2006 Fiscal Year Annual Research Report
磁気共鳴撮像法と数値流体力学との融合による高精度血流動態解析法の開発
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18591344
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
村瀬 研也 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (50157773)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山嵜 洋一 大阪大学, 医学系研究科, 助手 (70379270)
藤田 典彦 大阪大学, 附属病院, 講師 (00283763)
田中 壽 大阪大学, 医学系研究科, 講師 (40294087)
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| Keywords | 磁気共鳴撮像法 / 数値流体力学 / 血流動態解析法 / 血液循環 / 血行力学 |
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| Research Abstract |
近年の磁気共鳴撮像法(MRI)を用いた診断法は、ハードウェアの改良やソフトウェアの開発により著しい発展を遂げている。また、種々のパルスシークエンスの開発によって信号対雑音比の向上が図られ、更に複数の受信コイルを活用した高速撮像法の開発によって高時間分解能化が実現されている。一方、数値流体力学の分野では、誤差理論などの最近の理論展開により計算精度が大きく向上し、また計算モデルが進歩して実物に近い血管形状が計算モデルに容易に組み込めるようになっている。そこで、本研究課題の目的は、MRIによる血流計測と数値流体力学を融合することによって血流動態パラメータと血行力学的パラメータの同時測定が可能な高精度の血流動態解析法を開発することである。
本年度は、MRIと数値流体力学を融合した高精度血流動態解析法のソフトウェアを開発した。なお、流体力学におけるナビエ-ストークスの方程式や拡散方程式の数値解析には専用ソフトウェア(COMSOL、計測エンジニアリングシステム株式会社)を使用した。まず、簡単な形状の血管モデルを用いて本法の精度を検証したが、理論値と良好な相関が得られた。また、正常志願者からMRIを用いて得られた内頚動脈のデータを基に血管モデルを作成し、壁せん断応力などの血行力学的パラメータを3次元可視化することが可能となった。更に、拍動流ファントムを作成して実験を行い、実験的にも計算精度を検証したが、臨床に十分応用可能であることを示唆するデータが得られた。
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