2014 Fiscal Year Annual Research Report
未破裂脳動脈瘤の将来の破裂リスクを臨床現場で直ちに推定する方法の確立
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25293264
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
礒田 治夫 名古屋大学, 脳とこころの研究センター, 教授 (40223060)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
泉 孝嗣 名古屋大学, 医学部附属病院, 講師 (90467291)
福山 篤司 名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (40452198)
川井 恒 名古屋大学, 医学部附属病院, 助教 (50378147)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 脳動脈瘤 / 血流解析 / 磁気共鳴流体力学 / 計算流体力学 / 磁気共鳴 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
内頸動脈後交通動脈分岐部動脈瘤(IC-PC An)を持つシリコン製脳血管ファントムに疑似血液を流した流体実験を行い、MRAと3D cine PC MRを得た。流体実験なしのmicroCT、RA、CTAのファントムデータも得た。microCTの形体画像を使用し、流体実験の計測流量を境界条件としたCFD (microCT-based CFD) 解析結果を基準とし、RA・CTA・MRAの形体画像を使用し、cine PC MRで得た流量を境界条件としたCFD (RA-, CTA-, MRA-based CFD)解析結果の比較を行った。その結果、microCT-based CFDとMRA-based CFDの壁剪断応力(WSS)分布図・流線は似た傾向を示し、血管径・断面最大流速・空間平均WSSの解析精度はRA -based CFD、MRA-based CFD、CTA-based CFD の順となった。脳血管のCFDの形体画像としてMRAが使用可能であることが示された。
内頸動脈サイフォン部動脈瘤患者5名の3D TOF MRAを用い、動脈瘤発生前の形状を再現するため、動脈瘤を削除した形状を作成し、この血管形状に対してCFD解析を行った。この時、3D cine PC MRを血流解析ソフトで解析した各血管流量を境界条件として用いた。得られた結果からWSS、壁剪断応力空間勾配(SWSSG)、振動剪断指数(OSI)、勾配振動数(GON)、流線図(Streamline)を算出した。動脈瘤の発生部位近傍でWSSが高い症例が4例、SWSSGが高い症例が5例、GONが高い症例が4例見られ、近傍で流速が大きい症例が4例あった。3D TOF MRAと3D cine PC MRを用いた患者固有CFD解析により、側壁型動脈瘤の発生部位における血管壁バイオマーカーの特徴を掴むことができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
脳脈瘤患者のMRAや3D cine PC MRのデータを使用し、MRFDの精度検証を行うためのCFD解析方法を確認しながら、MRFDとCFDの比較を行っているため、当初予想していたよりも、時間が掛っている。
また、本学でのデータ収集に必要な生命倫理審査委員会への書類申請に関連し、当初予定した以上に時間が掛り、本学でのデータ収集が遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
①本学で新たに得られた症例について、脳動脈瘤のMRFDとCFDの比較を行い、どの程度一致しているかを比較検討する。また、脳動脈瘤の発生・成長・破裂に関連するバイオマーカーの検討を行う。年間20件程度を予定している。
②研究責任者が非常勤勤務している磐田市立総合病院、研究代表者の前任地である浜松医科大学で今までに得られている症例の3D cine PC MRデータを基に、後方視的にMRFDとCFDがどの程度一致しているかを比較検討する。また、脳動脈瘤の発生・成長・破裂に関連するバイオマーカーの検討を行う。
③MRFDとCFDの結果が大きく異なる症例については、等倍と2～3倍拡大のシリコンモデルを作成し、理想的な状況で流体実験を施行し、MRFDとCFDを比較することによって、両者の結果が異なる原因を追究する。
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| Causes of Carryover |
本学、大幸キャンパスの脳とこころの研究センターで脳動脈瘤データ収集するために準備中であった生命倫理審査申請と承認に予想以上に時間がかかった。今年度末になり、ようやくデータ収集ができるようになった。この研究用のデータ収集のために、MR装置使用料を準備していたが、これを使用していない。
今年度は人手不足もあり、モデル実験が充分に行えなかった。MR装置使用料金を使用していない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度では、大幸キャンパスの脳とこころの研究センターで脳動脈瘤データ収集する。また、このセンターのMR装置を用いて、モデル実験を行う予定である。
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