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脳 CFD血流解析 学術文献調査 PubMed 2026-Q2

  • 『脳 CFD血流解析』に関する学術文献調査を掲載しています
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    • データベース：PubMed
    • 検索キーワード：(Cerebral OR Brain OR Intracranial OR Neuro) AND (Blood OR Flow OR Hemodynamics OR WSS OR Pressure OR Velocity OR Aneurysm OR Rupture OR Stroke OR Stenosis) AND (CFD OR "Computational Fluid Dynamics")
    • 検索期間：2026-04-01 - 2026-06-30
    • 要約用 AI/LLM：gpt-5.6-luna (OpenAI, 2026-07)
    • 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：2026-07-24

(001) Jung [2] 🌟

📕 書誌情報

Correlation between computational fluid dynamics-derived low wall shear stress and vessel wall enhancement on high-resolution MR vessel wall imaging in intracranial aneurysms.

Woo Sang Jung, Hyeondong Yang, Jin Wook Choi, Yoon Seon Park, Kyeong Rim Yoon, Kwang-Chun Cho

Eur Radiol, 2026 Aug

  • Keywords: Cerebral aneurysm, Computational fluid dynamics, Vessel wall inflammation, Wall shear stress

  • DOI: 10.1007/s00330-026-12504-9

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    • Cited by: 2
    • FWCI: 17.1341 🌟
    • Citation Percentile: 99.06 🌟

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💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤における、計算流体力学で導出された低壁面せん断応力と高分解能MR血管壁イメージングにおける血管壁増強効果との相関

💬 AI 要約

  • 本研究は、計算流体力学（computational fluid dynamics：CFD）から導出された低壁面せん断応力（wall shear stress：WSS）の領域が、未破裂頭蓋内動脈瘤における血管壁イメージング（vessel wall imaging：VWI）の増強領域と空間的に一致するかを明らかにすることを目的とした。
  • 造影高分解能VWIおよび血管造影画像を施行した未破裂頭蓋内動脈瘤49例を後ろ向きに解析し、患者個別の動脈瘤内腔を再構築してCFDにより動脈瘤表面のWSSをマッピングしたうえで、VWI上の最大壁増強効果の中心点と最寄りの低WSS部位との三次元ユークリッド距離を算出した。
  • 両部位間の距離の中央値は0.55 mm（四分位範囲：0.33～1.39 mm）であり、画像取得ボクセルの対角長に相当する1.42 mmを基準とすると、49動脈瘤中37例（75.5%）で近接が認められた一方、近接距離と動脈瘤の大きさ（Spearmanのρ＝0.243、p＝0.093）または部位（p＝0.667）との有意な関連は認められなかった。
  • CFDで同定された低WSS部位はVWIで示される炎症性の血管壁増強領域と高い空間的一致を示し、低せん断応力が動脈瘤壁の炎症と関連するという概念を支持するとともに、CFDに基づく血行力学的解析が動脈瘤壁炎症および不安定性を非侵襲的に予測する手法となり得ることを示した。

(002) Sheng [1] ⭐

📕 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

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    • Cited by: 1
    • FWCI: 9.869 ⭐
    • Citation Percentile: 96.09 ⭐

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💬 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認識型PointNet

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳動脈瘤の幾何学形状に基づき、収縮期最大時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を目的とした。
  • 理想化した中大脳動脈分岐部動脈瘤984例を合成し、拍動性境界条件を用いた計算流体力学（computational fluid dynamics: CFD）シミュレーションから正解データを生成したうえで、収縮期最大時のスナップショットを抽出し、壁面までの距離特徴量を付加した単一入力点群ネットワークにより速度場とWSSを予測した。
  • テストデータにおいて、速度場は全形状領域で正規化平均絶対誤差（normalized mean absolute error: NMAE）4.05%、相対L2誤差（relative L2 error: rL2）19.2%、WSSはNMAE 2.59%、rL2 23.9%を達成し、1症例あたりの平均推論時間は速度場で約1.6秒、WSSで約0.3秒であった一方、非理想化形状へのzero-shot評価では性能が大幅に低下し、leave-one-out fine-tuningにより改善した。
  • 提案した幾何学認識型点群サロゲートモデルは、理想化動脈瘤形状に対して収縮期最大時の血行動態を高速に予測できるが、日常的な臨床応用には、より広範な患者個別データ、より生理学的に妥当な境界条件、および予測信頼性の評価が必要であることが示された。

(003) Feng [1]

📕 書誌情報

Hemodynamic analysis of optimal branch selection for flow-diverting stents in middle cerebral artery bifurcation aneurysms: a pilot study.

Xin Feng, Jiwan Huang, Shiyan Weng, Chi Huang, Mengshi Huang, Zhuohua Wen, Runze Ge, Can Li, Jiancheng Lin, Hao Yuan, Lele Dai, Wenxin Chen, Ruizhe Yi, Anqi Xu, HongYu Shi, Yuheng Jin, Xueyan Deng, Zehui Xie, Shuyin Liang, Yiming Bi, Shixing Su, Xin Zhang, Xifeng Li, Chubin Ou, Jianping Xiang, Chuan-Zhi Duan

J Neurointerv Surg, 2026 Apr 16

💬 AI 翻訳タイトル

中大脳動脈分岐部動脈瘤におけるフローダイバーティングステントの最適分枝選択に関する血行動態解析：パイロット研究

💬 AI 要約

  • 本研究は、中大脳動脈（MCA）分岐部動脈瘤に対するフローダイバーティングステント（flow-diverting stent：FD）の留置分枝選択が治療効果に及ぼす影響を、血行動態学的観点から検討することを目的とした。
  • 後ろ向きコホート研究として、FD治療を受けたMCA分岐部動脈瘤20個（19例）を対象に、三次元デジタルサブトラクション血管造影から患者個別モデルを構築し、計算流体力学（computational fluid dynamics：CFD）解析によってステント留置前後の流入量、相対流入量、動脈瘤壁面せん断応力および残存血流量を評価し、娘枝血管径比（daughter artery diameter ratio：DR）と留置分枝径の影響を比較した。
  • 追跡期間中央値9か月において完全閉塞は55％（11/20）、部分閉塞は25％（5/20）に認められ、統計学的有意差は得られなかったものの、FDの有効性はDRにより層別化された；DRが0.65～0.80の場合は細径分枝への留置が、DRが0.80～0.95の場合は太径分枝への留置が、流入量、相対流入量および動脈瘤壁面せん断応力の低減により有効であった。
  • 本研究は、MCA分岐部におけるFD留置の術中判断に血管DRを利用できる可能性を示し、特定の解剖学的条件では細径分枝を優先することで手技リスクを増大させずに血流リモデリングを促進できるという、従来の単純な血管径基準を超えた血行動態学的根拠を提示したが、臨床応用には対照試験によるさらなる検証が必要である。

(004) Yin

📕 書誌情報

CT - derived fractional flow reserve can predict recurrent ischemia in patients with MCA stenosis.

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

Front Neurol, 2026

  • Keywords: CT perfusion, computational fluid dynamics, fractional flow reserve, intracranial arterial stenosis, prognosis

  • DOI: 10.3389/fneur.2026.1838968

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    • Citation Percentile: 74.52

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💬 AI 翻訳タイトル

CT由来fractional flow reserveは中大脳動脈狭窄患者における再発性虚血を予測できる

💬 AI 要約

  • 本研究は、症候性中大脳動脈（MCA）狭窄患者における再発性虚血リスクの予測に対するCT由来fractional flow reserve（CT-FFR）の有用性を検討することを目的とした。
  • 片側MCA狭窄を有し、4次元CT angiography（CTA）を受けた適格患者124例を後ろ向きに登録し、動脈相ピーク時のCTA画像からcomputational fluid dynamicsモデルを再構築してCT-FFRを算出した；平均通過時間（mean transit time：MTT）6.5秒超を脳低灌流と定義し、1年間以内の再発性虚血イベントを記録した。
  • 124例中19例に再発性虚血イベントを認め、CT-FFR値は非再発群より低かった（中央値0.72対0.83、p＝0.02）；脳低灌流に特異的なCT-FFRカットオフ値0.80は再発性虚血イベントと独立して関連し（調整ハザード比2.97、95％信頼区間1.32～7.14、p＝0.03）、CT-FFRは狭窄度（degree of stenosis：DS）単独と比較して、leave-one-out cross-validationにおける曲線下面積、C-index、およびカテゴリー別net reclassification improvement indexのすべてを有意に改善した。
  • CT perfusion（CTP）に基づく脳低灌流に特異的なCT-FFR閾値は、症候性MCA狭窄患者における1年間以内の再発性虚血イベントの予測において、DS単独を上回る予後予測能をもたらす可能性がある。

(005) Roberts

📕 書誌情報

Catheter architecture as a determinant of cerebrospinal fluid flow in pediatric hydrocephalus.

Christopher W Roberts, Brandon G Rocque, Leopold Arko Iv, Neena I Marupudi, Sandeep Sood, Andrew Jea, Elliot Widd, Bryn A Martin, Carolyn A Harris

Fluids Barriers CNS, 2026 Jun 30

  • Keywords: Cerebrospinal fluid, Computational Fluid Dynamics, Hydrocephalus, Intracerebroventricular catheter, Pediatric Hydrocephalus, Ventricular shunt, Ventricular shunt architecture

  • DOI: 10.1186/s12987-026-00834-1

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    • Citation Percentile: 76.90

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💬 AI 翻訳タイトル

小児水頭症における脳脊髄液流動を規定するカテーテル構造

💬 AI 要約

  • 本研究は、小児水頭症の脳室シャントシステムにおいて閉塞を生じやすい脳室カテーテルの構造が、患者固有の脳室形態および外科的留置位置との相互作用を介して脳脊髄液（CSF）の排出流動に及ぼす影響を明らかにすることを目的とした。
  • MRIから構築した3例の水頭症脳室モデル（FOHR 0.45、0.30、0.29；脳室容積167.5、12.5、20.6 mL）に対し、共焦点顕微鏡を用いて再構築した構造の異なる4種類の脳室カテーテルを前頭部、頭頂部、後頭部から仮想留置し、一定のCSF流出量0.35 mL/minおよび無弁ドレナージを表す連続圧力出口条件の下で、計算流体力学（CFD）解析により排液孔の縦方向セグメントごとの質量流量を定量化した。
  • 後頭部留置ではカテーテルの設計にかかわらず弁近傍セグメントからの流入が優勢であった一方、前頭部および頭頂部留置では設計依存的な流動挙動が認められ、多くの条件で弁に近いセグメントが総流入量の65～82%を担ったが、前頭部留置かつ小脳室形態では同セグメントの一部が脳室外に位置し、最大99.5%の流入が先端近傍セグメントへ再配分された；また、穿孔部が短く排液孔間隔が狭いカテーテルは、各脳室形態においてより多くの機能的セグメントを維持した。
  • これらの結果は、脳室カテーテルの排液がカテーテル形状のみで決まるのではなく、カテーテル構造、脳室形態、および外科的留置位置の相互作用によって規定されることを示し、患者個別化に基づくカテーテル設計および留置計画の重要性を示唆する。

(006) Dong

📕 書誌情報

Safety and hemodynamic efficacy of the LVIS stent in the endovascular treatment of intracranial wide-necked aneurysms: a single-center retrospective study.

Bowen Dong, Xiang Xu, Dayong Wang, Jian Pei, Yu Zheng, Yun He Gao, Zhaoguo Gao

Chin Neurosurg J, 2026 Jun 29

  • Keywords: Computational fluid dynamics, Hemodynamics, Intracranial aneurysm, LVIS stent, Stent-assisted coiling, Wide-necked aneurysm

  • DOI: 10.1186/s41016-026-00435-9

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    • Citation Percentile: 0.50

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💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内広頸動脈瘤の血管内治療におけるLVISステントの安全性および血行動態学的有効性：単一施設後ろ向き研究

💬 AI 要約

  • 本研究は、頭蓋内広頸動脈瘤に対するLVISステント併用コイル塞栓術について、その血行動態学的効果、短期的有効性および手技の安全性を評価することを目的とした。
  • 2023年1月から12月までにLVISステント併用コイル塞栓術を受けた頭蓋内広頸動脈瘤患者61例（破裂動脈瘤35例、未破裂動脈瘤26例）を対象とする観察的探索的後ろ向き研究を実施し、初回血管造影所見をRaymond-Roy閉塞分類（RROC）、3～6か月後の臨床転帰をmodified Rankin Scale（mRS）、親動脈開存性および動脈瘤再発を追跡digital subtraction angiography（DSA）で評価したほか、一部の患者ではcomputational fluid dynamics（CFD）解析により動脈瘤内平均血流速度および壁面せん断応力（wall shear stress：WSS）の変化を測定した。
  • 完全閉塞（RROC class I）は破裂動脈瘤の80.0％（28/35）および未破裂動脈瘤の84.6％（22/26）で達成され、6～12か月後の血管造影を実施できた27例では初回RROC class Iの全例で閉塞が維持されたほか、破裂群の良好な転帰（mRS 0～1）は退院時57.1％から追跡時77.1％へ改善し、未破裂群の96.2％はmRS 0～1を維持した；一方、手技関連合併症として破裂群2例の術中血栓症および未破裂群1例の院内死亡に至ったステント血栓症を認め、全体の罹患率は16.4％、死亡率は1.6％であり、CFD解析では相対流入量、高流量領域を有する動脈瘤体積およびWSSが術後に有意に低下し、6か月後にもその改善が持続した（いずれもP＜0.001）。
  • LVISステント併用コイル塞栓術は、高い動脈瘤閉塞率、破裂例における機能的回復および持続的な血行動態改善と関連する可能性が示されたが、後ろ向き研究であるため因果関係は推論できず、合併症の発生は手技上のリスクを示していることから、その安全性と有効性を確立するには前向き比較研究が必要である。

(007) Du

📕 書誌情報

Retrospective study on hemodynamic and morphological characteristics of posterior communicating artery aneurysms associated with fetal-type posterior cerebral artery and their correlation with rupture risk.

Hailong Du, Wei Wang, Shang Gao, Xiaoliang Wang, Jianping Sun, Lei Zhao, Xiaosong Liu, Xuebin Wang, Jianliang Wu

Medicine (Baltimore), 2026 Jun 26

  • Keywords: fetal-type posterior cerebral artery, hemodynamics, morphology, posterior communicating artery aneurysm, rupture risk

  • DOI: 10.1097/MD.0000000000049435

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    • Citation Percentile: 85.60

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💬 AI 翻訳タイトル

胎児型後大脳動脈を伴う後交通動脈瘤の血行動態学的・形態学的特徴および破裂リスクとの相関に関する後ろ向き研究

💬 AI 要約

  • 本研究は、胎児型後大脳動脈（fetal-type posterior cerebral artery：fPCA）の有無による後交通動脈瘤（posterior communicating artery aneurysm：PCoAA）の血行動態学的・形態学的差異を明らかにし、流入角（inflow angle）の動脈瘤破裂リスク予測能を評価することを目的とした。
  • 2013～2023年に河北医科大学第二病院でデジタルサブトラクション血管造影により診断されたPCoAA患者80例を対象として後ろ向き解析を行い、非破裂・fPCAなし群、破裂・fPCAなし群、非破裂・fPCAあり群、破裂・fPCAあり群の4群に分類した；計算流体力学（computational fluid dynamics：CFD）を用いて、アスペクト比、長頸比、広頸比、サイズ比、流入角、壁面せん断応力（wall shear stress：WSS）、正規化壁面せん断応力、低せん断領域比（low-shear area ratio：LSAR）、流速などを評価し、群間比較にはMann–WhitneyのU検定を用いた。
  • fPCAの有無にかかわらず流入角は動脈瘤破裂と有意に相関し（P＜.001）、破裂予測における受信者動作特性曲線下面積は0.942（95％信頼区間：0.892～0.993）、最適閾値は113.0°、感度は0.825、特異度は0.975であった；fPCA関連動脈瘤ではWSSが低下し（P＜.001）、LSARが増加しており（P＜.001）、これらは動脈瘤サイズの増大または不整形態と関連した一方、破裂・fPCAあり群では破裂・fPCAなし群と比較してWSSが高く、LSARが低かった（P＜.05）。
  • fPCAの存在は血行動態学的応力分布の変化およびPCoAA破裂リスクの増加と関連し、流入角は特にfPCA関連動脈瘤において破裂を予測する信頼性の高い形態学的指標であることが示された；本知見は、PCoAAのリスク層別化および臨床的管理方針の決定に寄与する。

(008) Cho

📕 書誌情報

Toward Patient-Specific Hemodynamic Decision-Making in Cerebral Aneurysms: The Maturation of Computational Fluid Dynamics and Fluid-Structure Interaction.

Kwang-Chun Cho

Neurointervention, 2026 Jul

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤における患者個別化血行動態意思決定に向けて：計算流体力学および流体構造連成解析の成熟

💬 AI 要約

  • 【目的】本論文の抄録は提供されていないため、患者個別化された脳動脈瘤の血行動態に基づく意思決定における研究目的を特定することはできない。
  • 【方法】抄録が提供されていないため、脳動脈瘤の血流解析に用いられた計算流体力学（computational fluid dynamics）および流体構造連成解析（fluid-structure interaction）の手法を特定することはできない。
  • 【結果】抄録が提供されていないため、計算流体力学および流体構造連成解析の成熟に関する具体的な研究成果を要約することはできない。
  • 【結論】タイトルからは、脳動脈瘤に対する患者個別化された血行動態に基づく臨床意思決定の実現に向けて、計算流体力学および流体構造連成解析の発展を論じる研究であることが示唆されるが、抄録がないため学術的結論を確定することはできない。

(009) Yuan

📕 書誌情報

Letter to the Editor: Correlation between computational fluid dynamics-derived low wall shear stress and vessel wall enhancement on high-resolution MR vessel wall imaging in intracranial aneurysms.

Wenqing Yuan, Zihang Wang, Ying Yin, Ting Chen

Eur Radiol, 2026 Jun 25

💬 AI 翻訳タイトル

編集者への手紙：頭蓋内動脈瘤における計算流体力学（CFD）により算出された低い壁面せん断応力と，高分解能MR血管壁イメージングにおける血管壁増強との相関

💬 AI 要約

  • 本研究は，頭蓋内動脈瘤において，計算流体力学（computational fluid dynamics：CFD）により算出された低い壁面せん断応力（wall shear stress：WSS）と，高分解能MR血管壁イメージングで観察される血管壁増強との相関を検討することを目的とした。
  • 方法として，頭蓋内動脈瘤の血流をCFD解析し，得られたWSS分布を高分解能MR血管壁イメージングにおける血管壁増強所見と比較したと考えられる。
  • しかし，本論文の抄録は提供されていないため，対象数，具体的な解析手法，および相関の程度を含む結果の詳細は確認できない。
  • したがって，低いWSSと血管壁増強との関連を示す学術的意義はタイトルから示唆されるものの，研究の結論を抄録に基づいて確定することはできない。

(010) Jung

📕 書誌情報

Reply to the Letter to the Editor: Correlation between computational fluid dynamics-derived low wall shear stress and vessel wall enhancement on high-resolution MR vessel wall imaging in intracranial aneurysms.

Woo Sang Jung, Hyeondong Yang, Jin Wook Choi, Yoon Seon Park, Kyeong Rim Yoon, Kwang-Chun Cho

Eur Radiol, 2026 Jun 25

💬 AI 翻訳タイトル

編集者への書簡への回答：頭蓋内動脈瘤における計算流体力学（computational fluid dynamics）により導出された低壁面せん断応力と高分解能MR血管壁イメージングにおける血管壁造影効果との相関

💬 AI 要約

  • 本稿は、頭蓋内動脈瘤における計算流体力学（computational fluid dynamics）由来の低壁面せん断応力と、高分解能MR血管壁イメージングで認められる血管壁造影効果との相関に関する編集者への書簡に回答することを目的とする。
  • 提示された情報には抄録が含まれていないため、対象、解析手法、および評価項目の詳細は確認できない。
  • 同様に、研究結果や相関の具体的な強さ・統計学的有意性に関する情報も提示されていない。
  • したがって、本情報のみからは、低壁面せん断応力と血管壁造影効果の関連性に関する本稿の結論および学術的貢献を特定できない。

(011) Wells

📕 書誌情報

Folate Receptor Alpha Autoantibodies in Vector-Borne Disease Populations.

Lindsey Wells, Myriah Hinchey, Richard E Frye, Amelia Morgan

Diseases, 2026 Jun 05

  • Keywords: folate receptor alpha, folate receptor alpha autoantibodies, leucovorin, pediatric acute-onset neuropsychiatric syndrome (PANS), vector-borne diseases

  • DOI: 10.3390/diseases14060202

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    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 67.80

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💬 AI 翻訳タイトル

ベクター媒介性疾患患者集団における葉酸受容体α自己抗体

💬 AI 要約

  • 本研究は、確定診断されたベクター媒介性疾患（VBD）患者における葉酸受容体α自己抗体（FRAA）の有病率を明らかにすることを目的とした。
  • 単一の診療施設で評価された、PANS（小児急性発症神経精神症候群）の有無を含むVBD陽性患者68例を対象とする後ろ向きコホート研究を実施し、VBD検査およびFRAAの結合型、阻害型、可溶性葉酸受容体（sFR）検査を行い、統計学的関連をFisherの正確確率検定とWilson法による95％信頼区間を用いて評価した。
  • VBD陽性患者68例中42例（61.8％、95％信頼区間49.9～72.4％）がFRAA陽性であり、sFRは8例（11.8％、95％信頼区間6.1～21.5％）で検出され、その全例が結合型FRAA陽性で、87.5％にBorrelia属感染の確定所見を認めた一方、神経精神症状の頻度は両群で高く、FRAA陽性群と陰性群を有意に識別しなかった（いずれもp＞0.05）。
  • 本研究は、小児VBDコホートにおけるFRAAの高い有病率を示し、sFRとBorrelia属感染との強い関連から、スピロヘータ感染と葉酸受容体自己免疫との潜在的な機序的関連を示唆したため、VBD患者に対するFRAA検査の検討を支持するとともに、より大規模な前向きコホートでの検証が必要である。

(012) Pimenta de Figueiredo

📕 書誌情報

Hemodynamic changes during simulation of Valsalva-derived cardiovascular conditions in small basilar tip aneurysms: A computational fluid dynamics and one-way fluid-structure interaction analysis.

Vitor Lauar Pimenta de Figueiredo, Vincenzo T R Loly, Felipe Ramirez-Velandia, Natalia Anna Koc, Bruno Galelli Chieregatti, Rafael T Tatit, Mark Rotondo, João S B Lima, Jorge Rios-Zermeno, Johnny S Sandhu, Rabih G Tawk, Mauricio Silva Ferreira, Roberto Ramos Junior, Christopher S Ogilvy, Carlos E Baccin

J Clin Neurosci, 2026 Jun 24

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

  • DOI: 10.1016/j.jocn.2026.112155

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    • Citation Percentile: 79.27

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💬 AI 翻訳タイトル

小型脳底動脈先端部動脈瘤におけるバルサルバ法由来の心血管条件シミュレーション中の血行動態変化：計算流体力学および一方向流体構造連成解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、バルサルバ法（Valsalva maneuver；VM）開始時に報告される心血管パラメータおよび頭蓋内圧の変化が、小型脳底動脈先端部動脈瘤（basilar tip aneurysms；BTAs）の血行動態に及ぼす影響を明らかにすることを目的とした。
  • 安静時ならびにVMの第I相および第IV相を近似した血行動態条件下で、計算流体力学（computational fluid dynamics；CFD）および一方向流体構造連成（fluid-structure interaction；FSI）解析を実施し、時間平均壁面せん断応力、主応力、ヘンキーひずみ（Hencky strain）および血管壁変位を定量化して統計学的に比較した。
  • 平均年齢60.9±4.3歳の患者から得られた未破裂5例（平均径5.57 mm）および破裂2例（平均径3.58 mm）を解析した結果、破裂動脈瘤ではLSARが未破裂動脈瘤より高かった（4.5対0%；p=0.0445）；未破裂動脈瘤では、VM条件のシミュレーションにより、TAWSSan、TAWSSpaおよびTAWSSR、HSAR、最大主応力、最大ひずみならびに血管壁変位が増加し、RRTは安静時の0.42から第I相で0.29 m²/N、第IV相で0.18 m²/Nへ低下した（すべて統計学的に有意）。
  • 心血管条件を仮想的にVMの各相へ変化させると、未破裂脳底動脈先端部動脈瘤では壁面せん断応力、異常高せん断応力領域（HSAR）、血管壁応力、ひずみおよび壁変位が増大し、その影響はシミュレーション上の第IV相でより顕著となることから、VMに伴う一過性の生理学的変化が動脈瘤壁への力学的負荷を増強し得ることが示された。

(013) Derrick

📕 書誌情報

Isolating fast and slow flows in three-dimensional fluid dynamics.

Donald Derrick, Mark Jermy, Jason Chen

Sci Rep, 2026 Jun 20

  • Keywords: Air motion in speech, Flow velocity analysis, Optical flow field analysis, Optical flow velocimetry, Schlieren, Signal processing

  • DOI: 10.1038/s41598-026-57672-2

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    • Citation Percentile: 1.15

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💬 AI 翻訳タイトル

三次元流体力学における高速流と低速流の分離

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、同一平面内に共存する速度の大きく異なる流れを、従来の光学フロー（optical flow；OF）法の小変位仮定による低速成分への偏りを回避して分離・解析する手法を開発することである。
  • そのために、光強度の均衡化と画素ごとの時間ベースの高域通過フィルタリング（high-pass filtering）を組み合わせ、発話によって生じる空気運動を撮影したシュリーレン動画に適用したほか、空間–時間速度プロット（キモグラフ）を作成し、一般化加法混合効果モデル（Generalized Additive Mixed-effect Models；GAMM）により解析した。
  • 本手法は、従来のOF法では識別困難であった発話に伴う高速な気流と体熱に起因する低速の浮力流を分離し、口から数センチメートル離れた位置における発話音に応じた気流パターンを抽出した；英語の「pa」音で得られた最大速度は計算流体力学（CFD）シミュレーションと一致し、口唇から30 cmの位置では予測力が2.64%から7.57%へ向上し、モデルの複雑性が低下するとともに、適合度（fREML）が6.8E7から7.3E6へ改善し、残差が89.3%減少した。
  • したがって、本手法は発話音（音素）によって生じる気流速度の空間的・時間的変動を遠方まで解析可能にし、画像面内の運動が支配的で、高速および低速の運動が共存する、光学的に観測可能なあらゆる三次元流れに適用できる汎用的な解析手段を提供する。

(014) Zidane

📕 書誌情報

CFD-driven optimization and experimental validation of venturi-based thrombectomy devices in a circle of willis.

Iham F Zidane, Xiaochen Wang, Hainan He, Xianghong Ma

Sci Rep, 2026 Jun 18

  • Keywords: Aspiration device, Circle of willis, Computational fluid dynamics, Ischemic stroke, Mechanical thrombectomy

  • DOI: 10.1038/s41598-026-52832-w

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💬 AI 翻訳タイトル

ウィリス動脈輪におけるベンチュリ式血栓回収デバイスのCFD駆動型最適化と実験的検証

💬 AI 要約

  • 本研究は、機械的血栓回収療法におけるデバイスの誘導性と血栓除去性能の向上を目的として、中大脳動脈（MCA）を代表する簡略化した脳動脈セグメントにおけるベンチュリ式吸引血栓回収デバイスの性能を評価したものである。
  • 30°、45°、60°のベンチュリ形状、7/11°テーパー形状、および円筒形対照デバイスの5種類を対象に、ANSYS Fluent 19.2を用いたk-ε乱流モデルによる非定常レイノルズ平均Navier–Stokes（URANS）解析、Carreau–Yasuda非ニュートン流体モデルとVolume of Fluid（VOF）多相流モデルによる血液・血栓相互作用の解析、ならびにステレオリソグラフィーで作製した試作デバイスとブタ血栓を用いたシリコーン製動脈ファントム内でのin vitro実験を組み合わせた。
  • CFD解析では、血栓回収時間は円筒形対照デバイスで2.12秒、45°ベンチュリデバイスで1.64秒と予測され、性能は45°を超えると頭打ちとなり、実験結果もこの傾向を支持して45°形状が最適で、すべてのベンチュリデバイスが対照デバイスを上回る一方、破砕解析では60°形状が30°形状の2倍を超える破片を生じることが示された。
  • 以上の結果は、ベンチュリのテーパー形状が吸引効率と血栓破砕に決定的な影響を及ぼすことを明らかにし、CFDと実験を統合した評価手法が次世代血栓回収デバイスの最適化基盤となることを示した。

(015) Satoh

📕 書誌情報

Dome-remnant dissociation after coil embolization of a basilar tip aneurysm: serial MR cisternography, silent MRA, and computational fluid dynamics findings suggest early hemodynamic redistribution. Illustrative case.

Toru Satoh, Kana Murakami, Megumi Sasaki, Yudai Abe

J Neurosurg Case Lessons, 2026 Jun 15

  • Keywords: MR cisternography, coil embolization, computational fluid dynamics, intracranial aneurysm, remnant cavity, silent MRA

  • DOI: 10.3171/CASE26217

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💬 AI 翻訳タイトル

脳底動脈先端部動脈瘤のコイル塞栓術後における瘤頂部と残存腔の解離：連続MR槽撮影、silent MRA、および計算流体力学解析から示唆される早期血行動態再分布―症例報告

💬 AI 要約

  • 目的：頭蓋内動脈瘤のコイル塞栓術後の再発は、一般にコイルコンパクションまたは動脈瘤の再増大に起因すると考えられているが、塞栓された瘤頂部と残存腔との間に生じる早期の空間的変化は十分に解明されていないため、本研究では瘤頂部と残存腔の解離を示す画像所見を提示し、動脈瘤再発の早期検出における意義を検討した。
  • 方法：コイル塞栓術を施行した大型脳底動脈先端部動脈瘤を対象として、MR槽撮影（MR cisternography）とsilent MRAを組み合わせた連続融合画像による経時的追跡を行った。MR槽撮影は血管内腔信号に依存せず動脈瘤の外形を描出し、silent MRAはコイル塞栓後の残存腔内における動脈瘤内残存血流を可視化した。
  • 結果：従来の血管造影画像上の変化が最小限であったにもかかわらず、経時的に塞栓された瘤頂部と残存腔との空間的解離が明らかになった。計算流体力学（computational fluid dynamics）解析では、動脈瘤内血流の再分布と、流入衝突領域（inflow impingement region）の進行性移動が示唆された。
  • 結論：MR槽撮影とsilent MRAを組み合わせた融合画像は、従来の血管造影法のみでは検出できない瘤頂部と残存腔の解離を可視化できる。この解離は、コイル塞栓術後の動脈瘤再発に先行する、動脈瘤内血流の空間的に非対称な再分布を示す早期画像マーカーとなる可能性がある。

(016) Yang

📕 書誌情報

Interfacial Morphology Shapes Endothelial Organization and Function in a Blood-Brain Barrier-on-a-Chip.

Qihang Yang, Zengting Li, Zhijun Tan, Xueping Wang, Shiping Hao, Yuening He, Xiang Zhong, Jintao Li, Yufei Xue, Tingting Yu, Bo Peng, Dan Zhu

ACS Appl Mater Interfaces, 2026 Jul 01

  • Keywords: blood-brain barrier, computational fluid dynamics, hydrogel interfacial stability, organ-on-a-chip, photo-cross-linking

  • DOI: 10.1021/acsami.6c03017

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💬 AI 翻訳タイトル

界面形態は血液脳関門オンチップにおける内皮組織化と機能を形成する

💬 AI 要約

  • 本研究は、血液脳関門（BBB）オンチップの性能を左右する要因として、ハイドロゲルと細胞の界面安定性に着目し、その制御が内皮細胞の組織化および機能に及ぼす影響を明らかにすることを目的とした。
  • 三流路型BBBオンチップ（μBBB）に、デバイス作動中の界面安定性を精密に制御できるin situ光架橋性ハイドロゲルシステムを組み込み、計算流体力学（CFD）解析によってハイドロゲル界面形態の変化が局所せん断応力分布に及ぼす影響を評価した。
  • その結果、わずかに突出した界面は内皮細胞の組織化に適した条件を示し、生体適合性の光架橋剤によって界面を安定化すると、内皮細胞の生存率が向上し、マトリックス内への細胞浸潤が減少するとともに、BBB関連機能指標が改善したほか、トランスクリプトーム解析により炎症および血管新生関連経路の低下が示された。
  • 以上より、ハイドロゲル‐細胞界面の安定性はμBBBの性能を決定する重要でありながら十分に認識されていない因子であり、本研究は、ハイドロゲル統合型organ-on-a-chipシステムの再現性と生理学的妥当性を向上させる簡便かつ適応性の高い手法を提示した。

(017) Condello

📕 書誌情報

Hemodynamic principles of arterial cannulation: Orientation, wall shear stress, turbulence, plaque destabilization, and cerebral microembolization.

Ignazio Condello, Michele Dell'Aquila, Youssef El Dsouki, Salvatore Condello, Giorgia Falco, Antonio Totaro, Branden Tejada, Monica Gianoli, Carlo Zebele, Sotirios Prapas, Konstantinos Katsavrias, Augusto D'Onofrio, Joshua Newman, Stevan Pupovac, Omar Jarral, Frank Manetta, Nirav Patel, Derek Brinster, Robert Kalimi, Mario Gaudino, Antonio M Calafiore

Asian Cardiovasc Thorac Ann, 2026 Jul

  • Keywords: Aortic cannulation, atherosclerotic plaque destabilization, cardiopulmonary bypass, cerebral perfusion, computational fluid dynamics, gaseous emboli, microembolization, turbulence, wall shear stress

  • DOI: 10.1177/02184923261458087

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💬 AI 翻訳タイトル

動脈カニュレーションの血行動態学的原理：配向、壁面せん断応力、乱流、プラーク不安定化、および脳微小塞栓化

💬 AI 要約

  • 本研究は、人工心肺（cardiopulmonary bypass：CPB）施行時の動脈カニュレーションにおいて、カニューレの深さ、方向、および先端設計が大動脈内の血流、壁面せん断応力（wall shear stress：WSS）、乱流強度、塞栓の移動、ならびに脳灌流に及ぼす影響を検討することを目的とした。
  • 1990年1月から2025年4月までを対象に、PubMed/MEDLINE、Scopus、およびWeb of Scienceを検索する構造化ナラティブレビューを実施し、計算流体力学（computational fluid dynamics）、in vitroモデル、または臨床モデルを用いてCPB中のカニュレーション戦略による血行動態への影響を評価した研究を採択した。
  • 得られた知見から、カニューレの位置は大動脈内血流挙動に大きく影響し、下行胸部大動脈へ向けて中心的に配向したカニュレーションは軸方向血流を促進し、ジェット流の血管壁への衝突および最大WSSを低減するとともに、大動脈弓部の乱流と腕頭上動脈への塞栓輸送を抑制することが示唆された。
  • CPB中の動脈カニュレーション戦略は血流挙動および潜在的な脳塞栓曝露を左右する変更可能な因子であり、血行動態に基づくカニュレーション原則は術中神経保護に寄与し得るものの、その有効性については前向き臨床研究による検証がなお必要である。

(018) Li

📕 書誌情報

Noninvasive Detection of Coronary Microvascular Dysfunction.

Ling Li, Gary Tse, George Bazoukis, Rajesh Rajan, Songbin He, Jiaoxuan Dong, Fangyu Dai, Xinhong Wang, Haipeng Liu

Curr Cardiol Rev, 2026 Jun 05

  • Keywords: Coronary microvascular dysfunction, cardiovascular magnetic resonance (CMR), coronary artery disease, microRNAs., myocardial ischemia, noninvasive detection

  • DOI: 10.2174/011573403X421674260106111919

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💬 AI 翻訳タイトル

冠微小血管機能障害の非侵襲的検出

💬 AI 要約

  • 冠微小血管機能障害（coronary microvascular dysfunction：CMVD）は心筋虚血を引き起こし、有害な心血管イベントのリスクを高めるため、本研究では、臨床症状が類似する閉塞性冠動脈疾患とCMVDを鑑別し、早期かつ正確に診断するための非侵襲的評価法を検討することを目的とした。
  • PubMed、Web of Science、Google Scholarを用いたナラティブレビューを実施し、2名のレビュアーが研究論文を独立してスクリーニングするとともに、採択論文から技術的および臨床的情報を抽出した。
  • その結果、陽電子放射断層撮影（positron emission tomography：PET）は心筋血流量（myocardial blood flow：MBF）を定量化でき、心血管磁気共鳴画像法（cardiovascular magnetic resonance：CMR）は定量的な心筋灌流予備能指標を提供し、静的または動的心筋CT灌流画像は解剖学的評価と機能的評価を同時に可能にすることが示されたほか、心エコー検査では経胸壁ドプラ法による冠血流予備能および心筋造影エコー法によりベッドサイドでの灌流評価が可能であり、特定の状況では単一光子放射断層撮影（single-photon emission computed tomography：SPECT）もMBFの定量化に有用であった；さらに、循環マイクロRNAなどの血中バイオマーカー、人工知能（artificial intelligence：AI）、および数値流体力学（computational fluid dynamics：CFD）は、CMVDに関連する病態生理、解剖学、血行動態、代謝の変化を捉え、非侵襲的診断を支援する可能性を示した。
  • 各画像診断法には固有の長所と限界があり、血中バイオマーカーおよび計算モデルは拡張可能な臨床応用に有望であるものの、前向き研究による検証が必要であり、今後はAI強化CMRと侵襲的標準法である微小血管抵抗指数（index of microvascular resistance：IMR）との診断精度を比較する大規模・多施設・前向き研究を実施して、多様な集団における早期CMVD検出のための統合的かつ費用対効果の高い診断経路を確立する必要がある。

(019) Wu

📕 書誌情報

Endothelial dysfunction mediates inflammation-driven poor prognosis in symptomatic intracranial atherosclerosis stenosis.

Qiong Wu, Ruoyu Li, Jinfeng Yin, Zixiao Li, Shanlin Qin, Qianqian Chen, Jia Liu, Zaiheng Cheng, Yuesong Pan, Liping Liu, Jing Jing, Xingquan Zhao, Xia Meng, Jie Xu, Zimo Chen, Yongjun Wang

Stroke Vasc Neurol, 2026 Jun 05

💬 AI 翻訳タイトル

内皮機能障害は、症候性頭蓋内動脈硬化性狭窄における炎症関連の予後不良を媒介する

💬 AI 要約

  • 本研究は、内皮機能障害に関連する微小血管障害の臨床的指標である尿中アルブミン／クレアチニン比（UACR）が、全身性炎症と症候性頭蓋内動脈硬化性狭窄（sICAS）の予後不良との関連を媒介するかどうかを検討することを目的とした。
  • 第三次中国全国脳卒中登録研究（Third China National Stroke Registry）に登録されたsICAS患者2,267例を解析し、高感度C反応性蛋白（hsCRP）2 mg/L以上およびUACR 30 mg/g以上を曝露因子、90日後のmodified Rankin Scale（mRS）3～6を予後不良の評価項目として、多変量ロジスティック回帰分析および媒介分析を実施した；さらに、sICAS-Computational Fluid Dynamics（sICAS-CFD）コホート217例において、患者個別化モデルを用いてUACRと狭窄後灌流との関連を検討した。
  • hsCRP 2 mg/L以上（調整オッズ比［aOR］1.43、95%信頼区間［CI］1.12～1.84）およびUACR 30 mg/g以上（aOR 1.91、95% CI 1.49～2.45）は、90日後のmRS 3～6とそれぞれ独立して関連し、UACRはhsCRP高値と予後不良との関連の推定22.2%を媒介した（p=0.008）；この間接効果は収縮期血圧高値例（媒介割合17.5%）または糖尿病例（26.4%）でより大きく、CFD解析では狭窄後平均動脈圧70 mmHg以上を示す低灌流患者で、同圧未満の患者よりUACRが高かった（p=0.040）。
  • 以上より、sICASではUACRが炎症と機能予後との関連を統計学的に媒介することが示され、UACR高値と狭窄後灌流指標との探索的関連は、灌流脆弱性の個人差を説明し得る血行動態学的背景を示唆した。

(020) Marsh

📕 書誌情報

Investigation of Contrast Retention in PCOM Aneurysms as a Possible Marker for Instability and Rupture.

Laurel M M Marsh, Fernando Mut, Alireza Chitsaz, Rainald Lohner, Anne M Robertson, Naoki Kaneko, Juan R Cebral

Int J Numer Method Biomed Eng, 2026 Jun

💬 AI 翻訳タイトル

不安定性および破裂の可能性のある指標としての後交通動脈（PCOM）動脈瘤における造影剤滞留の検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、計算流体力学（computational fluid dynamics：CFD）に基づく仮想血管造影から評価した血流停滞と、脳動脈瘤の不安定性および破裂との関連を検討することである。
  • 後交通動脈（posterior communicating artery：PCOM）に発生した312個の動脈瘤を対象に画像ベースCFD解析を行い、造影剤注入をシミュレーションして仮想血管造影を構築し、動脈瘤および親動脈の時間濃度曲線から造影剤滞留指標を算出したうえで、縦断データセットの安定動脈瘤23個と不安定動脈瘤18個、および横断データセットの未破裂動脈瘤129個と破裂動脈瘤142個の間で比較した。
  • 破裂動脈瘤では未破裂動脈瘤と比較して造影剤滞留が有意に大きく（p＜0.05）、7 mm未満の小型動脈瘤に限定した解析でも同様の結果が得られた。また、安定動脈瘤と増大動脈瘤の比較でも同様の関連が認められ、多変量解析では血流停滞により動脈瘤不安定性を良好な精度で予測できた（AUC＝0.88）のに対し、破裂の予測精度は中等度（AUC＝0.72）、小型動脈瘤では限定的であった（AUC＝0.66）。
  • 平均滞在時間（mean residence time）は動脈瘤の不安定性および破裂の良好な予測因子であり、仮想または実際の血管造影における造影剤滞留から評価される血流停滞は、PCOM動脈瘤の不安定性、すなわち増大または症状発現と関連し、さらなる増大、ひいては破裂に至る可能性のある動脈瘤の同定に利用できるが、血流停滞の徴候を示さずに破裂する動脈瘤も存在する。

(021) Zhengyao

📕 書誌情報

Hemodynamic impact of blood viscosity in intracranial atherosclerotic arteries with varying stenosis severity: A non-newtonian computational fluid dynamics patient specific study.

Lei Zhengyao, Muhammad Nor Ikmal Muhamad Nazri, Adi Azriff Basri, Masaaki Tamagawa, Kaito Sagara, Abdul Hanif Khan Yusof Khan, Eusni Rahayu Mohd Tohit

PLoS One, 2026

💬 AI 翻訳タイトル

狭窄重症度が異なる頭蓋内動脈硬化性動脈における血液粘度の血行力学的影響：非ニュートン流体計算流体力学による患者特異的研究

💬 AI 要約

  • 本研究は、頭蓋内動脈硬化性狭窄（intracranial atherosclerotic stenosis：ICAS）において、狭窄重症度と血液粘度が頭蓋内血行動態に及ぼす複合的影響を定量化し、幾何学的狭窄率のみでは評価できない機能的血行力学的負荷を明らかにすることを目的とした。
  • コンピュータ断層血管造影から再構築した中大脳動脈（MCA）の約70％狭窄モデルを基盤として、30％、50％、90％の理想化狭窄モデルを作成し、せん断減粘性を表現する非ニュートン流体Carreau粘度モデルを用いた計算流体力学（CFD）解析を実施した；血液粘度は低値、正常値、高値の3条件とし、同一の境界条件下で、剛体壁を有する非圧縮性・層流の非定常流れを解析して、速度、圧力、壁面せん断応力（WSS）、振動せん断指数（OSI）、および時間平均壁面せん断応力（TAWSS）を評価した。
  • 流動挙動は狭窄重症度のみではなく、血管形状と血液レオロジーの複合的作用によって決定され、重度狭窄では狭窄部内の高WSSと狭窄下流の低せん断・攪乱流からなる二重の病理学的せん断環境が形成されたほか、TAWSSは狭窄率70％まで増加した後、90％で低下する非単調な応答を示し、OSIも重度狭窄下で粘度依存的に上昇して約0.38～0.48に達した。
  • これらの知見は、ICASのリスク層別化を改善し、血行動態に基づく介入時期の決定に役立てるためには、狭窄形態の評価に非ニュートン性血液レオロジーと複数の血行力学的指標を統合すべきであることを示している。

(022) Montes

📕 書誌情報

Cerebral arteries in mice with sickle cell disease are exposed to larger areas of low wall shear stress.

Andre R Montes, Christian P Rivera, Samuel X Zhang, Hannah Song Lee, Yunlong Huo, Manu O Platt

Am J Physiol Heart Circ Physiol, 2026 Jul 01

💬 AI 翻訳タイトル

鎌状赤血球症マウスの脳動脈は、より広範な低壁面せん断応力領域に曝露される

💬 AI 要約

  • 本研究は、鎌状赤血球貧血（sickle cell anemia：SCA）が脳動脈における血流の乱れと低壁面せん断応力（wall shear stress：WSS）領域の増加を引き起こすという仮説を検証することを目的とした。
  • 4、12および24週齢のホモ接合型鎌状赤血球（SS）マウスとヘテロ接合型保因形質（AS）マウスを用い、高周波超音波検査、マイクロコンピュータ断層撮影および計算流体力学（computational fluid dynamics：CFD）を組み合わせて、頸動脈および脳動脈の血管径、血流速度、体積流量ならびにWSSを評価した。
  • 12週齢のSSマウスでは総頸動脈径が12.4～18.6％増大していた一方、総頸動脈への流入量、血流速度およびWSSには遺伝子型間で有意差を認めなかったが、脳動脈、特に中大脳動脈（middle cerebral artery：MCA）では、総頸動脈流入量とは独立して、枝および週齢に特異的な血流速度と体積流量の低下が認められ、MCAの時間平均最大速度（time-averaged mean-of-the-maximum velocity：TAMMV）は4週齢および12週齢で約40～50％、体積流量は56～67％低下し、さらにSSマウスの脳動脈では直線部を含めて低WSS（5 dyn/cm²未満）領域が増加していた。
  • 以上の結果は、鎌状赤血球貧血が脳動脈の血流速度および体積血流量を低下させると同時に、内皮を病的なせん断応力に曝露させることを示し、鎌状赤血球症に特有の血行動態変化と動脈壁障害および脳卒中リスクとの関連を明らかにした。

(023) Castonguay

📕 書誌情報

Predicting Cerebral Aneurysms Rupture From Hemodynamics.

S Castonguay, P Dirix, P Thurner, S Kozerke, M Holzner

IEEE Trans Biomed Eng, 2026 May 20

💬 AI 翻訳タイトル

血行動態からの脳動脈瘤破裂予測

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤の破裂に関連する特徴を同定し、破裂リスクを評価するために、計算流体力学（computational fluid dynamics：CFD）解析を統計的検定および基本的な分類モデルと組み合わせる有用性を検証することである。
  • 103個の脳動脈瘤を対象に流体シミュレーションを実施し、広範な血行動態指標を抽出するとともに、幾何学的情報、解剖学的情報、および患者固有情報を統合し、PERMANOVA（permutational multivariate analysis of variance）と単純な分類モデルを用いて、破裂例と未破裂例の識別能を評価した。
  • 単変量解析の予測精度は最大でも65％と限定的であった一方、異なるカテゴリーの特徴量を組み合わせることで破裂予測能は有意に向上し、非CFDデータのみでは最大67％、血流に基づく特徴量を追加すると約79％の精度に達したほか、一部の血行動態変数は心周期の特定の位相でより強い統計的関連性を示した。
  • 以上より、血行動態情報を統計学的手法と統合することは、脳動脈瘤破裂リスクを頑健に評価し、破裂機序の理解を深める有効なアプローチであり、画像ベースのCFD解析の臨床応用の進展に伴って、個別化された破裂リスク評価を支援する臨床手法へ発展する可能性が示された。

(024) Li

📕 書誌情報

CFD+CD14+ monocytes: potential pathogenic subset in myasthenia gravis uncovered by multi-omics integration and machine learning analysis.

Shuang Li, Yifan Zhang, Chenlu Hou, Ting Chang

Front Immunol, 2026

💬 AI 翻訳タイトル

CFD+CD14+単球：マルチオミクス統合および機械学習解析により明らかにされた重症筋無力症における病原性候補サブセット

💬 AI 要約

  • 本研究は、トランスクリプトーム全体関連解析（TWAS）と単一細胞RNAシーケンシング（scRNA-seq）を統合し、細胞解像度で重症筋無力症（MG）の病態形成に関与する細胞集団および遺伝子シグネチャーを同定することを目的とした。
  • GEO、ゲノムワイド関連解析（GWAS）カタログ、Genotype-Tissue Expression（GTEx）データベースからscRNA-seqデータ、GWAS要約統計量、および発現量的形質遺伝子座（eQTL）を統合し、TWASによりMGと遺伝的に関連するリスク遺伝子を同定したうえで、細胞種別のTWAS活性を評価した；さらに、7種類の機械学習アルゴリズムとRパッケージ「mlr3」によるモデルベンチマークを用いて高TWAS活性に関連する遺伝子を選定し、MG患者および健常対照者の末梢血を対象とするscRNA-seqにより検証した。
  • MG患者ではCD14+単球の割合が増加し、顕著なトランスクリプトーム再構成を示すとともに、他の細胞種より高いTWAS活性を示した；高TWAS活性サブセットは主にMG群に集積し、mTORC1シグナル伝達、補体、および炎症反応経路と関連しており、機械学習によりFKBP15、EHMT1、CHPT1、KLC1、SCPEP1、CFDの6つの頑健なシグネチャー遺伝子が同定されたほか、CFDは高TWAS活性単球の発生初期から発現が上昇し、MG群では疾患進行を通じて対照群より高値を維持した；さらに、CFD+CD14+単球はCFD−CD14+単球よりエンハンサー可塑性が高く、補体・凝固カスケード、抗原処理・提示、およびプロテアソーム経路の活性化ならびに細胞間コミュニケーションの増強を示した。
  • 本研究は、マルチオミクス解析と機械学習を通じてMGの病態形成におけるCFD+CD14+単球の重要な役割を体系的に明らかにし、MGの免疫病理の理解を深めるための新たな知見と、治療標的候補を提示した。

(025) Sándor

📕 書誌情報

Towards a standardized workflow for measurement-driven in silico treatment planning of flow diverters.

Levente Sándor, Benjamin Csippa, György Paál

J Biomech, 2026 Jul

💬 AI 翻訳タイトル

フローダイバーターの計測駆動型in silico治療計画のための標準化ワークフローに向けて

💬 AI 要約

  • 本研究は、フローダイバーター（flow diverter：FD）の血行動態特性を計測に基づいて定量化し、患者個別脳動脈瘤モデルにおける信頼性の高いin silico治療計画を実現するための標準化ワークフローを提示することを目的とした。
  • 具体的には、実験室環境で取得した水力学的抵抗（hydrodynamic resistance：HR）測定値に補正を施して、FDを多孔質層として近似する血行動態解析に必要な圧力損失の線形係数および二次係数を算出し、これらを格子ボルツマン法（lattice-Boltzmann method：LBM）に基づく数値in silico解析へ実装した。
  • 改良したHR係数を計算流体力学（computational fluid dynamics：CFD）ソルバーに組み込み、患者個別脳動脈瘤モデルで治療後の血行動態を解析した結果、検証例においてFDの留置が動脈瘤内の血流を低減することが示された。
  • 本手法は、実験的に取得したFD特性をシミュレーションで利用可能な係数へ変換することで、FDシミュレーションの予測精度を向上させ、より信頼性の高いFD特性評価に向けた今後の研究基盤を提供する。

(026) Kumar

📕 書誌情報

Predicting Atherosclerosis in Unruptured MCA Aneurysm with Computational Fluid Dynamics Study.

Brajesh Kumar, Niraj Kanaujia, Zeenat S Imam, Saiko Watanabe, Yoko Kato

Asian J Neurosurg, 2026 Jun

💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学解析による未破裂中大脳動脈瘤におけるアテローム性動脈硬化の予測

💬 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テローム性動脈硬化性変化を予測する手段として、計算流体力学（computational fluid dynamics：CFD）の有用性を評価し、CFD所見と術中所見との相関を検討することであった。
  • 2014年9月から2017年5月までに当院で開頭手術を受けた未破裂MCA分岐部動脈瘤患者を対象として、術中記録映像を後方視的に検討し、アテローム性動脈硬化性変化を認めた症例の動脈瘤をCFDで解析した；壁圧、壁面せん断応力（wall shear stress）の大きさおよびベクトル、ならびに流線（streamline）による血流パターンを算出し、術中顕微鏡所見と比較した。
  • アテローム性動脈硬化性変化を伴う領域では壁圧が低下し、動脈硬化部位では壁面せん断応力の大きさが低値を示したほか、せん断応力ベクトルの発散パターンから、血流速度が低下した壁肥厚部位が予測された；4症例すべてで、動脈硬化部位に中等度の壁圧低下および壁面せん断応力の低下が認められた。
  • 本研究は、CFDが未破裂MCA分岐部動脈瘤におけるアテローム性動脈硬化性変化の術前予測に有用である可能性を示したが、症例数が極めて少なく統計学的に有意な相関を確立できないため、その臨床的有効性を検証するには大規模な多施設共同コホート研究が必要である。

(027) Haley

📕 書誌情報

Unraveling the fluid mechanical mechanisms of sound production in pulsatile tinnitus using high-fidelity CFD.

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

Biomech Model Mechanobiol, 2026 May 07

  • Keywords: Cerebral venous sinus, Computational fluid dynamics, Dissipation, Pulsatile tinnitus, Sound production, Spectral power index, Swirling strength, Transverse sinus stenosis

  • DOI: 10.1007/s10237-026-02049-7

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    • Citation Percentile: 54.17

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💬 AI 翻訳タイトル

高忠実度CFDを用いた拍動性耳鳴における音産生の流体力学的機構の解明

💬 AI 要約

  • 本研究は、静脈性拍動性耳鳴（venous pulsatile tinnitus；PT）の音産生に関与する流体力学的機構を明らかにすることを目的とした。
  • 脳静脈洞の壁を介して音が伝達される可能性のある部位を特定するため、壁面圧力のスペクトルパワー指数（spectral power index of wall pressure；SPI_P）を用い、さらに最大散逸マップ、流線、スペクトログラム、および旋回強度（swirling strength）によって当該部位の流動現象を解析した。
  • その結果、SPI_Pの高値領域は、高い時間平均壁面せん断応力（time-averaged wall shear stress；TAWSS）、渦流、または最大散逸領域とは一致せず、高散逸領域の下流側で狭窄後流の一部が分岐して障害物と相互作用し、壁面に衝突する大型構造と小型の流動構造を形成する領域に出現することが示された。
  • 以上より、これらの流動構造は、耳へ伝達され得る音を発生させるために必要な壁面圧力の間欠性を生み出す能力を有すると考えられ、拍動性耳鳴の音産生機構に関する新たな流体力学的説明が提案された。

(028) Satoh

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Hemodynamic remnant drift after coil embolization: longitudinal silent MRA and computational fluid dynamics analysis of a migratory neck remnant. Illustrative case.

Toru Satoh, Kana Murakami, Megumi Sasaki, Yudai Abe

J Neurosurg Case Lessons, 2026 May 04

  • Keywords: coil embolization, computational fluid dynamics, fusion imaging, intracranial aneurysm, neck remnant, silent MRA, silent magnetic resonance angiography

  • DOI: 10.3171/CASE26109

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💬 AI 翻訳タイトル

コイル塞栓術後の血行力学的残存部位移動：サイレントMRAおよび数値流体力学解析による移動性頸部残存腔の縦断的評価―症例報告―

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、コイル塞栓術後に認められる動脈瘤頸部残存腔の経時的な空間的挙動を明らかにし、従来のコイルコンパクションや動脈瘤再増大とは異なる「残存部位移動（remnant drift）」という現象を検討することである。
  • 未破裂後交通動脈瘤に対してコイル塞栓術を施行した1例を対象とし、経時的なサイレントMR angiography（MRA）と数値流体力学（computational fluid dynamics：CFD）解析を実施した。
  • 動脈瘤内腔側からの融合画像では、6、12、18か月後に、残存腔が同心円状に拡大するのではなく、動脈瘤頸部平面に沿って進行性に移動することが示された；残存腔の位置は、壁面せん断応力（wall shear stress：WSS）の絶対値単独よりも、流入率比（flow rate ratio）に最もよく反映された流入標的の経時的変化と対応し、方向性WSSパターンおよび流線は残存腔の移動を導く血行力学的変化を示唆した。
  • 連続サイレントMRAとCFDの併用により頸部残存腔の縦方向への移動を可視化でき、流入の標的化が残存腔の位置を規定する一方、血圧に関連する壁面応力が長期的な安定性を左右する可能性があるため、この現象の認識は動脈瘤再発の予測向上と経過観察戦略の最適化に寄与し得る。

(029) Cao

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Venous Offenders in Hemifacial Spasm: A Missing Piece in the Hemodynamic Puzzle.

Chenglong Cao

Ann Biomed Eng, 2026 Apr 29

💬 AI 翻訳タイトル

片側顔面けいれんにおける静脈性責任血管：血行力学的謎に欠けていた一片

💬 AI 要約

  • 本稿は、片側顔面けいれん（hemifacial spasm：HFS）における責任動脈の血行力学的特徴を扱ったYouらの最近の数値流体力学（computational fluid dynamics：CFD）研究を検討し、静脈性責任血管および複数血管による圧迫を含める必要性を明らかにすることを目的とする。
  • 方法として、臨床症例および手術所見に基づき、動脈による圧迫に関する既報の知見を、静脈、特に中小脳脚静脈（vein of the middle cerebellar peduncle）による圧迫ならびに椎骨動脈が関与する複雑な複数血管性圧迫と比較検討した。
  • その結果、静脈は動脈とは独立した責任血管となり得ること、椎骨動脈の関与は複雑な圧迫形態を呈すること、さらに動脈性圧迫と静脈性圧迫との間には血行力学的差異が存在することが示された。また、TAWSSRなどのパラメータは静脈性責任血管の評価に有用である可能性が示唆された。
  • したがって、今後のCFD研究では静脈性病因および複数血管による圧迫形態を組み込むことが、片側顔面けいれんの診断精度と外科的治療計画の向上に寄与すると考えられる。

(030) Robberechts

📕 書誌情報

Fibromuscular Dysplasia: Emerging Concepts Beyond the International Consensus.

Tom Robberechts, Maria S Stoenoiu, Luca Soliveri, Aoife Kiernan, Caitriona Canning, Agnieszka Latosinska, Stanislas Smajda, Frank Hammer, Rosario Pascarella, Anna Caroli, Harald Mischak, Marialuisa Zedde, Alexandre Persu

Hypertension, 2026 Jul

  • Keywords: computer simulation, dissection, blood vessel, fibromuscular dysplasia, hemodynamics, hypertension, renovascular, proteomics

  • DOI: 10.1161/HYPERTENSIONAHA.125.25633

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💬 AI 翻訳タイトル

線維筋性異形成：国際コンセンサスを超える新たな概念

💬 AI 要約

  • 本総説は、2019年の第1回線維筋性異形成（fibromuscular dysplasia：FMD）診断・管理国際コンセンサス以降に蓄積された知見を踏まえ、FMDの診療における現在の課題と、それらを克服するための新たな研究アプローチを検討することを目的とする。
  • そのために、従来の多巣性型（multifocal）と限局性型（focal）という分類を超えたFMDおよび関連疾患の詳細かつ包括的な新分類を提案するとともに、FMDに関連する表現型、新規画像・プロテオーム・バイオマーカー、ならびに定量的画像解析や人工知能（artificial intelligence）によって強化された計算流体力学（computational fluid dynamics：CFD）を含む研究手法を概説した。
  • その結果、新分類は研究手段および臨床医間の共通言語として有用となる可能性が示され、新興画像・プロテオーム・バイオマーカーはFMDの検出、診断、分類の改善に加え、予後や薬物療法・介入療法への反応の予測に寄与し得ることが明らかになった。また、定量的画像解析とCFDは、FMD病変の血行力学的重要性を評価する有望な手段と考えられた。
  • FMDの遺伝学および動物モデルに関する理解の進展とこれらの新たな分類・バイオマーカー・血行力学的評価法を統合することで、FMDに対するより確実で個別化された診療アプローチが可能になると結論される。

(031) Namaghi

📕 書誌情報

Towards a Deeper Understanding of Cerebrospinal Fluid Transport in the Optic Nerve Subarachnoid Space: A Computational Approach.

Sina Sadeghi Namaghi, Mohan Kumar Gajendran, Jason A Sokol, Sara Krachmalnick, Amirfarhang Mehdizadeh

Ann Biomed Eng, 2026 Apr 28

  • Keywords: Cerebrospinal fluid dynamics, Computational fluid dynamics modelling, Idiopathic intracranial hypertension, Normal-tension glaucoma, Optic nerve subarachnoid space

  • DOI: 10.1007/s10439-026-04126-5

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💬 AI 翻訳タイトル

視神経くも膜下腔における脳脊髄液輸送のさらなる理解に向けて：計算論的アプローチ

💬 AI 要約

  • 本研究は、正常眼圧緑内障（normal-tension glaucoma：NTG）や特発性頭蓋内圧亢進症（idiopathic intracranial hypertension：IIH）を含む視神経症の病態形成に関与し得る、視神経くも膜下腔（optic nerve subarachnoid space：ONSAS）内の脳脊髄液（cerebrospinal fluid：CSF）輸送動態を解明することを目的とした。
  • 高解像度T2強調磁気共鳴画像（magnetic resonance imaging：MRI）を用いて手動セグメンテーション、グレースケール解析、および画素強度マッピングを行い、ONSASの解剖学的に精密な三次元再構築モデルを作成した後、OpenFOAMに取り込み、視神経乳頭近傍の遠位部における生理学的に現実的な流入圧波形、境界条件、組織の多孔性、およびリンパ排液特性を組み込んだ計算流体力学（computational fluid dynamics：CFD）シミュレーションを実施した。
  • ONSASの狭小な形状と特有の境界特性に適したOpenFOAMソルバーを最適化することで、CSF流動動態の高解像度マップを得ることができ、健常状態、NTG、およびIIHを想定した複数の排液条件についてシミュレーションを行った結果、各条件における面積平均CSF速度を定量化し、位相コントラストMRI（phase-contrast MRI：PC-MRI）研究で報告された限られた既存値と比較した。
  • 本研究は、異なる生理学的および病態生理学的条件下におけるONSAS内のCSF輸送挙動について、新規かつ生理学的妥当性の高い知見を提示し、視神経症の診断、管理、および治療に応用可能なCFD解析基盤を提供するものである。

(032) Assmann

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Validation of Aortic Blood Flow Simulations During Extracorporeal Circulation Using Phase Contrast Magnetic Resonance Imaging.

Anna Kathrin Assmann, Sinje Reimers, Jonah S Schrauder, Lei Qu, Xiangge Yin, Amir Moussavi, Artur Lichtenberg, Susann Boretius, Michael Neidlin, Alexander Assmann

Artif Organs, 2026 Apr 23

  • Keywords: animal‐model, arterial wall, blood flow, computational fluid dynamics, extracorporeal circulation, phase contrast magnetic resonance imaging, wall shear stress

  • DOI: 10.1111/aor.70136

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💬 AI 翻訳タイトル

位相コントラスト磁気共鳴画像法を用いた体外循環中の大動脈血流シミュレーションの妥当性検証

💬 AI 要約

  • 本研究は、異なる体外循環（extracorporeal circulation：ECC）条件下における実際の動脈血流プロファイルを明らかにし、特に脳および内臓の灌流への影響を評価することを目的とした。
  • 23羽のニュージーランド・ホワイトウサギを、順行性ECC群（n＝7）、逆行性ECC群（n＝9）、または生理的灌流群（n＝7）に割り付け、動脈血流を評価するとともに、磁気共鳴画像法（MRI）に基づいて数値シミュレーションモデルを調整し、妥当性を検証した。
  • 順行性ECCと逆行性ECCでは大動脈血流パターンが完全に異なったが、大動脈弓上分枝および内臓の灌流は両条件下で障害されず、MRIとシミュレーションによる体積血流量には極めて高い相関（r＝0.98）が認められ、さらに内膜損傷は高い壁面せん断応力（wall shear stress：WSS）の領域で観察された。
  • 本研究は、生体内で異なるECC条件下の動脈血流を評価するとともに、in vivo測定によって高精度な血流シミュレーションを検証した初めての研究であり、逆行性ECCは必ずしも脳灌流を障害しないこと、また個別化シミュレーションがECC関連合併症の最小化を目指したカニュレーション戦略の指針となり得ることを示した。

(033) Gargula

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Mechanistic insights into third-window syndromes through numerical modeling: A PRISMA scoping review.

Stéphane Gargula, Dario Ebode, Antonino Maniaci, Thomas Radulesco, Giannicola Iannella, Maria-Pia Tuset, Ralph Haddad, Justin Michel

J Vestib Res, 2026 Apr 20

  • Keywords: computational fluid dynamics, finite element analysis, superior semicircular canal dehiscence, third window syndrome, vestibular aqueduct

  • DOI: 10.1177/09574271261446228

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💬 AI 翻訳タイトル

数値モデリングによる第三窓症候群の力学的洞察：PRISMA準拠スコーピングレビュー

💬 AI 要約

  • 本研究は、上半規管裂隙症候群（superior semicircular canal dehiscence：SSCD）や前庭水管拡大（enlarged vestibular aqueduct：EVA）を含む第三窓症候群（third-window syndromes：TWS）について、病変の大きさ、形状および位置が聴覚・前庭症状に及ぼす力学的影響を数値モデリングによって明らかにすることを目的とした。
  • 2025年7月にPubMed、ScopusおよびGoogle Scholarを系統的に検索し、SSCDまたはEVAに対して集中定数モデル（lumped-element model）、有限要素（finite-element：FE）モデル、または数値流体力学（computational fluid dynamics：CFD）モデルを適用した9件の研究を抽出して質的に分析した。
  • 集中定数モデルは、気骨導差および骨導過敏を再現し、病変の大きさと位置が機能障害の重症度を調節することを示した一方、FEおよびCFDシミュレーションは解剖学的に詳細な知見を提供し、裂隙形状が基底板運動を強く規定すること、音刺激により誘発される内リンパ流がトゥリオ現象（Tullio phenomenon）を説明し得ること、ならびに拡大した前庭水管が頭蓋内圧変動を伝達することを明らかにしたが、研究間の検証は限定的であった。
  • 数値モデルは第三窓症候群に対して相補的な知見を提供し、集中定数モデルは迅速かつ臨床的に解釈しやすい一方、FEおよびCFDモデルは流体・構造連成現象を詳細に解析できるため、将来的には患者個別化シミュレーションが個別診断および手術計画を支援する可能性があるものの、現時点ではなお推測の域を出ない。

(034) Abdelmohsen

📕 書誌情報

Computational Fluid Dynamics Analysis of Cerebrovascular Hemodynamic Differences in Adults with Sickle Cell Disease: Comparing Stroke and Non-Stroke Cohorts.

Lara Abdelmohsen, Anyssa Oden, Tamer S Ibrahim, Enrico M Novelli, Sossena Wood, Noelia Grande Gutiérrez

Ann Biomed Eng, 2026 Aug

  • Keywords: Cerebral hemodynamics, Circle of willis, Medical imaging-based simulations, Numerical modeling, Sickle cell disease, Stroke

  • DOI: 10.1007/s10439-026-04112-x

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💬 AI 翻訳タイトル

鎌状赤血球症成人における脳血管血行動態の差異に関する数値流体力学解析：脳卒中群と非脳卒中群の比較

💬 AI 要約

  • 本研究は、成人の鎌状赤血球症（sickle cell disease：SCD）患者におけるウィリス動脈輪（Circle of Willis：CoW）の脳血行動態を特徴づけ、将来の脳卒中リスク層別化および治療指針の策定に資することを目的とした。
  • 高解像度の患者個別磁気共鳴画像から抽出した3次元血管形状を用いて、健常対照者（n=3）、脳卒中既往のないSCD患者（n=3）、および脳卒中後のSCD患者（n=3）を対象に数値シミュレーションを実施し、時間平均壁面せん断応力（time-averaged wall shear stress：TAWSS）、低値または高値の壁面せん断応力（wall shear stress：WSS）に曝露される血管表面積、時間平均最大速度（time-averaged mean of maximum velocity：TAMMV）、ならびにCoW全体の圧力降下を定量化・比較した。
  • 各群には明瞭な血行動態の差異が認められ、脳卒中後のSCD患者では、内頸動脈狭窄を有する1例を除き、経頭蓋ドプラ超音波検査（transcranial Doppler ultrasound：TCD）に相当するCoW部位のTAMMVが低く、平均TAWSSが最も低く、WSS 1 Pa未満に曝露される表面積が最大であった一方、脳卒中のないSCD患者ではTAWSSおよびWSS 7 Pa超に曝露される表面積が最も大きかった；また、脳卒中後群は対照群と総脳血流量が同程度であったにもかかわらず、CoW全体の圧力降下は低かった。
  • 患者個別の数値流体力学シミュレーションは、成人SCD患者の脳血行動態を定量化し、脳卒中に関連する血行動態変化を明らかにするとともに、将来の脳卒中リスク評価および個別化治療戦略の確立に有用な基盤を提供する。

(035) Zhang

📕 書誌情報

Integrating 4D-flow MRI and computational fluid hemodynamics to noninvasively estimate trans-stenotic pressure gradient in idiopathic intracranial hypertension.

Yupeng Zhang, Yuqi Song, Shuang Song, Xiaoqing Li, Xu Tong, Zhongrong Miao, Dapeng Mo

J Cereb Blood Flow Metab, 2026 Apr 04

  • Keywords: 4D-flow MRI, Idiopathic intracranial hypertension, computational fluid hemodynamics, pressure gradient, venous manometry

  • DOI: 10.1177/0271678X261437529

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💬 AI 翻訳タイトル

特発性頭蓋内圧亢進症における狭窄前後圧較差の非侵襲的推定に向けた4D-flow MRIと計算流体力学的血行動態解析の統合

💬 AI 要約

  • 本研究は、特発性頭蓋内圧亢進症（IIH）患者における静脈洞ステント留置術の適応決定に有用な狭窄前後圧較差（pressure gradient: PG）を、患者固有の4D-flow MRIと計算流体力学（computational fluid dynamics: CFD）を統合して非侵襲的に推定し、その診断精度ならびに静脈洞分枝および速度分布の影響を評価することを目的とした。
  • 48例のIIH患者を対象とした後ろ向き研究において、4D-flow MRIから得られた流入流量を用いて過渡状態および定常状態のCFDシミュレーションを実施し、推定PGを静脈マノメトリーによる実測値と比較したほか、一般化流量、分枝の省略、分枝流量の変更に関する感度解析を行い、速度分布解析のために速度データをボクセル格子へ再サンプリングした。
  • 過渡状態CFDは静脈マノメトリーと良好に一致し、バイアスは−0.2 mmHgであり、定常状態CFDの−0.4 mmHgと同程度であった；分枝の組み込みにより高値症例ではPGが最大4.5 mmHg上昇したものの分類結果は変化せず、0.12～0.49 mL/sの側枝流量は1 mL/s未満ではPGに対して線形かつ軽微な影響を示した；狭窄部の平均速度は83.2 ± 41.9 cm/s、流入口では13.0 cm/s（四分位範囲：9～17.8 cm/s）であり、ボクセル単位の速度のうち50 cm/s、80 cm/s、120 cm/sを超えた割合はそれぞれ7.8%、2.3%、0.6%であった。
  • 以上より、4D-flow MRIとCFDの統合解析はIIHにおける狭窄前後圧較差を高精度に非侵襲的推定でき、静脈洞分枝を省略しても診断精度を維持できることが示された。

(036) Phowarasoontorn

📕 書誌情報

Enhanced Endoscopic Internal Drainage of Gastric Abscess Through Additively Manufactured Stents.

Parima Phowarasoontorn, Yongbin Ko, Juan S Barajas-Gamboa, Juan P Pantoja, Oraib Al-Ketan, Mohamed Ali, Sungyun Sohn, Heba Tageldeen Naser, Abdel-Hameed Dabbour, Batoul Khlaifat, Ahmed AlZubaidi, Carlos Abril Vega, John Rodriguez, Matthew Kroh, Khalil B Ramadi

Adv Healthc Mater, 2026 Jun

💬 AI 翻訳タイトル

付加製造ステントによる胃膿瘍の内視鏡的内瘻ドレナージの強化

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、肥満外科手術後の胃漏（gastric leak：GL）に対する内視鏡的内瘻ドレナージの課題である不十分な排液、解剖学的適合性の低さ、およびステント逸脱を克服することである。
  • 著者らは、経壁的液体ドレナージ用ステントの設計を最適化する解析的枠組みであるPETALS（Personalized Endoscopic Transmural Abscess Leak Solution）を開発し、流体力学に影響する重要な幾何学的パラメータとしてステント長と直径を同定したうえで、Formlabs Flexible 80A樹脂を用いた光造形法（stereolithography：SLA）により長軸方向のフィンを備えたステント群を作製した。
  • ベンチトップGLモデルにおいて、PETALSに基づく6セグメント構造のLilyデザインは、市販の胆管用ダブルピッグテールステント（double-pigtail stent：DPS）と比較して、液圧抵抗を32％低減し、流量を30％増加させ、さらに優れた柔軟性を示した。
  • PETALSは、流量を増加させ得る患者個別化された付加製造ステントの作製を可能にし、合併症の低減と入院期間の短縮に寄与する可能性がある。

(037) Pelissier

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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

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    • Citation Percentile: 34.51

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💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤における血栓症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

  • 本研究は、患者個別の頭蓋内動脈瘤（intracranial aneurysm；IA）形状を対象として、血流、血小板輸送および生化学反応が関与するマルチフィジックス現象に基づき、瘤内血栓形成を予測することを目的とする。
  • 計算流体力学（Computational Fluid Dynamics；CFD）シミュレーションから得られたマルチフィジックスデータを用いて、非構造格子を直接扱えるTransformerベースのグラフニューラルネットワーク（Graph Neural Network；GNN）を学習させ、複数の物理場を予測する枠組みを構築した。
  • 各物理場について個別にモデルを学習した場合、マルチタスク学習と比較して性能が向上するとともに並列化が可能となり、TransformerベースのGNNは計算コストを大幅に削減しながらstate-of-the-artの予測精度を達成した。
  • さらに、本モデルは未知の流入境界条件および心周期に対しても頑健性を示しており、CFDに基づく血栓形成予測を臨床意思決定へ応用するための有望な手法であることが示された。

(038) Chien

📕 書誌情報

Longitudinal Analysis of Location- and Growth-Associated Hemodynamics in Matched Paraclinoid Aneurysms.

Aichi Chien, Latisha Sharma, Warren Chang, Geoffrey Colby, Noriko Salamon

AJNR Am J Neuroradiol, 2026 Apr 02

💬 AI 翻訳タイトル

対応付けられた傍床突起部動脈瘤における部位および増大に関連する血行動態の縦断解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、他の予測因子の影響を制限した対応ペア研究デザインを用いて、血管形態および血行動態と傍床突起部内頸動脈瘤の発生部位ならびに増大との関連を検討することを目的とした。
  • 眼動脈、上垂体動脈、または後交通動脈（PComA）への近接性に基づき、サイズおよび部位を一致させた増大動脈瘤と安定動脈瘤17組、計34個を平均4.10（1.98）年間、3次元CT angiography（3D CTA）で縦断的に追跡し、各動脈瘤について得られた3時点の画像から血管形状モデルを再構築して、computational fluid dynamics（CFD）シミュレーションにより形態および血行動態を解析した。
  • 後交通動脈近傍の動脈瘤では、動脈瘤入口部の平均血流量が高く（P＜.01）、出口部の平均拍動指数が低かった（P＜.05）；経時的にはサイズ関連の形態指標は対応動脈瘤間で異なった一方、形状指標には差を認めず、動脈瘤本体および出口部の拍動指数には有意差を認めた（P＜.01）；さらに、動脈瘤血流量および壁面せん断応力拍動指数は動脈瘤サイズと関連し、異なる時点間には高い相関（0.94）が認められ、近傍動脈の動脈瘤への付着も増大と強く関連した。
  • 症例数が比較的少ないという限界はあるものの、縦断的に測定した血行動態および全般的な動脈瘤形態は、動脈瘤の増大とサイズに関連する有意な因子であり、将来の動脈瘤増大を予測する指標となる可能性が示された。

(039) 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

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💬 AI 翻訳タイトル

脳血流分画を用いた脳動脈狭窄重症度の非侵襲的機能評価：血行動態学的研究

💬 AI 要約

  • 本研究は、頭蓋内動脈硬化性狭窄（intracranial atherosclerotic stenosis：ICAS）に起因する虚血性脳卒中を非侵襲的に評価するため、狭窄部前後の血行動態を反映する脳血流分画（cerebral fractional flow：cFF）を提案することを目的とした。
  • 脳血管生成アルゴリズムおよびDesikan–Killianyアトラスを用いて66例の個別化全脳血行動態モデルを構築し、狭窄遠位部圧を流入部圧で除した比としてcFFを算出するとともに、相対脳血流（relative cerebral blood flow：rCBF）を計算し、rCBF≦0.48を虚血と判定した。
  • cFFは狭窄率（stenotic percentage：SP）よりもrCBFと強く相関し（相関係数r＝1.00対0.71、p＜0.001）、ROC解析では診断閾値0.56において98.48％の正確度を示し、圧ワイヤおよび臨床試験データによって検証された。
  • 本概念実証研究は、非侵襲的cFFが狭窄による血行動態変化と代償機構の双方を反映し、虚血性脳卒中の機能的評価およびICAS患者における狭窄関連虚血の同定と治療介入の指針に有用であることを示した。

(040) Arefin

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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

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💬 AI 翻訳タイトル

患者固有の全身大動脈樹における塞栓子輸送：人工心肺中の腹部臓器損傷リスクの評価

💬 AI 要約

  • 本研究は、患者固有の大動脈解剖モデルを用いて、人工心肺（cardiopulmonary bypass：CPB）中に主要な腹部動脈へ輸送される塞栓子を規定する血行動態因子および塞栓子関連因子を明らかにすることを目的とした。
  • 検証済みのOpenFOAMベースの数値流体力学（computational fluid dynamics：CFD）解析にラグランジュ粒子追跡（Lagrangian particle tracking：LPT）を統合し、CPBを模擬した定常ポンプ駆動流条件下で、患者固有の大動脈内における塞栓子の軌跡を解析した；さらに、血流量（3～5 LPM）、血液希釈時の血液粘度（1.5～3.5 cP）、および塞栓子径（0.5～2.5 mm）を変化させ、腎動脈、肝動脈、脾動脈、腸間膜動脈、腸骨動脈を含む主要な腹部大動脈分枝への塞栓子分布を評価した。
  • 低血液粘度（1.5 cP）および高CPB血流量（5 LPM）は、単独でも併用でも塞栓子輸送に大きく影響し、両条件の併用時には腎動脈および肝動脈への輸送率がそれぞれ17％から27％、7.1％から10.7％へ増加した；低粘度単独では腎動脈および肝動脈への輸送がそれぞれ18％および35％増加し、血流量を3 LPMから5 LPMへ増加させると全分枝への塞栓子流出が上昇して腎動脈への輸送は29％増加したほか、大きな塞栓子（2.5 mm）は小さな塞栓子と比較して、腎動脈および肝動脈への流入率がそれぞれ14％および26％高かった。
  • 本研究は、CPB中の腹部臓器への塞栓子輸送をCFDにより解析した初めての研究として、従来の臨床研究および数値解析で見過ごされていた重要な輸送経路を示し、低血液粘度、高CPB血流量、および大きな塞栓子が腹部動脈への塞栓子分散を有意に増加させることを明らかにした；したがって、心臓手術中の腹部臓器を保護し、塞栓負荷を低減するためには、CPB灌流戦略の最適化が必要である。

(041) 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

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    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 11.29

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💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤における瘤内過渡速度の評価へのラジオミクス解析の新規応用

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、過渡的な計算流体力学（computational fluid dynamics：CFD）シミュレーションから得られた時系列データにラジオミクス（radiomics）によるテクスチャおよびパターン解析を適用し、頭蓋内動脈瘤における瘤内速度分布を定量的に評価する新たな手法を開発することである。
  • カテーテル3次元回転血管造影から得られた75個の動脈瘤（破裂動脈瘤33個）を対象に、全心周期を通じた動脈瘤モデルの過渡CFDシミュレーションを実施し、連続する時点における瘤内の体積速度分布を最大値投影（maximum intensity projection：MIP）によって2次元画像化した後、強度極値における識別性を高めるため対数変換を行い、連続時点の画像を3次元DICOMボリュームとしてラジオミクス解析に入力した。
  • 93個のヒストグラム、テクスチャおよびパターンのラジオミクス特徴量を用いた解析では、未破裂動脈瘤と比較して破裂動脈瘤は低速度領域が優勢であり、対数値のエネルギーおよび総エネルギーが高い低強度パターンを示したほか、相関および逆差分が高く、クラスターシェードおよび差分エントロピーが低い一貫した強度テクスチャと、最大確率および長ラン強調度が高い類似強度の反復パターンを示し、さらに局所的な高速度ランも認められたため、不均一な血流プロファイルが示唆された；段階的回帰による多変量解析では、破裂状態の識別において曲線下面積（area under the curve：AUC）0.88、感度0.91、特異度0.74を達成した。
  • パターンおよびテクスチャ解析を組み込んだラジオミクスによる過渡速度の自動解析は、破裂状態の識別に高い性能を示し、腫瘍および動脈瘤形状の解析を超えてラジオミクスの適用範囲を拡大するとともに、全心周期にわたる速度変化の評価を可能にし、破裂特性に関する有用な知見を提供して今後の研究への道を開くものである。

(042) 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に対する動脈曲率の影響を探索する自動血行動態モデリング

💬 AI 要約

  • 本研究は、無症候性で破裂まで診断されないことが多い頭蓋内動脈瘤（intracranial aneurysm：IA）の発生を早期に予測するため、大規模かつ患者個別化された血行動態解析を可能にする半自動ワークフローを開発することを目的とした。
  • 本ワークフローでは、自動的な血管中心線抽出による形態の定量的評価と、計算流体力学（computational fluid dynamics：CFD）シミュレーションによる壁面せん断応力（wall shear stress：WSS）分布および血行動態指標の算出を統合し、複数のIAの種類と解剖学的位置、主として内頸動脈（internal carotid artery：ICA）側壁動脈瘤を対象として頑健性を検証した。
  • 本ワークフローは多様な42症例を処理でき、そのうち初回処理に失敗した5症例も手動再構築によって解析可能となり、ICA側壁動脈瘤16例、分岐部動脈瘤6例、および検証コホートに対して良好な性能を示した；公表データとの比較では、平均正規化時間平均壁面せん断応力（time-averaged wall shear stress：TAWSS）は動脈瘤症例で1.31±0.09、対照例で1.14±0.07であり、方法論の違いにもかかわらず既報と一致する傾向を示した。
  • 本研究のスケーラブルな半自動アプローチは、IA発生に関連する信頼性の高い血行動態バイオマーカーを同定するために必要な統計解析を可能にし、臨床的リスク層別化のためのエビデンスに基づく予測モデルの構築に向けた重要な進展を示す。

(043) Zhu

📕 書誌情報

Glycoursodeoxycholic acid 3 sulfate sodium links hemodynamics and bile acid metabolism in aortic stenosis.

Min Zhu, Kun Hua, Huiqing Wang, Zhiyuan Guan, Zexin Tong, Juan Gao, Quanyou Shi, Hu Wang, Shen Yan, Yuhua Liu, Qingqing Shi, Tan Xu, Jiaxing Wang, Tianqi Chang, Yuzhou Xue, Yaobo Zhao, Yiwen Fu, Huiping Zheng, Xinheng Feng, Shaomei Shang, Xiu-Jie Wang, Shi-Qiang Wang, Zhe Zhang, Feng Lan, Changtao Jiang, Xiubin Yang, Lemin Zheng, Ming Xu

J Adv Res, 2026 Jun

  • Keywords: Aortic stenosis, Bile acid metabolism, Cardiac remodeling, Glycoursodeoxycholic acid 3 sulfate sodium, Pressure overload

  • DOI: 10.1016/j.jare.2025.09.011

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 33.74

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💬 AI 翻訳タイトル

グリコウルソデオキシコール酸3-硫酸ナトリウムは大動脈弁狭窄症における血行動態と胆汁酸代謝を連結する

💬 AI 要約

  • 本研究は、大動脈弁狭窄症（AS）における血行動態異常と胆汁酸（BA）代謝の相互作用を明らかにし、ASの病態形成におけるBA代謝の役割およびその基盤機序を解明することを目的とした。
  • 急性ASイヌモデルをバルーンカテーテル誘発性横行大動脈閉塞（ITAO）により作製し、計算流体力学（CFD）解析によって大動脈および各臓器動脈の血行動態を評価するとともに、非標的・標的メタボローム解析およびトランスクリプトーム解析を実施したほか、対照者33例とAS患者30例で検証し、グリコウルソデオキシコール酸（GUDCA）およびグリコウルソデオキシコール酸3-硫酸ナトリウム（GUDCA-3S）の心筋リモデリングへの作用を解析した。
  • ITAOにより心拍出量の低下、大動脈血流速度の上昇、ならびに肝動脈などの臓器動脈圧の上昇が再現され、ITAO解除後には改善した；さらに、1,583種類の有意差代謝物と胆汁酸生合成に富む291個の差次的発現遺伝子が同定され、GUDCA-3SはITAOイヌで増加し、AS患者では大動脈血流速度（R=-0.4822、P=0.0002）およびBNP（R=0.3836、P=0.0019）と関連し、AS診断において良好な識別能（AUROC=0.844、P<0.001）を示した。
  • 心拍出量低下に伴う血行動態変化は肝SULT2A1を上方制御してGUDCAからGUDCA-3Sへの硫酸抱合を促進し、IL-17/NF-κBシグナル伝達の抑制を障害することでGUDCAの心保護作用を減弱させることから、GUDCA-3SはASにおける心血行動態と胆汁酸代謝を結ぶ代謝性リンクであることが示された。

(044) Wadhwa

📕 書誌情報

Advancements in flow measurement techniques within cerebrovascular neurosurgery.

Aryan Wadhwa, Emmanuel Mensah, Omar Alwakaa, Shashvat Purohit, Felipe Ramirez-Velandia, Justin H Granstein, Christopher S Ogilvy

Br J Neurosurg, 2026 Apr

  • Keywords: AVM, Hemodynamics, cerebrovascular flow, computational flow dynamics, moyamoya, neuroimaging, neurosurgery, qDSA

  • DOI: 10.1080/02688697.2025.2513641

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 16.52

  • PubMed

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💬 AI 翻訳タイトル

脳血管神経外科における血流測定技術の進展

💬 AI 要約

  • 本総説は、脳卒中、もやもや病、脳動静脈奇形（arteriovenous malformations：AVMs）、脳動脈瘤などの病態における脳血管血行動態の変化を評価し、治療戦略の立案に役立てるため、脳血流の制御、変化、および適応を理解することを目的とする。
  • そのために、脳血管系の血行動態変化を評価する神経画像技術の近年の進歩について包括的な文献レビューを行い、3D time-of-flight磁気共鳴血管撮影（magnetic resonance angiography：MRA）、arterial spin labeling（ASL）、4D MRA、dynamic susceptibility contrast（DSC）強調ボーラストラッキングMRI、灌流コンピュータ断層撮影（computed tomography：CT）、単一光子放射断層撮影（single-photon emission computed tomography：SPECT）、定量的デジタルサブトラクション血管撮影（digital subtraction angiography：DSA）、および数値流体力学（computational fluid dynamics：CFD）の臨床応用を検討した。
  • これらの各画像診断法について、脳動脈瘤、脳卒中、AVMs、もやもや病の評価における応用例と具体的な症例を提示し、それぞれの手法が血行動態の把握および病態・治療効果の評価に有用であることを示した。
  • 本総説は、各種画像モダリティとその新規応用を体系的に整理することにより、これらの脳血管疾患の管理に関する臨床意思決定において解析すべき最適なパラメータを選択するための有用な基盤を提供する。