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Establishment of a verification and validation framework for the computational fluid dynamics simulations of intracranial aneurysm hemodynamics

研究課題

研究課題/領域番号 18K18356
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分90110:生体医工学関連
研究機関東北大学

研究代表者

TUPIN SIMON  東北大学, 流体科学研究所, 特任助教 (40816394)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードIntracranial Aneurysm / V&V / DNS / PIV / Intracranial Aneurysms
研究成果の概要

本研究の目的は,脳動脈瘤内の数値血流解析の検証と妥当性の確認に対する技術基盤(V&Vフレームワーク)を確立することである.本基盤は,瘤の治療に使用されるステント,コイルやフローダイバータと呼ばれる医療機器の開発に役立つと考えられる.本V&Vフレームワークの提案の開発には,患者データから構築した理想形状と呼ばれる瘤形状を用いた.実験としては,DNSと呼ばれる直接数値シミュレーション技術を用いて行った瘤内の流れ(血行力学)について,粒子画像流体計測法(PIV)を用いた流れ計測結果と比較検討することで,妥当性の確認を行った.特に,粘性の効果,壁の力学的特性,および流れの特性について確認した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

The verification and validation framework developed in this project is the first standard for the use of computational fluid dynamics simulations in the hemodynamic analysis of intracranial aneurysms. Available to the research community, it aims to improve the accuracy of CFD studies.

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 9件、 招待講演 4件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] AAST(エジプト)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] AAST/Alexandria University(エジプト)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] LTDS(フランス)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] UTM(マレーシア)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Effects of Wall Compliance on Multiharmonic Pulsatile Flow in Idealized Cerebral Aneurysm Models: Comparative PIV Experiments2020

    • 著者名/発表者名
      Simon Tupin, Khalid M. Saqr and Makoto Ohta
    • 雑誌名

      Experiments in Fluids

      巻: - 号: 7

    • DOI

      10.1007/s00348-020-02998-4

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Compliance Effect on the Flow Condition in Vascular In Vitro Experiments2018

    • 著者名/発表者名
      Masami Matsuura, Simon Tupin and Makoto Ohta
    • 雑誌名

      ASME 2018 International Mechanical Engineering Congress and Exposition

      巻: 3

    • DOI

      10.1115/imece2018-87362

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Experimental flow investigations for medical device improvement and safety evaluation2020

    • 著者名/発表者名
      Simon Tupin, Hideki Ota, Makoto Ito, Kei Takase and Makoto Ohta
    • 学会等名
      The 10th annual LyonSE&N & ELyT & IARI Workshop 2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Particle image velocimetry analysis of flush flow during intravascular endoscopy2019

    • 著者名/発表者名
      Kohei Mitsuzuka, Simon Tupin, Yujie Li, Toshio Nakayama and Makoto Ohta
    • 学会等名
      The 30th JSME Conference on Frontiers in Bioengineering
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] A Study on the Cancellous Bone Morphology and its Effect on Bone Marrow Flow2019

    • 著者名/発表者名
      Makoto Ito, Simon Tupin and Makoto Ohta
    • 学会等名
      The 16th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Transition to turbulence in side-wall intracranial aneurysm: a comparative PIV and LES study2019

    • 著者名/発表者名
      Simon Tupin, Khalid M. Saqr and Makoto Ohta
    • 学会等名
      The 19th International Symposium on Advanced Fluid Information (AFI2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quantitative assessment of aortic tree geometry and flow in healthy adult2019

    • 著者名/発表者名
      Simon Tupin, Hideki Ota and Makoto Ohta
    • 学会等名
      The 16th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Evaluation and Training Platform for Endovascular Devices2019

    • 著者名/発表者名
      Simon Tupin
    • 学会等名
      Neuro Surgery Departement Meeting (Alexandria University)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Experimental analysis of AAA treatment by multi-layer stent and fate of abdominal aortic branches2018

    • 著者名/発表者名
      Simon Tupin, Kei Takase and Makoto Ohta
    • 学会等名
      8th World Congress on Biomechanics (WCB2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] PIV measurement in an ideal aneurysmal model using a transparent coil model2018

    • 著者名/発表者名
      Makoto Ohta, Masanori Kuze, Simon Tupin, Kaihong Yu, Yasutomo Shimizu and Hitomi Anzai
    • 学会等名
      Conference on Modelling Fluid Flow (CMFF’18)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Permeability studies for the improvement of medical devices2018

    • 著者名/発表者名
      Simon Tupin, Makoto Ito and Makoto Ohta
    • 学会等名
      15th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Perspective of development for PVA-H custom-made blood vessel models2018

    • 著者名/発表者名
      Yasutomo Shimizu, Simon Tupin, Kaihong Yu, Ryota Nagano, Chihaya Kiyomitsu, Hiroshi Yoshida, Tadao Matsunaga, Junichi Kuzusako, Nobuhiro Kihara, Kazuto Takashima, Yoichi Haga and Makoto Ohta
    • 学会等名
      15th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Compliance effect on the flow condition in vascular in vitro experiments2018

    • 著者名/発表者名
      Masami Matsuura, Simon Tupin and Makoto Ohta
    • 学会等名
      ASME 2018 International Mechanical Engineering Congress and Exposition (IMECE2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Pre-operative FD deployment experiment using a PVA-H model2018

    • 著者名/発表者名
      Simon Tupin, Shin-Ichiro Sugiyama, Kaihong Yu, Yasutomo Shimizu, Takanobu Yagi, Yoshihiro Okamoto, Yasushi Matsumoto and Makoto Ohta
    • 学会等名
      34th Annual Meeting of The Japanese Society for Neuroendovascular Therapy (JSNET)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] Project introduction webpage

    • URL

      https://simontupin.github.io/IA_hemo_database/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-12-25  

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