2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a hemodynamics application for cerebral aneurysms using 4D-DSA images and CFD
| Project/Area Number |
17H07133
|
|---|
| Research Institution | Tokyo University of Science |
|---|
Principal Investigator |
鈴木 貴士 東京理科大学, 工学部機械工学科, 研究員 (30806279)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-08-25 – 2018-03-31
|
| Keywords | 数値流体力学 / 脳動脈瘤 / 血管造影 / 4D DSA |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
まず，医療用ワークステーション内に特殊なフォーマットで圧縮保存された4D DSA (4-Dimensional Digital Subtraction Angiography)画像を解凍し，撮影タイミング毎の3D画像として出力する手法を確立した．この意義は，撮影タイミングごとに画像を処理できるようにすることであり，造影剤密度の変化を解析するために必要な工程である．また，撮影された血管内のある領域における造影剤密度を抽出しグラフ化するまでの作業を，ほとんど自動化することに成功した．この作業の自動化は，将来的に多くの症例に対して本研究を応用する，あるいは本研究の成果を医療用ソフトウェアとして発展させる際に重要となる．ただし，現状では，造影剤密度の抽出に必要な血管の3Dモデルにおける血管中心線の作成を手動で行う必要があるが，将来的にシーメンス社のワークステーションとの連携（後述）を行う際，この機能は既にワークステーションに備わっている，あるいは既に開発済みの機能で代替することが可能である．
熱流体解析ソフトウェアSTAR-CCM+を使用し，“mass fraction”という関数を設定することで，血管造影を模擬した血流シミュレーションが可能である．次のステップではこれを応用し，ある血管の区間において，本ソフトウェアによる造影剤の密度変化と，4D画像から抽出した造影剤密度の変化が一致するようにシミュレーションの計算条件（流入あるいは流出条件）を合わせることで，患者固有の計算条件を得ることを試みる．STAR-CCM+により患者個人の計算条件の特定が可能となることが確認できれば，本ソフトウェアと同じシーメンス社のワークステーションと連携させることで臨床用の血流シミュレーションソフトウェアの作成を行う予定である．
|
| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
|
