有限要素法シミュレーションによるEVAR術後の長期的影響に関する流体力学的解明

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K15586
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分52040:放射線科学関連
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 濱口 隆史 金沢大学, 附属病院, 診療放射線技師 (20749329)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 流体解析 / 腹部大動脈瘤 / ステントグラフト / 有限要素法 / CT / MRI / カテーテル

研究成果の概要

本研究の目的は，有限要素法シミュレーションを用いた流体力学的情報を，従来のCT検査に付加することである．3Dプリンターを使用し自作した血管モデルによるファントム実験および健常ボランティア実験において，4D-Flow MRI解析を行い，本シミュレーションの解析値が高い精度を有していることが確認した．
過去に施行された腹部大動脈瘤ステントグラフト内挿術前のCTアンギオグラフィ画像（紡錘状瘤および嚢状瘤，最大短径10.3mmから63.6mm）を用いて有限要素法シミュレーションを行い，血流速度，圧力，せん断応力といった解析値が得られ，瘤形状やサイズによる影響を評価することが可能となった．

自由記述の分野

放射線技術学

研究成果の学術的意義や社会的意義

腹部大動脈瘤に対する治療前における，造影剤を用いたCTアンギオグラフィ検査は汎用性が高く重要な診断法として確立している．しかし，従来のCT検査法では瘤の形態情報は得られるが，血液の流れや圧力といった機能的情報は把握できない．そこで本研究は，CT画像の血管構造を元に有限要素法を使用した数値シミュレーションを行うことで，X線被ばくや造影剤を追加すること無く，瘤内の圧力や血流速度，せん断応力といった流体力学的情報が算出され，大動脈瘤のサイズ・形状に依存した各解析値の特徴を捉えることが可能となった．