血管壁弾性を考慮した脳動脈瘤内の動的血行動態解析

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K18411
• Research Institution: National Hospital Organization, Kyushu Medical Center (Clinical Institute)
• Principal Investigator: 松尾 諭 独立行政法人国立病院機構九州医療センター(臨床研究センター), その他部局等, 脳神経外科医師 (80734938)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: ECG gated head CTA / cerebral aneurysm / CFD

Outline of Annual Research Achievements

近年、数値流体力学(computational fluid dynamics; CFD)解析を用いて、血流によって生じる脳動脈瘤壁に作用する力学的刺激をシミュレーションすることが可能になり、脳動脈瘤の増大や破裂のメカニズムの解明が進みつつある。しかしながら、脳動脈瘤や血管を鋼体(弾性がない)と仮定して解析されることが多い。そこで、本研究では、心電同期頭部3D-Computed tomography angiography(CTA)を用い一心拍中の脳動脈瘤壁のわずかな形態変化を捉え、脳動脈瘤内の動的血行動態解析を行い、 術中所見(瘤壁の薄さ、動脈硬化、bleb、 破裂点など)に特異的な血行動態の解明および、未破裂脳動脈瘤の破裂に関わる血行動態の特徴の同定を行うことを目的とした。
本年度の研究実績としては、心電同期3D-CTAのプロトコル構築、およびその運用が挙げられる。心電同期で撮影される冠動脈CTは、日常診療ですでに行われているが、心電同期頭部CTAは通常の診療では行われていない。そこで、放射線技師に協力を仰ぎ心電同期CTAのプロトコル作成に取り組んだ。ファントムモデルでの条件設定を経て、被曝量低減に努めプロトコルを確立した(通常の頭部CTAと比較し、おおよそ0.2-0.3mSvの被曝量増加)。
続いて、当院の倫理審査委員会を経て、まず、未破裂脳動脈瘤患者の検査入院に対象を限定して運用を開始し、22例(2020年3月31日の時点)で撮影を行い、動脈瘤の拍動が描出可能なことを確認した。

Current Status of Research Progress

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

Reason

心電同期頭部CTAのプロトコルを確立し、実際に撮影し動脈瘤の拍動をとらえることが可能であると判明したことは、本研究を進めていく上で大きなステップとなったため。

Strategy for Future Research Activity

未破裂脳動脈瘤に関しては順調に症例が蓄積できているため、このまま継続して症例を蓄積していく。破裂脳動脈瘤の症例に関しても症例の蓄積を検討しているが、診療体制との兼ね合いもあるので関係各所との調整が必要であると考えている。動脈瘤内の血行動態評価に関しても、症例の蓄積と並行して次年度は遂行していくよう努める。