Patient specific assessment of hemodynamics by computational fluid dynamics in patients with acute non-A non-B aortic dissection

通过计算流体动力学对急性非 A 非 B 主动脉夹层患者的血流动力学进行患者特异性评估

• 批准号: 21K08828
• 负责人: 木村 直行
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Jichi Medical University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K08828/
• 关键词: nonA-nonB型大動脈解離; 数値流体力学研究; 血管内皮細胞-血管平滑筋細胞共培養

本研究では、急性nonA-nonB型大動脈解離の特徴的な血流動態を数値流体力学研究：computational fluid dynamics（CFD）を用いて解析するとともに、血管内皮細胞-血管平滑筋細胞共培養shear stress負荷モデルを使用したin vitro実験を行い、血行力学ストレスが大動脈組織の構造変化に及ぼす影響を解明することを目的としている。今回、Freiburg 大学の研究グループと共同で、急性nonA-nonB型解離12例と急性B型解離7例のCFD解析を行い、急性B型解離と比較した急性nonA-nonB型解離の血行力学的特徴を評価した。血行力学的には、収縮早期・中期・後期の全時相で、急性B型解離群と比較し急性nonA-nonB型解離群で偽腔圧／真腔圧＞1.0の頻度が増加傾向を認めた。本結果は、2022年論文発表した（Interact Cardiovasc Thorac Surg.2022;35(3):ivac138）。in vitro実験は、血管内皮細胞-血管平滑筋細胞共培養shear stress負荷モデルを収縮型に表現型制御した培養平滑筋細胞を用いて構築し，高壁せん断応力に曝されたモデル内の平滑筋細胞の表現型を評価した。結果は、収縮型平滑筋細胞の中でも高い収縮能をもつことを示すαSMAファイバーを有する細胞の割合は，静置培養および2 Paの壁せん断応力負荷では10 %程度であったのに対し，20 Paの負荷では5 %程度に減少した．また，Calponin1についても静置培養および2 Paと比較して20 Paの負荷で蛍光輝度の減少を確認した。この結果は、高壁せん断応力によって血管平滑筋細胞の表現型転換が引き起こされる可能性が示唆するものであり、2022年度日本機械学会年次大会（2022年9月11日 - 14日富山）で報告した。

This study is a numerical fluid dynamics study of the characteristics of acute nonA-nonB aortic dissociation: computational fluid dynamics (CFD) analysis, vascular endothelial cell-vascular smooth tendon cell co-culture shear The use of stress load in vitro and the hemodynamics of aortic tissue structural changes and effects are explained in the purpose of the study. This time, Freiburg The university's research conducted a joint study on 12 cases of acute nonA-nonB-type dissociation and 7 cases of acute B-type dissociation, CFD analysis of 7 cases, and a comparison of acute nonA-nonB type dissociation and hemodynamic characteristics of acute nonA-nonB type dissociation. Hemodynamic parameters, full-time phase of early, middle and late systole, acute type B dissociation group and comparative acute nonA-nonB type dissociation group, pseudo lumen pressure/true lumen pressure > 1.0, frequency of increase, recognition of tendency. This result is published in the 2022 paper (Interact Cardiovasc Thorac Surg. 2022;35(3):ivac138). in vitro実験は, vascular endothelial cells-vascular smooth tendon cells co-culture shear The stress load is used to control the contraction type of smooth tendon cells, and the smooth tendon cells in the high wall are exposed to the stress load. The results showed that contractile smooth tendon cells had medium and high contractile energy, and αSMA cells were cut and combined, and the cells were cultured statically 2 The breaking force load of Pa wall is reduced to 10% level, and the load of 20 Pa wall is reduced to 5% level.また, Calponin1 is static culture, 2 Pa, and comparison is 20 Pa, the brightness is reduced, and the brightness is confirmed.このRESULTSは、High wallせんbreaking powerによってThe phenotype of vascular smooth tendon cells can be changed. Functional and functional design, 2022 Japan Mechanical Society Annual Conference (September 11, 2022 - Report from Toyama on the 14th.

项目成果

Heart Center Freiburg University/, Department of Cardiovascular Surgery(ドイツ)

弗莱堡大学心脏中心/心血管外科系（德国）

University Heart Centre Freiburg(ドイツ)

弗莱堡大学心脏中心（德国）