脳動脈瘤治療用ステントの形状最適化法の開発

脑动脉瘤治疗支架形状优化方法的开发

• 批准号: 11J08607
• 负责人: 安西 眸
• 金额: $ 1.22万
• 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: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J08607/
• 关键词: フローダイバータ; 脳動脈瘤; 最適化; CFD; ステント

当該年度はこれまでに開発を行ってきたステント形状最適化プログラムを実形状動脈瘤に対して適用し, 瘤内平均流速を目的関数とした際の最適ステント形状の算出を行った. 実形状動脈瘤では, 親血管の曲がり・捻じれによって発生する局所的な動脈瘤への流入(Bundle of Inflow, BOI)が観察されており, 最適ステント形状は, このBOI部にストラットが集中する形状となった.ステントの多孔率(ストラットの本数)を変化させ最適化を行い, 先行研究として行ってきた3次元可視化による最適ストラット位置の推定と比較を行ったところ, どちらのストラットもBOI内部に分布し, さらにはそのストラットによる瘤内の血流低減率も良い一致を示した.最適化プログラムでは, 形状探索のために200形状を用いて数値解析を行っているが, 3次元可視化を用いた方法では2通りの数値解析のみで効果的なストラット位置を探索でき, したがって, これら2つの手法を組み合わせることで, 最適ステントを求めるために要する時間を劇的に短縮することが可能であると示唆される.近年では動脈瘤治療や破裂予測のため, 動脈瘤形状を分類し, データベース化する研究が行われている. そこで, 瘤形状の分類に従い, ステント形状も分類し対応付けることで, 新しい医療デバイス設計に関する知見が得られる可能性が示唆された.当該年度は, 本研究に関する研究で2本の雑誌投稿論文が採択されており, また翌年度にはステントの多孔率と最適化前後の血流低減率に関する論文を投稿予定である.

When the annual は こ れ ま で に open 発 を line っ て き た ス テ ン ト shape optimization プ ロ グ ラ ム を be shape aneurysm に し seaborne て applicable し, tumor を average flow velocity in number of masato と し た interstate の optimum ス テ ン ト shape の calculate を line っ た. Be shape aneurysm で は, pro vascular の が り, twisting じ れ に よ っ て 発 raw す る bureau な aneurysms へ の inflows (Bundle of Inflow, BOI) が 観 examine さ れ て お り, optimum ス テ ン は ト shape, こ の BOI department に ス ト ラ ッ ト が concentrated す る shape と な っ た. ス テ ン ト の porous rate (ス ト ラ ッ ト の book) を variations change さ せ optimization を い, leading research と し て line っ て き た three dimensional visualization に よ る optimum ス ト ラ ッ ト position の presumption と line more を っ た と こ ろ, ど ち ら の ス ト ラ ッ ト も に distribution inside the BOI し, さ ら に は そ の ス ト ラ ッ ト に よ る tumor の blood flow within the low reduction rate consistent good も い を shown し た. Optimization プ ロ グ ラ ム で は, shape to explore の た め に 200 shape を using い て line the numerical analytical を っ て い る が, three dimensional visualization を use い た method で は 2 tong り の the numerical analytical の み で unseen fruited な ス ト ラ ッ ト position を explore で き, し た が っ て, こ れ ら 2 つ の gimmick を group み close わ せ る こ と で, Optimum ス テ ン ト を o め る た め に to す る shortening time を play に す る こ と が may で あ る と in stopping さ れ る. Recent で は ruptured aneurysm treatment や be の た め, aneurysm shape し を classification, デ ー タ ベ ー ス change す る が line わ れ て い る. そ こ で, tumor shape classification に の 従 い, ス テ ン ト shape classification し も 応 seaborne pay け る こ と で, new し い medical デ バ イ ス design に masato す る knowledge が have ら れ が る possibility in stopping さ れ た. When the annual は, this study に masato す る で 2 this の 雑 volunteers contribute papers が mining 択 さ れ て お り, ま た next year に は ス テ ン ト の porous rate と の low reduction rate of blood flow before and after optimization に masato す る paper contribute を designated で あ る.

项目成果

血流低減のためのステント形状探索に関する研究

减少血流量的支架形状搜索研究

• 发表时间: 2013
• 作者: Hitomi Anzai;Makoto Ohta;安西眸
• 通讯作者: 安西眸

Development of the design of flow diverters using automated optimization based on lattice Boltzmann method

使用基于格子玻尔兹曼方法的自动优化开发分流器的设计

• 发表时间: 2011
• 作者: H.Anzai;J.L.Falcone;B.Chopard;M.Ohta
• 通讯作者: M.Ohta

Optimized Stent

优化支架

• 发表时间: 2013
• 作者: Makoto Ohta;Hitomi Anzai;Toshio Nakayama;Xiaobo Han and Noriko Tomita
• 通讯作者: Xiaobo Han and Noriko Tomita

Optimization of flow diverters for cerebral aneurysms

• DOI: 10.1016/j.jocs.2011.12.006
• 发表时间: 2012-01-01
• 期刊: JOURNAL OF COMPUTATIONAL SCIENCE
• 影响因子: 3.3
• 作者: Anzai, Hitomi;Ohta, Makoto;Chopard, Bastien
• 通讯作者: Chopard, Bastien

Optimum Design of Flow Diverter Stent Associated with Arterial Geometries

与动脉几何形状相关的分流器支架的优化设计

• 发表时间: 2012
• 作者: Hitomi Anzai;Lean-Luc Falcone;Bastien Chopard;Makoto Ohta
• 通讯作者: Makoto Ohta