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脳 CFD血流解析 学術文献調査 PubMed 2025-Q3

  • 『脳 CFD血流解析』に関する学術文献調査を掲載しています
  • 本調査の趣旨および注意点については調査の概要をご参照ください
  • 調査条件
    • データベース：PubMed
    • 検索キーワード：(Cerebral OR Brain OR Intracranial OR Neuro) AND (Blood OR Flow OR Hemodynamics OR WSS OR Pressure OR Velocity OR Aneurysm OR Rupture OR Stroke OR Stenosis) AND (CFD OR "Computational Fluid Dynamics")
    • 検索期間：2025-07-01 - 2025-09-30
    • 要約用 AI/LLM：gpt-5.6-luna (OpenAI, 2026-07)
    • ソート基準：被引用数降順（同値の場合はFWCI降順）
    • データ更新日：2026-07-24

(001) Șerban [12] ⭐

📕 書誌情報

Ruptured Posterior Inferior Cerebellar Artery Aneurysms: Integrating Microsurgical Expertise, Endovascular Challenges, and AI-Driven Risk Assessment.

Matei Șerban, Corneliu Toader, Răzvan-Adrian Covache-Busuioc

J Clin Med, 2025 Jul 30

  • Keywords: PICA aneurysm, aneurysm genetics, artificial intelligence in neurosurgery, cerebrovascular hemodynamics, computational fluid dynamics, endovascular treatment, far-lateral approach, flow diversion, microsurgical clipping, posterior circulation aneurysm

  • DOI: 10.3390/jcm14155374

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  • OpenAlex

    • Cited by: 12
    • FWCI: 9.2504 ⭐
    • Citation Percentile: 98.46 ⭐

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💬 AI 翻訳タイトル

破裂後下小脳動脈瘤：顕微鏡下手術の専門知識、血管内治療の課題、およびAI駆動型リスク評価の統合

💬 AI 要約

  • 本症例報告の目的は、破裂した後下小脳動脈（posterior inferior cerebellar artery：PICA）瘤に対する顕微鏡下クリッピング術の有用性を示し、個別化された手術計画、解剖学的構造の温存、および補助技術を組み合わせた持続的かつ根治的治療の意義を明らかにすることである。
  • 66歳男性の椎骨動脈‐PICA移行部に生じた、広頸性かつ紡錘状の左PICA破裂動脈瘤による急性くも膜下出血に対し、形態および再発リスクのため血管内治療が適応とならず、近位血管の確保を目的とした部分的C1椎弓切除を併施するfar-lateral開頭術を行い、穿通枝を慎重に剥離した上で、遠位PICAの血流を温存しながら正確にクリッピングした。
  • 術後画像では脳血管血流動態を損なうことなく動脈瘤の完全閉塞が確認され、患者は新たな脳神経障害または虚血性合併症を呈することなく神経学的に改善したほか、長期追跡でも閉塞状態は安定し、完全な機能的自立を維持した。
  • 本症例は、解剖学的・血行動態的制約により血管内治療の選択肢が限られる高リスクPICA瘤において、顕微鏡下手術が依然として重要で持続性の高い治療法であることを示し、将来的には脳動脈瘤破裂予測人工知能（artificial intelligence）、高分解能血管壁画像、ロボット支援顕微鏡下手術、および次世代の血流改変型インプラントを、顕微鏡下手術・血管内治療・計算科学と統合することで、精密医療に基づく個別化された低侵襲治療へ発展し得ることを示唆する。

(002) Deshpande [9] ⭐

📕 書誌情報

Cerebrovascular morphology: Insights into normal variations, aging effects and disease implications.

Aditi Deshpande, Lucy Q Zhang, Ramani Balu, Noushin Yahyavi-Firouz-Abadi, Neeraj Badjatia, Kaveh Laksari, Pouya Tahsili-Fahadan

J Cereb Blood Flow Metab, 2025 Jul

  • Keywords: Alzheimer’s disease, Vascular morphology, cerebrovascular disorders, neurological disorders, stroke

  • DOI: 10.1177/0271678X251328537

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    • Cited by: 9
    • FWCI: 7.0183 ⭐
    • Citation Percentile: 97.41 ⭐

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💬 AI 翻訳タイトル

脳血管形態：正常変異、加齢の影響および疾患への示唆に関する知見

💬 AI 要約

  • 本総説は、脳血管網の解剖学的構造、健常者および疾患患者における形態的変異、ならびに加齢に伴う変化を概説し、それらが脳血流（cerebral blood flow: CBF）および神経疾患の病態形成に及ぼす影響を検討することを目的とする。
  • 脳血管ネットワーク、Willis動脈輪の完全性および解剖学的異常、側副循環、加齢に伴う血管の幾何学的形態と密度の変化について、医学的画像法および計算手法による定量評価を含めてレビューした。
  • その結果、脳血管形態の正常変異はCBFおよび虚血性イベントへの易罹患性に影響し、加齢に伴う血管リモデリングはアルツハイマー病や血管性認知症などの神経疾患に関与することが示された。また、画像解析の自動化、機械学習（machine learning）、および計算流体力学（computational fluid dynamics）の進展により、急性・慢性脳血管障害における病的変化の同定や、血管形態に基づく疾患リスクおよび患者転帰の予測が可能になりつつある。
  • 以上より、脳血管形態およびその加齢・疾患関連リモデリングを理解することは、脳疾患の早期診断、予後予測、ならびに新規治療法の開発に重要な基盤を提供する。

(003) Rajhi [8] ⭐

📕 書誌情報

Use of proper orthogonal decomposition and machine learning for efficient blood flow prediction in cerebral saccular aneurysms.

Wajdi Rajhi, Zakarya Ahmed, Ali B M Ali, As'ad Alizadeh, Zahraa Abed Hussein, Narinderjit Singh Sawaran Singh, Borhen Louhichi, Walid Aich

Sci Rep, 2025 Sep 02

💬 AI 翻訳タイトル

脳嚢状動脈瘤における効率的な血流予測のための適切直交分解および機械学習の利用

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、中大脳動脈（Middle Cerebral Artery：MCA）動脈瘤における患者固有の血行動態を効率的に評価し、頭蓋内動脈瘤の破裂リスク評価および治療計画に資することである。
  • 患者固有の血管形状をDICOM画像データから再構築し、流体構造連成（fluid-structure interaction：FSI）を考慮せず、Casson非ニュートン流体モデルを用いたANSYS Fluentによる計算流体力学（Computational Fluid Dynamics：CFD）解析を実施した後、速度成分、圧力、壁面せん断応力（wall shear stress：WSS）および振動せん断指数（oscillatory shear index：OSI）を含む血行動態データに適切直交分解（proper orthogonal decomposition：POD）を適用し、低次元化特徴量を機械学習（machine learning：ML）モデルに入力して時系列スナップショット間の血行動態場を予測した。
  • その結果、圧力およびWSSでは10未満のPODモードによりエネルギーの99%以上を保持できた一方、OSIでは固有の複雑性のために大幅に多くのモードを必要とし、POD-ML統合手法は学習データおよびテストデータの双方で圧力とWSSを妥当に予測したが、テスト領域におけるOSIの予測精度は低下した。
  • 以上より、PODと機械学習をCFDに統合する手法は、重要な血行動態情報を保持しながら計算コストを大幅に削減でき、脳動脈瘤の非侵襲的リスク評価および治療計画におけるリアルタイムまたは準リアルタイムの臨床意思決定支援に有用である可能性が示されたが、OSIの高精度予測にはより高度なモデル化戦略が必要である。

(004) Khan [8] ⭐

📕 書誌情報

Evaluating artificial intelligence models for rupture risk prediction in unruptured intracranial aneurysms: a focus on vessel geometry and hemodynamic insights.

Muhammad Mohsin Khan, Noman Shah, Javed Iqbal, Nasser M F El-Ghandour, Miroslav Vukic, Michael Lawton, Jacques J Morcos, Bostjan Matos, Najia El-Abbadi, Amir Samii, Eberval Gadelha Figueiredo, Franco Servadei, Ahmed AlAzri, Kodeeswaran M, Aruni Velalakan, Bipin Chaurasia

Neurosurg Rev, 2025 Jul 02

  • Keywords: Artificial intelligence, Computational fluid dynamics, Hemodynamics, Intracranial aneurysms, Machine learning, Rupture risk, Vessel geometry

  • DOI: 10.1007/s10143-025-03689-6

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    • Cited by: 8
    • FWCI: 6.167 ⭐
    • Citation Percentile: 96.89 ⭐

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💬 AI 翻訳タイトル

未破裂頭蓋内動脈瘤の破裂リスク予測における人工知能モデルの評価：血管形状および血行動態学的知見に着目して

💬 AI 要約

  • 本総説は、未破裂頭蓋内動脈瘤（unruptured intracranial aneurysms；UIAs）の破裂リスク予測において、血管形状と血行動態因子を統合する人工知能（artificial intelligence；AI）モデルの有用性を評価することを目的とした。
  • 従来の臨床モデルによる大きさや部位に基づく評価と比較し、支持ベクターマシン（support vector machines；SVMs）や畳み込みニューラルネットワーク（convolutional neural networks；CNNs）を含む機械学習（machine learning；ML）および深層学習（deep learning；DL）モデルについて、壁面せん断応力（wall shear stress；WSS）、振動性せん断指数（oscillatory shear index；OSI）などの血行動態指標、ならびに患者固有の血管形状をどのように組み合わせているかを検討した。
  • これらのAIモデルは従来法を上回る予測精度を示し、WSSおよびOSIは破裂リスクを示す重要な最小限の血行動態パラメータとして同定されたほか、計算流体力学（computational fluid dynamics；CFD）とAIの統合は、患者固有の血行動態シミュレーションおよびリスク評価において顕著な進展をもたらしていた。
  • AIモデルはUIAsの患者個別化された破裂リスク評価および治療戦略の最適化に有望であるが、臨床応用には大規模で高品質なデータセットの確保と予測結果の解釈可能性という課題が残されており、さらなる研究によるモデルの精緻化が必要である。

(005) Zhao [7] ⭐

📕 書誌情報

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

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

Adv Mater, 2026 Jan

💬 AI 翻訳タイトル

迅速なガラス基板デジタルライトプロセッシング3Dプリンティングにより、脳卒中患者の解剖学的に正確な患者個別化頸動脈オンチップを実現し、個別化血栓症研究を可能にする

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、患者個別の血管形状を機能的なマイクロ流体デバイスへ迅速かつ正確に変換し、個別化された血栓症研究に利用可能な頸動脈オンチップを開発することである。
  • そのため、処理済みガラススライドを造形基板とし、専用の機械的クランプ機構を組み合わせたガラス基板デジタルライトプロセッシング（digital light processing；DLP）3Dプリンティングによる超高速マイクロ加工プラットフォームを構築し、脳卒中患者のCT血管造影データから狭窄、分岐、潰瘍形成を含む頸動脈形状を再現するとともに、計算流体力学（computational fluid dynamics；CFD）、内皮化、血液灌流、およびレーザーアブレーションによる局所的内皮損傷モデルを評価した。
  • 最適化された製造法は、製作時間を10時間超から2時間未満へ短縮し、約100％の成功率を達成したほか、従来の再構成法では見落とされやすい複雑な解剖学的特徴を正確に再現した；CFD検証では、サイズを30分の1に縮小しても壁面せん断速度が一致し、患者スケールとチップスケールの形状間で血行力学的相似性が維持された。また、本デバイスは内皮化および血液灌流に対応し、血栓形成過程のリアルタイム可視化を可能にするとともに、高せん断領域（1000 s⁻¹超）で血小板移動が7～10倍増加することを定量的に示した。
  • 以上より、本プラットフォームは、患者個別の脆弱部位におけるせん断依存性血栓形成機構を再現できる迅速なバイオ製造技術であり、個別化医療および血管デバイス開発における患者個別化organ-on-a-chip技術の重要な進展を示す。

(006) Sidora [7]

📕 書誌情報

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

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

J Neurointerv Surg, 2025 Aug 13

💬 AI 翻訳タイトル

ベルヌーイ方程式への回帰：狭窄前後の圧力勾配および脳静脈疾患における血流量の後ろ向き推定のための簡便な式

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、患者個々の血流量が把握できないことによる脳静脈疾患の血流障害評価への影響を明らかにし、通常の圧力測定および血管造影から個別の血流量を後ろ向きに推定することである。
  • 静脈洞ステント留置術を受けた拍動性耳鳴患者コホートから、狭窄の重症度および圧力勾配が多様な10症例を選択し、CT静脈造影から血管内腔形状をデジタル抽出したうえで、臨床的圧力勾配と最小血管内腔断面積に基づき、心周期平均血流量を推定する簡略化ベルヌーイ式を導出した。また、一般化した血流量と個別に推定した血流量を用いた高精度の拍動性計算流体力学（CFD）シミュレーションを実施し、血流障害の予測結果を比較するとともに、ベルヌーイ式を検証した。
  • ベルヌーイ式から得られた個別血流量は、仮定した一般化血流量に対して最大47%の差を示し、狭窄後の血流不安定性に関するCFD予測に大きな相違をもたらした一方、簡略化ベルヌーイ式で推定した圧力勾配は、完全なCFDシミュレーションによる圧力勾配を高い精度で予測した（R²＝0.95、傾き＝0.98、95%信頼区間0.88～1.09）。
  • 簡便なベルヌーイ式は、現実的な静脈形状におけるCFD推定の狭窄前後圧力勾配を予測でき、通常実施されるものの侵襲的な臨床測定から患者個々の血流量を復元する手段となり得るとともに、4D flow MRIに伴う課題の一部を回避できる、狭窄前後圧力勾配のより簡便な非侵襲的推定法への道筋を示す。

(007) Aboulhassane [5] ⭐

📕 書誌情報

Neuroprotective role of pyrroloquinoline quinone in folate deficiency-induced blood-brain barrier disruption.

Sara Aboulhassane, Vishal Sangha, Md Tozammel Hoque, Reina Bendayan

Fluids Barriers CNS, 2025 Jul 22

  • Keywords: BBB permeability, Blood-brain barrier, Cerebral folate deficiency, Folate transporters, Neuroinflammation, Oxidative stress, Pyrroloquinoline quinone, Tight-Junction proteins

  • DOI: 10.1186/s12987-025-00689-y

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    • Cited by: 5
    • FWCI: 4.4593 ⭐
    • Citation Percentile: 94.77 ⭐

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💬 AI 翻訳タイトル

葉酸欠乏による血液脳関門破綻に対するピロロキノリンキノンの神経保護作用

💬 AI 要約

  • 本研究は、ミトコンドリア生合成の主要な調節因子である核呼吸因子1（NRF-1）およびPGC-1αの活性化因子ピロロキノリンキノン（PQQ）が、血液脳関門（BBB）における還元型葉酸輸送体（RFC）の発現を増強し、脳性葉酸欠乏（CFD）に伴うBBB障害を軽減できるかを明らかにすることを目的とした。
  • 葉酸充足（FS）または葉酸欠乏（FD）培地で培養したヒト脳微小血管内皮細胞（hCMEC/D3）にPQQ（1または5 µM）を24時間処置するとともに、野生型マウスにFD食（葉酸0 mg/kg）またはFS食（葉酸2 mg/kg）を給餌し、PQQ（20 mg/kg/日、腹腔内投与）を10日間処置した後、qPCR、ELISA、イムノブロッティングおよびナトリウムフルオレセイン（NaFl）透過性試験により、BBB完全性、炎症、酸化ストレス、ミトコンドリア機能ならびに葉酸輸送体を評価した。
  • FDは、培養細胞およびマウス脳毛細血管のいずれにおいても、炎症性サイトカイン・ケモカイン、内皮接着分子および酸化ストレスマーカーの遺伝子またはタンパク質発現を増加させ、タイトジャンクションタンパク質を低下させ、さらにFDマウスではNaFl試験によりBBB透過性の亢進が確認された一方、PQQはRFCおよびプロトン共役型葉酸輸送体（PCFT）の発現を増強し、BBB透過性を回復させ、炎症・酸化ストレス反応を抑制するとともに、PGC-1α/NRF-1シグナルを介してミトコンドリア生合成を改善した。
  • 以上の結果は、脳内葉酸欠乏がBBBの完全性を損ない、脳性葉酸欠乏症に伴う神経学的障害に関与する可能性を示すとともに、PQQが葉酸欠乏に起因するBBB障害および関連する神経病態に対する有望な治療戦略となり得ることを示した。

(008) Babel [4] ⭐

📕 書誌情報

Phenotype-driven risk stratification of cerebral aneurysms using Shapley Additive Explanations-based supervised clustering: a novel approach to rupture prediction.

Shrinit Babel, Syed R H Peeran

Neurosurg Focus, 2025 Jul 01

  • Keywords: cerebral aneurysm, clustering, computational fluid dynamics, machine learning, phenotype, rupture risk

  • DOI: 10.3171/2025.4.FOCUS241024

  • Article

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    • Cited by: 4
    • FWCI: 3.4263 ⭐
    • Citation Percentile: 92.57 ⭐

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💬 AI 翻訳タイトル

Shapley加法的説明（SHAP）に基づく教師ありクラスタリングを用いた脳動脈瘤の表現型駆動型リスク層別化：破裂予測のための新規アプローチ

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、従来の動脈瘤リスクスコアリングシステムおよび数値流体力学（computational fluid dynamics：CFD）解析の限界に対処し、異なる脳動脈瘤表現型を同定する教師ありクラスタリング（supervised clustering）により、破裂リスク予測を改善することであった。
  • AneuriskWebデータセットから103個の脳動脈瘤の幾何学的・形態学的データを取得し、Extreme Gradient BoostingモデルによるShapley加法的説明（Shapley Additive Explanations：SHAP）に基づく特徴量寄与度の算出、非線形次元削減、ならびにSHAP変換特徴空間に対するHDBSCAN（Hierarchical Density-based Spatial Clustering of Applications with Noise）を実施して、破裂リスクに関連する情報量の多いクラスターを抽出した。
  • SHAP解析では、親血管径、瘤頸部血管角度、および瘤嚢の中心線に沿った断面積が破裂リスクの主要予測因子として同定され、クラスタリングにより高い分離度（Silhouetteスコア＝0.915）を示す3種類の脳動脈瘤表現型が得られた；クラスターαは親血管径3.08 mm超かつ細長い形状を特徴とする低リスク表現型（破裂率4.16%）、クラスターβは血管径1.65 mm以下かつ非球状構造を有する破裂動脈瘤のみの表現型、クラスターγは血管径1.65～3.08 mmの中間的な表現型（破裂率45.45%）であり、鋭角な瘤頸部角度（90°未満）により同クラスター内の破裂率が上昇した。
  • 本研究の教師ありクラスタリングは、CFDデータ解析において解像度と解釈可能性の均衡を保ちながら、脳動脈瘤の異なる表現型を同定できたため、表現型に基づく破裂リスク層別化に有用であることが示された；今後は、より大規模なデータセットを用いた時間的解析による検証と、スケーラビリティを高めるエンドツーエンド（end-to-end）解析基盤の構築が必要である。

(009) Nagy [4] ⭐

📕 書誌情報

Comparative analysis of morphological and hemodynamic parameters in stable anterior communicating and middle cerebral artery aneurysms.

Jozsef Nagy, Zoltan Major, Julia Maier, Gabriel Seebach, Wolfgang Fenz, Stefan Thumfart, Michael Giretzlehner, Andreas Gruber, Philip-Rudolf Rauch, Matthias Gmeiner

J Stroke Cerebrovasc Dis, 2025 Jul

  • Keywords: Anterior Communicating Artery, Fluid-Structure interaction, Middle Cerebral Artery, cerebral aneurysms

  • DOI: 10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2025.108335

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 4
    • FWCI: 3.0835 ⭐
    • Citation Percentile: 91.23 ⭐

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💬 AI 翻訳タイトル

安定した前交通動脈および中大脳動脈瘤における形態学的・血行力学的パラメータの比較解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、前交通動脈（ACOMM）瘤および中大脳動脈（MCA）瘤を対象として、動脈瘤破裂挙動に影響を及ぼす形態学的、血行力学的および構造力学的因子を明らかにすることを目的とした。
  • MCA瘤またはACOMM瘤を有する116例（破裂瘤81例、安定瘤35例）のデータを用い、計算流体力学（computational fluid dynamics: CFD）および流体構造連成解析（fluid-structure interaction: FSI）により、動脈瘤角度、壁面せん断応力（wall shear stress: WSS）、相当フォン・ミーゼス応力などを評価し、Mann–WhitneyのU検定ならびに単変量・多変量回帰分析を実施した。
  • 破裂したMCA瘤とACOMM瘤の間では評価したパラメータに有意差を認めなかった一方、安定したACOMM瘤はMCA瘤と比較して動脈瘤角度が大きく、壁の相当応力および動脈瘤と親動脈における最大WSS比が低かった；さらに、回帰分析では動脈瘤角度の統計学的影響力が示された。
  • これらの結果は、安定したMCA瘤はACOMM瘤より高い壁応力に耐え得る一方、ACOMM瘤はより低い応力レベルでも破裂しやすい可能性を示しており、破裂リスク評価の精度向上には、動脈瘤の部位に加えて、安定瘤と破裂瘤の別、ならびに形態学的・血行力学的・構造力学的因子を総合的に考慮する必要があることを示唆する。

(010) Sanchez [4] ⭐

📕 書誌情報

Comprehensive morphomechanical and wall enhancement analysis of intracranial aneurysms.

Sebastian Sanchez, Jacob M Miller, Adam Galloy, Marco Nino, Diego Ojeda, Elena Sagues, Carlos Dier, Andres Gudino, Rodrigo Jaramillo, Edgar A Samaniego

Eur Radiol, 2025 Aug

  • Keywords: Brain aneurysm, Computational fluid dynamics, Finite element analysis, Vessel wall imaging, Wall enhancement.

  • DOI: 10.1007/s00330-025-11417-3

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    • Cited by: 4
    • FWCI: 3.0835 ⭐
    • Citation Percentile: 90.43 ⭐

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💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤の包括的な形態力学的解析および血管壁増強解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳動脈瘤の異なる構成領域における動脈瘤壁増強（aneurysm wall enhancement：AWE）、壁面せん断応力（wall shear stress：WSS）、および壁張力（wall tension：WT）の関連を包括的に評価し、動脈瘤破裂リスクおよび血管壁動態の理解を深めることを目的とした。
  • 頭蓋内動脈瘤患者を対象に3テスラ高分解能MRIを実施し、ガドリニウム造影前後のT1強調画像から3D Slicerを用いて動脈瘤を三次元セグメンテーションした後、AWEを定量化した；有限要素解析によりWTを算出し、計算流体力学（computational fluid dynamics：CFD）により、時間平均壁面せん断応力（time-averaged wall shear stress：TAWSS）、壁面せん断応力勾配（wall shear stress gradient：WSSG）、および振動性せん断指数（oscillatory shear index：OSI）を評価した。
  • AWEはサイズおよびアスペクト比（aspect ratio：AR）が大きい動脈瘤で高値を示し、WTおよびOSIはサイズ、AR、サイズ比（size ratio：SR）が大きい動脈瘤で高値を示した；動脈瘤頸部では動脈瘤体部よりWT、TAWSS、WSSGが高く、不整形動脈瘤の高AWE領域ではTAWSSおよびWSSGが低くOSIが高かった一方、blebではAWEが最も高くWTおよびWSSGが最も低かった。
  • 動脈瘤頸部は高いWTおよびWSSを示す一方、体部ではWSSが低い傾向にあり、daughter sacなどの高リスク構造では高いAWEと低いWSSおよびWTが併存することから、破裂リスクの上昇に関与する可能性が示された；本研究の包括的な形態力学的解析と血管壁増強解析は、脳動脈瘤の生物学的特性および破裂リスクの理解に新たな知見を提供し得る。

(011) Jreij [4]

📕 書誌情報

Systematic review of biomechanical forces associated with carotid plaque disruption and stroke.

Georges Jreij, Gador Canton, Daniel S Hippe, Niranjan Balu, Chun Yuan, Juan Cebral, Caroline Crone, Siddhartha Sikdar, Thomas Hatsukami, Vicki Gray, Sarasijhaa Desikan, Kirk Beach, Brajesh K Lal

J Vasc Surg, 2025 Sep

  • Keywords: Atherosclerotic plaque, Carotid artery disease, Cerebral infarction, Plaque wall stress, Stroke, Systematic review, Wall shear stress

  • DOI: 10.1016/j.jvs.2025.05.014

  • Article

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    • Cited by: 4
    • FWCI: 1.8389
    • Citation Percentile: 82.28

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💬 AI 翻訳タイトル

頸動脈プラーク破綻および脳卒中に関連する生体力学的力の系統的レビュー

💬 AI 要約

  • 本研究は、頸動脈アテローム性動脈硬化プラークに作用する生体力学的力を評価し、それらの力とプラークの不良転帰との関連を明らかにすることを目的とした。
  • PubMed、Embase、およびWeb of Scienceを用いて、ヒトの頸動脈プラークを対象とし、患者個別化形状（patient-specific geometry）に基づいて動脈硬化病変内または病変に作用する力を測定し、頸動脈プラーク関連の不良転帰を報告した研究を対象に系統的文献検索を実施した。
  • スクリーニングした5,635報のうち154報が適格基準を満たし、主に磁気共鳴画像法（58.4%）および超音波検査（25.3%）から得られた患者個別化動脈形状を用いて、数値流体力学（computational fluid dynamics；31.8%）、有限要素解析（10.4%）、流体構造連成モデル（fluid-structure interaction model；27.3%）、生体内測定（29.9%）およびin vitro評価（0.6%）により力が算出されていた；壁面せん断応力（wall shear stress；WSS）およびプラーク壁応力（plaque wall stress；PWS）が最も頻繁に評価され、PWSおよびWSSはいずれも不良転帰を示す患者で上昇しており、PWS 160 kPa超は不良イベントの同定において感度80%超、特異度75%超を示し、WSS 50 dyn/cm²超はプラーク破綻、脳梗塞、脳卒中または一過性脳虚血発作を有する患者と有しない患者の識別において感度100%、特異度67%を示した。
  • 文献には対象数、研究デザイン、画像取得プロトコル、画像処理法、評価した力および頸動脈プラーク関連転帰に関する不均一性が存在するものの、PWSおよびWSSの上昇は不良なプラーク転帰と一貫して関連し、中等度から高度の感度および特異度で不良転帰を予測したため、これらの関連性を大規模な前向き研究で検証する必要がある。

(012) Hattori [3]

📕 書誌情報

High Middle Cerebral Artery Wall Shear Stress in Branch Atheromatous Disease: A Computational Fluid Dynamics Analysis.

Yorito Hattori, Shuta Imada, Ryo Usui, Akimasa Yamamoto, Masanori Nakamura, Masafumi Ihara

J Atheroscler Thromb, 2025 Aug 01

  • Keywords: Branch atheromatous disease, Computational fluid dynamics, Flow velocity, Middle cerebral artery, Wall shear stress

  • DOI: 10.5551/jat.65439

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 3
    • FWCI: 2.754
    • Citation Percentile: 88.38

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💬 AI 翻訳タイトル

分枝粥腫性疾患における中大脳動脈壁面せん断応力の上昇：数値流体力学解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、穿通枝の閉塞または狭窄に起因する分枝粥腫性疾患（branch atheromatous disease：BAD）と小血管閉塞（small-vessel occlusion：SVO）との間で、数値流体力学（computational fluid dynamics：CFD）解析により中大脳動脈の壁面せん断応力（wall shear stress：WSS）に差異を検出できるかを検討することを目的とした。
  • 発症7日以内に入院し、脳磁気共鳴血管撮影または頸動脈超音波検査で頭蓋内主要動脈および頭蓋外頸動脈に狭窄・閉塞を認めなかった患者を対象とする横断的観察研究を実施し、磁気共鳴血管撮影に基づくCFD解析によって中大脳動脈M1部のWSSおよび血流速度を評価した。
  • 患側M1部と対側M1部のWSS比が1を超える患者の割合は、SVO群（27例）よりもBAD群（27例）で有意に高く〔20例（74.1%）対11例（40.7%）、p＝0.013〕、患側M1部のWSSが対側より高いことはBADの独立した危険因子であった（調整オッズ比4.38、95%信頼区間1.29–14.82、p＝0.018）が、M1部の血流速度はBADと関連しなかった。
  • BAD患者では、CFD解析で認められるM1部WSSの上昇が穿通枝起始部における脆弱プラーク形成の危険因子となる可能性があり、CFDはBADの診断に寄与し得ることが示された。

(013) Ichimura [3]

📕 書誌情報

A practical strategy for data assimilation of cerebral intra-aneurysmal flows using a variational method with boundary control of velocity.

Tsubasa Ichimura, Shigeki Yamada, Yoshiyuki Watanabe, Hiroto Kawano, Satoshi Ii

Comput Methods Programs Biomed, 2025 Aug

  • Keywords: 4D flow MRI, Cerebral aneurysm, computational fluid dynamics, data assimilation, patient-specific data

  • DOI: 10.1016/j.cmpb.2025.108861

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    • Cited by: 3
    • FWCI: 2.5697
    • Citation Percentile: 88.98

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💬 AI 翻訳タイトル

速度の境界制御を用いた変分法による脳動脈瘤内血流のデータ同化のための実用的戦略

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳動脈瘤の増大および破裂の予測に重要な患者個別の動脈瘤内血流を、実用的かつ高信頼性に評価するためのデータ同化（data assimilation：DA）戦略を提案することを目的とした。
  • 患者個別の動脈瘤内速度データを取得する4D flow MRIと計算流体力学（computational fluid dynamics：CFD）を変分型DAと組み合わせ、動脈瘤頸部境界における時空間的な速度プロファイルを推定する逆問題を解いたほか、不適切設定問題（ill-posed inverse problem）を回避するため、状態変数の時間変化をフーリエ級数展開に基づくモデル次数削減（model order reduction）によって表現した。
  • CFDから生成した合成データを用いた数値検証では、提案手法は真値であるCFDと優れた一致を示し、速度の不一致は4～7％であった一方、3例の患者個別データを用いた血流推定では速度の不一致は35～63％であり、主血管分枝を用いた従来のCFDの半分未満に抑えられ、4D flow MRIにおける非物理的な速度分布も低減できた。
  • 動脈瘤内領域のみに焦点を当てる本DA戦略は、従来のCFDより高い信頼性で動脈瘤内の個別化血流を評価でき、既存のDA手法よりも効率的な手段を提供する。

(014) Fukuda [3]

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Two possible hemodynamic mechanisms underlying the growth of cerebral aneurysms depending on their size: The NHO CFD ABO study.

Shunichi Fukuda, Yuji Shimogonya, Aoi Watanabe, Naohiro Yonemoto, Miyuki Fukuda, Akihiro Yasoda

J Cereb Blood Flow Metab, 2025 Aug

  • Keywords: Cerebral aneurysm growth, computational fluid dynamics analysis, hemodynamics, prospective observational study, wall shear stress

  • DOI: 10.1177/0271678X251325972

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💬 AI 翻訳タイトル

サイズに依存する脳動脈瘤の増大を支える2つの可能性のある血行力学的機序：NHO CFD ABO研究

💬 AI 要約

  • 脳動脈瘤破裂の予後は不良であり、増大する動脈瘤は破裂しやすいことから、動脈瘤の増大を誘発する血行力学的因子を明らかにすることを目的とした。
  • 前向き観察研究として481例を登録し、患者個別の動脈形状および血流速度を用いた計算流体力学（computational fluid dynamics：CFD）解析を実施した後、1 mm以上増大した動脈瘤と安定した動脈瘤との間で、各種血行力学的指標を多変量解析により比較した。
  • 4 mm未満の動脈瘤では、時間平均壁面せん断応力（wall shear stress：WSS）が、動脈瘤全体、頸部、瘤体部および親動脈において増大群で有意に高く、横断壁面せん断応力（transverse WSS）も頸部および親動脈で有意に高かった一方、4 mm以上の動脈瘤では、正規化横断壁面せん断応力が動脈瘤全体およびドーム部で増大群において有意に高かった。また、4 mm未満の動脈瘤は動脈瘤全体が増大しやすく、4 mm以上の動脈瘤はドーム部が拡大していた。
  • 脳動脈瘤の増大にはサイズに応じて2つの血行力学的機序が存在する可能性があり、4 mm未満では高値かつ多方向性のWSS変動を伴う頸部近傍で、4 mm以上では増強した多方向性WSS変動を伴うドーム部で増大が生じると考えられる。本研究の知見は外科的治療の適応決定に有用であり、相反する2つの血行力学的破裂理論の調和にも寄与し得る。

(015) Yin [3]

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Integrating hemodynamic analysis with traditional imaging in intracranial atherosclerotic stenosis: current status and future perspectives.

Xulong Yin, Rui Yang, Zhen Li, Hui Wang, Qi Fang

Front Neurol, 2025

  • Keywords: computational fluid dynamics, diagnosis, hemodynamics, intracranial atherosclerotic stenosis, neuroimage

  • DOI: 10.3389/fneur.2025.1589162

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💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈硬化性狭窄における血行動態解析と従来の画像診断の統合：現状と将来展望

💬 AI 要約

  • 本総説は、頭蓋内動脈硬化性狭窄（intracranial atherosclerotic stenosis：ICAS）の診断および研究において、従来の画像診断と血行動態解析を統合する意義、現状、ならびに将来展望を概説することを目的とする。
  • 経頭蓋ドプラ超音波検査（transcranial Doppler ultrasound：TCD）、コンピュータ断層撮影血管造影（computed tomography angiography：CTA）、磁気共鳴血管造影（magnetic resonance angiography：MRA）、高分解能磁気共鳴画像法（high-resolution magnetic resonance imaging）、およびデジタルサブトラクション血管造影（digital subtraction angiography：DSA）について、それぞれの特徴と限界を整理し、これらの画像検査に基づく血行動態解析の応用例を検討した。
  • 血行動態解析は、従来の画像所見を補完することでICAS患者の血行動態をより包括的に評価でき、臨床診断、病因の解明、治療選択、および再発予測などの多様な領域において有望な可能性を示している。
  • 血行動態解析はICASに対する新たな臨床評価手法として重要な発展性を有しており、その限界を克服しつつ研究を進展させることで、将来的にはICAS患者の診療ガイドラインに組み込まれ、診断および治療の新たな方向性を切り開くことが期待される。

(016) Suzuki [3]

📕 書誌情報

Development of patient-specific apparent blood viscosity predictive models for computational fluid dynamics analysis of intracranial aneurysms with machine learning approaches.

Takashi Suzuki, Hiroyuki Takao, Tomoaki Suzuki, Soichiro Fujimura, Shunsuke Hataoka, Tomonobu Kodama, Ken Aoki, Toshihiro Ishibashi, Makoto Yamamoto, Hideki Yamamoto, Yuichi Murayama

Comput Methods Programs Biomed, 2025 Aug

  • Keywords: Artificial intelligence, Computational fluid dynamics, Hemodynamics, Intracranial aneurysm, Machine learning, Rheology, Viscosity

  • DOI: 10.1016/j.cmpb.2025.108831

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💬 AI 翻訳タイトル

機械学習手法を用いた頭蓋内動脈瘤の計算流体力学解析のための患者個別見かけ血液粘度予測モデルの開発

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、臨床血液検査結果から、頭蓋内動脈瘤の計算流体力学（CFD）解析における計算条件として用いる患者個別の見かけ血液粘度を予測するモデルを開発することであった。
  • 頭蓋内動脈瘤患者15例を対象として、血液粘度および密度の測定と血液検査を同日に実施し、データを訓練データセットとテストデータセットに4:1の割合で分割した；訓練データセットを用いて、せん断速度および12項目の血液検査値を入力とする柔軟モデル、またはヘマトクリット値を入力とする単純モデルを構築し、実測見かけ粘度を出力としたうえで、コイル形状を含む場合と含まない場合のCFD解析を実施した。
  • 予測粘度の二乗平均平方根誤差（RMSE）は、柔軟モデルで0.136 mPa·s、単純モデルで0.226 mPa·sであり、CFD解析で算出された時間平均・空間平均速度および時間平均・空間平均壁面せん断応力のRMSEは、それぞれ0.01 m/s未満および0.21 Pa未満であった。
  • 機械学習により、せん断速度および血液検査項目から患者個別の見かけ血液粘度を予測する回帰モデルが構築され、本予測モデルによって個々の患者の血液検査結果から見かけ血液粘度を高精度に推定できる可能性が示された。

(017) Swiatek [3]

📕 書誌情報

Predictive modeling and machine learning show poor performance of clinical, morphological, and hemodynamic parameters for small intracranial aneurysm rupture.

Vanessa M Swiatek, Samuel Voss, Florian Sprenger, Igor Fischer, Hafez Kader, Klaus-Peter Stein, Roland Schwab, Sylvia Saalfeld, Ali Rashidi, Daniel Behme, Philipp Berg, I Erol Sandalcioglu, Belal Neyazi

Sci Rep, 2025 Jul 05

  • Keywords: Computational fluid dynamics, Predictive modeling, Rupture risk assessment, Semiautomatic neck curve reconstruction, Small intracranial aneurysms

  • DOI: 10.1038/s41598-025-08478-1

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    • FWCI: 2.3126
    • Citation Percentile: 88.51

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💬 AI 翻訳タイトル

予測モデリングおよび機械学習は、小型頭蓋内動脈瘤の破裂に対する臨床的、形態学的および血行力学的パラメータの予測性能が低いことを示す

💬 AI 要約

  • 本研究は、画像診断技術の進歩により検出数が増加している5 mm未満の小型頭蓋内動脈瘤（small intracranial aneurysms：SIAs）について、臨床的、形態学的および血行力学的指標による破裂リスク予測能を評価することを目的とした。
  • 3次元回転血管造影画像に基づく半自動形態解析および高解像度の画像ベース血流シミュレーションを用いて、未破裂101例および破裂40例の計141個のSIAから高度な形態学的・血行力学的パラメータを抽出し、多重共線性に対処するためクラスタリングを実施した後、単変量ロジスティック回帰と前進選択法、および複数の機械学習分類器を適用した。
  • 前進選択法では最大高さ、頸部流入率（Neck inflow rate）および非球形性指数（Non-sphericity index）が破裂予測因子として選択され、後二者のみが統計的に有意であったが、臨床因子である年齢、性別および併存疾患はいずれも破裂リスクを予測できなかった；完全モデルの擬似決定係数（pseudo-R2）は訓練データで0.142、テストデータで0.032に低下し、頸部流入率と非球形性指数のみを用いた簡略モデルもpseudo-R2が0.034と同様に低い性能を示し、各機械学習モデル間でも性能は同程度であった。
  • 以上より、形態学的、血行力学的および臨床的変数のいずれも小型頭蓋内動脈瘤の破裂リスクを信頼性高く予測できず、現行手法の限界が示されたことから、画像バイオマーカーを統合し、小型動脈瘤と大型動脈瘤を比較する前向き研究およびマルチモーダルなリスク層別化手法が必要である。

(018) Gursky [3]

📕 書誌情報

Age-dependent brain responses to mechanical stress determine resilience in a chronic lymphatic drainage impairment model.

Zachary Gursky, Zohaib Nisar Khan, Sunil Koundal, Ankita Bhardwaj, Joaquin Caceres Melgarejo, Kaiming Xu, Xinan Chen, Hung-Mo Lin, Xianfeng Gu, Hedok Lee, Jonathan Kipnis, Yoav Dori, Allen Tannenbaum, Laura Santambrogio, Helene Benveniste

J Clin Invest, 2025 Sep 02

💬 AI 翻訳タイトル

慢性的なリンパ排液障害モデルにおいて、機械的ストレスに対する年齢依存的な脳応答がレジリエンスを規定する

💬 AI 要約

  • 本研究は、深頸リンパ節（deep cervical lymph nodes：dcLN）への排液障害による慢性的な機械的ストレスが、脳の溶質および体液の流出ならびに脳恒常性に及ぼす影響を明らかにし、リンパ排液障害に対する脳の年齢依存的な代償応答を検討することを目的とした。
  • 若齢ラットおよび中年齢ラットにおいてdcLN排液を障害し、麻酔下で動的造影磁気共鳴画像法（dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging：DCE-MRI）および計算流体力学（computational fluid dynamics）を用いて、脳内の溶質・体液流動と頭蓋内圧を評価するとともに、脳脊髄液（cerebrospinal fluid：CSF）のプロテオーム解析を実施した。
  • 若齢ラットでは、中年齢ラットとは異なり、dcLN排液障害により頭蓋内圧が中等度に上昇し、頭蓋外の静脈周囲排液が出現したが、いずれの年齢群においても水頭症は認められなかった；さらに、グリンパ系への流入が低下したにもかかわらず、両年齢群で脳内溶質クリアランスは亢進し、CSFプロテオーム解析では軽度の炎症、神経変性関連経路、および血液脳関門（blood-brain barrier：BBB）漏出に関連する経路の亢進が示された。
  • これらの結果は、dcLN排液がラットの正常な脳恒常性に不可欠であることを示すとともに、慢性的なリンパ排液経路障害に対して脳が示す代償応答には年齢依存性があることを明らかにした。

(019) Vishnumurthy [3]

📕 書誌情報

Computational Fluid Dynamics Approach for Direct Nose-to-Brain Drug Delivery: A Systematic Review and Meta-Analysis.

Priya Vishnumurthy, Thomas Radulesco, Gilles Bouchet, Alain Regard, Justin Michel

J Pers Med, 2025 Sep 24

  • Keywords: Computational Fluid Dynamics (CFD), Nose-to-Brain, intranasal drug delivery, olfactory region targeting, particle deposition

  • DOI: 10.3390/jpm15100447

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    • FWCI: 1.1357
    • Citation Percentile: 73.08

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💬 AI 翻訳タイトル

直接的鼻腔―脳薬物送達のための数値流体力学アプローチ：系統的レビューおよびメタ解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、嗅覚領域への薬物沈着を最適化するために、鼻腔内薬物送達の数値流体力学（CFD）解析において嗅覚領域への沈着に影響を及ぼす頑健なパラメータを同定することを目的とした。
  • PRISMAガイドラインに従って系統的レビューおよびメタ解析を実施し、嗅覚領域への沈着効率を評価した鼻腔内薬物送達のCFDシミュレーション研究を選定した；主要評価項目は、粒子径、衝突パラメータ（impaction parameter）、流量、スプレー円錐角、挿入角、注入速度、頭部位置、放出位置および呼吸パターンなどの各CFDパラメータと嗅覚領域沈着率との相関であり、データを抽出・標準化した上で、相関、研究間異質性および潜在的バイアスを統計学的に評価した。
  • 粒子径が小さいこと（統合相関係数 r = −0.42）および衝突パラメータが低いこと（r = −0.39）は、嗅覚領域への沈着率の上昇と有意に関連した一方、呼吸流量との一貫した相関は認められず、研究間異質性は高く（I² > 90%）、粒子関連の評価項目ではファンネルプロットの非対称性から出版バイアスの可能性が示唆された。
  • CFDシミュレーションにおける嗅覚領域への薬物沈着の最も重要な決定因子は、特に粒子径および慣性を含む粒子特性であり、本研究の知見は嗅覚領域を標的とする鼻腔内送達デバイスの設計最適化を支持するとともに、CFD研究間での標準化された報告および検証の必要性を示している。

(020) Imamura [3]

📕 書誌情報

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

Yuki Imamura, Yoshishige Takayama, Ryosuke Kowatari, Masahito Minakawa

J Thorac Cardiovasc Surg, 2025 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

大動脈瘤手術における逆行性カニュレーション法：神経学的リスク低減を目的とした計算流体力学的研究

💬 AI 要約

  • 本研究は、粥腫性病変を伴う「shaggy aorta」に対する弓部全置換術において、脳血管合併症のリスク低減に適したカニュレーション法を検討するため、血流速度および壁面せん断応力を評価することを目的とした。
  • コンピュータ断層撮影（computed tomography：CT）画像から患者個別の大動脈弓部瘤モデルを構築し、急峻な角度の分散型カニューレ、緩徐な角度の分散型カニューレ、およびエンドホール型カニューレの3種類について、カニューレ先端を大動脈弓側に向ける標準方向と大動脈基部側に向ける逆方向を設定したうえで、基準方位から時計回りおよび反時計回りに20°回転させた条件を含む数値流体解析を実施した。
  • 標準方向では、カニューレ先端の向きに応じて加速血流および高い壁面せん断応力の部位が変化し、脳分枝血流が不安定となった一方、先端角度やカニューレの種類のわずかな違いによっても血流分布は大きく変化した；これに対し、すべてのカニューレにおける逆方向では、角度を調整しても近位大動脈弓部および脳血管起始部に加速血流は認められず、各カニューレの種類および角度間で血流分布の変動も最小であった。
  • 本シミュレーション結果は、カニューレの種類や方向にかかわらず、先端を大動脈基部へ向ける逆行性カニュレーション法が重要部位における加速血流を抑制し、「shaggy aorta」症例の大動脈弓部手術における脳血管リスク低減のための最適なアプローチとなり得ることを示唆する。

(021) Amado [2] ⭐

📕 書誌情報

Rethinking ureteral stent design: Do more side holes improve performance?

Pedro Amado, Shaokai Zheng, Fiona Burkhard, Dominik Obrist, Francesco Clavica

Comput Biol Med, 2025 Sep

  • Keywords: Computational fluid dynamics, Encrustation and biofilm, Shear stress, Ureteral stent, Vesicoureteral reflux

  • DOI: 10.1016/j.compbiomed.2025.110895

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    • FWCI: 4.324 ⭐
    • Citation Percentile: 93.64 ⭐

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💬 AI 翻訳タイトル

尿管ステント設計の再考：側孔を増やすと性能は向上するのか？

💬 AI 要約

  • 本研究は、尿管ステント両端に追加した側孔（additional side holes：ASHs）が、正常な尿生成時および膀胱尿管逆流（vesicoureteral reflux：VUR）時の流体力学、壁面せん断応力（wall shear stress：WSS）、ならびに流路に及ぼす影響を明らかにすることを目的とした。
  • 計算モデリングを用いて、ステント内腔と尿管の間の流体交換を解析し、ASHの直径を0.7 mm、1.0 mm、および1.2 mmに設定して、各条件における流動挙動とWSS分布を評価した。
  • VUR時にはASHがステント内腔と尿管の間の流体交換を再分配し、WSSパターンを変化させたほか、ASHのわずかな直径差であってもWSS分布は大きく異なった；直径が大きいASHほど流体交換量は増加したが、局所平均WSSは低下した。
  • これらの結果は、バイオフィルム付着の抑制に重要なWSSを考慮してASHを個別最適化することにより、留置尿管ステントに伴うさまざまな合併症を軽減する簡便な設計上の解決策が得られる可能性を示している。

(022) Sema [2]

📕 書誌情報

Computational fluid dynamics (CFD) modelling of liquid embolic agents (Onyx) used in brain arteriovenous malformation (AVM) treatment to predict the distal penetration behavior.

Ghislain Sema, Shaun Zamani, Thanasis Touris, Frederique Norpetlian, Lauren Whitney, Annie Zhao, Celina Zhou, Santosh Konangi, Muhammad Sami

Med Eng Phys, 2025 Oct

  • Keywords: Ansys Fluent, Brain arteriovenous malformations (AVM), Computational Fluid Dynamics (CFD), Distal penetration, Liquid embolic system, Medtronic, Onyx, Reflux

  • DOI: 10.1016/j.medengphy.2025.104394

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    • FWCI: 1.7131
    • Citation Percentile: 84.55

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💬 AI 翻訳タイトル

脳動静脈奇形（AVM）治療に用いられる液体塞栓物質（Onyx）の計算流体力学（CFD）モデリングによる遠位部浸透挙動の予測

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動静脈奇形（AVM）の治療に用いられる液体塞栓物質Onyxについて、異なる粘度製剤の血管内流動特性、粘度および注入位置が遠位部浸透に及ぼす影響を計算流体力学（CFD）により評価し、ベンチ実験結果に基づいてその予測性能を検証することであった。
  • 二次元CFDシミュレーションを用いて、血流を模擬した流水で満たされた仮想神経血管網内におけるOnyx 18およびOnyx 34の伝播を解析し、DMSOの周囲流体（水）への移行に伴うOnyx粘度の変化を物理ベースモデルで表現したうえで、Navier–Stokes方程式、混相流モデル、およびDMSOの物質移動を記述する種輸送方程式を有限体積法コードAnsys Fluentにより解いた。
  • シミュレーションは、Onyxに特徴的な溶岩流様の流動挙動を再現し、逆流後の遠位部浸透距離についてベンチ実験データと良好に一致したほか、同程度の逆流条件では低粘度のOnyx 18がOnyx 34よりも遠位まで浸透することを示し、粘度変化および注入位置の影響も明らかにした。
  • 以上より、計算モデリングおよびシミュレーションは、物理的プロトタイプを作製せずにOnyx塞栓術の多様な条件を迅速に検討できる有用な手法であり、本研究はOnyx塞栓に関する多相CFDシミュレーションをベンチ実験データにより検証した初の報告である。

(023) Cui [2]

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Prevalence, Geometry, and Hemodynamics of Small and Medium-Sized Intracranial Aneurysms With and Without Blebs in the Chinese Han Population.

Xiaopeng Cui, Yan Zhao, Liang Wang, Yujing Jin, Zhenglong Yang, Yaohua Li, Zilin Zhao, Hengrui Zhang, Kai Wei, Zhennan Sun, Peng Huai, Lei Chen, Xinyu Yang

J Cent Nerv Syst Dis, 2025

  • Keywords: bleb, computational fluid dynamics, geometry, hemodynamics, intracranial aneurysm, prevalence, risk factors, rupture

  • DOI: 10.1177/11795735251364919

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    • FWCI: 1.7131
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💬 AI 翻訳タイトル

中国漢民族集団における、ブレブを伴う場合と伴わない場合の小型および中型頭蓋内動脈瘤の有病率、形態および血行動態

💬 AI 要約

  • 本研究は、中国人患者における15 mm未満の小型・中型頭蓋内動脈瘤（intracranial aneurysms：IAs）を対象として、ブレブ（bleb；動脈瘤表面の小膨隆）の有病率、分布、臨床的・幾何学的・血行動態的特徴を明らかにし、動脈瘤破裂およびブレブ形成の予測因子を同定することを目的とした。
  • 後ろ向き観察研究として、ブレブの有無を問わず、破裂頭蓋内動脈瘤（ruptured intracranial aneurysms：RIAs）および未破裂頭蓋内動脈瘤（unruptured intracranial aneurysms：UIAs）を有する214例のCTAまたはDSAデータを解析し、MimicsおよびANSYS Fluentを用いて三次元再構築、幾何学的計測、計算流体力学（computational fluid dynamics：CFD）解析を実施した。
  • ブレブは107個の動脈瘤に認められ、RIAsの56.7%、UIAsの39.1%を占め、前交通動脈（ACoA）、後交通動脈（PCoA）および分岐部動脈瘤で有意に高頻度であった；ブレブを伴う動脈瘤はより大型で不整形であり、aspect ratio（AR）、size ratio（SR）、bleb number（BN）、height-to-width ratio（HWR）が高く、normalized wall shear stress（NWSS）、time-averaged wall shear stress（TAWSS）およびoscillatory shear index（OSI）が低かったほか、破裂動脈瘤ではブレブがより大きかった（2.73 ± 1.28 mm対2.06 ± 1.07 mm、P = 0.009）、またSRは破裂の最も強い予測因子（AUC = 0.718、SR > 1.3144）であり、ACoA、PCoAおよび高SRは破裂リスク因子、PCoAおよびSRはブレブ形成の独立予測因子であった。
  • ブレブは小型・中型頭蓋内動脈瘤に高頻度に認められ、特にACoA、PCoAおよび分岐部に多く、動脈瘤破裂リスクの増加と関連することが示されたため、頸部、瘤体部および瘤頂部におけるブレブ関連血行動態についてさらなる検討が必要である。

(024) Sługocki [2]

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Endovascular structures of the basilar artery as forms of the basilar nonfusion spectrum.

Mikołaj Sługocki, Radosław Rzepliński, Sylwia Tarka, Tomasz Stępień, Michał Tomaszewski, Michał Kucewicz, Gabriela Kępczyńska, Jerzy Małachowski, Bogdan Ciszek

Sci Rep, 2025 Aug 01

  • Keywords: Arterial fenestration, Basilar artery, Cerebral blood flow, Computational fluid dynamics, Intravascular structures, Neuroanatomy

  • DOI: 10.1038/s41598-025-14558-z

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    • Cited by: 2
    • FWCI: 1.5417
    • Citation Percentile: 83.27

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💬 AI 翻訳タイトル

脳底動脈非癒合スペクトラムの形態としての脳底動脈血管内構造

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、椎骨脳底動脈系に存在する血管内構造を記載し、それらの存在が血行動態に及ぼす影響を検討することであった。
  • ヒト脳の解剖学的標本30例を血管内視鏡（angioscopy）で解析して血管内構造の有無を記録し、追加の組織学的検討を行うとともに、血流への影響を数値流体力学（computational fluid dynamics）によりシミュレーションした。
  • 8例（26.7%）で血管内構造が観察され、その内訳は6本の索状構造（string）、1枚の隔壁（septum）、1本の索（chord）であり、組織学的には動脈壁に類似した層状構造を示し、血流シミュレーションでは複数の血流攪乱領域が認められた。
  • 血管内構造は脳底動脈に比較的高頻度に存在し、縦走神経動脈の不完全な癒合によって形成されるため、開窓（fenestration）とともに脳底動脈非癒合スペクトラムを構成すると考えられ、これらは血管内治療における技術的困難や虚血性合併症を招くほか、血流変化を介してアテローム性動脈硬化、血栓塞栓症、橋動脈の狭窄および動脈瘤形成を促進し得る。

(025) Bateman [2]

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A longitudinal investigation of the cerebral venous hemodynamics in multiple sclerosis using computational fluid dynamics.

Alexander Robert Bateman, Jeannette Lechner-Scott, Tracie Barber, Grant Alexander Bateman, Saadallah Ramadan, Rodney Lea

Mult Scler Relat Disord, 2025 Aug

  • Keywords: Cerebral venous system, Computational fluid dynamics, Hemodynamics, Multiple sclerosis, Vascular resistance, Venous elasticity

  • DOI: 10.1016/j.msard.2025.106555

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    • Cited by: 2
    • FWCI: 1.5417
    • Citation Percentile: 81.92

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💬 AI 翻訳タイトル

多発性硬化症における脳静脈血行動態の数値流体力学を用いた縦断的検討

💬 AI 要約

  • 本研究は、多発性硬化症（multiple sclerosis：MS）患者における脳静脈系の血行動態が経時的に変化するか、また脳静脈系がMSの発症・病態形成に関与する可能性があるかを評価することを目的とした。
  • MS患者13例について約5年間隔で撮像した磁気共鳴画像（MRI）から患者個別の血管形状および血流を求め、各患者の数値流体力学（computational fluid dynamics：CFD）モデルを構築・解析し、10例の対照群と比較した。
  • 初回検査時のMS群では、直静脈洞（straight sinus：ST）の血流量が対照群より増加しており、追跡時には血流量が減少する傾向を示した一方、遠位静脈洞は内部の圧力低下が減少したにもかかわらず経時的に拡大した。また、拡大障害度評価尺度（expanded disability status scale：EDSS）は、STの圧力低下および血管抵抗の低下と相関した。
  • これらの結果は、脳静脈系の経時的変化がMSの病態生理に関連する可能性を示唆するが、その因果関係および臨床的意義を明らかにするにはさらなる検討が必要である。

(026) Prochilo [2]

📕 書誌情報

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

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

Transl Stroke Res, 2025 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内アテローム性動脈硬化症に対する流れ依存性内皮化3次元モデルの開発と検証

💬 AI 要約

  • 本研究は、脳卒中の主要な原因である頭蓋内アテローム性動脈硬化症（intracranial atherosclerotic disease：ICAD）に特異的な生物学的機序を解析するため、患者固有の解剖学的特徴を反映した再現性の高い実験モデルを開発することを目的とした。
  • CT血管造影などの神経画像から中大脳動脈（middle cerebral artery：MCA）の患者固有モデルを構築し、ヒト血管内皮細胞を内皮化したうえで流体力学的負荷を付加した；さらに、SAMMPRIS臨床試験の画像を用いてモデルを検証し、計算流体力学（computational fluid dynamics：CFD）、粒子追跡、単一細胞RNAシーケンシング（single-cell RNA sequencing：scRNA-seq）、および共焦点顕微鏡解析を実施した。
  • CFDにより算出した流速は狭窄度にかかわらず粒子追跡から得られた流動と強く相関し、狭窄後の流動障害は狭窄の重症度に応じて変化した；また、scRNA-seqにより流れ依存性の血管内皮遺伝子発現と、アテローム性動脈硬化症関連遺伝子の発現上昇を示す病変MCA区間特異的な内皮細胞サブクラスターが同定され、共焦点顕微鏡では狭窄に関連する血管区間における内皮細胞の増殖および形態の流れ依存性変化が認められた。
  • 本プラットフォームは脳循環の固有の解剖学的構造に基づいてICAD病変およびその病態経路を詳細にモデル化できるため、ICADに関連する脳卒中の新規治療法開発に有用な実験基盤を提供する。

(027) Chatterjee [1]

📕 書誌情報

PULASki: Learning inter-rater variability using statistical distances to improve probabilistic segmentation.

Soumick Chatterjee, Franziska Gaidzik, Alessandro Sciarra, Hendrik Mattern, Gábor Janiga, Oliver Speck, Andreas Nürnberger, Sahani Pathiraja

Med Image Anal, 2025 Jul

  • Keywords: Conditional VAE, Distribution distance, Multiple sclerosis segmentation, Probabilistic UNet, Vessel segmentation

  • DOI: 10.1016/j.media.2025.103623

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 1
    • FWCI: 1.2699
    • Citation Percentile: 83.66

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💬 AI 翻訳タイトル

PULASki：統計的距離を用いた評価者間変動の学習による確率的セグメンテーションの改善

💬 AI 要約

  • 本研究は、複数の専門家によるアノテーションの大きな変動、少量のラベル付きデータ、クラス不均衡という課題に対処し、専門家間のアノテーション変動を正確に捉えながら不確実性を定量化できる、計算効率の高い生成的な生体画像セグメンテーション手法であるPULASkiを提案することを目的とする。
  • PULASkiでは、条件付き変分オートエンコーダ（conditional variational autoencoder）に基づくProbabilistic U-Netに、統計的距離を利用した改良損失関数を導入し、クラス不均衡データにおいて標準的な交差エントロピーよりも条件付きデコーダの学習を改善した；頭蓋内血管および多発性硬化症（multiple sclerosis：MS）病変の2種類のセグメンテーション課題を対象として、4つの確立されたベースライン手法と定量的・定性的に比較するとともに、3次元パッチと従来の2次元スライスによる解析を比較した。
  • 信号対雑音比（signal-to-noise ratio）が低く、判別の曖昧性が高いクラス不均衡データセットにおいて、PULASkiは5％有意水準で全てのベースライン手法を上回り、生成されたセグメンテーションは、特に血管課題において、2次元の場合よりも解剖学的妥当性の高い結果を示した。
  • 以上より、PULASkiは複雑な形状を有する対象の3次元確率的セグメンテーションに有効であり、多ラベルセグメンテーションへも適用可能であるため、血行動態モデリング（computational fluid dynamicsおよびdata assimilation）、臨床意思決定、治療計画などの下流解析に貢献し得る。

(028) Yang [1]

📕 書誌情報

Enhanced diagnosis of ischemic coronary artery stenosis using CT-derived fractional flow reserve based on computational fluid dynamics.

Gang Yang, Qiucang Xue, Jiani Yin, Jing Liang, Wenping Chen, Bing Zhang, Dan Mu

Rev Invest Clin, 2025

  • Keywords: CT-FFR, Computational fluid dynamics (CFD), Coronary artery disease (CAD), Coronary computed tomography angiography (CCTA), Diagnostic accuracy, Quantitative flow ratio (QFR)

  • DOI: 10.1016/j.ric.2025.100021

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 1
    • FWCI: 1.1418
    • Citation Percentile: 81.27

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💬 AI 翻訳タイトル

数値流体力学（CFD）に基づくCT由来fractional flow reserveを用いた虚血性冠動脈狭窄の診断能向上

💬 AI 要約

  • 本研究は、数値流体力学（computational fluid dynamics：CFD）に基づくCT由来fractional flow reserve（CT-FFR）アルゴリズムによる虚血性冠動脈狭窄の診断能を評価することを目的とした。
  • 冠動脈CT血管造影（CCTA）および侵襲的冠動脈造影（ICA）を受けた171例の患者における184血管を後ろ向きに解析し、CT-FFRおよび定量的血流予備量比（quantitative flow ratio：QFR）を算出したうえで、QFR ≤0.8を虚血の基準として、CT-FFRの診断能をCCTAによる解剖学的評価と比較した。
  • CT-FFRはCCTAを上回る診断性能を示し、血管単位の感度、特異度、正確度はそれぞれ95.5%、74.2%、91.8%であり、曲線下面積（AUC）は0.839対0.637であった（P<0.001）；さらに、QFRが中間域（0.75～0.85）の病変でも、CT-FFRは79.4%の正確度および0.785のAUCを維持し、石灰化の程度やAgatstonスコアにかかわらず良好な診断能を示した。
  • CFDに基づくCT-FFRは、冠動脈狭窄の機能的評価に有用な頑健かつ非侵襲的手法であり、CCTAを上回る診断性能と石灰化病変における安定した性能から、精密な心血管診療への臨床的有用性が示唆された。

(029) Mansilla Alvarez [1]

📕 書誌情報

A 3D Patient-Specific Model of Cerebral Blood Flow: Influence of Arterial Compliance and Circle of Willis Configuration.

L A Mansilla Alvarez, G D Maso Talou, R A Feijóo, P J Blanco

Int J Numer Method Biomed Eng, 2025 Jul

💬 AI 翻訳タイトル

動脈コンプライアンスおよびウィリス動脈輪の構成が脳血流に及ぼす影響：患者個別化3次元モデル

💬 AI 要約

  • 本研究は、動脈壁の伸展性およびウィリス動脈輪の解剖学的構成が、脳血管内の血圧、血流、ならびに血流関連指標の空間分布に及ぼす影響を明らかにすることを目的とした。
  • MRIデータから構築した患者個別化血管ネットワークに対し、流体構造連成（fluid-structure interaction：FSI）モデルおよび従来の剛体壁モデル（computational fluid dynamics：CFD）を適用し、支配方程式の解析には中精度数値手法であるTransversally Enriched Pipe Element Method（TEPEM）を用いた；さらに、FSIモデルでは動脈壁のコンプライアンスを考慮するため、TEPEMと独立リングモデルを連成し、ウィリス動脈輪について3種類の人工的な解剖学的変異を導入して両モデルを比較した。
  • 動脈壁のコンプライアンスにより、脳末梢領域の圧力には最大2 mmHg、壁面せん断応力（Wall Shear Stress：WSS）には最大15%の差異が生じ、ウィリス動脈輪の不完全な構成では、時間平均壁面せん断応力（Time-Averaged Wall Shear Stress：TAWSS）および相対滞留時間（Relative Retention Time：RRT）などの派生血流量に最大20%の差異が認められた。
  • 以上の結果は、脳血流の患者個別化シミュレーションにおいて動脈壁の柔軟性とウィリス動脈輪の解剖学的多様性を考慮することが重要であり、剛体壁CFDモデルのみでは血行動態指標を十分に再現できない可能性を示している。

(030) Nagy [1]

📕 書誌情報

Rupture risk assessment for AComA aneurysms with morphological, hemodynamic and structural mechanical analysis.

Jozsef Nagy, Nico Stroh-Holly, Wolfgang Fenz, Stefan Thumfart, Julia Maier, Zoltan Major, Harald Stefanits, Maria Gollwitzer, Johannes Oberndorfer, Vanessa Mazanec, Michael Giretzlehner, Michael Sonnberger, Philip Rauch, Andreas Gruber, Matthias Gmeiner

PLoS One, 2025

💬 AI 翻訳タイトル

AComA動脈瘤の形態学的、血行力学的および構造力学的解析による破裂リスク評価

💬 AI 要約

  • 本研究は、前交通動脈（AComA）動脈瘤における破裂リスクをより正確に評価するため、血行力学的特性に加えて動脈瘤壁の生体力学的特性を考慮した単一および複合指標の予測性能を検討することを目的とした。
  • オーストリア・リンツのケプラー大学病院で治療を受けた150例を対象に、臨床的、形態学的、血行力学的および構造力学的パラメータを評価し、比較解析、共線性解析、予測モデリング、複合パラメータ解析、性能評価ならびに内部閾値検証を実施した。
  • 単一指標ではガウス曲率GLNが動脈瘤破裂予測において最も高い性能を示し、AUCは0.91、感度は0.93、特異度は0.83であった一方、壁面せん断応力、ガウス曲率および壁変位を組み合わせたWGDのAUCは0.89、壁面せん断応力とガウス曲率を組み合わせたWGのAUCは0.88であり、独立した破裂動脈瘤25例による内部検証でもGLNは0.92の高感度を示した。
  • 以上より、形態学的、血行力学的および構造力学的パラメータはAComA動脈瘤の破裂リスク評価に有用な可能性があり、特にGLNならびに複合指標であるWGDおよびWGは破裂状態に対する優れた予測能を有することが内部検証によって支持されたが、前向きな臨床応用の確立にはさらなる研究が必要である。

(031) Huang [1]

📕 書誌情報

Association of wall enhancement on high-resolution magnetic resonance imaging with morphology and hemodynamics in unruptured intracranial aneurysms.

Cai Han Huang, Qi Li, Li Wen, Guang Xian Wang, Dong Zhang

Neurol Res, 2025 Aug

  • Keywords: Intracranial aneurysm, aneurysm wall enhancement, computational fluid dynamics, hemodynamics, high-resolution magnetic resonance imaging, morphology

  • DOI: 10.1080/01616412.2025.2497482

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 1
    • FWCI: 0.8566
    • Citation Percentile: 71.56

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💬 AI 翻訳タイトル

未破裂頭蓋内動脈瘤における高分解能磁気共鳴画像上の壁造影効果と形態および血行力学との関連

💬 AI 要約

  • 本研究は、頭蓋内動脈瘤（intracranial aneurysm：IA）壁造影効果（aneurysm wall enhancement：AWE）と動脈瘤の形態学的特徴および血行力学的パラメータとの関連を明らかにすることを目的とした。
  • 100例の患者に認められた112個の未破裂動脈瘤を造影の程度（強度造影、軽度造影、造影なし）および造影パターン（全周性、部分的、造影なし）に分類し、造影高分解能磁気共鳴画像（HR-MRI）を用いて形態学的特徴とAWEを評価したほか、計算流体力学（computational fluid dynamics：CFD）により、時間平均壁面せん断応力（TAWSS）、正規化時間平均壁面せん断応力（NTAWSS）、振動性せん断指数（OSI）、勾配振動数（GON）、相対滞留時間（RRT）などの血行力学的パラメータを算出した。
  • AWE群間ではNTAWSS（p＜0.05）、アスペクト比（AR、p＜0.01）、サイズ比（SR、p＜0.01）に有意差を認め、強度造影群は非造影群および軽度造影群と比較して、AR、SR、RRTが高く、NTAWSSが低かった；また、造影率はNTAWSS（rs＝−0.33、p＜0.001）およびOSI（rs＝−0.28、p＝0.003）と負の相関を示し、GON（rs＝0.22、p＝0.018）、RRT（rs＝0.31、p＜0.001）、SR（rs＝0.51、p＜0.001）、AR（rs＝0.48、p＜0.001）と正の相関を示した。
  • 動脈瘤の形態学的および血行力学的特徴はAWEの程度と範囲に関連しており、より強いAWEを呈する未破裂頭蓋内動脈瘤は、より大きく、低いNTAWSSと高いRRTを有することが示された。

(032) Braet [1]

📕 書誌情報

A systematic evaluation of the impact of contralateral stenosis on ipsilateral internal carotid artery hemodynamics using computational fluid dynamics.

Drew J Braet, Jonas Schollenberger, Nicholas H Osborne, C Alberto Figueroa

Quant Imaging Med Surg, 2025 Oct 01

💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学を用いた対側狭窄が同側内頸動脈血行動態に及ぼす影響の系統的評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、患者固有の磁気共鳴画像に基づく計算流体力学（computational fluid dynamics：CFD）を用いて、対側内頸動脈（internal carotid artery：ICA）狭窄が同側ICAの血行動態に及ぼす影響を定量化することであった。
  • 無症候性ICA狭窄（右75％、左25％）患者の画像データから頸部および頭蓋内動脈のCFDモデルを構築し、上行・下行大動脈および両側鎖骨下動脈に一定の流量波形を設定したうえで、頭蓋内血管を3要素Windkesselモデルに接続して圧力および流量の変動を許容した；対側左ICA狭窄率を0～100％まで系統的に変化させ、同側ICAの速度、脳血流量（cerebral blood flow：CBF）、圧力勾配（pressure gradient：PG）および壁面せん断応力（wall shear stress：WSS）を抽出し、外頸動脈流出については固定流量モデルと3要素Windkesselモデルによる可変流量モデルを検討した。
  • 同側速度は対側ICA狭窄率が50％以上になるまで変化せず、対側狭窄率が75％以上では狭窄率が5％増加するごとに同側速度がより大きく上昇した一方、同側PGは対側狭窄率90％以上までほぼ不変であった；対側狭窄率90％、95％および閉塞時には、同側PGは基準値0.995からそれぞれ0.993、0.992および0.989へ低下し、WSSは基準値1.43 Paからそれぞれ1.67 Pa、1.96 Paおよび5.69 Paへ有意に上昇した（いずれもP<0.001）；また、同側および対側のCBFはいずれも対側狭窄率90％以上まで有意な変化を示さなかった。
  • 対側ICA狭窄は同側ICAの血行動態に影響を及ぼし、同側の脳卒中リスクにも影響する可能性があるため、本研究で得られた対側狭窄率に応じた予測速度上昇の基準は臨床的に有用であり、同側ICA狭窄の治療方針を決定する際には対側狭窄率を考慮すべきである。

(033) Yamaguchi [1]

📕 書誌情報

Effects of wall compliance on pulsatile flow in a full-scale, patient-specific cerebral aneurysm model: Particle image velocimetry experiments.

Ryuhei Yamaguchi, Muhamed Albadawi, Nadia Shaira Shafii, Atsushi Saito, Toshiyuki Nakata, Khalid M Saqr, Hitomi Anzai, Makoto Ohta

Med Eng Phys, 2025 Aug

  • Keywords: Elastic phantom, PIV, Turbulent kinetic energy, Wall compliance, Wall shear stress, Wall shear stress gradient

  • DOI: 10.1016/j.medengphy.2025.104381

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    • Cited by: 1
    • FWCI: 0.7746
    • Citation Percentile: 70.70

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💬 AI 翻訳タイトル

壁コンプライアンスが実物大患者固有脳動脈瘤モデルの拍動流に及ぼす影響：粒子画像流速測定実験

💬 AI 要約

  • 本研究は、中大脳動脈分岐部脳動脈瘤モデルにおいて、動脈瘤壁のコンプライアンスが拍動流の血行力学的因子に及ぼす影響を明らかにすることを目的とした。
  • 実物大の患者固有脳動脈瘤ファントムをシリコーンエラストマーで作製し、周囲流体を調整することによって同一ファントムを剛体壁モデルおよび弾性壁モデルとして使用し、二次元粒子画像流速測定法（particle image velocimetry）により、拍動流下の直交する二つの断面における流速、壁面せん断応力（wall shear stress：WSS）、壁面せん断応力勾配（wall shear stress gradient：WSSG）、および乱流運動エネルギー（turbulent kinetic energy：TKE）を測定した。
  • 全体として、正中断面におけるWSSGは対応する垂直断面より小さく、さらに弾性壁モデルにおけるTKEは非変形壁モデルより小さかった。
  • これらの結果は、脳動脈瘤壁のコンプライアンスがWSSGやTKEなどの血行力学的因子に複雑な影響を及ぼすことを示し、動脈瘤の発生および進展を理解する上で、ファントム実験において壁変形性を考慮する重要性を明らかにした。

(034) Schwab [1]

📕 書誌情報

Fetal-type posterior communicating artery increases hemodynamic stress in posterior communicating artery bifurcation aneurysms: a CFD-based analysis.

Roland Schwab, Rebecca Janiszewski, Erelle Fuchs, Maximilian Thormann, Belal Neyazi, Vanessa Magdalena Swiatek, I Erol Sandalcioglu, Philipp Berg, Daniel Behme, Samuel Voß, Janneck Stahl

Neuroradiology, 2025 Sep

💬 AI 翻訳タイトル

胎児型後交通動脈は後交通動脈分岐部動脈瘤における血行力学的負荷を増大させる：計算流体力学（CFD）に基づく解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、胎児型後交通動脈（fPCOM）および成人型後交通動脈（aPCOM）を有する後交通動脈（PCOM）分岐部動脈瘤における血行力学的特性の差異を明らかにすることを目的とした。
  • PCOM接合部に位置する分岐部動脈瘤を有する14例の3D-DSAデータを用いて、動脈瘤およびPCOMを含む患者個別の三次元モデルを構築し、7種類の血行力学的パラメータを算出した；各モデルにおけるPCOM流出量を人工的に変化させ、fPCOMおよびaPCOMの条件を再現した計28種類の血流シミュレーションを実施した。
  • fPCOMではaPCOMと比較して、動脈瘤内平均流速（中央値0.09対0.06 m/s）、最大流速（0.17対0.14 m/s）、平均壁面せん断応力（1.67対1.27 Pa）、瘤頸部流入量（40.9対22.4 ml/min）および流入濃度指数（0.56対0.40）が有意に高く、拍動指数は有意に低かった（1.73対1.89）が、平均振動性せん断指数には有意差を認めなかった。
  • 解剖学的変異はPCOM分岐部動脈瘤の血行力学的パラメータに影響を及ぼし、特にfPCOMの存在は動脈瘤内血流動態に不利な影響を与えることが示された。

(035) Zhang [1]

📕 書誌情報

Optimization of braided stent design for cerebral aneurysms: the role of wire cross-sectional geometry.

Aohua Zhang, Xinru Li, Zhengbiao Yang, Yutang Xie, Tao Wu, Yanru Xue, Yanqin Wang, Yongwang Zhao, Weiyi Chen, Chenming Sun, Jinzhu Yin, Meng Zhang, Xiaogang Wu, Xuesong Li, Yonghong Wang

Front Bioeng Biotechnol, 2025

  • Keywords: aneurysm, finite element analysis, flow-diverting stents, hemodynamics, structure optimization

  • DOI: 10.3389/fbioe.2025.1643750

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 1
    • FWCI: 0.7709
    • Citation Percentile: 73.82

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💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤用編組ステント設計の最適化：ワイヤ断面形状の役割

💬 AI 要約

  • 本研究は、Pipeline Embolization Device（PED）を基準として、材料量を一定に保ちながらワイヤの編組断面形状を最適化し、脳動脈瘤用フローダイバーターステントの柔軟性および留置後の血行動態に及ぼす影響を明らかにすることを目的とした。
  • 四角形、六角形、八角形、十角形の4種類の断面形状を有するフローダイバーターステントを設計し、有限要素解析によって純粋曲げ荷重下のトルク–角度曲線を評価するとともに、計算流体力学（computational fluid dynamics：CFD）を用いて各ステント留置後の血行動態を数値解析した。
  • 60°の曲げ条件では十角形ステントの柔軟性が最も高く、次いで四角形ステントが高かった；全体的な血流分布は断面形状間で類似していたが、瘤腔内の局所平均流速には差が認められ、円形断面で最も高く四角形断面で最も低かった；また、断面が多角形のステントでは円形断面より血管壁圧力勾配の変化が緩やかであり、六角形および十角形では血管壁圧が最大、瘤腔内平均圧が最小となった；瘤壁上の低壁面せん断応力（wall shear stress：WSS）領域の面積は四角形で最大、円形で最小であり、母血管部では六角形で最大、四角形で最小であった。
  • 総合的に、四角形および十角形の断面形状を有するステントは、柔軟性と血行動態制御の両面で優れた性能を示し、フローダイバーターステントの構造最適設計に理論的基盤を提供することが示された。

(036) Anbananthan [1]

📕 書誌情報

Haemodynamic characteristics of thin-walled regions in intracranial aneurysms: intraoperative imaging and CFD analysis.

Haveena Anbananthan, Phani Kumari Paritala, Jessica Benitez Mendieta, Han Yu, Tiago Guerzet Sardenberg Lima, Zoe Dettrick, Ee Shern Liang, Alan Coulthard, Zhi-Yong Li, Craig Winter

Acta Neurochir (Wien), 2025 Sep 06

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤の菲薄壁領域における血行動態特性：術中画像診断およびCFD解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、頭蓋内動脈瘤の菲薄壁領域（thin-walled regions：TWRs）が、隣接する正常外観の血管壁領域と比較して固有の局所血行動態プロファイルを示すかどうかを明らかにすることを目的とした。
  • 未破裂中大脳動脈瘤16例について、digital subtraction angiography画像から患者個別モデルを再構築し、Delta E指標に基づく色分割法によって術中のTWRsを同定したうえで、計算流体力学（computational fluid dynamics：CFD）解析により壁面せん断応力（wall shear stress：WSS）、時間平均壁面せん断応力（time-averaged WSS：TaWSS）、振動せん断指数（oscillatory shear index：OSI）、相対滞留時間（relative residence time：RRT）、WSS発散（WSS divergence：WSSD）および圧力を算出し、線形混合効果モデルを用いて薄壁領域と正常領域を比較した。
  • 薄壁領域では、WSS、TaWSS、WSSDおよび圧力が有意に高く、RRTが有意に低かった（WSSは約3.3%、TaWSSは約2.8%、WSSDは5.4%高値、RRTは0.3%低値、圧力は1.3%高値）が、OSIには有意差を認めなかったことから、薄壁領域ではより強く持続的なせん断力、より大きなせん断発散および短い血液滞留時間を伴う血流が生じていることが示された。
  • 頭蓋内動脈瘤の菲薄壁領域は、振動性血流よりも持続的なせん断応力に特徴づけられる動的な力学的環境を有し、それが局所的な動脈瘤壁の菲薄化および脆弱化に寄与する可能性が示唆された。

(037) Ali [1]

📕 書誌情報

Localized hemodynamic assessment and rupture risk evaluation of intracranial aneurysms using the TESLA framework via computational fluid dynamics.

Sajid Ali, Zhen-Ye Chen, Te-Chang Wu, Wei-Chien Huang, Tzu-Ching Shih

Med Phys, 2025 Sep

  • Keywords: aneurysm rupture risk, computational fluid dynamics, hemodynamics parameters, intracranial aneurysms, target evaluation of synergistic links in aneurysms (TESLA) framework

  • DOI: 10.1002/mp.18071

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 1
    • FWCI: 0.7709
    • Citation Percentile: 73.96

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💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学を用いたTESLAフレームワークによる頭蓋内動脈瘤の局所血行力学的評価および破裂リスク評価

💬 AI 要約

  • 本研究は、相乗的解析フレームワークを用いて、動脈瘤ドーム内の局所的な血行力学的環境を特徴づけるとともに、主要な流動パラメータ間の空間的相互作用が頭蓋内動脈瘤の破裂リスクに及ぼす影響を評価することを目的とした。
  • 15例の患者における18個の頭蓋内動脈瘤を対象として、標的化動脈瘤相乗的連関評価（targeted evaluation of synergistic links in aneurysms：TESLA）フレームワークを適用し、高解像度三次元（3D）飛行時間法磁気共鳴血管造影（TOF-MRA）から再構築した患者個別の血管形状を用いて計算流体力学（CFD）解析を実施した；壁面せん断応力（WSS）、時間平均壁面せん断応力（TAWSS）、振動せん断指数（OSI）、相対滞留時間（RRT）、圧力勾配（PG）および渦度を算出し、破裂動脈瘤と未破裂動脈瘤で比較した。
  • 動脈瘤ドーム内には顕著な血行力学的異質性が認められ、破裂例では未破裂例と比較して、WSS、TAWSS、OSI、PGおよび渦度の最大値が明らかに高く、RRTも上昇しており、局所的な高応力、振動性流れ、滞留および再循環を示す極端な血行力学的擾乱が破裂例でより顕著であった。
  • TESLAフレームワークは、頭蓋内動脈瘤の破裂と関連する局所的な血行力学的極値を効果的に捉え、破裂リスク評価の精度向上および個別化された臨床管理に有用であることが示された。

(038) Fujimura [1]

📕 書誌情報

Development of a Computationally Efficient CFD Method for Blood Flow Analysis Following Flow Diverter Stent Deployment and Its Application to Treatment Planning.

Soichiro Fujimura, Haruki Kanebayashi, Kostadin Karagiozov, Tohru Sano, Shunsuke Hataoka, Michiyasu Fuga, Issei Kan, Hiroyuki Takao, Toshihiro Ishibashi, Makoto Yamamoto, Yuichi Murayama

Bioengineering (Basel), 2025 Aug 19

  • Keywords: computational fluid dynamics, flow diverter stent, hemodynamics, intracranial aneurysm, porous media model

  • DOI: 10.3390/bioengineering12080881

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 1
    • FWCI: 0.7709
    • Citation Percentile: 73.50

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💬 AI 翻訳タイトル

フローダイバーターステント留置後の血流解析のための計算効率に優れたCFD手法の開発と治療計画への応用

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、フローダイバーステント（Flow Diverter Stent：FDS）留置後の脳動脈瘤における血行動態を、臨床的な治療計画に適用可能な計算効率で解析する手法を開発することである。
  • Virtual Stent Simulationに基づき、FDS留置領域を中空円筒状の多孔質媒体領域として表現し、各セルのワイヤ密度から導出した空間的に変化する流動抵抗を組み込んだCFDモデルを構築し、15例の臨床症例を用いて従来のワイヤ解像CFDと比較検証した。
  • 速度、せん断速度、流入量および血流置換時間（turnover time）などの主要な血行動態パラメータについて相対誤差は5%以内、相関係数は0.98超であり、格子要素数、データ容量および総解析時間はいずれも90%以上削減されたほか、Total-Filling（OKM Grade A）例とOcclusion（Grade D）例の比較、ならびにFDSのサイズ、留置位置およびコイル併用戦略の評価が可能であった。
  • 本手法は、従来のワイヤ解像CFDと高い一致性を保ちながら計算負荷を大幅に低減し、FDS治療後の実用的かつ効率的な血行動態解析を実現することで、血行動態に基づく脳動脈瘤の治療計画を支援する。

(039) Ali [1]

📕 書誌情報

Hemodynamic assessment of rupture risk during growth stages in middle cerebral artery aneurysms treated with coiling.

Rifaqat Ali, Hana Ihsan Hassan, Aman Sharma, Aashim Dhawan, P Sharma, Waam Mohammed Taher, Mariem Alwan, Ali Fawzi Al-Hussainy, Mahmood Jasem Jawad, Hiba Mushtaq

Sci Rep, 2025 Jul 01

💬 AI 翻訳タイトル

コイル塞栓術を施行した中大脳動脈瘤における増大段階別の破裂リスクの血行力学的評価

💬 AI 要約

  • 本研究は、動脈瘤嚢の増大が主要な血行力学的パラメータに及ぼす影響を検討するとともに、患者個別化の数値流体力学（computational fluid dynamics：CFD）解析を用いて、血管内コイル塞栓術の生体力学的有効性を評価することを目的とした。
  • 基準動脈瘤形状（体積16 mm³）および2種類の拡大モデル（150％、24 mm³；200％、32 mm³）に対し、51歳男性の生理的流入波形から導出した拍動性流れ条件を適用し、血液のレオロジー特性にはCassonモデルによる非ニュートン流体モデルを、コイル塞栓術には空隙率0.65の多孔質媒体モデルを用いてシミュレーションを実施した。
  • 未治療の場合、動脈瘤の増大に伴って血行力学的ストレス指標が有意に上昇し、最大壁面せん断応力（WSS）は120 Paを超え、平均WSSは30 Paを上回り、特に中間サイズの動脈瘤嚢では拡張早期の面積加重平均WSS（AWSS）が約6200 Paに達した一方、振動性せん断指数（OSI）は約0.28に達して体積増加に伴う平均OSIの上昇を示したが、コイル塞栓術後にはすべての体積で最大WSSが100 Pa未満、平均WSSが5 Pa未満、OSIが0.03未満に低下し、AWSSおよびOSIも減少した。
  • 以上より、動脈瘤嚢の増大は破裂に関連する血行力学的状態を悪化させるが、コイル塞栓術はWSS、AWSS、OSIおよび血流の複雑性を低減することにより、血行力学的および生体力学的環境を効果的に安定化することが示された。

(040) Li

📕 書誌情報

Hemodynamic alterations in portal hypertension: A CFD-based study with emphasis on helical flow characteristics.

Haonan Li, Zhenmin Fan, Na Zhao, Xiaoyan Deng, Zhixiang Zhang

Acta Bioeng Biomech, 2025 Sep 01

💬 AI 翻訳タイトル

門脈圧亢進症における血行動態変化：らせん流特性に重点を置いたCFD研究

💬 AI 要約

  • 本研究は、門脈圧亢進症（PHT）における流動構造、壁面せん断応力およびヘリシティ（helicity）の変化を明らかにし、それらが血栓形成および血管リモデリングを促進する潜在的機序を解明することを目的とした。
  • CT画像から患者固有の門脈系モデルを再構築し、数値流体力学（computational fluid dynamics；CFD）解析により、流速、壁面せん断応力（WSS）、振動性せん断指数（oscillatory shear index；OSI）、相対滞留時間（relative residence time；RRT）およびヘリシティを評価した。
  • 健常モデルと比較して、PHTモデルでは流速および時間平均壁面せん断応力（TAWSS）が低下し、特に分岐部周辺でRRTが上昇したほか、らせん流の強度と対称性が有意に損なわれ、その影響は血栓形成と頻繁に関連する主門脈分岐部で顕著であった。
  • 本研究は、特にヘリシティの喪失を含む血行動態の破綻がPHT関連合併症の病態形成に関与することを示し、CFDに基づくヘリシティ解析が生体力学的リスク評価に新たな知見をもたらし、将来の介入戦略の立案に寄与し得ることを示した。

(041) Bozkurt

📕 書誌情報

Evaluation of vertebrobasilar arterial blood flow during HeartMate3 support via computational fluid dynamics analyses.

Selim Bozkurt

Med Eng Phys, 2025 Nov

  • Keywords: Cerebral circulation, Cf-lvad, Continuous flow left ventricular assist device, Vertebrobasilar arteries

  • DOI: 10.1016/j.medengphy.2025.104423

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    • Citation Percentile: 17.50

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💬 AI 翻訳タイトル

計算流体力学解析によるHeartMate 3補助下における椎骨脳底動脈血流の評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、健常状態、駆出率低下を伴う心不全（heart failure with reduced ejection fraction）状態、およびHeartMate 3持続流左室補助人工心臓（continuous-flow left ventricular assist device：CF-LVAD）補助下における椎骨脳底動脈の血流を評価することである。
  • 各状態の椎骨脳底動脈における血流速度および壁面せん断応力を、計算流体力学（computational fluid dynamics：CFD）解析によって評価した。
  • シミュレーションの結果、心不全状態では、椎骨脳底動脈における時間平均壁面せん断応力（time-averaged wall shear stress）および相対滞留時間（relative residence time）が低下した。
  • HeartMate 3補助下では、壁面せん断応力および血流速度が変化するものの、脳動脈の平均血流量、圧力、時間平均壁面せん断応力、ならびに相対滞留時間は健常状態と同程度に維持され、CF-LVADによる機械的循環補助が脳血流を健常状態に近づける可能性が示された。

(042) Fan

📕 書誌情報

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

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

Comput Methods Programs Biomed, 2026 Jan

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

  • DOI: 10.1016/j.cmpb.2025.109091

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    • Citation Percentile: 41.11

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💬 AI 翻訳タイトル

下大静脈フィルター閉塞を予防する渦流誘起技術：理論的および実験的検証

💬 AI 要約

  • 深部静脈血栓症（DVT）に起因する肺塞栓症（PE）を予防し、下大静脈フィルター（IVCF）の長期的な開存性を向上させることを目的として、新規の渦流誘起型フローダイバータを開発した。
  • 本デバイダの性能を、理想化および患者特異的な下大静脈（IVC）モデルを用いた計算流体力学（CFD）解析、ならびにガラス製灌流システムを用いたin vitro実験によって評価し、ピッチ、直径、テーパーおよび設置距離などの幾何学的条件を変化させて血行力学的パラメータを検討した。
  • CFD解析では、らせん状デバイダが効果的に旋回流を誘起し、壁面せん断応力を増大させるとともにフィルター上の血栓除去を促進したほか、理想化モデルおよび患者特異的モデルの双方で、標準デバイダと比較して血栓残留が減少した；in vitro実験でも、流れの滞留時間および残存血栓体積の低下が確認された。
  • 以上の結果は、IVCFにおける旋回流の利点を最大限に活用するにはデバイダ形状の系統的な最適化が重要であることを示しており、さらなる改良により、本設計は静脈系フィルタリングシステムの合併症を低減し、長期開存性を改善する有望な手段となり得る。

(043) Wang

📕 書誌情報

Evaluation of drug distributions in brain tumor therapy: An in silico comparative study of multi-side-hole and standard end-hole catheters in convection-enhanced delivery.

Ying Wang, Aili Zhang, Limei Cao, Ziyi Lou, Xinhui Si, Xuelan Zhang, Wei Wang, Jing Zhu

Int J Pharm, 2025 Nov 30

  • Keywords: Anticancer drugs, Brain tumor, Computational fluid dynamics, Convection-enhanced delivery, Multi-side-hole catheter

  • DOI: 10.1016/j.ijpharm.2025.126230

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    • Citation Percentile: 32.26

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💬 AI 翻訳タイトル

脳腫瘍治療における薬物分布の評価：対流促進送達に用いる多側孔カテーテルと標準的終末孔カテーテルのin silico比較研究

💬 AI 要約

  • 本研究は、血液脳関門を迂回して薬物を送達できる対流促進送達（convection-enhanced delivery：CED）において、多側孔カテーテル（multi-side-hole catheter：MSHC）が脳腫瘍内の6種類の抗がん薬の分布に及ぼす影響を評価することを目的とした。
  • 磁気共鳴画像（magnetic resonance：MR画像）から再構築した3次元脳モデルを用い、計算流体力学（computational fluid dynamics：CFD）シミュレーションによって、カテーテルの種類、カテーテル径、注入速度および薬物の物理化学的特性がCED時の薬物分布に及ぼす影響を比較検討した。
  • 同一の注入速度ではカテーテル径を小さくすることにより6種類すべての薬物の有効分布体積が増加し、MSHCを用いた場合には、パクリタキセルを除く5種類の薬物で有効分布体積が増加した一方、体積平均濃度が増加した薬物は認められなかった。
  • 標準的終末孔カテーテル（standard end-hole catheter：SEHC）と比較して、MSHCはドキソルビシン、シスプラチン、フルオロウラシルおよびカルムスチンに対してより高い治療効果が期待され、メトトレキサートでは分布体積の増加と体積平均濃度の低下のバランスを考慮する必要があり、パクリタキセルでは特に低注入速度かつ小径のSEHCが適していることが示され、これらの知見はCEDの臨床導入に関する指針を提供する。

(044) Khlaifat

📕 書誌情報

Helical neural implants for intracerebral drug delivery.

Batoul Khlaifat, Mahmoud Elbeh, Shreya Manjrekar, Seung-Jean Kang, Yusheng Zhang, Parima Phowarasoontorn, Sadaf Usmani, Abdel-Hameed Dabbour, Heba T Naser, Hanan Mohammed, Minsoo Kim, Khalil B Ramadi

J Neural Eng, 2025 Sep 29

💬 AI 翻訳タイトル

脳内薬物送達用らせん状神経インプラント

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、最小限の設置 footprint によりグリオーシスを抑制しつつ、より広範な脳組織体積を標的化できる新規カテーテルを開発することであった。
  • 著者らは、SPIRAL（Strategic Precision Infusion for Regional Administration of Liquid）と命名したらせん形マイクロ流体カテーテルを設計・作製し、複数の流体流出口を合理的に配置することで脳領域内の注入液の空間分布を制御する機構を、数値解析（in silico）、in vitro、およびin vivoモデルにより評価した。
  • 計算流体力学（computational fluid dynamics：CFD）解析により、SPIRALは複数の流出口から同時に注入することで、直線状カテーテルとは異なる可変的な流体分布を実現できることが示されたほか、流路開口部の寸法を最適化して各流路の流量を均一化できることがin vitroで検証された。また、慢性的に留置したSPIRALカテーテルは、同程度の寸法および材料を用いた標準的な直線状カテーテルと比較してグリオーシスを増加させなかった。
  • SPIRALは、低侵襲性を維持しながら脳内での薬液局在化を可能にするカテーテルであり、脳の複数領域へのアクセスを実現して神経疾患治療における治療効果の向上に寄与する可能性がある。

(045) Issaiy

📕 書誌情報

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

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

J Stroke, 2026 Jan

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

  • DOI: 10.5853/jos.2025.01571

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    • Citation Percentile: 30.44

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💬 AI 翻訳タイトル

心原性塞栓症における脳卒中側性予測のための患者個別化血行動態シミュレーション

💬 AI 要約

  • 本研究は、患者個別化の数値流体力学（computational fluid dynamics：CFD）シミュレーションとロバスト・ベイズロジスティック回帰モデルを統合し、心原性塞栓による急性虚血性脳卒中（acute ischemic stroke：AIS）の発症側を予測することを目的とした。
  • 心原性由来であることが確認された前方循環AIS患者8例（年齢中央値77.5歳、女性2例）を対象に、高解像度CT血管造影から血管形状を抽出し、生理的な拍動性血流を再現するCFDモデルを構築した；各心周期に大動脈入口から無質量粒子1,000個を放出し、10秒間の長期塞栓偏在（x1）と最初の1心周期における短期塞栓偏在（x2）を算出して、ロバスト・ベイズロジスティック回帰の予測因子とした。
  • 右内頸動脈（internal carotid artery：ICA）には左ICAより多くの塞栓粒子が流入し（平均34個/秒対28個/秒）、右側脳卒中患者では左側脳卒中患者と比較してx1が高く（中央値0.27対−0.44）、x2が低かった（中央値−0.82対0.56）；モデルの事後平均係数はx1で1.51（95%信用区間［credible interval：CrI］−0.46～4.11）、x2で−1.96（95% CrI −4.88～0.20）となり、本パイロットコホートでは脳卒中側性を完全に分離した。
  • CFDに基づく塞栓輸送モデルとベイズ解析の組合せは、心原性塞栓によるAISの発症側を正確に予測し、患者ごとに異なる塞栓輸送動態を明らかにする可能性を示した。

(046) Ergin

📕 書誌情報

Hemorheological changes induced by Flow-diverting stents at the aneurysm neck in cerebral circulation.

Osman Ergin, Ali Bahadir Olcay, Alperen Elek, Ismail Oran

Neuroradiology, 2025 Nov

💬 AI 翻訳タイトル

脳循環において動脈瘤頸部に留置されたフローダイバーター・ステントが誘発する血液レオロジー学的変化

💬 AI 要約

  • 本研究は、頭蓋内動脈瘤に対するフローダイバーター・ステント（flow diverter stent：FDS）留置が血行動態に及ぼす影響を、特にステントストラット間の動脈瘤頸部におけるせん断応力およびせん断ひずみ速度に着目して検討することを目的とした。
  • 患者固有の血管形状は、デジタルサブトラクション血管造影（digital subtraction angiography：DSA）のコーンビーム画像から再構築し、48本および64本のワイヤー構成で、いずれも空隙率（porosity）65％を維持したFDSモデルを作製した後、FDS留置後のステントストラット間におけるせん断応力およびせん断ひずみ速度を計算流体力学（computational fluid dynamics：CFD）により解析した。
  • 5例（遠位内頸動脈側壁動脈瘤3例、中大脳動脈分岐部動脈瘤2例）の解析では、留置前の動脈瘤流入部におけるせん断応力およびせん断ひずみ速度は心周期を通じて概ね既定の閾値未満であったが、FDS留置後にはステントストラット間で有意に増加し、一部の症例では全心周期または収縮期のみ閾値を超えたほか、48本および64本ワイヤーFDSはいずれも非留置モデルより有意に高いせん断力を示したものの、両ステント設計間に有意差は認められず、動脈瘤体積はステントストラット間に生じる最大および平均せん断力と有意な正の相関を示した。
  • FDS留置は動脈瘤頸部のステントストラット間に一貫して生理的範囲を超えるせん断応力およびせん断ひずみ速度を誘発し、そのせん断力は動脈瘤体積と有意に関連することから、本研究はFDSの設計よりも動脈瘤形態が局所的な血液力学的負荷に重要な影響を及ぼすことを示した。

(047) Zhu

📕 書誌情報

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

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

J Adv Res, 2026 Jun

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

  • DOI: 10.1016/j.jare.2025.09.011

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    • Citation Percentile: 33.74

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💬 AI 翻訳タイトル

グリコウルソデオキシコール酸3-硫酸ナトリウムは大動脈弁狭窄症において血行動態と胆汁酸代謝を結び付ける

💬 AI 要約

  • 本研究は、大動脈弁狭窄症（AS）における代謝異常を明らかにし、ASの病態形成における胆汁酸（BA）代謝の役割と、心血行動態との関連機序を解明することを目的とした。
  • 急性犬ASモデルを大動脈内バルーンカテーテルによる横断的大動脈閉塞（ITAO）によって作製し、計算流体力学（CFD）解析により大動脈および各臓器動脈の血行動態を評価したほか、ITAO群と閉塞解除群（deITAO群）を対象に非標的・標的メタボローム解析およびトランスクリプトーム解析を実施し、対照33例とAS患者30例で検証するとともに、心筋リモデリングに対するグリコウルソデオキシコール酸（GUDCA）およびグリコウルソデオキシコール酸3-硫酸ナトリウム（GUDCA-3S）の作用を解析した。
  • ITAOは心拍出量の低下、大動脈血流速度の上昇、ならびに肝動脈などの臓器動脈圧の上昇を再現し、これらはdeITAOによって改善した；さらに、1583種類の有意差代謝物と胆汁酸生合成に関連する291個の差次的発現遺伝子が同定され、GUDCA-3SはITAO犬で増加し、AS患者では大動脈血流速度（R=-0.4822、P=0.0002）およびBNP（R=0.3836、P=0.0019）と相関し、AS診断において優れた性能を示した（AUROC=0.844、P<0.001）。
  • 低下した大動脈血流は肝SULT2A1を誘導してGUDCAのGUDCA-3Sへの硫酸抱合を促進し、IL-17/NF-κBシグナル伝達の抑制を介したGUDCAの心保護作用を弱めることから、胆汁酸代謝異常は心血行動態の変化に応答し、GUDCA-3SがASにおける心血行動態と胆汁酸代謝を結び付けることが示された。

(048) Benemerito

📕 書誌情報

Comparison of Navier-Stokes and lattice Boltzmann solvers for subject-specific modelling of intracranial aneurysms.

Ivan Benemerito, Jon McCullough, Andrew Narracott, Peter V Coveney, Alberto Marzo

Comput Biol Med, 2025 Oct

  • Keywords: Computational fluid dynamics, Intracranial aneurysms, Lattice Boltzmann method, Subject-specific modelling

  • DOI: 10.1016/j.compbiomed.2025.111050

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    • Citation Percentile: 22.24

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💬 AI 翻訳タイトル

患者個別の頭蓋内動脈瘤モデリングにおけるNavier–Stokesソルバーと格子ボルツマンソルバーの比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、同一とみなせる解析条件において異なる数値解析手法が頭蓋内動脈瘤内の血流をどのように再現するかを比較し、患者個別の心血管疾患モデリングにおける各手法の信頼性と有用性を評価することである。
  • 内頸動脈および中大脳動脈に発生した動脈瘤を対象として、有限体積法に基づく商用ソルバーAnsys CFXと、格子ボルツマン法に基づくオープンソースコードHemeLBを用いて血流シミュレーションを実施し、462種類の境界条件プロファイルについて、流速分布および動脈瘤破裂リスク評価に用いられる指標を比較した。
  • 両ソルバーが算出した流れは両解析領域において概して定性的によく一致し、特に中大脳動脈瘤では、動量駆動流に関する流速および壁面せん断応力ベースの指標が動脈瘤領域全体で良好な定量的一致を示した一方、せん断駆動流を示す内頸動脈瘤では定量的な差異がより大きかったが、両手法は動脈瘤破裂リスクに関連する指標の極値位置を一貫して同定した。
  • 各手法には解析ツールの選択に影響し得る固有の長所と短所があるものの、いずれも動脈瘤内血流に関する有用な数値情報を提供でき、臨床的意思決定の支援に適用可能であることが示された。

(049) Xu

📕 書誌情報

Association of ophthalmic origin aneurysms with abnormally-enhanced hemodynamic stresses at the arterial wall.

Li-Feng Xu, Ji-Wei Wang, Hui Li, Hao Guo, Jian-Feng Liu, Cong-Hui Li, Bu-Lang Gao

J Clin Neurosci, 2025 Nov

  • Keywords: Bifurcation angle, Computational fluid dynamic analysis, Hemodynamic parameters, Internal carotid artery, Ophthalmic aneurysm

  • DOI: 10.1016/j.jocn.2025.111564

  • Article

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    • Citation Percentile: 26.52

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💬 AI 翻訳タイトル

眼動脈起始部動脈瘤と動脈壁における異常亢進した血行力学的応力との関連

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、計算流体力学（computational fluid dynamics：CFD）解析を用いて、眼動脈起始部動脈瘤に関連する血行力学的パラメータを明らかにすることであった。
  • 眼動脈起始部動脈瘤を有する30例と有さない30例の計60例を対象とし、患者背景、血管径および血管分岐角度、ならびに血行力学的パラメータを解析した。さらに、仮想的に動脈瘤を除去した血管モデルを用いて、直接的な血流衝突領域（flow impingement zone：FIZ）と動脈瘤ドームにおける各パラメータを比較し、分岐部に沿った圧力、壁面せん断応力（wall shear stress：WSS）などの分布を評価した。
  • 眼動脈と内頸動脈遠位部との分岐角は、動脈瘤群で非動脈瘤群より有意に大きかった（140.7±16.3°対120.8±16.1°、P<0.0001）。動脈瘤ドームでは、FIZと比較して動圧、全圧、速度角、渦度、WSSおよびひずみ速度がすべて有意に低値を示した。全圧は放物線状の分布を示し、WSSと動圧は1つの極小値と2つのピークを示す特徴的な分布を呈した。また、WSSピークまでの距離は眼動脈‐遠位内頸動脈分岐角および動脈瘤群における頂点全圧と有意な正の相関を示した。
  • 眼動脈と遠位内頸動脈との分岐角の拡大は、分岐頂点における血行力学的パラメータを有意に増大させ、これらの異常に亢進した血行力学的負荷を低下させるように眼動脈起始部動脈瘤の形成に寄与する可能性が示された。

(050) Lyu

📕 書誌情報

Correlations between hemodynamics and radiomic features in thrombosed intracranial aneurysms.

Zonghan Lyu, Andres Gudino, Navami Shenoy, Carlos Dier, Elena Sagues, Jingfeng Jiang, Edgar A Samaniego

Neuroradiology, 2025 Sep

  • Keywords: Intrasaccular thrombosis, Aneurysm wall enhancement, Computational fluid dynamics, High-resolution magnetic resonance imaging, Intracranial aneurysms, Radiomics analysis

  • DOI: 10.1007/s00234-025-03730-x

  • Article

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    • Citation Percentile: 26.23

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💬 AI 翻訳タイトル

血栓化頭蓋内動脈瘤における血行動態とラジオミクス特徴量の相関

💬 AI 要約

  • 本研究は、頭蓋内動脈瘤（intracranial aneurysm：IA）における壁内血栓（intrasaccular thrombosis：IST）の病態をより深く理解するため、ラジオミクスに基づく動脈瘤壁造影（aneurysm wall enhancement：AWE）プロファイルと巨視的血行動態パラメータとの相関を検討することを目的とした。
  • ISTを伴うIAの3T高分解能磁気共鳴画像（high-resolution MRI：HR-MRI）を対象にラジオミクス解析を行い、三次元血管再構築および数値流体力学（computational fluid dynamics：CFD）シミュレーションによって血行動態パラメータを定量化し、動脈瘤形態、AWEパターン、および血行動態特性の相関をSpearman順位相関により評価した。
  • 37例の血栓化IA（紡錘状22例、嚢状15例）を解析した結果、6個のAWEラジオミクス特徴量（radiomic features：RFs）が動脈瘤体積および表面積と強く相関し、10個のRFsが流れの渦パラメータと、1個のRFが壁面せん断応力（wall shear stress：WSS）関連指標と強く相関したほか、嚢状IAでは20個のAWE RFsがWSS関連指標と、紡錘状IAではAWE RFsが渦核特性とより強く関連した。
  • これらの結果は、AWEの増強が高い振動性せん断指数（oscillatory shear index：OSI）および不安定な血流渦の領域と密接に関連することを示し、うっ滞性血流が動脈瘤壁の変性リモデリングとISTを促進し得ること、ならびに血行動態パラメータとAWEパターンの時空間的統合解析がISTを含むIAの基盤病態の解明に有用であることを示唆した。

(051) Rezaeitaleshmahalleh

📕 書誌情報

Machine Learning-based Prediction of Temporal Velocity-Informatics (TVI) Variables for Accelerated Characterization of Intracranial Aneurysms' Rupture Status.

Mostafa Rezaeitaleshmahalleh, Zonghan Lyu, Nan Mu, Varatharajan Nainamalai, Aditya Pandey, Jingfeng Jiang

J Cardiovasc Transl Res, 2025 Oct

  • Keywords: Aneurysm hemodynamics, Computational fluid dynamics, Machine learning, Rupture risk prediction

  • DOI: 10.1007/s12265-025-10677-0

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    • Citation Percentile: 25.76

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💬 AI 翻訳タイトル

機械学習に基づく時間速度情報学（Temporal Velocity-Informatics：TVI）変数の予測による頭蓋内動脈瘤の破裂状態の迅速な評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、計算流体力学（CFD）シミュレーションを用いずに頭蓋内動脈瘤（intracranial aneurysm：IA）の幾何学的情報から時間速度情報学（TVI）パラメータを予測し、破裂状態の迅速な評価に利用できるかを検証することである。
  • 方法として、IAの幾何学的情報と機械学習（machine learning：ML）に基づく回帰手法を組み合わせてTVIパラメータを予測し、破裂状態が既知である112個のIAを対象として、予測TVIパラメータによる破裂状態の判別性能を評価した。
  • その結果、予測TVIを用いたIA破裂状態の予測は、曲線下面積（area under the curve：AUC）0.88、全体精度81.6%を達成した。また、MLにより予測されたTVI変数と、CFDでシミュレーションした速度データから算出した推定TVI指標との一致度は、壁面せん断応力（wall shear stress：WSS）に基づく指標の予測能力を上回った。
  • 以上より、IAの幾何学的情報から機械学習を用いてTVI変数を予測する手法は、CFDに基づく時間分解3次元速度場の計算に伴う臨床応用上の制約を軽減し、頭蓋内動脈瘤の破裂状態の特性評価を迅速化する有望なアプローチであることが示された。

(052) Yoo

📕 書誌情報

Proximal and distal middle cerebral artery diameter ratio and lenticulostriate artery infarction.

Jun Sang Yoo, Jae Hyun Choi, Jae Young Park, Jeong Yun Song, Jun Young Chang, Dong-Wha Kang, Sun U Kwon, Hang Jin Jo, Bum Joon Kim

PLoS One, 2025

💬 AI 翻訳タイトル

近位および遠位中大脳動脈径比と穿通枝動脈梗塞

💬 AI 要約

  • 本研究は、穿通枝動脈（lenticulostriate artery：LSA）領域梗塞における2つの病態機序、すなわち脂肪硝子様変性（lipohyalinotic degeneration：LD）と分枝粥腫性疾患（branch atheromatous disease：BAD）と、近位・遠位中大脳動脈（middle cerebral artery：MCA）径比との関連を明らかにすることを目的とした。
  • 急性LSA梗塞のうち小血管閉塞性疾患に分類された患者を対象とし、人口統計学的・臨床的情報およびMCAの形態計測値を収集したうえで、梗塞径の長さと軸位断画像のスライス数に基づいてLDとBADを鑑別し、近位M1部と遠位M1部の径比を算出したほか、独立してLDと関連する因子を検討し、計算流体力学（computational fluid dynamics：CFD）解析によって血行力学的パラメータを評価した。
  • 117例のうち64例（54.7%）がBAD、53例（45.3%）がLDに分類され、LDは高血圧および良好な予後と関連し、近位／遠位M1径比が有意に高かったほか、この径比は同側のラクナ梗塞数と正の相関を示した；多変量解析では近位／遠位M1径比とLDとの独立した関連が確認され、CFD解析ではBADモデルと比較してLDモデルでLSAへの血流流入がより速く、かつ大きく、壁面せん断応力および圧力勾配も高かった。
  • 以上より、MCAの幾何学的特徴、特に近位／遠位M1径比は、LSA梗塞におけるLDを識別する独立した指標となり得ることが示唆された。

(053) Chen

📕 書誌情報

Patient-specific hemodynamic analysis of the anterior communicating artery: comparative evaluation of unilateral and bilateral vascular models using MRI-based computational simulations.

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

Comput Methods Biomech Biomed Engin, 2025 Jul 24

  • Keywords: Anterior communicating artery, Circle of Willis, computational fluid dynamics, magnetic resonance angiography, wall shear stress

  • DOI: 10.1080/10255842.2025.2532807

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 24.18

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💬 AI 翻訳タイトル

前交通動脈の患者個別血行動態解析：MRIに基づく計算シミュレーションを用いた片側および両側血管モデルの比較評価

💬 AI 要約

  • 本研究は、前交通動脈（AComA）における両側からの流入および血管形状が血行動態に及ぼす影響を、磁気共鳴血管撮影（MRA）データに基づく計算流体力学（CFD）シミュレーションにより4例で検討することを目的とした。
  • 主要な前方循環血管セグメントの流量を位相コントラストMRA（phase-contrast MRA；1.5 T Siemens）で測定し、血管壁を剛体、流入を拍動性としたMRA由来の流入波形を用いて、層流かつ非圧縮性流体を仮定したCFDモデルを構築した。
  • シミュレーションで得られた内頸動脈の流速は実測値と強く相関した（相関係数90％超）；流入の位相差は時間平均壁面せん断応力（time-averaged wall shear stress；TAWSS）に及ぼす影響が限定的であった一方、前大脳動脈（ACA）の直径比が92％で顕著な左右差を示す症例では、TAWSSに90％を超える有意な差が認められた。
  • 両側ACAからの流入は、特に血管解剖が対称的な症例においてTAWSSを正確に推定するために重要であり、患者個別の両側流入条件をCFDモデルに組み込むことが、AComAの血行動態評価および治療計画の改善に有用であることが示された。

(054) Williams

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Self-calibrated epipolar reconstruction for assessment of aneurysms in the internal carotid artery using in-silico biplane angiograms.

Kyle A Williams, Sv Setlur Nagesh, Daniel R Bednarek, Stephen Rudin, Ciprian N Ionita

Med Phys, 2025 Jul

💬 AI 翻訳タイトル

in-silico二方向血管造影を用いた内頸動脈瘤評価のための自己較正エピポーラ再構成

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、標準的に取得される二方向血管造影データの限界である血管の重なりや短縮投影（foreshortening）を克服し、内頸動脈（ICA）および動脈瘤ドームの三次元（3D）描出を向上させるエピポーラ再構成法を開発することである。
  • ICA動脈瘤の3種類の3D形状を用いて、動脈瘤ドーム、母血管、屈曲した頸動脈海綿静脈洞部、およびICA終末部の分岐を含む仮想血管造影像を計算流体力学（CFD）ソルバーにより生成し、コーンビーム幾何学に基づく二方向血管造影をシミュレーションした後、二方向像間で造影剤位置の時間変化を一致させて自己較正を行い、軸方向位置に基づく特徴マッチング、三角測量、投影データによる3D推定の精密化、および楕円フィッティングを実施した。
  • 提案法は3種類すべての動脈瘤モデルに対して良好に一般化し、元のCFD生成モデルとの幾何学的一致度を示すDice-Sørensen係数はそれぞれ0.745、0.759、0.654であり、再構成時間の平均は全3ボリュームで約10秒であったが、主な誤差は第3モデルで認められた部分的な血管重複に起因した。
  • 本エピポーラ再構成法は、投影に起因する血管短縮などの課題に対処しながら二方向血管造影データからの3D可視化を向上させ、頭蓋内動脈瘤のより正確な解析および治療デバイスのサイズ選択を支援する可能性を示した。

(055) Fahrenkopf

📕 書誌情報

Management of the Clenched Fist in Adult Patients with Upper Motor Neuron Syndrome.

Matthew P Fahrenkopf, Peter C Rhee

J Hand Surg Asian Pac Vol, 2025 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

上位運動ニューロン症候群成人患者における握りこぶし変形の管理

💬 AI 要約

  • 本稿の目的は、脳または脊髄損傷に起因することが多い上位運動ニューロン症候群（upper motor neuron syndrome：UMNS）成人患者に生じる握りこぶし変形（clenched fist deformity：CFD）の病態と外科的治療法を概説することである。
  • CFDの病態、重症度に影響する筋群、痙縮、筋静止性拘縮（myostatic contracture）および関節拘縮について整理し、さらに手指の随意運動制御の有無に応じた外科的アプローチを包括的にレビューした。
  • CFDは、手指屈筋群と伸筋群の不均衡ならびに手内筋の関与によって、中手指節（metacarpophalangeal：MCP）関節および指節間（interphalangeal：IP）関節が屈曲位となる変形であり、その重症度は患者ごとに異なる；外科的手技には、筋腱延長術、腱切離術、腱移行術、筋起始部解離術（muscle slide）、関節包および／または靱帯解離術が含まれる。
  • CFDは手の機能を著しく低下させるだけでなく、手掌の衛生管理を困難にし、創傷形成を招く可能性があるため、随意運動制御の有無と関与する病態に応じて治療法を選択することが、機能および衛生状態の改善に重要である。

(056) Rahma

📕 書誌情報

A novel truncated mutation in folate receptor α (FRα) affecting its glycosylation and affinity for folate in a consanguineous family with progressive encephalopathy: follow up and treatment improvement.

Felhi Rahma, Alila-Fersi Olfa, Bahri Mahjoub, Mkaouar-Rebai Emna, Chouchen Jihene, Fahkfakh Faiza, Tlili Abdelaziz

Mol Biol Rep, 2025 Jul 11

💬 AI 翻訳タイトル

進行性脳症を呈する血族婚家系における、葉酸受容体α（FRα）の糖鎖付加および葉酸親和性に影響を及ぼす新規短縮変異：追跡調査と治療効果の改善

💬 AI 要約

  • 本研究は、進行性脳症を呈する患者における脳性葉酸欠乏症候群（cerebral folate deficiency syndrome：CFDS）の遺伝的原因を同定し、FOLR1変異がFRαの構造および葉酸輸送機能に及ぼす影響を明らかにすることを目的とした。
  • 罹患女児を対象として全エクソームシーケンシング（whole-exome sequencing：WES）を実施し、さらに分子ドッキング解析およびバイオインフォマティクスによる予測解析を行ったほか、血液および脳脊髄液（CSF）中の5-メチルテトラヒドロ葉酸（5-methyltetrahydrofolate：5-MTHF）濃度を測定し、葉酸補充療法の効果を追跡評価した。
  • WESにより、FOLR1遺伝子に新規ホモ接合性フレームシフト変異（c.466insT；p.Trp156LeufsTer12）が同定され、この変異はヘテロ接合性の両親から患者に遺伝していた；短縮型FRαタンパク質はAsn139およびAsn179の2つの重要な糖鎖付加部位を欠失し、Ala204におけるGPIアンカーも失うため細胞膜への固定が障害され、分子ドッキング解析では葉酸との相互作用領域における重要残基の欠失によって葉酸に対する受容体親和性が低下することが示された。
  • 血液およびCSF中の5-MTHF濃度低下ならびに変異の家系内分離に基づき患者はCFDSと診断され、抗てんかん薬（antiepileptic drug：AED）に加えて5 mg/kg/日の葉酸（folic acid：FA）を投与した結果、反応性および運動技能に軽度の改善が認められたことから、本研究はFOLR1の新規短縮変異によるFRαの糖鎖付加、膜固定、および葉酸結合能の障害を示し、葉酸補充療法の有用性を示唆した。

(057) Goudarzian

📕 書誌情報

Predicting Cerebral Aneurysm Rupture: The Role of Computational Fluid Dynamics.

Farshid Goudarzian, Kostiantyn Kondratiuk, Vitaliy L Rayz

Neuroimaging Clin N Am, 2025 Aug

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤破裂の予測：計算流体力学の役割

💬 AI 要約

  • 本総説の目的は、頭蓋内動脈瘤（intracranial aneurysms：IAs）の破裂リスク予測における血流情報の意義を検討することである。
  • そのため、患者個別の動脈瘤血流解析に用いられる画像ベースの計算流体力学（computational fluid dynamics：CFD）手法を概説し、計算モデルを臨床実践へ導入する際の課題を論じている。
  • これまでの研究では、局所的な血行力学的因子と動脈瘤破裂との関連が検討されてきたものの、その結果は一致しておらず、現在の臨床的・形態学的因子に基づく破裂リスクスコアに血流情報を加えることによる予測精度の向上は確立されていない。
  • したがって、CFDは動脈瘤内の局所血行動態を把握する有望な手段である一方、破裂予測への臨床応用には、解析手法の標準化や計算結果の臨床的妥当性の検証など、さらなる研究が必要である。

(058) Tyfa

📕 書誌情報

Blood flow simulations in a cerebral aneurysm secured by a Flow Diverter stent.

Zbigniew Tyfa, Karol Wiśniewski, Piotr Reorowicz, Krzysztof Jóźwik

Acta Bioeng Biomech, 2025 Jul 05

💬 AI 翻訳タイトル

フローダイバーターステントによって治療された脳動脈瘤における血流シミュレーション

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、異なるステントモデルの留置によって生じる脳動脈瘤内の血行力学的変化に関する客観的データを提供し、医療従事者を支援するための数値流体力学（computational fluid dynamics；CFD）ツールの有用性を示すことであった。
  • 診断済みの脳動脈瘤を有する患者の脳動脈について患者個別モデルを再構築し、公称径の異なる4種類のフローダイバーターステントの仮想モデルを作成した後、ステントのワイヤーブレード（wire braid）の存在をImmersed Solid Methodでモデル化し、治療前後のモデルにおける非ニュートン血液流の定常および非定常シミュレーションを実施して、複数の血行力学的パラメータの変化を解析した。
  • 提示された症例では、ステントの多孔性が動脈瘤内の血行力学的変化に影響し、多孔性が低いステントほど、より高粘度の血液が停滞する領域を広範囲に形成して、動脈瘤内血栓形成を促進する可能性が高く、さらに、ステントが密であるほど動脈瘤壁に作用する応力は低下し、より均一になった。
  • 数値シミュレーションは、ステント留置後の血流内で生じる現象に関する有用な知見を提供し、患者ごとに最適なステント構成を選択することを支援するとともに、血管内治療の計画に寄与し得ることが示された。

(059) Liu

📕 書誌情報

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

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

Cerebrovasc Dis, 2026

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

  • DOI: 10.1159/000547147

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 19.98

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💬 AI 翻訳タイトル

医学的治療を受けた症候性中大脳動脈狭窄患者において、病変通過圧較差の増大は軟膜側副血行路の動員を促進する

💬 AI 要約

  • 本研究は、医学的治療を受けた症候性頭蓋内動脈硬化性狭窄（sICAS）患者における軟膜側副血行路（leptomeningeal collaterals：LMCs）の経時的変化を明らかにし、その発達に関与する因子、特に病変通過圧較差との関連を検討することを目的とした。
  • 中大脳動脈M1部に50～99%の動脈硬化性狭窄を有し、ベースラインおよび1年後にCT血管造影（CTA）を受けた33例を対象とし、前大脳動脈および後大脳動脈領域の遠位血管の左右差に基づいてLMCの状態を評価するとともに、CTAに基づく計算流体力学（computational fluid dynamics：CFD）モデルを構築して、中大脳動脈M1部病変の狭窄後圧／狭窄前圧比（pressure ratio：PR）を定量化した。
  • ベースラインでは18例（54.5%）が良好なLMCを有していたのに対し、1年後には11例（33.3%）で良好なLMCが認められ、12例（36.4%）でLMCが悪化、16例（48.5%）で不変、5例（15.2%）で改善したほか、1年後のPR低下、すなわち病変通過圧較差の増大は16例（48.5%）に認められ、ベースラインのLMC状態とは独立して1年後の良好なLMCと関連した（調整オッズ比6.40、p＝0.038）。
  • 軟膜側副血行路は医学的治療を受けた症候性頭蓋内動脈硬化性狭窄患者において経時的に変化し得ることが示され、病変通過圧較差の増大がその動員または発達を促す駆動因子となる可能性が示唆された。

(060) Quinones

📕 書誌情報

Kinematic analysis of lumbar pedicle screw placement using an artificial intelligence framework.

Christian J Quinones, Deepak Kumbhare, Matthew Palfreeman, Udaysinh Rathod, Devesh Sarda, Subhajit Chakrabarty, Bharat Guthikonda, Stanley Hoang

Neurosurg Focus, 2025 Jul 01

  • Keywords: cerebral aneurysm, clustering, computational fluid dynamics, machine learning, phenotype, rupture risk

  • DOI: 10.3171/2025.4.FOCUS25157

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 24.18

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💬 AI 翻訳タイトル

人工知能フレームワークを用いた腰椎椎弓根スクリュー挿入術の運動学的解析

💬 AI 要約

  • 本研究は、腰椎椎弓根スクリュー挿入術における手の動きを人工知能（AI）に基づいて解析し、脊椎手術研修医の技能を客観的に評価するための運動学的指標および解析基盤を構築することを目的とした概念実証研究（proof-of-concept study）である。
  • 腰椎模型を用いたフリーハンド法（FH）およびロボット支援法（RB）による椎弓根スクリュー挿入時の手の動きをAIベースの動作追跡によって解析し、移動距離、変位、速度、速度ベクトル、加速度、躍度（jerk）、正規化躍度指数（normalized jerk index）などの指標を抽出したうえで、データ拡張により合成データを生成し、機械学習（ML）モデルによる研修レベルおよび手術手技の予測能を評価した。
  • 研修経験の増加に伴い、手技時間および移動距離は全般的に短縮する傾向を示し、その改善はFHでより顕著であったほか、速度、変位、躍度の変動性も低下する傾向を示した。また、RBでは速度、加速度、躍度の極端な値が制限されることで運動変動性が低下し、MLモデルは拡張データを用いて研修レベルおよび手技の種類を許容可能な精度で分類できた。
  • 本研究は、脊椎手術における手術技能を定量化するためのデータ処理パイプラインと、AI駆動型ビデオ解析による手の動作評価の実現可能性を示したものであり、FHとRBを識別し、手術研修レベルと関連する運動学的指標を明らかにした点で、脊椎手術技能評価の標準化された客観的枠組みの開発に向けた基盤を提供する。

(061) Mori

📕 書誌情報

Accuracy of computational fluid dynamics indices of unruptured cerebral aneurysms with 3 T magnetic resonance angiography.

Futoshi Mori, Mikito Saito, Kentaro Fujimoto, Yoshitaka Kubo, Takahiro Koji, Yosuke Akamatsu, Kuniaki Ogasawara, Tsuyoshi Matsuda, Ikuko Uwano, Fumio Yamashita, Ryoichi Tanaka, Makoto Sasaki

Neuroradiology, 2025 Sep

  • Keywords: Computational fluid dynamics, Computed tomography angiography, Intracranial aneurysm, Magnetic resonance angiography, Wall shear stress

  • DOI: 10.1007/s00234-025-03667-1

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 18.23

  • PubMed

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💬 AI 翻訳タイトル

3 T磁気共鳴血管造影を用いた未破裂脳動脈瘤の計算流体力学指標の精度

💬 AI 要約

  • 本研究は、3 T磁気共鳴血管造影（magnetic resonance angiography：MRA）から算出した未破裂脳動脈瘤の計算流体力学（computational fluid dynamics：CFD）指標が、コンピュータ断層血管造影（computed tomography angiography：CTA）から算出した指標と同等であるかを検討することを目的とした。
  • 2012年から2018年までの前向きコホート研究から、3 T MRAおよびCTAを受けた63例、86個の未破裂脳動脈瘤を後ろ向きに登録し、動脈瘤壁の壁面せん断応力（wall shear stress：WSS）、壁面せん断応力勾配（wall shear stress gradient：WSSG）、振動せん断指数（oscillatory shear index：OSI）などをCFD解析によって算出し、MRAとCTAの値を比較した。
  • 平均値および最小値のWSS、平均値および最小値のWSSG、ならびに最大OSIについて、MRAとCTAの間に有意な相関および一致が認められ、相関係数は0.60～0.79、級内相関係数は0.62～0.79であった。一方、平均OSIの相関および一致は不十分であり、それぞれ0.48および0.31であった。また、多変量回帰分析により、MRAとCTA間の平均WSSおよび平均WSSGの差と動脈瘤角度との間に有意な負の相関が示された。
  • 平均OSIを除けば、3 T MRAから得られた未破裂脳動脈瘤のCFD値はCTAから得られた値と良好な相関および一致を示し、3 T MRAは脳動脈瘤のCFD解析に部分的に適用可能であることが示唆された。