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正常から病態へ ~脳動脈瘤の発生に関する多元計算解剖学的アプローチ~

Publicly Offered Research

Project AreaMultidisciplinary computational anatomy and its application to highly intelligent diagnosis and therapy
Project/Area Number 15H01102
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

新妻 邦泰  東北大学, 医学系研究科, 助教 (10643330)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords数値流体力学 / 脳動脈瘤 / くも膜下出血 / 多元計算解剖 / シミュレーション
Outline of Annual Research Achievements

数値流体力学(CFD)に関するデータベースを作成し、その中から安定して解析可能であった内頚動脈瘤の40例を抽出し、動脈瘤を仮想的に消去したうえで、動脈瘤g会生じる部位における血流悪性度と血管脆弱性の関連性を検討した。血管悪性度を定量化するflow abnormality indexに関しては、「なし」、「中等度」、「高度」の3群に分類すると、動脈瘤を仮想消去した部位では、90%以上が中等度もしくは高度の血流悪性度を持つことが示唆された。
現在報告されている動脈瘤発生に関与しうる因子としてはwall shear stressなどが挙げられるが、それと比較しても、本研究で示されたflow abnormality indexはより動脈瘤仮想消去部位で後値を示しており、動脈瘤発生に関するbiomarkerとして活用できる可能性が示唆された。
また、少数例の検討にとどまったものの、血管脆弱度に関しても脳動脈瘤患者において高値を呈する傾向を認め、今後の検証が期待される。
また、CFDをより一般的な解析にするために、gold standardと考えられる脳血管撮影(DSA)から得られるデータと、非侵襲的にデータを収集できるmagnetic resonance angiography (MRA)から得られるデータの比較検証をした。DSAおよびMRAデータを比較すると相関係数0.75と比較的良好な相関を示し、非侵襲的手法で十分なCFDが行える可能性が示唆された。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2017 2016

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Impact of bifurcation angle and inflow coefficient on the rupture risk of bifurcation type basilar artery tip aneurysms.2017

    • Author(s)
      Sherif Rashad, Shin-ichiro Sugiyama, Kuniyasu Niizuma, Kenichi Sato, Hidenori Endo, Shunsuke Omodaka, Yasushi Matsumoto, Miki Fujimura, Teiji Tominaga
    • Journal Title

      J Neurosurg

      Volume: in press Issue: 3 Pages: 723-730

    • DOI

      10.3171/2016.10.jns161695

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Prediction of the Initiation of Cerebral Aneurysms2017

    • Author(s)
      Kuniyasu Niizuma, Takanobu Yagi, Shin-ichiro Sugiyama, Atsuhiro Nakagawa, Teiji Tominaga
    • Journal Title

      The 3nd International Symposium on Multidisciplinary Computational Anatomy

      Volume: 3

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Prediction of the initiation of cerebral aneurysms2016

    • Author(s)
      Kuniyasu Niizuma, Takanobu Yagi, Shin-ichiro Sugiyama, Atsuhiro Nakagawa, and Teiji Tominaga
    • Journal Title

      The 2nd International Symposium on Multidisciplinary Computational Anatomy

      Volume: -

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Prediction of the Initiation of Cerebral Aneurysms2017

    • Author(s)
      Takanobu Yagi
    • Organizer
      The 3nd International Symposium on Multidisciplinary Computational Anatomy
    • Place of Presentation
      奈良県文化会館、奈良県奈良市
    • Year and Date
      2017-03-08
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Prediction of the initiation of cerebral aneurysms2016

    • Author(s)
      Kuniyasu Niizuma, Takanobu Yagi, Shin-ichiro Sugiyama, Atsuhiro Nakagawa, and Teiji Tominaga
    • Organizer
      The 2nd International Symposium on Multidisciplinary Computational Anatomy
    • Place of Presentation
      Nagoya
    • Year and Date
      2016-02-12
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2015-04-16   Modified: 2018-03-28  

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