| 研究課題/領域番号 |
12650155
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
流体工学
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
大島 まり 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (40242127)
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| 研究分担者 |
高木 清 帝京大学, 医学部, 講師 (40197059)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2001
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2001年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2000年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
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| キーワード | 計算血行力学 / 末破裂動脈瘤 / 医用画像に基づくシミュレーション / 血液-血管壁の連成問題 / 3次元血管モデリング / 重回帰分析 / データベースシステム / 疫学調査に基づく治療 / 未破裂脳動脈瘤 / FEM / 医用画像 / 血流-血管壁の連成問題 / DSD / SST / せん断応力 / 境界条件 / 格子生成 |
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| 研究概要 |
脳動脈瘤の破裂はくも膜下出血を起こす主要因であり、破裂のメカニズムを把握することは重要な課題である。くも膜下出血は起きた場合の到死率が大きく、現状では破裂の危険性を予知することができないため、瘤の発見された段階で手術を行うのが通常である。しかし、手術は患者にとって負担が大きく、危険を伴うため、本研究においては脳動脈瘤の破裂の危険性を予測できる手法として、数値シミュレーション・システムの構築を提案している。
患者の個別診断に役立てるため、CT画像や超音波流速計を用いて得られる実際の血管形状や流速情報を用いて解析を行っている。特に本研究では血流の流体力学的な要因に着目し、血管や瘤形状が流速分布や壁面せん断応力にどのような影響を与えるのかを調べる。さらに、これらの医用画像や計算結果のアニメーションなどをデータベース化し、重回帰分析を用いた統計的な処理をすることにより、血管形状と血行力学の関係を考察する。また、現在は、壁面を剛体壁として扱っているため、弾性の影響を入れた血流-血管壁相互作用の数値解析のモデル化を行っている。
以上より、本研究では以下の3つのテーマについて重点をおいて、研究を進行した。
1)医用画像に基づく血流シミュレーションとデータベースシステムの構築
2)血流-血管壁の相互作用に関する数値解析
3)臨床データとの比較・検討
1)では、実際に中大脳動脈の分岐部の19例に対して、医用画像に基づくシミュレーション解析を行った。形状パラメータを設定し、データベースを構築し、重回帰分析を用いて血管形状と最大せん断応力の関係を検討した。
2)については曲がり管モデルと内頸動脈モデルについて解析を行った。その結果、壁面の弾性の影響による血管壁の変形は少ないものの、せん断応力分布に剛体壁と比較して違いが出ることが明らかとなった。3)については、帝京大学における臨床の過去20年に渡る疫学調査より、くも膜下出血と破裂動脈瘤の疫学的特徴を考察した。
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