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2015 年度 実施状況報告書

超高解像度血流解析による脳動脈瘤発生の危険因子の同定

研究課題

研究課題/領域番号 26670647
研究機関東北大学

研究代表者

下權谷 祐児  東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (30552575)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード脳動脈瘤 / 血流 / 血行力学 / 計算流体力学 / wall shear stress
研究実績の概要

中大脳動脈瘤実症例のCT画像に基づいて血管モデルを構築したのち,瘤を人為的に取り除くことによって瘤発生前の形状を近似的に再現した。これを複数の症例に対して行い,実験群として設定した。一方,同症例の対側の正常部位の血管モデルも併せて構築することで,実験群と対応のある対照群を設定した。瘤発生側と非発生側の同部位間でwall shear stressなどの血行力学量を比較した。その結果,wall shear stressベクトルの時間的変動,特に主流方向と直交する方向も含む多方向の時間的変動によって特徴付けられる血行力学量が,瘤発生側で有意に高値であった。この有意差は,血流解析の流速境界条件として患者本人の流速実測値を用いた場合にのみ得られ,文献から得られる健常成人の平均値を流速境界条件として用いた場合には有意差を認めなかった。また,これまでに提案されている他の血行力学量についても同様に瘤発生側と非発生側の同部位間で比較を行ったが,いずれも,瘤発生側で有意に高値とはならなかった。以上より,多方向の時間的変動によって特徴付けられるwall shear stressの乱れが,脳動脈瘤の発生に関与している可能性がある。

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

計画にしたがい,瘤発生側と非発生側の同部位間で血行力学量の比較を行うことができた。加えて,瘤発生側で有意に高値となるような血行力学量を見出すことに成功した。さらには,この有意差が,血流解析の流速境界条件として患者本人の流速実測値を用いた場合にのみ認められるなど,重要な結果が得られてきていることから,研究はおおむね順調に進展していると考えている。

今後の研究の推進方策

解析症例数を増やし,これまでに提案されている血行力学量の中で未検討のものも含め,瘤発生側と非発生側の同部位間で再度比較を行う。得られた結果を論文としてまとめるとともに,国際・国内学会で研究成果を発表する。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2016 2015

すべて 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [学会発表] Hemodynamic localizations in anterior communicating artery aneurysms in comparison with middle cerebral artery aneurysms with computational fluid dynamics analysis2016

    • 著者名/発表者名
      S Fukuda, Y. Shimogonya, M. Fukuda, T. Tsukahara
    • 学会等名
      International Stroke Conference 2016
    • 発表場所
      Los Angeles (USA)
    • 年月日
      2016-02-17 – 2016-02-17
    • 国際学会
  • [学会発表] CFD解析は未破裂脳動脈瘤の診断・治療に貢献しうるか?多施設前向き臨床研究:CFD ABO Study中間解析結果2015

    • 著者名/発表者名
      福田 俊一, 下權谷 祐児
    • 学会等名
      日本脳神経外科学会第74回学術総会
    • 発表場所
      ロイトン札幌(北海道)
    • 年月日
      2015-10-15 – 2015-10-15
  • [学会発表] Computational fluid dynamics for simulating the blood flow in arteries: its applications to hemodynamic analyses of the cerebral aneurysm formation2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Shimogonya, S. Fukuda
    • 学会等名
      40th Annual Meeting of Japanese Society for Microcirculation Satellite Symposium
    • 発表場所
      Kyoto International Conference Center (Kyoto, Japan)
    • 年月日
      2015-09-24 – 2015-09-24
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Hemodynamic study on the initiation of cerebral aneurysms using left-right comparison method2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Shimogonya, S. Fukuda, T. Ishikawa, T. Yamaguchi
    • 学会等名
      8th Asian-Pacific Conference on Biomechanics
    • 発表場所
      Hokkaido University (Sapporo, Japan)
    • 年月日
      2015-09-17 – 2015-09-17
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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