2014 Fiscal Year Annual Research Report
ステントによる弾性壁からなる脳動脈瘤内の流れ閉塞に及ぼす効果
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24560208
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
山口 隆平 千葉大学, 工学(系)研究科(研究院), 研究員 (90103936)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 学 千葉大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20292667)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 動脈瘤 / ステント / 壁せん断応力 / PIV / バイメカニクス / 弾性壁 / 脳血管 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脳動脈瘤の治療法としてステント留置と壁剛性・弾性の効果を実験的に検討した。拍動流に伴って、瘤壁が膨張収縮する動脈瘤内の流れ構造に及ぼす薄膜の瘤壁弾性の影響、動脈瘤治療としてステント留置による瘤内流れの閉塞に至る治療効果、および弾性壁動脈瘤に対するステント留置の合併効果を実験的に検討した。弾性壁動脈瘤モデルは薄膜からなり、壁弾性の効果を引き出す工夫として、動脈瘤内を作動流体が通過するとともに、別系統の流路により瘤外壁を取り囲むように満たされた圧力調整室を設けることにより、拍動に対して動脈瘤壁が膨張収縮する構造となっている。同時に、剛体モデル流れと比較検討し、壁弾性の影響とステントによる瘤内流れの閉塞効果を検討した。
脳動脈瘤のアスペクト比が瘤破裂に至る臨界値を超えたAR=2.0とし、拍動に伴う瘤直径12mmの膨張収縮比が4%程度となるように考慮すると、瘤壁厚さは0.4mmした。流れは、上流側から動脈瘤のある流れ分割点に衝突した後、バイパスと下流管に分岐していく。
剛体動脈瘤モデルにステントを留置した場合、動脈瘤中間面にある瘤壁のせん断応力が最大値で45%、空間面および時間にわたる平均値で比較すると35%減少することから、ステントは壁せん断応力の低減化を誘引し瘤閉塞を促し、瘤破裂を抑制することが明らかとなった。このことは、Ｙ方分岐で使用され始めているクロスステントなどの複雑で、手術時間が長引き、患者に負荷を強いる現在の瘤治癒に新しい方向を提案する。ステントの無い弾性動脈瘤壁では、瘤内壁のせん断応力が、最大値で30%、空間及び時間にわたる平均値で10%減少することから、ステントと同じく壁弾性もせん断応力の低減化を誘引し、瘤閉塞を促すことを確認できた。
これらの結果の内、ステントによる成果は英文誌1件、国際会議２件、国内発表2件、かつ英文誌に1件を投稿中である。
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