2018 Fiscal Year Research-status Report
Development of endovascular treatment for giant cerebral aneurysm employing virtual engineering approach
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18K08949
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| Research Institution | Jichi Medical University |
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Principal Investigator |
吉野 義一 自治医科大学, 医学部, 教授 (70323681)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 脳動脈瘤 / 流体解析 / 壁面せん断応力 / CFD |
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| Outline of Annual Research Achievements |
当施設の臨床症例のデータベースより治療が困難なタイプの動脈瘤、すなわち大型・巨大脳動脈瘤症例、小型でもコイル塞栓術後に再発した症例、経過中に動脈瘤が増大した症例を10例収集した。これら脳動脈瘤の3次元データ(DICOM画像)を解析し、親血管の血管径や分岐角度、動脈瘤への血液流入角度、瘤のネック部における壁面せん断応力(WSS)や壁面圧などのパラメーターについて、CFD（Computational Fluid Dynamics）解析ソフトを用いて解析した。それぞれの脳動脈瘤について、その発生に関連する要因を検討した。初期の解析結果として、形態学的な特徴量による因子として、動脈瘤中心軸のprojectionと、血流に沿った親血管の走行軸とのなす3次元的位置関係が鋭角になるほど動脈瘤の増大傾向を認めた。また動脈瘤部位が中枢側にあるもの、動脈瘤ネック径が大きいもの、親動脈の血管径が大きいのもで大型、巨大脳動脈瘤となる傾向を認めた。CFD解析においては、Pre processingにAvizo、Solverに SCRYU/TETRA、Post processingにSCRYU Postを用いて解析した。解析条件は、定常解析で行い、血液をニュートン流体として、また血管壁は剛体壁として解析した。メッシュサイズを500000～1000000、入口条件は延長有り、流量指定は血管径に応じて入り口WSSが2Paになるようにした。出口条件は延長なしとし、圧力指定を0Paで行った。WSSおよびWSS gradientの値に注目して解析したが、現在のサンプル数においては、形態学的特徴量及びCFDバラメータともに統計学的に有意な大型脳動脈瘤の発生要因は示されていない。今後もサンプル数を追加して現在の解析を継続する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
脳動脈瘤のサンプル数が当初の予定よりやや少ないこと、解析ソフトの納入が遅れたことから、当初計画より研究課題の進捗状況はやや遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
CAD（Computer Aided Design）の手法を用いて、人工的な脳動脈瘤モデルを分岐部型、side-wall型、小型、大型、巨大型など臨床の病型に即した様々な仮想脳動脈瘤を作成する。それぞれについて昨年度の結果を参考に発生要因を求め、改変することによる流体力学的な影響を、CADソフト、CFD解析ソフト、３Dデータ解析ソフトなど、コンピュータによるvirtual simulationの技術を用いて解析する。シミュレーションを繰り返し、動脈瘤の発生要因（IF）を弱めて治癒を誘導する３次元的な血管構造の変化を導き出す。
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| Causes of Carryover |
流体解析ソフト及びワークステーションのバージョンアップが予想されるため、研究予算の次年度への繰越を行った。翌年度分として請求した助成金と合わせてこれらの購入及びバージョンアップ費用として使用する計画である。
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Research Products
(6 results)
