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Effect of wall elasticity on hemodynamics inside patient-specific cerebral aneurysm

壁弹性对患者特异性脑动脉瘤内血流动力学的影响

基本信息

批准号：
22K03919
负责人：
山口隆平
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03919/
关键词：
Cerebral aneurysm Wall shear stress Elasticity Flow instability PIV

项目摘要

本研究では、動脈瘤の好発部位である中大脳動脈の分岐部に発生した患者固有の実寸動脈瘤を薄膜弾性壁で再現し、主に実験により弾性壁の効果を検討した。この脳動脈瘤を薄膜実寸弾性壁で再現している研究者は極めて少ない。動脈瘤の進展破裂の予測評評価の精度の向上のため、柔軟な薄膜弾性壁の脳動脈瘤の血流の拍動に伴う膨張収縮形状を再現し、血行力学的因子である壁せん断力WSS、壁せん断力の空間勾配WSSGを正確に予測する実験を実施した。まず、最大の問題である薄膜弾性壁実寸Phantomの作製法を確立しつつ、このモデルをセットする最適な Bathを準備できた。さらに、拍動流量の高い再現性を確立し、粒子画像速度計PIVによる計測を実行し、流体構造連成解析による瘤内血流停滞、動脈瘤の進展・破裂の予測を実行した。今年度は、中大脳動脈瘤の中間面となる一面を取り出し、拍動に伴う瘤形状、WSSおよび瘤入口から瘤の底部に衝突する淀み点回りで、WSSの瘤壁に沿う勾配 (WSSG)が極めて大きくなることから、淀み点回りに作用する張力が破裂の一因になる可能性を見出した。同時にこの一面であるが、弾性モデルの最大及び壁に沿う平均WSSは、何れも剛体モデルよりそれぞれ8％、3％減少することが示された。弾性壁動脈瘤では流れの不安定性の指標である運動エネルギカスケードKEC (Kinetic Energy Cascade)が剛体壁の場合より低周波数で減衰の勾配が大きいことが見いだされつつあり、伸縮する瘤壁の弾性を考慮する必要がある。膨張収縮する薄壁弾性壁動脈瘤内流れに関する論文が Impact Factor のあるJournal of Applied Physics などの雑誌に3編掲載され、2編を投稿中である。

In this study, the most common site of aneurysm is the bifurcation of the large aneurysm, which is unique to patients. The reappearance of the thin-film elastic wall of the aneurysm and the main effect of the elastic wall of the aneurysm are the same.この脳AneurysmをThin-inch elastic wall reproductionしているResearcher は极めて小ない. Aneurysm progression Pre-evaluation of rupture, accuracy, upward movement, soft thin film elastomeric wall, aneurysm, blood flow, flapping, reproduction of expansion and contraction shapes , the factors of hemodynamics are the wall breaking force WSS, the wall breaking force and the space matching WSSG are correct and the prediction is the correct prediction.まず、The biggest problem is that the manufacturing method of Phantom is established and the manufacturing method of the film elastic wall is である.さらに, the high reproducibility of the beat flow rate has been established, the particle imaging velocimeter PIV has been measured and performed, and the fluid structure continuous analysis has been performed to stagnate the blood flow in the aneurysm and predict the progression and rupture of the aneurysm. This year, the center surface of Nakadai aneurysm is taken out, the shape of the aneurysm is flapped, the entrance of the aneurysm of WSS is the bottom of the aneurysm, the point is returned, and the edge of the aneurysm wall of WSS is combined. (WSSG) が极めて大きくなることから、Yodo み Point back りに Effect する Tension が rupture の一cause になるPossibility を见出した. At the same time にこの一面であるが、 The maximum elasticity and the average WSS of the wall edge are 8% and the 3% reduction of the rigid body モデルよりれ and 3% reduction is the same. Indicator of elastomeric wall aneurysm and flow instability KEC (Kinetic Energy Cascade) is a rigid body wall that requires low frequency, attenuation, and matching, and it is necessary to consider the elasticity of the telescopic wall. Dilatation and contraction of thin-walled elastomeric wall aneurysm inflow of the paper Impact Factor のあるJournal of Applied Physics などの雑志に3 editors are published, and 2 editors are under submission.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Characteristic effect of wall elasticity on flow instability and wall shear stress of a full-scale, patient-specific aneurysm model in the middle cerebral artery: An experimental approach

壁弹性对全尺寸、患者特异性大脑中动脉动脉瘤模型的血流不稳定性和壁剪切应力的特征影响：一种实验方法

DOI：
10.1063/5.0085417
发表时间：
2022
期刊：
J. Appl. Phys.
影响因子：
0
作者：
Ryuhei Yamaguchi;Gaku Tanaka;Nadia Shaira Shafii;Kahar Osman;Y. Shimizu;Khalid M. Saqr;and Makoto Ohta
通讯作者：
and Makoto Ohta

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