MRAを用いた数値流体力学解析による未破裂脳動脈瘤の無侵襲予後予測法の確立

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K20024
• Research Institution: Iwate Medical University
• Principal Investigator: 森 太志 岩手医科大学, 医学部, ポストドクター (20633556)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 数値流体力学解析 / 未破裂脳動脈瘤 / 磁気共鳴血管造影画像 / 壁せん断応力

Outline of Annual Research Achievements

近年、数値流体力学解析(CFD)解析によるCT血管造影(CTA)を用いた脳動脈瘤破裂リスク予測が試みられている。脳動脈瘤のCFD解析において、元画像にCTAを用いるのがゴールドスタンダードであるが、放射線被曝や造影剤副作用のリスクがあるため、検診や脳ドック等で広く行うことは現実的でない。一方、高磁場3 tesla装置の性能向上により磁気共鳴血管画像(MRA)の画質が大幅に改善したが、MRAによる脳動脈瘤の破裂リスク予測は未だほとんど試みられていない。そこで、本研究では無侵襲なMRAを用いた未破裂脳動脈瘤に対するCFD解析を行い、MRAによる未破裂脳動脈瘤の無侵襲予後予測法を確立することを目的とした。
未破裂脳動脈瘤を31症例を対象に同患者のMRAとCTAから血流領域を抽出後、脳動脈瘤を含む血管モデル形状を再構築しCFD解析をおこなった。また、脳動脈瘤破裂のCFD指標である壁剪断応力(WSS)とWSSの空間勾配(WSSG)の最小値、振動せん断指数(OSI)について、MRAとCTA間のCFD解析結果の相関と一致性を検討した。
瘤壁の各CFD指標分布は、MRAとCTAにおいて視覚的に同傾向であり、MRAでも破裂リスク予測が可能であることが示唆された。また、定量的検討において破裂に関連する各CFD指標において良好な相関と一致性が見られた。この結果よりMRAがCFD解析の元画像としてCTAの代替となる可能性があり、無侵襲なMRAによる脳動脈瘤破裂リスク予測法が有望と考えられる。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究は、未破裂脳動脈瘤の前向き研究であり同意の得られた例において、未破裂脳動脈瘤を経過観察をしながらCT血管造影画像と磁気共鳴血管画像を撮像している。撮像された画像データを用いて、数値流体力学解析をするためにそれぞれのモダリティーでの解析症例を増やし、順調に目標解析数を達成しようとしている。

Strategy for Future Research Activity

前向き研究にて同意の得られた症例について同様に数値流体力学解析をおこなうことにより目標解析数を達成する予定である。引き続き画像解析および統計解析を進め、MRAによる未破裂脳動脈瘤の破裂リスク予測法の確立を目指し、その研究成果を国際学会雑誌に投稿する。

Causes of Carryover

H29年度に学会に参加するために多めに予算を概算していた。
H30年度の予算と合わせて、論文投稿や英文校閲の費用に充てる予定である。