• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

脳動脈瘤治癒過程における血栓化ダイナミクスを説明する数理モデルの構築と臨床応用

研究課題

研究課題/領域番号 18KT0025
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金
応募区分特設分野
研究分野 複雑系疾病論
研究機関大阪大学

研究代表者

杉山 由恵  大阪大学, 大学院情報科学研究科, 教授 (60308210)

研究分担者 八木 高伸  早稲田大学, 理工学術院, 主任研究員(研究院准教授) (00468852)
中村 匡徳  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20448046)
石井 暁  京都大学, 医学研究科, 特定准教授 (30467469)
青木 友浩  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (40633144)
研究期間 (年度) 2018-07-18 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2019年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
2018年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
キーワードNavier-Stokes方程式 / 数値流体力学解析 / 脳動脈瘤 / ステント留置術 / 血栓過程 / 数理モデル / 走化性方程式系 / 血栓形成の数理モデル / 動物モデル / 血栓化ダイナミクス / CFD解析 / 留置シミュレータ / ステント留置 / 血栓形成シミュレータ / 数理モデリング / 数値流体力学
研究成果の概要

脳動脈瘤の血栓形成過程を探索した。より詳細には、脳動脈瘤内での初期血栓形成様態に注目し、流体力学解析(Computational Fluid Dynamics)を主たる手法として、脳動脈瘤内に血栓が形成される現象解明に取り組んだ。
脳動脈瘤の血管構造は、心臓の拍動により、周期的運動を繰り返している。本研究では、同血管構造を移動境界と捉え、血流の周期的回旋運動の精緻な再現を重視した。同運動が与える影響を詳らかにすることで、実現象と合致の高いシミュレーションに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

【社会的意義】高齢化の進む本邦では、脳動脈瘤の保有率は上昇傾向にある。そこで、脳動脈瘤の治療法として主流である”ステント留置術”をシミュレーション対象とした。同手術は、やり直しの利かない外科的手術であることから、精緻なシミュレーション手法の開発は喫緊の重要な課題である。
【学術的意義】Navier-Stokes方程式の移動境界値問題の適切性問題という数学問題を解決することで、シミュレーションの安定性が担保される。本研究では、関数解析的手法によって同数学問題を解決することで、「ステント留置による脳動脈瘤の運動様態への影響」を詳らかにしつつ、安定的にシミュレーションを実行できるプロトコルを開発した。

報告書

(4件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 4件、 招待講演 10件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] Imperial College London(英国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Laboratoire J.-L. Lions(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] Yonsei University(韓国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Hemodynamic and Histopathological Changes in the Early Phase of the Development of an Intracranial Aneurysm2020

    • 著者名/発表者名
      KATAOKA Hiroharu、YAGI Takanobu、IKEDO Taichi、IMAI Hirohiko、KAWAMURA Koichi、YOSHIDA Kazumichi、NAKAMURA Masanori、AOKI Tomohiro、MIYAMOTO Susumu
    • 雑誌名

      Neurologia medico-chirurgica

      巻: 60 号: 7 ページ: 319-328

    • DOI

      10.2176/nmc.st.2020-0072

    • NAID

      130007873264

    • ISSN
      0470-8105, 1349-8029
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 脳動脈瘤のメカノバイオロジー2020

    • 著者名/発表者名
      青木友浩、清水寛平、山本希美子
    • 雑誌名

      実験医学増刊「疾患に挑むメカノバイオロジー」; 循環器、運動器、がん、再生・発生に生体内の力はどうかかわるのか

      巻: 38 ページ: 1096-1104

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Time global existence and finite time blow-up criterion for solutions to the Keller-Segel system coupled with the Navier-Stokes fluid2019

    • 著者名/発表者名
      Kozono, Hideo; Miura, Masanari; Sugiyama, Yoshie .
    • 雑誌名

      J. Differential Equations

      巻: 267

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Compactly supported stationary states of the degenerate Keller-Segel system in the diffusion-dominated regime2019

    • 著者名/発表者名
      J. A. Carrillo and Y. Sugiyama
    • 雑誌名

      Indiana University Mathematics Journal

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Time global existence and finite time blow-up criterion for solutions to the Keller-Segel system coupled with the Navier-Stokes fluid, J. Differential Equations2019

    • 著者名/発表者名
      H. Kozono, M. Miura and Y. Sugiyama
    • 雑誌名

      J. Differential Equations

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 血管壁リモデリングに基づく脳動脈瘤成長シミュレーション -血管壁の材料力学的異方性の考慮-2021

    • 著者名/発表者名
      田中 勇輝,山田 智裕,氏原 嘉洋,杉田 修啓,中村 匡徳
    • 学会等名
      日本機械学会東海支部 第52 回学生員卒業研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 脳動脈瘤病態におけるメカノトランスダクション機構の役割2020

    • 著者名/発表者名
      青木友浩
    • 学会等名
      第61回日本脈管学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 脳動脈瘤治癒過程における血栓化ダイナミクスを説明する数理モデルの構築2018

    • 著者名/発表者名
      杉山由恵
    • 学会等名
      CREST・さきがけ・AIMaP合同シンポジウム「数学パワーが世界を変える2019」
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] On the ε-regularity theorem for the Keller-Segel systems and its application to the analysis of singular sets2018

    • 著者名/発表者名
      杉山由恵
    • 学会等名
      京都大学NLPDEセミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Measure valued solutions of 2D Keller-Segel systems2018

    • 著者名/発表者名
      杉山由恵
    • 学会等名
      The 16th Linear and Nonlinear Waves
    • 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] Measure valued solutions of 2D Keller-Segel systems2018

    • 著者名/発表者名
      杉山由恵
    • 学会等名
      RIMS 研究集会 「反応拡散方程式‐伝播現象と特異性の解析および諸科科学への応用」
    • 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] Compactly supported stationary states of the degenerate Keller-Segel systemin the difusion-dominated regime2018

    • 著者名/発表者名
      杉山由恵
    • 学会等名
      2018年度偏微分方程式 集中セミナープログラム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] On the Structure of Solutions of Keller-Segel Systems with Sinks of Fluid2018

    • 著者名/発表者名
      杉山由恵
    • 学会等名
      AIMS 2018, SS10
    • 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] Compactly supported stationary states of the degenerate Keller-Segel systemin the difusion-dominated regime2018

    • 著者名/発表者名
      杉山由恵
    • 学会等名
      AIMS 2018, SS127
    • 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] 退化型Keller-Segel系の解構造について2018

    • 著者名/発表者名
      杉山由恵
    • 学会等名
      大阪大学数学科談話会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] On the structure of solutions of Keller-Segel systems with fluid and its application to life science2018

    • 著者名/発表者名
      杉山由恵
    • 学会等名
      大阪大学 微分方程式セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Compactly supported stationary states of the degenerate Keller-Segel systemin the difusion-dominated regime2018

    • 著者名/発表者名
      杉山由恵
    • 学会等名
      南大阪応用数学セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [産業財産権] 血管壁厚み推定方法、血管壁厚み 推定装置及び血管壁厚み推定システム2019

    • 発明者名
      杉山由恵
    • 権利者名
      杉山由恵
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-142321
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-07-20   更新日: 2024-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi