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脳 CFD血流解析 学術文献調査 PubMed 2015

  • 『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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  • 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：2015-01-01 - 2015-12-31
    • 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) Deosarkar [182] ⭐

📕 書誌情報

A Novel Dynamic Neonatal Blood-Brain Barrier on a Chip.

Sudhir P Deosarkar, Balabhaskar Prabhakarpandian, Bin Wang, Joel B Sheffield, Barbara Krynska, Mohammad F Kiani

PLoS One, 2015

💬 AI 翻訳タイトル

新規ダイナミック・ネオネイタル血液脳関門（BBB）オンチップ

💬 AI 要約

  • 新生児の神経病態および適切な治療法の開発は、新生児血液脳関門（BBB）の関連するin vitroモデル不足によって制約されている。そこで本研究では、in vivoにおける微小血管の三次元形態・サイズ・流れの特性を模倣した、新規の血液脳関門オンチップ（B3C）を構築し、その有用性を検証した。
  • B3Cは組織区画と血管チャネルを隣接配置した構造とし、ネオネイタル由来ラット脳内皮細胞（RBEC）を血管チャネルに播種してせん断流条件下で培養した一方、ネオネイタルラット星状膠細胞は組織区画で静置培養した。
  • RBECはB3Cの血管チャネルに沿って連続的な内皮ライニングと中心腔を形成し、zonula occludens-1（ZO-1）発現によりタイトジャンクション形成が確認された; ZO-1発現は、血管チャネルのせん断流、ならびに星状膠細胞コンディショニングメディウム（ACM）または組織区画で培養した星状膠細胞の存在により有意に増加した。
  • B3Cはin vivo BBBと整合する形で、組織区画（培養星状膠細胞）と血管チャネル（培養RBEC）を隔てる多孔質インターフェースを介して、endfeet様の星状膠細胞—内皮細胞相互作用を可能にした; さらに、ACMまたは星状膠細胞存在下での蛍光40 kDaデキストランの透過性は大きく低下し、電気抵抗測定でもACM添加が新生児RBECのバリア機能を有意に改善することが支持された。加えてB3Cはトランスウェルモデルよりも優れたバリア特性を示し、新生児ラットにおけるin vivo BBB透過性とも有意差なく一致したことから、B3Cはin vivo微小環境をより忠実に模倣し、リアルタイム解析の柔軟性を提供し、BBB機能解析および新規治療薬スクリーニングに適した最初のダイナミックなin vitroネオネイタルBBBオンチップであることが示された。

(002) Mut [110] ⭐

📕 書誌情報

Association between hemodynamic conditions and occlusion times after flow diversion in cerebral aneurysms.

Fernando Mut, Marcelo Raschi, Esteban Scrivano, Carlos Bleise, Jorge Chudyk, Rosana Ceratto, Pedro Lylyk, Juan R Cebral

J Neurointerv Surg, 2015 Apr

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤に対するフローダイバータ留置後の閉塞時間と血行動態条件との関連

💬 AI 要約

  • フローダイバータによる頭蓋内動脈瘤治療の評価は、標的となる血行動態環境に関する知見が不足しているため困難である。本研究は、フローダイバータによって治療後に形成される血行動態条件のうち、動脈瘤の速やかな閉塞を誘導する因子を同定することを目的とした。
  • フローダイバータ単独で治療された2群の動脈瘤を選択した：3か月で完全閉塞となった動脈瘤（速い閉塞群）と、6か月で開存または不完全閉塞の動脈瘤（遅い閉塞群）である。合計23例を対象とし、患者固有の計算流体力学（CFD）モデルを構築して、治療直前および直後の血行動態環境を特徴づけた。そのうえで、両群間の治療後血行動態の平均値を統計学的に比較した。
  • 速い閉塞群の動脈瘤では、遅い閉塞群と比べて治療後の平均速度（速い=1.13 cm/s、遅い=3.11 cm/s、p=0.02）、流入量（速い=0.47 mL/s、遅い=1.89 mL/s、p=0.004）、せん断速度（速い=20.52 1/s、遅い=32.37 1/s、p=0.02）が有意に低値であった。
  • 受信者動作特性（ROC）解析では、治療後の平均速度、流入量、およびせん断速度が一定の閾値未満であることが、速い閉塞群と遅い閉塞群の動脈瘤を良好な精度で識別できることが示された（それぞれ84%、77%、76%）。したがって、フローダイバータ留置直後に形成される血行動態条件に基づいて、治療された脳動脈瘤の閉塞時間を予測でき、特に留置後の低い流速、流入量、およびせん断速度が速い閉塞時間と関連する。

(003) Fukazawa [107] ⭐

📕 書誌情報

Using computational fluid dynamics analysis to characterize local hemodynamic features of middle cerebral artery aneurysm rupture points.

Keiji Fukazawa, Fujimaro Ishida, Yasuyuki Umeda, Yoichi Miura, Shinichi Shimosaka, Satoshi Matsushima, Waro Taki, Hidenori Suzuki

World Neurosurg, 2015 Jan

  • Keywords: Computational fluid dynamics, Local hemodynamics, Rupture point, Ruptured cerebral aneurysm, Wall shear stress

  • DOI: 10.1016/j.wneu.2013.02.012

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 107
    • FWCI: 3.7183 ⭐
    • Citation Percentile: 93.08 ⭐

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学解析により中大脳動脈瘤破裂点の局所血行動態学的特徴を特定する

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、計算流体力学（CFD）解析を用いて、動脈瘤の破裂点と血行動態学的特徴との関連を明確化することである。
  • 3次元CT血管造影により同定した破裂中大脳動脈分岐部動脈瘤12例を対象にCFD解析を行い、破裂点は手術中の動画を3名の脳神経外科医が独立に評価した。
  • 破裂点、動脈瘤ドーム、および親動脈における壁面せん断応力（WSS）を算出し、破裂点の平均WSS（0.29 Pa）はドーム（2.27 Pa）および親動脈（8.19 Pa）より有意に低かった（P < .01）。
  • さらに、全破裂点は親動脈WSSの11.2%以下の領域に位置し、破裂点のWSSはドームの最小WSSとは相関したが（r = 0.64, P < .05）、動脈瘤サイズやアスペクト比とは相関しなかった；流れのパターン解析では低流速領域に破裂点が分布し、複雑な流れおよび／または偏位した頸部との関連が示された。これらより、著明な低WSSという特徴を用いることでCFDが動脈瘤の破裂点を推定し得ることが示唆された。

(004) Cebral [102] ⭐

📕 書誌情報

Analysis of hemodynamics and wall mechanics at sites of cerebral aneurysm rupture.

Juan R Cebral, Mariano Vazquez, Daniel M Sforza, Guillaume Houzeaux, Satoshi Tateshima, Esteban Scrivano, Carlos Bleise, Pedro Lylyk, Christopher M Putman

J Neurointerv Surg, 2015 Jul

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤破裂部位における血行動態および血管壁力学の解析

💬 AI 要約

  • 脳動脈瘤は、壁せん断応力（WSS）が高値または低値となる異常血行動態に対する壁の進行的な劣化によって進展するものと考えられている。本研究は、既知の破裂部位を有する一連の脳動脈瘤において、これら2つの血行動態経路が破裂に与える影響を検討することを目的とした。
  • 破裂部位が三次元画像で同定できた9つの動脈瘤を解析し、WSS分布は計算流体力学（CFD）シミュレーションにより算出した。さらに、CFDモデルが負荷として与える血行動態荷重に基づき、構造壁モデルにより内壁応力を計算した。
  • WSS分布に応じて壁特性（厚さおよび剛性）を変調（高WSS部位または低WSS部位で増加または減少）し、破裂に至る可能性のある壁劣化経路を検証した。破裂確率指標（RPI）を算出し、異なる壁モデル間で破裂部位の説明能を比較した。
  • 破裂部位の多くは、瘤内の流れの主な流線に沿い、主要な衝突（impaction）領域の下流側に位置していた。9例中8例（89%）で最も破裂部位を良好に説明（高いRPIを生成）したモデルは、異常高WSS領域で薄くかつ硬い壁を仮定するものであったが、残り1例（11%）では異常低WSS領域で薄くかつ硬い壁を仮定するモデルが最も適合した。以上より、脳動脈瘤破裂は、異常血行動態に応答した局所的な壁の劣化および脆弱化が原因となる可能性が高く、異常高WSS領域での壁の菲薄化と剛性増加を仮定する画像ベースCFDモデルは観察された破裂部位の大部分を説明し得ることが示された。

(005) Jing [101] ⭐

📕 書誌情報

Morphologic and Hemodynamic Analysis in the Patients with Multiple Intracranial Aneurysms: Ruptured versus Unruptured.

Linkai Jing, Jixing Fan, Yang Wang, Haiyun Li, Shengzhang Wang, Xinjian Yang, Ying Zhang

PLoS One, 2015

💬 AI 翻訳タイトル

多発性頭蓋内動脈瘤患者における形態学的および血行動態学的解析：破裂例と未破裂例の比較

💬 AI 要約

  • 本研究は、多発性頭蓋内動脈瘤に対する形態学的因子および血行動態学的因子の影響を評価し、1つの動脈瘤が破裂した一方で他の動脈瘤が破裂しなかった状況において、破裂の指標として信頼できるパラメータを同定することを目的とした。
  • 2011年6月から2014年5月の間に、多発性頭蓋内動脈瘤を有する69例（破裂69、未破裂86）を対象として、3Dデジタルサブトラクション血管撮影（3D-DSA）画像および計算流体力学（CFD）を用い、破裂に関する形態学的および血行動態学的パラメータを評価した。
  • ROC解析により、各パラメータについて破裂と未破裂を分離するための曲線下面積（AUC）および最適閾値を算出し、さらに二項ロジスティック回帰分析により独立した識別因子を同定した。
  • 9つの形態学的（サイズ、ネック幅、表面積、体積、親動脈径、アスペクト比、サイズ比、側方/分岐タイプ、規則的/不規則タイプ）および6つの血行動態学的（WSSmean、WSSmin、OSI、LSA、flow stability、flow complexity）パラメータで統計学的有意性（p<0.05）を認め、6つの形態学的および5つの血行動態学的パラメータでAUCが高値（AUC>0.7）であった；二項ロジスティック回帰分析では、大きなアスペクト比および低いWSSmeanが独立した破裂因子であった（AUC 0.924、95% CI 0.883–0.965）。

(006) Berg [95] ⭐

📕 書誌情報

The Computational Fluid Dynamics Rupture Challenge 2013--Phase II: Variability of Hemodynamic Simulations in Two Intracranial Aneurysms.

Philipp Berg, Christoph Roloff, Oliver Beuing, Samuel Voss, Shin-Ichiro Sugiyama, Nicolas Aristokleous, Andreas S Anayiotos, Neil Ashton, Alistair Revell, Neil W Bressloff, Alistair G Brown, Bong Jae Chung, Juan R Cebral, Gabriele Copelli, Wenyu Fu, Aike Qiao, Arjan J Geers, Simona Hodis, Dan Dragomir-Daescu, Emily Nordahl, Yildirim Bora Suzen, Muhammad Owais Khan, Kristian Valen-Sendstad, Kenichi Kono, Prahlad G Menon, Priti G Albal, Otto Mierka, Raphael Münster, Hernán G Morales, Odile Bonnefous, Jan Osman, Leonid Goubergrits, Jordi Pallares, Salvatore Cito, Alberto Passalacqua, Senol Piskin, Kerem Pekkan, Susana Ramalho, Nelson Marques, Stéphane Sanchi, Kristopher R Schumacher, Jess Sturgeon, Helena Švihlová, Jaroslav Hron, Gabriel Usera, Mariana Mendina, Jianping Xiang, Hui Meng, David A Steinman, Gábor Janiga

J Biomech Eng, 2015 Dec

💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学破裂チャレンジ2013—第II相：2つの頭蓋内動脈瘤における血行動態シミュレーションのばらつき

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内動脈瘤の破裂予測に向けたCFD（computational fluid dynamics）の感度を評価することであり、破裂予測を一貫して行うための確立した手法が未だ得られていない現状を踏まえて、モデリング仮定の影響を体系的に検討する点にある。
  • 方法として、国際CFD破裂チャレンジ2013の第II相で15か国の26グループが参加し、2つの頭蓋内動脈瘤の表面モデルに対して参加者がメッシュ、ソルバ、時間離散化を自由に選択して血流解析を実施した; さらに、第II相では境界条件は規定される一方で他のCFDパラメータは未規定とし、中心線および指定面での速度・圧力予測を提出させた。
  • 結果として、参加グループの約80%が同様の結果を示し、循環周期平均および収縮期ピーク時の速度・圧力計算は互いに良好な一致を示した; いわゆる外れ値では大部分と比較して速度レベルを過小評価する傾向が見られたが、流れの構造は概ね同等であった一方、平均解から35%以上逸脱したケースは2例に限られた。
  • 結論として、使用された数値スキーム、メッシュ解像度、ソルバの多様性にもかかわらず、大多数の症例で類似した流れ予測が得られることが示された; 代表グループの定常CFD結果はPIV（particle image velocimetry）によるシリコンモデル実験とも良好に一致したが、動脈瘤の生物学的側面は含まれていないため、将来的には時間依存の計測を含めた追加検証と、破裂リスクのより厳密な推定に向けた生物学的要素の考慮が必要である。

(007) Anderson [91] ⭐

📕 書誌情報

Three-dimensional printing of anatomically accurate, patient specific intracranial aneurysm models.

Jeff R Anderson, Walker L Thompson, Abdulaziz K Alkattan, Orlando Diaz, Richard Klucznik, Yi J Zhang, Gavin W Britz, Robert G Grossman, Christof Karmonik

J Neurointerv Surg, 2016 May

💬 AI 翻訳タイトル

解剖学的に正確で患者固有の脳動脈瘤モデルを三次元印刷する方法

💬 AI 要約

  • 本研究は、fused deposition modeling（溶融積層造形）により、現実的で患者固有の脳動脈瘤（intracranial aneurysm）レプリカを作製し、その手法を検証することを目的とした。
  • DSA画像に基づいて10個の脳動脈瘤の動脈瘤腔内境界と、親血管の近位・遠位の隣接区間を分割抽出し、対応する仮想三次元（3D）表面再構成を作成した。これらから、ポリ乳酸（polylactic acid）およびMakerBot Flexible Filamentを用いて、各動脈瘤のレプリカをfused deposition modelingにより作製した。
  • レプリカの精度は、3D DSA画像に対する内腔寸法の差異について統計的有意性を定量化することで評価した。その結果、作製モデルと元画像の解剖学的形状は良好に一致し、動脈瘤径の測定値は高い相関（r=0.999; p<0.001）を示したが、群間差は統計学的に有意ではなく（p=0.4）、観察されたバイアスも認められなかった。さらに、寸法のSDは3D DSA画像で0.5 mm、3Dモデルで0.2 mmであった。
  • 作製した3D印刷動脈瘤モデルはMRI（位相コントラストMRI）による血流イメージングが可能であり、精度が高く院内で作製できることが示された。これらのモデルは既報の用途に加え、計算流体力学（computational fluid dynamics; CFD）研究の進行中の検討と比較するためのMRI流れファントムとしても利用可能であり、原理実証の撮像実験によりその有用性が確認された。

(008) Khan [85] ⭐

📕 書誌情報

Narrowing the Expertise Gap for Predicting Intracranial Aneurysm Hemodynamics: Impact of Solver Numerics versus Mesh and Time-Step Resolution.

M O Khan, K Valen-Sendstad, D A Steinman

AJNR Am J Neuroradiol, 2015 Jul

💬 AI 翻訳タイトル

脳内動脈瘤内の血行動態予測における専門性ギャップの縮小：ソルバ数値計算（numerics）がメッシュおよび時間刻み幅（time-step）の分解能に与える影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、高解像度CFD（computational fluid dynamics：計算流体力学）研究により示唆される層流不安定性や移行・乱流の可能性を、どの計算条件で検出可能かを明らかにし、とりわけソルバ数値計算（solver numerics）の影響がメッシュ分解能および時間刻み幅分解能の影響とどのように異なるかを識別することである。
  • 3例のMCA（middle cerebral artery：中大脳動脈）動脈瘤を対象とし、著しく不安定な流れ、軽度に不安定な流れ、安定な流れという流動様式を代表させた上で、メッシュ要素数を320倍、心拍周期あたりの時間ステップ数を25倍の範囲で変化させた。
  • CFDシミュレーションは、最適化された2次精度で散逸が最小のソルバ、およびより典型的な1次精度で安定化（stabilized）されたソルバを用いて実施し、その結果、最適化ソルバと設定では、約80万テトラ要素および心拍周期あたり約5000時間ステップまでのモデルで流れおよび壁面せん断応力（wall shear stress）のパターンに質的な差はほぼ認められず、臨床的に許容可能な計算時間で解が得られた。
  • 同一モデル分解能においても安定化ソルバは精度が低く、2例の不安定流動ケースでは流れの不安定性を完全に抑制したことが示され、さらに市販のCFDソルバFluentを用いた検証によって同様の傾向が確認されたことから、動脈瘤CFDシミュレーションの品質を左右する要因として、ソルバ数値計算はメッシュおよび時間刻み幅分解能と少なくとも同程度に重要であることが結論づけられた。

(009) Janiga [79] ⭐

📕 書誌情報

The Computational Fluid Dynamics Rupture Challenge 2013—Phase I: prediction of rupture status in intracranial aneurysms.

G Janiga, P Berg, S Sugiyama, K Kono, D A Steinman

AJNR Am J Neuroradiol, 2015 Mar

💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学破裂チャレンジ2013—第I相：頭蓋内動脈瘤における破裂状態の予測

💬 AI 要約

  • 頭蓋内動脈瘤の破裂リスク評価は依然として困難であり、壁面せん断応力を含むリスク因子は議論が分かれている。本研究は、計算流体力学（CFD）のみを根拠として動脈瘤の破裂状態および破裂部位をどの程度一貫して同定できるかを検証することを主目的とする。
  • 形状が幾何学的に類似した中大脳動脈（MCA）動脈瘤2例を選定し、そのうち1例は破裂、もう1例は非破裂とした。参加CFDグループは破裂している症例がどちらかについて盲検化され、デジタルに分割された内腔形状が提供された。第I相では、参加者は流量や血液レオロジーなどを自由に選択し、破裂した症例と破裂の可能性が高い部位の報告を求められた。
  • 参加CFDグループ26施設中21施設（81%）が破裂症例を正しく同定した一方、既知の破裂部位は低くかつ振動的な壁面せん断応力と関連していたにもかかわらず、多くのグループは他部位を破裂候補として同定し、その中には低く振動的なせん断を経験する部位も含まれていた。参加脳神経外科医43名中39名（91%）が破裂症例を同定したが、破裂部位を正しく同定できた者はいなかった。
  • 幾何学的要因または血行動態的考慮は破裂状態の同定を支持する可能性があるが、破裂部位の事後的同定はエンジニアおよび臨床医の双方にとって依然として課題である。動脈瘤壁の病理に関与する血行動態因子をより精緻に理解することが、破裂リスクに関する現行の臨床的意思決定にCFDが付加価値を与えるために必要であると考えられる。

(010) Sforza [75] ⭐

📕 書誌情報

Hemodynamics in growing and stable cerebral aneurysms.

Daniel M Sforza, Kenichi Kono, Satoshi Tateshima, Fernando Viñuela, Christopher Putman, Juan R Cebral

J Neurointerv Surg, 2016 Apr

💬 AI 翻訳タイトル

成長中および安定した脳動脈瘤における血行動態

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳動脈瘤の進展の詳細な機序が十分に解明されていないことを背景に、動脈瘤の成長を促し得る血行動態学的条件を同定することを目的とした。
  • 頭部3次元画像により縦断的に追跡した未破裂頭蓋内動脈瘤33例について、患者固有の計算流体力学（CFD）モデルを構築し、動脈瘤周囲の血行動態環境を定量的に特徴づけた。
  • 成長群（n=16）と安定群（n=17）を比較したところ、成長動脈瘤ではせん断速度比が有意に低く（p=0.01）、壁面せん断応力（WSS）の濃度が高く（p=0.03）、渦度比が有意に低く（p=0.01）、粘性散逸比が有意に低かった（p=0.01）。また、低WSS領域の面積が大きく（p=0.06）、アスペクト比が大きい傾向（p=0.18）を示したが、いずれも有意ではなく、平均WSSに有意差は認められなかった。
  • 血行動態変数に基づくロジスティック回帰モデルは、成長群と安定群を高い精度（94–100%）で識別可能であり、成長動脈瘤は複雑な動脈瘤内流れを伴うことで不均一なWSS分布（高いWSSが集中する領域および低WSSの広い領域）を生じやすいことが示唆された。

(011) Cebral [73] ⭐

📕 書誌情報

Wall Mechanical Properties and Hemodynamics of Unruptured Intracranial Aneurysms.

J R Cebral, X Duan, B J Chung, C Putman, K Aziz, A M Robertson

AJNR Am J Neuroradiol, 2015 Sep

💬 AI 翻訳タイトル

未破裂頭蓋内動脈瘤における壁機械特性と血行動態の関係

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内動脈瘤（aneurysm）の瘤内血行動態条件とヒト動脈瘤壁の機械的特性との関連性を明らかにすることである。瘤の進行および破裂は、異常な血行動態に応答した壁の段階的な劣化と脆弱化により制御されると考えられている。
  • 未破裂動脈瘤8例を対象に解析を行い、術前の3D回転血管撮影画像から計算流体力学（CFD）モデルを構築した。さらに、動脈瘤をクリッピングし、瘤頂部を切除したうえで、多光子顕微鏡（multiphoton microscopy）下で単軸試験システムにより破断までの機械的試験を実施した。
  • 線形回帰分析により、血行動態指標と破断（failure）特性および壁の硬さ（stiffness）との相関を評価した結果、破断時の最終ひずみ（ultimate strain）は、流入率（inflow rate）、平均速度（mean velocity）、および平均壁面せん断応力（mean wall shear stress）と有意に負の相関を示した（それぞれP = .021、.025、.039）。
  • また、最終ひずみは流入濃度（inflow concentration）、振動性せん断指数（oscillatory shear index）、ならびに流れの複雑性および不安定性を表す指標とも負の相関傾向を示したが、有意性には到達しなかった。一方、高ひずみ域における壁剛性は、流入率、平均速度、流入濃度、流れの不安定性、流れの複雑性、壁面せん断応力、振動性せん断指数と正の相関を示した（それぞれP = .014、.008、.040、.006、.019、.002、.004）。これらの傾向および血行動態が壁構造と機械特性へ与える影響は、より大規模な研究で追加検証されるべきである。

(012) Xiang [68] ⭐

📕 書誌情報

High-fidelity virtual stenting: modeling of flow diverter deployment for hemodynamic characterization of complex intracranial aneurysms.

Jianping Xiang, Robert J Damiano, Ning Lin, Kenneth V Snyder, Adnan H Siddiqui, Elad I Levy, Hui Meng

J Neurosurg, 2015 Oct

  • Keywords: CFD = computational fluid dynamics, FD = flow diverter, HiFiVS = high-fidelity virtual stenting, ICA = internal carotid artery, OphA = ophthalmic artery, PED = Pipeline Embolization Device, PICA = posterior inferior cerebellar artery, Pipeline Embolization Device, VA = vertebral artery, WSS = wall shear stress, computational fluid dynamics, flow diverter, high-fidelity virtual stenting, intracranial aneurysm, stent modeling, vascular disorders

  • DOI: 10.3171/2014.11.JNS14497

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 68
    • FWCI: 5.8066 ⭐
    • Citation Percentile: 96.21 ⭐

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

高精度バーチャルステント：複雑な頭蓋内動脈瘤に対するフローディバータ留置のモデリングによる血行動態評価

💬 AI 要約

  • 本研究は、Pipeline Embolization Device（PED）によるフローディバーションを対象として、実際に治療された症例におけるPEDの流れ修飾効果を評価するための高度なデバイスモデリング手法を、computational fluid dynamics（CFD；数値流体力学）と組み合わせた概念実証（proof of concept）として検証することを目的とした。
  • 著者らは、PEDで治療された複雑性動脈瘤3例について計算モデル化を実施し、最近開発した高精度バーチャルステント（HiFiVS）手法を用いて、in silico上でPED留置プロセスを臨床手順に即して再現した。
  • CFDシミュレーションにより治療前後の動脈瘤血行動態を解析し、動脈瘤内の流速、流入量、壁面せん断応力（WSS）、およびturnover timeの変化を算出して臨床転帰と比較した。
  • その結果、特にCase 1では早期閉塞に一致して流れの著しい減少（平均流速76.3%、流入量82.5%、平均WSS74.0%の低下）とturnover timeの大幅な増加（572.1%）が認められ、ほかの症例でも閉塞の程度と血行動態指標の変化が概ね対応した；さらにCase 3では、III-bから眼動脈へ流出する解剖学的経路が完全血栓化を妨げた可能性が示唆された。HiFiVSによるフローディバータ留置のモデリングは、PEDによる血行動態変化を詳細に特徴づけることを可能にする一方、治療転帰予測には血管解剖などの他因子も考慮が必要である。

(013) Poelma [65] ⭐

📕 書誌情報

Transitional flow in aneurysms and the computation of haemodynamic parameters.

Christian Poelma, Paul N Watton, Yiannis Ventikos

J R Soc Interface, 2015 Apr 06

💬 AI 翻訳タイトル

動脈瘤における移行（transitional）流れと血行動態パラメータの計算

💬 AI 要約

  • 血行動態学的な力は動脈瘤の進展に重要な役割を担う可能性があり、多くの研究が計算流体力学（CFD）に基づき、壁面せん断応力（WSS）を中心とする指標と疾患形成・進行領域との相関の同定を試みている。
  • 本研究では、動脈瘤における移行流れ（transitional flow）が連続する心拍サイクル間でWSS分布を顕著に変化させ得ることを示し、時間平均血行動態指標を正確に算出するには多数のサイクルのシミュレーションが必要となる可能性を検討した。
  • 腹部大動脈瘤および頭蓋内動脈瘤の2つの代表例において、移行流れの積分時間スケールが心拍サイクル持続時間と比較してどの程度に相当するかにより差異が説明され、比較的小さな形状では次の心拍までに過渡が減衰する一方で、大きな形状では収縮期に新たな不安定性が生じる際にも過渡が残存することが示された。
  • 残存する変動は各サイクルの流れパターンを分岐させるランダムな初期条件として機能するため、統計が収束しているかを判断するには少なくとも2つの連続する心拍サイクルから算出した派生指標を比較すべきであると結論づけた。

(014) Damiano [65]

📕 書誌情報

Finite element modeling of endovascular coiling and flow diversion enables hemodynamic prediction of complex treatment strategies for intracranial aneurysm.

Robert J Damiano, Ding Ma, Jianping Xiang, Adnan H Siddiqui, Kenneth V Snyder, Hui Meng

J Biomech, 2015 Sep 18

  • Keywords: Flow diverter, Flow diverter with adjunctive coils, Treatment outcome, Virtual coiling, Virtual stenting

  • DOI: 10.1016/j.jbiomech.2015.06.018

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 65
    • FWCI: 2.9033
    • Citation Percentile: 90.11 ⭐

  • PubMed

  • Google Scholar
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💬 AI 翻訳タイトル

有限要素法による血管内コイル塞栓術およびフローダイバータ（flow diverter）留置のモデリングは、頭蓋内動脈瘤に対する複雑な治療戦略の血行動態予測を可能にする

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、血管内治療戦略が動脈瘤血行動態および治療成績に与える影響を評価するため、患者特異的頭蓋内動脈瘤（intracranial aneurysm: IA）におけるコイル留置とflow diverter（FD）留置を考慮した有限要素法（finite-element-method: FEM）ベースの手法を開発することである。
  • 方法として、我々はコイル展開のためのFEM手法と、FD展開のためのHiFiVS手法を統合し、臨床介入戦略としてコイル単独（1〜8本）、単独FD、FD＋補助コイル（1〜8本）、および重複FDを設定した4条件を検証した。
  • その結果、単独FDは低い充填密度（packing density: PD）のコイルに比べて流入率の低減は大きい一方、動脈瘤内の平均速度の低減は小さかった；さらに、補助コイルはコイルPDが11%を超えるまで単独FD以上の流入率低減を追加しなかった。
  • 結論として、FEMベースの仮想コイルおよびFD留置手法により複雑な血管内介入戦略を再現し、詳細な血行動態を提示できることが示され、治療成績に影響する血行動態因子の同定に有用であることが示唆された。

(015) Vardakis [60]

📕 書誌情報

Investigating cerebral oedema using poroelasticity.

John C Vardakis, Dean Chou, Brett J Tully, Chang C Hung, Tsong H Lee, Po-Hsiang Tsui, Yiannis Ventikos

Med Eng Phys, 2016 Jan

  • Keywords: Aquaporins, Cerebral oedema, Computational Fluid Dynamics, Endoscopic ventriculostomy, Finite Element Method, Fourth Ventricular Outlet Obstruction, Gliosis, Hydrocephalus, Intracranial Pressure, Multiple-Network Poroelastic Theory, Periventricular lucency

  • DOI: 10.1016/j.medengphy.2015.09.006

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    • Cited by: 60
    • FWCI: 0.5603
    • Citation Percentile: 62.80

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💬 AI 翻訳タイトル

多孔弾性（poroelasticity）を用いた脳浮腫の解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、間質液量の増大により生じる実体的な腫脹としての脳浮腫、および水頭症に伴う脳内での髄液（CSF）の異常蓄積が特定部位の脳実質に浮腫を引き起こす機序を、多孔弾性理論の枠組みで統合的に理解するための計算モデルを構築することである。
  • 方法として、水頭症をテストベッドとし、浮腫形成と脳内の体液産生・輸送・排出との相互作用に必要なメカニズムを説明可能とするために、Multiple-Network Poroelastic Theory（MPET）に基づく時空間的な流体調節および組織変位の新規モデルを作成した。
  • 本モデルは、（1）1次元の有限差分—CFD（Computational Fluid Dynamics）結合フレームワークによる形式、および（2）2次元の有限要素法（FEM）による形式の2通りで適用し、さらに第四脳室出口閉塞によって生じる浮腫の軽減における内視鏡的第四脳室開窓術の役割を評価した。
  • その結果、1D結合モデルにより浮腫軽減効果に関わる流体・変位の挙動を解析でき、また2D FEMモデルは、周室（periventricular）領域に見られる浮腫形成に関連する重要な特性の捕捉能力を示したことから、多孔弾性理論が脳内疾患の理解に有用な枠組みとなり得ることが示唆された。

(016) Alexander [59]

📕 書誌情報

Association between Venous Angioarchitectural Features of Sporadic Brain Arteriovenous Malformations and Intracranial Hemorrhage.

M D Alexander, D L Cooke, J Nelson, D E Guo, C F Dowd, R T Higashida, V V Halbach, M T Lawton, H Kim, S W Hetts

AJNR Am J Neuroradiol, 2015 May

💬 AI 翻訳タイトル

散発性脳動静脈奇形における静脈血管構築学的特徴と頭蓋内出血との関連

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動静脈奇形（AVM）における静脈の特徴が頭蓋内出血とどのように関連するかを明らかにすることである。
  • 学術医療センターで評価された脳AVMについて、前向きに維持されたデータベースを用いて統計解析を行い、DSA、CT、およびMR画像に基づき病変側、ドレナージパターン、静脈狭窄、流出静脈数、静脈拡張（venous ectasia）、静脈逆流（venous reflux）を分類した。
  • 初回提示時のあらゆる年齢における頭蓋内出血との関連を同定するため、ロジスティック回帰分析を実施した結果、排出（ドレナージ）が完全に深部のみであること（OR, 3.42; 95% CI, 1.87-6.26; P < .001）および流出静脈が単一であること（OR, 1.98; 95% CI, 1.26-3.08; P = .002）は出血と関連していた一方、静脈拡張（venous ectasia）は出血と逆相関していた（OR, 0.52; 95% CI, 0.34-0.78; P = .002）。
  • 以上より、脳AVMの静脈特性を解析することは予後の推定に寄与し、それによって治療適応を最も要する病変を同定する可能性がある。

(017) Fan [58] ⭐

📕 書誌情報

Morphological-Hemodynamic Characteristics of Intracranial Bifurcation Mirror Aneurysms.

Jixing Fan, Yang Wang, Jian Liu, Linkai Jing, Chao Wang, Chuanhui Li, Xinjian Yang, Ying Zhang

World Neurosurg, 2015 Jul

  • Keywords: Bifurcation, Computational fluid dynamics, Intracranial aneurysms, Mirror aneurysms, Rupture, Wall shear stress

  • DOI: 10.1016/j.wneu.2015.02.038

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    • Cited by: 58
    • FWCI: 6.0299 ⭐
    • Citation Percentile: 96.60 ⭐

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💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内分岐部ミラー動脈瘤における形態・血行動態特性

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、分岐部ミラー動脈瘤において、患者特性とは独立した条件下で、先行報告されている多様な形態学的および血行動態学的パラメータが、破裂の遡及的な判別に与える寄与を評価することである。
  • 方法として、分岐部ミラー動脈瘤（MANs）を有する16例について計算流体力学（CFD）解析を実施し、各ペアを破裂群と未破裂群に分類したうえで、形態学的・血行動態学的因子を解析し比較した。
  • 結果として、動脈瘤の形態学的指標（サイズ、アスペクト比、サイズ比、高さ‐幅比）および血行動態学的指標（時間平均壁面せん断応力［WSSmean］、低WSS領域［LSA］）はいずれも統計学的有意差を示した（P < 0.05）。一方で、動脈瘤の不整形状、振動せん断指数（OSI）、流れ安定性、流入濃度、衝突（インピンジメント）ゾーンは有意差に至らなかった（それぞれP = 0.508、0.319、0.523、0.227、1.000）。ROC解析では、アスペクト比およびLSAのみが優れたAUC値（0.840および0.824）を示し、その他の主要パラメータ（サイズ、サイズ比、高さ‐幅比、WSSmean）のAUCは0.7〜0.8の範囲にとどまった（それぞれ0.730、0.715、0.703、0.727）。
  • 結論として、アスペクト比の高値およびLSAの増大は分岐部ミラー動脈瘤の破裂を示す良好な指標となり得ることが示された。また、異なる破裂状態を有するMANsは、破裂に関連する可能性のある特徴を探索するために多因子がバランスされた疾患モデルとして有用である可能性がある。

(018) Berg [54] ⭐

📕 書誌情報

Endothelialization of over- and undersized flow-diverter stents at covered vessel side branches: An in vivo and in silico study.

Philipp Berg, Christina Iosif, Sebastien Ponsonnard, Catherine Yardin, Gábor Janiga, Charbel Mounayer

J Biomech, 2016 Jan 04

  • Keywords: Computational Fluid Dynamics (CFD), Endothelialization, Flow-diverting stent, Stent shear stress, Virtual stenting

  • DOI: 10.1016/j.jbiomech.2015.10.047

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    • Cited by: 54
    • FWCI: 4.8878 ⭐
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💬 AI 翻訳タイトル

被覆血管側枝における過小および過大サイズのフローダイバータ（flow-diverter）ステントの内皮化：in vivo および in silico 研究

💬 AI 要約

  • 頭蓋内動脈瘤に対する治療選択肢としてフローダイバータデバイスは有望である一方、側枝がジャイルド（jailed）されることで血流供給が不十分となり得ることが問題となるため、本研究では局所的なステントストラットの圧縮差が内皮化に与える影響を含め、過小および過大サイズの異なる治療シナリオの転帰を明らかにすることを目的とした。
  • 大型白豚において右総頸動脈へ Pipeline Embolization Device を2本留置し、右上行咽頭動脈を横断させたのち、ステント留置前後および3か月後に DSA と PC-MRI を取得した；さらに屠殺後に走査型電子顕微鏡（scanning electron microscopy）でストラットの内皮化と側枝開存（ostium patency）を評価した。
  • 症例固有の境界条件と高解像度の計算流体力学（Computational Fluid Dynamics: CFD）に基づく現実的な仮想ステント留置により、近接ステント部の血行動態を詳細に解析した結果、過大サイズではステント留置が伸長し、より開いたステントポアが形成されたのに対し、過小サイズでは留置長が短く、ポアがより凝集した状態となった。
  • その結果、過大サイズの第一症例では側枝が3か月後も開存していた一方、過小サイズではほぼ完全に閉塞した；仮想解析は、各部位の速度差および側枝開口部の遠位側におけるステントせん断応力の違いによって実験結果を裏付けたことから、フローダイバータデバイスの選択と留置戦略がジャイルド側枝の開存性を強く左右するため、脳領域への十分な血流供給を担保するべく慎重な治療計画が必要である。

(019) Janiga [51] ⭐

📕 書誌情報

An automatic CFD-based flow diverter optimization principle for patient-specific intracranial aneurysms.

Gábor Janiga, László Daróczy, Philipp Berg, Dominique Thévenin, Martin Skalej, Oliver Beuing

J Biomech, 2015 Nov 05

  • Keywords: CFD-based optimization, Computational fluid dynamics, Flow diverter, Intracranial aneurysm, Patient-specific, Stent deployment

  • DOI: 10.1016/j.jbiomech.2015.09.039

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    • Cited by: 51
    • FWCI: 4.4435 ⭐
    • Citation Percentile: 94.29 ⭐

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💬 AI 翻訳タイトル

患者固有の頭蓋内動脈瘤に対する自動CFDベース流れ分流器（flow diverter）最適化原理

💬 AI 要約

  • 頭蓋内動脈瘤に対するフローダイバー（flow diverting devices）を用いた最適治療は、神経放射線科医および脳神経外科医にとって基盤的な課題である。とくに、動脈瘤の多様で高度に不規則な分岐形状および位置により、ステントの選択と患者固有の留置戦略の決定は非常に困難である。
  • 本研究では、三次元のCFD（computational fluid dynamics）に基づく最適化と、対象動脈瘤に対する仮想フローダイバー・ステントの現実的な留置（deployment）を組み合わせる新規手法を導入し、治療計画の支援を目的とした。
  • 本手法の実現可能性を示すため、商用フローダイバーで成功裏に治療された患者固有の頭蓋内大型動脈瘤に適用した。局所圧縮（local compression）の異なる8つの治療シナリオを、完全自動のシミュレーションループ内で検討し、対応する血流挙動への影響を定性的および定量的に評価した結果、当該症例における最適構成を同定した。
  • 留置圧縮なしの仮想フローダイバーでは、未治療例と比較して動脈瘤への流入が24.4%減少した。さらに、動脈瘤の開口部（ostium）より下方における局所ステント圧縮の位置に応じて、血流低減は27.3%から33.4%へ変動し得ることが示され、一般にフローダイバー留置が治療転帰に与えるばらつきの広い範囲が明らかとなった。したがって、本手法は一定の仮定のもとで患者の仮想研究により自動的に最適治療を同定するためのコンセプト実証であり、頭蓋内動脈瘤に対する仮想ステント留置の改善と、将来的な治療計画における医師支援への寄与が期待される。

(020) Ren [47] ⭐

📕 書誌情報

A 3D numerical study of the collateral capacity of the Circle of Willis with anatomical variation in the posterior circulation.

Yuan Ren, Qiang Chen, Zhi-Yong Li

Biomed Eng Online, 2015

💬 AI 翻訳タイトル

後交通系の解剖学的変異を考慮したウィリス動脈輪の側副血行能力に関する3次元数値解析研究

💬 AI 要約

  • 本研究は、片側内頸動脈（ICA）の閉塞時におけるウィリス動脈輪（CoW）の側副血行能力が、後方循環における解剖学的変異によってどのように変化するかを調べることを目的とした。
  • MRIデータに基づいてCoWの後方循環の変異を有する3次元モデルを8体再構築し、右ICAに対してそれぞれ4段階（24%、43%、64%、79%）の狭窄を設定したうえで、合計40モデルについて計算流体力学（CFD）シミュレーションを実施した。
  • すべての計算は同一の境界条件（静圧および体積流量）を用い、体積流量（VFR）を指標として側副血行能力を評価した結果、中大脳動脈（MCA）および前大脳動脈（ACA）では移行型モデルが最も良好な側副血行能力を示したが、後大脳動脈（PCA）では、片側ICA狭窄が片側後交通動脈（PCoA）欠損モデルに対して最も弱い影響を及ぼした。
  • また、完全胎児型（full fetal-type）の後方ウィリス動脈輪は最も危険な変異であり、より注意を払うべきであることが示された。さらに、側副血行能力はモデルごとに異なり得て、その差は異なる流出部（outlets）により反映されることが明らかとなり、本研究は最適な治療戦略を選択する際の神経外科医の参考になりうる。

(021) Karunanithi [47]

📕 書誌情報

Identification of a hemodynamic parameter for assessing treatment outcome of EDAS in Moyamoya disease.

Kaavya Karunanithi, Cong Han, Chang-Joon Lee, Wanchao Shi, Lian Duan, Yi Qian

J Biomech, 2015 Jan 21

💬 AI 翻訳タイトル

モヤモヤ病におけるEDAS治療成績評価のための血行動態パラメータの同定

💬 AI 要約

  • 本研究は、モヤモヤ病（MMD）の血行動態パラメータ解析に計算流体力学（CFD）手法を導入し、治療アウトカムを評価するために用い得る信頼性の高い血行動態指標の同定を目的とした。
  • 2011年から2012年にかけてEDAS（encephalo-duro-arterio-synangiosis；脳硬膜動脈吻合術）を受けたMMD患者8例（女性5例、男性3例）に対し、CFD解析を実施したうえで、左および右ICA（内頸動脈）を対象として流量変化率および圧力低下指標（PDI；pressure drop indicator）を算出した。
  • PDIは、術後およびフォローアップ時における頸動脈内の圧力低下量の差を、患者固有の流入率に基づいて定義した；その結果、Matsushima法により血管撮影で改善と判定され、術後合併症を来さなかった症例では、フォローアップにおける流量変化率および圧力低下の指標はいずれも増加傾向を示した。
  • 一方、臨床的に不変および後退（Matsushima法）と分類された症例では逆の傾向が認められ、これらの結果は、MMDにおける補助的な臨床的意思決定ツールとして重要な役割を果たし得る新規パラメータの有用性を示唆する。

(022) Oeltze-Jafra [43]

📕 書誌情報

Cluster Analysis of Vortical Flow in Simulations of Cerebral Aneurysm Hemodynamics.

Steffen Oeltze-Jafra, Juan R Cebral, Gábor Janiga, Bernhard Preim

IEEE Trans Vis Comput Graph, 2016 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤血行動態シミュレーションにおける渦運動流のクラスタリング解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、血流の渦構造が脳動脈瘤の発生、進展、および破裂リスクとどのように関連するかを理解するために、シミュレーションにおける渦運動流の可視化・解析を支援するクラスタリング手法を提案することである。
  • 方法として、脳動脈瘤の血行動態CFDシミュレーションに対して、渦コアライン上のサドルノード分岐（saddle-node bifurcations）で埋め込み渦（embedded vortices）がどのように発達するかを、流線の高速かつ賢明な（fast and smart）グルーピングと群代表（group representatives）の可視化により同定する枠組みを提示する。
  • 結果として、埋め込み渦は渦コアライン上のサドルノード分岐において形成され、渦が最大に顕在化する段階では、流れに関与する成分が提案手法による流線グルーピングによって捉えられること、さらにスペクトラルクラスタリング（spectral clustering）により特に渦コアラインから離れた領域で流れパターンの詳細な可視化が改善され得ることを示した。
  • 結論として、本手法は埋め込み渦の生物学的意味づけを研究するCFDエンジニアに対し、渦運動流の定量的かつ視覚的な解析を提供しうると考えられる。

(023) Larrabide [43]

📕 書誌情報

Effect of aneurysm and ICA morphology on hemodynamics before and after flow diverter treatment.

Ignacio Larrabide, Arjan J Geers, Hernán G Morales, Martha L Aguilar, Daniel A Rüfenacht

J Neurointerv Surg, 2015 Apr

💬 AI 翻訳タイトル

フローダイバータ治療前後における動脈瘤および内頸動脈（ICA）形態が血行動態に及ぼす影響

💬 AI 要約

  • 本研究は、フローダイバータ（FD）治療が動脈瘤内血流を減速させ、動脈瘤内における血液の平均滞留時間を延長することを踏まえ、血管および動脈瘤の形態が編組型FDの血流変化に与える影響関係を明らかにすることを目的とした。
  • 上眼窩上部（supraclinoid）内頸動脈ICAの動脈瘤23例の患者特異的モデルを対象とし、血管および動脈瘤の形態を定量化した上で計算流体力学（computational fluid dynamics: CFD）シミュレーションにより血流をモデル化した。
  • 形態学的変数と血行動態学的変数であるWSS（wall shear stress：壁面せん断応力）およびtotime（動脈瘤体積と動脈瘤頸部流入量の比）との統計学的関連を評価した。
  • 動脈瘤内流は血管形態よりも動脈瘤形態により強く依存し、FD治療後には、(a) 屈曲ピークからより離れた位置の動脈瘤、(b) 屈曲の内側に位置する動脈瘤、(c) 近位狭窄を伴わない動脈瘤、(d) より大きな動脈瘤において、動脈瘤内血流のより大きな減少および血流の母血管主流への再導流が期待されることを示した。

(024) Ribeiro de Sousa [42]

📕 書誌情報

Determination of a shear rate threshold for thrombus formation in intracranial aneurysms.

Daniel Ribeiro de Sousa, Carolina Vallecilla, Kamil Chodzynski, Ricardo Corredor Jerez, Orestis Malaspinas, Omer Faruk Eker, Rafik Ouared, Luc Vanhamme, Alexandre Legrand, Bastien Chopard, Guy Courbebaisse, Karim Zouaoui Boudjeltia

J Neurointerv Surg, 2016 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤における血栓形成のためのせん断速度閾値の決定

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、このプロセスに関連する血行力学的指標を同定し、予防的な血管内治療の成功を予測可能にすることである。
  • 21名の患者を対象とした横断研究を実施し、動脈瘤内の自然発生血栓体積と動脈瘤の長軸方向（dometo-neck）比（AR）との潜在的な関連を検討した。
  • さらに、計算流体力学（CFD）により得られた動脈瘤内のせん断速度（SR）に対してフーリエ解析を行い、機序的な結びつきを評価し、追加の10名（自然血栓あり4名、なし6名）およびflow diverter stent（FDS）移植後にのみ血栓化した3名に適用した。
  • 横断研究では、自然発生血栓体積と動脈瘤のARとの間に関連が示され（R(2)=0.67, p<0.001）、血栓が生じた症例ではSRの調和成分0、1、2がそれぞれ25/s、10/s、5/s未満である一方、自然血栓が観察されなかった場合はこれらの値を常に上回ったことから、血栓が生じるSRの閾値の存在が示唆された。

(025) Sankaran [42]

📕 書誌情報

Fast Computation of Hemodynamic Sensitivity to Lumen Segmentation Uncertainty.

Sethuraman Sankaran, Leo Grady, Charles A Taylor

IEEE Trans Med Imaging, 2015 Dec

💬 AI 翻訳タイトル

血管内腔輪郭（lumen segmentation）不確実性に対する血行動態感度の高速計算

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、画像情報と計算流体力学（CFD）を統合した患者固有の血流モデリングにおいて、冠動脈セグメンテーションの不確実性が血行動態指標に与える影響（感度）を診断に資する形で定量化し、高速に推定する枠組みを確立することである。
  • 方法として、幾何学的感度を、内腔セグメンテーションの不確実性に起因して血行動態由来の指標が変動する標準偏差として定義し、幾何学的変数および臨床変数に加え、縮約順序モデル（reduced-order models）を用いた機械学習フレームワークによりリアルタイム推定を行う。
  • さらに、内腔狭窄スコア（lumen narrowing score）の評価には異方性カーネル回帰（anisotropic kernel regression）を導入し、感度の高い領域を階層的に多解像度で精緻化するマルチレゾリューション感度アルゴリズムにより、所望の空間解像度に対する感度の定量を可能にした。
  • 3Dシミュレーションとの比較において、機械学習アルゴリズムの平均絶対誤差が0.01未満であることを示し、感度は単なる解剖学的な縮小だけでなく、下流境界条件に依存して変化する血行動態情報を内包することを明らかにした。

(026) Cornelissen [40]

📕 書誌情報

Hemodynamic Differences in Intracranial Aneurysms before and after Rupture.

B M W Cornelissen, J J Schneiders, W V Potters, R van den Berg, B K Velthuis, G J E Rinkel, C H Slump, E VanBavel, C B L M Majoie, H A Marquering

AJNR Am J Neuroradiol, 2015 Oct

💬 AI 翻訳タイトル

破裂前後における頭蓋内動脈瘤の血行動態の相違

💬 AI 要約

  • 頭蓋内動脈瘤の破裂リスクは血行動態学的特性に依存しうるが、破裂例と未破裂例の血行動態データを比較することで評価されてきた。しかし、破裂の前後（破裂の最中あるいは直後を含む）において動脈瘤形状が変化し、その結果として血行動態が変わり得るため、破裂と血行動態の関連解釈には注意が必要である。本研究は、破裂前後での血行動態変化を3次元画像に基づいて評価することを目的とした。
  • 9例の頭蓋内動脈瘤について、破裂前後の3D画像を用いて動脈瘤および周辺血管の幾何学モデルを作成した。具体的には、破裂前後にMRA、CTA、3D回転血管撮影を行い、それらのデータから幾何学的形状を再構築した。得られたモデルに対し、計算流体力学（computational fluid dynamics: CFD）により動脈瘤内の血流をシミュレーションした。
  • 2名の神経放射線科医が合意のもと、流速ストリームラインおよび壁面せん断応力（wall shear stress: WSS）の分布を用いて、血流の複雑性、血流の安定性、流入の集中度、ならびに血流の衝突（impingement）領域を質的に評価した。9例中6例で血行動態の変化が認められ、これらの症例では破裂前後の画像取得までの中央値が678日（範囲14–1461日）であったのに対し、血行動態が不変であった3例では151日（範囲34–183日）であった。
  • 血行動態変化は、血流の複雑性（n=3）、血流の安定性（n=3）、流入の集中度（n=2）、および血流衝突領域（n=3）で観察され、いずれも破裂関連血腫による動脈瘤の偏位、増大、あるいは新規に形成された小葉状突出（lobulations）に伴う幾何学的変化と関連していた。以上より、頭蓋内動脈瘤の血行動態学的特性は、破裂の前後あるいはその直前後における形状変化によって変化し得るため、破裂例と未破裂例を比較する症例対照研究から得られる血行動態特性と破裂の関連は慎重に解釈されるべきである。

(027) Xiang [39]

📕 書誌情報

AView: An Image-based Clinical Computational Tool for Intracranial Aneurysm Flow Visualization and Clinical Management.

Jianping Xiang, Luca Antiga, Nicole Varble, Kenneth V Snyder, Elad I Levy, Adnan H Siddiqui, Hui Meng

Ann Biomed Eng, 2016 Apr

  • Keywords: Clinical tool, Computational fluid dynamics, Hemodynamics, Image segmentation, Intracranial aneurysm, Morphology

  • DOI: 10.1007/s10439-015-1363-y

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 39
    • FWCI: 1.7667
    • Citation Percentile: 83.54

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💬 AI 翻訳タイトル

AView：脳動脈瘤の画像に基づく臨床用計算ツールによる血流可視化と臨床的マネジメント

💬 AI 要約

  • 目的：頭蓋内動脈瘤（intracranial aneurysms: IAs）は全人口の約3%に発生し、破裂は致死率および重度障害率が高い出血性脳卒中の主要因である。未破裂動脈瘤の検出増加に伴い、治療適応の判断と最適治療法の選択という臨床的ジレンマが生じているが、破裂リスク評価および治療計画において血行動態学的・形態学的特性が重要視される一方、現在はこれらの流体可視化と定量化を臨床ワークフローに日常的に統合できる計算ツールが存在しないため、本研究ではその実現を目指した。
  • 方法：本論文では、動脈瘤の血行動態・形態学・リスクおよびデータ管理を統合的に扱い、処置室（あるいは処置に近い環境）で治療判断および治療計画を支援する、医療者志向の計算ツール「AView」のプロトタイプを提案する。具体的には、エンドユーザの観点からAViewの構造設計を行い、パイロットスタディを実施して臨床現場からのフィードバックを収集した。
  • 結果：パイロットスタディおよび収集した臨床フィードバックに基づく評価では、AViewは動脈瘤の治療意思決定および治療計画の質向上に寄与しうる臨床的価値を有する可能性が示された。
  • 結論：AViewは、動脈瘤の血流可視化と血行動態学的パラメータの定量化を、形態学的情報およびリスク・データ管理と統合して臨床判断に組み込むための計算基盤として機能しうることが示唆され、動脈瘤治療の意思決定ならびに計画立案を支援する有用性が期待される。

(028) Tazraei [38] ⭐

📕 書誌情報

The influence of the non-Newtonian properties of blood on blood-hammer through the posterior cerebral artery.

Pedram Tazraei, Alireza Riasi, Behrouz Takabi

Math Biosci, 2015 Jun

  • Keywords: Blood hammer, Carreau model, Newton–Kantorovich linearization, Posterior cerebral artery stroke, Wall shear stress

  • DOI: 10.1016/j.mbs.2015.03.013

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 38
    • FWCI: 4.6903 ⭐
    • Citation Percentile: 94.54 ⭐

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💬 AI 翻訳タイトル

後大脳動脈における血液ハンマー現象に対する血液の非ニュートン性質の影響

💬 AI 要約

  • 本研究は、後大脳動脈を介した血液ハンマー（blood-hammer）現象に関して、血液の非ニュートン性が流動に与える影響を明らかにすることを目的とする。
  • 方法として、後大脳動脈における血液ハンマー現象を対象に、非ニュートン型血液モデルと通常のニュートン型血液モデルを比較する二次元数値解析を実施し、検証済みのCFDシミュレーションを用いて血液のせん断減粘（shear-thinning）効果を評価した。
  • 支配方程式は、二次元の非定常流れのための方程式を、双曲型および放物型の成分にそれぞれ対応させて、特性法と中心差分法の組合せにより解いた；さらに、非ニュートン粘度特性はCarreauモデルにより組み込み、特性方程式内の非線形項を線形化するためにNewton–Kantorovich法を適用し、数値結果の検証および妥当性確認（verification and validation）を詳細に行った。
  • ニュートン型および非ニュートン型の両モデルで後大脳動脈を介した血液ハンマー時の血行動態指標を導出し比較した結果、血液ハンマー発生時には非ニュートン性が速度分布およびせん断応力（shear stress）分布に大きく影響することが示された；とくに初期段階では壁面せん断応力の大きさに64%の差が生じ、せん断減粘を示す血液の壁面せん断応力はニュートンモデルより低い値となった。

(029) Lv [38]

📕 書誌情報

Hemodynamic and morphological characteristics of unruptured posterior communicating artery aneurysms with oculomotor nerve palsy.

Nan Lv, Ying Yu, Jinyu Xu, Christof Karmonik, Jianmin Liu, Qinghai Huang

J Neurosurg, 2016 Aug

  • Keywords: AR = aspect ratio, CFD = computational fluid dynamics, EI = ellipticity index, IA = intracranial aneurysm, LSA = low WSS area, NSI = nonsphericity index, ONP = oculomotor nerve palsy, OSI = oscillatory shear index, PCoA = posterior communicating artery, RA = rotational angiography, SR = size ratio, UI = undulation index, WSS = wall shear stress, computational fluid dynamics, hemodynamics, intracranial aneurysm, morphology, rupture, vascular disorders

  • DOI: 10.3171/2015.6.JNS15267

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 38
    • FWCI: 2.1304
    • Citation Percentile: 86.92

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💬 AI 翻訳タイトル

動眼神経麻痺を伴う未破裂後交通動脈瘤の血行動態および形態学的特性

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、動眼神経麻痺（oculomotor nerve palsy: ONP）を伴う未破裂後交通動脈（PCoA）瘤が高い破裂リスクを示すという背景に基づき、破裂リスクの高い頭蓋内動脈瘤の血行動態および形態学的特徴を明らかにすることである。
  • 方法として、ONPを伴う未破裂PCoA瘤14例、破裂PCoA瘤33例、無症候性の未破裂PCoA瘤21例を対象に、各群間で臨床、形態学的、および血行動態学的指標を比較した。
  • 結果として、臨床的特徴は3群間で差を認めなかった一方（p>0.05）、形態学的および血行動態学的解析では、サイズ、アスペクト比、サイズ比、うねり指数、非球面度指数、楕円性指数、正規化壁面せん断応力（normalized wall shear stress: WSS）、ならびに低WSS面積の割合が3群間で有意に異なった（p<0.05）。さらに多重比較の結果、サイズを除くこれらの指標はONP群と無症候性未破裂群、ならびに破裂群と無症候性未破裂群の間で有意差を示したが、サイズについてはONP群と無症候性未破裂群の間でのみ有意差を認めた（p=0.0005）; なお形態学的または血行動態学的パラメータはONP群と破裂群との間では差を認めなかった。
  • 結論として、ONPを伴う未破裂PCoA瘤は、無症候性未破裂PCoA瘤とは有意に異なる独自の形態学的−血行動態学的パターンを示し、破裂PCoA瘤と類似していた。より大きな瘤サイズ、より不整な形状、および低いWSSがPCoA瘤の高い破裂リスクと関連している可能性が示唆された。

(030) Schneiders [37]

📕 書誌情報

Additional Value of Intra-Aneurysmal Hemodynamics in Discriminating Ruptured versus Unruptured Intracranial Aneurysms.

J J Schneiders, H A Marquering, P van Ooij, R van den Berg, A J Nederveen, D Verbaan, W P Vandertop, M Pourquie, G J E Rinkel, E vanBavel, C B L M Majoie

AJNR Am J Neuroradiol, 2015 Oct

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤内血行動態の追加的価値：破裂脳動脈瘤と未破裂脳動脈瘤の識別における検討

💬 AI 要約

  • 目的：血行動態は頭蓋内動脈瘤の破裂に重要な役割を果たすと考えられているが、本研究は計算流体力学（computational fluid dynamics：CFD）モデルから得られる血行動態が、破裂と未破裂の動脈瘤を識別するうえで追加的な価値を有するかどうかを検証した。
  • 方法：血管内治療の適応となり得る患者を対象とした横断研究を行い、破裂55例および未破裂62例の動脈瘤を含めた。破裂状態との関連を、部位、動脈瘤タイプ、ならびに4つの幾何学的パラメータと10の血行動態パラメータについて検定した。患者ごとの時空間速度は位相コントラスト（phase-contrast）MR画像で計測し、これをCFD解析の流入条件として用いた。
  • 結果：単変量解析では、高リスク部位（前大脳動脈、後交通動脈、および後方循環）、娘瘤、流入ジェットの不安定性、動脈瘤体部への衝突（impingement）、および複雑で不安定な流れパターンが破裂動脈瘤で有意に多く認められた。一方、多変量解析（伝統的モデル：部位と幾何学のみ、ならびに先進的モデル：患者固有の血行動態パラメータを追加）では、高リスク部位（OR 3.92；95% CI 1.77–8.68）と娘瘤の存在（OR 2.79；95% CI 1.25–6.25）のみが有意な独立決定因子として残存した。
  • 結論：血管内治療の適応となり得る本研究集団においては、単変量では血行動態と破裂との関連がみられるものの、動脈瘤内血行動態パラメータは破裂状態の識別において独立した追加的価値を示さなかった。独立して破裂と関連したのは、伝統的パラメータである高リスク部位と娘瘤の存在であった。

(031) Foster-Dingley [36] ⭐

📕 書誌情報

Blood Pressure Is Not Associated With Cerebral Blood Flow in Older Persons.

Jessica C Foster-Dingley, Justine E F Moonen, Anton J M de Craen, Wouter de Ruijter, Roos C van der Mast, Jeroen van der Grond

Hypertension, 2015 Nov

  • Keywords: aging, blood flow, blood pressure, cerebral small vessel diseases, magnetic resonance imaging

  • DOI: 10.1161/HYPERTENSIONAHA.115.05799

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 36
    • FWCI: 3.3542 ⭐
    • Citation Percentile: 92.61 ⭐

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💬 AI 翻訳タイトル

高齢者において血圧は脳血流と関連しない

💬 AI 要約

  • 目的：高齢者における低血圧（BP）が有害転帰と関連することは示されているが、低血圧が脳血流（CBF）低下を引き起こすかどうかについてのエビデンスは限定的であるため、その関連性を検討した。
  • 方法：高血圧治療の中止に関する試験（DANTE）に登録された203名のベースラインデータ（平均年齢81歳、降圧薬内服中かつ軽度認知障害あり）を用い、血圧、起立時の血圧変化、および疑似連続動脈スピン標識（pseudo-continuous arterial spin-labeling）MRIから算出したCBFを評価した。
  • 結果：4か月の追跡時において、収縮期血圧および拡張期血圧はいずれもCBFと関連せず（収縮期血圧：B=-0.21, P=0.50、拡張期血圧：B=-1.07, P=0.07）、平均動脈圧、脈圧、ならびに起立時の血圧変化についても同様に関連は認められなかった。
  • 結論：降圧薬を内服し軽度認知障害を有する高齢者においては、「加齢に伴う低血圧がCBF低下と関連する」という考えに反し、血圧パラメータとCBFとの関連は示されなかった；さらに、小血管関連の脳病変、認知機能低下、糖尿病などのより脆弱なサブグループにおいても同関連は認められなかった。

(032) Pahlavian [36]

📕 書誌情報

Neural Tissue Motion Impacts Cerebrospinal Fluid Dynamics at the Cervical Medullary Junction: A Patient-Specific Moving-Boundary Computational Model.

Soroush Heidari Pahlavian, Francis Loth, Mark Luciano, John Oshinski, Bryn A Martin

Ann Biomed Eng, 2015 Dec

  • Keywords: Central nervous system, Cerebrospinal fluid, Computational fluid dynamics, Moving boundary simulation

  • DOI: 10.1007/s10439-015-1355-y

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 36
    • FWCI: 1.957
    • Citation Percentile: 84.20

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💬 AI 翻訳タイトル

神経組織運動は頸髄延髄移行部における脳脊髄液（CSF）動態に影響を及ぼす：患者特異的な移動境界（moving-boundary）計算モデル

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内圧の変動に起因する拍動性血流および脳脊髄液（CSF）運動に伴う中枢神経系（CNS）組織運動が、頸髄延髄移行部（CMJ）におけるCSF動態へ与える影響を定量化することである。
  • 方法として、CMJの患者特異的な移動境界CFD（computational fluid dynamics）モデルを構築し、小脳扁桃および脊髄を心周期にわたり頭尾方向（caudocranial direction）へ移動する剛体表面として取り扱った。
  • 境界条件は、35歳の女性Chiari奇形患者に対するin vivo MR画像に基づき設定し、小脳扁桃および脊髄の運動量（それぞれ約150–300 µm）を反映させた結果、組織運動はCMJを跨ぐCSF圧力の位相差（pressure dissociation）および最大速度をそれぞれ最大120%および60%増大させた。
  • 結論として、CMJ近傍における小さなCNS組織運動であっても心周期の一部においてCSF動態を変化させ得ることが示され、MR画像と連成したCFDモデリングがCSF動態の理解に有用であることが示唆された。

(033) Ramachandran [35] ⭐

📕 書誌情報

Assessment of image-derived risk factors for natural course of unruptured cerebral aneurysms.

Manasi Ramachandran, Rohini Retarekar, Madhavan L Raghavan, Benjamin Berkowitz, Benjamin Dickerhoff, Tatiana Correa, Steve Lin, Kevin Johnson, David Hasan, Christopher Ogilvy, Robert Rosenwasser, James Torner, Einar Bogason, Christopher J Stapleton, Robert E Harbaugh

J Neurosurg, 2016 Feb

  • Keywords: CE = contrast enhanced, CTA = CT angiography, Dmax = maximum diameter, LSA = low shear area, MRA = MR angiography, NSI = nonsphericity index, PWT = peak wall tension, TOF = time of flight, aneurysm, aneurysm growth, quantified aneurysm shape, subarachnoid hemorrhage, vascular disorders

  • DOI: 10.3171/2015.2.JNS142265

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 35
    • FWCI: 3.1266 ⭐
    • Citation Percentile: 91.02 ⭐

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💬 AI 翻訳タイトル

未破裂脳動脈瘤の自然経過に対する画像由来リスク因子の評価

💬 AI 要約

  • 本前向き縦断研究の目的は、画像由来の指標が、将来的に不安定化（増大および/または破裂）する未破裂脳動脈瘤を、不安定化せず安定して経過するものと識別できるかを検証することであった。
  • 臨床観察および画像フォローアップ（主としてCT angiography）を4つの臨床施設で推奨された178名の患者（未破裂脳動脈瘤198個）を前向きに登録し、初回提示時の画像データを記録した。計算幾何学を用いて動脈瘤の大きさおよび形状を記述する多数の形態学的指標を推定し、さらに非線形有限要素法により一様な圧力負荷に起因する最大壁応力（peak wall tension）を推定した。加えて、計算流体力学（computational fluid dynamics）により血流指標を算出した。
  • 追跡期間中央値は645日であり、登録開始から4年時点でのフォローアップに基づき、動脈瘤が増大/破裂する群（不安定群）と変化しない群（安定群）を縦断的に記録した。20個（10.1%）が増大したが破裂は認められず、149個（75.3%）は安定に経過し、29個（14.6%）は追跡不能であった。
  • 安定群と不安定群のいずれをも、動脈瘤サイズ、非球面度指数（nonsphericity index）、最大壁応力、低シア（low shear stress）領域面積を含むいずれの指標も統計学的に識別できなかった。高度に選択された集団における本結果は、画像由来指標が観察および画像監視の対象として選択された患者における動脈瘤増大を予測できるという仮説を支持せず、侵襲的治療と期待的管理の分岐に動脈瘤形状が重要な決定因子であるならば、本研究の主要な制約は選択バイアスであることが示唆された。

(034) Bouillot [34] ⭐

📕 書誌情報

Computational fluid dynamics with stents: quantitative comparison with particle image velocimetry for three commercial off the shelf intracranial stents.

Pierre Bouillot, Olivier Brina, Rafik Ouared, Hasan Yilmaz, Karl-Olof Lovblad, Mohamed Farhat, Vitor Mendes Pereira

J Neurointerv Surg, 2016 Mar

💬 AI 翻訳タイトル

ステントを用いた計算流体力学（CFD）：3種類の市販（COTS）頭蓋内ステントに対する粒子画像流速測定（PIV）との定量的比較

💬 AI 要約

  • ステント留置頭蓋内動脈瘤における計算流体力学（CFD）の妥当性は、閉塞が生じやすい血行動態を信頼性高く予測するための検証が不足しており、特に速度低下と流れパターン変化を対象としている。
  • 本研究では、材料密度の異なる3種類の市販（commercial off the shelf; COTS）ステントについて、留置前後の側壁動脈瘤を対象に、高精度な多時刻ラグ（multi-time lag）PIV法を適用し、得られたレーザーシートの流れパターンおよび速度低下をCFD結果と比較した。
  • 速度低下は、ステントのない場合および高・低気孔率（porosity）のステント留置動脈瘤でPIVと良好に一致した一方で、流れパターンの変化は、ステントのない場合および高気孔率ステント留置動脈瘤で完全に一致した。
  • 一方、中間気孔率ステントではCFDとPIVの対応が不良であり、CFDは無ステントおよび高気孔率動脈瘤のPIVを完全に再現したが、低気孔率では頸部（neck）近傍の高速度と速度低下は再現できたものの動脈瘤ドーム部（dome）で停滞流の不一致が顕著で、中間気孔率では血行動態の遷移が生じるにもかかわらずCFDがPIVを再現できなかった。

(035) Bouillot [33]

📕 書誌情報

Hemodynamic transition driven by stent porosity in sidewall aneurysms.

Pierre Bouillot, Olivier Brina, Rafik Ouared, Karl-Olof Lovblad, Mohamed Farhat, Vitor Mendes Pereira

J Biomech, 2015 May 01

  • Keywords: Cerebral aneurysm, Computational fluid dynamics, Hemodynamic transition, Hemodynamics, Particle imaging velocimetry, Stent

  • DOI: 10.1016/j.jbiomech.2015.02.020

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 33
    • FWCI: 2.68
    • Citation Percentile: 89.51

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💬 AI 翻訳タイトル

ステント多孔度が側壁動脈瘤における血行動態遷移を駆動する

💬 AI 要約

  • 流量分流ステント（FDS）で治療された頭蓋内動脈瘤（IA）の治癒過程は、IA流れの修飾と、ネック上の上皮化（epithelization）過程に依存する。本研究の目的は、側壁IAモデルにおいて観察される血行動態の2つのレジームと、そのレジーム間遷移の物理的機序に関わる要因を明らかにすることである。
  • ストレートな親動脈を有する側壁IAモデルを対象として、計算流体力学（CFD）シミュレーションとmulti-time lag（MTL）粒子画像流速測定（PIV）を組み合わせ、種々の多孔度を持つステントの存在下で、動脈瘤体積内の速度場と（実験では測定困難な）せん断応力・圧力場を実験的および数値的に評価した。
  • PIVおよびCFDの双方で観察された2つの主要レジームは、せん断駆動および圧力（圧力勾配）駆動に特徴的な流れパターンを示した。特に、動脈瘤内の平均速度の波形は、IAネックにおけるせん断応力波形、または親動脈における圧力勾配波形のいずれとも一致することが示された。
  • 2つのレジーム間遷移はステント多孔度によって制御され、ステント多孔度の低下はIAネックを介した圧力差（圧力差）とせん断応力のそれぞれの増加（減少）に対応した。さらに、PIVとCFDの一致は移行レジームおよび微小な運動渦（low motion eddies）を除き良好であり、これはPIVとCFDの実行条件のわずかな不一致によると考えられた。

(036) Chung [32]

📕 書誌情報

Hemodynamic analysis of fast and slow aneurysm occlusions by flow diversion in rabbits.

Bongjae Chung, Fernando Mut, Ramanathan Kadirvel, Ravi Lingineni, David F Kallmes, Juan R Cebral

J Neurointerv Surg, 2015 Dec

💬 AI 翻訳タイトル

フローダイバーション（flow diversion）によるラビット（ウサギ）脳動脈瘤の急速および緩徐な閉塞の血行動態解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、フローダイバーション治療後に急速に閉塞する動脈瘤と、遅れて閉塞する動脈瘤の間にみられる血行動態の差異を、ラビット（ウサギ）モデルで評価することを目的とした。
  • エラスターゼ誘発動脈瘤36例をフローダイバーションデバイスで治療し、治療直前の術前血管造影と、犠牲剖検時点（1, 2, 4, 8週）での血管造影により閉塞を評価した。さらに、閉塞時間に基づき、4週以内に完全またはほぼ完全に閉塞したものを急速閉塞群、8週時点でも不完全閉塞が残存したものを緩徐閉塞群に分類し、各群の治療直後の流れ場を被験者固有の計算流体力学（computational fluid dynamics; CFD）により定量して統計的に比較した。
  • 急速閉塞群（9例）は緩徐閉塞群（6例）に比べて平均的に動脈瘤サイズが有意に小さく（fast=0.9 cm, slow=1.393 cm, p=0.024）、瘤口（ostia）の面積も小さかった（fast=0.144 cm², slow=0.365 cm², p=0.015）。加えて、治療直後の平均流入率（fast=0.047 mL/s, slow=0.155 mL/s, p=0.0239）、運動エネルギー（fast=0.519 erg, slow=1.283 erg, p=0.0468）、および速度（fast=0.221 cm/s, slow=0.506 cm/s, p=0.0582）は低かったが、後者2指標では有意性がやや限定的であった。
  • 以上より、フローダイバーション治療後の脳動脈瘤における血行動態条件は、その後の動脈瘤閉塞時間と関連しており、特に流入率、運動エネルギー、速度が低いことがより速い閉塞を促進する可能性が示唆された。これらの結果は、臨床シリーズに基づく先行研究と整合していた。

(037) Lally [32]

📕 書誌情報

In vitro experiments of cerebral blood flow during aspiration thrombectomy: potential effects on cerebral perfusion pressure and collateral flow.

Frank Lally, Mitra Soorani, Timothy Woo, Sanjeev Nayak, Changez Jadun, Ying Yang, John McCrudden, Shailesh Naire, Iris Grunwald, Christine Roffe

J Neurointerv Surg, 2016 Sep

💬 AI 翻訳タイトル

血栓回収（アスピレーション血栓除去）中の脳血流に関するin vitro実験：脳灌流圧および側副血行への潜在的影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、血栓回収（stent retrieverデバイスを用いた機械的血栓除去）における吸引条件の違いが、アスピレーション血栓除去中の灌流液流量に及ぼす影響を検討することである。
  • 方法として、開通血管および血栓により閉塞した血管内におけるアスピレーションデバイスを対象にCFDモデルを構築し、流体ソルバにより流動特性をシミュレーションした。次に、開通および血栓閉塞モデル血管を用いた物理的粒子流動モデルで流れの方向を可視化し、血栓の近位側1–10 mmにアスピレーションカテーテルを配置した条件で流量を測定し、その様子をビデオ記録した。
  • 計算モデルは、開通系では灌流液がカテーテル先端より上流から吸引され、閉塞系では灌流液がデバイス先端より近位側から吸引される一方で、先端の遠位側における閉塞への牽引（traction）は生じないことを予測した。in vitro実験はこれらの予測を支持し、閉塞血管ではカテーテル先端が血栓と直接接触している場合を除き、吸引は血栓に影響を与えなかった。
  • 以上より、アスピレーションはカテーテル先端が血栓と直接接触している場合にのみ有効であり、直接接触していない場合には、吸引される灌流液は閉塞より近位側の血管から生じることが示された。これはin vivoにおいて側副血行（collateral flow）へ影響を及ぼし得る。

(038) Alatas [32]

📕 書誌情報

Neuron-Specific Enolase, S100 Calcium-Binding Protein B, and Heat Shock Protein 70 Levels in Patients With Intracranial Hemorrhage.

Ömer Doğan Alatas, Mehtap Gürger, Metin Ateşçelik, Mustafa Yildiz, Caner Feyzi Demir, Evren Ekingen, Mehmet Kalayci, Nevin Ilhan, Ethem Acar

Medicine (Baltimore), 2015 Nov

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内出血患者におけるニューロン特異的エノラーゼ、S100カルシウム結合タンパク質B、および熱ショックタンパク質70のレベル

💬 AI 要約

  • 本研究は、ニューロン特異的エノラーゼ（NSE）、S100カルシウム結合タンパク質B（S100B）、および熱ショックタンパク質70（HSP 70）の血中レベルを評価し、入院死亡、グラスゴー昏睡尺度（GCS）、国立衛生研究所脳卒中スケール（NIHSS）との関連性を明らかにすることを目的とした。
  • 救急外来を受診した18歳超の非外傷性頭蓋内出血（ICH）患者35名を対象とし、健常対照32名を組み入れた。血液検体は発症日（day 0）および5日目（day 5）に採取した。
  • S100BおよびHSP 70のレベルは、day 0およびday 5のいずれにおいても患者群で対照群より有意に高かった。NSEはday 0では患者群が対照群より高値であったが、day 5では有意差は認められなかった。さらに、S100BはGCSと負の相関、NIHSSおよび出血量と正の相関を示した一方、NSEやHSP 70については相関の一部で統計学的有意性が得られなかった。
  • 死亡群では生存群と比較してS100BおよびHSP 70が有意に高値であり、死亡予測のためのROC曲線下面積はS100B、NSE、HSP 70でそれぞれ0.635、0.477、0.770であった。NSE、S100B、HSP 70はICHにおいて簡便で低コストかつ客観的な指標として利用でき、GCSやNIHSSのような臨床スコアに基づくスクリーニング評価を補助し得ることが示された。

(039) Cattaneo [31]

📕 書誌情報

Combined Selective Cerebral Hypothermia and Mechanical Artery Recanalization in Acute Ischemic Stroke: In Vitro Study of Cooling Performance.

G Cattaneo, M Schumacher, J Wolfertz, T Jost, S Meckel

AJNR Am J Neuroradiol, 2015 Nov

💬 AI 翻訳タイトル

急性虚血性脳卒中における選択的脳低体温療法と機械的動脈再開通の併用：冷却性能のin vitro研究

💬 AI 要約

  • 虚血性脳卒中患者に対する神経保護的治療として、治療的低体温療法は有望である。選択的な頸動脈内（intracarotid）冷却は、急速かつ早期の脳低体温の開始、全身性の影響低減、さらに血管内の機械的血栓回収（mechanical thrombectomy）との併用を可能にし得るが、その冷却性能の最適化が課題である。
  • 本研究では、バルーン冷却カテーテルシステムを設計し、冷却性能を最適化することを目的としてin vitroで検討した。血液冷却の計算流体力学（CFD）解析を行い、総頸動脈（common carotid artery）内腔内で3種類のカテーテル設計（1-, 2-, および4バルーンアレイ）を比較した。さらに、これらの結果に基づき最初の試作カテーテルを製作し、総頸動脈内腔を模擬した人工in vitro循環系において、流量条件を変えながら（流入温度：37°C）熱交換性能を評価した。
  • CFD解析では、4バルーンアレイのカテーテルが最も高い冷却速度（-1.6°C）を示し、熱境界層の乱れ（disruption of the thermal boundary layers）による影響が示唆された。in vitro試験では、流量400 mL/min（正常な総頸動脈流量）および250 mL/min（遠位MCA閉塞に伴う総頸動脈流量の低下）において、冷却バルーンに沿った血液代替物の温度低下はそれぞれ-1.6°Cおよび-2.2°Cであった。
  • 新規カテーテルシステムによる頸動脈内血液冷却の実現可能性がin vitroで示された。シリアルな4バルーンアレイは、軽度の治療的低体温（mild therapeutic hypothermia）の目標温度に近い冷却能力（cooling capacity）を達成することが可能であった。併用治療としての選択的治療的低体温療法と機械的血栓回収の治療有効性を明らかにするためには、血管大型閉塞と再開通を伴う一過性虚血モデルを用いたさらなるin vivo研究が必要である。

(040) Karmonik [30]

📕 書誌情報

Quantitative comparison of hemodynamic parameters from steady and transient CFD simulations in cerebral aneurysms with focus on the aneurysm ostium.

C Karmonik, O Diaz, R Klucznik, R G Grossman, Y J Zhang, G Britz, N Lv, Q Huang

J Neurointerv Surg, 2015 May

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤における嚢口（ostium）に着目した、定常および非定常CFDシミュレーション間の血行動態指標の定量的比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、単一流入条件を有する脳動脈瘤において、定常（steady-state）および非定常（transient）計算流体力学（CFD）シミュレーションで得られる血行動態を定量的に比較し、とくに動脈瘤嚢口に焦点を当てることである。
  • 方法として、10例の脳動脈瘤に対し非定常CFDおよび定常CFDを実施し、圧力、ヘリシティ、渦度、ならびに速度について、近位・遠位の親血管部、嚢口平面、および動脈瘤内における分布と平均値を質的に比較した後、両者の間のスケーリング係数を算定した。
  • さらに、嚢口における流入・流出面積の相対的な比較と、平均流入・流出速度の比較を行い、加えて破裂リスク評価のために近年導入された指標である圧力損失係数（PLC）についても両種類のシミュレーション値を比較した。
  • その結果、血行動態指標の分布形状は類似していたが、非定常シミュレーションでは定常シミュレーションより低値であった；また症例および解剖学的位置に平均したスケーリング係数は、圧力0.485±0.01、ヘリシティ0.33±0.02、渦度0.58±0.06、速度0.56±0.04であった。嚢口における流入/流出面積比は良好に一致し（Pearson相関係数>0.97、p<0.001）、PLCに関しても一次回帰で整合（傾き0.73±0.14、R(2)=0.75）が得られたため、定常シミュレーションは嚢口での流入・流出の可視化および定量化において非定常シミュレーションの迅速な代替となり得るほか、フローディバイダー治療計画や破裂の潜在的指標であるPLCの定量化に有用である可能性が示された。

(041) Zdanski [29]

📕 書誌情報

Quantitative assessment of the upper airway in infants and children with subglottic stenosis.

Carlton Zdanski, Stephanie Davis, Yi Hong, Di Miao, Cory Quammen, Sorin Mitran, Brad Davis, Marc Niethammer, Julia Kimbell, Elizabeth Pitkin, Jason Fine, Lynn Fordham, Bradley Vaughn, Richard Superfine

Laryngoscope, 2016 May

💬 AI 翻訳タイトル

声門下狭窄症の乳幼児および小児における上気道の定量的評価

💬 AI 要約

  • 本研究は、声門下狭窄症（subglottic stenosis: SGS）を有する小児に対して、医用画像に基づく幾何学的定量指標および計算流体力学（computational fluid dynamic: CFD）モデルが診断と治療計画のための有効なツールとなり得るかを検証することを目的とした。
  • 後ろ向きの診療録および画像レビューを実施し、SGS児のCT（n=17）を幾何学的手法とCFD手法により解析した；さらにポリソムノグラム（n=15）も解析対象とした。放射線学的データは年齢・体重で正規化し、放射線学的に正常な気道から作成したアトラスと比較した。統計解析ではBonferroni補正を用いた2標本t検定およびROC解析（area under the curve analysis）を用いた。
  • 幾何学的指標5項目、CFD指標7項目、ポリソムノグラム指標5項目を評価した結果、手術介入の要否を判別する上で有意であったのは、声門下気道／中部気管の比、声門下気道の相対的縮小率の2つの幾何学的指標と、声門下気道の水力学的直径の相対的縮小率に関する1つのCFD指標であった。これらの値について最適カットオフを設定した一方、ポリソムノグラフィでは、呼吸努力関連覚醒（respiratory effort-related arousals index）が手術介入の判別に有意となったのはBonferroni補正前に限られた。
  • 幾何学的およびCFDの変数は、SGS児に対して手術介入が行われるか否かの判別に対して感度を示し、小児気道に対する離散的な定量評価を行うことで、外科的治療と非外科的治療の可能な客観的閾値に関する予備データが得られた。本研究は小規模かつ単施設・後ろ向きであることが限界であり、これらの知見の妥当性確認および治療閾値の最適化に向けた追加研究が必要である。

(042) Hua [29]

📕 書誌情報

Influence of Parent Artery Segmentation and Boundary Conditions on Hemodynamic Characteristics of Intracranial Aneurysms.

Yufeng Hua, Je Hoon Oh, Yong Bae Kim

Yonsei Med J, 2015 Sep

  • Keywords: Intracranial aneurysms, boundary conditions, computational fluid dynamics, hemodynamic factors, parent artery segmentation

  • DOI: 10.3349/ymj.2015.56.5.1328

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 29
    • FWCI: 1.1166
    • Citation Percentile: 77.76

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  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤における血行動態特性に対する親動脈のセグメンテーションと境界条件の影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、計算流体力学（CFD）解析において頭蓋内動脈瘤の評価対象となる血行動態因子に対し、上流および下流の親動脈セグメンテーションと血行動態境界条件（BCs）が与える影響を明らかにすることである。
  • 患者固有の3次元動脈瘤モデルに対して、種々の組合せの流入および流出BCsを適用し、計算解析を実施した。
  • 速度パターン、ストリームライン、壁面せん断応力、収縮期時点における振動性せん断指数（oscillatory shear index）といった血行動態因子を可視化し、各条件間で比較した結果、血行動態因子は流入BCsの影響を有意に受け、流出BCsの影響は小さいことが示された。
  • また、流入長が比較的短い場合には流入BCsの違いにより血行動態因子が変化し、さらに算出される血行動態因子は流入長にも依存する一方、流入長が十分に長い場合（L>20D、Dは流入部直径）には流入BCsおよび流入長にかかわらず血行動態因子が概ね同様となり、流入BCsの違いに起因する誤差は無視できるレベルであった；流出長の影響も流入長と同様の傾向を示した。総じて、模擬した血行動態因子は流入BCsおよび上流親動脈のセグメンテーションに対して高い感度を示し、本研究は動脈瘤CFDシミュレーションから血行動態因子をより正確に推定するためのモデル構築とBC設定に関する知見を提供する。

(043) Huang [28]

📕 書誌情報

Simulation of one-dimensional blood flow in networks of human vessels using a novel TVD scheme.

P G Huang, L O Muller

Int J Numer Method Biomed Eng, 2015 May

💬 AI 翻訳タイトル

ヒト血管ネットワークにおける新規TVDスキームを用いた1次元血流のシミュレーション

💬 AI 要約

  • 本研究は、ヒト循環系の1次元（1D）血流を解くための、total variation diminishing（TVD）スキームの拡張手法を提案することを目的とする。
  • 提案手法は、既存の衝撃捕捉型TVDスキームに対してごく少数の改変を行うのみで実装可能であり、数学的に単純な拡張として構成される。
  • 血管の機械的性質が変化し、かつ不連続となる問題を含む幅広い検証例およびヒト血管ネットワーク全体の完全シミュレーションに適用した結果、良好な解が得られた。
  • さらに、1Dネットワークシミュレーションでは既報の計算結果と整合することが示され、加えて大脳動脈系におけるウィリス動脈輪（circle of Willis）異常が血流パターンに与える影響を調べるin vivo実験との比較においても、本手法が有利であることが実証された。

(044) Galarza [27]

📕 書誌情報

New designs of ventricular catheters for hydrocephalus by 3-D computational fluid dynamics.

Marcelo Galarza, Ángel Giménez, Olga Pellicer, José Valero, José M Amigó

Childs Nerv Syst, 2015 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

水頭症に対する脳室カテーテルの3次元（3-D）計算流体力学（CFD）による新規設計

💬 AI 要約

  • 本研究は、Linらによる脳室カテーテル（ventricular catheters; VCs）の2次元流れのCFD解析に基づき、実臨床で用いられているカテーテルで見られた流れ特性の3次元的理解を踏まえて、排液（脳脊髄液; CSF）の流入がより均一となるような新規VC設計を提案することを目的とした。
  • 方法として、前報で解析した市販VCの3次元流動パターンを踏まえ、CSF排出が主としてカテーテル近位側の最も近位に位置する孔から生じるという知見に基づき、同一化した流量特性を目標とする5種類のVCプロトタイプを設計し、3次元自動化モデルを用いたCFDによりそれらを評価した。
  • 結果として、排液孔数および孔/セグメント比（ratio hole/segment）を変化させることで5種類のプロトタイプの流動特性が改善され、モデル1〜3では遠位から近位へ向かって流量が減少する傾向、モデル4では逆に遠位から近位へ向かって流量が増加する傾向、モデル5ではセグメントにわたって流量が一定となる特性が得られた。
  • 結論として、カテーテル軸に沿った孔径、孔数、および孔/セグメント比を変化させる設計により、カテーテル長全体へより均一に流体が流入することが可能となり、その結果、カテーテル閉塞（occlusion）に至る可能性を低減できる可能性が示された。

(045) Tsang [26]

📕 書誌情報

Blood flow in intracranial aneurysms treated with Pipeline embolization devices: computational simulation and verification with Doppler ultrasonography on phantom models.

Anderson Chun On Tsang, Simon Sui Man Lai, Wai Choi Chung, Abraham Yik Sau Tang, Gilberto Ka Kit Leung, Alexander Kai Kei Poon, Alfred Cheuk Hang Yu, Kwok Wing Chow

Ultrasonography, 2015 Apr

  • Keywords: Endovascular procedures, Flow diverter, Intracranial aneurysm, Printing, three-dimensional, Ultrasonography

  • DOI: 10.14366/usg.14063

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 26
    • FWCI: 2.68
    • Citation Percentile: 89.36

  • PubMed

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  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

Pipeline塞栓デバイスによる治療を受けた頭蓋内動脈瘤の血流：計算流体力学（CFD）シミュレーションと側方超音波ドプラによるファントムモデルでの検証

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内分岐部および側壁動脈瘤の患者固有モデルにおけるフローダイバータ（flow-diverter）治療のCFD（computational fluid dynamics）シミュレーションを、ドプラ超音波（Doppler ultrasonography）計測により検証することである。
  • CT angiography（computed tomography angiography）からステレオリソグラフィ（stereolithography）によって三次元印刷し、患者固有の分岐部動脈瘤および側壁動脈瘤の計算モデルと物理モデルを構築した。
  • フローダイバータ治療前後の血行動態パラメータをパルス波およびカラードプラ超音波で計測し、これをCFDシミュレーションと比較したところ、いずれの動脈瘤においても治療後に血流が顕著に低下することがCFDで示された。
  • 平均体積流量は分岐部動脈瘤で90%減少、側壁動脈瘤で85%減少し、速度コンタプロットの治療前後のパターンはカラードプラ超音波で得られた分布と良好に一致したため、フローダイバーティングステントによる動脈瘤内の流量低下のCFD推定は患者固有ファントムモデルでドプラ超音波により検証された。

(046) Hetts [26]

📕 書誌情報

Progressive versus Nonprogressive Intracranial Dural Arteriovenous Fistulas: Characteristics and Outcomes.

S W Hetts, T Tsai, D L Cooke, M R Amans, F Settecase, P Moftakhar, C F Dowd, R T Higashida, M T Lawton, V V Halbach

AJNR Am J Neuroradiol, 2015 Oct

💬 AI 翻訳タイトル

進行性と非進行性の頭蓋内硬膜動静脈瘻：特徴と転帰

💬 AI 要約

  • 一部の頭蓋内硬膜動静脈瘻は時間とともに進行するため、本研究は進行を予測する特徴を同定し、進行性硬膜動静脈瘻患者の転帰を明確化することを目的とした。
  • 単施設において頭蓋内硬膜動静脈瘻と評価された患者を対象に、後ろ向きの画像および臨床記録レビューを実施した。
  • 579例中545例は単発瘻であり、34例（5.9%）は拡大、de novo、多発、または再発を認めた；そのうち19例は時間経過に伴う進行性（de novo瘻または拡大）群、15例は多発または再発であるが非進行性群であった。進行性疾患では、静脈洞の拡張（41% vs 7%, P = .045）や仮性（pseudophlebitic）皮質静脈パターン（P = .048）など、慢性的に頭蓋内静脈圧が高いことに関連する血管構築学的所見が、非進行群よりも多かった。
  • 進行群は非進行群よりも治療回数が多かった（中央値5 vs 3, P = .0068）が、群全体としては臨床転帰が不良とは示されなかった（中央値mRS 1 vs 1, P = .39）。一方で、広範な血管内治療・外科治療・放射線治療にもかかわらず、若年の3例が瘻の進行に関連する頭蓋内静脈高血圧および頭蓋内出血で死亡したことから、初診時の若年年齢および静脈高血圧に関連する血管構築学的所見が、これらの患者を前向きに同定する手がかりとなり得る。

(047) Xu [26]

📕 書誌情報

Combined Effects of Flow Diverting Strategies and Parent Artery Curvature on Aneurysmal Hemodynamics: A CFD Study.

Jinyu Xu, Zhichen Wu, Ying Yu, Nan Lv, Shengzhang Wang, Christof Karmonik, Jian-Min Liu, Qinghai Huang

PLoS One, 2015

💬 AI 翻訳タイトル

流量分流デバイス（FD）戦略と親動脈の湾曲が動脈瘤内血行動態に及ぼす複合的影響：CFD研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、流量分流デバイス（flow diverter; FD）に関する複数の治療戦略と、親動脈湾曲の変化を組み合わせたときに、動脈瘤内血行動態がどのように変化するかを解析することである。
  • 親動脈湾曲が異なる4種類の理想化頭蓋内動脈瘤モデルを構築し、FDの適用前後について、5種類のFD戦略（単一FD、単一FD＋コイル充填密度5%および10%、2つのFDの重なり率25%および50%）を対象に計算流体力学（CFD）シミュレーションを実施した。
  • その結果、いずれのFD戦略においても相対停滞時間（relative residence time; RRT）が増大し、正規化平均壁面せん断応力（WSS）、流入体積流量、流入速度が種々の程度で低下したが、とりわけ重なり率50%のFDがRRTおよび流入体積流量に対して最も大きな血行動態変化を誘発した。
  • また、平均圧は治療後にわずかにしか低下せず、親動脈湾曲が増大するにつれて平均圧、流入体積流量、流入速度は増加し、RRTは減少したことから、血行動態の変化は親動脈湾曲の影響を強く受け、全戦略の中では重なり型FDが最も好ましい血行動態変化を示したため、特定の動脈瘤に合わせて最適化した個別化FD戦略の必要性が示唆された。

(048) Larrabide [25]

📕 書誌情報

Change in aneurysmal flow pulsatility after flow diverter treatment.

Ignacio Larrabide, Arjan J Geers, Hernán G Morales, Philippe Bijlenga, Daniel A Rüfenacht

Comput Med Imaging Graph, 2016 Jun

💬 AI 翻訳タイトル

フローダイバータ治療後の動脈瘤内流れ拍動性の変化

💬 AI 要約

  • 流量分散器（flow diverter: FD）による頭蓋内動脈瘤の治療は有望な代替法として注目されているが、これまでFDが心周期に沿って引き起こす流量低下の変動性を解析した研究はなかったため、本研究はFD治療後の動脈瘤内流れの拍動性の変化を明らかにすることを目的とした。
  • 形態学的理由によりFD治療候補となった内頸動脈上の嚢状動脈瘤14例について、FDを用いた仮想的治療モデルを作成し、治療前後の血流をCFD（computational fluid dynamics）手法により心周期全体でシミュレーションした。
  • 心周期の各時間ステップで一般的な血行動態指標を記録し、未治療モデルと治療モデルの差を評価したところ、速度の拍動性を表す拍動性指数（pulsatility index: PI）がFD治療後に有意に増加した（36.0%；範囲：14.6–88.3%）。
  • また、ピーク収縮期速度の低下は時間平均速度の低下よりも有意に小さく（収縮期：30.5%；範囲：19.6–51.0% vs 時間平均：43.0%；範囲：29.1–69.8%）、動脈瘤内圧には変化は認められなかったことから、FDによる流量低下は心周期の間で大きく変動し、動脈瘤内の流れ拍動性を治療後に有意に増大させることが示された。

(049) Russin [25]

📕 書誌情報

Computational Fluid Dynamics to Evaluate the Management of a Giant Internal Carotid Artery Aneurysm.

Jonathan Russin, Haithem Babiker, Justin Ryan, Leonardo Rangel-Castilla, David Frakes, Peter Nakaji

World Neurosurg, 2015 Jun

  • Keywords: Cerebrovascular, Computational fluid dynamics, Extracranial/intracranial bypass, Flow modeling, Giant cerebral aneurysm, Wall shear stress

  • DOI: 10.1016/j.wneu.2014.12.038

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 25
    • FWCI: 1.503
    • Citation Percentile: 81.25

  • PubMed

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  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

巨大内頸動脈瘤のマネジメント評価のための計算流体力学

💬 AI 要約

  • 巨大頭蓋内動脈瘤は稀な病変であり、治療に固有かつ複雑な課題をもたらすが、その血行動態に基づく評価の枠組みは十分ではない。本研究の目的は、巨大内頸動脈瘤における複雑な臨床経過の間に生じる血行動態変化を、計算流体力学（CFD）により遡及的に検討することである。
  • 治療前後の画像データをまずセグメンテーションし、計算用の動脈瘤モデルを作成した。その後、CFDを用いてモデル内の血流を数値シミュレーションし、得られた流れおよび壁面せん断応力（WSS）プロファイルを解析した。
  • シミュレーションでは、両方の独立した治療介入後に、動脈瘤遠位部においてWSSの大きさが増大し、かつ流れの衝突（インピンジメント）領域がより局在化することが観察された。さらに、これらの遠位部壁における急性の血行動態変化は2回目の介入後が最も大きく、当該領域での破裂に先行していた可能性が示された。
  • 巨大頭蓋内動脈瘤のマネジメントにCFDを適用した結果、治療後における流れおよびWSSプロファイルの予期しない変化が明らかとなった。シミュレーション結果は、観察された臨床経過を説明し得る実行可能な機序を提供し、頭蓋内動脈瘤に対する外科的および血管内治療の意思決定において術前CFDが有用となる可能性を示すものである。

(050) Puffer [25]

📕 書誌情報

Gene expression comparison of flow diversion and coiling in an experimental aneurysm model.

Cole Puffer, Daying Dai, Yong-Hong Ding, Juan Cebral, David Kallmes, Ramanathan Kadirvel

J Neurointerv Surg, 2015 Dec

💬 AI 翻訳タイトル

実験的動脈瘤モデルにおけるフローダイバータおよびコイル塞栓の遺伝子発現比較

💬 AI 要約

  • フローダイバータ治療後の自然破裂を含む治癒および合併症のメカニズムはいまだ不明であるため、本研究ではマイクロコイル治療とフローダイバータ治療の間で、動脈瘤治癒に関与する主要分子群の遺伝子発現を比較することを目的とした。
  • ウサギに嚢状動脈瘤を作製し、動脈瘤をコイル（n=6）またはフローダイバータ（n=6）で治療した後、治療から4週で動脈瘤を摘出して遺伝子発現およびザイモグラフィ（zymography）解析に用いた。
  • 追跡時にコイル塞栓動脈瘤はいずれも完全閉塞であったのに対し、フローダイバータ治療群では2例が閉塞し、残り4例は不完全閉塞であった; フローダイバータ群ではコイル群に比べて、タンパク分解酵素（マトリックスメタロプロテアーゼ2および9）、細胞マーカー（内皮型一酸化窒素合成酵素および平滑筋アクチン）、および細胞外マトリックス構造タンパク（コラーゲンおよびフィブロネクチン）の発現が低下していた。
  • さらに、炎症関連遺伝子（腫瘍壊死因子αおよび単球走化性タンパク質1）はコイル塞栓動脈瘤に比べフローダイバータ治療動脈瘤で上方制御されており、特に活性マトリックスメタロプロテアーゼ9の酵素活性がフローダイバータ治療群で高かった; 本結果は、動脈瘤治療後の破裂リスクおよび治癒過程の理解を深め、破裂リスク低減と治癒促進を目的とする治療法開発に資する可能性がある。

(051) Kim [24]

📕 書誌情報

Morphology and related hemodynamics of the internal carotid arteries of moyamoya patients.

Tackeun Kim, Jae Seung Bang, O-Ki Kwon, Gyojun Hwang, Jeong Eun Kim, Hyun-Seung Kang, Won Sang Cho, Jong Un Moon, Chang Wan Oh

Acta Neurochir (Wien), 2015 May

💬 AI 翻訳タイトル

モヤモヤ病患者における内頸動脈の形態と関連する血行動態

💬 AI 要約

  • 目的：モヤモヤ病における頭蓋内−頭蓋外の内頸動脈について、形態学的研究は報告がないため、本研究ではモヤモヤ病に伴う内頸動脈の形態学的差異を明らかにし、その差異が生じる流体力学（血行動態）に与える寄与を検討することを目的とした。
  • 方法：症例対照研究として、モヤモヤ病患者および正常対照をそれぞれ群分けし、磁気共鳴血管撮影（MRA）により三次元レンダリングを行って内頸動脈の血管蛇行（tortuosity）を定量化した。
  • 結果：頸動脈管からシフォンまでの実測距離は、モヤモヤ群で有意に短かった（p = 0.0170）。また、モヤモヤ患者では、岩様部および海綿静脈洞内（intra-cavernous segment）における曲率角が低い例で血管蛇行が有意に低下していた（p = 0.0012）。頸動脈管レベルにおいては、より狭小な内頸動脈を介して流れる血流量がモヤモヤ群で少なく（p < 0.0001）、一方で血流速度の有意差は認められなかった（p = 0.2332）。さらに、計算流体力学（CFD）により、内頸動脈分岐部では血流が速く、壁面せん断応力が高いことが確認された。
  • 結論：モヤモヤ病患者の頭蓋内−頭蓋外内頸動脈には、顕著な形態学的相違が存在することが示された。これらの形態学的差異は、内頸動脈分岐部周辺の血行動態に影響を及ぼし得ることが示唆された。

(052) Chang [22]

📕 書誌情報

Emerging techniques for evaluation of the hemodynamics of intracranial vascular pathology.

Warren Chang, Melissa Huang, Aichi Chien

Neuroradiol J, 2015 Feb

  • Keywords: aneurysms, arteriovenous malformations, computational fluid dynamics, flow, hemodynamics, intracranial hemorrhage, magnetic resonance angiography, stenoses, stroke

  • DOI: 10.15274/NRJ-2014-10115

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 22
    • FWCI: 1.928
    • Citation Percentile: 85.59

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内血管病変の血行動態評価における新興技術

💬 AI 要約

  • 目的：画像診断モダリティの進歩により非侵襲的手法を用いた頭蓋内血行動態の評価が向上したことを踏まえ、本総説では新たな画像技術と既存技術の臨床応用を整理し、頭蓋内狭窄、動脈瘤、ならびに動静脈奇形に関する血行動態解析の病態生理と今後の方向性を明らかにすること、さらに血行動態解析が臨床転帰の予測やリスク層別化に有する可能性を検討することを目的とする。
  • 方法：新規および現行の画像モダリティについて、血流評価を目的とした技術的特徴と臨床的適用例を概説し、血行動態解析の位置づけを論じるレビュー形式で考察を行った。
  • 結果：疑似連続的動脈スピンラベリング（pseudo-continuous arterial spin labeling）、加速型磁気共鳴血管撮影（MRA）技術、4Dデジタルサブトラクション血管撮影、ならびに位相コントラストMRAなど臨床で利用可能な手法の改良といった新技術の登場により、血管イメージングの状況が変化し得ることが示された。
  • 結論：これらの新興技術は頭蓋内血管病変に対する血行動態評価の選択肢を拡張し、将来的に臨床的ガイドラインを修正しうるとともに、血行動態解析の予後予測能およびリスク層別化への貢献が期待される。

(053) Rayz [22]

📕 書誌情報

Computational modeling of flow-altering surgeries in basilar aneurysms.

V L Rayz, A Abla, L Boussel, J R Leach, G Acevedo-Bolton, D Saloner, M T Lawton

Ann Biomed Eng, 2015 May

💬 AI 翻訳タイトル

バジラ―動脈瘤における流れを変化させる手術の計算モデリング

💬 AI 要約

  • バジラ―動脈の病的血行動態に対して流れを変化させる介入法が検討される場合、各選択肢により生じる血流場を示すバーチャルモデルが臨床意思決定に資する可能性があることから、本研究はその有用性を評価することを目的とした。
  • MR血管撮影（MRA）および血流計測（velocimetry）データに基づいて患者固有の形状を構築し、画像ベースのCFDにより4例のバジラ―動脈瘤における流れをシミュレーションしたのち、介入前条件に対する計算結果を術前の心位相差MRI（4D Flow MRI）によるin vivo計測と比較した。
  • その後、各患者で想定される手技に従ってモデルを変更し、術後の流れ場を評価するとともにバーチャル造影剤輸送を用いて瘤内血栓沈着の可能性を推定する数値シミュレーションを実施し、可能な場合には術後画像データにより計算予測を検証した。
  • 分岐する穿通枝（重要な橋小脳穿通動脈）が関与する2例ではこれらの血管をCFDモデルに組み込み、造影剤輸送を通じて穿通枝を介する流れに対する手技の影響を評価したところ、計算結果はMR画像データと良好に一致し、さらにCFDにより瘤内への流入を減少させつつバジラ―動脈幹の流れを温存し得る術式の選択に寄与し得ること、加えて処置前に合併症の可能性と病的瘤血流の改善における成功可能性を示し得ることを本研究は明らかにした。

(054) Sui [22]

📕 書誌情報

Hemodynamic parameters distribution of upstream, stenosis center, and downstream sides of plaques in carotid artery with different stenosis: a MRI and CFD study.

Binbin Sui, Peiyi Gao, Yan Lin, Lina Jing, Shengjun Sun, Haiqiang Qin

Acta Radiol, 2015 Mar

  • Keywords: Carotid artery, atherosclerotic plaques, computational fluid dynamics, hemodynamic, magnetic resonance imaging

  • DOI: 10.1177/0284185114526713

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 22
    • FWCI: 1.4544
    • Citation Percentile: 82.31

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

狭窄度の異なる頸動脈プラークにおけるプラーク近傍の上流側・狭窄中心側・下流側の血行動態指標分布：MRIおよびCFD研究

💬 AI 要約

  • 頸動脈狭窄部位のプラークにおいて、組織病理学的研究により上流側と下流側でプラーク構成成分や表面状態が有意に異なることが示されており、プラーク近傍の血流状態は上流側・狭窄中心側・下流側で異なることが推定されるため、本研究は狭窄度の異なる頸動脈における動脈硬化性プラーク近傍の異なる位置での血行動態パラメータ分布を検討することを目的とした。
  • 11名の患者を対象に、CE-MRAを実施して頸動脈の3次元表面データを取得し、狭窄度を算出したのち、計算流体力学（CFD）によりプラーク近傍の壁面せん断応力（WSS）、圧力、速度を求めた。
  • 局所的な血行動態パラメータを、異なる狭窄度群間およびプラークの上流側・狭窄中心側・下流側間で解析・比較し、速度、WSS、圧力の相対比を各位置で算出して比較した。
  • 解析対象14本の頸動脈（軽度4例・中等度6例・重度4例）では、3つの狭窄度群間で圧力の最大値（P = 0.025）、平均値（P = 0.020）、最小値（P = 0.026）に有意差が認められ、また位置間ではVmin（P < 0.001）およびWSSmin（P < 0.001）に有意差が認められた。さらに、軽度群と中等度/重度群の間でWSSmaxおよびWSSmeanの上流対下流比に有意差（それぞれP = 0.034、P = 0.042）が示され、圧力についても上流対狭窄中心比および狭窄中心対下流比で有意差が確認された。速度・WSS・圧力およびこれら指標の相対比には、頸動脈におけるプラーク周囲で一定の分布傾向が存在することが示唆された。

(055) Lauric [22]

📕 書誌情報

Benefit of cone-beam CT angiography in visualizing aneurysm shape and identification of exact rupture site.

Alexandra Lauric, Robert S Heller, Sarah Schimansky, Adel M Malek

J Neuroimaging, 2015

  • Keywords: Intracranial aneurysm, computational fluid dynamics, cone-beam computed tomography, rupture site, subarachnoid hemorrhage, wall shear stress

  • DOI: 10.1111/jon.12120

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 22
    • FWCI: 0.8568
    • Citation Percentile: 73.28

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤の形状描出および正確な破裂部位の同定におけるコーンビームCT血管撮影の有用性

💬 AI 要約

  • 目的：頭蓋内血管イメージングにおいて高解像度コーンビームCT（CBCT）血管撮影の有用性が広がっている一方、脳動脈瘤画像ではデジタルサブトラクション血管撮影（DSA）および3次元回転血管撮影（3D-RA）が依然として標準的な撮像法であることを踏まえ、本症例報告はCBCTの高い空間分解能が脳動脈瘤の評価に与える寄与を示すことを目的とした。
  • 方法：くも膜下出血で来院した54歳男性で、従来型血管造影により破裂した前交通動脈瘤を確認したうえで、異なる撮像法で得られた造影描出の差に基づく、2-および3次元血管撮影（2D/3D-angiographic）モデルとCBCTモデルの動脈瘤形状の比較を行った。
  • 結果：撮像法による造影充填のばらつきのため、2-・3次元血管撮影モデルとCBCTモデルの間で動脈瘤形状に明瞭な差が認められた。また、CBCTの高解像度により、動脈瘤の頂部上の破裂部位が、3D-RAやDSAでは観察されない、離散的で不整かつ細長いblebとして明確に同定された。
  • 結論：高解像度CBCTは、より従来的な2D-DSAおよび3D-RAよりも標的動脈瘤の形状を詳細に描出し、その結果としてコンピューテーショナル・フルイド・ダイナミクス（CFD）シミュレーションをより精緻に行うことを可能にする可能性が示された。さらに、動脈瘤は破裂前または破裂時に形状が変化する可能性が高いため、コンピュータ再構成による流体力学評価を行う今後の研究では、画像化モダリティにより提供される解像度の違いを考慮すべきである。

(056) Morales [21]

📕 書誌情報

Unraveling the relationship between arterial flow and intra-aneurysmal hemodynamics.

Hernán G Morales, Odile Bonnefous

J Biomech, 2015 Feb 26

💬 AI 翻訳タイトル

動脈血流と動脈瘤内血行動態の関係の解明

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、動脈血流量が動脈瘤内血行動態に及ぼす影響の関係を明らかにし、さらに生理学的な動脈血流量の全範囲において動脈瘤内の流れ場がどのように変化するかを検討することである。
  • 画像ベースの動脈瘤モデル15例を対象に、計算流体力学（CFD）シミュレーションを実施し、生理学的に報告される動脈血流量の全範囲を11件の拍動流解析でカバーしたうえで、動脈瘤内の血流速度、壁面せん断応力（WSS）および圧力を時空間平均値として算出した。
  • 動脈瘤内の時空間平均血流速度は平均動脈血流量の関数として線形に増加し（最低R²>0.963）、動脈瘤壁における時空間平均WSSと圧力は動脈血流量の関数として二次関数で表現可能であった（最低R²>0.996）。
  • 動脈血流量に対する動脈瘤内の時空間平均速度、WSSおよび圧力の定量的特性曲線を提示することで、血流条件の違いを踏まえた動脈瘤の血行動態と動脈血流の関係をより詳細に説明でき、異なる流れ条件下で行われる実験研究や臨床評価の比較を可能にする。

(057) Cito [21]

📕 書誌情報

Accuracy and reproducibility of patient-specific hemodynamic models of stented intracranial aneurysms: report on the Virtual Intracranial Stenting Challenge 2011.

S Cito, A J Geers, M P Arroyo, V R Palero, J Pallarés, A Vernet, J Blasco, L San Román, W Fu, A Qiao, G Janiga, Y Miura, M Ohta, M Mendina, G Usera, A F Frangi

Ann Biomed Eng, 2015 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

ステント留置を受けた頭蓋内動脈瘤に対する患者特異的血行動態モデルの精度と再現性：仮想頭蓋内ステンティング・チャレンジ2011に関する報告

💬 AI 要約

  • 計算流体力学（CFD）シミュレーションを臨床的意思決定の一部として受け入れるためには検証研究が前提となる。本研究は、仮想頭蓋内ステンティング・チャレンジ2011の結果を報告し、未治療状態および高多孔性ステント5種類の治療条件において、研究グループが頭蓋内動脈瘤内の速度場をどの程度再現可能かを評価することを目的とした。
  • 方法として、未治療の速度場を検証するために粒子画像流速測定（PIV）を実施した。さらに、6名の参加者（合計3種類のCFDソルバ）に対して、血管形状のサーフェスメッシュと留置ステント形状のジオメトリ、全ての入口・出口における流量境界条件を提示し、各ステント配置の性能に関する解釈と手法を含む要旨提出を依頼した（ICS'11）。
  • チャレンジ後に全CFD解を収集・解析し、主血流ジャットを軸に沿って切断する平面上で一様分布ノードに基づく二乗平均平方根誤差（RMSE）を算出した後、未治療症例の切断面における最大速度で正規化したNRMSE（normalized RMSE）を用いて定量評価を行った。
  • その結果、CFDとPIVの間でNRMSE 7.28%の良好な一致が得られ、CFD解同士（未治療および治療条件）でも高い一致が確認された。未治療最大速度に対する差の最大値は4.0 mm/s（4.1%）であり、平均NRMSEは0.47%（範囲0.28–1.03%）であった。結論として、ジオメトリと流量が与えられれば、研究グループはin vitro計測との比較により頭蓋内動脈瘤内の速度場を正確に再現でき、さらに異なるステント配置の血行動態的影響についても優れた一致が得られることが示された。

(058) Nam [21]

📕 書誌情報

Hemodynamic Impact of Systolic Blood Pressure and Hematocrit Calculated by Computational Fluid Dynamics in Patients with Intracranial Atherosclerosis.

Hyo Suk Nam, Fabien Scalzo, Xinyi Leng, Hing Lung Ip, Hye Sun Lee, Florence Fan, Xiangyan Chen, Yannie Soo, Zhongrong Miao, Liping Liu, Edward Feldmann, Thomas Leung, Ka Sing Wong, David S Liebeskind

J Neuroimaging, 2016 May

💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学により算出した収縮期血圧およびヘマトクリットが頭蓋内動脈硬化患者の血行動態に与える影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内動脈硬化（ICAS）における高リスク患者の同定に関して、収縮期血圧およびヘマトクリットが下流の脳血行動態へ及ぼす影響を非侵襲的計算流体力学（CFD）により明らかにすることである。
  • 連続症例として、CT血管造影（CTA）とデジタルサブトラクション血管造影をいずれも施行したICAS患者を登録し、CTAソース画像からCFDモデルを作成した。
  • 入口境界条件は収縮期血圧（109.2、158、225 mmHg）およびヘマトクリット（27.3、40.2、48.8）の3水準とし、CFDシミュレーションにより病変を横切る圧力比、せん断ひずみ速度（SSR）、および流速を算出し、反復シミュレーションの統計解析には線形混合モデルを用いた。
  • 56例中、軽度ではなく中等度狭窄（50–69%）32例および高度狭窄（70–99%）24例であり、線形混合モデルでは圧力比が収縮期血圧と狭窄群の交互作用によって予測され（P = .036）、圧力低下は収縮期血圧（P < .001）および狭窄群（P < .001）に関連した一方、ヘマトクリットとは関連しなかった（P = .337）；さらに事後解析では、高値と低値の収縮期血圧の比較において高度狭窄群で圧力低下がより顕著であった（P = .0108）ことから、狭窄の程度に加えて収縮期血圧が狭窄病変を介した圧力低下と関連する可能性が示され、生理学的条件が術後（post-stenotic）あるいは下流の血流にさらなる変化を重畳し得ることが結論づけられた。

(059) Galarza [20]

📕 書誌情報

Parametric study of ventricular catheters for hydrocephalus.

Marcelo Galarza, Angel Giménez, Olga Pellicer, José Valero, José M Amigó

Acta Neurochir (Wien), 2016 Jan

  • Keywords: Cerebrospinal fluid (CSF), Computational fluid dynamics (CFD), Flow, Hydrocephalus, New designs, Obstruction, Parameters, Shunt, Ventricular catheter (VC)

  • DOI: 10.1007/s00701-015-2618-y

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 20
    • FWCI: 0.6991
    • Citation Percentile: 65.86

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💬 AI 翻訳タイトル

水頭症に対する脳室カテーテルのパラメトリック研究

💬 AI 要約

  • 水頭症患者の過剰な脳脊髄液を排出するために、脳室のいずれかにカテーテルを挿入し、弁に接続する。いわゆる脳室カテーテルは、複数の横断的な「ドレナージセグメント」の周囲に対称に多数の孔を配置した標準サイズの柔軟なチューブであるが、設計要素が流動パターンおよび作動不良に与える影響は十分に理解されていない。
  • 流れのパターンを明らかにするため、脳室カテーテルの数値モデルを用いたパラメトリックスタディを実施した。選定したパラメータはドレナージセグメント数、セグメント間距離、各セグメントにおける孔数と孔径、さらにそれらの相対的な角度位置である。
  • これらのパラメータはカテーテル内の流量分布およびせん断応力に直接的な影響を与えることが見出された。特に、弁に最も近いドレナージセグメントを通過する体積流量が大部分を占めることが示唆され、孔の閉塞ならびに管腔の閉塞リスクが高まる可能性が示された。
  • 以上より、脳室カテーテル設計に関する一般的原理を定式化した。これらの原理により、均一な流動パターンを有する新規カテーテルの開発が可能となり、ひいてはデバイス寿命の延長につながる可能性がある。

(060) Leisser [19]

📕 書誌情報

Distribution of internal carotid artery plaque locations among patients with central retinal artery occlusion in the Eagle study population.

C Leisser, T A Kaufmann, N Feltgen, M Schumacher, C Schmoor, S Meckel

Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol, 2015 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

EAGLE研究集団における中心網膜動脈閉塞患者における内頸動脈プラークの位置分布

💬 AI 要約

  • 中心網膜動脈閉塞（CRAO）において、内頸動脈（ICA）のプラークから眼動脈（OA）への塞栓が生じうるが、その位置依存性は十分に検証されていないため、本研究はCFD（computational fluid dynamics）モデルで算出された確率の妥当性を再検証することを目的とした。
  • 方法として、非動脈炎性CRAO患者を対象とした多施設ランダム化研究であるEAGLE研究の介入群から得たデジタルサブトラクション血管造影（DSA）画像34例を再解析し、ICAサイフォンの特定部位における動脈プラーク分布とICA狭窄を評価した。
  • 結果として、OA起始部近傍のICAプラークの多くは海綿部ICA（cavernous ICA）に存在し（31.3%）、さらにそのうち12.5%がOA起始部とは逆方向の屈曲部位にプラークを有していた（CFDモデルではOAへの塞栓化確率12.6–13.2%が最大リスク部位とされる）。また、海綿部ICAのほかOA起始部より遠位の傍鞍部ICA（paraclinoid ICA）に15.6%のプラークが認められ、海綿部および鞍上部（clinoid ICA）にプラークを有する可能性のある患者は40.6%であった。
  • 結論として、CRAO患者におけるICAサイフォン内のプラーク位置分布は、CFDモデルに基づくOAへの塞栓到達確率と整合しており、特にOA起始部近傍の海綿部および鞍上部ICAがRAO（網膜動脈閉塞）の塞栓源となりうることが示された。

(061) Sarrami-Foroushani [18]

📕 書誌情報

Modeling of the acute effects of primary hypertension and hypotension on the hemodynamics of intracranial aneurysms.

Ali Sarrami-Foroushani, Maria-Cruz Villa-Uriol, Mohsen Nasr Esfahany, Stuart C Coley, Luigi Yuri Di Marco, Alejandro F Frangi, Alberto Marzo

Ann Biomed Eng, 2015 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

原発性高血圧および低血圧が頭蓋内動脈瘤の血行動態に及ぼす急性影響のモデル化

💬 AI 要約

  • 血行動態は頭蓋内動脈瘤（intracranial aneurysms: IA）のリスク因子であり、高血圧および薬理学的に誘発される低血圧がIA患者において一般的であることから、本研究はそれらが動脈瘤の血行動態へ与える影響を検討した。
  • 23例の典型的部位に存在するIAの画像を用いて患者特異的な計算流体力学（Computational Fluid Dynamics: CFD）モデルを構築し、1D全身血管モデルにより生成した正の血流および圧力波形をそれぞれ変調することで、境界条件を介して低血圧・高血圧の影響を順次シミュレーションした。
  • その結果、他の部位と比較して椎骨—脳底動脈瘤（vertebrobasilar aneurysms: VBA）が血流変化に対してより高感受性であり、VBAsでは高血圧時に収縮期ピーク時の空間平均流速が30%増加した一方で（他部位では16–21%）、低血圧時には流れが20%減少した（他部位では10–13%）。
  • さらに、せん断駆動型（shear-driven types）よりも運動量駆動型（momentum-driven types）の血行動態タイプの方が、低血圧・高血圧の影響をより強く受けることが示され、患者特異的モデリングが臨床的に関連する研究において部位特異的な流れパターンを同定するのに有効であること、ひいては心血管疾患理解の促進と将来的なヘルスケアへの応用可能性が示唆された。

(062) Neidlin [18]

📕 書誌情報

A numerical framework to investigate hemodynamics during endovascular mechanical recanalization in acute stroke.

Michael Neidlin, Martin Büsen, Carolin Brockmann, Martin Wiesmann, Simon J Sonntag, Ulrich Steinseifer, Tim A S Kaufmann

Int J Numer Method Biomed Eng, 2016 Apr

💬 AI 翻訳タイトル

急性期脳卒中における血管内機械的再開通（recanalization）中の血行動態を検討するための数値的フレームワーク

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、塞栓によって生じる虚血性脳卒中に対する血栓除去（aspiration thrombectomy）中の脳循環血行動態を多尺度的に記述し、ウィリス動脈輪（Circle of Willis: CoW）における血行動態の不完全な理解に起因する術中の判断誤りや合併症の低減に資する数値基盤を構築することである。
  • 方法として、CoWをCTA（computed tomography angiography）に基づく1次元（1D）パイプネットワークとしてモデル化し、その後、中大脳動脈（middle cerebral artery: MCA）の閉塞を設定したうえで、対象領域を3次元（3D）CFD（computational fluid dynamics）領域へ移行した。
  • さらに、CFDシミュレーションには吸引カテーテルを異なる位置で配置し、3D領域の境界条件は1D領域から与えてシステム結合を担保したうえで、血栓吸引過程をEulerian-Eulerian多相（multiphase）シミュレーションにより記述し、1Dおよび3D領域における生理的血流を文献データで検証した。
  • 結論として、領域縮小および境界での圧力結合は計算コストを低減するための適切な手法であることが示され、今後は開発したフレームワークを様々な臨床課題へ適用する予定である。

(063) Piskin [17]

📕 書誌情報

Computational Modeling of Neonatal Cardiopulmonary Bypass Hemodynamics With Full Circle of Willis Anatomy.

Senol Piskin, Akif Ündar, Kerem Pekkan

Artif Organs, 2015 Oct

  • Keywords: Blood flow, Cardiopulmonary bypass, Circle of Willis, Computational fluid dynamics validation, Congenital heart disease, Neonatal aortic arch, Wall shear stress

  • DOI: 10.1111/aor.12468

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 17
    • FWCI: 1.5266
    • Citation Percentile: 83.30

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💬 AI 翻訳タイトル

ウィリス動脈輪の完全輪（full circle of Willis）解剖を組み込んだ新生児人工心肺（CPB）の血行動態に関する計算モデル化

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、先天性心疾患（CHD）の修復に用いられる人工心肺（CPB）におけるカニューレの挿入位置と直径が血行動態へ与える影響を、脳血流を含む形で定量的に予測するための計算モデリング基盤を構築することである。
  • 方法として、3次元（3D）の患者固有MRIによりウィリス動脈輪（Circle of Willis; CoW）を含む脳血管系を再構成し、さらに低形成の新生児大動脈弓モデルと統合したうえで、動脈カニューレ入口にはCPBポンプの定常速度境界条件を与え、出口は抵抗境界条件として表現し、カニューレ配置の違いを急性比較可能にした。
  • Reynolds数2150で、実験的に妥当化された市販ソルバを用いて3D流れシミュレーションを実施した結果、3D CoWを含めることが頭頸部の血液灌流を正確に予測するうえで必須であり、術前に新生児の大動脈カニューレ戦略を決定する際に重要であることが示された。
  • 統合モデルにより、カニューレを腕頭動脈（IA）に配置するIAカニューレ構成と、動脈管（DA）に配置するDAカニューレ構成の2条件を解析したところ、全大動脈弓、頸部および脳動脈にわたる流量分配と局所血行動態に有意な差が生じ、IAとDAの構成間の流量差（%）は下降大動脈で19%、上行大動脈で198%（冠動脈灌流）、右前大脳動脈で91%、左前大脳動脈で68%であった; さらにIAカニューレ構成では椎骨動脈に逆行流が認められたがDAカニューレ構成では認められなかったことから、CPB中の脳合併症を最小化するための新生児動脈カニューレ設計に資する可能性が示された。

(064) Peach [17]

📕 書誌情報

Towards Predicting Patient-Specific Flow-Diverter Treatment Outcomes for Bifurcation Aneurysms: From Implantation Rehearsal to Virtual Angiograms.

T W Peach, K Spranger, Y Ventikos

Ann Biomed Eng, 2016 Jan

  • Keywords: Bifurcation aneurysm, Computational fluid dynamics, Flow-diverter, Stent, Virtual contrast, Virtual deployment

  • DOI: 10.1007/s10439-015-1395-3

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    • Cited by: 17
    • FWCI: 1.1109
    • Citation Percentile: 78.43

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💬 AI 翻訳タイトル

分岐部動脈瘤に対する患者固有のフローダイバータ治療アウトカムの予測に向けて：インプランテーション・リハーサルから仮想血管造影（virtual angiograms）まで

💬 AI 要約

  • 本研究は、全脳動脈瘤症例の大部分を占めるにもかかわらず標準的な血管内治療が困難である分岐部動脈瘤に対し、フローダイバータ・ステントによる治療成績を患者固有に予測するための統合的な計算モデリング基盤を検討することを目的とする。
  • 方法として、70%の気孔率（porosity）を有するフローダイバータを用いて6例の分岐部動脈瘤を仮想的に治療し、デバイス留置前後での血流場を再現できる計算モデリング・スイートを構築した。
  • 結果として、デバイス留置により動脈瘤への流入が50%以上（>50%）の大きな低下を示すことに加え、動脈瘤壁面の最大および平均壁面せん断応力（wall shear stress）が、生理学的に許容される範囲と考えられる値へ低減することが予測された。
  • さらに、デバイスによって同時閉塞（jailed）される娘血管に対する留置の影響を、jailed部位の出口圧（outlet pressure）条件を増加させた複数のシミュレーションにより評価したところ、jailed娘血管における出口圧の増加は動脈瘤流入の低減にはほとんど影響しない一方で、娘血管の流量低減には13–86%の大きなばらつきが認められた；加えて、造影剤コントラストの輸送を仮想治療の前後でモデル化する造影剤モデルを導入し、仮想血管造影像（virtual angiograms）および造影剤滞留曲線（contrast residence curves）を作成することで、臨床的妥当性を備えた検証アプローチを提案し、将来的なin vivoでの検証可能性を示した。

(065) Hu [17]

📕 書誌情報

Blood flow reduction of covered small side branches after flow diverter treatment: a computational fluid hemodynamic quantitative analysis.

Peng Hu, Yi Qian, Yu Zhang, Hong-Qi Zhang, Yang Li, Winston Chong, Feng Ling

J Biomech, 2015 Apr 13

  • Keywords: Blood flow, Computational fluid dynamics, Flow diverter device, Intracranial aneurysms

  • DOI: 10.1016/j.jbiomech.2015.02.015

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 17
    • FWCI: 1.1098
    • Citation Percentile: 78.30

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💬 AI 翻訳タイトル

フローダイバータ治療後に被覆された小分岐の血流低下：計算流体力学に基づく血行動態の定量的解析

💬 AI 要約

  • 目的：フローダイバータデバイスに関連する脳梗塞の主要な懸念の一つとして、小分岐（小さな側枝）への血流低下が挙げられるが、この高プロフィールのステントが小分岐への血流をどの程度実質的に遮断し得るかは不明である。本研究は、フローダイバータデバイスの留置に伴う小側枝の血流低下を定量評価することを目的とした。
  • 方法：計算流体力学（computational fluid dynamics: CFD）アプローチを用い、患者固有の前下小脳動脈（anterior inferior cerebellar artery: AICA）形状31例を対象とした。フローダイバータデバイスを仮想的に脳底動脈幹（basilar trunk）に埋め込み、AICAを被覆する条件を設定した。さらに、流入・流出の両境界条件について独立に検証を行い、各AICAの血流低下を算出した。加えて、血流低下との相関の有無を評価するため、AICAの有効径（efficient diameter）を算出した。
  • 結果：血流低下率は3.61±1.94%であった。シミュレーション中の流入および流出境界条件間には有意差を認めなかった。血流低下率とAICAサイズの間には、AICAの平均有効径1.12±0.36 mm（範囲0.31–1.91 mm）に基づく、緩やかな線形相関が示され（R(2)=0.361）、血流低下率がサイズに依存してわずかに増減し得ることが示唆された。
  • 結論：AICAでは、フローダイバータデバイスによる機械的な血流低下は低く、最大推定値は8%未満であった。したがって、小側枝に関連する脳梗塞の主要因として機械的血流低下が第一の寄与因子である可能性は低いと考えられる。

(066) Feliciani [17]

📕 書誌情報

Multiscale 3-D + T intracranial aneurysmal flow vortex detection.

Giacomo Feliciani, Wouter V Potters, Pim van Ooij, Joppe J Schneiders, Aart J Nederveen, Ed van Bavel, Charles B Majoie, Henk A Marquering

IEEE Trans Biomed Eng, 2015 May

💬 AI 翻訳タイトル

多尺度3次元＋時間（3-D + T）による頭蓋内動脈瘤流れの渦（ボルテックス）検出

💬 AI 要約

  • 目的：頭蓋内動脈瘤の流れパターン内に存在する渦の特性は破裂リスクの増大と関連しているが、従来の渦特性分類は主として定性的スコアに依存しており、ユーザーの解釈に左右されるという主観性があるため、自動化された定量的かつ時間分解能の高い手法の確立を目的とする。
  • 方法：本研究では、速度場のカーネル逆畳み込み（kernel deconvolution）とジャコビアン解析（Jacobian analysis）を組み合わせ、動脈瘤内における3次元流れパターンと渦を自動的に、時間的に追跡・特徴付けするアルゴリズムを提案する。
  • 結果：逆畳み込みは渦中心の検出に対して高い精度を示す一方で、渦と高せん断領域との識別は困難であるため、速度場のジャコビアンを解析することで補完する；さらに、スケールスペース理論を用いて動脈瘤の流れ速度場を複数のスケールで評価し、提案アルゴリズムを計算流体力学（CFD）および時間分解3次元位相コントラスト磁気共鳴画像（4D-Flow/3-D PC-MRI）に適用した結果、複数スケールでの渦の検出・可視化・定量化が効率的に行え、これらの渦パターンの時間的進展も追跡可能であることが示された。
  • 結論：本手法による定量解析は、動脈瘤の分類における観察者間変動（interobserver variability）を低減する可能性がある。

(067) Aristokleous [16]

📕 書誌情報

The effect of head rotation on the geometry and hemodynamics of healthy vertebral arteries.

Nicolas Aristokleous, Ioannis Seimenis, Georgios C Georgiou, Andrew Nicolaides, Andreas S Anayiotos

Ann Biomed Eng, 2015 Jun

💬 AI 翻訳タイトル

頭部回旋が健常者の椎骨動脈の形状および血行動態に及ぼす影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭部回旋を伴う姿勢（仰臥位および回旋を伴ううつ伏臥位）において、左および右の椎骨動脈（LVA, RVA）の幾何学的特徴と血行動態特性がどのように変化するかを明らかにすることである。
  • 方法として、6名の健常志願者に対して、MRI画像を用いて椎骨動脈（頸動脈分岐部から椎骨脳底動脈接合部：VJまで）の被験者特異的な3次元固体モデルを再構築し、断面積比、曲率、蛇行度、分岐角などの幾何学パラメータを推定した。
  • さらに、MR-PCAにより両姿勢での血流波形を取得し、CFD（computational fluid dynamics）を用いて壁面せん断応力（WSS）、相対停滞時間（RRT）、局所化正規化ヘリシティ（LNH）を指標として流れ場を評価した。
  • その結果、頭部回旋では両側椎骨動脈において有意な形状変化が認められた一方、流れの変化は中等度であり、CFDのVJにおける解析では、WSS分布、RRTおよびLNHが頭部回旋により変化することが示された。これらの知見の臨床的意義（VJでのアテローム性動脈硬化の進展、健常者および椎骨動脈狭窄患者における血流分配への影響、ならびに椎骨脳底動脈瘤患者における破裂感受性の増大）を評価するためには、さらなる研究が必要である。

(068) Luo [15]

📕 書誌情報

Transcriptome comparison in the pituitary-adrenal axis between Beagle and Chinese Field dogs after chronic stress exposure.

Wei Luo, Meixia Fang, Haiping Xu, Huijie Xing, Qinghua Nie

Anim Genet, 2015 Oct

💬 AI 翻訳タイトル

慢性ストレス曝露後のビーグルとチャイニーズ・フィールドドッグにおける下垂体-副腎皮質軸のトランスクリプトーム比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、慢性ストレスに対する反応性を調節する視床下部-下垂体-副腎（HPA）軸の遺伝学的機序を明らかにすることであった。
  • ビーグルおよびチャイニーズ・フィールドドッグ（CFD）について、ストレス曝露群（ビーグル下垂体1：BP1、CFD下垂体1：CFDP1、ビーグル副腎皮質1：BAC1、CFD副腎皮質1：CFDAC1）と対照群（ビーグル下垂体2：BP2、CFD下垂体2：CFDP2、ビーグル副腎皮質2：BAC2、CFD副腎皮質2：CFDAC2）を設定し、RNA-seqによるトランスクリプトーム比較を行った。
  • その結果、各比較において多数のdifferentially expressed genes（DEGs）が検出され、BAC1 vs. BAC2およびCFDAC1 vs. CFDAC2で共通するNPBは、慢性ストレスの誘導の程度にかかわらず慢性ストレス応答に影響しうる候補遺伝子であることが示唆された。また、BP1 vs. CFDP1およびBP2 vs. CFDP2で共通するPLP1は、ストレス曝露の有無にかかわらず両犬種のストレス耐性の差に重要な役割を担う可能性が示された。
  • さらに、経路解析およびGO/KEGG/遺伝子ネットワーク解析により、CFDにおけるストレス応答の制御にGRIA3、GRIN2A、GRIN2B、NPYが重要であること、またストレス曝露下におけるCFDとビーグル間のストレス耐性差にはADORA1、CAMK2A、GRM1、GRM7、NR4A1が寄与しうることが示され、RGS4とSYN1はCFDでのストレス応答ならびに犬種間の耐性差の双方に関与する可能性が示された。これらの知見は、下垂体および副腎皮質における遺伝子が両犬種におけるストレス応答および耐性差に寄与するという理解を、包括的に進める基盤となる。

(069) O'Brien [15]

📕 書誌情報

Physical and computational fluid dynamics models for the hemodynamics of the artiodactyl carotid rete.

Haley D O'Brien, Jason Bourke

J Theor Biol, 2015 Dec 07

  • Keywords: Artiodactyla, Carotid rete, Computational fluid dynamics, Hagen–Poiseuille׳s equation, Hemodynamics

  • DOI: 10.1016/j.jtbi.2015.09.008

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 15
    • FWCI: 0.8475
    • Citation Percentile: 75.63

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💬 AI 翻訳タイトル

偶蹄目の頸動脈網（carotid rete）における血行動態のための物理的および計算流体力学モデル

💬 AI 要約

  • 目的：偶蹄目において、脳内へ流入する動脈血の大部分を担う大規模な血管網である頸動脈網が、特異な形態により脳灌流圧が極端に変化する際の血流抵抗を高め、脳を保護する「抵抗体」として機能する可能性が仮説として提起されている。本研究は、この仮説の妥当性を評価することを目的とした。
  • 方法：飼育下のヤギ（Capra hircus）の頸動脈網の3次元表面レンダリングに対し、単純系および複雑系の物理モデルを用いて検証した。まず、頸動脈網を電気回路アナログとしてモデル化し、網状の多枝分岐を並列回路、かつ上流・下流を貫く単一の管状動脈を直列要素として抵抗増加を算出した。次に、基礎方程式では考慮しにくい抗力、せん断応力、および乱流の影響を組み込むため、計算流体力学（CFD）により抵抗の変化をシミュレーションした。
  • 結果：電気回路アナログに基づく評価では、頸動脈網を介した抵抗増加はほぼゼロであった。さらにCFDを用いた計算においても、単純モデルおよび複雑モデルはいずれも、動脈メッシュ（血管網）を通過する際の抵抗ならびに血圧に対して、実質的に無視できる変化しか示さなかった。加えて、キリンで観測される既知の血圧条件を模擬したシミュレーションでは、頸動脈網に由来する抵抗（およびそれに伴う血圧緩和）としての機能は支持されなかった。
  • 結論：頸動脈網の抵抗性に基づく脳保護メカニズムは、少なくとも本研究で用いた物理モデルおよびCFDモデルの範囲では、偶蹄目においてその可能性が低いことが示された。

(070) Závodszky [14]

📕 書誌情報

Emerging fractal patterns in a real 3D cerebral aneurysm.

Gábor Závodszky, György Károlyi, György Paál

J Theor Biol, 2015 Mar 07

💬 AI 翻訳タイトル

実3次元脳動脈瘤における新たなフラクタルパターン

💬 AI 要約

  • 本研究は、生体流体の挙動を医療応用により解析し、対象臓器の生理学的または病理学的状態に関する知見を得ることを目的とし、特に脳血管系における病的奇形の形成・成長に関係する血流の評価を行う点に貢献することを意図している。
  • ヒトの脳動脈の一部を対象として、脳動脈瘤が血液輸送に及ぼす影響について詳細な検討を行い、さらに、複雑な大規模3次元データ集合に対しても当該諸特性の計測が可能となる手法を用いて、出現するフラクタル構造およびその計測可能な性質を解析した。
  • 動脈瘤によって強い流れの不安定性が誘起され、流動系がカオス的挙動へと移行することが示され、調べたカオス指標のうち、動脈瘤嚢（sac）の近傍におけるカオス的アドベクションを特徴づける指標として情報次元（information dimension）が最も信頼性の高いパラメータであることが分かった。
  • したがって、動脈瘤近傍で生じるカオス的混合の特性は、この病的奇形の病態条件と関連しうる可能性があることを提案する。

(071) Zhu [13]

📕 書誌情報

Assessing surgical treatment outcome following superficial temporal artery to middle cerebral artery bypass based on computational haemodynamic analysis.

Fengping Zhu, Kaavya Karunanithi, Yi Qian, Ying Mao, Bin Xu, Yuxiang Gu, Wei Zhu, Liang Chen, Yong Wang, Huiwen Pan, Yujun Liao, Michael Morgan

J Biomech, 2015 Nov 26

  • Keywords: Computational fluid dynamics, Moyamoya disease, Pressure drop, STA-MCA bypass, Vessel remodelling

  • DOI: 10.1016/j.jbiomech.2015.10.005

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 13
    • FWCI: 0.777
    • Citation Percentile: 72.50

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💬 AI 翻訳タイトル

浅側頭動脈（STA）—中大脳動脈（MCA）バイパス術後の外科的治療転帰を計算力学的血行動態解析に基づいて評価する

💬 AI 要約

  • 本研究は、バイパス手術後の内頸動脈（ICA）における血行動態の修飾を、計算流体力学（CFD）技術により推定し、血行動態パラメータがバイパス術の転帰に及ぼす影響を理解することを目的とした。
  • MRAにより再構築した3次元血管形状をセグメンテーションし、CFDシミュレーションのための計算領域を作成した。浅側頭動脈—中大脳動脈バイパス術と脳動脈周囲筋腫包埋術（encephaloduromyosynangiosis: EDMS）を施行した18例を対象とし、再血行化によって供給されるMCA分布の割合に基づき群A（2/3超）、群B（2/3〜1/3）、群C（1/3未満）に分類した。
  • 術前および術後追跡時の血行動態指標、とりわけICAにおける体積流量と圧力低下指標（pressure drop index: PDI）を比較した結果、全症例で手術側ICAのPDIおよび体積流量はいずれも追跡時に有意に低下した（P<0.05）。群Aでは手術側ICAの体積流量が平均24.2%低下した一方、群Bおよび群Cではそれぞれ10.5%および3.7%の低下にとどまった。
  • PDIについては、群Aの平均値は-1.67 mmHgであり、群Bおよび群Cではそれぞれ-0.53 mmHgおよび0.82 mmHgであった。バイパス後のICAのリモデリングは、体積流量の低下および圧力低下の変化と関連しており、血管造影（angiographic）グレーディングとの良好な相関から、CFDはMMD患者の術後追跡における治療転帰予測のための定量的血行動態手法として重要な役割を担う可能性が示唆された。

(072) Farnoush [11]

📕 書誌情報

Effect of endoscopic third ventriculostomy on cerebrospinal fluid pressure in the cerebral ventricles.

Azadeh Farnoush, Kristy Tan, Lauriane Juge, Lynne E Bilston, Shaokoon Cheng

J Clin Neurosci, 2016 Jan

  • Keywords: Cerebral ventricles, Cerebrospinal fluid, Computational fluid dynamics, Endoscopic third ventriculostomy, Hydrocephalus

  • DOI: 10.1016/j.jocn.2015.04.025

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 11
    • FWCI: 0.9695
    • Citation Percentile: 69.79

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💬 AI 翻訳タイトル

脳室内圧に対する内視鏡的第三脳室開窓術（ETV）の影響

💬 AI 要約

  • 本研究は、水頭症に対する内視鏡的第三脳室開窓術（endoscopic third ventriculostomy: ETV）が、脳室における脳脊髄液（CSF）流動力学に及ぼし得る影響を、導水路狭窄の有無により明らかにすることを目的とした。
  • 方法として、心周期に応じたCSF流動の周期的運動をモンロ孔での流入境界条件として与え、ETVは第三脳室前壁に設けた直径5 mmの孔として数値モデル化した。
  • 結果として、導水路狭窄ありのモデルではETVにより脳室内圧が9分の1に低下し、導水路狭窄なしのモデルでは3分の1に低下したことが示された。
  • さらに重要な点として、ETVは導水路狭窄なしのモデルにおいてCSF圧波形の時間的特性を変化させ、拡張期（diastole）における脳室内圧がより高くなることが観察された。本研究は、ETV治療が導水路狭窄のない水頭症に対して有効でない理由として、脳室内CSF圧波形の時間的特性の変化が関与し得ることを示唆する。

(073) Nair [11]

📕 書誌情報

Hemodynamic characterization of geometric cerebral aneurysm templates.

Priya Nair, Brian W Chong, Aprinda Indahlastari, James Lindsay, David DeJeu, Varsha Parthasarathy, Justin Ryan, Haithem Babiker, Christopher Workman, L Fernando Gonzalez, David Frakes

J Biomech, 2016 Jul 26

  • Keywords: Cerebral aneurysm, Computational fluid dynamics, Geometric template, Hemodynamics, Particle image velocimetry

  • DOI: 10.1016/j.jbiomech.2015.11.034

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  • OpenAlex

    • Cited by: 11
    • FWCI: 0.6665
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💬 AI 翻訳タイトル

幾何学的脳動脈瘤テンプレートの血行動態特性評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、臨床において幾何学情報が血行動態評価よりも相対的に低く扱われている現状を踏まえ、3つの臨床的に認知された脳動脈瘤（CA）幾何学因子と4つの臨床的に関連する血行動態応答との基礎的関係を確立し、幾何学／血行動態を統合した意思決定基盤の構築を目指すことである。
  • 8種類の理想化テンプレート幾何学形状における流れを計算流体力学（computational fluid dynamics: CFD）でシミュレーションし、定常流および拍動流条件の下で粒子画像流速測定（particle image velocimetry: PIV）により計測した。
  • 幾何学因子の主効果を解析して、動脈瘤ドームサイズ（DS）、ドーム/ネック比（DNR）、親血管—動脈瘤接触角（PV-CA）が、動脈瘤およびネック面における速度二乗平均平方根（Vrms）、動脈瘤壁面せん断応力（WSS）、およびネック横断流（CNF）といった血行動態応答に与える寄与を定量化した結果、DNRが最も大きく、動脈瘤Vrmsへの寄与として75.05%を示し、全ての応答に対して35%以上の寄与を示した。
  • DSは次に大きい寄与を示し、CNFへの寄与として43.94%を与え、他の全応答において20%以上の寄与を示した一方、PV-CAおよびいくつかの因子間相互作用も10%以上の寄与を示した；また、2種類の解剖学的動脈瘤モデルでは、理想化モデルの結果がより現実的な形状へ概ね一貫して移行することが確認されたことから、個々の幾何学因子およびその組合せがCA血行動態に及ぼす影響を示すことにより、幾何学と流れのギャップを定量的かつ実用的に架橋し、CA評価および治療基準の改善に資する可能性が示された。

(074) Ma [11]

📕 書誌情報

A new flow diverter stent for direct treatment of intracranial aneurysm.

Jiayao Ma, Zhong You, Thomas Peach, James Byrne, Rafik R Rizkallah

J Biomech, 2015 Dec 16

  • Keywords: Flow diverter stent, Intracranial aneurysm, Longitudinal flexibility, Radial stiffness

  • DOI: 10.1016/j.jbiomech.2015.10.024

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    • FWCI: 0.6665
    • Citation Percentile: 70.96

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💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤の直接治療を目的とした新規フローダイバーターステント

💬 AI 要約

  • スタンドアロン型フローダイバータ（FD）ステントは頭蓋内動脈瘤治療に有効な血管内治療アプローチであるが、既存のインターローブ（interwoven）型ブレード構造を採用するFDステントは、固有の低い動径方向剛性によりデバイス展開時の困難さやステント—血管壁の不良な密着を招き、合併症率の上昇につながり得る。そこで本研究では、インターローブ型FDステントの課題を克服する新規FDステントの提案を目的とした。
  • 新デバイスはニチノール（Nitinol）チューブをレーザー切断技術で製造し、その独自構造により低ポロシティと高いパッケージング効率の両立を可能にした。
  • Abaqusを用いた計算シミュレーションにより、新規デバイスの動径方向剛性および縦方向の柔軟性を評価した結果、新規デバイスはインターローブ型FDステントと比較して高い動径方向剛性を示し、かつ縦方向の柔軟性も優れていた。
  • さらに継続中のin-vivo実験およびCFD（Computational Fluid Dynamics）シミュレーションの結果から、新規デバイスがFDステントとして有効であることが示された。

(075) Nam [9]

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Enhancement of Mechanical Properties and Testing of Nitinol Stents in Cerebral Aneurysm Simulation Models.

Hyo Geun Nam, Chang Min Yoo, Seoung Min Baek, Han Ki Kim, Jae Hee Shin, Min Ho Hwang, Ga Eun Jo, Kyong Soo Kim, Jae Hwa Cho, Seung Hoon Lee, Ho Chul Kim, Chun Hak Lim, Hyuk Choi, Kyung Sun

Artif Organs, 2015 Dec

  • Keywords: Closed-cell type, Computational fluid dynamics, Electropolishing, Nickel-titanium shape memory alloys, Stent

  • DOI: 10.1111/aor.12564

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💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤シミュレーションモデルにおけるニチノールステントの機械的特性の向上と評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、ステントの性能が機械的特性およびセル構成に依存することを踏まえ、計算固体力学（computational solid mechanics）と計算流体力学（computational fluid dynamics）を用いてステント設計を最適化し、血行動態特性を検証することである。
  • 性能評価のため、ヒト脳への留置後に生じる条件を模倣したコンピュータベースの脳動脈瘤モデルを用いた解析・検証を行った。
  • 選択したストラット構成は閉塞セル（closed-cell）型であり、ステント製造材料としてニチノールを採用した結果、サンプルステント3種類のセル構成の計算固体力学解析により、柔軟性に30%以上の差が確認された。
  • さらに脳動脈瘤モデルのシミュレーションでは、ステントが動脈瘤の血行動態因子を緩和し、嚢（sac）への流入流速を低減することが示され、流速の低下により壁面せん断応力（wall shear stress）が50–60%低減したことから、臨床条件下での動脈瘤破裂予防につながる可能性が示唆された; また、電解研磨（electropolishing）を含むシミュレーションにより設計最適化を行い、腐食抵抗および表面粗さを変化条件下で評価したところ、40 V・10 sが最適であった。

(076) Clark [9]

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Comparison Between Bench-Top and Computational Modelling of Cerebral Thromboembolism in Ventricular Assist Device Circulation.

William D Clark, Benjamin A Eslahpazir, I Ricardo Argueta-Morales, Alain J Kassab, Eduardo A Divo, William M DeCampli

Cardiovasc Eng Technol, 2015 Sep

  • Keywords: Computational fluid dynamics, In-vitro cardiovascular modeling, Left ventricular assist device, Stroke

  • DOI: 10.1007/s13239-015-0230-1

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    • Cited by: 9
    • FWCI: 0.5453
    • Citation Percentile: 68.53

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💬 AI 翻訳タイトル

補助人工心臓（VAD）循環における脳血栓塞栓症のベンチトップ実験と計算モデリングの比較

💬 AI 要約

  • 補助人工心臓（VAD）の設計改良にもかかわらず、VAD誘発脳卒中の発生率は依然として高く14–47%と報告されているため、本研究はVAD誘発塞栓の低減に資する計算流体力学（CFD）手法の妥当性を検証することを目的とした。
  • VAD支援循環における脳血管塞栓のin-vitroモデルを作製し、ベンチトップ結果をCFD予測と比較した；具体的には、連続流ポンプで駆動する3Dプリント大動脈ベッド（Accura 60ポリマー）を用い、模擬VAD-OG流入部に直径2、3.5、5 mmの血栓を模擬する球状粒子300個を注入した。
  • 模擬血液として粘度3.8 cPの水・グリセリン混合液を使用し、流量はCFDのレイノルズ数に合わせた；回収カップで脳血管到達粒子を捕捉・計数し、計算とin-vitroの全体的な一致をZ-scoreの範囲（-1.96 ≤ Z ≤ 1.96）で評価したところ、直交（0°）でZ = -1.05、中間（30°）でZ = 0.32、浅い吻合（60°）でZ = -0.52であり、すべての形状で一致が確認された。
  • 左総頸動脈バイパスグラフトの追加により塞栓化の低減が得られ、低減率は直交で22.6%、中間で21.2%、浅い吻合で11.9%であった；また浅い吻合では大動脈弓部の流れの再循環が小さいことが示され、定常流CFD計算と整合したことから、VAD誘発脳塞栓を予測する現代的な定常流CFDモデルが、定量的かつ定性的にin-vitroで検証可能であることを示した。

(077) Saho [8]

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Quantitative comparison of hemodynamics in simulated and 3D angiography models of cerebral aneurysms by use of computational fluid dynamics.

Tatsunori Saho, Hideo Onishi

Radiol Phys Technol, 2015 Jul

💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学（CFD）を用いた脳動脈瘤のシミュレーションモデルおよび3次元血管造影モデルにおける血行動態の定量的比較

💬 AI 要約

  • 本研究は、シミュレーションモデルと患者固有の3次元血管造影モデルにおいて血行動態を評価し、画像に基づくモデルにおける脳動脈瘤の発生・発達に関与する要因を明らかにすることを目的とした。
  • 計算流体力学（CFD）はOpenFOAMソフトウェアを用いて解析し、流速、ストリームライン、および壁面せん断応力（WSS）を、既知の形状をもつシミュレーションモデル動脈瘤と3次元血管造影モデルの両者で評価した。
  • シミュレーションモデル動脈瘤（径10 mm）では動脈瘤部WSSと基底動脈部WSSの比が1:10、血管造影モデルでは1:18であり、同様の傾向を示した；さらに、両モデルで渦流が認められ、大きいモデル動脈瘤ほどWSSが低下した。
  • 血管造影モデルは正確なCFD情報を提供し、シミュレーションモデルと血管造影モデルの傾向は概ね一致していたことから、血行動態の影響が脳動脈瘤の発生・発達に関与することが示唆された。

(078) Akiyama [8]

📕 書誌情報

Total folate and 5-methyltetrahydrofolate in the cerebrospinal fluid of children: correlation and reference values.

Tomoyuki Akiyama, Hiroko Tada, Tsugumi Shiokawa, Katsuhiro Kobayashi, Harumi Yoshinaga

Clin Chem Lab Med, 2015 Nov

💬 AI 翻訳タイトル

小児の脳脊髄液における総葉酸（Total folate）および5-メチルテトラヒドロ葉酸（5-methyltetrahydrofolate）の相関と基準値

💬 AI 要約

  • 脳性葉酸欠乏症（cerebral folate deficiency: CFD）は非特異的な神経症状として多様に現れるため、過小診断される可能性があるが、CFDの診断には脳脊髄液（cerebrospinal fluid: CSF）中の5-メチルテトラヒドロ葉酸（5MTHF）の測定が必要であり、利用可能な専門施設が限られている。本研究の目的は、CSF総葉酸（total folate: TF）の自動測定がCFDのスクリーニングに有用であるかを検討することである。
  • 小児患者73例から採取したCSF検体を解析し、CSF TFを73例で測定したほか、血清TFは70例、CSF 5MTHFは48例で測定した。CSF 5MTHFの測定は、液体クロマトグラフィー-タンデム質量分析（LC-MS/MS）を用いた新規システムにより実施した。
  • CSF TFとCSF 5MTHFの間には強い正の相関が認められた（ρ=0.930, p<0.0001, n=48）。また、年齢はCSF TF（ρ=-0.557, p<0.0001, n=51）、血清TF（ρ=-0.457, p=0.0008, n=51）、およびCSF 5MTHF（ρ=-0.387, p=0.0263, n=33）と負の相関を示したが、CSF/血清TF比との相関は認められなかった。
  • CSF TFの自動測定は、CSF 5MTHFの推定に有用であることが示された。さらに、5MTHF測定よりもTF測定の方が臨床現場でアクセスしやすいため、CSF TF測定はCFDの早期診断に大きな影響を与え得る。

(079) Song [6]

📕 書誌情報

Virtual stenting of intracranial aneurysms: application of hemodynamic modification analysis.

Yunsun Song, Jooae Choe, Hairi Liu, Kye Jin Park, HyungBin Yu, Ok Kyun Lim, Hyoweon Kim, Darlene Park, Jiajia Ge, Dae Chul Suh

Acta Radiol, 2016 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤に対するバーチャルステント留置：血行動態改変解析の応用

💬 AI 要約

  • 頭蓋内動脈瘤における計算流体力学（CFD）に基づく血行動態改変解析の実用的応用は、なお検討段階にある。本研究は、バーチャルステント留置による模擬結果を実際のステント留置の臨床転帰と比較することで、同手法の臨床適用可能性を明らかにすることを目的とした。
  • 3次元（3D）デジタルサブトラクション血管造影（DSA）画像を専用の統合型プロトタイプCFDプラットフォーム（Siemens Healthcare GmbH）に取り込み、CFD解析に必要な3Dモデル作成の一連の手順を同一プラットフォーム上で実施した。
  • 動脈瘤に対してステントをバーチャルに留置した場合のCFDシミュレーション結果は、色分けされた体積可視化ウィンドウにより同プラットフォーム上で可視化され、5つの小型頭蓋内動脈瘤について、バーチャルステントあり／なしの条件で定性的評価を行った。
  • その結果、バーチャルステント後のCFD解析は5症例すべてで実行可能であり、流れのパターン変化によりステント留置動脈瘤の長期的変化と整合することが示された。また、4例では（P = 0.5）模擬された血行動態変化と実際のステント留置後の血管造影所見との間に有意な差は認められず、2名の評価者間の変化評価の一致は良好であった（kappa = 0.657）。患者特異的なバーチャルステントを用いた当該CFD解析は、流れ変化のベクトル可視化を解析することで、ステント留置後の動脈瘤の不完全退縮（involution）を予測するための簡便かつ時間効率の高い検査ツールとして利用され得る。

(080) Karmonik [6]

📕 書誌情報

Relationships and redundancies of selected hemodynamic and structural parameters for characterizing virtual treatment of cerebral aneurysms with flow diverter devices.

C Karmonik, J R Anderson, J Beilner, J J Ge, S Partovi, R P Klucznik, O Diaz, Y J Zhang, G W Britz, R G Grossman, N Lv, Q Huang

J Biomech, 2016 Jul 26

💬 AI 翻訳タイトル

フローダイバータデバイスによる脳動脈瘤の仮想治療を特徴づけるための選択した血行動態パラメータおよび構造パラメータの関係性と冗長性

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、フローダイバータデバイス（FDD）による仮想治療の前後における血行動態パラメータと構造パラメータの関係性を定量化し、両者の冗長性を示すことである。
  • 方法として、脳動脈瘤10例に対し、SILKデバイスのFDD治療を動脈瘤口部の間隙率（porosity）を仮想的に低減することで模擬した定常CFD（computational fluid dynamics）解析を実施し、動脈瘤口部の近位・遠位および口部、ならびに動脈瘤内部における速度と圧力を定量化した。
  • さらに、動脈瘤のドーム・ネック比およびサイズ比を算出し、多重相関分析（multiple correlation analysis; MCA）と階層クラスタ分析（hierarchical cluster analysis; HCA）により、構造パラメータと血行動態パラメータ間の依存関係を検討した。
  • 結果として、動脈瘤内の速度は平均0.14 m/s低下し、親動脈における速度と有意に相関（p<0.05、平均相関係数0.70）した；動脈瘤内の圧力変化は親動脈および動脈瘤内の圧力と有意に相関（平均相関係数0.87）し、MCAでは速度同士および圧力同士にそれぞれ統計学的に有意な相関が認められた一方、HCAでは速度・圧力・構造パラメータを異なる階層クラスタに分類し、パラメータ値に基づく動脈瘤の分類は全パラメータ（n=22）を用いた場合と非冗長なパラメータのみ（n=2,3,4）を用いた場合で類似した結果となった。

(081) Karunanithi [4]

📕 書誌情報

The influence of flow diverter's angle of curvature across the aneurysm neck on its haemodynamics.

Kaavya Karunanithi, Chang Joon Lee, Winston Chong, Yi Qian

Proc Inst Mech Eng H, 2015 Aug

  • Keywords: Flow diverter angle, aneurysm neck, computational fluid dynamics, energy loss, metal coverage rate, volume flow reduction

  • DOI: 10.1177/0954411915593303

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    • Cited by: 4
    • FWCI: 0.2233
    • Citation Percentile: 61.03

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💬 AI 翻訳タイトル

動脈瘤ネックをまたぐフローダイバータの曲率角が血行動態に及ぼす影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、大型かつ複雑な動脈瘤に対する血管内再建法として用いられるフローダイバータステントにおいて、動脈瘤ネックをまたぐフローダイバータの曲率角と金属被覆率が、ステント展開後の動脈瘤内血行動態に与える影響の相関を明らかにすることである。
  • 計算流体力学（computational fluid dynamics: CFD）を用い、動脈瘤ネックをまたぐフローダイバータの曲率角および金属被覆率と、動脈瘤の血行動態との関係を解析した。
  • フローダイバータの角度を変化させた結果、患者血管形状A（直線血管）およびB（湾曲血管）に対して、金属被覆率は動脈瘤ネック周囲で変化し、形状AおよびBのアスペクト比はそれぞれ3.1および2.9であった。
  • 結果として、動脈瘤の血行動態はフローダイバータの曲率角と関連することが示された。また、金属被覆率50%–60%を伴う「中等度に湾曲した」フローダイバータでは、血流に対して法線方向の流動抵抗が安定することにより、動脈瘤内の最大流量低減が得られると計算された。

(082) Etminan [3]

📕 書誌情報

Computational Fluid Dynamics and Intracranial Aneurysms: Higher Mathematics Meets Complex Biology.

Nima Etminan, R Loch Macdonald

World Neurosurg, 2015 Jun

  • Keywords: Cerebrovascular, Computational fluid dynamics, Extracranial/intracranial bypass, Flow modeling, Giant cerebral aneurysm, Wall shear stress

  • DOI: 10.1016/j.wneu.2015.02.015

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    • Cited by: 3
    • FWCI: 0.4417
    • Citation Percentile: 66.73

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💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学と脳内動脈瘤：高度な数学が複雑な生物学と交わるとき

💬 AI 要約

  • 本論文の目的は、計算流体力学（CFD）を脳内動脈瘤の複雑な生物学的現象の理解に結び付けるための枠組みを、数学的に高度な手法と関連付けて概観することである。
  • 方法として、CFDに関わる数理的側面（高次の数学的取り扱いを含む）と、脳内動脈瘤の形態・病態の複雑性を取り扱うための生物学的要素を統合する観点が示される（ただし要旨が提供されていないため、具体的手法の詳細は不明である）。
  • 結果として、本分野における理論的整合性と、臨床・生物学的知見に対するCFDの適用可能性が論じられることが期待されるが、要旨（abstract）がNAのため具体的な成果は確認できない。
  • 結論として、計算流体解析を脳内動脈瘤研究に適用するにあたり、数学的基盤を強固にすることが複雑な生物学的課題の解決に資する可能性が示唆される。

(083) Alnæs [3]

📕 書誌情報

Computational fluid dynamics evaluation of flow reversal treatment of giant basilar tip aneurysm.

Martin Sandve Alnæs, Kent-Andre Mardal, Søren Bakke, Angelika Sorteberg

Interv Neuroradiol, 2015 Oct

💬 AI 翻訳タイトル

巨大脳底動脈先端部動脈瘤に対するフローレバーサル治療の計算流体力学評価

💬 AI 要約

  • 目的：巨大で部分的に血栓化した脳底動脈先端部動脈瘤に対する治療選択肢である治療的親動脈フローレバーサルの有効性はばらつきがあり、計算流体力学（CFD）を用いて検討されていないことから、その治療効果を定量化することを目的とした。
  • 方法：巨大脳底動脈先端部動脈瘤に対し、両側の血管内治療による椎骨動脈閉塞の前後で、CT画像および経頭蓋ドプラ（transcranial Doppler）超音波で取得した血流速度を収集した。患者固有の幾何学形状と速度波形を用いたCFDシミュレーションにより、治療により誘発される速度および壁面せん断応力の変化を評価した。
  • 結果：治療的親動脈フローレバーサルは動脈瘤への流入を著明に増加させ、さらに壁面せん断応力を（30から170 Paへ）増大させて、動脈瘤内循環の増強をもたらした。動脈瘤内で循環する領域の拡大は壁面せん断応力の再正規化につながり、その後8年以上にわたり動脈瘤は安定していた。
  • 結論：治療的親動脈フローレバーサルは、動脈瘤流入に対して意図しない潜在的に有害な変化を生じ得るが、CFDを適用することでそれを定量化でき、さらに予測可能である可能性が示された。

(084) Kimura [3]

📕 書誌情報

Clip reconstruction of giant vertebral artery aneurysm after failed flow reduction therapy.

Toshikazu Kimura, Taichi Kin, Masaaki Shojima, Akio Morita

Neurosurg Focus, 2015 Jul

  • Keywords: anterior petrosal approach, thrombosed giant aneurysm, transcondylar approach, vertebral artery aneurysm, video

  • DOI: 10.3171/2015.7.FocusVid.14578

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    • Cited by: 3
    • FWCI: 0.2221
    • Citation Percentile: 60.09

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💬 AI 翻訳タイトル

失敗したフローリダクション治療後の巨大椎骨動脈瘤に対するクリップ再建

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、計算流体力学（CFD）解析に基づくフローリダクション目的のクリップ治療が奏効しなかった巨大椎骨動脈瘤に対し、破綻後に椎骨動脈（VA）をクリップ再建する手技の有用性を報告することである。
  • 症例として、左側の血栓化巨大椎骨動脈瘤により頭痛、めまい、軽度の歩行障害を呈した42歳男性に対し、PICA起始部の遠位でVAをクリップ閉鎖し、CFD解析に基づいてフローリダクションを行った。
  • 治療後2か月で瘤は軽度の出血と水頭症を来したため、血栓除去およびVAのクリップ再建を実施した。
  • その結果、患者は軽度の同側顔面神経麻痺（House & Brackmann grade 2）を残すにとどまり復職可能となり、本ビデオにより手技の具体性を提示した。

(085) Nguyen [3]

📕 書誌情報

Computational analysis of pediatric ventricular assist device implantation to decrease cerebral particulate embolization.

ThuyTien Nguyen, I Ricardo Argueta-Morales, Stephen Guimond, William Clark, Andres Ceballos, Ruben Osorio, Eduardo A Divo, William M De Campli, Alain J Kassab

Comput Methods Biomech Biomed Engin, 2016

  • Keywords: anastomosis, aortic arch, circulatory assist devices, computer applications, pediatric heart surgery, stroke

  • DOI: 10.1080/10255842.2015.1062478

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    • Cited by: 3
    • FWCI: 0.1818
    • Citation Percentile: 58.05

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💬 AI 翻訳タイトル

小児人工心室補助人工心臓（VAD）植込みの計算流体力学的解析：脳血管への粒子塞栓化を低減するために

💬 AI 要約

  • 小児ではVAD植込み後の脳卒中が最も重篤な合併症であり、発生率19%かつ死亡率65%と報告されているが、現行の小児VAD技術および抗凝固戦略のみでは不十分であるため、CFD（computational fluid dynamics）による植込み支援が脳塞栓化リスク低減に寄与し得ることを目的とした。
  • 乳児および小児の代表的な3次元大動脈弓モデルを作成し、8 mmのVAD流出グラフト（VAD-OG）を大動脈に吻合した形状をレンダリングして血流パターンをCFDで解析した。
  • VADから起点とする粒子トラッキングをラグランジュ相（Lagrangian phase）モデルにより計算し、粒子が脳血管へ侵入する割合を算出した結果、乳児モデルでは、大動脈に対して90°で吻合した場合は15%から、30°吻合では31%までの範囲を示し（全体：X(2) = 10,852, p < 0.0001）、小児モデルでは、30°吻合で9%から60°吻合で15%まで変動した（全体：χ(2) = 10,323, p < 0.0001）。
  • 詳細なCFD計算により、脳卒中リスクはVAD植込みの幾何学的条件に有意に依存し、さらにその依存性は患者個別の解剖学的特徴に関連する可能性が示されたことから、CFDを用いて脳卒中リスクを最小化するVAD植込み幾何学を最適化できることが結論づけられた。

(086) Anzai [2]

📕 書誌情報

Porosity dependency of an optimized stent design for an intracranial aneurysm.

H Anzai, Y Yoshida, S Sugiyama, H Endo, Y Matsumoto, M Ohta

Technol Health Care, 2015

  • Keywords: Computational fluid dynamics, cerebral aneurysm, design optimization, flow diverter stent, lattice boltzmann method

  • DOI: 10.3233/THC-151007

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    • Cited by: 2
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 1.95

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💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤に対する最適化ステント設計の多孔度依存性

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳動脈瘤内の流量低減を効率化するため、複数の多孔度におけるステント設計を最適化し、ステント設計が動脈瘤内流れに及ぼす影響を推定するとともに、ステントによる流量低減能を評価することを目的とした。
  • ステントモデルは、2次元（2D）および現実的な動脈瘤における動脈瘤頸部（neck）に対して、正方形または長方形の集合として構築し、シミュレーテッド・アニーリングと格子ボルツマン（lattice Boltzmann）流れシミュレーションを組み合わせた自動最適化を実施した。
  • シミュレーテッド・アニーリングにより、動脈瘤内の平均速度を低減する方向でステント形状を段階的に修正した結果、最適化後のステントは全ての多孔度で、流入領域に高密度のストラット（struts）を伴う不均一な分布を示した。
  • 初期ステントと比較して流量低減は増加し、高多孔度条件では多孔度低下に伴い流量低減が急激に増大した一方、低多孔度条件では多孔度低下が速度低減の増加を緩やかにとどめた；したがって、最適化はステントによる流量低減を高め得るものの、多孔度低下に伴う増加には閾値的な挙動が存在し、各個別の動脈瘤に応じた多孔度選択の指針となり得る。

(087) Ištvanić [2]

📕 書誌情報

Extended Eversion Carotid Endarterectomy: Computation of Hemodynamics.

Tomislav Ištvanić, Zvonimir Vrselja, Hrvoje Brkić, Radivoje Radić, Igor Lekšan, Goran Curic

Ann Vasc Surg, 2015 Nov

💬 AI 翻訳タイトル

拡張型反転頸動脈内膜切除術：血行動態の計算

💬 AI 要約

  • 脳卒中予防において内頸動脈（ICA）の有意狭窄に対する外科的治療が行われるが、標準的アプローチについてのコンセンサスはなく、その代替として反転頸動脈内膜切除術（eCEA）が用いられている。
  • 本研究では、術式の違いに伴う血行動態を検討することを目的として、進行性の内腔狭窄を含み、切開線（incision line）における再狭窄（restenosis）を表現した、拡張型反転頸動脈内膜切除術（exeCEA）およびeCEAの計算流体力学（CFD）モデルを構築した。
  • その結果、入力圧120および150 mmHgにおいて、切開線に設定した増大する溝（groove）幅（1、1.5、2、2.5 mm）に対応する再狭窄度に関し、exeCEAモデルではICA側へ向けたより大きな開口（orifice）を有し、ICAの血流速度は低下しつつICAの体積流量は増大し、さらに外頸動脈（external carotid artery）における体積流量は低下した。
  • また、exeCEAモデルのICAにおける壁面せん断応力（WSS）はeCEAモデルより低く、後期に血栓形成（thrombotic range）の範囲に到達し得たことから、CFDはexeCEAモデルがより良好な血行動態特性を示すことを明らかにし、提示した術式が脳灌流（brain perfusion）温存により適している可能性を示唆した。

(088) Shojima [2]

📕 書誌情報

Translation of computational fluid dynamics study to neurosurgery.

Masaaki Shojima, Nobuhito Saito

World Neurosurg, 2015 Jan

  • Keywords: Computational fluid dynamics, Local hemodynamics, Rupture point, Ruptured cerebral aneurysm, Wall shear stress

  • DOI: 10.1016/j.wneu.2013.07.085

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 2
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 14.59

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学研究の神経外科への応用に関する翻訳

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、計算流体力学（computational fluid dynamics；CFD）に基づく知見を神経外科実践へと橋渡しするための枠組みを示すことである。
  • 具体的な方法論の詳細は抄録（abstract）が提示されていないため、本要約では特定できない。
  • 結果についても、抄録情報がないため記載できない。
  • 結論として、抄録がNAであるため学術的貢献の詳細を評価するための情報が不足している。

(089) Jiang

📕 書誌情報

Creation of experimental aneurysms at a surgically created arterial confluence.

Y Z Jiang, Q Lan, Q H Wang, S Z Wang, H Lu, W J Wu

Eur Rev Med Pharmacol Sci, 2015 Nov

  • Keywords:

  • DOI: NA

  • Article: NA

  • OpenAlex: NA

    • Cited by: NA
    • FWCI: None
    • Citation Percentile: NA

  • PubMed

  • Google Scholar: NA
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

外科的に作製した動脈分岐部（confluence）における実験的動脈瘤の作製

💬 AI 要約

  • 本研究は、血管内治療技術の急速な進歩にもかかわらず臨床的に依然として困難である椎骨—脳底部（vertebrobasilar）分岐部のconfluence動脈瘤に対し、関連医療機器の前臨床開発および術者トレーニングに資する動物モデルを確立することを目的とした。
  • 具体的には、9頭のイヌに対して顕微外科的手技によりconfluence動脈瘤を導入し、右総頸動脈（CCA）と左CCA（端側吻合）を部分的に吻合して倒立Y字状の動脈分岐を作製した後、吻合部の切欠き（notch）に摘出した外頸静脈の血管片を縫合してconfluence動脈瘤を模擬した。
  • 術後4週に3次元デジタルサブトラクション血管撮影（3D digital subtraction angiography: DSA）で評価し、各動物における動脈瘤形状、周囲血管、ならびに特定の二重流入（double inlet）プロファイルを、計算流体力学（computational fluid dynamics: CFD）シミュレーションにより解析した。
  • その結果、全例で動脈瘤が作製に成功し、8例で完全な動脈瘤、1例で部分的に血栓化した動脈瘤が得られ、神経学的欠損や死亡は認められなかった；さらに、外科的に導入したconfluence動脈瘤における幾何学的および血行動態学的パラメータは、ヒトのVBJ動脈瘤で報告されている値と類似していたため、犬におけるconfluence動脈瘤モデルを確立するためのプロトコルを提示し、種々の複雑な椎骨confluence動脈瘤を標的とする前臨床研究に有用である可能性が示された。

(090) Ohshima

📕 書誌情報

Assessment of endovascular coil configuration for embolization of intracranial aneurysms using computational fluid dynamics.

Tomotaka Ohshima, Shigeru Miyachi, Ichiro Takahashi, Katsuya Ishii

Nagoya J Med Sci, 2015 Aug

  • Keywords: coil embolization, computational fluid dynamics, intracranial aneurysms

  • DOI: NA

  • Article: NA

  • OpenAlex: NA

    • Cited by: NA
    • FWCI: None
    • Citation Percentile: NA

  • PubMed

  • Google Scholar: NA
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学（CFD）による頭蓋内動脈瘤塞栓術における血管内コイル配置の評価

💬 AI 要約

  • 目的：血管内コイル塞栓術（endovascular coil embolization）では、分岐動脈への血流低下により治療が複雑化することが多い。そこで、本研究は、分岐動脈の血流を損なうことなく安全に塞栓を行うための、内コイル配置の最適条件を明らかにすることを目的とした。
  • 方法：未破裂の椎骨動脈—後下小脳動脈（VA-PICA）動脈瘤を基に、3次元ボクセルモデルを構築し、まずは症例0（Case 0）として血流障害がPICAに生じる状況を予測した。続いて、最終コイル配置の6種類のモデル（症例1〜6）を作成し、それぞれを動脈瘤に適用した（症例1：円形コイル塊、症例2：ステントアシスト、症例3・4：ネック残存あり、症例5・6：バルーンを用いたネックリモデリング法）。各モデルに対し、CFDによりPICA内の血流を解析した。
  • 結果：PICAへの平均流出量は、症例0で最も高く、症例2で最も低かった（降順で Case 0、5、4、6、1、3、2）。また、バルーンネックリモデリングモデルでは、ネック残存モデルよりもPICAへの流出の温存が良好であった。
  • 結論：血管内コイル塞栓術のモデルでは、コイル配置のわずかな変更によって分岐動脈への流出に大きな差異が生じ得ることが示された。したがって、術中および術後の血栓塞栓性合併症のリスクを最小化するために、術前の慎重な計画が重要である。

(091) Wang

📕 書誌情報

Hemodynamics investigation for a giant aneurysm treated by a flow diverter implantation.

Shengzhang Wang, Jianjun Li, Chao Wang, Xinjian Yang, Shiqing Mu, Wuqing Wang

Biomed Mater Eng, 2015

💬 AI 翻訳タイトル

フローダイバータ留置によって治療された巨大脳動脈瘤に対する血行動態の検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、フローダイバータ留置が巨大脳動脈瘤の安全性および有効性に与える影響を、血行動態の観点から明らかにすることである。
  • 仮想的な留置によって、フローダイバータ留置前後の巨大脳動脈瘤モデル（動脈瘤囊内の小分枝を含む）を構築し、計算流体力学（computational fluid dynamics; CFD）法により血流を数値シミュレーションした。
  • 血行動態指標の変化を解析した結果、フローダイバータは動脈瘤を閉塞（occlude）するうえで非常に有効であることが示された。
  • また、フローダイバータ留置後に小分枝の流量はほとんど変化せず、以上より同デバイスの作動に伴う血流分配の特徴が示唆された。

(092) Tang

📕 書誌情報

Computational Fluid Dynamics Study of Bifurcation Aneurysms Treated with Pipeline Embolization Device: Side Branch Diameter Study.

Abraham Yik-Sau Tang, Wai-Choi Chung, Eric Tian-Yang Liu, Jie-Qiong Qu, Anderson Chun-On Tsang, Gilberto Ka-Kit Leung, Kar-Ming Leung, Alfred Cheuk-Hang Yu, Kwok-Wing Chow

J Med Biol Eng, 2015

  • Keywords: Computational fluid dynamics (CFD), Endovascular treatment, Intracranial aneurysm

  • DOI: NA

  • Article: NA

  • OpenAlex: NA

    • Cited by: NA
    • FWCI: None
    • Citation Percentile: NA

  • PubMed

  • Google Scholar: NA
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

Pipeline Embolization Device による治療を対象とした分岐部動脈瘤の計算流体力学的研究：側枝径の検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈の分岐部に生じた動脈瘤に対して flow-diverting stent（Pipeline embolization device）を留置した後に、側枝径の違いが血行動態へ与える影響を明らかにすることである。
  • 方法として、分岐部モデルに対し computational fluid dynamics（CFD）解析を行い、側枝径を複数条件で変化させた場合の血流を評価したうえで、pipeline embolization device 留置後の状態も同様にシミュレーションした。
  • 結果として、流速、圧力、壁面せん断応力などの血行動態指標を検討した結果、側枝血管径が大きい動脈瘤では、治療後の血行動態の観点からリスクが高くなり得ることが示された；さらに、ステントによる動脈瘤内流入の低減は側枝血管内の流量を大きく変化させ、ステント後の側枝低灌流（hypoperfusion）につながる可能性が示唆された。
  • 結論として、理想化モデルに加えて2例の患者固有の分岐部動脈瘤に対する検証を行った結果、両者は良好に一致し、さらに下流血管の末梢抵抗を出口圧条件の変化により評価した定量的解析は、治療計画および治療方針決定を支援し得ることが示された。

(093) Qian

📕 書誌情報

Effect of hemodynamics on the recurrence of posterior communicating artery aneurysm: a computational fluid dynamics simulation study.

Z Qian, H Kang, C Li, Z Wu, A Liu

Int Angiol, 2015 Jun 30

  • Keywords:

  • DOI: NA

  • Article: NA

  • OpenAlex: NA

    • Cited by: NA
    • FWCI: None
    • Citation Percentile: NA

  • PubMed

  • Google Scholar: NA
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

後交通動脈瘤の再発に対する血行動態の影響：計算流体力学（CFD）シミュレーション研究

💬 AI 要約

  • 本研究は、後交通動脈瘤について、塞栓術前後の血行動態特性を比較し、計算流体力学（CFD）シミュレーションにより再発との関連を検討することを目的とした。
  • 2008年1月から2010年2月に後交通動脈瘤の塞栓術を受けた13例を登録し、追跡血管造影所見に基づいて再発群と治癒（回復）群に分類した。
  • 3次元脳血管造影データを用いて塞栓術前後の動脈瘤モデルを構築し、有限要素アルゴリズムによるCFDソフトウェアにより、動脈瘤頸部領域の術前・術後の血行動態指標を解析した。
  • 再発群では塞栓術後に動脈瘤頸部領域のピーク収縮期壁面せん断応力および血流速度が有意に増加し、一方、治癒（回復）群ではそれらが有意に低下した；さらに再発群は治癒（回復）群よりも塞栓術後のピーク収縮期壁面せん断応力および血流速度が高かったことから、塞栓術後の頸部領域における高い壁面せん断応力と血流速度は早期の動脈瘤再発を促進しうると結論づけられた。

(094) Han

📕 書誌情報

[Analysis of vertebrobasilar dolichoectasia based on computational fluid dynamics].

J T Han, H T Qiao, X Han, X Li, Q Y He, S Ye, J Y Luan, C M Wang, G X Dong

Beijing Da Xue Xue Bao Yi Xue Ban, 2015 Apr 18

  • Keywords:

  • DOI: NA

  • Article: NA

  • OpenAlex: NA

    • Cited by: NA
    • FWCI: None
    • Citation Percentile: NA

  • PubMed

  • Google Scholar: NA
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学に基づく椎骨脳底動脈拡張症（vertebrobasilar dolichoectasia）の解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、計算流体力学（CFD）技術により椎骨脳底動脈拡張症（VBD）の血行動態状態を解析することを目的とした。
  • 患者のVBDに関するDICOM形式画像データをMimicsソフトウェアに直接取り込み、3Dオブジェクトを構築した後、Ansysソフトウェアを用いて数値シミュレーションを実施し、流線、壁面せん断応力（WSS）、壁面圧力などの血行動態パラメータを評価した。
  • 近位脳底動脈では安定した層流が確認され、左右の椎骨動脈による血流の混合は認められなかった一方で、遠位の蛇行した脳底動脈ではらせん状の流れが出現した。
  • 椎骨脳底動脈分岐部および脳底動脈の下方セグメントにおける低WSS領域は高い壁面圧力領域と一致し、初期の増大（成長）領域がそれらの部位に位置する可能性が示唆されたことから、低WSSと高壁面圧力の局所的な組み合わせがVBDの発生および発展に関連する可能性が考えられた。

(095) Isoda

📕 書誌情報

MR-based computational fluid dynamics with patient-specific boundary conditions for the initiation of a sidewall aneurysm of a basilar artery.

Haruo Isoda, Yasuo Takehara, Takashi Kosugi, Masaki Terada, Takehiro Naito, Yuki Onishi, Chiharu Tanoi, Kenji Amaya, Harumi Sakahara

Magn Reson Med Sci, 2015

  • Keywords:

  • DOI: NA

  • Article: NA

  • OpenAlex: NA

    • Cited by: NA
    • FWCI: None
    • Citation Percentile: NA

  • PubMed

  • Google Scholar: NA
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

MRIに基づく患者固有境界条件を用いた計算流体力学による脳底動脈側壁動脈瘤の発生起点の解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、25か月の経過で脳底動脈に側壁動脈瘤が発生した症例に対し、将来の動脈瘤起始部における血流力学的特徴がどのように形成されるかを明らかにすることを目的とした。
  • 方法として、3次元のcine位相コントラスト（phase-contrast）磁気共鳴画像（MRI）に基づく計算流体力学（computational fluid dynamics）を実施し、患者固有境界条件を設定して脳底動脈の血流を解析した。
  • その結果、将来の動脈瘤瘻口（aneurysm ostium）の位置に高い勾配振動数（gradient oscillatory number）を示す領域が認められ、さらに将来の動脈瘤瘻口の遠位側縁部には高い壁面せん断応力（WSS）および高い空間WSS勾配（spatial WSS gradient）を示す領域が確認された。
  • 以上より、これらの指標は頭蓋内動脈瘤の発生（development）に関するバイオマーカーとなり得る可能性が示された。

(096) Retarekar

📕 書誌情報

Stratification of a population of intracranial aneurysms using blood flow metrics.

Rohini Retarekar, Manasi Ramachandran, Benjamin Berkowitz, Robert E Harbaugh, David Hasan, Robert H Rosenwasser, Christopher S Ogilvy, Madhavan L Raghavan

Comput Methods Biomech Biomed Engin, 2015 Aug

  • Keywords: computational fluid dynamics, intracranial aneurysms, wall shear stress

  • DOI: NA

  • Article: NA

  • OpenAlex: NA

    • Cited by: NA
    • FWCI: None
    • Citation Percentile: NA

  • PubMed

  • Google Scholar: NA
  • OpenCitations: NA

💬 AI 翻訳タイトル

血流指標に基づく頭蓋内動脈瘤集団の層別化

💬 AI 要約

  • 頭蓋内動脈瘤内の血行力学的環境を表す指標は、縦断的転帰を示唆し得るものとして提案されているが、大規模集団を層別化し既知の転帰と照合するには指標の実用性が必要であるため、本研究ではまず文献で報告された多様な血流指標を整理すること、さらに形態情報のみが得られる大規模研究において定常流シミュレーションが拍動流シミュレーションの近似として動脈瘤の順位付けに与える影響を評価することを目的とした。
  • 文献中に報告された動脈瘤血行力学の16の指標を収集し、必要に応じて改良したうえで、198件の患者固有モデルおよび30件の理想化モデルを対象として定常流と拍動流の両方の流体シミュレーションを実施し、提案した各血行力学指標を両シミュレーション間で算出・比較した。
  • その結果、文献で用いられるグローバル指標はいずれも心周期にわたる時間平均として扱われている点を踏まえると、定常流と拍動流のシミュレーションには強い線形関係が認められ（14指標で r≥0.99、2指標で r≥0.97）、さらに動脈瘤の順位付けもほぼ同一の傾向を示した（14指標で ρ≥0.99、残り2指標で ρ≥0.96）。
  • 幾何学形態以外の測定情報が限られる状況では、血行力学指標に基づく動脈瘤の層別化は、形態に基づく層別化の物理学的根拠に裏打ちされた代替として機能し得ることが示され、現在文献で報告されている主要指標の多くに関しては、定常流シミュレーションが拍動流シミュレーションと同程度に有効である可能性が示唆された。