Analysis of blood flow dynamics of great arteries with anatomical information using computational fluid dynamics

使用计算流体动力学分析具有解剖信息的大动脉血流动力学

• 批准号: 20K17154
• 负责人: 赤澤 祐介
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Ehime University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K17154/
• 关键词: CFD解析; Simlple CoA; 多発肺動脈狭窄; 肺動脈分岐部狭窄; SImlple CoA; Simple CoA; 圧較差; 数値流体力学; 先天性心疾患; コンピュータに基づく数値流体シミュレーション; 肺動脈狭窄; 圧損失

本研究では、複雑な解剖を有する先天性心疾患(Congenital Heart Disease、CHD)症例における、肺動脈狭窄(Pulmonary Stenosis、PS)に対する解剖学的情報から数値流体シミュレーション(Computational Fluid Dynamics、CFD)解析を行う。PSにおいて、多発狭窄、分岐部末梢性病変などの複雑病変は圧損失(=圧較差)の 過小評価が生じるとされており、治療方針の決定が困難であるが、CFD解析を行うことで真の解剖学的重症度を明らかにし、複雑な解剖学的構造を有するCHDの病 態解明、治療応用を行うことを目的としている。 まず初めに、単独狭窄病変においてCFD解析により得られた圧較差をカテーテル検査にて得られる実測の圧較差と比較し、その精度を検証することとした。血流解析は，信頼性の高い商用の流体解析ソフトウェアFluent(ANSYS社)を用いて行った。 実際の血流にあわせた流 速などの諸条件を用いて、本申請で購入するコンピューターで血管内の血流の様子を数値シミュレーションする。流速条件は計算が比較的容易な定常流として解析することとした。

在这项研究中，我们在具有复杂解剖的先天性心脏病（CHD）的情况下，从解剖学信息（CFD）分析肺部狭窄（PS）。在PS中，据说复杂的病变，例如多个狭窄和外周分叉性病变低估了压力损失（=压力梯度），因此难以确定治疗计划，但目的是通过进行CFD分析来阐明真正的解剖严重程度，并通过进行复杂的解剖学和应用治疗来阐明CHD的病理学。首先，我们比较了通过CFD分析在单个狭窄病变中获得的压力梯度与通过导管检查测量的压力梯度，并验证其精度。使用Fluent（ANSYS）（一种可靠的商业流体分析软件）进行血流分析。使用与实际血流相匹配的各种条件，例如使用此应用程序购买的计算机来模拟血管内的血流。流速条件分析为稳定流量，这相对容易计算。