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2015 年度 実施状況報告書

流体力学的アプローチによる脳動脈瘤血流変向手術の効果予測法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K10293
研究機関東京大学

研究代表者

庄島 正明  東京大学, 医学部附属病院, 講師 (80376425)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードAneurysm / Computer simulation / Hemodynamics / Wall shear stress / Pressure
研究実績の概要

流体力学的アプローチによる脳動脈瘤血流変向手術の効果予測を行うために、直達手術による血流変向手術が行われた3症例を選択し、コンピューターシミュレーションによる血流解析を行った。(1)解析条件の調整と試行錯誤:解析条件としてまず計算時間が短時間となるSteady flowを選択した。解析条件を最適化したのちにPulsatile flowでの解析を必要に応じて行うプランとした。メッシュ作成のストラテジーとしては、複数症例を比較するために各症例で同じようなメッシュが望ましいと考え、各症例とも200ミクロン程度の均一なメッシュにした。入口面に関しては、従来から行っている方法を踏襲して、入口部の血管の壁面せん断応力が2.0Paとなるように算出された流量を境界条件として設定した。出口面に関しては、表面圧力ゼロと流量指定で比較を行った。表面圧力ゼロの場合、出口血管の長さが解析結果に影響することが判明したため、血管径に応じて流量を算出し、それを出口境界条件として適用することにした。(2)解析結果 1例は術後に動脈瘤が治癒した症例で、2例は術後に破裂した症例である。術後に出血した2例では血流変向にともなう一過性の瘤内圧力上昇が破裂につながったのではないかと推察をした。(3)結果の発表 国際学会(ICS 2015)、国内学会(JSNET 2016)で発表した。(4)今後の目標 直達手術による血流変向手術の3症例に関するプレリミナリーな解析は完了したので、本解析に着手して結果を論文にまとめる。血流変向手術はカテーテル手術でも行われている(Flow diverter)。Flow diverterの血流解析はメッシュが15ミクロン程度と細かくなるため、現在のところ安定して解析する方法は確立されて折らず、2016~2017年度に研究に着手する。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

直達手術による血流変向手術が行われた3症例の臨床データを入手した。この3症例に対してプレリミナリーな解析を試行錯誤をおこないつつ解析をすることができた。

今後の研究の推進方策

直達手術による血流変向手術の3症例に関するプレリミナリーな解析は完了したので、本解析に着手して結果を論文にまとめる。
血流変向手術はカテーテル手術でも行われている(Flow diverter)。Flow diverterの血流解析はメッシュが15ミクロン程度と細かくなるため、現在のところ安定して解析する方法は確立されて折らず、2016~2017年度に研究に着手する。

次年度使用額が生じた理由

4D-Flow MRIの解析ソフトの支払いを次年度に持ち越した為。

次年度使用額の使用計画

2016年度に4D-Flow MRI解析ソフトの支払いを行う。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2015

すべて 学会発表 (6件) (うち招待講演 3件)

  • [学会発表] 壁面せん断応力の較差、瘤内血流停滞の有無と脳動脈瘤の破裂状態 (Symposium)2015

    • 著者名/発表者名
      庄島正明 小泉聡 野村征司 金太一 中冨浩文 斉藤延人
    • 学会等名
      第30回日本脳神経血管内治療学会学術総会
    • 発表場所
      岡山コンベンションセンター(岡山県・岡山市)
    • 年月日
      2015-11-19
    • 招待講演
  • [学会発表] 血流解析を用いた脳動脈瘤の研究と臨床への応用 Now is the time for CFD coming out from Bench to Bedside2015

    • 著者名/発表者名
      庄島正明
    • 学会等名
      第30回日本脳神経血管内治療学会学術総会
    • 発表場所
      岡山コンベンションセンター(岡山県・岡山市)
    • 年月日
      2015-11-19
    • 招待講演
  • [学会発表] Prognosis of cerebral aneurysm after surgical flow diversion2015

    • 著者名/発表者名
      Shojima, M. Kimura, T. Morita, A. Nakatomi, H. Kawai, K. Saito, N.
    • 学会等名
      12th International IntraCranial Stent Meeting (ICS) 2015
    • 発表場所
      Gold coast, Australia
    • 年月日
      2015-11-13
  • [学会発表] 脳動脈瘤に対する血流変向術後の血流シミュレーションとその後の破裂・縮小2015

    • 著者名/発表者名
      庄島正明 木村俊運 森田明夫 金太一 中冨浩文 川合謙介 斉藤延人
    • 学会等名
      第74回日本脳神経外科学会学術総会
    • 発表場所
      ロイトン札幌(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2015-10-15
  • [学会発表] 脳動脈瘤の流体力学 ベーシック編2015

    • 著者名/発表者名
      庄島正明
    • 学会等名
      第14回脳血管内治療ブラッシュアップセミナー(BSNET 2015)
    • 発表場所
      神戸国際展示場(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2015-07-03
    • 招待講演
  • [学会発表] 壁面せん断応力の較差と血流停滞の有無に注目した血流解析2015

    • 著者名/発表者名
      庄島正明 小泉聡 金太一 中冨浩文 斉藤延人
    • 学会等名
      第38回日本バイオレオロジー学会年会
    • 発表場所
      学術総合センター(東京都・千代田区)
    • 年月日
      2015-06-06

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公開日: 2017-01-06  

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