脳循環動態予測のためのデータ同化全身循環血流解析システムの構築
【研究分野】流体工学
【研究キーワード】
脳血管疾患 / データ同化 / 全身循環血流解析 / マルチモダリティデータ / 1D-0D解析 / 可視化インターフェース / 末梢血管抵抗 / ステント留置術 / 流体工学 / 生物・生体工学 / 数理物理
【研究成果の概要】
脳梗塞を防ぐため、動脈硬化症による重度狭窄ではステント留置手術が行われる。しかし、手術後に脳出血を起こす場合があり、術後の脳循環動態の予測が重要である。血行動態の変化は全身に及ぶため、本研究は、医用計測データ同化による全身循環系血流1D-0D (One-Zero Dimensions)解析システムを開発した。次の3点、１）異なる医用計測データからの血管形状や血流情報の情報抽出手法の開発、２）データ同化による1D-0D全身循環血流解析の開発、３）データとシミュレーションを結ぶ可視化機能を持つインターフェースの構築、に重点を置いて研究を行った。
【研究の社会的意義】
脳梗塞の一因となる重度狭窄症では、ステント留置手術を行うが、術後に脳過灌流症候群による脳内出血を起こす場合がある。そこで、各患者にとって適切な手術を行うために、効率的・効果的なケース・スタディを行う必要がある。本研究は、手術による全身の血流変化を簡易な1D-0D (One-Zero Dimensions)モデルによって再現することに成功した。本成果により、迅速に主要な血流情報を得ることが可能となり、学術的に意義深い。また、シミュレーションだけでなく、モデリングや可視化手法も開発しシステム化することで、臨床応用への道も切り拓いており、本研究の社会的意義、貢献度は大きい。
【研究代表者】