脳動脈瘤に対するステント留置による血行力学的効果 多孔質媒体モデルを用いた数値流体力学 (CFD) による検討
ステント留置による脳動脈瘤内の血行力学的変化を, より短時間で数値流体力学を用いて解析するため, ステント領域を多孔質媒体でシミュレーションし, ステントセルの変化を多孔質媒体の密度変化に置換する手法を試みた. その結果, 動脈瘤の大きさにかかわらずステントセルが縮小するほど, 瘤内の血流低下とうっ滞が生じることが明らかになった. 一方, 血流の複雑性を示すパラメータはステントセルの縮小に伴い小型や中型動脈瘤ではいったん増加した後に減少したが, 大型動脈瘤ではさらにステントセルが縮小すると再増加した. Flow diverterの適応となる大型動脈瘤では, 小型や中型瘤と比べ, ステント留置後...
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| Published in | 脳神経外科ジャーナル Vol. 26; no. 6; pp. 444 - 451 |
|---|---|
| Main Authors | , , , , , , , , , , , |
| Format | Journal Article |
| Language | Japanese |
| Published |
日本脳神経外科コングレス
2017
|
| Subjects | |
| Online Access | Get full text |
| ISSN | 0917-950X 2187-3100 |
| DOI | 10.7887/jcns.26.444 |
Cover
| Abstract | ステント留置による脳動脈瘤内の血行力学的変化を, より短時間で数値流体力学を用いて解析するため, ステント領域を多孔質媒体でシミュレーションし, ステントセルの変化を多孔質媒体の密度変化に置換する手法を試みた. その結果, 動脈瘤の大きさにかかわらずステントセルが縮小するほど, 瘤内の血流低下とうっ滞が生じることが明らかになった. 一方, 血流の複雑性を示すパラメータはステントセルの縮小に伴い小型や中型動脈瘤ではいったん増加した後に減少したが, 大型動脈瘤ではさらにステントセルが縮小すると再増加した. Flow diverterの適応となる大型動脈瘤では, 小型や中型瘤と比べ, ステント留置後の血行力学的変化はより複雑であることが示唆された. |
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| AbstractList | ステント留置による脳動脈瘤内の血行力学的変化を, より短時間で数値流体力学を用いて解析するため, ステント領域を多孔質媒体でシミュレーションし, ステントセルの変化を多孔質媒体の密度変化に置換する手法を試みた. その結果, 動脈瘤の大きさにかかわらずステントセルが縮小するほど, 瘤内の血流低下とうっ滞が生じることが明らかになった. 一方, 血流の複雑性を示すパラメータはステントセルの縮小に伴い小型や中型動脈瘤ではいったん増加した後に減少したが, 大型動脈瘤ではさらにステントセルが縮小すると再増加した. Flow diverterの適応となる大型動脈瘤では, 小型や中型瘤と比べ, ステント留置後の血行力学的変化はより複雑であることが示唆された. |
| Author | 種村, 浩 鈴木, 秀謙 古川, 和博 当麻, 直樹 安田, 竜太 霜坂, 辰一 梅田, 靖之 三浦, 洋一 芝, 真人 佐野, 貴則 辻, 正範 石田, 藤麿 |
| Author_xml | – sequence: 1 fullname: 梅田, 靖之 organization: 三重大学大学院医学系研究科脳神経外科学 – sequence: 1 fullname: 石田, 藤麿 organization: 独立行政法人国立病院機構三重中央医療センター脳神経外科 – sequence: 1 fullname: 芝, 真人 organization: 独立行政法人国立病院機構三重中央医療センター脳神経外科 – sequence: 1 fullname: 当麻, 直樹 organization: 三重大学大学院医学系研究科脳神経外科学 – sequence: 1 fullname: 辻, 正範 organization: 三重大学大学院医学系研究科脳神経外科学 – sequence: 1 fullname: 古川, 和博 organization: 三重大学大学院医学系研究科脳神経外科学 – sequence: 1 fullname: 三浦, 洋一 organization: 社会医療法人峰和会鈴鹿回生病院脳神経外科 – sequence: 1 fullname: 安田, 竜太 organization: 三重大学大学院医学系研究科脳神経外科学 – sequence: 1 fullname: 霜坂, 辰一 organization: 独立行政法人国立病院機構三重中央医療センター脳神経外科 – sequence: 1 fullname: 佐野, 貴則 organization: 日本赤十字社伊勢赤十字病院脳神経外科 – sequence: 1 fullname: 種村, 浩 organization: 独立行政法人国立病院機構三重中央医療センター脳神経外科 – sequence: 1 fullname: 鈴木, 秀謙 organization: 三重大学大学院医学系研究科脳神経外科学 |
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| Copyright | 2017 日本脳神経外科コングレス |
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| EISSN | 2187-3100 |
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| ISSN | 0917-950X |
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| Issue | 6 |
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| PublicationCentury | 2000 |
| PublicationDate | 2017 |
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| PublicationTitle | 脳神経外科ジャーナル |
| PublicationTitleAlternate | 脳外誌 |
| PublicationYear | 2017 |
| Publisher | 日本脳神経外科コングレス |
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| References | 15) Tanemura H, Ishida F, Miura Y, Umeda Y, Fukazawa K, Suzuki H, Sakaida H, Matsushima S, Shimosaka S, Taki W : Changes in hemodynamics after placing intracranial stents. Neurol Med Chir (Tokyo) 53 : 171-178, 2013. 13) Otani T, Nakamura M, Fujinaka T, Hirata M, Kuroda J, Shibano K, Wada S : Computational fluid dynamics of blood flow in coil-embolized aneurysms : effect of packing density on flow stagnation in an idealized geometry. Med Biol Eng Comput 51 : 901-910, 2013. 11) 石田藤麿, 辻 正範, 三浦洋一, 佐野貴則, 芝 真人, 種村 浩, 梅田靖之, 霜坂辰一, 鈴木秀謙 : 数値流体力学 (Computational fluid dynamics) 解析を用いた脳動脈瘤の新しい理解—3次元血流領域の新しいパラメータによる複雑な血流の定量化の試み—. 三重医報 636 : 28-30, 2013. 5) Cebral JR, Mut F, Raschi M, Hodis S, Ding YH, Erickson BJ, Kadirvel R, Kallmes DF : Analysis of hemodynamics and aneurysm occlusion after flow-diverting treatment in rabbit models. AJNR Am J Neuroradiol 35 : 1567-1573, 2014. 10) Huang Q, Xu J, Cheng J, Wang S, Wang K, Liu JM : Hemodynamic changes by flow diverters in rabbit aneurysm models : a computational fluid dynamic study based on micro-computed tomography reconstruction. Stroke 44 : 1936-1941, 2013. 18) Wong GK, Kwan MC, Ng RY, Yu SC, Poon WS : Flow diverters for treatment of intracranial aneusysms : current status and ongoing clinical trials. J Clin Neurosci 18 : 737-740, 2011. 4) Cebral JR, Mut F, Raschi M, Scrivano E, Ceratto R, Lylyk P, Putman CM : Aneurysm ruptured following treatment with flow-diverting stents : computational hemodynamics analysis of treatment. AJNR Am J Neuroradiol 32 : 27-33, 2011. 3) Bouillot P, Brina O, Ouared R, Lovblad KO, Farhat M, Pereira VM : Hemodynamic transition driven by stent porosity in sidewall aneurysms. J Biomech 48 : 1300-1309, 2015. 6) Ergun S : Fluid flow through packed columns. Chem Eng Prog 48 : 85-94, 1952. 12) Mut F, Cebral JR : Effects of flow-diverting device oversizing on hemodynamics alteration in cerebral aneurysms. AJNR Am J Neuroradiol 33 : 2010-2016, 2012. 8) Ford MD, Alperin N, Lee SH, Holdsworth DW, Steinman DA : Characterization of volumetric flow rate waveforms in the normal internal carotid and vertebral arteries. Physiol Meas 26 : 477-488, 2005. 17) 梅田靖幸, 石田藤麿, 辻 正範, 古川和博, 佐野貴則, 当麻直樹, 阪井田博司, 霜坂辰一, 鈴木秀謙 : 多孔質媒体モデルを用いたCFD解析による脳動脈コイル塞栓術後閉塞状態の予測. JNET 2 : 69-77, 2015. 7) Fiorella D, Sadasivan C, Woo HH, Lieber B : Regarding “Aneurysm rupture following treatment with flow-diverting stents : computational hemodynamics analysis of treatment”. AJNR Am J Neuroradiol 32 : E95-97, 2011. 16) Taylor CA, Hughes TJ, Zarins CK : Finite element modeling of three-dimensional pulsatile flow in the abdominal aorta : relevance to atherosclerosis. Ann Biomed Eng 26 : 975-987, 1998. 1) Akgiray O, Saatçi AM : A new look at filter backwash hydraulics. Water Sci Technol 1 : 65-72, 2001. 2) Becske T, Kallmes DF, Saatci I, McDougall CG, Szikora I, Lanzino G, Moran CJ, Woo HH, Lopes DK, Berez AL, Cher DJ, Siddiqui AH, Levy EL, Albuquerque FC, Fiorella DJ, Berentei Z, Marosfoi M, Cekirge SH, Nelson PK : Pipeline for uncoilable or failed aneurysms : results from a multicenter clinical trial. Radiology 267 : 858-868, 2013. 14) Roszelle BN, Gonzalez LF, Babiker MH, Ryan J, Albuquerque FC, Frakes DH : Flow diveter effect on cerebral aneurysm hemodynamics : an in vitro comparison of telescoping stents and the Pipeline. Neuroradiology 55 : 751-758, 2013. 9) Himburg HA, Grzybowski DM, Hazel AL, LaMack JA, Li XM, Friedman MH : Spatial comparison between wall shear stresss measures and porcine arterial endothelial permeability. Am J Physiol Heart Circ Physiol 286 : 1916-1922, 2004. |
| References_xml | – reference: 7) Fiorella D, Sadasivan C, Woo HH, Lieber B : Regarding “Aneurysm rupture following treatment with flow-diverting stents : computational hemodynamics analysis of treatment”. AJNR Am J Neuroradiol 32 : E95-97, 2011. – reference: 14) Roszelle BN, Gonzalez LF, Babiker MH, Ryan J, Albuquerque FC, Frakes DH : Flow diveter effect on cerebral aneurysm hemodynamics : an in vitro comparison of telescoping stents and the Pipeline. Neuroradiology 55 : 751-758, 2013. – reference: 2) Becske T, Kallmes DF, Saatci I, McDougall CG, Szikora I, Lanzino G, Moran CJ, Woo HH, Lopes DK, Berez AL, Cher DJ, Siddiqui AH, Levy EL, Albuquerque FC, Fiorella DJ, Berentei Z, Marosfoi M, Cekirge SH, Nelson PK : Pipeline for uncoilable or failed aneurysms : results from a multicenter clinical trial. Radiology 267 : 858-868, 2013. – reference: 5) Cebral JR, Mut F, Raschi M, Hodis S, Ding YH, Erickson BJ, Kadirvel R, Kallmes DF : Analysis of hemodynamics and aneurysm occlusion after flow-diverting treatment in rabbit models. AJNR Am J Neuroradiol 35 : 1567-1573, 2014. – reference: 8) Ford MD, Alperin N, Lee SH, Holdsworth DW, Steinman DA : Characterization of volumetric flow rate waveforms in the normal internal carotid and vertebral arteries. Physiol Meas 26 : 477-488, 2005. – reference: 4) Cebral JR, Mut F, Raschi M, Scrivano E, Ceratto R, Lylyk P, Putman CM : Aneurysm ruptured following treatment with flow-diverting stents : computational hemodynamics analysis of treatment. AJNR Am J Neuroradiol 32 : 27-33, 2011. – reference: 10) Huang Q, Xu J, Cheng J, Wang S, Wang K, Liu JM : Hemodynamic changes by flow diverters in rabbit aneurysm models : a computational fluid dynamic study based on micro-computed tomography reconstruction. Stroke 44 : 1936-1941, 2013. – reference: 3) Bouillot P, Brina O, Ouared R, Lovblad KO, Farhat M, Pereira VM : Hemodynamic transition driven by stent porosity in sidewall aneurysms. J Biomech 48 : 1300-1309, 2015. – reference: 15) Tanemura H, Ishida F, Miura Y, Umeda Y, Fukazawa K, Suzuki H, Sakaida H, Matsushima S, Shimosaka S, Taki W : Changes in hemodynamics after placing intracranial stents. Neurol Med Chir (Tokyo) 53 : 171-178, 2013. – reference: 6) Ergun S : Fluid flow through packed columns. Chem Eng Prog 48 : 85-94, 1952. – reference: 11) 石田藤麿, 辻 正範, 三浦洋一, 佐野貴則, 芝 真人, 種村 浩, 梅田靖之, 霜坂辰一, 鈴木秀謙 : 数値流体力学 (Computational fluid dynamics) 解析を用いた脳動脈瘤の新しい理解—3次元血流領域の新しいパラメータによる複雑な血流の定量化の試み—. 三重医報 636 : 28-30, 2013. – reference: 12) Mut F, Cebral JR : Effects of flow-diverting device oversizing on hemodynamics alteration in cerebral aneurysms. AJNR Am J Neuroradiol 33 : 2010-2016, 2012. – reference: 18) Wong GK, Kwan MC, Ng RY, Yu SC, Poon WS : Flow diverters for treatment of intracranial aneusysms : current status and ongoing clinical trials. J Clin Neurosci 18 : 737-740, 2011. – reference: 16) Taylor CA, Hughes TJ, Zarins CK : Finite element modeling of three-dimensional pulsatile flow in the abdominal aorta : relevance to atherosclerosis. Ann Biomed Eng 26 : 975-987, 1998. – reference: 1) Akgiray O, Saatçi AM : A new look at filter backwash hydraulics. Water Sci Technol 1 : 65-72, 2001. – reference: 9) Himburg HA, Grzybowski DM, Hazel AL, LaMack JA, Li XM, Friedman MH : Spatial comparison between wall shear stresss measures and porcine arterial endothelial permeability. Am J Physiol Heart Circ Physiol 286 : 1916-1922, 2004. – reference: 17) 梅田靖幸, 石田藤麿, 辻 正範, 古川和博, 佐野貴則, 当麻直樹, 阪井田博司, 霜坂辰一, 鈴木秀謙 : 多孔質媒体モデルを用いたCFD解析による脳動脈コイル塞栓術後閉塞状態の予測. JNET 2 : 69-77, 2015. – reference: 13) Otani T, Nakamura M, Fujinaka T, Hirata M, Kuroda J, Shibano K, Wada S : Computational fluid dynamics of blood flow in coil-embolized aneurysms : effect of packing density on flow stagnation in an idealized geometry. Med Biol Eng Comput 51 : 901-910, 2013. |
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| SourceID | jstage |
| SourceType | Publisher |
| StartPage | 444 |
| SubjectTerms | cerebral aneurysm computational fluid dynamics porous media |
| Subtitle | 多孔質媒体モデルを用いた数値流体力学 (CFD) による検討 |
| Title | 脳動脈瘤に対するステント留置による血行力学的効果 |
| URI | https://www.jstage.jst.go.jp/article/jcns/26/6/26_444/_article/-char/ja |
| Volume | 26 |
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| ispartofPNX | 脳神経外科ジャーナル, 2017, Vol.26(6), pp.444-451 |
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