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2013 年度 実施状況報告書

MRI-CFD融合解析を用いた脳動脈瘤発生機序、成長予測に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 24591760
研究機関大阪大学

研究代表者

渡邉 嘉之  大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (20362733)

研究分担者 藤中 俊之  大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (00359845)
和田 成生  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (70240546)
キーワード脳動脈瘤 / CFD解析 / MRA / 血流解析 / Phase-contrast
研究概要

2014年3月31日現在、25症例に MRIおよびDSAを施行し、23例でCFD解析を施行している。4D-PC-MRAデータから入口条件、出口条件を設定し、その結果を基にCFD解析を行う方法を初年度に確立している。
平成25年度は、上記方法でCFD解析を行った結果と実際の4D-PC-MRAと血流データを比較することにより、両者の整合性の確認を行った。
分岐部動脈瘤5例での検討結果では,分岐後の娘血管における流量分配比を計測データと合わせるように出口境界圧力を同定したため,出口境界圧力に一般的に0 Paを与えた場合と比べて,分岐後の娘血管において計測データとの速度場の差異が小さくなる傾向が得られた.しかし,出口圧力を同定した結果は出口圧力ゼロ条件の結果と比べて,親血管において計測データとの速度場の差異は変化せず,瘤においては,依然として大きな差異が見られた.また,CFD解析から得られた速度場と位相コントラストMR画像から得られた速度場を3つの指標を用いて定量的に比較した.その結果,出口圧力を同定した結果は出口圧力ゼロ条件の結果と比べて,速度ベクトルの大きさの差異を評価する指標は,娘血管において大きく減少し,瘤においても減少する傾向が得られた(親血管 31.2±9.5 and 31.1±9.6、動脈瘤 101.5±40.5 and 95.2±28.2、遠位血管52.8±16.6 and 50.2±18.6、それぞれ出口条件同定 なし、あり)..速度ベクトルの方向の差異を評価する指標は,出口圧力ゼロ条件の結果と比較して,どの領域においても顕著な差異はなかった.しかし,CFD解析と位相コントラストMR画像の速度場の差異は瘤を含め,分岐前の親血管および分岐後の娘血管においても大きかった.

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

MRI-CFD融合解析法を確立し、H25年度ではMRAによる血流データとCFDによる計算結果の差異を検討した。今後は論文報告を考えている。

今後の研究の推進方策

H25年度の検討で、PC-MRAとCFDでは速度ベクトルの傾向には大きな差異がないが、絶対値の評価では差異があることが判明した。今後はその差異をより少なくするために、入口条件、出口条件を合致させるだけでなく、各計測点での補正を行う新しい解析法を検討する予定である。

次年度の研究費の使用計画

59,637円 の予算にて購入できる機器がなかったため
H26年度は、論文執筆費用、ソフト使用料、学会発表などに使用する予定である。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2014 2013

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] Comparison of flow characteristics of intracranial aneurysm between 4D-phase-contrast MR measurement and computational fluid dynamics simulations2014

    • 著者名/発表者名
      渡邉嘉之、國富裕樹、藤中俊之、 和田成生 他
    • 学会等名
      KSNHNR Annual Meeting & NRF 2014
    • 発表場所
      Inchon, Korea
    • 年月日
      20140418-20140419
  • [学会発表] 頭蓋内脳動脈瘤における4D-PC-MRAとCFD解析による速度データの比較2013

    • 著者名/発表者名
      渡邉嘉之、國富裕樹、藤中俊之、 和田成生 他
    • 学会等名
      第41回日本磁気共鳴医学会大会
    • 発表場所
      徳島、
    • 年月日
      20130919-20130921

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公開日: 2015-05-28  

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