Prediction of cerebral aneurysm rupture with MRI macrophage imaging and computational fluid dynamics

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K10297
• Research Institution: University of Yamanashi
• Principal Investigator: 金丸 和也 山梨大学, 大学院総合研究部, 講師 (80402080)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 木内 博之 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (30241623) ; 橋本 幸治 山梨大学, 大学院総合研究部, 医学研究員 (10644792)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: CFD / cerebral aneurysms / macrophage / pathophysiology

Outline of Annual Research Achievements

治療を前提として診療を開始した内頚動脈前壁動脈瘤、傍床状突起部内頚動脈瘤、ならびに内頚動脈後交通動脈分岐部動脈瘤の症例を追加して対象症例を追加蓄積した。脳動脈瘤の診断に用いた３DDSAまたは、３DCTAを基に流体力学的（CFD）解析を施行した。この際、流体力学的解析においてはWall shear stress（WSS）、血管壁圧力、圧力損失等を算出している。また、直達手術を施行した症例では、引き続き脳動脈瘤の安全な部位を採取し病理組織標本を作製し、免疫染色などの手法により炎症性マーカーの評価を進めた。これらのDataと、脳動脈瘤の種類や発生部位の違いによる破裂頻度の相違との関連を確認するためのデータベースを構築した。その結果、WSSは動脈瘤のいわゆるin flow zoneにおいて高値を示す傾向が認められた。そこで、さらに動脈瘤除去血管モデルも作成し、脳動脈瘤発生以前の母血管の部位にどのような流体力学的特徴が存在するのか検討を進めている。これにより脳動脈瘤の破裂機序に加え、脳動脈瘤の発生機序に関してもCFD解析と炎症性マーカーなどの因子の検討を行うことが可能となった。現在、症例数を増加する必要性の有無についても検討を進めているところである。CFD解析の結果と病理標本における炎症を代表とする因子との関連について、脳動脈瘤の違いによる破裂頻度に関連させて、統計的な検討を進め傾向を把握しているところである。