コンテンツにスキップ

脳 CFD血流解析 学術文献調査 PubMed 2025-Q4

  • 『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：2025-10-01 - 2025-12-31
    • 要約用 AI/LLM：gpt-5.1-chat-latest (OpenAI, 2026-01)
    • 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：2026-02-12

(001) MacRaild [6]

📕 書誌情報

Off-label in-silico flow diverter performance assessment in posterior communicating artery aneurysms.

Michael MacRaild, Ali Sarrami-Foroushani, Shuang Song, Qiongyao Liu, Christopher Kelly, Nishant Ravikumar, Tufail Patankar, Toni Lassila, Zeike A Taylor, Alejandro F Frangi

J Neurointerv Surg, 2025 Oct 16

💬 AI 翻訳タイトル

後交通動脈瘤におけるフローダイバータ性能のオフラベルin-silico評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、オフラベル使用であるPipeline Embolization Device（PED）による後交通動脈（PComA）動脈瘤治療について、特に胎児型後方循環（fetal posterior circulation, FPC）の有無に着目し、その性能をin-silico試験により評価することである。
  • 方法として、59種類のPComA動脈瘤形態を有する118名の仮想患者を対象に、computational fluid dynamics（CFD）を用いたFD治療後の血行動態評価を行い、FPCと非FPCの境界条件を設定して比較解析した。
  • その結果、非FPC患者では平均67.8%の動脈瘤内速度低下が得られたのに対し、FPC患者では46.5%にとどまり（P<0.001）、さらにデバイス表面の平均壁せん断応力はFPC患者で29.2 Pa、非FPC患者で23.5 Pa（P<0.05）となり、FPC患者ではFDの内皮化が阻害される可能性が示された。
  • 結論として、PComA動脈瘤に対するPEDを用いたフローダイバーション治療はFPC患者において成功率が有意に低く、FPC患者には単一PEDによる治療以外の選択肢を検討すべきであることが示唆された。

(002) Bozorgpour [2] ⭐

📕 書誌情報

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

Reza Bozorgpour

Vascul Pharmacol, 2025 Dec 25

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

  • DOI: 10.1016/j.vph.2025.107578

  • Article

  • OpenAlex

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

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

血行動態マーカー：CFD に基づく脳動脈瘤破裂リスク予測

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、従来の画像診断では捉えられない脳動脈瘤壁に作用する血行力学を評価し、破裂に関連する血行動態指標を抽出することで、動脈瘤破裂リスクを予測する手法を開発することである。
  • そのために、日常診療で取得されるMRA画像から血管形状を再構築し、CFDによりWSS、TAWSS、OSI、RRT、ECAPといった血行動態バイオマーカーを算出する患者固有の計算パイプラインを構築し、6症例の縦断的転帰と関連づけて解析した。
  • 解析の結果、安定して経過した動脈瘤ではWSSおよびTAWSSが高くOSIおよびRRTが低い一方、破裂に至った動脈瘤では低せん断環境、強い流れの振動性、および高い内皮細胞活性化が認められ、特に高OSIおよび高RRT領域は渦中心と一致する傾向が示された。
  • これらの結果から、臨床MRAと専用計算ツールを組み合わせることで、将来の動脈瘤挙動を予測しうる血行動態的特徴を非侵襲的に抽出でき、臨床意思決定や経過観察戦略の高度化に寄与する可能性が示唆された。

(003) Maeda [1]

📕 書誌情報

Subject-specific variability in cerebrospinal fluid flow characteristics through cerebral aqueducts in a healthy population: a magnetic resonance imaging and computational investigation.

Shusaku Maeda, Tomohiro Otani, Shigeki Yamada, Yoshiyuki Watanabe, Shigeo Wada

Med Biol Eng Comput, 2025 Nov

  • Keywords: Cerebrospinal fluid, Computational fluid dynamics, Idiopathic normal pressure hydrocephalus, Magnetic resonance imaging, Stroke volume

  • DOI: 10.1007/s11517-025-03394-y

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 1
    • FWCI: 2.94226009
    • Citation Percentile: 77.02

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

健常集団における大脳水道を通過する脳脊髄液流れ特性の被験者特異的変動：磁気共鳴画像法および計算的解析による検討

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、健常者における大脳水道を介した脳脊髄液（CSF）流れ特性の変動を流体力学的観点から明らかにすることである。
  • 方法として、47名の健常被験者から取得した磁気共鳴画像（MRI）データを基に計算シミュレーションを実施し、CSF流れの最大レイノルズ数および混合度を評価した。
  • 結果として、大脳水道を通過するCSF流れのレイノルズ数は28.6±13.3であり、その変動の小ささは健常集団におけるCSF流れ特性の流体力学的類似性を示したほか、CSF混合度とレイノルズ数の間に正の相関が健常者およびiNPH患者双方で認められた。
  • 結論として、特に健常者において大脳水道内のCSF流れは流体力学的類似性の評価により良好に特徴づけられ、CSF混合とレイノルズ数の関係性が診断指標として有用である可能性が示された。

(004) Itani [1]

📕 書誌情報

Mechanisms of Intracranial Aneurysm Rupture: An Integrative Review of Experimental and Clinical Evidence.

Masahiko Itani, Tomohiro Aoki

J Clin Med, 2025 Nov 20

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤破裂のメカニズム：実験的および臨床的エビデンスに基づく統合的レビュー

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内動脈瘤破裂の背後にある多因子的メカニズムを、実験研究と臨床研究のエビデンスを統合して明確化することである。
  • 本レビューでは、動物モデル、ヒト病理学的解析、computational fluid dynamics（CFD）解析、遺伝学的関連研究、ならびに高度画像診断研究から得られた知見を体系的に評価した。
  • その結果、高アスペクト比および高サイズ比、低wall shear stressと高oscillatory shear indexが局所的脆弱化に寄与すること、さらに破裂動脈瘤では内皮細胞消失、平滑筋細胞減少、細胞外マトリックス分解、強い炎症細胞浸潤、極薄で低細胞性で血栓を伴う壁といった病理所見が一貫して認められたほか、CXCL1シグナルや補体C5a–C5aR1経路などの炎症性カスケードが壁破綻の直接的引き金となることが示された。
  • 結論として、頭蓋内動脈瘤破裂は不利な血行力学環境、炎症性変性、遺伝学的素因、血管リモデリングの相互作用によって引き起こされ、これらの統合的理解はリスク層別化の精度向上および標的型予防戦略の開発に資する可能性が示唆される。

(005) Lauric [1]

📕 書誌情報

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

Alexandra Lauric, Adel M Malek

World Neurosurg, 2025 Oct 30

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

  • DOI: 10.1016/j.wneu.2025.124602

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 1
    • FWCI: None
    • Citation Percentile: NA

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤の計算流体力学（CFD）評価に対するラジオミクス解析の新規応用

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、CFDシミュレーションから得られた動脈瘤ドーム内速度分布に対してラジオミクス解析を適用するという新たな手法を提案し、破裂状況の判別への有用性を検証することである。
  • 方法として、68例の脳動脈瘤に対し定常CFD解析を実施し、速度分布を正規化してグレースケールDICOMへ変換した上で、93種類のヒストグラムおよびテクスチャ特徴量を抽出し、破裂との関連を単変量および多変量解析により評価した。
  • 解析の結果、破裂動脈瘤ではエネルギーとエントロピーの低下、スキュー ネス・尖度・均一性の上昇、さらにコントラストやグレーレベル分散の低下とStrengthの上昇など特徴的な速度パターンが確認され、多変量解析ではAUC 0.90（感度0.86、特異度0.85）が得られた。
  • 結論として、ドーム内速度分布のラジオミクス解析は破裂判別能が高く、破裂動脈瘤は高強度領域の減少を伴う均一的かつ低グレーレベル集中型速度パターンを示し、この手法はCFDボリューム評価の新たな可能性を拓くものである。

(006) Ramirez-Velandia

📕 書誌情報

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

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

Clin Neurol Neurosurg, 2026 Mar

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

  • DOI: 10.1016/j.clineuro.2025.109304

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 72.24

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

小型脳底動脈先端部動脈瘤におけるサブマキシマル握力負荷時の血行動態変化：数値流体力学および一方向流体–構造連成解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、数値流体力学（CFD）および一方向流体–構造連成（FSI）シミュレーションを用いて、脳底動脈先端部動脈瘤における安静時およびサブマキシマル握力（handgrip）負荷の早期（PLT1）・後期（PLT2）相における血行動態特性を評価することである。
  • 3D回転血管撮影に基づく血管形状のセグメンテーションと高精度メッシュ生成を行い、TAWSS、OSI、RRT、LSAR/HSARおよび壁変形指標（von Mises応力、壁変位、ひずみ）を算出し、破裂例と未破裂例間で比較した。
  • 未破裂動脈瘤では握力負荷によりTAWSS上昇、RRT低下、HSAR増加、並びに壁応力・変位・ひずみの増大がみられ、破裂例ではこれらの変化がより顕著であった。
  • 以上より、サブマキシマル握力負荷は小型脳底動脈先端部動脈瘤における血行力学的負荷を増大させ、特に破裂動脈瘤ではより大きなTAWSS上昇およびRRT低下を呈することが示され、動脈瘤の脆弱性評価に有用である可能性が示唆された。

(007) Khan

📕 書誌情報

Integrating Laplace's law with patient-specific hemodynamics to predict rupture risk in unruptured intracranial aneurysms: A systematic review of a biophysical and computational framework.

Muhammad Mohsin Khan, Noman Shah, Bipin Chaurasia

Surg Pract Sci, 2025 Dec

  • Keywords: Artificial Intelligence (AI), Computational Fluid Dynamics (CFD), Computed Tomography Angiography (CTA), Finite Element Analysis (FEA), Fluid-Structure Interaction (FSI), Intraluminal Pressure, Joanna Briggs Institute (JBI), Laplace’s Law, Low Shear Area (LSA), Magnetic Resonance Angiography (MRA), Oscillatory Shear Index (OSI), PHASES Score, Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses (PRISMA), Radius, Relative Residence Time (RRT), Risk Of Bias In Non-randomized Studies - of Interventions (ROBINS-I), Subarachnoid Hemorrhage (SAH), Three-Dimensional Rotational Angiography (3DRA), Time-Averaged Wall Shear Stress (TAWSS), Unruptured Intracranial Aneurysm (UIA), Wall Shear Stress Gradient (WSSG), Wall Tension, Wall Thickness

  • DOI: 10.1016/j.sipas.2025.100318

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 54.09

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

未破裂脳動脈瘤における破裂リスク予測のためのラプラスの法則と患者特異的血行動態の統合：生物物理学的および計算学的枠組みに関する系統的レビュー

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、ラプラスの法則などの生物物理学的原理を患者特異的血行動態と統合し、未破裂脳動脈瘤の破裂リスク評価をより精密かつ機構論的に行うための枠組みに関する文献を統合することであった。
  • 本レビューではPRISMAガイドラインに従い、2010年から2024年に発表された研究を複数のデータベースから収集し、JBIチェックリストおよびROBINS-Iツールを用いて質とバイアス評価を行った。
  • 解析された研究では、ラプラスの法則と患者特異的流体解析や血管壁モデルの統合が進展しており、低Wall Shear Stressや高Oscillatory Shear Index領域が高い機械的ストレス領域と空間的に一致し、特に薄壁blebが異常流れ場と高い壁張力に関連して破裂しやすいことが示された。
  • 総合的な証拠から、壁張力が不利な血行力学的パターンと空間的に一致するという統合モデルの概念的妥当性が支持され、この枠組みが破裂リスク予測の向上に寄与する可能性が示され、今後はPHASESスコアなど既存モデルとの比較を含む臨床コホートでの検証が求められる。

(008) Loly

📕 書誌情報

Computational Fluid Dynamics Approaches for Analyzing Rupture and Growth of Intracranial Aneurysms: A Systematic Review.

Vincenzo T R Loly, Arthur Cintra, Felipe Ramirez-Velandia, Christopher S Ogilvy, Emmanuel O Mensah, João de Sá Brasil Lima, Mariana P Nucci, Carlos E Baccin, Lionel F Gamarra

Biomedicines, 2025 Nov 28

  • Keywords: CFD, aneurysm growth, hemodynamics, intracranial aneurysm, morphological parameters, rupture risk

  • DOI: 10.3390/biomedicines13122914

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: None
    • Citation Percentile: NA

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤の破裂および増大解析に対する計算流体力学（CFD）アプローチ：系統的レビュー

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、最近のCFD研究において頭蓋内動脈瘤の破裂および増大と関連して最も頻繁に解析されている血行力学的および形態学的パラメータを特定し、用いられている方法論的戦略を体系的に整理することである。
  • 方法として、PRISMAガイドラインに従い2019年から2024年に発表されたヒト囊状動脈瘤を対象としたCFD研究をPubMed、Scopus、Web of Science、Embaseから抽出し、破裂または増大を扱う研究を選定した。
  • 解析の結果、35件の研究が適格基準を満たし、特にOSI、TAWSS、LSAR、NWSS、RRTといった壁面せん断応力指標およびAR、SR、体積といった形態学的指標が高頻度で評価され、破裂・増大との強い関連が報告されていた。
  • 結論として、AR、SR、TAWSS、OSI、RRT、LSARといった中核的パラメータが破裂・増大の判別に有望である一方で、方法論の不均一性と標準化の欠如が再現性および臨床応用を妨げており、今後は計算枠組みや境界条件を含む統一基準の確立が求められる。

(009) Assefa

📕 書誌情報

Personalized Computational Fluid Dynamics Analysis of Cerebral Venous Hemodynamics in a Case of Deep Cerebral Vein Thrombosis.

Adisu Mengesha Assefa, Lina Palaiodimou, George Bourantas, Antonis Sakellarios

J Pers Med, 2025 Nov 28

  • Keywords: cerebral venous system, computational fluid dynamics, deep cerebral vein thrombosis, patient-specific modeling, personalized medicine, wall shear stress

  • DOI: 10.3390/jpm15120570

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: None
    • Citation Percentile: NA

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

深部脳静脈血栓症症例における脳静脈血行動態のパーソナライズドCFD解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、深部脳静脈血栓症（DCVT）における獲得性の血行動態変化を、患者固有のcomputational fluid dynamics（CFD）解析により定量化し、特に静脈流出再分配、圧力、および壁面せん断応力（WSS）に着目して評価することである。
  • 本研究では、磁気共鳴静脈造影（MRV）から再構築した三次元脳静脈洞モデル（DCVT患者および正常対照）を用い、生理学的流入条件下で定常流・層流仮定によるCFDシミュレーションを実施し、さらに高灌流条件および血液レオロジーの影響に関する感度解析を行った。
  • 解析の結果、正常解剖では流量の約70%が上矢状静脈洞、30%が直静脈洞に流入したのに対し、DCVTでは全流量が上矢状静脈洞へ迂回し、圧力降下は正常例より低値を示し、WSSは上矢状静脈洞で中等度上昇したものの生理的範囲内に留まった。
  • 結論として、DCVTは静脈流出を再配分するものの、圧力やWSSを病的域に上昇させることなく、側副循環による脳静脈系の高い順応性を示し、本研究の患者特異的CFD手法は希少脳血管疾患における個別化医療への応用可能性を示すものである。

(010) Tanaka

📕 書誌情報

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

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

Neurol Med Chir (Tokyo), 2025 Dec 20

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

  • DOI: 10.2176/jns-nmc.2025-0256

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 69.58

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

脳血管閉塞性疾患における浅側頭動脈—中大脳動脈バイパス術の最適吻合部位同定を目的とした流体力学シミュレーション解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は，三次元脳血管モデルに基づく数値流体力学（CFD）を用いて，浅側頭動脈—中大脳動脈バイパス術における吻合部位選択の血行動態的影響を明らかにすることである。
  • 方法として，通常および狭窄条件下で複数のバイパス部位における血流変化を非侵襲的に再現し，その可視化と定量化を行った。
  • 結果として，吻合部位から標的領域までの距離，血流方向，受容血管径，および圧力勾配といった因子が脳灌流に大きく影響し，特に順行性血流の確保，標的領域までの距離の短縮，および大径受容血管の使用が血流改善に寄与した。
  • 結論として，本研究はCFDシミュレーションにより吻合部位選択の妥当性を非侵襲的に評価した初めての報告であり，術前計画への有用な指針を提供し，より安全かつ効果的なバイパス部位選択に貢献する。

(011) Qi

📕 書誌情報

Wall Shear Stress Predicts Venous Tissue Growth in Endovascular Neural Interfaces.

Weijie Qi, Matthew Hammink, Andrew Ooi, David B Grayden, Lindsea C Booth, Brooke L Farrugia, Sam E John

IEEE Trans Biomed Eng, 2025 Dec 17

💬 AI 翻訳タイトル

壁面せん断応力は血管内神経インターフェースにおける静脈組織増殖を予測する

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、静脈ステント留置が脳静脈の血流および組織増殖に及ぼす影響を明らかにし、特に血管内神経インターフェース用途における静脈特異的な新生内膜増殖の機序を検討することである。
  • 方法として、Computational Fluid Dynamics（CFD）解析と動物実験を併用し、28 日間にわたり血流動態と組織反応を評価した。
  • その結果、低い壁面せん断応力（WSS）が加速した組織増殖の主要因であり、負のべき乗則的相関が認められ、さらに静脈における組織増殖の閾値は動脈で報告されている値よりも低く、増殖の形態もより変動性に富んでいた。
  • 結論として、本研究は静脈に特異的な新生内膜増殖の理解を深め、神経インターフェース用ステント電極の設計および臨床応用において静脈特有の生体力学的環境を考慮する必要性を示すとともに、長期的な血栓形成や炎症反応のリスク評価の重要性を示唆する。

(012) Su

📕 書誌情報

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

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

Cardiovasc Eng Technol, 2026 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

拍動流条件下における体外脳血管モデル内血流の数値計算モデルと実験的検証

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、急性虚血性脳卒中（AIS）の病態理解に重要な拍動性血流を再現した体外脳血管モデルを構築し、対応するCFD（Computational Fluid Dynamics）解析を実験的に検証することである。
  • 方法として、大動脈および脳血管を模擬したモデルに血液代替流体を充填し、ピストンポンプにより生理学的拍動流条件を生成し、時間変化する圧力および流量を計測した。
  • 結果として、CFD による出口部の時間平均圧力は実験値の 8% 以内、時間平均流量は 1% 以内で一致し、数値計算モデルの高い精度が示された。
  • 本研究は、脳内での塞栓子（embolus）の移動および閉塞位置の予測に向けたCFDモデリングの有用性を示し、AIS の生体力学および治療戦略の理解に寄与する可能性を示した。

(013) Suzuki

📕 書誌情報

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

Tomoaki Suzuki, Hitoshi Hasegawa, Hidemoto Fujiwara, Makoto Oishi

World Neurosurg, 2025 Dec 13

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

  • DOI: 10.1016/j.wneu.2025.124726

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: None
    • Citation Percentile: NA

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

破裂脳動脈瘤における破裂脆弱ブレブの血行力学的特徴：計算流体力学（CFD）解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、破裂脳動脈瘤にみられる破裂脆弱ブレブの血行力学的特徴を明確化することである。
  • 本研究では、意図的ブレブコイル塞栓術が施行され再破裂を認めなかった症例を対象に、圧力分布および時間平均壁面せん断応力（WSS）の計算流体力学解析を後方視的に実施した。
  • 解析対象となった6例では、全例でブレブ頸部に流入衝突による最大圧が観察され、ブレブ内部圧の上昇が示されるとともに、ブレブ部において動脈瘤ドーム内で最小の時間平均WSS（0.68 ± 0.45 Pa）が確認された。
  • 最大圧・流入衝突および最小時間平均WSSという血行力学的特徴を有する動脈瘤ブレブは破裂しうる可能性があり、これらの特徴はコイル塞栓による血流遮断の標的となる最高リスク破裂部位の同定に寄与し得る。

(014) 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：ヘリカルフロー特性に着目したCFD研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、門脈圧亢進症における血流構造、せん断応力、およびヘリシティの変化を明らかにし、それらが血栓形成や血管リモデリングに寄与する可能性を検討することである。
  • 患者特異的門脈系モデルをCT画像から再構築し、CFD（Computational Fluid Dynamics）解析により流速、壁面せん断応力（WSS）、Oscillatory Shear Index（OSI）、Relative Residence Time（RRT）、およびヘリシティを評価した。
  • 解析の結果、門脈圧亢進症モデルでは正常モデルと比較して流速の低下、時間平均WSS（TAWSS）の減少、および特に分岐部でのRRT上昇が認められ、さらに主門脈分岐部においてヘリカルフローの強度と対称性が著しく損なわれていた。
  • 本研究は、特にヘリシティ低下を中心とした血行動態破綻が門脈圧亢進症関連合併症の病態形成に重要であることを示し、CFDにもとづくヘリシティ解析がバイオメカニクス的リスク評価に新たな洞察を与え、将来的な介入戦略の検討に資する可能性を示唆する。

(015) Rajhi

📕 書誌情報

Hemodynamic response to stent-induced aneurysm deformation in patient-specific internal carotid artery cases: A computational study.

Wajdi Rajhi, Zakarya Ahmed, Ali Basem, As'ad Alizadeh, Shaymaa Abed Hussein, Husam Rajab, Borhen Louhichi, Walid Aich

Sci Rep, 2025 Dec 04

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

  • DOI: 10.1038/s41598-025-30538-9

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: None
    • Citation Percentile: NA

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

患者特異的内頸動脈症例におけるステント誘導性動脈瘤変形に対する血行力学的応答：計算的研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、ステント補助下で生じる動脈瘤変形が患者特異的脳動脈瘤における血行力学へ与える影響を解析することである。
  • 高精度の幾何学的再構築とCFD (Computational Fluid Dynamics) 解析を用いて、親血管変形がWSS (Wall Shear Stress)、OSI (Oscillatory Shear Index)、および血流速度に及ぼす影響を五つの異なる動脈瘤形状に対して系統的に評価した。
  • その結果、各モデルは固有の血行力学的応答を示し、例えばモデルAではWSSおよびOSIの増加、モデルCではOSIと流速の減少、モデルEでは流入ジェットの顕著な再方向付けが観察された。
  • 以上より、動脈瘤形状および血管曲率が治療後の血行力学を強く規定することが示され、ステント設計および留置戦略の最適化には患者特異的計算モデルが不可欠であることが示唆された。

(016) Yanagita

📕 書誌情報

Newly Proposed Method With Noise-Reduction and Smoothing for Computational Fluid Dynamics Using Low-Resolution Medical Images.

Yoshiki Yanagita, H N Abhilash, S M Abdul Khader, K Prakashini, V R K Rao, Ganesh S Kamath, Raghuvir Pai, Masaaki Tamagawa

Int J Numer Method Biomed Eng, 2025 Dec

  • Keywords: geometry smoothing method, low‐resolution medical image, medical checkups, noise filtering, spline interpolation

  • DOI: 10.1002/cnm.70125

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: None
    • Citation Percentile: NA

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

低解像度医用画像を用いた計算流体力学におけるノイズ低減および平滑化のための新規手法

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、低解像度医用画像に起因する低周波ノイズによって幾何形状の表面粗さが増大し、壁面せん断応力（WSS）の計算精度が低下する問題に対して、表面粗さを低減しつつ体積変化を最小限に抑える新規幾何形状生成法を開発することである。
  • 方法として、座標点の補間と低周波ノイズの選択的除去を組み合わせた手法を構築し、健診で取得された12例の頸動脈および1例の脳動脈の幾何形状に適用して、平滑化前後の表面粗さ・体積・CFDにおけるWSSを比較した。
  • その結果、提案手法を適用した頸動脈幾何形状の表面粗さは原形状と比べて約27〜32％低減し、体積変化は数％程度に抑制され、さらにCFDで得られるWSSは原形状と比較して約4.2％低下した。
  • 以上より、本手法は低解像度医用画像に基づく頸動脈および脳動脈におけるCFD解析の精度を向上させ、医療支援に有用であることが示された。

(017) Shi

📕 書誌情報

A novel staged parent artery occlusion following extracranial-intracranial bypass for giant intracranial aneurysms: case series and hemodynamic insights via 4D flow MRI.

Zhiyong Shi, Xiaoyan Bai, Miao Li, Yongbo Yang, Chunhua Hang, Binbin Sui, Dong Zhang

Neurosurg Focus, 2025 Dec 01

💬 AI 翻訳タイトル

巨大頭蓋内動脈瘤に対する新規分割親動脈閉塞術とEC-ICバイパス後の4DフローMRIを用いた血行動態解析：症例シリーズ

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、複雑頭蓋内動脈瘤に対して、まずEC-ICバイパスを行い、その後に段階的に親動脈閉塞を行う新規治療戦略の有効性を、動脈瘤変化および血行動態に焦点を当てて評価することである。
  • 方法として、2018年1月から2022年11月に分割治療を受けた36例を前向きに登録し、4D flow MRIおよびCT angiographyに基づくCFDを用いて血行動態解析を行った。
  • 結果として、初回バイパス後には動脈瘤の縮小・消失、増大、無変化がそれぞれ認められ、特に4D flow解析可能であった症例では、供給血管の術後流量が一過性に増加した後減少し、親動脈内のWSSおよび流線速度の変化が動脈瘤の縮小または増大・不変と対応していた。
  • 結論として、この分割治療は高い動脈瘤消失率と良好な転帰を示し、血行動態評価はバイパス後の動脈瘤変化の理解と第二段階治療の至適時期判定に有用であると示唆された。

(018) Zhang

📕 書誌情報

Artificial Intelligence in Cerebrovascular Disease Management: A Comprehensive Review of Risk Prediction, Diagnosis, Therapeutic Optimization, and Clinical Translation.

Hengsheng Zhang, Wenhui Ma, Xingshun Zhou, Zinlin Zhao, Runjun Zhang, Hong Bai, Cong Huang, Yujun Wang

Vasc Health Risk Manag, 2025

  • Keywords: artificial intelligence, cerebrovascular diseases, clinical translation, risk prediction, systematic review

  • DOI: 10.2147/VHRM.S555592

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: None
    • Citation Percentile: NA

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

脳血管疾患管理における人工知能：リスク予測、診断、治療最適化および臨床応用に関する包括的レビュー

💬 AI 要約

  • 本レビューの目的は、近年急速に発展する人工知能（AI）技術が脳血管疾患（CVD）管理において果たす役割を体系的に整理し、その学術的進展、限界点、および臨床応用への道筋を明確化することである。
  • 本研究ではPRISMA-ScRに準拠し、主要4データベースから2018〜2023年に発表された文献を検索・選別し、質評価（NOSおよびQUADAS‑2）を経て128件の高品質研究を対象とし、リスク予測、診断、治療最適化、長期モニタリングにおけるAI技術の性能と課題を整理した。
  • 解析の結果、AIはCVDリスク予測（AUC>0.9）、急性期診断（Viz LVO等による迅速検出）、治療手技支援（AI‑Pathによる時間短縮）、および遠隔モニタリング（自動NIHSS評価など）で高い有用性を示す一方、データ偏り、解釈性の低さ、法的責任問題といった制約が明らかとなった。
  • 結論として、本レビューはデータ‐モデル‐臨床の閉ループ構築、AI価値評価体系の多次元化、人間とAIの協働境界の明確化を提案し、今後はプライマリケア適応型軽量モデルや併存疾患特化型アルゴリズムの開発がCVD領域におけるAIの持続的臨床実装を促進すると結論づけた。

(019) Singh

📕 書誌情報

Hemodynamic characteristics and drug deposition in cerebral aneurysm sac.

Digamber Singh, Abdullah Y Usmani, Rajeev Kumar Upadhyay

Sci Rep, 2025 Nov 24

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤嚢内における血行力学的特性と薬剤沈着

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、患者固有の脳動脈瘤における血行力学構造が血栓形成、壁リモデリング、および治療薬送達に与える影響を明らかにすることである。
  • 方法として、3次元高精細メッシュ、非ニュートンCasson流動特性、定常流条件を用いた多変量CFD解析に加え、Lagrangian particle trackingを用いた薬剤輸送評価およびWSS、normalized residence time (NRT)、helicity、Q criterionなどの指標による渦構造解析を実施した。
  • その結果、狭頸モデルでは渦形成が弱く洗い出し流れが支配的である一方、嚢拡大型モデルでは強いヘリカル渦と高NRTが認められ、さらに低WSS領域は高NRTと共局在し高血栓性を示し、また高WSSや急峻なWSS勾配は内皮損傷リスクを示唆した。
  • 結論として、非ニュートン性レオロジー、渦構造のコヒーレンス、WSS不均一性などの相互作用が動脈瘤の安定性および治療効果を規定し、破裂リスク評価の精緻化と血管内薬剤送達の最適化に寄与することが示された。

(020) Warda

📕 書誌情報

Validation of hemodynamic predictors for flow diverter success: a patient-specific CFD analysis of occlusion timelines.

H A Warda, O Y Mansour, M El Messiry, E M Wahba, M M Abuzaid

Neurol Res, 2025 Nov 21

  • Keywords: Intracranial aneurysm, computational fluid dynamics, flow diverter, hemodynamics, relative residence time

  • DOI: 10.1080/01616412.2025.2582698

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: None
    • Citation Percentile: NA

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

フローダイバータ治療成功に対する血行力学的予測因子の検証：閉塞タイムラインに関する患者特異的CFD解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、フローダイバータ治療後の脳動脈瘤における血行力学的変化を評価し、閉塞までの期間との関連性を明らかにすることである。
  • 方法として、閉塞タイムラインの異なる3例（1か月、2か月、5か月）の成功治療例に対し、患者特異的計算流体力学（CFD）解析を実施した。
  • 解析の結果、いずれの症例も文献報告閾値を大きく上回る血行力学的変化を示し、特にrelative residence time（RRT）の増加量が閉塞速度と最も強い相関を示した。
  • 以上より、治療後のRRT変化量は閉塞タイムラインの最も信頼性の高い予測因子であり、患者特異的な閉塞予測およびフォローアップ計画の個別化に寄与する可能性が示唆された。

(021) Ramirez-Velandia

📕 書誌情報

Hemodynamic differences between intracranial and extracranial dissecting aneurysms: An analysis of shear forces and their clinical implications.

Felipe Ramirez-Velandia, Vincenzo T R Loly, Emmanuel O Mensah, Vitor Lauar Pimenta de Figueiredo, Jean Filo, Rafael T Tatit, Mark Rotondo, João de Sá Brasil Lima, Carlos E Baccin, Christopher S Ogilvy

Neurosurg Rev, 2025 Nov 15

  • Keywords: Computational Flow Dynamics, Dissecting Aneurysm, Endovascular Treatment, Extracranial, Intracranial, Wall Shear Stress

  • DOI: 10.1007/s10143-025-03916-0

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: None
    • Citation Percentile: NA

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内および頭蓋外解離性動脈瘤における血行動態の差異：せん断力解析とその臨床的意義

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内と頭蓋外の解離性動脈瘤（DA）の異なる臨床経過を説明しうる血行動態の差異を明らかにすることである。
  • 方法として、2011年から2023年に治療されたDAの後方視的解析を行い、3D Slicerを用いた血管再構築およびANSYS FluentによるCFD解析により複数の血行動態指標（TAWSS、HSA、LSA、TAWSR、OSI、RRT）を算出した。
  • 結果として、頭蓋外DAは頭蓋内DAよりも有意に大きい体積および面積を示し、頭蓋内DAではTAWSSの低値、TAWSRの低値、LSAの増大、RRTの増大といった傾向が認められた。
  • 結論として、頭蓋内DAにみられた高LSAおよび相対的な血管壁TAWSSの上昇は、異なる臨床的振る舞いや破裂リスク増大に寄与する可能性が示唆された。

(022) Che

📕 書誌情報

Multidimensional optimization of stent design for endothelial shear stress regulation: Geometric structuring, surface functionalization strategies to mitigate thrombosis and restenosis.

Mengyuan Che, Liuliu Feng, Xinbing Liu, Liangfeng Zhao, Suying Zhou, Xinyu Zhong, Lingsen You, Yu Wang

Int J Cardiol Heart Vasc, 2025 Dec

  • Keywords: Atherosclerosis, Endothelial shear stress, In-stent restenosis, Stent design, Stent implantation, Thrombosis

  • DOI: 10.1016/j.ijcha.2025.101830

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 59.88

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

内皮性せん断応力調節のためのステント設計における多次元最適化：幾何学的構造化および表面機能化による血栓形成と再狭窄抑制戦略

💬 AI 要約

  • 本総説の目的は、幾何学的構造および表面機能化を含むステント設計パラメータが内皮性せん断応力（ESS）を介して新生内膜増殖や血栓形成に与える影響を体系的に評価することである。
  • 本研究では、従来型冠動脈ステントから脳動脈瘤治療に用いられる微細編網構造ステントまでの設計発展を概説し、ストリームライン化形状、ストラット厚の減少、最適化されたストラット間隔などが血行動態を改善する機序を検討した。
  • さらに、CFD（computational fluid dynamics）に基づく最適化手法や内皮化促進機能性コーティングといった先端技術の利点と現時点での限界について批判的評価を行った。
  • 本総説は、多次元的なステント設計最適化がESS制御および再狭窄抑制の将来的潮流であると結論づけ、今後は高い生体適合性を有する材料と個別化設計を統合した新規ステント開発が臨床応用促進の鍵となると提言する。

(023) Li

📕 書誌情報

Internal carotid artery bifurcation aneurysms are probably formed to decrease the abnormally-enhanced hemodynamic stresses caused by direct flow impaction.

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

Quant Imaging Med Surg, 2025 Nov 01

  • Keywords: Internal carotid artery (ICA), aneurysm formation, bifurcation aneurysm, flow impingement, hemodynamic parameter

  • DOI: 10.21037/qims-2025-389

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: None
    • Citation Percentile: NA

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

内頸動脈分岐部動脈瘤は、直接的な流れ衝突によって生じる異常に増強した血行力学的ストレスを低減するために形成される可能性がある

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、内頸動脈（ICA）分岐部囊状動脈瘤の存在と血行力学的パラメータとの関連を、患者固有の三次元画像データを用いたCFD解析により明らかにすることである。
  • 方法として、ICA分岐部動脈瘤を有する20例の患者を対象に、実際の動脈瘤形態および仮想的動脈瘤除去モデルの双方に対してCFD解析を実施し、動脈瘤有無による血行力学指標の差異を比較した。
  • その結果、動脈瘤除去後の分岐部では動的圧、全圧、渦度、Reynolds数、乱流関連指標、壁面せん断応力（WSS）、およびひずみ速度などの血行力学パラメータが有意に増加し、逆に動脈瘤ドーム内のパラメータは分岐部頂点に比べて著しく低値を示した。
  • 結論として、ICA分岐部動脈瘤の形成は、直接的な血流衝突により分岐部頂点で生じる過剰な血行力学的ストレスを低減するために生じる可能性が高く、動脈瘤が血行力学的負荷を緩和する役割を担っていることが示唆された。

(024) Weyland

📕 書誌情報

Effect of stenoses and occlusions in the cerebral venous vasculature on intracranial venous hemodynamics - a patient-specific computational model.

Charlotte S Weyland, Michael Neidlin, Cilli Danker, Linda Puppendahl, Christian Sitzer, Julian Wynhoff, Ulrich Steinseifer, Omid Nikoubashman

J Stroke Cerebrovasc Dis, 2025 Dec

  • Keywords: Blood flow, Computational fluid dynamics, Intracranial sinus stenosis, Venous sinus thrombosis

  • DOI: 10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2025.108486

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: None
    • Citation Percentile: NA

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

脳静脈血管系における狭窄および閉塞が頭蓋内静脈血行動態に及ぼす影響：患者特異的計算モデル

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、頭蓋内静脈洞狭窄（ISS）および静脈洞閉塞（ISO）が静脈血行動態に与える影響を解析するための患者特異的計算モデルを構築することである。
  • 本モデルは脳卒中患者のCT-angiographyから半自動しきい値ベースのセグメンテーションを行い、得られた形状に対してcomputational fluid dynamics（CFD）解析を実施し、健常群の4D Flow MRIと比較した。
  • ISSおよびISOを含む9種類のシナリオを解析した結果、モデルは健常群と同等の静脈流速を示し、一側性の横静脈洞狭窄または閉塞では対側の代償性血流増加と最大12 mmHgの圧上昇が認められ、広範なISOまたは両側横静脈洞ISSでは100 mmHgを超える著明な圧上昇が観察された。
  • 以上より、本モデルは現実的な静脈血圧および圧較差を再現し、頭蓋内静脈洞狭窄または閉塞に対して血管内治療が有効となり得る患者の同定に資する可能性が示された。

(025) Khani

📕 書誌情報

A 3D non-human primate digital model for pharmacokinetic prediction of intra-cerebrospinal fluid drug neuraxial dispersion.

Mohammadreza Khani, Lucas R Sass, Ostin Arters, Kathrin Meyer, Bryn A Martin

Fluids Barriers CNS, 2025 Nov 04

  • Keywords: Biofluid mechanics, CSF dynamics, Central nervous system (CNS), Cerebrospinal fluid (CSF), Computational fluid dynamics (CFD), Craniospinal compliance, Deforming mesh, Digital twin, Drug dispersion modeling, In vitro verification, Intra-CSF drug delivery, Intrathecal drug delivery, Non-human primate (NHP), OpenFOAM, Pharmacokinetics, Solute transport

  • DOI: 10.1186/s12987-025-00723-z

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: None
    • Citation Percentile: NA

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

脳脊髄液内薬剤の神経軸方向分散に対する薬物動態予測のための3D非ヒト霊長類デジタルモデル

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳脊髄液（CSF）内投与薬剤の神経軸方向分散を予測するため、非ヒト霊長類（NHP）を対象とした薬物動態デジタルモデルを構築し、特に頭蓋脊髄コンプライアンスを含む生理学的要因の影響を評価することである。
  • 方法として、NHP個体固有のMRIデータに基づく3D多相（multi-phase）CFDモデルを構築し、まず硬膜および軟膜を剛体と仮定した条件で3Dプリントされたベンチトップモデルを用いて検証し、その後、動的メッシュを導入して頭蓋脊髄コンプライアンスを模擬した。
  • その結果、剛体条件のデジタルモデルはベンチトップモデルとの空間・時間的整合性が高く（R² = 0.88）、動的メッシュ導入により腰椎部CSF流量のピークが約10分の1に低減し、Reynolds数も低下したことで、剛体モデルに比べ薬剤トレーサの腰椎部での分散が抑制された。
  • 結論として、本研究で構築したNHP特異的デジタルモデルは、CSF輸送におけるコンプライアンスや流量変動などの生理学的因子が薬剤分布に大きく影響することを示し、より効果的な中枢神経系疾患治療のための髄腔内投与プロトコル・デバイス設計に有用な基盤を提供する。

(026) Wu

📕 書誌情報

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

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

J Neuroradiol, 2026 Feb

💬 AI 翻訳タイトル

血豆状動脈瘤における血流解析のための数値流体力学的検討：正常海綿静脈洞上内頚動脈との比較研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、患者固有の血管モデルを用いて、血豆状動脈瘤（BBA）と正常海綿静脈洞上部内頚動脈（ICA）との間の血行動態学的差異を評価することである。
  • 本研究では、破裂BBA 13例および正常ICA 13例の3D回転血管撮影またはMR血管撮影から血管モデルを構築し、CFD（computational fluid dynamics）解析によりTAWSS、WSSG、PD、OSI、RRTを算出し、Mann–Whitney U検定にて群間差を評価した。
  • BBAは正常ICAと比較してOSIおよびRRTの上昇、最大WSSGおよび最大PDの上昇、最小TAWSSの低下を示し、治療後早期再出血例および院内死亡例ではTAWSSの渦流パターンが認められた。
  • 以上より、BBAは低値かつ多方向性の壁せん断応力を呈し、特にTAWSSの渦流パターンは予後不良因子となることが示され、CFD解析が破裂リスク評価および治療方針決定に有用である可能性が示唆された。

(027) 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

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 28.01

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

Computational Fluid Dynamics 解析によるHeartMate 3 支援下における椎骨‐脳底動脈血流の評価

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、健常状態、左室駆出率低下を伴う心不全、およびHeartMate 3 CF-LVAD 支援下における椎骨‐脳底動脈の血流特性を評価することで、CF-LVAD が脳血流動態に及ぼす影響を明らかにすることである。
  • 本研究では、Computational Fluid Dynamics（CFD）解析を用いて、各条件における椎骨‐脳底動脈の血流速度および壁面せん断応力（wall shear stress）を定量的に評価した。
  • 解析の結果、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および相対滞留時間（relative residence time）が低下することが示された。
  • HeartMate 3 支援下では、平均血流量、圧力、時間平均壁面せん断応力および相対滞留時間が健常状態と同程度に維持される一方で、壁面せん断応力および血流速度の分布には変化が認められた。

(028) Yang

📕 書誌情報

CTA and DSA based computational fluid dynamics models for morphological and hemodynamic assessment of intracranial atherosclerotic stenosis.

Rui Yang, Xulong Yin, Gaohui Li, Jianping Xiang, Qi Fang, Hui Wang, Bo Li

Front Neurol, 2025

  • Keywords: computational fluid dynamics, computed tomography angiography, digital subtraction angiograph, hemodynamics, intracranial atherosclerotic stenosis

  • DOI: 10.3389/fneur.2025.1686189

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 53.26

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内アテローム硬化性狭窄の形態学的および血行力学的評価に対するCTAおよびDSAベースの数値流体力学モデル

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、DSA、CTA、およびCTA形態情報にDSA由来の血行動態データを統合したCMDモデルに基づくCFD解析を比較し、頭蓋内アテローム硬化性狭窄（ICAS）評価における差異と整合性を明らかにすることである。
  • CTAおよびDSAを施行した40例を対象に、標準化した境界条件を用いた患者固有CFDシミュレーションを実施し、圧力比、壁面せん断応力比、ならびに高せん断応力領域を含む形態学的および血行力学的指標を解析した。
  • 解析の結果、CTAベースのモデルは解剖学的計測においてDSAと高い一致度（ICC > 0.90）を示し、CMDモデルは特に圧力比および壁面せん断応力比においてDSAとの整合性をさらに向上させ、CTAのみでは中大脳動脈領域で壁面せん断応力比がわずかに過小評価されることが確認された。
  • 結論として、CTAベースのCFDモデルはICASの非侵襲的形態評価に有用であり、CMD手法は機能的評価の精度を向上させ、形態画像と血行力学モデリングの統合が脳卒中リスク層別化の臨床的有用性を高める可能性を示した。

(029) Ahmadabadi

📕 書誌情報

A Case of Cerebral Folate Deficiency due to FOLR1 Mutation in a 10-Year-Old Girl: Clinical Presentation and Treatment Outcomes.

Farzad Ahmadabadi, Mahsa Heidari-Foroozan, Seyed Amin Jazayeri, Parvane Karimzadeh, Elham Hatami

Clin Case Rep, 2025 Oct

💬 AI 翻訳タイトル

FOLR1変異に起因する脳内葉酸欠乏症を呈した10歳女児の一例：臨床像と治療転帰

💬 AI 要約

  • 本症例報告の目的は、FOLR1遺伝子変異により生じた脳内葉酸欠乏症（cerebral folate deficiency, CFD）の臨床経過と治療反応性を明らかにすることである。
  • 本症例では、発達退行および難治性てんかんを呈した10歳女児に対し、whole exome sequencing による遺伝学的検査を実施し、FOLR1変異を同定した上で葉酸輸送障害に対する葉酸誘導体（folinic acid）補充療法を導入した。
  • 治療後、患者は神経学的所見および臨床症状において顕著な改善を示した。
  • 本症例は、CFD診断における遺伝子検査の重要性と、適時のfolinic acid投与が葉酸輸送障害に伴う神経症状の改善に有効であることを示している。

(030) Park

📕 書誌情報

Short-duration, low-level subclinical primary blast induces neurovascular compromise, and increased MMP9 expression.

Eugene Park, Dave V Ritzel, Elaine Liu, Andrew J Baker

Brain Res, 2025 Dec 01

💬 AI 翻訳タイトル

短時間・低レベルの潜在的一次爆風による神経血管障害およびMMP9発現の増加

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、亜臨床レベルの低強度かつサブミリ秒持続の一次爆風が脳の微小血管系に及ぼす影響を明らかにすることである。
  • 著者らは、過去に確立されたサブミリ秒持続の低レベル一次爆風モデルを用い、さらにCFDモデルにより乱流流れの影響を評価し、実験環境下での過圧特性を検証した。
  • その結果、CFDによる圧力予測値と実測値は良好に一致し、12 kPa未満の短時間爆風曝露により、対照群と比較して血管周囲のS100β発現低下、ナトリウムフルオレセイン漏出、MMP9およびVEGF発現増加という神経血管障害の指標が認められた。
  • 以上より、従来ほとんど検討されてこなかった亜臨床レベルの短時間爆風曝露であっても、脳微小血管系は損傷を受け得ることが示され、その脆弱性が明確に示唆された。

(031) Zhu

📕 書誌情報

Magnetic Resonance-Based Hemodynamic Model in Symptomatic Intracranial Atherosclerotic Disease.

Lin Zhu, Zhenzhen Li, Xiaohui Li, Meng Wang, Shuo Li, Zhaomin Lu, Zan Wang, Huiling Sun, Junshan Zhou, Mouxiao Su, Yingbin Chen, Guozhong Chen, Qiwen Deng

World Neurosurg, 2025 Dec

  • Keywords: Computational fluid mechanics, Hemodynamic, Magnetic resonance, Recurrence, Symptomatic intracranial atherosclerotic stenosis

  • DOI: 10.1016/j.wneu.2025.124570

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 55.32

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

症候性頭蓋内アテローム性動脈狭窄症における磁気共鳴画像に基づく血行力学モデル

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、磁気共鳴画像（MRI）を用いた簡易的なcomputational fluid dynamics（CFD）モデルを構築し、症候性頭蓋内アテローム性動脈狭窄症（sICAS）の血行力学的特性と虚血性脳血管イベント再発リスクとの関連を検討することである。
  • 後方視的解析によりsICAS患者の臨床情報およびMR画像データを収集し、画像後処理後にMR angiographyベースのCFDモデルを構築して、責任血管における圧力比およびwall shear stress ratio（WSSR）を算出した。
  • 230例の解析において1年後に16.52%の再発イベントが確認されたが、MRIベースの簡易CFDモデルで得られた血行力学指標はいずれも再発との有意な関連を示さなかった一方、狭窄長は圧力比と、狭窄重症度および狭窄長はWSSRとそれぞれ有意に関連した。
  • また側副血行の良好な群では、poor collaterals群に比してWSSpre-stenoticおよびWSSstenotic-throatが有意に高く、WSSRは低値を示し、単純CFDモデルの血行力学指標は再発予測には不適であるものの、側副血行とWSS指標との間には明確な関連が示された。

(032) Mori

📕 書誌情報

Flow patterns inside the cerebral aneurysms affect aneurysm wall thickness.

Tatsuya Mori, Hidehito Kimura, Kosuke Hayashi, Yusuke Ikeuchi, Shunsuke Yamanishi, Hiroyasu Shose, Naoto Nakamura, Masahiro Sugihara, Akio Tomiyama, Eiji Kohmura, Takashi Sasayama

Neurosurg Rev, 2025 Oct 17

  • Keywords: Computational fluid dynamics, Intracranial aneurysm, Oscillatory shear index, Thick wall, Thin wall, Wall shear stress vector direction variation

  • DOI: 10.1007/s10143-025-03881-8

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 53.21

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤内の流れパターンは動脈瘤壁厚に影響を及ぼす

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、CFD解析で用いられるWSSDVおよびOSIが脳動脈瘤の薄壁領域および厚壁領域の検出にどの程度有効であるかを評価し、流れパターンが壁の菲薄化または肥厚化を規定するという仮説を検証することである。
  • 方法として、未破裂脳動脈瘤42例の術前CFD解析を行い、得られた色分布図に基づく予測薄壁領域および厚壁領域を術中所見と比較し、WSSDVおよびOSIの陽性的中率を算出した。
  • 結果として、WSSDVは薄壁領域で85％、厚壁領域で79％、OSIは薄壁領域で85％、厚壁領域で67％の陽性的中率を示し、両指標間には強い相関が認められた（Spearmanのρ=0.849）。
  • 結論として、これら2つの指標は心周期中の壁面せん断応力ベクトル変化を反映し、平行または発散流が壁菲薄化を、回転または収束流が壁肥厚化を引き起こす可能性が示された。

(033) Yamamoto

📕 書誌情報

Impact of Wall Property and Flow Rate Assumptions on Simulations of Flow-Induced Vibration of Intracranial Aneurysms.

Kei Yamamoto, David A Bruneau, Jørgen S Dokken, David A Steinman, Kristian Valen-Sendstad

Int J Numer Method Biomed Eng, 2025 Oct

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤における流れ誘起振動シミュレーションに対する壁特性および流量仮定の影響

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、従来の脳動脈瘤FSI（fluid-structure interaction）モデルの生理学的妥当性を高め、得られる壁振動の予測がパラメータ不確実性に対してどの程度敏感であるかを明らかにすることである。
  • 方法として、従来使用されてきたほぼ線形のSt. Venant-Kirchhoffモデルと、実験データに基づいてフィッティングした三項式Mooney-Rivlin（MR3）超弾性モデルを比較し、さらに脳脊髄液（CSF）の影響を組み込んだ上で、流量、壁剛性、壁厚をそれぞれ変化させてシミュレーションを実施した。
  • 結果として、MR3モデルは脈動を平均35%増加させ、振動振幅を240%増大させ、振動数を18%低下させ、CSFによる粘性減衰は振動振幅を68%減少させた一方で振動数や脈動には影響を及ぼさず、また流量変化は脈動には影響しないものの振動振幅を246%増加させ、壁剛性および壁厚の影響は比較的小さいことが示された。
  • 結論として、より高度な壁モデルを用いることで心周期中の振動振幅および振動数は低下し、これは臨床的観察と整合しており、FSIシミュレーションは流量には敏感であるものの壁特性の詳細が不明であっても動脈瘤壁振動の基礎的理解を提供できる堅牢な手法であることが示唆された。

(034) Braet

📕 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

対側狭窄が同側内頸動脈血行動態に及ぼす影響の体系的評価：計算流体力学（CFD）を用いた解析

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、患者固有のMRI情報を用いたcomputational fluid dynamics（CFD）により、対側内頸動脈（ICA）狭窄が同側ICAの脳血流量（CBF）、圧較差（PG）、壁面せん断応力（WSS）に与える影響を定量化することである。
  • 方法として、無症候性ICA狭窄を有する患者の画像データから頸部および脳動脈のCFDモデルを構築し、対側ICA狭窄度を0〜100%に系統的に変化させ、固定流入条件および3要素Windkesselモデルを用いた可変境界条件下で血行動態指標を解析した。
  • 結果として、同側の血流速度は対側ICAが50%以上の狭窄に達するまで変化がなく、75%以降では5%の狭窄増加ごとに速度が上昇し、PGおよびWSSは対側ICAが90%以上の高度狭窄に達した段階で初めて有意な変化を示した。
  • 結論として、対側ICA狭窄は同側ICAの血行動態に重要な影響を及ぼし、狭窄度依存的な血行動態変化は同側の脳卒中リスク評価および治療戦略立案において考慮すべき指標であると示唆された。

(035) Lee

📕 書誌情報

Rapid thrombogenesis prediction in COVID-19 patients using DNN with data labeling.

Joong-Lyul Lee, Haitao Zhao, Mike Tree, Angelo Cristobal

Sci Rep, 2025 Oct 01

💬 AI 翻訳タイトル

データラベリングを用いたDNNによるCOVID-19患者における迅速な血栓形成予測

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、COVID-19患者に高頻度でみられる血栓形成を迅速に検出するための深層ニューラルネットワーク（DNN）モデルを構築することである。
  • 本手法では、CFD（Computational Fluid Dynamics）シミュレーションから得られた患者特異的データを用いてDNNを学習させ、さらにハイパーパラメータチューニングと複数の機械学習アルゴリズムとの比較を行った。
  • その結果、提案モデルは血栓形成イベントを効率的かつ高精度に予測でき、データサイズと予測精度の関係についても有用な知見が得られた。
  • 本研究は、計算モデルと機械学習手法を組み合わせることで、COVID-19患者における血栓形成の早期検出と管理を加速する有望なアプローチであることを示した。

(036) 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

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 51.45

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

脳腫瘍治療における薬剤分布の評価：対流促進送達における多側孔カテーテルと標準端孔カテーテルのインシリコ比較研究

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、MR画像から再構築した3次元脳モデルを基盤として、対流促進送達（CED）における多側孔カテーテル（MSHC）が6種類の抗腫瘍薬の分布に与える影響を解析することである。
  • 方法として、Computational Fluid Dynamics（CFD）シミュレーションを用いて、カテーテル径、投与速度、カテーテル構造が薬剤分布特性に与える影響を定量的に評価した。
  • その結果、同一注入速度ではカテーテル径を減少させることで全薬剤の有効分布体積が増大し、MSHC使用時にはパクリタキセルを除く5薬剤で有効分布体積が増加した一方、いずれの薬剤も体積平均濃度の上昇は示さなかった。
  • 結論として、MSHCはドキソルビシン、シスプラチン、フルオロウラシル、カルムスチンに対して標準端孔カテーテル（SEHC）より優れた治療効果を示すことが示唆され、メトトレキサートでは分布体積増大と平均濃度低下の両面を考慮する必要があり、パクリタキセルは特に低注入速度かつ小径カテーテルではSEHCでの投与が適していると考えられる。

(037) 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

脳循環におけるフローダイバータステントが動脈瘤頸部に誘発する血液レオロジー変化

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、フローダイバータステント（Flow Diverter Stent, FDS）留置が脳動脈瘤に及ぼす血行力学的影響、とりわけステントストラット間の剪断応力および剪断ひずみ速度に着目して評価することである。
  • 患者固有の血管形状はDigital Subtraction Angiography（DSA）コーンビーム画像から再構築され、48本および64本ワイヤ構成で同一空隙率（65%）を有するFDSモデルを用い、Computational Fluid Dynamics（CFD）解析によりステントストラット間の流れを解析した。
  • 解析の結果、ステント留置前の動脈瘤流入口では心周期を通じて剪断応力および剪断ひずみ速度は既知閾値以下であった一方、FDS留置後にはこれらの値が有意に上昇し、患者によっては心周期全体あるいは収縮期に閾値を超過したことが示された。
  • 結論として、FDS留置は動脈瘤頸部において生理的範囲を超える剪断応力および剪断ひずみ速度を一貫して誘発し、さらに動脈瘤体積はステントストラットを介して生じる最大および平均剪断力と統計的に有意な正の相関を示した。

(038) 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

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 33.34

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

頭蓋内動脈瘤の患者特異的モデリングにおけるNavier-StokesソルバーとLattice Boltzmannソルバーの比較

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、同一条件下で異なる計算流体力学手法が頭蓋内動脈瘤血流解析においてどのように振る舞うかを比較し、その学術的有用性と信頼性を評価することである。
  • 方法として、内頚動脈および中大脳動脈に位置する動脈瘤を対象に、商用ソルバーであるAnsys CFX（有限体積法）とオープンソースコードHemeLB（lattice Boltzmann method）を用いて462種類の境界条件プロファイル下で血流解析を実施した。
  • 結果として、両ソルバーは領域内の速度分布および動脈瘤破裂リスク評価指標に対して全体的に類似した傾向を示し、とくに中大脳動脈動脈瘤では速度およびせん断応力指標において良好な定量的一致が得られた一方、内頚動脈動脈瘤では定量的ばらつきが大きかったものの、極値の位置同定は両手法で一貫していた。
  • 結論として、両手法にはそれぞれ利点と制約があるものの、いずれの手法も臨床判断を支援する上で有用な動脈瘤内血流の数値情報を提供し得ることが示された。

(039) Sema

📕 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

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 33.16

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 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）の遠位浸潤挙動を予測するための数値流体力学（CFD）モデル化

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、Onyx の粘度変化が流動特性および遠位浸潤に与える影響を予測するために、CFD シミュレーションを活用し、その結果を既存のベンチ実験データと比較して検証することである。
  • 方法として、Onyx18 および Onyx34 の 2 種類の製剤を対象に、DMSO の拡散に伴う粘度変化を考慮した物理ベースモデルを構築し、2 次元 CFD 解析（Ansys Fluent）により多相・多成分流として血管内での伝播挙動を解析した。
  • 結果として、CFD シミュレーションは Onyx の溶岩様流動を再現し、遠位浸潤量についてベンチ試験結果と良好に一致し、また同一の逆流条件では粘度の低い Onyx18 が Onyx34 より遠位に浸潤した。
  • 結論として、本研究は粘度変化および注入位置の影響を CFD により明確化し、Onyx 塞栓術における多相 CFD シミュレーションの実験データに基づく初の妥当性確認を提供し、in-silico モデルによる迅速な設計評価の有用性を示した。

(040) 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

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 39.23

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 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に増強した血行力学的ストレスとの関連性

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、眼動脈起始部動脈瘤と関連する血行力学的パラメータをcomputational fluid dynamics（CFD）解析を用いて明らかにすることである。
  • 対象患者60名を用いて解剖学的形態および血行力学指標を比較した結果、眼動脈と内頸動脈遠位部（ICA distal segment）の分岐角が動脈瘤群で有意に大きく、さらに仮想動脈瘤除去後のflow impingement zone（FIZ）と比較して動脈瘤ドームでは全ての血行力学パラメータが有意に低値であった。
  • 総圧やWSSなどのプロファイル形状は特徴的であり、WSSピーク距離は分岐角および総圧と正の相関を示し、分岐構造が血行力学分布に強く影響することが確認された。
  • 以上より、眼動脈とICA遠位部の分岐角拡大は分岐頂点における血行力学的ストレスを増大させ、眼動脈起始部動脈瘤形成に寄与する可能性が示唆された。

(041) 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

  • Article

  • OpenAlex

    • Cited by: 0
    • FWCI: 0.0
    • Citation Percentile: 38.15

  • PubMed

  • Google Scholar
  • OpenCitations

💬 AI 翻訳タイトル

脳動脈瘤の破裂状態を迅速に評価するためのTemporal Velocity-Informatics（TVI）変数の機械学習ベース予測

💬 AI 要約

  • 本研究の目的は、脳動脈瘤（intracranial aneurysm: IA）の幾何学的情報と機械学習（machine learning: ML）回帰モデルを用いて、TVI（Temporal Velocity-Informatics）パラメータを予測する手法の妥当性を検証することである。
  • 方法として、CFD（computational fluid dynamics）により得られる時間分解3次元速度場を用いずに、112例の破裂状態が既知のIAに対しMLモデルでTVI指標を推定し、その性能を評価した。
  • 結果として、MLにより予測されたTVIを用いたIA破裂状態予測はAUC 0.88、正解率81.6%を示し、さらにCFDから算出される推定TVI指標との整合性は壁せん断応力（wall shear stress）指標の予測精度より高かった。
  • 結論として、MLベースのTVI予測はCFD依存性を低減しつつIAの破裂リスク評価に有用であり、臨床応用への大きな可能性を示した。