Evaluation of risk factor of acute type A aortic dissection using computational fluid dynamics

利用计算流体动力学评估急性A型主动脉夹层的危险因素

• 批准号: 22K20511
• 负责人: 法里 優
• 金额: $ 1.66万
• 依托单位: Kyoto Prefectural University of Medicine
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-08-31 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K20511/
• 关键词: 大動脈解離; 血流解析; 数値流体力学解析; 大動脈モデル; 冠動脈; 心臓・大血管疾患

急性大動脈解離Stanford A型(AAAD)の発症には，血管径の大きさが関与しているとされており、血管径により手術適応が判断されている。しかし、血管径が拡大していなくても発症した症例は数多く存在し、血管径を手術適応基準とすることに関しては未だ議論の余地がある。以前、AAADの発症メカニズムには大動脈内での乱流発生が影響していることを報告した。本研究では、様々な形態の胸部大動脈血管モデルを作成し数値流体力学(Computational Fluid Dynamics: CFD)解析を行い、胸部大動脈の形態変化と乱流の発生についての関係性を統計学的に検証を試みた。大動脈モデルはCT画像から作成する。上行大動脈から分岐する冠動脈は非常に細い血管であるため、CT画像では解像度が悪く、正確なモデル作成が難しい。そのため、大動脈モデルを作成する際に、研究者が冠動脈の走行を主観的に作成する必要がある。また、冠動脈バイパス術後に大動脈解離を発症した患者も存在し、そのような患者のモデルを作成する場合は、冠動脈とバイパス血管の走行もモデルの一部として作成する必要がある。冠動脈やバイパス血管は非常に細い血管であり慎重に走行を決めなければ、非生理的なモデルができてしまい研究データの信憑性が失われてしまう。そのため、購入したシミュレータと冠動脈血管モデルを用いて、より生理的な血管走行となるよう冠動脈バイパス術を再現し、血管モデルを作成する。これらを大動脈モデルの一部として使用し研究を継続していく予定である。

人们认为，血管的粗细与斯坦福A型急性主动脉夹层（AAAD）的发病有关，根据血管粗细来决定是否适合手术。然而，很多情况下即使血管直径没有扩大也会发病，因此以血管直径作为手术资格的标准仍有讨论的空间。此前，我们报道了 AAAD 的发病机制受到主动脉内湍流产生的影响。在这项研究中，我们创建了各种类型的胸主动脉血管模型，进行了计算流体动力学（CFD）分析，并统计验证了我尝试的胸主动脉形态变化与湍流发生之间的关系。主动脉模型是根据 CT 图像创建的。从升主动脉分支出来的冠状动脉是非常细的血管，因此CT图像的分辨率很差，很难创建准确的模型。因此，在创建主动脉模型时，研究人员需要主观地创建冠状动脉的走向。此外，存在冠状动脉搭桥手术后发生主动脉夹层的患者，在为这样的患者创建模型时，需要创建冠状动脉的路线和搭桥血管作为模型的一部分。冠状动脉和旁路血管是非常细的血管，除非仔细确定它们的路线，否则就会创建非生理模型，从而失去研究数据的可信度。因此，利用购买的模拟器和冠状动脉血管模型，我们将重现冠状动脉搭桥手术并创建血管模型，使血管更加生理性地运行。我们计划使用这些作为我们主动脉模型的一部分来继续我们的研究。