トップページ熱流体事例分野別事例医学・医療・生体例頸動脈血管の3次元化画像と脈拍を伴った血流シミュレーションに関する研究

頸動脈血管の3次元化画像と脈拍を伴った
血流シミュレーションに関する研究

背景
近年、脳卒中、心臓病、高脂血症、高血圧などの生活習慣病などが増加し、死因全体の60%を占めるようになった。それらの、生活習慣病の原因の1つ、動脈硬化を観察するのに簡易な部分として頸動脈があげられる。この頸動脈の検査方法に超音波エコーが用いられているが、血管の流れ方や計測方法などが影響し、動脈硬化の原因でもあるプラーク発見が困難である。そのため、各個人の頸動脈形状や拍動状態、プラークが存在する場合の血液の流れ(逆流現象)を解明することが必要となる。これを血液流動シミュレーションで行うことにより、血液流動の特性を把握する。


目的
(1)従来の研究として、非定常流れにおける拍動を伴わない、分岐頸動脈モデルの流動特性を検証する
(2)超音波エコー機器を用いて頸動脈の血管形状を測定し、拍動を伴った血流シミュレーションを行うため、血管3次元画像を作成する
(3)取得した3次元画像を元に、血管の拍動を伴った血流シミュレーションを行い、血管内での血流挙動を解析する。

 

Figure 1. モデル図

Figure 2.計算結果

Figure 3.モデル図

Figure 4.計算結果

 

まとめ
(1)非定常流れにおける分岐頸動脈モデルの流動特性の結果から、逆流現象は分岐のない総頸動脈モデルの時と違い、分岐部分に伸びることがわかり、流入波形にもよるが、ESCT分類では、20%を超えたあたりから逆流現象が発生することがわかった。
(2)今回は血流シミュレーションの解析をより詳細に求めるために血管の拍動を伴った解析を行った。

頸動脈血管の3次元化画像と脈拍を伴った
血流シミュレーションに関する研究

岐阜大学工学部 人間情報システム工学科 野方文雄 村川敬祥
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