2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of non-invasive prognostic prediction on computational fluid dynamics using MR angiography in unruptured cerebral aneurysm
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16K20024
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| Research Institution | Iwate Medical University |
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Principal Investigator |
森 太志 岩手医科大学, 医歯薬総合研究所, ポスト・ドクター (20633556)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 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 / CT血管造影画像 / 壁せん断応力 |
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| 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、解像度の高いCTAを元画像に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はない。一方で、無侵襲である磁気共鳴画像(MRA)は、高磁場3Tesla装置の性能向上によって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、ゴールドスタンダードであるCTAを用いた増大・破裂に関連するCFD指標と比較検討することで、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。
対象は、径が10mm未満でかつ破裂リスクが比較的高いとされるUCASスコア4点以上の未破裂脳動脈瘤を有し、MRAとCTAを連続撮像した64症例81脳動脈瘤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解析をおこない、CFD解析における脳動脈瘤破裂指標である壁剪断応力(WSS)とWSSの空間勾配(WSSG)、振動せん断指数(OSI)において、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WSSとWSSGにおいてよい一致率と有意な相関が見られたが、OSIにおいては一致率相関ともに不良であった。
脳動脈瘤のCFD解析において、MRAを用いた場合のWSSとWSSGはCTAを用いた場合とよく一致しており、3Tesla MRAはCFD解析による脳動脈瘤破裂予測に利用可能であることが示唆される。
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