症例の動脈瘤を解析し、後に破裂した病変と破裂せず安定していた病変で、ベースラインの血流条件に差があるかを検討した。高解像度 CFD によって壁面せん断応力（WSS）、時間平均 WSS（TAWSS）、振動性せん断指数（OSI）、相対滞留時間（RRT）、ならびに内皮細胞活性化ポテンシャル（ECAP）を算出した。
  • 解析の結果、安定して推移した動脈瘤では WSS/TAWSS が高く OSI/RRT が低い一方、最終的に破裂した動脈瘤では低せん断環境、より強い振動性流れ、ならびに内皮の活性化が高いことが示された。さらに、OSI と RRT の高値領域は渦コアと頻繁に一致し、動脈瘤壁の脆弱性に対する早期指標となり得る局在した流れの攪乱を示唆した。これらの結果は、専用の計算ツールと組み合わせた臨床取得 MRA が、将来の動脈瘤挙動を予測するベースライン血行動態シグネチャを明らかにできることを示しており、非侵襲的で画像駆動型の方法として、臨床判断支援、サーベイランス戦略の洗練、患者個別化したマネジメントの向上に資する可能性がある。

(004) Liu [2]

📕 書誌情報

Is invasive fractional flow measurement accurate in intracranial stenosis? A computational simulation study.

Yu Liu, Zhengzheng Yan, Ziqi Li, Yuying Liu, Sze Ho Ma, Bonaventure Yiu Ming Ip, Thomas Wai Hong Leung, Jia Liu, Xinyi Leng

J Neurointerv Surg, 2026 Mar 13

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内狭窄における侵襲的FF分画流量測定は正確か？計算シミュレーション研究

💬 AI 要約

  • 頭蓋内動脈硬化性狭窄（ICAS）では，低いFF（fractional flow）が血行動態学的意義を示しうるが，測定時にカテーテル／圧力ワイヤが局所流れを撹乱する可能性を踏まえ，「真の」FFを侵襲的測定がどの程度正確に反映しうるかをシミュレーションにより検討することを目的とした。
  • 高グレードかつ症候性のM1中大脳動脈狭窄を有する5例を3次元回転血管造影（3DRA）で抽出し，狭窄度を手動で50%，60%，70%，80%に操作したうえで，(1)カテーテル／圧力ワイヤ未挿入（in vivo状態），(2)圧力ワイヤのみをICAS近位まで挿入，(3)ICAS遠位1 cmに圧力センサを配置，(4)ICAS遠位2 cmに圧力センサを配置，の4条件を各狭窄度でシミュレーションした。
  • 計算流体力学（CFD）モデリングにより血流を再現し，FFは狭窄後圧／狭窄前圧の比として算出した；in vivo状態と比較すると，カテーテル挿入は模擬FFに有意な影響を与えなかった一方で，圧力ワイヤがICASを通過する場合には，50%および60%狭窄ではFFがわずかに低下（主に10%未満）し，70%および80%狭窄ではFFの低下が有意となり（最大で50%および88%），その影響は圧力センサ位置を遠位1 cmと2 cmに変えても同様であった。
  • 侵襲的FF測定は，圧力ワイヤが小さな残存内腔をさらに流量低下させうるため，重度狭窄を伴うICASにおける血行動態学的意義を過大評価する可能性があると結論づけた；今後は側副血行路に関する情報を含め，より大規模な研究および他の画像モダリティによる妥当性検証で確認する必要がある。

(005) Lauric [2]

📕 書誌情報

A Novel Application of Radiomics Analysis for Computational Fluid Dynamics Evaluation of Cerebral Aneurysms.

Alexandra Lauric, Adel M Malek

World Neurosurg, 2026 Jan

  • Keywords: Computational fluid dynamics, Intracranial aneurysms, Radiomics, Ruptured status, Velocity texture

  • DOI: 10.1016/j.wneu.2025.124602

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 2
    • FWCI: 2.4137
    • Citation Percentile: 90.40 ⭐

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤に対する計算流体力学評価への新規放射線画像（Radiomics）解析の適用

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、造影回転血管撮影における造影強度の均一性のために形態評価に限られがちであった放射線画像（Radiomics）解析を、計算流体力学（CFD）シミュレーションに基づく動脈瘤内ダーム（intra-dome）速度分布の評価へ拡張し、破裂状態の識別に資する特徴量を提示することである。
  • 方法として、68例の動脈瘤（29例が破裂）について3Dカテーテル回転血管撮影ボリュームを解析し、分割モデルに対して定常状態CFDシミュレーションを実施したうえで、メッシュ非依存の等方サンプリングにより動脈瘤内ダーム速度分布を抽出した。
  • 得られた速度ボリュームをサイズおよび大きさ（magnitude）で正規化し、グレースケールDICOMへ変換した後、ヒストグラムおよびテクスチャの放射線画像特徴量（93項目）を抽出し、単変量および多変量解析により破裂状態識別能を評価した。
  • その結果、破裂動脈瘤ではエネルギー（energy）が有意に低く（P = 0.005）、エントロピー（entropy）も低い（P = 0.004）一方で、歪度（skewness；P = 0.001）、尖度（kurtosis；P < 0.001）、均一性（uniformity；P = 0.001）が高かった；テクスチャ解析ではコントラスト（contrast；P = 0.02）およびグレーレベル分散（gray-level variance；P = 0.02）が低いが、強度（strength；P = 0.04）が高かった；さらに低グレーレベル値のクラスター化が増大し（LowGrayLevelEmphasis；P = 0.001、LargeAreaLowGrayLevelEmphasis；P = 0.01）、多変量解析でAUC 0.90（感度0.86、特異度0.85）を達成したことから、本アプローチはCFDボリュメトリック評価を血管撮影解析の枠を超えて拡張し、破裂特性に関する洞察を提供しうることが示された。

(006) Patrick [2]

📕 書誌情報

Computational flow dynamics of a novel next-generation flow diverter.

Madison M Patrick, Sandhya Santhanaraman, Jayendiran Raja, Alexander L Coon, Geoffrey P Colby, Jessica K Campos, Matthew Lawson, Narlin B Beaty

J Neurointerv Surg, 2026 Jan 13

💬 AI 翻訳タイトル

新規次世代フローダイバータの計算流体力学的解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、主要な脳動脈瘤に対するフローダイバーティング・ステント（FDS）の血流制御能を高めるために、新規Surpass Elite FDS（Elite）について、計算流体力学（CFD）および技術的実現可能性を、Pipeline Embolization Device with Shield Technology（PED-Shield）と比較評価することである。
  • 方法として、患者特異的な動脈瘤モデル7例（基底動脈尖部1例、椎骨動脈1例、中大脳動脈2例、内頸動脈動脈瘤3例）を用い、CFD指標として流入量の低減、インパクト領域の縮小、およびターンオーバー時間を中心に7モデルで比較した。
  • 結果として、Eliteは全モデルにおいて流入量低減およびインパクト領域低減がより大きく、かつターンオーバー時間が改善されていた；さらに動脈瘤近位（入口）、動脈瘤部、および遠位（出口）のほぼ全評価点でEliteが高いポア密度を示した。
  • 結論として、Eliteは本研究で評価したすべてのin vitro動脈瘤モデルにおいてPED-Shieldと比較して優れたCFD指標を示し、動脈瘤内の血流分流能および血栓形成促進が期待できるため、EliteはPED-Shieldの閉塞率改善に寄与する強い可能性を有する。

(007) Ramirez-Velandia [1]

📕 書誌情報

Hemodynamic changes during simulation of sub-maximal handgrip maneuver in small basilar tip aneurysms: A computational fluid dynamics and one-way fluid-structure interaction analysis.

Felipe Ramirez-Velandia, Vitor Lauar Pimenta de Figueiredo, Vincenzo T R Loly, Natalia Anna Koc, Bruno Galelli Chieregatti, Rafael T Tatit, Emmanuel O Mensah, Mark Rotondo, João de Sá Brasil Lima, Jorge Rios-Zermeno, Johnny S Sandhu, Rabih G Twak, Christopher S Ogilvy, Carlos E Baccin

Clin Neurol Neurosurg, 2026 Mar

  • Keywords: Computational fluid dynamics, Fluid structure interaction, Handgrip, Strain, Wall displacement, Wall shear stress

  • DOI: 10.1016/j.clineuro.2025.109304

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 1
    • FWCI: 1.197
    • Citation Percentile: 85.17

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

小型脳底動脈先端部動脈瘤におけるサブマキシマル握り込み（handgrip: HG）運動シミュレーション中の血行動態変化：計算流体力学（CFD）および一方向（one-way）流体-構造連成（FSI）解析

💬 AI 要約

  • 本研究は，計算流体力学（CFD）および流体-構造連成（FSI）シミュレーションにより，脳底動脈先端部動脈瘤（BTA）における安静時ならびにサブマキシマル握り込み運動の初期（PLT1）および後期（PLT2）相の血行動態を評価することを目的とした。
  • 3D回転血管造影に基づく血管セグメンテーションを用いて形状を再構築し，精度の高いシミュレーションのためのメッシュを作成した上で，動脈瘤/親動脈における時間平均壁面せん断応力（TAWSS），振動せん断指数（OSI），相対滞留時間（RRT），低/高せん断応力領域比（LSAR/HSAR），ならびに壁変形指標（Von Mises応力，壁変位，ひずみ）を算出し比較した。
  • 対象は7例（平均年齢60±4.3歳，平均動脈瘤サイズ5.00±1.76 mm）であり，不整形の動脈瘤が3例，破裂例が2例であった；破裂BTAは非破裂BTAよりRRT（0.66 vs. 0.43 m²/N；p=0.0276）およびLSAR（5.11% vs. 0%；p=0.0326）が高値で，サイズは小さかったが有意差は認められなかった（p=0.2009）。
  • 非破裂BTAではHGによりTAWSSがPLT1で+28.4%（p=0.0002），PLT2で+23.9%（p=0.0002）と増加し，RRTはそれぞれ-21.7%（p=0.0009），-18.6%（p=0.0016）と低下し，さらにHSARおよび壁のVon Mises応力・最大壁変位・最大ひずみはいずれも増大した；破裂BTAではTAWSSR（TAWSS）がPLT1で+31.6%（p=0.0225），PLT2で+28.2%（p=0.0391）とより大きく増加し，RRTは両相でより大きく低下したことから，HG相の違いにより血行動態指標と壁変形が異なる様式で変化し，破裂例ではシミュレーション中のTAWSSR増加とRRT低下が顕著であることが示された。

(008) Li

📕 書誌情報

Case Report: Unveiling segmental hemodynamic heterogeneity in internal jugular vein stenosis: a patient-specific CFD analysis.

Hui Li, Jian Dong, Chunxiao Lu, Xiao Xue, Lu Liu, Weiyue Zhang, Yifan Zhou, Huimin Jiang, Yali Wu, Beibei Mao, Guangtong Zhu, Haiyang Ma, Jian Chen, Zhiqiang Hu, Chen Zhou, Xunming Ji

Front Cardiovasc Med, 2025

  • Keywords: cerebral venous outflow insufficiency, extrinsic venous compression, internal jugular vein decompression, internal jugular vein stenosis, segmental venous stenosis

  • DOI: 10.3389/fcvm.2025.1681287

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 61.76

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

症例報告：内頸静脈狭窄における区域（セグメント）別血行動態ヘテロジェネイティを明らかにする患者特異的CFD解析

💬 AI 要約

  • 非血栓性内頸静脈狭窄（non-thrombotic IJVS）は主として外因性圧迫に起因し、増加するにつれて脳静脈還流不全との関連が報告されているが、狭窄の部位（J1–J3）に応じた病態生理は十分に解明されていないため、本研究は区域別の位置づけが管理に資する可能性を検討することを目的とした。
  • 異なるセグメントおよび病因を有する非血栓性IJVS患者5例を後ろ向きに解析し、臨床所見、罹患セグメント、病変形態を記録した。
  • 頭頸部CT静脈造影（CTV）に基づく患者特異的血行動態を計算流体力学（CFD）でモデル化し、症例間比較のため境界条件は同一に設定したところ、いずれの症例でも狭窄に伴って狭窄部を跨ぐ圧力勾配が増大した。
  • 狭窄部に壁面せん断応力の上昇が局在し、狭窄部では高速度ジェット、狭窄後では後流領域での渦が観察された；さらに、C1横突起および/または茎状突起（styloid）による圧迫に起因するJ3狭窄は減圧後に改善し、血行動態指標、静脈形態、症状が良好となった一方で、J1–J2狭窄は軟部組織または動脈の圧迫が主因であり介入の選択肢は限定的であったため、保存的治療の利益は限定的であったことから、IJVSはセグメント特異的な形態学的・血行動態学的パターンを示すことが示唆され、CTV由来の患者特異的CFDは異常の定量的な特徴づけと治療選択および予後推定に資する可能性があるが、大規模コホートでの検証が必要である。

(009) Pelissier

📕 書誌情報

Multiphysics learning with graph neural networks for thrombosis prediction in intracranial aneurysms.

Ugo Pelissier, Philippe Meliga, Elie Hachem

Comput Biol Med, 2026 May 15

  • Keywords: Computational fluid dynamics, Graph neural networks, Intracranial aneurysm, Thrombosis prediction, Transformers

  • DOI: 10.1016/j.compbiomed.2026.111649

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 65.15

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤における血栓形成予測のためのグラフニューラルネットワークを用いたマルチフィジックス学習

💬 AI 要約

  • 頭蓋内動脈瘤は脳動脈の病的拡張であり、人口の3–5%に影響するが、破裂は致死的かつ重度の後遺障害をもたらすくも膜下出血につながるため、血栓形成の予測が重要である。本研究の目的は、血流、血小板輸送、および生化学反応の複雑な相互作用に起因する血栓形成を、患者特異的形状に対して高精度かつ計算効率よく予測する枠組みを提案することである。
  • 方法として、内腔内治療（コイル塞栓やフローダイバータ等）で動脈瘤内腔の血栓化を誘導する状況を想定し、計算流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）に基づくマルチフィジックスシミュレーションデータで学習したトランスフォーマ型グラフニューラルネットワーク（Graph Neural Network）を構築し、患者ごとの頭蓋内動脈瘤（intracranial aneurysm, IA）幾何における血栓形成を予測した。
  • 結果として、物理場ごとにモデルを分離して学習することで、性能が向上し、並列化も可能になることを示した。さらに、トランスフォーマ型グラフニューラルネットワークは、既存の手法に対して最先端の精度を達成しつつ、計算コストを大幅に低減した。
  • 結論として、本モデルは未学習の流入境界条件および心周期に対して頑健であることが示され、計算コストの面でリアルタイム臨床意思決定に資する可能性を有することが示唆された。

(010) Kubicki

📕 書誌情報

Computational fluid dynamics assessment of altered hemodynamics in the Circle of Willis during acute ischemic stroke and the impact of cerebral collateral development.

Cody Kubicki, Scott Simon, Keefe B Manning

Biomech Model Mechanobiol, 2026 Mar 27

  • Keywords: Acute ischemic stroke, Cerebral hemodynamics, Computational fluid dynamics, Endovascular thrombectomy, Leptomeningeal collateral circulation, Thrombolytic therapy

  • DOI: 10.1007/s10237-026-02060-y

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 66.92

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

急性虚血性脳卒中におけるウィリス動脈輪の血行動態の変化に対する計算流体力学評価と、脳側副血行路発達が与える影響

💬 AI 要約

  • 急性虚血性脳卒中患者では、適切に発達した側副血行路ネットワークが、静注血栓溶解療法や機械的血栓回収などの再灌流療法に対する良好な転帰と相関するという臨床的根拠により、側副血行路の評価が治療計画の一般的指標となっているが、その転帰差を生み出す機序は十分に解明されていない。
  • 本研究では、計算モデルを用いて、中大脳動脈閉塞時におけるウィリス動脈輪の血行動態を、側副血行路発達レベルの異なる条件下で評価し、機序の解明を試みた。
  • 結果として、中大脳動脈閉塞は全身平均動脈圧を最大30%上昇させる一方、側副血行路が良好な症例ではその上昇はより小さく、また十分に発達した側副血行路を有する条件では、側副血行路不良の条件に比べて血栓（clot）を跨ぐ圧力低下が最大66%低下した。
  • さらに、閉塞後に同側の側副血行路流量は最大20倍に増加し、閉塞遠位部で血流と混合を促進したことから、側副血行路は脳卒中において考慮すべき複数の機能を担うことが示された。とりわけ、側副血行路は閉塞遠位へ向かう逆行性流れを可能にすることで失われた血流の一部を代償し、加えて血栓に作用する圧力負荷を低減することで再灌流療法への感受性を高め得ることが示唆された。

(011) Zhai

📕 書誌情報

Insights into the Mechanisms Underlying the Lower Rupture Risk of Paraclinoid Aneurysms: a Comparative Analysis with Other Aneurysm Locations.

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

Clin Neuroradiol, 2026 Mar 25

💬 AI 翻訳タイトル

傍鎮静部動脈瘤（Paraclinoid aneurysms）の破裂リスクが低い要因の解明：他の部位の動脈瘤との比較解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、他部位の頭蓋内動脈瘤（intracranial aneurysms: IAs）と比較して傍鎮静部動脈瘤の破裂リスクが低いことの背景にある血行動態学的および形態学的要因を同定することである。
  • 中国頭蓋内動脈瘤プロジェクト（Chinese Intracranial Aneurysm Project: CIAP）から、未破裂IAs 538例（傍鎮静部179例）を対象に解析し、血行動態学的パラメータは計算流体力学（computational fluid dynamics: CFD）により、形態学的特徴はコンピュータ支援による半自動計測（computer-assisted semiautomated measurement: CASAM）により定量化した。
  • 単変量および多変量ロジスティック回帰分析により、傍鎮静部と他部位IAsとの間に差があることが示され、傍鎮静部動脈瘤は若年であること（OR=1.031, P=0.024）、女性であること（OR=0.474, P=0.011）、および脂質低下薬の使用頻度が低いこと（OR=3.156, P<0.001）と独立して関連した。
  • 血行動態学的には複合血行動態パラメータ（combined hemodynamic parameter: CHP; OR=1.055, P=0.011）、正規化圧（normalized pressure: NP; OR=1.469, P<0.001）、および低ずり応力領域（low shear area: LSA）比が低いこと（LSA ratio; OR=1.065, P<0.001）が認められ、形態学的には最大径が小さいこと（OR=1.203, P<0.001）、非球形度指数（non-sphericity index: NSI）が低いこと（OR=1.099, P=0.002）、親動脈径が大きいこと（OR=0.157, P<0.001）、ならびに分岐部関与が少ないこと（OR=9.361, P<0.001）が示された；これらの特徴は、安定した血行動態・形態環境が破裂リスク低下の基盤にあることを示唆し、大規模コホートによる前向き研究での検証が今後必要である。

(012) Sheng

📕 書誌情報

Geometry-aware PointNet for rapid prediction of cerebral aneurysm hemodynamics.

Yiying Sheng, Chengjiaao Liao, Weiran Li, Enyu Yang, Yinling Zhu, Hao Sun, Hwa Liang Leo

Comput Methods Programs Biomed, 2026 May 15

  • Keywords: Cerebral Aneurysm, Computational Fluid Dynamics, Deep Learning, Hemodynamics, Point Cloud, Wall Shear Stress

  • DOI: 10.1016/j.cmpb.2026.109308

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 46.32

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤血行動態の迅速予測のための幾何学（ジオメトリ）対応ポイントネット

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、計算流体力学（computational fluid dynamics: CFD）が有する詳細な血行動態情報を利用しつつ、その高い計算コストによって臨床での日常利用が制限されている課題を踏まえ、動脈瘤の幾何学情報から最大収縮期（peak systole）における三次元速度場および壁面せん断応力（wall shear stress: WSS）を迅速に予測する深層学習モデルを開発することである。
  • 984例の理想化された中大脳動脈分岐部動脈瘤についてデータセットを合成し、各症例に対して拍動的境界条件下でCFDシミュレーションを実施して正解データを生成した後、最大収縮期のスナップショットを抽出した。
  • 距離—壁特徴（distance-to-wall feature）で拡張した単一入力のポイントクラウド（point-cloud）ネットワークを構築し、速度場とWSSの両者を同時に予測した結果、テストセットにおいて全幾何学領域で速度場の精度は正規化平均絶対誤差（normalized mean absolute error: NMAE）4.05%および相対L2誤差（relative L2 error: rL2）19.2%、WSSの精度はNMAE 2.59%およびrL2 23.9%を達成した。
  • 推論時間は、症例当たり速度場で約1.6秒、WSSで0.3秒であった一方、非理想化形状に対する分布外（out-of-distribution）評価では大きなゼロショット劣化（NMAE 19.1%、rL2 62.4%）が観察され、leave-one-outによる微調整により性能が改善した（NMAE 10.8%、rL2 37.0%）。提案手法は理想化動脈瘤形状に対して最大収縮期の血行動態を高速に推定できるが、日常的な臨床応用に向けて患者固有のより広範な学習、生理学的境界条件、および信頼性評価の必要性が示唆された。

(013) Sun

📕 書誌情報

Non-Invasive functional assessment of severity in cerebral arterial stenosis using cerebral flow fraction: A hemodynamic study.

Hao Sun, Bao Li, Zijie Wang, Liyuan Zhang, Jun Zhao, Yanping Zhang, Guangfei Li, Jinli Ding, Yanjun Gong, Hwa Liang Leo, Youjun Liu

Med Biol Eng Comput, 2026 Apr

  • Keywords: CFD, Cerebral fractional flow, Cerebral hemodynamic, Intracranial atherosclerotic stenosis, Non-invasive

  • DOI: 10.1007/s11517-026-03531-1

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 43.83

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

脳血流分画（cerebral flow fraction）を用いた脳動脈狭窄における重症度の非侵襲的機能評価：血行動態学的研究

💬 AI 要約

  • 要旨（abstract）が提供されていないため、本論文の目的を特定できません。
  • 要旨（abstract）が提供されていないため、本論文の方法（解析手法、対象、計算条件等）を特定できません。
  • 要旨（abstract）が提供されていないため、本論文の結果（主要な定量指標、比較、検証結果等）を特定できません。
  • 要旨（abstract）が提供されていないため、本論文の結論（臨床的意義、有用性、限界等）を特定できません。

(014) Lungu

📕 書誌情報

Peripheral Artery Disease (P.A.D.): Vascular Hemodynamic Simulation Using a Printed Circuit Board (PCB) Design.

Claudiu N Lungu, Aurelia Romila, Aurel Nechita, Mihaela C Mehedinti

Bioengineering (Basel), 2026 Feb 19

💬 AI 翻訳タイトル

末梢動脈疾患（P.A.D.）：プリント回路基板（PCB）設計による血管血行動態シミュレーション

💬 AI 要約

  • 動脈狭窄は血管インピーダンスを非線形に変化させるが、その影響を実時間で調べることはベンチトップ流れファントムや高精度CFDモデルでは困難であるため、本研究では進行性狭窄の血行動態効果を再現できる低コストのプリント回路基板（PCB）アナログを開発・評価することを目的とした。
  • 血管力学をR-L-Cの写像（mapping）として表すことで、電圧を圧力、電流を流量、抵抗を粘性損失、容量を血管コンプライアンス、インダクタンスを流体の慣性（fluid inertance）に対応づけた集中定数（0D）電気回路を構築した。
  • 駆動周波数50 Hzにおいて入力Uin、出力Uout、ピーク間電圧Vpp、および平均電圧Vavgを記録し、代表的な関係式により生理学的対応を確立した；さらに、測定電圧差を圧力差へ変換する較正定数を適用した結果、狭窄が増大するにつれてUoutとVppは単調に上昇し、中間域の狭窄後に圧力損失の非線形成長と整合する明確な屈曲が観察された。
  • 複数回測定では公称条件下で外れ値を伴わない安定で再現性のあるトレースが得られ、0DおよびCFDの代理解析（surrogate 0DおよびCFD解析）と同様の定性的傾向、すなわち軽度狭窄（≤25%）では変化が小さく、中等度〜重度狭窄（≥50%）では圧力損失が急増することが示された。

(015) Arefin

📕 書誌情報

Emboli transport in a full patient-specific aortic tree: Assessment of abdominal organ injury risk during cardiopulmonary bypass.

Nafis M Arefin, Bryan C Good

Comput Methods Programs Biomed, 2026 May 15

  • Keywords: Acute kidney injury, Cardiopulmonary bypass, Computational fluid dynamics, Embolus transport, Lagrangian particle tracking, Patient-specific modeling

  • DOI: 10.1016/j.cmpb.2026.109286

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 32.14

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

患者特異的な大動脈樹形図における塞栓（エンボリ）の輸送：心肺バイパス中の腹部臓器損傷リスクの評価

💬 AI 要約

  • 心肺バイパス（cardiopulmonary bypass: CPB）は心臓手術に不可欠である一方、全身性塞栓による合併症や臓器障害のリスクが大きいが、塞栓が腹部臓器に及ぼす影響は十分に解明されていない。本研究の目的は、患者特異的な大動脈形態に基づく計算モデリングにより、CPB中の主要腹部動脈への塞栓輸送を規定する血行動態学的および塞栓関連因子を同定することである。
  • 患者特異的な大動脈内で、CPBを模擬する定常・ポンプ駆動流れ条件下における塞栓の軌跡をシミュレーションするため、検証済みのOpenFOAMベースCFD（computational fluid dynamics）フレームワークにラグランジュ粒子追跡（Lagrangian particle tracking: LPT）を統合し、塞栓輸送を解析した。
  • 血流量（3–5 LPM）、血液希釈による粘度低下（1.5–3.5 cP）、塞栓サイズ（0.5–2.5 mm）をパラメトリックに変化させ、腎動脈、肝動脈、脾動脈、腸間膜動脈、腸骨動脈を含む主要腹部大動脈分枝への分布を評価したところ、粘度低下（1.5 cP）および高いCPB血流量（5 LPM）は、単独でも複合条件でも有意に塞栓輸送に影響した。
  • 複合条件では、腎動脈への塞栓輸送が17%から27%へ、肝動脈への塞栓輸送が7.1%から10.7%へ増加し、粘度低下のみが腎動脈で18%増、肝動脈で35%増と最も大きな上昇を示した；さらにCPB血流量を3から5 LPMへ増加させると全分枝で塞栓の流出が増え、腎動脈では29%上昇した。また、より大きい塞栓（2.5 mm）は小さい塞栓と比べて腎動脈および肝動脈へそれぞれ14%および26%の高い流出率を示した。これらの傾向は、CPB後合併症に関する臨床研究で報告された傾向と整合的であり、本研究はCPB中の腹部臓器への塞栓輸送をCFDにより解析した最初の試みとして、臨床および計算論文の双方で見落とされてきた重要な経路を明らかにした。低粘度、高いCPB血流量、ならびに大きい塞栓が腹部動脈への塞栓分散を有意に増大させることを示し、潜在的リスクを低減するために、塞栓負荷を最小化し手術中の腹部臓器保護を改善する最適化されたCPB灌流戦略の必要性を提起した。

(016) Rezaeitaleshmahalleh

📕 書誌情報

Predicting Hypertension Persistence in Coarctation of the Aorta: A Feasibility Study.

Mostafa Rezaeitaleshmahalleh, Mostafa Asheghan, Taraneh Attary, Amir Rouhollahi, Ali Homaei, Hamid Reza Pouraliakbar, Melody Farrashi, Shirin Habibi Khorasani, Mohammadreza Babaei, Seyed Ehsan Parhizgar, Parham Sadeghipour, Farhad R Nezami

Ann Biomed Eng, 2026 Feb 24

  • Keywords: Coarctation of the aorta (CoA), Computational fluid dynamics, Machine learning, Outcome prediction, Persistent hypertension, Statistical shape analysis

  • DOI: 10.1007/s10439-026-04019-7

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 33.55

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

大動脈縮窄における高血圧の持続性を予測する：実現可能性（feasibility）研究

💬 AI 要約

  • 大動脈縮窄（CoA）に対する今日の血管内治療（endovascular repair）にもかかわらず、高血圧（HTN）は依然として頻度が高く対処が困難な合併症であり、その機序および最適管理は不明な点が多い。
  • 本研究では、CTA（computed tomography angiography）を用いて、統計的形状解析（statistical shape analysis：SSA）、計算血行動態（computational hemodynamics）、および機械学習（machine learning：ML）を統合する実現可能性ワークフローを提示し、血管内治療後のHTN持続の予測因子を検討した。
  • ランダム化比較試験に基づき安全性と有効性を評価した2種類の大動脈ステントにおいて、全患者が3年間の構造学的フォローアップと血圧測定、経胸壁心エコー、CTAを受けており、解析対象はベースラインとフォローアップのCTAが対になった29例であった。
  • 4分割交差検証によりモデル性能はfold間で変動し、正確度は71.9〜93.8%、AUC-ROCは0.74〜0.95であったほか、統計解析により血行動態変数の複数が治療後のHTN持続と関連する候補バイオマーカーとして同定されたことから、SSA、計算血行動態、MLを組み合わせて修復後HTNに関連する形状および流れ（flow）因子を探索することの実現可能性が支持された。

(017) Wang

📕 書誌情報

Hemodynamics and plaque distribution in basilar artery fenestration: Computational fluid dynamics and high-resolution MRI study.

Dong Wang, Tao Zheng, Yating Han, Lei Liu, Qin Huang, Jian Yuan, Zunjing Liu

Med Phys, 2026 Feb

  • Keywords: Atherosclerosis, Basilar artery fenestration, Computational fluid dynamics, High‐resolution MRI, Wall shear stress

  • DOI: 10.1002/mp.70349

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 33.15

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

基底動脈瘤（basilar artery）フェネストレーションにおける血行動態とプラーク分布：計算流体力学および高解像度MRI（HRMRI）による研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、先天的血管バリアントである基底動脈フェネストレーション（BAF）において、プラーク分布の空間パターンとその血行動態学的関連を明らかにし、特にフェネストレーション形態により誘導される壁面せん断応力（WSS）の変調が局所的アテローム形成に及ぼす寄与を解明することである。
  • 方法として、2014年7月から2021年6月までに撮像された26例のBAF患者の高解像度MRI（HRMRI）データを後ろ向きに解析し、2名の盲検化された神経放射線科医が3次元ボリューム等方性トゥルボスピンエコー（3D VISTA）画像によりプラークの位置と厚みを系統的に評価した。
  • その上で、患者個別の計算流体力学（CFD）モデルを再構築して局所血流、WSS、および振動性せん断指数（OSI）を評価し、フェネストレーション分節および下流分節におけるWSS分布とプラーク分布の対応関係を検討した。
  • 結果として、11/26例で15個のプラークが検出され、そのうち8個はフェネストレーション分節内、7個は下流分節に認められた；フェネストレーション分節では側壁優位（50.0%、4/8）が腹側壁（25.0%、2/8）および背側壁（25.0%、2/8）に比べ優位であり、さらにCFDではフェネストレーション分枝の側壁において他領域より有意に低いWSSが示された（左分枝：側壁 vs. 内側、P=0.0031；右分枝：側壁 vs. 腹側・背側、P=0.0319および0.0408）。一方、下流分節では四象限壁間でWSS差は統計学的に有意ではなく、またBAFモデルでは理想化対照モデルとの間にWSSの顕著な差が観察されたため、結論としてBAF形態がフェネストレーション側壁に低WSSの微小環境を形成し、それがプラーク好発部位と空間的に相関することが示された；さらに、下流では血行動態の影響が減弱することから、プラーク分布の同時決定因子として生来の血管幾何形状が示唆され、CFD-HRMRI統合の有用性と、WSSマッピングを解剖学的バリアントにおける動脈硬化リスク層別化のバイオマーカー候補とする可能性が示された。

(018) Shi

📕 書誌情報

Indefinite future of complex intracranial aneurysm underwent extracranial-intracranial bypass without aneurysm trapping: a pilot reports of 15 cases and hemodynamic analysis of 4D flow MRI.

Zhiyong Shi, Xiaoyan Bai, Zhiye Li, Yuanren Zhai, Yixuan Wang, Miao Li, Dong Zhang, Binbin Sui

Neurosurg Rev, 2026 Feb 13

  • Keywords: 4D-flow, Aneurysm trapping, CFD, Complex intracranial aneurysm, Extracranial-intracranial bypass, Hemodynamics, Parent artery occlusion

  • DOI: 10.1007/s10143-026-04162-8

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 30.67

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

動脈瘤トラッピングなしの頭蓋外—頭蓋内バイパスにより治療した複雑な頭蓋内動脈瘤の未来像：15例のピロット報告および4Dフロ―MRIによる血行動態解析

💬 AI 要約

  • 目的：限られた症例報告にとどまっているものの、動脈瘤トラッピングなしの頭蓋外—頭蓋内（EC-IC）バイパスが複雑な頭蓋内動脈瘤（complex intracranial aneurysms; CIAs）の解決に寄与する役割は不明確であった。本研究の目的は、動脈瘤トラッピングを行わずに脳血行再建を施行したCIAsに関する臨床的および血行動態学的特徴を検討することである。
  • 方法：著者らの知る限り初めてかつ最大規模となるシリーズとして、2019年1月から2022年12月の期間に、バルーン閉塞試験（balloon occlusion test; BOT）で適格とならなかった、または重要穿通枝を温存すべき症例を前向きに登録した。動脈瘤トラッピングなしの脳血行再建を実施し、4Dフロ―MRIおよびCT血管撮影（CT angiography）に基づく計算流体力学（computational fluid dynamics; CFD）を用いて評価した。
  • 結果：登録15例において、CIAsは消失4例、不変8例、増大3例であった。4Dフロ―MRIでは、バイパス後の供血血管の流量および速度が一旦増加し、その後減少する傾向を示し、再血行再建の約1週後に生じ得る転換点（turning point; TP）が示唆された。親動脈（PA）の速度・流量はTP後に、動脈瘤消失では減少傾向がみられる一方、動脈瘤増大では増加傾向がみられ、動脈瘤消失例では術前と比較して術後の動脈瘤内の流線速度および壁面せん断応力（wall shear; WS）が有意に低下したが、その他では流線速度およびWSが残存あるいは増加した。
  • 結論：動脈瘤トラッピングなしの脳血行再建は、CIAsに対して理想的な選択肢とは言い難く、術後1週の血行動態TPは得られうるものの、その後の将来予後は不確実であることが示された。

(019) Wiśniewski

📕 書誌情報

A numerical flow experiment for assessing the risk of rupture in anterior communicating artery aneurysms in relation to aneurysm projection.

Karol Wiśniewski, Zbigniew Tyfa, Anna Dębska, Karol Zaczkowski, Dariusz J Jaskólski, Michael G Brandel, Yasuaki Inoue

Sci Rep, 2026 Feb 11

💬 AI 翻訳タイトル

前交通動脈瘤における瘤の突出（projection）方向に関連した破裂リスク評価のための数値流動実験

💬 AI 要約

  • 前交通動脈（AcoA）瘤は前方・後方・上方・下方など種々の方向へ突出し、それにより動脈瘤内の血流パターンが大きく変化し、破裂リスクに影響し得る。本研究は、瘤の突出方向が破裂および血栓形成に関連する血行動態特性へ与える影響を明らかにすることを目的とした。
  • 破裂関連の血行動態指標を評価するため、4種類の突出型（前方：前頭葉方向、後方：視交叉方向、上方：視床下部方向、下方：頭蓋底方向）を定義した理想化・パラメトリックなAcoA瘤モデルを用い、2つの瘤サイズについて過渡的なCFD（computational fluid dynamics）解析を実施した。
  • 血液は、拍動流条件下での生理的な脳循環を代表する、非ニュートン性・せん断減粘（shear-thinning）流体としてモデル化し、壁面せん断応力とその空間勾配、圧力、速度、渦度（vorticity）、相対的滞留時間（relative residence time）、粘度、および血液クリアランス（washout）を複数心拍周期にわたり評価した。
  • 瘤外の脳全体の流れの分布は不変であった一方、突出方向により動脈瘤内の血行動態は顕著に相違し、前方突出では高速度、強い渦構造、上昇した壁面せん断応力、ならびに速い血液washoutが観察され破裂に不利な環境を示した。逆に下方突出では低速度、高粘度、渦度の低下、および滞留時間の延長が認められ、動脈瘤内血栓形成を支持する条件と整合した。さらに、これらの突出方向依存パターンは両サイズにおいて保持され、瘤の突出方向はサイズに独立してAcoA瘤の血行動態を規定する重要因子であり、サイズ基準を超えたリスク層別化に突出方向特異的な血行動態評価を組み込む必要性を示唆した。

(020) Taleban

📕 書誌情報

Integrating computational fluid dynamics into organ-on-chip systems: a glioblastoma-centred design and validation framework.

Hooman Taleban, Xinzhong Li, Zulfiqur Ali, Karunakaran Kalesh, Jai Prakash, Tugba Bagci-Onder, Barbara Breznik

Front Bioeng Biotechnol, 2025

  • Keywords: AI, In silicosimulation, computational fluid dynamics, glioblastoma, in vitro modelling, microfluidic perfusion, organ-on-chip, tumour microenvironment

  • DOI: 10.3389/fbioe.2025.1716813

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 0.53

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

臓器オンチップシステムへの計算流体力学の統合：膠芽腫を中心とした設計および検証の枠組み

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、腫瘍微小環境（TME）の複雑性が一因となる膠芽腫（GBM）に対して、臓器オンチップ（organ-on-chip; OoC）プラットフォームの設計を、流れ条件・生化学的勾配・機械的手掛かりの予測的制御という観点から整理し、統合的な検証枠組みを提示することである。
  • 方法として、計算流体力学（computational fluid dynamics; CFD）がOoCの設計精度および生物学的忠実性を高め得る点に着目し、GBMの生物学的複雑性の再現に関する現行の限界と、デバイス作製・維持における技術的制約を、対応するCFD戦略に対応付けて整理した。
  • 結果として、マイクロ流体腫瘍モデルにCFDを組み込むための設計・最適化・検証に関する構造化されたワークフローが統合的にまとめられ、文献中で報告されている検証フレームワークがGBM-on-chip応用へとマッピングされた上で、工学的検証および規制モデリング実務で広く認知された国際的基準に基づく推奨事項が示された。
  • 結論として、本レビューはCFDをGBM-on-chip開発の中核要素として位置付け、さらにAIベースの最適化との統合により、より予測可能でスケーラブル、かつ生物学的に妥当性の高いin vitro腫瘍モデルの創出を前進させうることを論じている。

(021) Li

📕 書誌情報

Beyond chronology: A multi-faceted approach to optimizing endovascular treatment for unruptured aneurysms in the elderly.

Zhaomei Li, Xian Wang, Wenxin Wang

J Neurol Sci, 2026 Mar 15

  • Keywords: Commentary, Competing risk, Elderly, Endovascular treatment, Frailty, Outcome assessment, Recovery trajectory, Unruptured intracranial aneurysm

  • DOI: 10.1016/j.jns.2026.125790

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 22.23

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

時系列を超えて：高齢者における未破裂動脈瘤に対する血管内治療（EVT）を最適化するための多面的アプローチ

💬 AI 要約

  • 本研究（論評）は、未破裂頭蓋内動脈瘤（UIA）に対する血管内治療（EVT）の転帰を年齢群別に検討したMatsukawaらの研究を評価しつつ、高齢者での最適化に向けたさらなる検討領域を整理することを目的とする。
  • 著者らは、回復過程の年齢差に着目してmRS以外の機能評価の精緻化を提案し、年齢・動脈瘤形態・血行動態の相互作用を理解するために（例：CFDを含む）高度な形態学的および血行動態解析の導入を提言した。
  • さらに、長期的な治療持続性の評価にはKaplan-Meier曲線および競合リスク解析を用いることで、高齢者におけるEVT利益のより正確な推定が可能になること、また時間軸としての年齢だけでなく脆弱性尺度（例：CFS）を組み込む必要があることが示された。
  • 以上より、前向きかつ多施設レジストリによる検証を通じて、老化した集団におけるUIA管理の個別化に資する最良実践を確立するための多面的アプローチが重要であると結論づけている。

(022) Lannelongue

📕 書誌情報

Physics constrained graph neural network for real time prediction of intracranial aneurysm hemodynamics.

Vincent Lannelongue, Paul Garnier, Pablo Jeken-Rico, Aurèle Goetz, Philippe Meliga, Yves Chau, Elie Hachem

NPJ Digit Med, 2026 Feb 06

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤の血行動態をリアルタイム予測するための物理拘束グラフニューラルネットワーク

💬 AI 要約

  • 頭蓋内動脈瘤（intracranial aneurysms: IAs）は生命を脅かす血管疾患であり、治療方針決定のために正確なリスク評価が必要であるが、破裂リスク予測に有望な壁面せん断応力（wall shear stress）や振動的せん断指数（oscillatory shear index）等の血行動態バイオマーカーは、従来型CFD（computational fluid dynamics）に伴う高い計算コストのため臨床で十分に活用されていない。
  • 本研究では、高精度CFDデータで学習した物理拘束型グラフニューラルネットワーク（graph neural network: GNN）フレームワークを提案し、心周期全体にわたる頭部3次元（full 3D）、時間分解能のある血行動態場を予測することを目的とした。
  • 提案モデルは、ノード特徴量の改良と、複雑な時空間流れ挙動を捉えるための物理に基づく制約を組み込むことで、心周期に対する血行動態場の推定をほぼリアルタイムに実現し、さらに流入条件の変化や、微調整（fine-tuning）を行わずに未観測の患者固有形状へも汎化可能であることを示した。
  • 加えて、機械学習（machine learning: ML）コミュニティのために、CFD場を含む患者由来動脈瘤形状105例のベンチマークデータセットを公開し、動脈瘤の非定常3次元流れをGNNで予測する初の試みとして、リスク層別化および治療計画に向けた迅速なAI駆動型血行動態解析の可能性を拓くものである。

(023) Bozorgpour

📕 書誌情報

Corrigendum to "Hemodynamic markers: CFD-based prediction of cerebral aneurysm rupture risk" [Vascular Pharmacology 162 (2026) 107578].

Reza Bozorgpour

Vascul Pharmacol, 2026 Mar

💬 AI 翻訳タイトル

「血行動態マーカー：CFDに基づく脳動脈瘤破裂リスクの予測」への正誤表（Vascular Pharmacology 162（2026）107578）

💬 AI 要約

  • 本論文は、先行論文「Hemodynamic markers: CFD-based prediction of cerebral aneurysm rupture risk」についての正誤（corrigendum）であることを目的とする。
  • 原著論文の内容に対する訂正点を提示し、その趣旨を明確化するための編集上の対応を行う。
  • 要旨情報（Abstract）が提供されていないため、具体的な訂正内容、方法、結果の詳細は本記載からは判断できない。
  • したがって、当該正誤表は原著論文の記載の正確性を補正し、研究情報の信頼性を維持することに貢献する。

(024) Lauric

📕 書誌情報

A novel application of radiomics analysis for the evaluation of intradome transient velocity in cerebral aneurysms.

Alexandra Lauric, Adel M Malek

J Neurosurg, 2026 May 01

  • Keywords: flow velocity, intracranial aneurysms, radiomics, rupture status, transient computational fluid dynamics, vascular disorders

  • DOI: 10.3171/2025.9.JNS251068

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 20.07

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤における管腔（intra-dome）内一過性速度の評価への新規放射線omics解析（radiomics）の応用

💬 AI 要約

  • 本研究は、血流の体積的（volumetric）な血行動態解析が表面の不整やノイズに対して頑健である一方で、定量評価法が限られていることを背景に、動脈瘤内の速度分布を評価するための新規手法を提案することを目的とした。
  • 方法として、カテーテル3D回転血管造影（3D rotational angiography）から得た75例の脳動脈瘤を対象に、心拍周期全体にわたる一過性CFD（transient CFD）シミュレーションを実施し、連続する時間点の管腔（intra-dome）体積速度分布を出力したうえで、最大値強調（maximum intensity projection: MIP）により2D画像化し、強調のために対数変換を行った。さらに、連続時間点の2D画像を入力として、3D DICOMボリュームとして放射線omics（radiomics）のテクスチャおよびパターン特徴を抽出し、単変量および多変量解析により破裂状態の識別能を評価した。
  • 結果として、破裂動脈瘤では非破裂動脈瘤と比較して、ログ変換値におけるエネルギーおよび総エネルギーが高く、低速度領域が優勢であることを反映して強度（intensity）パターンが低いことが放射線omics解析（MIP速度のテクスチャおよびパターン）で示された。加えて、破裂例では強度が類似した反復パターンにより、相関（correlation）や逆差分（inverse difference）が高い一方、クラスタシェード（cluster shade）および差エントロピー（difference entropy）は低く、さらに高速度ランの局在も認められ、流れの不均一性が示唆された。
  • 結論として、テクスチャおよびパターン解析を組み込んだ一過性速度の放射線omicsによる自動解析は、破裂状態に対して高い識別性能を示し、多変量段階的回帰ではROC曲線下面積（AUC）0.88（感度0.91、特異度0.74）を達成した。本研究は、腫瘍や動脈瘤の形状解析に留まらず、心拍周期全体にわたる速度変化の評価へ放射線omicsの適用範囲を拡張し、破裂に関する特性の理解に有用な示唆を与えるとともに、今後の研究展開の基盤となる可能性を示した。

(025) Sakurai

📕 書誌情報

Successful Prevention of Aortic Root Thrombosis Following Left Ventricular Assist Device Implantation Using Outflow Graft-Aortic Root Bypass.

Hironobu Sakurai, Kota Suzuki, Kohei Tonai, Takuma Sato, Takuya Watanabe, Yasumasa Tsukamoto, Satsuki Fukushima

ASAIO J, 2026 Jan 30

💬 AI 翻訳タイトル

左室補助人工心臓（LVAD）植込み後のアウトフロ—グラフト—大動脈基部バイパスによる大動脈基部血栓症の再発予防に成功した症例

💬 AI 要約

  • 大動脈基部血栓症は、左室補助人工心臓使用に伴う稀なものの致死的となりうる合併症であり、心筋梗塞や右心不全を来し得る。本報告の目的は、HeartMate 3植込み後に生じた大動脈基部血栓症に対し、外科的血栓摘除と新規なアウトフロ—グラフト—大動脈基部バイパスを用いた治療戦略の有効性を示すことである。
  • 左室拡張型心筋症の59歳男性において、進行性の心不全に対してHeartMate 3植込みおよび大動脈弁形成術を施行した後、術後6日目に胸痛およびLVAD流量低下を認めたため、左冠尖の血栓による左主幹部閉塞に対し緊急経皮的冠動脈インターベンション（PCI）を行い、その後、血栓摘除とサフェナ静脈グラフトを用いたアウトフロ—グラフト—大動脈基部バイパスを実施した。
  • 術後CTによりグラフト開存と血栓再発の不在が確認された。さらに計算流体力学（computational fluid dynamics; CFD）解析では、大動脈基部内における血流速度および壁面せん断応力（wall shear stress）の変化が示され、バイパスによる血栓形成の予防が示唆された。
  • 本症例は、反復する大動脈基部血栓症の予防においてアウトフロ—グラフト—大動脈基部バイパスが潜在的な役割を果たし得ることを示すものであり、臨床転帰に対する影響を評価するためには追加の研究が必要である。

(026) Feng

📕 書誌情報

YiQiFuMai ameliorates hypoperfusion-induced cerebral infarction by targeting the shear stress-PLBD1-glycolysis-angiogenesis axis.

Guiyu Feng, Qiaosheng Ren, Shufang Guo, Xian Liu, Yuqiu An, Jiaojiao Liu, Yiheng Lu, Boxuan Du, Peichi Zhang, Kegang Cao

Phytomedicine, 2026 Feb

  • Keywords: Angiogenesis, Cerebral infarction, Collateral circulation, Endothelial mechanotransduction, PLBD1, Yiqi Fumai

  • DOI: 10.1016/j.phymed.2026.157797

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 2.52

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

Yiqi Fumai（YiQiFuMai）は、せん断応力—PLBD1—解糖—血管新生軸を標的化することで、低灌流誘発性脳梗塞を改善する

💬 AI 要約

  • 低灌流誘発性脳梗塞は治療選択肢が限られているため、依然として大きな治療課題である。本研究は、伝統的中医学方剤であるYiqi Fumai（YQFM）の低灌流誘発性脳梗塞に対する治療効果と、その基盤となる機序を明らかにすることを目的とした。
  • 臨床データの機械学習解析、ラット脳組織のトランスクリプトーム解析、計算流体力学（computational fluid dynamics; CFD）、マイクロフルイディクス、動物実験（in vivo）、in vitro実験を統合したアプローチを用いてYQFMの効果を検討した。
  • 機械学習解析では、脳血流が低灌流誘発性脳梗塞患者における神経障害の重症度と密接に関連することが示され、in vivo実験ではYQFMが側副血行路（collateral vessel）形成を有意に促進し、脳血流を35.26〜44.42%改善、梗塞体積を2.35〜4.65 mm3低減し、毒性なしに神経学的転帰を改善することが確認された。
  • 機序として、低灌流誘発性脳梗塞後にホスホリパーゼBドメイン含有タンパク質1（phospholipase B domain containing 1; PLBD1）がダウンレギュレーションされ、YQFM治療により回復することを見出し、in vitro実験では、YQFMがPLBD1を上方制御することでせん断応力に対する内皮のメカノトランスダクションを増強し、その結果として解糖（glycolysis）の亢進と内皮増殖の改善につながることを示した。以上より、本研究は「せん断応力—PLBD1—解糖—血管新生（angiogenesis）」軸がYQFMの治療効果を媒介することを提案し、内皮機能の理解を前進させつつ、PLBD1を虚血性脳卒中の有望な治療標的として提示するものである。

(027) Xiang

📕 書誌情報

Chronic hindlimb ischemia exacerbates ischemic stroke by disrupting cerebral hemodynamics and glycerophospholipid metabolism in mice.

Fei Xiang, Yuxiang Cui, Shiqi Yang, Yue Fang, Bing Wang, Binting Chen, Hong Guo

Sci Rep, 2026 Jan 14

  • Keywords: Blood flow velocity, Hemodynamics, Ischemic stroke, Metabolomics, Peripheral arterial disease, Proteomics

  • DOI: 10.1038/s41598-025-34372-x

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 7.76

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

慢性後肢虚血は、血流動態およびグリセロホスホリピド代謝を破綻させることで、マウスの虚血性脳卒中を増悪する

💬 AI 要約

  • 本研究は、末梢動脈疾患（PAD）が虚血性脳卒中の発生率および重症度を高めることを臨床データが示している一方で、遠隔的に作用する血行動態および代謝メカニズムが十分に解明されていない点に着目し、慢性四肢虚血がこれらの機序を介して虚血性脳卒中の転帰をどのように増悪するかを明らかにすることを目的とした。
  • 計算流体力学（Computational fluid dynamics; CFD）と高解像度MRIを組み合わせ、壁面せん断応力（Wall shear stress; WSS）、血流速度、壁面圧力を含む脳内血行動態を定量化した。
  • さらに統合的オミクス解析（integrative omics）により分子変化を解析し、慢性後肢虚血の間に焦点性脳虚血を誘導して脳卒中の転帰を評価した結果、偽手術群と比較してモデル群ではWSSおよび血流速度が有意に低下し、特に中大脳動脈で顕著であった。
  • 加えて、慢性後肢虚血は脳浮腫を増悪させ、梗塞体積を1.5倍に増大し、神経学的欠損を悪化させた；統合的オミクス解析ではグリセロホスホリピド代謝の攪乱が示され、主要な上方制御タンパク質としてホスホシチジリルトランスフェラーゼ2（Phosphate cytidylyltransferase 2; PCYT2）が同定された。in vivo機能的検証では、PCYT2のサイレンシングが梗塞体積を減少させ神経学的転帰を改善し、有意な神経保護効果を付与することが確認された。これらの知見は、慢性四肢虚血が虚血性脳卒中を増悪する病態機序の理解を深め、予防および治療への新たな示唆を与えるものである。

(028) Konsens

📕 書誌情報

Automated hemodynamic modeling to explore arterial curvature effects on intracranial aneurysm initiation.

Adi Konsens, Alejandro F Frangi, Gil Marom

Comput Methods Programs Biomed, 2026 Apr

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤の発生開始に対する動脈曲率の影響を探索するための自動化血行動態モデリング

💬 AI 要約

  • 頭蓋内動脈瘤（IA）は毎年数十万件の死亡の原因となるが無症候性のため破裂まで診断されないことが多く、IA発生開始の予測精度向上が早期検出・介入を可能にし得る。
  • 本研究では、計算血行動態（CFD）モデルによって高リスク領域を同定する既存研究の課題である手作業を要する煩雑なワークフローによる小規模コホートへの限定を解決するため、患者特異的なIA発生開始の大規模解析を可能にする最初の半自動化ワークフローを開発した。
  • ワークフローは、自動的な中心線抽出による定量的形態学的特徴付けと、壁面せん断応力（wall shear stress）パターンおよび血行動態マーカーを得るためのCFDシミュレーションを統合し、多様なIAタイプおよび解剖学的位置（主として内頸動脈（ICA）の側壁動脈瘤）に対する頑健性を検証した。
  • 半自動化ワークフローは42例の多様な症例を処理でき、初期に5例失敗したものの手動再構築によって解決され、側壁ICA動脈瘤（16例）および分岐部動脈瘤（6例）を含む条件で頑健な性能を示した；公表データとの検証では、平均正規化TAWSS（transiently averaged wall shear stress）が動脈瘤症例で1.31±0.09、対照で1.14±0.07と一貫した傾向を示し、手法の違いがあっても先行知見と整合したことから、本スケーラブル手法はIA発生開始に関する信頼性の高い血行動態バイオマーカーを統計的に同定するための基盤となり、臨床的リスク層別化に資するエビデンスベース予測モデルへの重要な進展を提供する。

(029) Han

📕 書誌情報

Mechanics-Oriented Coil Size Selection for an Internal Carotid Aneurysm With Fluid-Structure Interaction.

Jiakun Han, Na Zhao, Wei Li, Shiwei Zhao

Int J Numer Method Biomed Eng, 2026 Jan

  • Keywords: coil interventional therapy, fluid–structure interaction, hemodynamics, internal carotid artery aneurysms, non‐Newtonian fluid incompressible flow

  • DOI: 10.1002/cnm.70139

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 9.23

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

流体—構造連成（FSI）を用いた内頸動脈瘤に対する力学指向のコイル径選定

💬 AI 要約

  • 目的：コイル塞栓術は動脈瘤治療の一般的手段であるが、コイル径が動脈瘤の血行動態および力学特性に及ぼす影響は十分に解明されていないため、本研究では実在する内頸動脈（ICA）瘤に対してコイル径の違いが及ぼす影響を明らかにすることを目的とした。
  • 方法：非ニュートン性血液、動脈壁の線形弾性、およびシミュレーションを考慮するため、任意ラグランジュ・オイラー（ALE）アプローチに基づく流体—構造連成（FSI）手法を用い、コイル径の変化に伴う血行動態指標と力学指標を解析した。
  • 結果：コイル径の増大に伴い、壁面せん断応力（WSS）、時間平均壁面せん断応力（TAWSS）、および振動性せん断指数（OSI）などの動脈瘤関連の血行動態パラメータはいずれも有意に低下した一方で、過度に大きいコイルは親動脈を圧迫し、隣接枝に高いTAWSS領域を生じさせ、さらに動脈瘤壁に応力集中を引き起こした。
  • 結論：コイル径に対して動脈瘤頂部の平均変位およびvon Mises応力はいったん低下したのち増加し、適切なコイル径の選択は血流速度と渦の抑制により変位と応力を最小化する点で有益であることが示された。これらの結果はCFDによりコイル径の効果を予測し、動脈瘤形態および血行動態特性に基づいて個別化治療計画を調整するための新たな理論的基盤を提供し、コイル塞栓術を経験的充填から力学指向の精密治療へと発展させる助けとなる。

(030) Lan

📕 書誌情報

Wall Shear Stress Distribution in Intracranial Atherosclerotic Disease and Associations With Vessel and Plaque Morphology.

Linfang Lan, Shuang Li, Haipeng Liu, Vincent H L Ip, Jill Abrigo, Xuan Tian, Yuying Liu, Yu Liu, Ziqi Li, Tingjun Liang, Florence S Y Fan, Sze Ho Ma, Karen Ma, Bonaventure Y M Ip, Yannie O Y Soo, Howan Leung, Vincent C T Mok, Hui Fang, Bo Song, Yuming Xu, Yuhua Fan, Thomas W Leung, Xinyi Leng

CNS Neurosci Ther, 2026 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈硬化性疾患における壁面せん断応力分布と血管およびプラーク形態との関連

💬 AI 要約

  • 壁面せん断応力（wall shear stress: WSS）は動脈硬化の開始および進展を規定しうる。本研究の目的は、症候性のM1部中大脳動脈（middle cerebral artery: MCA-M1）狭窄におけるWSS分布を描出し、その分布と隣接する血管形状およびプラーク形状との関連を明らかにすることである。
  • 症候性で動脈硬化性の50%-99% MCA-M1狭窄を有する患者を解析し、CT血管造影（computed tomography angiography: CTA）によりMCA-M1血管の曲率（curve）配向と蛇行（tortuosity）、血管腔狭窄率、プラーク長および縦方向非対称性を評価した。
  • CTAベースの計算流体力学（computational fluid dynamics: CFD）モデルにおいて、相対WSS（relative WSS: rWSS）を絶対WSSを近位の正常血管部分における平均WSSで除して算出し、rWSS < 1.0、1.0-3.0、および > 3.0をそれぞれ低WSS（low）、正常WSS（normal）、高WSS（high）として低WSSおよび高WSS領域を定量した。
  • 176例においてrWSSはプラーク近位側の区間で段階的に増加したが、遠位側では大きくばらついた。また、MCA-M1血管曲率の内側壁では外側壁よりrWSSが低かった。腹側（背側よりも）かつ下方（上方よりも）へ配向した血管曲率、ならびに罹患血管区間の蛇行が高い場合には、遠位プラーク区間でrWSSが低く低WSS領域がより広いことが示された。さらに、より重度の血管腔狭窄およびプラークにおける近位優位は、近位および遠位のプラーク区間におけるrWSSの上昇と高WSS領域の拡大と関連した。症候性MCA-M1狭窄におけるWSS分布は可変であり、全身因子とは独立して、隣接する血管およびプラークの幾何学的特徴と強く関連していた。

(031) Lauric

📕 書誌情報

A novel application of radiomics for the evaluation of transient wall shear stress on the surface of cerebral aneurysms.

Alexandra Lauric, Adel M Malek

J Clin Neurosci, 2026 Mar

  • Keywords: Computational fluid dynamics, Intracranial aneurysms, Radiomics, Ruptured status, Wall shear stress

  • DOI: 10.1016/j.jocn.2026.111851

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 2.94

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤における一過性（transient）壁面せん断応力の表面評価に向けた新規ラジオミクス応用

💬 AI 要約

  • 計算流体力学（computational fluid dynamic: CFD）に基づく壁面せん断応力（wall shear stress: WSS）解析による頭蓋内動脈瘤評価は、現在も活発に発展している研究領域である。そこで本研究は、従来の分布解析を超えて動脈瘤WSSの時間変化に着目し、テクスチャおよびパターン評価を行う新規なラジオミクス応用を提案した。
  • カテーテル3D回転血管造影ボリュームを75例の動脈瘤（破裂33例）から得て、心周期全体にわたる動脈瘤モデルを対象に一過性CFDシミュレーションを実施し、25連続時相でのWSS分布を出力した。得られた3D WSS分布を単位球への射影により2Dへ変換し、正規化および対数変換を行った後、極値での解析に供した。
  • その結果、時系列に対応する2D空間WSS画像を時間方向に組み合わせて3D DICOMボリュームを構築し、ラジオミクス解析を実施した。破裂例では非破裂例と比べて空間的・時間的なドメインにおける複雑性および不均一性が増大し（DifferenceEntropy、JointAverage、JointEntropyの増加）、さらにWSS由来の強度において低・高強度領域の分布が特徴的であった（InverseDifferenceの低下、SumAverageの増加）。また、破裂例ではパターンの均一性が、サイズ面（SizeZoneNonUniformityの増加）および強度面（GrayLevelNonUniformityの増加）で有意に低下した。
  • 破裂状態の識別に対する多変量解析では、曲線下面積（area under the curve: AUC）0.81（感度0.82、特異度0.72）を示した。以上より、一過性WSSに対するラジオミクス解析は破裂状態を強く識別できることが明らかとなった。本アプローチは、ラジオミクスの適用範囲を血管造影画像解析からWSSの全心周期での時間発展評価へ拡張し、破裂の特性に関する洞察を与えるとともに、今後の研究に向けた新規かつ有望な展開を開くものである。

(032) Zheng

📕 書誌情報

Uncertainty Quantification in Hemodynamic Metrics from 4D Flow MRI with Super-resolution in a Carotid Bifurcation Model.

Shaokai Zheng, Ali Mokhtari, Bernd Jung, Andreas Harloff, Dominik Obrist

J Imaging Inform Med, 2026 Jan 07

  • Keywords: 4D flow MR, Carotid artery, Computational fluid dynamics, Super-resolution, Uncertainty, Wall shear stress

  • DOI: 10.1007/s10278-025-01796-w

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 2.62

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

頸動脈分岐部モデルにおける4DフローMRIの血行動態指標の不確実性定量化：超解像（Super-resolution）を用いた評価

💬 AI 要約

  • 本研究は、教師あり学習による超解像（super-resolution: SR）が4Dフロー磁気共鳴画像（4D flow magnetic resonance imaging: 4DMR）の事後処理として有用である一方で、頸動脈の血行動態計測に与える影響が不明であることを背景に、血行動態指標の不確実性を定量化することを目的とした。
  • 方法として、定常流を想定したファントム頸動脈モデルを3テスラ（3T）で撮像し、ネイティブ4DMRとSR処理後データ（3T SR）を計算流体力学（CFD）結果と比較した。
  • 幾何学的処理に関する不確実性は表面距離およびHausdorff距離で評価し、血行動態指標として血管内速度・渦度の統計量、流量、ならびに壁面せん断応力（wall shear stress: WSS）を算出した結果、SR処理は血管内血行動態のパターンおよび統計量を改善し（p＝0.033）、流量の標準偏差は3Tで14.7%から3T SRで2.8%へ低減した一方で平均値の偏差は大きくなった。
  • また、WSSについて定性的な改善は観察されたが定量的比較では有意差を認めなかった（p＝0.20）ことから、SR処理は流量推定の安定化と血管内血行動態統計の改善に寄与する可能性が示されたが、画質が不十分なデータに適用した場合は誤差が増大し得るため、汎化性を高めるさらなる検討が必要であると結論づけた。

(033) Peng

📕 書誌情報

Evaluating the role of graft angle on cerebral hemodynamics following direct cerebral bypass for moyamoya disease.

Cheng Peng, Ephraim W Church, Melissa C Brindise

PLoS One, 2026

💬 AI 翻訳タイトル

モヤモヤ病に対する直接脳バイパス術後の脳血行動態におけるグラフト角度の役割の評価

💬 AI 要約

  • モヤモヤ病（MMD）における直接脳バイパスは重要な治療であり、ドナー血管をレシピエント脳動脈に吻合して低灌流領域への血流を増加させるが、吻合角度を含む外科的選択がグラフトの血行動態と転帰に大きく影響する一方で、定量的な指針は不足している。
  • 本研究はこのギャップを埋めることを目的として、吻合角度が術後の灌流および壁面せん断応力（WSS）に与える影響を検討し、吻合角度30°、60°、90°の理想化モデルを作成したうえで、計算流体力学（computational fluid dynamics; CFD）により流入条件およびグラフト流量の組合せを変化させながら各モデルの流れ場を評価した。
  • その結果、30°の角度では最も強い逆行性（reverse）流れが得られた一方で、WSSの不均衡が最大となり、長期的な合併症につながり得ることが示唆された。
  • 60°の角度では適切な逆行性流れが得られ、かつWSSプロファイルがより均一となったため、最も望ましい条件であったことから、脳バイパス計画においてはグラフト角度を慎重に考慮すべきである。

(034) Liu

📕 書誌情報

Diagnostic performance of Angio-Based fractional flow for hemodynamic assessment in intracranial Atherosclerosis.

Yongsheng Liu, Fengyi Zhang, Guiwen Shao, Yuxiang Liu, Yongjian Liu, Peng Ge, Feng Wang

Eur J Radiol, 2026 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈硬化における血行動態評価のための血管造影（Angio）ベースFFの診断性能

💬 AI 要約

  • 本研究は、血行動態的に有意な頭蓋内動脈硬化性狭窄（intracranial atherosclerotic stenosis: ICAS）を、狭窄度（degree of stenosis: DS）と比較して同定するためのAngio-FF（Angio-based fractional flow；計算流体力学：CFDに基づく指標）の診断性能を評価することを目的とした。
  • 単側性ICASを有する348例を対象とした後ろ向き研究として、AccuFFicas V1.0ソフトウェアを用いてAngio-FFを算出し、診断精度、感度、特異度、ならびにROC解析から得られる曲線下面積（area under the curve: AUC）を、狭窄重症度、血管領域、およびAngio-FFのグレイゾーンで層別化して比較した。
  • 症候性病変ではAngio-FFが低値（中央値0.46 vs. 0.83、P < 0.001）である一方、DSは高値（69.5% vs. 62.5%、P < 0.001）であり、AUCはAngio-FFがDSより優れていた（0.884 vs. 0.664、P < 0.001）。また、Angio-FFのカットオフ0.69により、culprit病変同定における感度（81.4% vs. 50.0%）、特異度（88.9% vs. 68.9%）、精度（83.3% vs. 54.9%）、陽性的中率（PPV；95.5% vs. 82.2%）、陰性的中率（NPV；62.5% vs. 32.5%）はいずれもDS（≥70%狭窄）より有意に高かった（すべてP < 0.001）。
  • Angio-FFはDSより有意な血行動態的ICAS同定に優れており、とくに狭窄度<70%の病変で高い精度を示した；一方でグレイゾーン（0.64–0.74）内では感度（67.4% vs. 84.4%）、精度（72.4% vs. 85.5%）、NPV（42.3% vs. 67.6%）の低下がみられた（すべてP < 0.05）ものの、AUCではなおDSより高値であり（0.795 vs. 0.524、P = 0.003）、より信頼性が高いことが示された。

(035) Tanaka

📕 書誌情報

Fluid Dynamics Simulation Analysis for Identifying Optimal Anastomosis Sites in Superficial Temporal Artery to Middle Cerebral Artery Bypass Surgery in Cerebrovascular Occlusive Disease.

Riki Tanaka, Liew Boon Seng, Fuminari Komatsu, Kotato Kihara, Kento Sasaki, Akiko Hasebe, Jun Tanabe, Kenichi Haraguchi, Yasuhiro Yamada, Tomoka Katayama, Chisato Fuseya, Yoko Kato

Neurol Med Chir (Tokyo), 2026 Feb 15

  • Keywords: STA-MCA bypass, bypass planning, cerebral ischemia, computational fluid dynamics, hemodynamic simulation

  • DOI: 10.2176/jns-nmc.2025-0256

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 64.73

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

脳血管閉塞性疾患に対する浅側頭動脈—中大脳動脈バイパス手術における吻合部位の最適化同定のための流体力学シミュレーション解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、3次元の脳血管モデルに基づく計算流体力学（computational fluid dynamics；CFD）を用いて、浅側頭動脈—中大脳動脈バイパス手術における吻合部位選択が血行動態に及ぼす影響を検討した。
  • 臨床では評価が困難な血流変化を非侵襲的に再現することで、正常条件および狭窄（stenotic）条件の双方において、バイパス位置の異なる複数の構成の効果を可視化し、定量化した。
  • 著者らの知る限り、CFDシミュレーションにより浅側頭動脈—中大脳動脈バイパス手術における吻合部位選択の妥当性を非侵襲的に評価した最初の研究である。
  • その結果、吻合部位から標的領域までの距離、血流方向、受血血管（recipient vessel）の径、および圧力勾配などの因子が、脳灌流に有意に影響することが示され、とりわけ順行性（antegrade）を確保し標的領域への距離を最小化し、かつ受血血管径が大きいバイパス構成で血流改善が大きかったことから、術前計画の実用的指針となり、より安全かつ有効な吻合部位選択に寄与する可能性が期待される。

(036) Su

📕 書誌情報

Computational Modeling of Flow in an in Vitro Cerebrovascular Model Under Pulsatile Conditions with Experimental Validation.

Boyang Su, Brent A Craven, Cody J Kubicki, Daniel Khalil, Scott D Simon, Keefe B Manning

Cardiovasc Eng Technol, 2026 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

拍動条件下におけるin vitro脳血管モデル内の流れの計算流体力学的モデリング：実験的検証付き

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、急性虚血性脳卒中（AIS）における血栓（塞栓）の移動・停止などに関わる血行動態を理解するために、拍動流を対象としたin vitro脳血管モデルの計算流体力学（CFD）を構築し、その妥当性を実験と比較して検証することである。
  • 方法として、解析のために大動脈および脳血管領域のin vitro実験モデルを作製し、血液類似流体を充填したうえで、ピストンポンプにより拍動流を駆動して生理学的な流動条件を再現した；さらに、時間変動する圧力および流量の実験計測を取得し、対応するCFDシミュレーションの結果と照合した。
  • 結果として、流出部における時間平均圧は実験値に対して8%以内で一致し、時間平均流量は1%以内で一致した。
  • 結論として、本研究は脳内における塞栓の移動および停止を模擬するための有望な能力を示しており、今後は血栓移動のシミュレーションを追加的に検証することで、AISの生体力学的理解および治療選択肢の評価に資する可能性が示唆された。

(037) Suzuki

📕 書誌情報

Hemodynamic Features of Rupture-Prone Blebs in Ruptured Intracranial Aneurysms: A Computational Fluid Dynamics Study.

Tomoaki Suzuki, Hitoshi Hasegawa, Hidemoto Fujiwara, Makoto Oishi

World Neurosurg, 2026 Jan

  • Keywords: Bleb coil embolization, Computational fluid dynamics, Flow impingement zone, Pressure, Ruptured bleb, Ruptured cerebral aneurysm, Wall shear stress

  • DOI: 10.1016/j.wneu.2025.124726

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 52.96

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

破裂脳動脈瘤における破裂リスクの高いブレブの血行動態的特徴：計算流体力学（CFD）研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、破裂脳動脈瘤に存在する破裂リスクの高いブレブ（blebs）について、破裂に関連する血行動態シグネチャを明確化することである。
  • 破裂脳動脈瘤に対する意図的ブレブコイル塞栓術により再破裂（再出血）が防止され、再破裂を認めなかった症例を対象に、2018年1月から2024年12月までにコイル塞栓術を施行した106例のうち適格例を後ろ向きに抽出し、動脈瘤内の圧力分布および時間平均壁面せん断応力（WSS: wall shear stress）分布を後ろ向きに特徴づけるため計算流体力学解析を実施した。
  • 6例（5.6%；前交通動脈4例、内頸動脈1例、中大脳動脈1例）を解析したところ、いずれの動脈瘤でも再破裂は生じなかった。
  • すべての動脈瘤において、流れの衝突（flow impingement）に伴う最大圧力がブレブの頸部で観察され、その結果ブレブ内部の圧力増大が誘導された; さらに動脈瘤ドームにおける時間平均WSSの最小値はブレブで同定され（0.68 ± 0.45 Pa）、これらの血行動態学的特徴を有するブレブは破裂し得る可能性があるため、高リスクな破裂点の同定に寄与し、コイル塞栓術による血流遮断の標的となり得る。

(038) Li

📕 書誌情報

Enlarged Internal Carotid Artery Bifurcation Angles May Magnify Hemodynamic Stresses to Facilitate Aneurysm Formation at the Bifurcation.

Yu-Hui Li, Bin Liu, Ze-Liang Liang, Yi-Ming Yang, Shi-Liang Wang, Bu-Lang Gao

J Biomech Eng, 2026 Mar 01

  • Keywords: aneurysm formation, bifurcation aneurysm, bifurcation angle, hemodynamic stress, internal carotid artery

  • DOI: 10.1115/1.4070405

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 45.92

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

内頸動脈（ICA）分岐角の拡大は、分岐部での動脈瘤形成を促すために血行力学的ストレスおよび直接流入衝突（DFIC）を増大させうる

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、拡大した内頸動脈（ICA）分岐角が、分岐部先端における動脈瘤形成を促進する血行力学的ストレスおよび直接流入衝突中心（direct flow impingement center: DFIC）に与える影響を評価することである。
  • 方法として、ICA分岐部動脈瘤を有する患者23例および有しない患者30例の計53例について、3次元（3D）血管造影データを後ろ向きに収集し、計算流体力学（CFD）解析を実施して全血行力学パラメータを解析した。
  • 結果として、ICA分岐角は動脈瘤を有する群で有しない群より有意に大きかった（P＜0.0001）。さらに、仮想的に動脈瘤を除去した後の動脈瘤分岐部先端に作用する血行力学的ストレスは、動脈瘤の頂部または非動脈瘤性分岐部先端に比べていずれも有意に大きかった（P＜0.0001）。WSSではDFIC中心が最小値を示し、動脈瘤性および非動脈瘤性のいずれの分岐でも2つのピークが観察され、総圧はDFIC中心で最大値を示した。
  • 結論として、仮想的な動脈瘤除去後、血流は動脈瘤性の分岐部先端におけるDFICへ直接衝突し、DFICは動脈瘤頸部に一致した。一方、非動脈瘤性分岐では分岐角の増大に伴ってDFICが拡大し、拡大したICA分岐角はICA分岐部の血行力学的ストレスを増加させ、結果として（異常に増強された）血行力学的ストレスの低減により動脈瘤形成を促進しうることが示唆された。

(039) Wu

📕 書誌情報

Computational fluid dynamics analysis of blood blister aneurysms: A comparative study with normal supraclinoid internal carotid arteries.

Te-Chang Wu, Zhen-Ye Chen, Yi-Lin Wu, Tzu-Ching Shih

J Neuroradiol, 2026 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

血液瘤（blood blister aneurysm: BBA）に対する計算流体力学解析：正常な後床突起上部内頚動脈との比較研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、患者固有の血管モデルを用いて、血液瘤（BBA）と正常な後床突起上部内頚動脈（ICA）の間における血行動態学的差異を評価することである。
  • 破裂BBA 13例モデルおよび正常ICA 13例モデルを、3D回転血管撮影またはMR血管撮影により、近位は錐体部ICAから遠位はM1およびA1セグメントまで再構築して作成した。
  • 計算流体力学（CFD）シミュレーションにより、時間平均壁面せん断応力（TAWSS）、壁面せん断応力勾配（WSSG）、圧力差（PD）、振動性せん断指数（OSI）、相対滞留時間（RRT）を算出し、BBAは正常ICAと比較してOSI（平均/最大）、RRT（平均/最大）、最大WSSG、最大PDが有意に高く、最小TAWSSが有意に低いことが示された。
  • 治療後の早期再出血および院内死亡を認めた症例を含め、BBAの一部でTAWSSの渦巻き状パターンが確認され、渦巻き状パターンは予後不良因子となり得ることが示唆された。これらの結果は、BBAの破裂リスク評価および臨床的意思決定を支援する有望な手段としてCFDが位置づけられることを支持する。

(040) Fan

📕 書誌情報

Swirl-inducing innovations for preventing vena cava filter blockage: Theoretical and experimental validation.

Zhenmin Fan, Jian Lu, Xia Ye, Xiaoyan Deng, Zhixiang Zhang

Comput Methods Programs Biomed, 2026 Jan

  • Keywords: In vitro experiment, Inferior vena cava filter, Numerical simulation, Swirling flow, Venous thrombosis

  • DOI: 10.1016/j.cmpb.2025.109091

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 43.89

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

カオリス（渦）を誘起する革新的デバイスによる下大静脈フィルター閉塞予防：理論的および実験的検証

💬 AI 要約

  • 深部静脈血栓症（DVT）に由来する肺塞栓症（PE）は臨床上の重要な課題であり、下大静脈（IVC）フィルターは塞栓が肺循環へ到達することを阻止し得る一方で、しばしば閉塞を来して長期有効性を損なう。
  • 本研究では、新規の渦流（swirling flow）誘起型フローディバータを開発し、理想化モデルおよび患者固有モデルの双方に対する計算流体力学（CFD）解析と、ガラス製灌流（perfusion）システムによるin vitro実験の両面から性能評価を行った。さらに、ピッチ、直径、テーパー、ならびに設置距離といった幾何学的条件を変化させ、主要な血行動態パラメータを比較した。
  • CFD解析の結果、らせん状（helical）ディバータは有効に渦巻き流れを誘起し、壁面せん断応力を増大させることで、フィルター上の血栓の除去を促進することが示された。また、理想化モデルおよび患者固有モデルはいずれも、標準的なディバータと比較して血栓の保持（retention）が低減した。
  • in vitro実験の結果はこれらの知見を支持し、流れの滞留時間の減少および残存血栓体積の低減が観察された。総合すると、渦流の利点をIVCF（inferior vena cava filter）用途に最大限に活用するためには、ディバータ幾何学を体系的に最適化することが重要であることを示唆しており、さらなる改良により本デバイス設計は静脈濾過システムにおける合併症低減および長期開存性の改善に向けた重要な進歩となり得る。

(041) Issaiy

📕 書誌情報

Patient-Specific Hemodynamic Simulation for Predicting Stroke Laterality in Cardiac Embolism.

Mahbod Issaiy, Diana Zarei, David S Liebeskind, Pouria Moshayedi

J Stroke, 2026 Jan

  • Keywords: Computer simulation, Hemodynamics, Hydrodynamics, Intracranial embolism, Ischemic stroke, Patient-specific modeling

  • DOI: 10.5853/jos.2025.01571

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 32.47

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

心原性塞栓症における脳卒中の左右差予測のための個別化血行動態シミュレーション

💬 AI 要約

  • 目的：心原性塞栓症は急性虚血性脳卒中（AIS）の20%〜30%を占めるが、従来の画像診断は病因の事後確認にとどまり、塞栓輸送の動的挙動に対する洞察が不足している。そこで、個別化した計算流体力学（CFD）シミュレーションと頑健なベイズ型ロジスティック回帰を統合し、脳卒中の左右（laterality）を予測することを目的とした。
  • 方法：前方循環の心臓由来が確認されたAIS患者8名（中央値77.5歳、女性2名）を対象とし、高解像度CT血管造影（CT angiography）を実施した。血管形状をセグメンテーションして、生理的な拍動流を模擬するCFDモデルを作成した。各心拍で大動脈入口から質量のない粒子1,000個を放出し、塞栓輸送の指標としてx1（10秒超の長期的な塞栓バイアス）およびx2（初回心拍における短期的な塞栓バイアス）を算出した。
  • 結果：右側の内頸動脈（ICA）には左ICAよりも多くの塞栓粒子が到達し（右：平均34個、左：平均28個）、右側脳卒中群では左側脳卒中群に比べてx1が高く（中央値0.27 vs. -0.44）、x2が低かった（中央値-0.82 vs. 0.56）。さらに、x1の事後平均係数は1.51（95%信用区間［CrI］：-0.46〜4.11）、x2は-1.96（95%CrI：-4.88〜0.20）であり、パイロットコホートにおいて左右別に脳卒中患者を完全に分離する性能を示した。
  • 結論：CFDに基づく塞栓輸送のモデリングとベイズ解析を組み合わせることで、心原性塞栓症におけるAISの左右差を正確に予測でき、患者固有の塞栓輸送ダイナミクスの違いが明らかになった。

(042) Yan

📕 書誌情報

A Functional Region-Based Approach for the Numerical Simulation of Patient-Specific Cerebral Blood Flows With Clinical Validation.

Zhengzheng Yan, Rongliang Chen, Fenfen Qi, Xiao-Chuan Cai

IEEE Trans Biomed Eng, 2026 Mar

💬 AI 翻訳タイトル

臨床的検証を伴う患者固有の脳血流の数値シミュレーションのための機能領域ベース手法

💬 AI 要約

  • 3次元（3D）患者固有の脳血流CFD（computational fluid dynamics）において、正確な流出境界条件（outflow boundary conditions）を課すことは重要な課題である。
  • 本予備研究では、母集団ベースの脳血流分布と医用画像由来の患者固有の動脈形状を統合して脳血管を機能領域に分割し、各機能領域内で対応する流出口の直径／面積に基づいて個別流出口のWindkesselモデルパラメータを算出することで、機能的特性と幾何学的特性の双方を考慮した新規手法を提案した。
  • 単一症例に対し、臨床の経頭蓋ドプラ超音波（Transcranial Doppler ultrasound）データを用いて検証し、従来の面積ベース手法と比較した結果、7か所中5か所で速度プロファイルにおいて臨床計測との一致がより良好であり、面積ベース手法を上回った。
  • また、計測された血流分布との整合性は最大で-4.5%の差に留まり、血管形状と機能的灌流データを統合することで、脳血流シミュレーションにおける物理生理学的に根拠のある流出境界条件設定戦略を提供することが示された。単一症例での適用ではあるが、画像アーティファクトや幾何学的簡略化に起因する誤差を低減することで、将来の臨床および研究応用に向けた患者固有シミュレーションの信頼性向上の可能性がある。

(043) Liu

📕 書誌情報

Enlarged Translesional Pressure Gradient Drives Recruitment of Leptomeningeal Collaterals in Medically Treated Patients with Symptomatic Middle Cerebral Artery Stenosis.

Yuying Liu, Xuan Tian, Jill Abrigo, Shuang Li, Yu Liu, Linfang Lan, Haipeng Liu, Bonaventure Y M Ip, Sze Ho Ma, Karen Ma, Florence S Y Fan, Hing Lung Ip, Yannie O Y Soo, Howan Leung, Vincent C T Mok, Thomas W Leung, Xinyi Leng

Cerebrovasc Dis, 2026

  • Keywords: Computational fluid dynamics, Hemodynamics, Intracranial atherosclerotic stenosis, Ischemic stroke, Leptomeningeal collaterals

  • DOI: 10.1159/000547147

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 24.27

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

増大した経弾性（translesional）圧力勾配が、症候性中大脳動脈狭窄に対して内科的治療を受けた患者における軟膜下側副血行（leptomeningeal collaterals）の動員を促進する

💬 AI 要約

  • 本研究は、症候性頭蓋内動脈硬化性狭窄（sICAS）における軟膜下側副血行（LMCs）の進展様式および寄与因子が依然として不明であることを背景に、LMCsの経時的変化に関連する機序を明らかにすることを目的とした。
  • 方法として、M1部中大脳動脈（MCA-M1）の狭窄（50–99%）を有し、内科的治療を受け、治療前および1年後にCTアンギオグラフィ（CTA）を撮像した患者を対象として組み入れ、ベースラインおよび1年後CTAにおける前大脳動脈系および後大脳動脈系の遠位血管の左右性からLMCの状態を判定した。
  • さらに、ベースラインおよび1年後CTAに基づき計算流体力学（CFD）モデルを構築し、MCA-M1病変における狭窄後圧／狭窄前圧比（pressure ratio；PR）を定量化したところ、1年におけるPRの低下は経弾性圧力勾配の増大を示す指標とした。
  • 33例（中央値62歳）中、ベースラインLMC良好18例・不良15例、1年後LMC良好15例・不良22例であり、1年後のLMCがベースラインより悪化／同等／改善したのはそれぞれ12例、16例、5例であった；PRは16例（48.5%）で1年に低下し、当該低下はベースラインLMC状態とは独立して、1年後の良好なLMCと関連した（調整オッズ比6.40、p=0.038）。以上より、内科的治療を受けたsICAS患者では時間とともにLMCが進展し、その駆動因子として経弾性圧力勾配の増大が関与し得ることが示唆された。