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2014 Fiscal Year Research-status Report

超高解像度血流解析による脳動脈瘤発生の危険因子の同定

Research Project

Project/Area Number 26670647
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

下權谷 祐児  東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (30552575)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords脳動脈瘤 / 血流 / 血行力学 / 計算流体力学 / wall shear stress
Outline of Annual Research Achievements

本年度の研究実績の概要は以下のとおりである。
1. 血流が血管壁に及ぼすwall shear stressの時間的変動に注目し,それを適切に定量化し分類するための新しいframeworkを提案した(11th International Conference on Flow Dynamics, 招待講演)。
2. 脳動脈瘤における血流の計算流体力学解析において個々の症例の生理学的条件を入力することで,動物実験結果に合致したwall shear stress分布の傾向を認めた(脳神経外科ジャーナル, 2014)。
3. wall shear stressベクトルの時間的変動,特に主流に対して横方向の乱れによって特徴付けられる血行力学的因子が,脳動脈瘤の発生に関与している可能性を示唆する結果を得た(International Stroke Conference 2015)。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

本年度は10名の脳動脈瘤症例のCT画像から,瘤発生側と非瘤発生側,計20例の脳動脈瘤実形状モデルを構築し,wall shear stressの時間的変動の解析を行うことができた。これにより,ある特定の血行力学的因子が脳動脈瘤の発生に関与している可能性を示唆する新しい結果が得られたことから,研究はおおむね順調に進展していると考えている。

Strategy for Future Research Activity

平成26年度に構築した計20例の脳動脈瘤実形状モデルに対して,超高解像度の血流解析をスタートする。これにより,瘤発生部位および対側の対応部位においてwall shear stressの乱流性を定量化し,2群間の比較を行っていく。加えて,新たに提供される脳動脈瘤症例のCT画像から血管実形状のセグメンテーションを行い,解析症例数を増やしていく。

  • Research Products

    (8 results)

All 2015 2014

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] 脳動脈瘤の形成・増大・破裂における血行力学的因子の役割について - 計算流体力学(CFD)解析と動物モデルによる実験を相補的に用いた検討 -2014

    • Author(s)
      福田 俊一, 下權谷 祐児
    • Journal Title

      脳神経外科ジャーナル

      Volume: 23 Pages: 661-666

    • DOI

      10.7887/jcns.23.661

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Hemodynamic analysis of the development of human cerebral aneurysms2015

    • Author(s)
      Y. Shimogonya, S. Fukuda, Y. Imoto
    • Organizer
      The 18th International Conference on Finite Elements in Flow Problems
    • Place of Presentation
      Taipei (Taiwan)
    • Year and Date
      2015-03-16 – 2015-03-16
    • Invited
  • [Presentation] Investigations using a combination of computational fluid dynamics technique and an animal model of experimentally induced cerebral aneurysms suggest important roles of wall shear stress on the cerebral aneurysm development2015

    • Author(s)
      S. Fukuda, Y. Shimogonya, M. Fukuda, K. Hasegawa
    • Organizer
      International Stroke Conference 2015
    • Place of Presentation
      Nashville (USA)
    • Year and Date
      2015-02-11 – 2015-02-11
  • [Presentation] 壁面せん断応力の時間的変化に注目した実形状脳動脈瘤の血行力学解析2015

    • Author(s)
      下權谷 祐児, 福田 俊一, 井本 恭秀, 熊丸 博滋
    • Organizer
      第27回バイオエンジニアリング講演会
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ(新潟県)
    • Year and Date
      2015-01-10 – 2015-01-10
  • [Presentation] Wall shear stress fluctuations in disturbed blood flow: calculation and classification2014

    • Author(s)
      Y. Shimogonya, K. Valen-Sendstad, D.A. Steinman
    • Organizer
      11th International Conference on Flow Dynamics
    • Place of Presentation
      Senda International Center (Sendai, Japan)
    • Year and Date
      2014-10-08 – 2014-10-08
    • Invited
  • [Presentation] 流速実測値に基づく境界条件を用いた脳動脈瘤の血行力学解析2014

    • Author(s)
      井本 恭秀, 下權谷 祐児, 福田 俊一, 熊丸 博滋, 伊藤 和宏
    • Organizer
      第25回バイオフロンティア講演会
    • Place of Presentation
      とりぎん文化会館(鳥取県)
    • Year and Date
      2014-10-03 – 2014-10-03
  • [Presentation] A novel framework for classifying wall shear stress phenotypes in arterial disturbed blood flow2014

    • Author(s)
      Y. Shimogonya, K. Valen-Sendstad, D.A. Steinman
    • Organizer
      7th World Congress of Biomechanics
    • Place of Presentation
      Boston (USA)
    • Year and Date
      2014-07-07 – 2014-07-07
  • [Presentation] A framework for classifying and comparing wall shear stress fluctuations in disturbed blood flow2014

    • Author(s)
      Y. Shimogonya, K. Valen-Sendstad, D.A. Steinman
    • Organizer
      International Symposium on Integrated Nanobiomechanics
    • Place of Presentation
      Boston (USA)
    • Year and Date
      2014-07-06 – 2014-07-06

URL: 

Published: 2016-05-27  

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