Analysis Parameters

概要

このページでは、心血管の血流ダイナミクスを分析するために使用される主要な可視化パラメータを紹介します。各パラメータは、心臓と血管内の血流挙動および血行動態力の異なる側面を明らかにします。これらの指標を総合的に活用することで、血流効率、壁面相互作用、回転パターン、構造的運動を理解するための包括的な枠組みが提供されます。以下のセクションでは、各パラメータを視覚的に示し、それらが心血管機能の評価にどのように寄与するかを説明します。

Energy Loss

エネルギー損失とは、粘性流体である血液が円滑に流れない際に生じるエネルギーの散逸を指す。 この散逸は血流内の乱流によって引き起こされ、科学的には「渦度とヘリシティ」(渦巻き状、乱流、またはらせん状のパターンを意味する)と表現される。血液の動きが非効率的または乱流状態にある場合、血液を前進させるべき有用なエネルギーは本質的に浪費される。
高度な画像診断技術(4次元フロー心臓磁気共鳴画像法(4DフローCMR)など)により、このエネルギー損失を定量化できる。例えば、外科的矯正手術の成功により、推定エネルギー損失は1心周期あたり4.3mJから2.9mJに減少した。これは血流がより効率的になり、破壊性が低下したことを示している。

図形分析

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図Aは手術前の複雑な螺旋状および渦流パターンを示しており、狭窄したグラフト部位による乱流で非効率的な血液流動を示唆している。この乱流は著しいエネルギー損失を引き起こし、血液細胞を損傷し心機能を低下させる可能性がある。
図Bは外科的矯正後の血流を示しており、流れがより層流化され流線形化している。この滑らかな流れパターンはエネルギー損失を低減し、心臓が効果的に血液を送り出すために費やす労力を軽減することを意味する。
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添付のグラフは心周期におけるエネルギー損失を定量的に示している。手術前(丸線)では、収縮後期から拡張初期にかけてエネルギー損失が急激にピークに達し、異常な血流に対する心臓の負荷が反映されている。手術後(角線)ではエネルギー損失が大幅に低下し、血流効率の改善と心臓への負担軽減を示している。

ここで議論された概念は、本記事で深く掘り下げています。

記事はこちら

WSS (Wall Shear Stress)

壁面せん断応力(WSS)は、流れる血液が血管の内皮細胞で構成される内壁に及ぼす摩擦の大きさを測定する。高速ジェットや渦巻き状の渦、螺旋状のパターンなど、血流が乱流化または不規則化すると、血管壁にかかる応力は増加する。

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赤色領域: 高せん断応力 — 血液が血管壁に及ぼす摩擦力が大きい。
青色領域: 低せん断応力 — 血液が及ぼす摩擦力が小さい。

視覚的表現

下図は、上行大動脈(AAo)、弓部、下行大動脈(DAo)における壁面剪断応力(WSS)分布のモザイク図を示す。この図は、異なる大動脈弯曲部におけるWSSの局所的変動をまとめ、前壁、後壁、大弯曲部壁、小弯曲部壁間の比較を可能にする。
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近位上行大動脈では、 前壁がより高い壁面剪断応力(WSS)を受ける(WSSを示す青色で強調された前壁)。 弓部および遠位下行大動脈ではWSS強度が変化し、大弯曲部などの一部領域では より高いWSSが観察される。これは血流力が血管の形状や位置によって変化し、 心血管疾患の発症部位に影響を与えることを示している。
4次元フローMRI(4D flow MRI)が 壁面せん断応力(WSS)の分布を どのように解析するかについてさらに調査するには、 PDFをご参照ください。

Streamline

ストリームライン「血流の方向を示す線であり、色のコントラストによって血流の加速または減速を可視化する。渦流や流体の衝突構造も可視化可能。狭窄部位や弁付近の血流特性を可視化するのに有用」

   
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パネル (c): 補正前のエイリアシングが生じた高速血流を示す流線 色鮮やかな3Dの線は流線を表しており、実際の血流の方向と速度を追跡しています。鮮やかな赤色のピークは非常に高速な領域を示し、大動脈弁狭窄症などの疾患で通常発生します。その下の領域は歪んだり不連続に見えますが、これはエイリアシングです。これは真の速度がMRIの速度エンコーディング(VENC)限界を超える場合に発生します。
パネル(d):エイリアシング補正後の流線図は、外科的修正後の血流を示している。 流線は連続性を保ち、生理学的に正確な状態となった。補正後のベクトル場は真の血流方向と一致する。赤色の高速ジェットが明瞭に定義され、断片化は解消された。補正により流れはより層流化・流線形化する。この滑らかな流れパターンはエネルギー損失を低減し、心臓が効果的に血液を送り出すための負担を軽減する。

可視化

ストリームラインは、高度な画像化技術(2Dシネ位相差MRI)と後処理ソフトウェア(iTFlow)を用いて作成され、心臓内を流れる血液の動きを可視化します。これにより弁の機能評価が可能となります。大動脈弁狭窄症のように大動脈弁が狭窄している状態では、ストリームラインは収縮期ピーク時に狭窄部を通過しバルサルバ洞へ流入する、高速で集中した血流の噴流を示します。
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パネル(c):大動脈の全長流線形可視化
長く連続した線は流線を表し、収縮期における血液の流れの経路を追跡している。
カラースケールは速度を示します:
赤/黄 = 高速流
緑/青 = 中程度または遅い流れ。
パネル(d):ジェットの焦点化された流線図(二つの視点) トップ画像:高速ジェットの側面図 赤/黄色の流線は細く高いジェット流を形成しており、これは次のことを示している: 高加速 狭窄領域を通る集中流柱 赤→黄→緑への変化は、血液が下流へ分散するにつれて速度が低下する様子を示している。
下段画像:流れの断面図(上から見下ろした図) Cの説明と一致する着色。
iTFlow(Cardio Flow Design Inc.)が4次元血流MRI(4D-flow MRI)のパスラインを用いて心臓血流を追跡し、血行動態の非効率性を定量化する方法を検証するには、こちらの論文全文を参照してください。

Pathlines

平たく言えば、パスラインとは、特定の時間内に流体(この場合は血液)の単一粒子が辿った完全かつ真の経路をトレースする仮想の線である。 心臓内を移動する単一の赤血球を追跡すると想像した場合、パスラインはその動きを始点から終点まで追跡する空間内に描かれる正確な線となります。パスラインは、しばしば数学的手法を用いて四次元流動磁気共鳴画像法(4D-flow MRI)データを処理する高度なソフトウェアによって生成されます。

これらの流路線画像は、心周期を通じて血液が左心室を滑らかに流れる様子を示している。拡張期初期には、血液が流入し渦を形成し始めるにつれ、流路線は内側へ湾曲する。拡張期後期までにこの渦は強まり、流入する血流を組織化する。収縮期初期には、心室が収縮するにつれ流路線は上方へ方向転換し、収縮期後期には大動脈弁へ向けた集束したジェットを形成する。

パスラインの用途

心筋におけるパスラインの主な用途は、血液が左心室(LV)に流入し僧帽弁を通過してから排出されるまでの、完全な心周期における血液の動きを追跡することである。パスラインの可視化は、特に渦(渦巻くパターン)の形成を追跡することで、心臓が血流をいかに効率的に処理しているかを判断する上で極めて重要である。
左脚ブロックでは、血流経路線は遅延し不整な充満を示し、渦が中心から外れて形成され、通常より長く持続する。収縮期が始まっても血流は乱れたままであり、収縮後期には駆出ジェットは弱く、整列も不十分である。これらの血流経路線は、左脚ブロックが心室を通る血液輸送のタイミングと効率をいかに乱すかを示している。

iTFlow(Cardio Flow Design Inc.)が、4次元血流MRI(4D-flow MRI)から導出されたパスラインを用いて心臓内の全血流軌跡を追跡し、その結果生じる血行動態的不効率を測定する方法を調査するには、こちらの論文全文を参照してください。

Helicity

ヘリシティとは、血流の螺旋運動の局所的な強さを指す。平たく言えば、ヘリシティは血流が流れる際にどれほど激しくねじれたり螺旋状になったりするかを測る指標です。ヘリシティは血流効率の重要な指標となります。健康な血流は穏やかな螺旋を描くことが多い一方、過剰なヘリシティは血流の乱れを引き起こします。この乱流は渦度(渦巻き)とともに血液内部で摩擦を生じさせ、エネルギー損失(EL)と呼ばれる定量化可能な指標を生み出します。

血流におけるヘリシティの理解

図中、ヘリシティ可視化 (パネルb) 血流が血管内を流れる際のねじれや螺旋状の流れの度合いを示す。ヘリシティは運動の二つの主要な特徴、すなわち速度と 方向および回転 したがって、流線が強く渦巻いたり、容器軸の周りをねじれたりする領域は、正または負のヘリシティが高い領域として現れる。 カラーマップでは、赤は強い正のヘリシティ(左巻きねじれ)を、青は強い負のヘリシティ(右巻きねじれ)を表す。これらの渦巻きパターンは、流れが運動量を輸送し、混合し、安定化する効率を示すため重要である。健全な流れや流線形の流れでは、ヘリシティは組織化され滑らかになる傾向がある。

論文に対して

病態、例えばジャテネ手術後の大動脈転位(TGA)患者に見られる特有の術後解剖構造は、健常者と比較して大動脈基部に高いヘリシティを示す。これは非生理的な血流パターンを示唆しており、これが大動脈病変(大動脈疾患)を促進する。

心臓機能不全の根底にある流れの力学(非生理的な血流パターンに起因する異常な渦運動やエネルギー損失の増加など)を調査するには、PDFを参照してください。

Vorticity

渦度(ω)は、血液の局所的な回転運動を記述する流体力学の概念である。これは流れ内の回転の大きさと軸方向を表す。数学的には速度場のカールとして定義される。渦度は、血液が移動する際に局所的に軸の周りをどれだけ渦巻いたり、かき回されたり、回転しているかを測定する。

ヘリシティと渦度の視覚的表現

この図は、修復済みファロー四徴症(RTOF)、右心室拡張(RVD)、および健常対照群における右心室全体でのヘリシティと渦度の差異を可視化したものである。速度ベクトルはシネMRI画像に重ねて表示され、青色の矢印は強い渦構造を示す領域を、赤色の矢印は弱い回転流を示す領域を示している。

正常と異常の右心室血流

健康な心臓では、右心室に入る血液は充満期に安定した組織化された環状渦を形成する。この構造は流出路への効率的な輸送を支え、エネルギー損失を最小限に抑える。 右心室流出路異常(rTOF)では、肺動脈逆流が右心室流出路に支配的な異常渦を発生させる。これにより正常な血流組織化が乱され、回転不安定性の増大と効率低下を招く。右心室流出路異常(RVD)患者も渦形成の変化を示すが、通常はrTOFほど重篤ではない。

論文に対して

「通常の流れ」 健康な心臓では、またシャント(ASDなど)により心臓が肥大している患者においても、流入血液は充満期(拡張期)に組織化された「ドーナツ状」の環状渦を形成する。この安定した組織化された渦は、流出路領域(RVOT)に向かって滑らかに移動し、これによりエネルギーの浪費が減少し、心臓の充満と効率的な拍動が促進されると考えられている。
「異常な流れ」 修復済みファロー四徴症(rTOF)患者において、肺動脈逆流(PR)の状態は血液が心臓に逆流する原因となる。この逆流ジェットは強力な異常渦(支配的渦度形成)を生じ、右心室流出路(RVOT)から発生する。この新たな強力な逆流渦は、三尖弁から生じる自然で有益なドーナツ状渦流を破壊する。

時間的渦度パターン

これらのグラフは、心周期を通じて渦度と前方流速がどのように変化するかを示している。RTOF患者では、特に収縮期における右心室流出路で著しく高い渦度ピークが認められる。これは肺動脈逆流によって誘発される強力で無秩序な渦を反映している。また、右心室流入領域では拡張期ヘリシティの上昇も示され、持続的な回転不安定性を示唆している。.

修復されたファロー四徴症における異常な渦度およびヘリシティが右心室機能不全および運動能力低下とどのように関連するかについては、論文全文(PDF)を参照してください。

AFI (Aneurysm Formation Indicator)

AFIは、血管内の血流停滞領域および異常な壁せん断応力(WSS)挙動を特定するために用いられる血行動態指標である。 Manthaら(2006)により、動脈瘤が形成されやすい部位の判定や、動脈瘤が心周期を通じてどのように振る舞うかを評価するために提案された。

より具体的には

AFIは、心拍中に壁剪断応力ベクトル(WSS)の方向がどのように変化するかを観察する。 WSSの方向が長期間にわたり内皮細胞と一致する場合、または回転が低い場合、それは血流停滞領域を示唆する可能性がある。これらの領域は、動脈瘤が発生または拡大する傾向のある部位と相関している。

心臓との関係

AFIが心臓と関連するのは、心臓の拍動性ポンプ作用が動脈全体の血流と壁せん断応力に及ぼす影響を反映しているためである。心臓が収縮期と拡張期の二つの段階を循環するにつれ、血管壁に作用する力が変化する。AFIは、このせん断応力の方向が心拍全体でどのように変化するかを測定する。血流が減速・停滞する領域やせん断回転が小さい領域は、動脈瘤形成・プラーク蓄積・その他の血管病変と関連することが多い。心臓駆動流が曲がりや分岐といった形状と相互作用し、再循環領域や停滞点を生み出す様子を描写する本技術は、動脈瘤が頻発する部位の特定に極めて有用である。

AFIとその血行動態的基盤に関する詳細については、こちらをクリックして論文全文をご覧ください。

Oscillatory Shear Index (OSI)

振動せん断指数(OSI)は、血管内の血流の質と安定性を評価するために用いられる重要な血行動態パラメータである。これは壁せん断応力(WSS)の時間的変動を記述し、心周期にわたってせん断応力の方向がどれだけ変化するかを示す(WSSについては前節で説明済み)。 OSIは心周期中にせん断応力が方向を反転する頻度と程度を測定する。低いOSI値は安定した一方向性血流を示し、高いOSI値は乱れたまたは振動的な血流パターンを反映する。OSI、WSS、エネルギー損失(EL)を総合的に評価することで、血管内の血行動態環境を包括的に把握できる。

OSI可視化:治療前と治療後

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この図は、OSIが門脈系における不安定な往復血流を明らかにする仕組みを示している。パネルAとBは血管造影画像であり、矢印が異常または不規則な血流経路を示す領域を強調している。パネルCとDは4D Flow MRIから得られたOSIマップを表示しており、カラースケールは血管壁に沿ったせん断振動の程度を示している。 OSI値が高い領域(黄色~赤色)は、血流が頻繁に方向を反転する領域を示しており、これは内皮ストレスや疾患進行に関連する血行

門脈枝全体にわたる詳細なOSIマッピング

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この完全3D OSI可視化は、左門脈、右門脈、および主門脈全体で振動せん断が蓄積する部位を強調表示しています。暖色で示された領域は高いOSIに対応し、血管壁が急速に変化するせん断方向を経験する部位です。これらの領域は、複雑な再循環が生じやすい分岐部や湾曲部と一致しています。 挿入図は特定区間から抽出したOSIプロファイルを示し、それらの解剖学的部位におけるせん断振動の強さを数値的に確認することを可能にします。

OSIの臨床的意義

参照された研究では、血管内治療後の門脈系における血流安定性を評価するために、振動せん断指数(OSI)が用いられた。
  • 主門脈(MPV): 介入後にOSIが増加し、 より乱れた振動流を示した。
  • 左門脈(LPV): OSIが低下し、より安定かつ指向性のある血流への移行を示唆している。
壁剪断応力(WSS)および血流速度と併せて、OSIは血管内治療が血流の質をどのように変化させるかについての知見を提供する。
振動せん断指数(OSI)の詳細と、4次元(4D)フローMRIが血行動態評価に革命をもたらす仕組みをご覧ください。

(RRT) Relative Residence Time

相対滞留時間(RRT)は、血液が血管壁付近に留まる時間を反映し、血流停滞と密接に関連している。これは壁面せん断応力(WSS)と振動せん断指数(OSI)の両方の情報を統合し、血液の流れが遅い場所や方向転換が頻繁な場所を示す。これらは、せん断が血管内皮に及ぼす「洗浄」効果を低下させる条件である。高いRRT値は血液と血管壁の接触時間の長期化を示し、内皮機能障害、プラーク形成、動脈瘤の進行を促進する可能性があります。OSIやWSSと同様に、RRTは血管内の不健全または乱れた血流領域を特定する重要な血行動態指標です。

血流との関係

RRTが心臓と血流に関連するのは、心臓の拍動特性と、そのポンプ作用が血管内を流れる血液の速度を制御する仕組みによる。本ソフトウェアは、各心周期において血液が血管壁付近に「滞留」する時間を測定する。心臓が滑らかで速い血流を生成している間はRRTは低値を維持するが、血管形状や疾患により血流が遅延・逆流・乱流を起こすとRRTは上昇し、停滞を示唆する。Cardio Flow Design社のCFDツールは患者固有の血流シミュレーションからRRTを算出するため、臨床医は血流が遅く不健全な領域を特定できる。
RRTの詳細な説明および血流停滞の評価におけるその役割については、こちらの研究論文を参照してください。

Motion Tracking

フロー・モーション・トラッキングとは、心臓および主要血管内を流れる血液の動きを、時間経過とともに視覚的かつ定量的に追跡するプロセスである。この詳細な追跡は不可欠である。なぜなら、修復済みファロー四徴症(rTOF)などの複雑な心血管疾患は、従来の測定法では解明されない異常な流れや乱流パターンを生じるからである。

右心室運動セグメンテーション

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最初の画像群は、運動追跡が右心室(RV)機能に寄与する解剖学的領域を正確に定義することから始まる様子を示している。


cine MRIスライスを用いて、右心室(RV)は2つの機能的領域に分けられる:

流入領域(流入部) — 三尖弁を通って血液が流入する部位。

流出路領域(RVOT) — 血液が肺動脈へ向かって流出する領域。


オレンジ色の「カット#1」および「カット#2」の線は、各領域の動きを分離するために システムが心臓をどのようにスライスするかを示しています。

この分割段階は、ソフトウェアが各部位の動きを個別に追跡し、 運動パターンを定量化し、心周期における右心室の変形を比較することを可能にするため不可欠である。

その後、運動追跡により各領域に固有の3D形状が割り当てられ、 パネルBに示されるモデルの基礎を形成する。

粒子追跡と流れの異常

粒子追跡法は血流経路を可視化し、渦などの主要な流れの特徴を明らかにする。 健康な心臓では、充満期に血液が組織化された環状の渦を形成する。rTOFでは、肺動脈逆流がこのパターンを乱し、正常な流れの組織化を覆す支配的な異常渦を生じさせる。

運動追跡の臨床的意義

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これらの4つの散布図は、運動に基づく指標(右心室追跡および変形解析から導出)が右心室機能の臨床マーカーとどのように関連するかを示している。これらは、RV-DVQやRVOT-EQなどの高度な解析によって検出される異常な血流運動パターンが、構造的変化、弁機能障害、および運動能力の低下と強く相関することを実証している。.
動作追跡および関連する分析の詳細な説明については、論文全文を参照してください。

PCA (Peak Centerline Acceleration)

PCAは血管中心線に沿った血流速度の強度を測定する指標であり、通常はMRIから得られる。これは心周期における血液の加速速度を反映し、心臓の拍動が及ぼす動的な影響を捉える。PCA値が高いほど血流は速く強力であり、低いほど遅く弱いことを示唆します。PCAを分析することで、臨床医やエンジニアは心臓の拍出量が血管形状とどのように相互作用するか評価し、異常な血流領域を検出し、血管疾患のリスクがある領域をより深く理解できます。

iTFlowとの関連性

Cardio Flow Design社のCFDツールを使用することで、位相コントラスト血管造影法(PCA) をシミュレーションし、MRI由来の流速データと比較することで、 心臓のポンプ作用が血管形状とどのように相互作用するかを評価できます。これにより、 異常な血流挙動の検出や、 狭窄、動脈瘤、疾患関連の血流変化などの状態の評価が可能となります。
これらのCFDモデルは、境界条件として患者固有のMRI血流場を用いることで、 画像診断とシミュレーションを連携させ、いずれかの手法単独よりも包括的な 心血管血行動態の評価を実現する。位相コントラストMRIは臨床で広く用いられ、 非侵襲的に時間分解能のある血流速度を測定するため、PCAは 研究および診断における貴重な定量的マーカーとして機能する。
PCAおよび血流測定に用いられるアプリケーションのより広範な背景については、下記の論文をご参照ください。

Valve tracking

弁追跡法は、高度な心臓磁気共鳴画像法(CMR)解析において用いられる特殊な半自動技術であり、特に四次元(4D)血流解析から得られたデータを活用する。その主たる機能は、心房心室弁の接合部に焦点を当て、心臓の心室に入る血流の速度と特性を正確に測定することである。弁追跡法は、拡張期充満を特徴づける重要な指標を提供する。具体的には、この技術は心房心室弁の流入ピーク速度(E波)と拡張末期流入速度(A波)を測定し、いずれもセンチメートル毎秒(cm/s)で定量化する。

弁追跡と血流のエネルギーコスト

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この図は、OSIが門脈系における不安定な往復血流を明らかにする様子を示している。 パネルABは血管造影画像であり、矢印が異常または不規則な血流経路を示す領域を強調している。パネルCDは4DフローMRIから得られたOSIマップを示し、カラースケールは血管壁に沿ったせん断振動の程度を示している。 OSIが高い領域(黄色~赤色)は血流が頻繁に方向を反転する領域を表し、これは内皮ストレスや疾患進行に関連する血行動態障害の重要なマーカーである。

門脈枝全体にわたる詳細なOSIマッピング

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この最初の画像群は、弁追跡と心室分割により、心周期を通じて心臓内を流れる血液のエネルギー消費量を定量化する方法を示しています。
解剖学的パネル(A)は、心房、体循環静脈経路、単心室(SCPC)経路の精密な追跡を示しています。弁の位置と心腔境界を時間経過とともに正確に特定することで、ソフトウェアは弁の開閉に伴う血液の加速・減速を計算できます。
運動エネルギープロット(B)は、収縮期に弁が開き血液が強力に排出される際の急激な上昇を示し、その後心腔が再充填される際に小さな拡張期ピークが続きます。これを補完するように、粘性エネルギー損失曲線(C)は、弁周囲の非効率な血流パターンがエネルギー散逸を生じさせる様子を浮き彫りにしている。収縮期は弁駆動による急激な血流加速により損失が最大となる一方、拡張期の損失はより低く緩やかな状態を維持する。

弁逆流によるエネルギー損失

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この2枚目の画像は、房室弁逆流(AVVR)を有する患者とそうでない患者の血流挙動を比較したものです。収縮期および拡張期を通じて弁の正確な動きとタイミングを追跡することで、ソフトウェアは逆流が心内血流パターンをどのように変化させるかを可視化します。
AVVR画像(A)では、収縮期に血液が弁を通って異常な逆流を起こすため、高速ジェット流が生じます。これにより乱流で無秩序な血流パターンが形成され、拡張期まで持続します。対照的に「AVVRなし」症例では、正常な弁閉鎖に一致して、整った前方駆出と滑らかな充満を伴うより流線型の血流が観察されます。
エネルギー損失曲線(B)はこの差異を定量化する: AVVR患者では心周期全体で粘性エネルギー損失(VEL)が劇的に上昇し、弁逆流による機械的非効率性を反映している。高いVELはより大きなエネルギー浪費と心臓への血行動態的負荷増加に対応する。
フォンタン手術前の単心室患者において、弁追跡法が非侵襲的に異常な房室血流を測定し、リスク評価を改善し予後を予測する方法を発見してください。

vector visualisation

ベクトル可視化技術は、高度な画像データを血管系全体の血流方向と速度を表現する三次元(3D)表現に変換します。この解析は、心周期全体にわたる完全な3D流速情報を捕捉する時間分解三次元位相コントラスト画像法(4D-flow MRI)によって実現されます。 専用フロー解析ソフトウェア「iTFlow」を用いて、これらのデータを後処理し、視野全体にわたる血流ベクトルを可視化します。血流挙動は、3Dベクトル場、ストリームライン、パスライン、粒子軌跡など、複数の視覚形式で表示されます。

ベクトル可視化の解釈

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ベクトル可視化 – この画像の見方
表示内容: 色分けされた線は、異なる血管を通る血流の方向と速度を示しています。
カラースケール: 青/緑は血流が遅いことを示し、黄/赤は血流が速いことを示します。
強調領域: 丸で囲まれた領域は渦巻き状のパターンを伴う乱れた流れを示しており、血管の異常な挙動や臨床的に懸念される領域を示唆する可能性があります。
解剖学的ラベル: AB、SMV、P7などのラベルは、これらの血流変化が発生する主要な血管分岐点を識別します。

血管血流の広視野ベクトル可視化

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色付きの線は再び血流の方向と速度を表しており、暖色はより速い流れを示しています。 丸で囲まれた領域は複雑で混合した流れのパターンを示しており、血液が複数の方向へ同時に流れていることを示唆しています。これは血管が分岐、ねじれ、または狭窄する際に発生します。主要血管(AB)内の滑らかな赤~黄色の線は、強い指向性のある流れを示しており、これがその後、より遅く分岐した経路へと広がっていきます。 この画像は、ベクトル可視化技術が血管ネットワーク全体における血液挙動の変化を明らかにし、流れが滑らか、速い、遅い、あるいは乱れている箇所を理解しやすくする点を強調しています。

論文との関連性/血流

ベクトル可視化は従来の画像診断では得られない詳細な血行動態情報を提供し、 血流挙動の定性的・定量的評価を可能にします。
主な臨床的利点
3D血流の理解: 複雑な血管ネットワーク全体にわたる完全な血流トポロジーを可視化し、詳細な局所血行動態評価を実現します。
異常血流の検出: 病態に関連する血流障害、逆流、渦流、螺旋流パターンを特定します。
血流効率の評価: 狭窄や血管狭小化による不均一または減少した血流分布を明らかにします。
治療計画と評価: 改善され、より均一で層流的な血流パターンを示すことで、介入の成功を確認します。
ベクトル可視化および4DフローMRIの詳細については、こちらをご覧ください。