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正常から病態へ ~脳動脈瘤の発生に関する多元計算解剖学的アプローチ~

公募研究

研究領域医用画像に基づく計算解剖学の多元化と高度知能化診断・治療への展開
研究課題/領域番号 15H01102
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東北大学

研究代表者

新妻 邦泰  東北大学, 医学系研究科, 助教 (10643330)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード数値流体力学 / 脳動脈瘤 / くも膜下出血 / 多元計算解剖 / シミュレーション
研究実績の概要

数値流体力学(CFD)に関するデータベースを作成し、その中から安定して解析可能であった内頚動脈瘤の40例を抽出し、動脈瘤を仮想的に消去したうえで、動脈瘤g会生じる部位における血流悪性度と血管脆弱性の関連性を検討した。血管悪性度を定量化するflow abnormality indexに関しては、「なし」、「中等度」、「高度」の3群に分類すると、動脈瘤を仮想消去した部位では、90%以上が中等度もしくは高度の血流悪性度を持つことが示唆された。
現在報告されている動脈瘤発生に関与しうる因子としてはwall shear stressなどが挙げられるが、それと比較しても、本研究で示されたflow abnormality indexはより動脈瘤仮想消去部位で後値を示しており、動脈瘤発生に関するbiomarkerとして活用できる可能性が示唆された。
また、少数例の検討にとどまったものの、血管脆弱度に関しても脳動脈瘤患者において高値を呈する傾向を認め、今後の検証が期待される。
また、CFDをより一般的な解析にするために、gold standardと考えられる脳血管撮影(DSA)から得られるデータと、非侵襲的にデータを収集できるmagnetic resonance angiography (MRA)から得られるデータの比較検証をした。DSAおよびMRAデータを比較すると相関係数0.75と比較的良好な相関を示し、非侵襲的手法で十分なCFDが行える可能性が示唆された。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Impact of bifurcation angle and inflow coefficient on the rupture risk of bifurcation type basilar artery tip aneurysms.2017

    • 著者名/発表者名
      Sherif Rashad, Shin-ichiro Sugiyama, Kuniyasu Niizuma, Kenichi Sato, Hidenori Endo, Shunsuke Omodaka, Yasushi Matsumoto, Miki Fujimura, Teiji Tominaga
    • 雑誌名

      J Neurosurg

      巻: in press 号: 3 ページ: 723-730

    • DOI

      10.3171/2016.10.jns161695

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Prediction of the Initiation of Cerebral Aneurysms2017

    • 著者名/発表者名
      Kuniyasu Niizuma, Takanobu Yagi, Shin-ichiro Sugiyama, Atsuhiro Nakagawa, Teiji Tominaga
    • 雑誌名

      The 3nd International Symposium on Multidisciplinary Computational Anatomy

      巻: 3

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Prediction of the initiation of cerebral aneurysms2016

    • 著者名/発表者名
      Kuniyasu Niizuma, Takanobu Yagi, Shin-ichiro Sugiyama, Atsuhiro Nakagawa, and Teiji Tominaga
    • 雑誌名

      The 2nd International Symposium on Multidisciplinary Computational Anatomy

      巻: -

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] Prediction of the Initiation of Cerebral Aneurysms2017

    • 著者名/発表者名
      Takanobu Yagi
    • 学会等名
      The 3nd International Symposium on Multidisciplinary Computational Anatomy
    • 発表場所
      奈良県文化会館、奈良県奈良市
    • 年月日
      2017-03-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Prediction of the initiation of cerebral aneurysms2016

    • 著者名/発表者名
      Kuniyasu Niizuma, Takanobu Yagi, Shin-ichiro Sugiyama, Atsuhiro Nakagawa, and Teiji Tominaga
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium on Multidisciplinary Computational Anatomy
    • 発表場所
      Nagoya
    • 年月日
      2016-02-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-28  

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