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脳動脈瘤破裂に関する計算生体力学的研究

脑动脉瘤破裂的计算生物力学研究

基本信息

批准号：
03J50061
负责人：
馮益祥
金额：
$ 1.66万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、コンピュータシミュレーションを用いて、血行力学的因子と血管壁の相互作用により、脳動脈瘤を成長させる計算力学的モデルの構築を目的とする。今年度は、血管壁の変形をより正確に算出するために大変形モデルや経時的モデルなどを検討した。その結果、圧力をサブスッテプで血管壁の変形を応じて微小に増加させるモデルを作成し、それにより進化した脳動脈瘤成長モデルを作成した。また、新たな血行力学的因子を考察するために血管壁の厚さを変更させるモデルを検討した。壁せん断応力に閾値を設定し、その閾値を超える部分は壁の厚さを減少させるモデルを作成し、それにおいて脳動脈瘤の発症および成長について検討した。その結果、血管壁の厚さを減少させることにより、脳動脈瘤が大きくなることが分かった。さらに、血管壁の厚さを減少させるモデルとヤング率を低下させるモデルを結合し、血管壁の厚さとヤング率両方を考慮するモデルを作成した。それにおいて脳動脈瘤の発症および進展について検討した。以上の解析結果から、血行力学的因子を駆動源として、流体力学と固体力学を合わせた脳動脈瘤の早期成長モデルが作成された。しかし、形成した瘤の形状は全て紡錘状で、臨床に見えるくびれを有する嚢状脳動脈瘤と不一致する点もあった。そこで、今後の課題としては、新たな生物学的要因などを考慮し、動脈瘤の成長メカニズムを解明していく必要性が認められた。最後に、以上の結果および前二ヶ年度の研究結果を合わせ、「脳動脈瘤の発症および進展に関する計算力学シミュレーション」を題する博士論文を作成した。

The purpose of this study is to investigate the interaction between hemodynamic factors and vascular wall, and to investigate the computational dynamics of vascular growth. This year, the shape of the blood vessel wall is calculated correctly. As a result, the pressure of the blood vessel wall is increased slightly, and the blood vessel wall is increased slightly. The new hemodynamic factors are investigated in the study of vascular wall thickness and vascular wall thickness. The threshold value of wall breaking force is set, and the threshold value is exceeded. The thickness of wall is reduced. The threshold value is set, and the growth of aneurysm is detected. As a result, the thickness of the blood vessel wall decreases, and the aneurysm increases. In addition, the thickness of the blood vessel wall is reduced, and the rate of blood vessel wall thickness is reduced. The disease is diagnosed and treated in advance. The results of the above analysis include the factors of hemodynamics, hydrodynamics and solid mechanics, and the early growth of vascular tumors. The shape of the tumor is completely spindle-shaped, and the clinical appearance is inconsistent. The main causes of new biology should be considered, and the growth of aneurysms should be clarified. Finally, the above results are combined with the research results of the previous two years, and the doctoral thesis on the topic of "Computational Mechanics Related to the Development and Progress of Coronary Artery Disease" is written.

项目成果

期刊论文数量（11）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Computational analysis of the growth of aneurysm caused by multiple mechanical factors

多种力学因素引起的动脉瘤生长的计算分析

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
日本機械学会2004年度年次大会講演論文集 04-1(5)
影响因子：
0
作者：
Shigeo Wada;Yixiang Feng;Ken-ichi Tsubota;Takami Yamaguchi
通讯作者：
Takami Yamaguchi

The role of blood flow in the localization of vascular diseases : Speculation-based computer simulation

血流在血管疾病定位中的作用：基于推测的计算机模拟

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Proceedings of the 3rd European Medical & Biological Engineering Conference (in CD-ROM)
影响因子：
0
作者：
Wada S;Feng Y;Yamaguch T;Karino T
通讯作者：
Karino T

Aneurysm initiation and development as a result of elevated hemodynamic stresses

血流动力学压力升高导致动脉瘤发生和发展

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Proceedings of the 17^<th> Bioengineering Conference, 2004 Annual Meeting of BE D/JSME 04-48
影响因子：
0
作者：
Yixiang Feng;Shigeo Wada;Ken-ichi Tsubota;Takami Yamaguchi
通讯作者：
Takami Yamaguchi

A Model-based Numerical Analysis in the Early Development of Intracranial Aneurysms