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日本医科大学 放射線科 ｜ 業績アーカイブ

4D Flow MRI 論文ギャラリー

心臓・大動脈・脳血管の血流を、3次元＋時間で「視る」。この15年の代表的な研究成果を、血流可視化とともに。

4D Flow MRI 論文 26本 2010 → 2026 血流可視化 26図
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4D Flow MRI 論文（26本）

新しい順

各論文の代表的な血流可視化を1図（クリックで原寸表示・トリミング無し）。

2026Evaluation of Blood Flow Energy Loss before and after Endovascular Aneurysm Repair Using Four-dimensional Flow MR Imaging拡大 ⤢
Evaluation of Blood Flow Energy Loss before and after Endovascular Aneurysm Repair Using Four-dimensional Flow MR Imaging

腹部大動脈瘤のステント治療(EVAR)の前後を4D Flowで評価した研究です。術後にむしろ血流の“エネルギー損失(EL)”が増えることを見いだし(治療部ELの中央値：術前29.0→術後265.6 mW)、ELが大動脈の硬化や心臓の後負荷増大を映す新しい指標になりうると示しました。

Shimpei Ikeda, Takahiko Mine, Tetsuro Sekine, Masashi Abe, Hirotaka Ito, Ko Okada, et al.MRMS 2026 · DOI↗
2025Quantitative Evaluation of Carotid Artery Stenosis by Multi-VENC 4D Flow MRI: Incorporating Turbulent Kinetic Energy for Clinical Validity.拡大 ⤢
Quantitative Evaluation of Carotid Artery Stenosis by Multi-VENC 4D Flow MRI: Incorporating Turbulent Kinetic Energy for Clinical Validity.

頸動脈狭窄で生じる“血流の乱れ(乱流エネルギー・TKE)”を4D Flowで測り、狭窄の重症度評価に使えるかを検討した研究です。狭窄率50%以上の群では1心拍あたりの総TKEが有意に高く(中央値391.5 対 254.4 μJ)、形態だけでは分からない血流異常を捉えられることを示しました。

Takahiro Ando, Tetsuro Sekine, Satoshi Suda, Kentaro Suzuki, Yasuo Murai, Kotomi Iwata, et al.JMRI 2025 · DOI↗
2024An Eulerian formulation for the computational modeling of phase-contrast MRI.拡大 ⤢
An Eulerian formulation for the computational modeling of phase-contrast MRI.

4D Flow(位相コントラストMRI)で撮れる血流を、計算機上で正確に再現するための数式モデル(Eulerian法)を開発した基礎研究です。直管モデルでの平均速度誤差は最大速度比0.5%未満と、狭窄部など複雑な血流も精度よく再現でき、撮像と数値解析をつなぐ工学との共同研究です。

Tomohiro Otani, Tetsuro Sekine, Yu Sato, Ellen Cavalcante Alves, Shigeo WadaMagn Reson Med 2024 · DOI↗
2024Intracranial aneurysm stiffness assessment using 4D flow MRI拡大 ⤢
Intracranial aneurysm stiffness assessment using 4D flow MRI

脳動脈瘤を通る血流脈波の“減衰(動脈瘤減衰指数・ADI)”を4D Flowで測り、瘤壁の硬さを非侵襲的に評価しようとした研究です。ADIの平均は1.18±0.28と基準の1.0より大きく、喫煙歴や降圧薬使用といった臨床因子とも相関し、破裂リスク評価につながる可能性を示しました。

Satoshi Koizumi, Taichi Kin, Tetsuro Sekine, Satoshi Kiyofuji, Motoyuki Umekawa, Nobuhito SaitoJ Neuroradiol 2024 · DOI↗
2022Measurement of Turbulent Kinetic Energy in Hypertrophic Cardiomyopathy Using Triple-velocity Encoding 4D Flow MR Imaging.拡大 ⤢
Measurement of Turbulent Kinetic Energy in Hypertrophic Cardiomyopathy Using Triple-velocity Encoding 4D Flow MR Imaging.

肥大型心筋症で心臓内に生じる“血流の乱れ(乱流エネルギー・TKE)”を、3方向速度エンコードの4D Flowで面的に定量した研究です。閉塞性HOCMのピークTKEは平均14.83±3.91 mJで、非閉塞性(7.11±3.60 mJ)より有意に高く、TKEの上昇が左室心筋重量の増加と相関することを示しました。

Kotomi Iwata, Tetsuro Sekine, Junya Matsuda, Masaki Tachi, Yoichi Imori, Yasuo Amano, et al.MRMS 2022 · DOI↗
2022Hemodynamic changes during the obliteration process for cerebral arteriovenous malformations after radiosurgery.拡大 ⤢
Hemodynamic changes during the obliteration process for cerebral arteriovenous malformations after radiosurgery.

脳動静脈奇形(AVM)への定位放射線治療後、栄養動脈の血流変化を4D Flowで追跡した研究です。治療12か月後の血流減少率が72%以上なら3年以内のAVM閉塞を感度100%・特異度90%で予測でき、形態変化に先立って治癒を早期に予測できることを示しました。

Yasuhiro Takeda, Hirotaka Hasegawa, Taichi Kin, Yuki Shinya, Mariko Kawashima, Yasuyuki Furuta, et al.Neurosurg Focus 2022 · DOI↗
2022Hemodynamic Parameters for Cardiovascular System in 4D Flow MRI: Mathematical Definition and Clinical Applications.拡大 ⤢
Hemodynamic Parameters for Cardiovascular System in 4D Flow MRI: Mathematical Definition and Clinical Applications.

4D Flowから計算できる血流指標(壁ずり応力・エネルギー損失・渦など)の定義と臨床応用を整理した総説です。例えば肺動脈弁疾患では“エネルギー損失/心拍出量比”が外科介入の適応をAUC 0.93と高精度に予測でき(カットオフ0.90 mW·min/L)、新指標が治療方針決定に役立つことを示しています。図は先天性心疾患の血流です。

Keiichi Itatani, Tetsuro Sekine, Masaaki Yamagishi, Yoshinobu Maeda, Norika Higashitani, Shohei Miyazaki, et al.MRMS 2022 · DOI↗
20224D Flow MR Imaging of the Left Atrium: What is Non-physiological Blood Flow in the Cardiac System?拡大 ⤢
4D Flow MR Imaging of the Left Atrium: What is Non-physiological Blood Flow in the Cardiac System?

4D Flowで左心房の血流を視たとき、“どこからが非生理的(異常)な血流か”を問うた総説です。血流のうっ滞や渦を定量化することで従来の臨床リスクスコアでは捉えきれない血栓リスクの層別化に役立つとし、うっ滞判定には血流速度10 cm/s未満といった閾値が用いられることを紹介しています。

Tetsuro Sekine, Masatoki Nakaza, Mitsuo Matsumoto, Takahiro Ando, Tatsuya Inoue, Shun-Ichiro Sakamoto, et al.MRMS 2022 · DOI↗
2022Factors Influencing Long-Term Blood Flow in Extracranial-to-Intracranial Bypass for Symptomatic Internal Carotid Artery Occlusive Disease: A Quantitative Study.拡大 ⤢
Factors Influencing Long-Term Blood Flow in Extracranial-to-Intracranial Bypass for Symptomatic Internal Carotid Artery Occlusive Disease: A Quantitative Study.

内頸動脈閉塞へのEC-ICバイパス術後、“長期に保たれる血流”を左右する要因を4D Flowで定量評価した研究です。ダブルバイパスと術後シロスタゾール内服が血流維持に有用で、浅側頭動脈血流量が0.42 mL/s未満に下がることが“血流低下”と関連することを示しました。

Yasuo Murai, Tetsuro Sekine, Eitaro Ishisaka, Atsushi Tsukiyama, Asami Kubota, Fumihiro Matano, et al.Neurosurgery 2022 · DOI↗
2022Four-dimensional flow magnetic resonance imaging is useful for assessing hemolytic anemia following surgical repair of type A aortic dissection.拡大 ⤢
Four-dimensional flow magnetic resonance imaging is useful for assessing hemolytic anemia following surgical repair of type A aortic dissection.

大動脈人工血管置換術後の溶血性貧血で、CTや心エコーでは原因が分かりにくい場合でも、4D FlowのTKE評価で異常血流の発生源(吻合部狭窄など)を特定できることを示した研究です(本症例報告には結論を直接裏づける定量値の記載はありません)。

Kenichiro Takahashi, Tetsuro Sekine, Jiro Kurita, Yosuke IshiiJ Card Surg 2022 · DOI↗
2021Hemodynamic Analysis of Cerebral AVMs with 3D Phase-Contrast MR Imaging拡大 ⤢
Hemodynamic Analysis of Cerebral AVMs with 3D Phase-Contrast MR Imaging

脳動静脈奇形(AVM)の血流動態を3D位相コントラストMRIで解析した研究です。出血例では“見かけのAVM流入/流出比”が有意に高く(平均2.00 対 未出血1.17)、静脈側の発達不良によるAVM内圧の上昇が出血リスクに関わることを示唆しました。

Y. Takeda, T. Kin, T. Sekine, H. Hasegawa, Y. Suzuki, H. Uchikawa, et al.AJNR 2021 · DOI↗
2021Utility of 4D Flow MRI in Thoracic Aortic Diseases: A Literature Review of Clinical Applications and Current Evidence.拡大 ⤢
Utility of 4D Flow MRI in Thoracic Aortic Diseases: A Literature Review of Clinical Applications and Current Evidence.

胸部大動脈の病気(解離・瘤など)で4D Flowが何にどう使えるかを、エビデンスとともに整理した総説です。壁ずり応力の可視化、解離の偽腔血流の定量、術後の非生理的血流の把握などにより、病態解明や合併症リスク予測に役立つとまとめています(総説のため本研究独自の定量データはありません)。

Kenichiro Takahashi, Tetsuro Sekine, Takahiro Ando, Yosuke Ishii, Shinichiro KumitaMRMS 2021 · DOI↗
2021Cross-Comparison of 4-Dimensional Flow Magnetic Resonance Imaging and Intraoperative Middle Cerebral Artery Pressure Measurements Before and After Superficial Temporal Artery-Middle Cerebral Artery Bypass Surgery.拡大 ⤢
Cross-Comparison of 4-Dimensional Flow Magnetic Resonance Imaging and Intraoperative Middle Cerebral Artery Pressure Measurements Before and After Superficial Temporal Artery-Middle Cerebral Artery Bypass Surgery.

脳バイパス手術(STA-MCAバイパス)の前後で、4D Flowの計測値と手術中に直接測った脳圧とを突き合わせた研究です。特に術前のMCA圧が32 mmHg以下の重症例で、圧の上昇率と総脳血流量の増加率が強く相関し(r=0.907)、4D Flowが血行動態変化を正しく捉えることを実測で裏づけました。

Tetsuro Sekine, Yasuo Murai, Erika Orita, Takahiro Ando, Ryo Takagi, Yasuo Amano, et al.Neurosurgery 2021 · DOI↗
2021Four-dimensional flow analysis reveals mechanism and impact of turbulent flow in the dissected aorta.拡大 ⤢
Four-dimensional flow analysis reveals mechanism and impact of turbulent flow in the dissected aorta.

大動脈解離の“偽腔”に生じる乱流の仕組みと臨床的影響を4D Flowで解明した研究です。偽腔の血流量が多い乱流をもつ患者は破裂・追加治療などの遅発性合併症リスクが高く、合併症群の偽腔総血流量は中央値41.7 mL/s(安定群17.7)と有意に高値でした。

Kenichiro Takahashi, Tetsuro Sekine, Yasuo Miyagi, Sayaka Shirai, Toshiaki Otsuka, Shinichiro Kumita, et al.European journal of cardio-thoraci 2021 · DOI↗
2021Dual-VENC 4D Flow MRI Can Detect Abnormal Blood Flow in the Left Atrium That Potentially Causes Thrombosis Formation after Left Upper Lobectomy.拡大 ⤢
Dual-VENC 4D Flow MRI Can Detect Abnormal Blood Flow in the Left Atrium That Potentially Causes Thrombosis Formation after Left Upper Lobectomy.

肺の左上葉切除後、左心房にできる異常血流を4D Flow(Dual-VENC)で調べた研究です。血流速度の低下そのものより、肺静脈からの“血流衝突の欠如(no collision)”が血栓形成と強く相関し、血栓例では62.5%(非血栓例10%)にこのパターンが見られました。

Masatoki Nakaza, Mitsuo Matsumoto, Tetsuro Sekine, Tatsuya Inoue, Takahiro Ando, Masashi Ogawa, et al.MRMS 2021 · DOI↗
2020Multiparametric flow analysis using four-dimensional flow magnetic resonance imaging can detect cerebral hemodynamic impairment in patients with internal carotid artery stenosis.拡大 ⤢
Multiparametric flow analysis using four-dimensional flow magnetic resonance imaging can detect cerebral hemodynamic impairment in patients with internal carotid artery stenosis.

内頸動脈狭窄の患者で、4D Flowの複数の血流指標(血流量・拍動性ΔV・側副路)を組み合わせ、脳の“貧困灌流(misery perfusion)”を高精度に検出できることを示した研究です。拍動体積ΔV 0.18 mLと血流量比0.64を組み合わせると、感度100%・特異度77.8%で貧困灌流を捉えられました。

Takahiro Ando, Tetsuro Sekine, Yasuo Murai, Erika Orita, Ryo Takagi, Yasuo Amano, et al.Neuroradiology 2020 · DOI↗
20204D Flow MR Imaging Reveals a Decrease of Left Atrial Blood Flow in a Patient with Cardioembolic Cerebral Infarction after Pulmonary Left Upper Lobectomy.拡大 ⤢
4D Flow MR Imaging Reveals a Decrease of Left Atrial Blood Flow in a Patient with Cardioembolic Cerebral Infarction after Pulmonary Left Upper Lobectomy.

左上葉切除後に心原性脳梗塞を起こした患者を4D Flowで可視化した症例報告です。左上肺静脈断端の平均血流速度は3.57 cm/s(他部位は約15 cm/s)と著しく遅く、血流のよどみが血栓・脳梗塞につながる過程を捉えました。

Mitsuo Matsumoto, Kyoshiro Takegahara, Tatsuya Inoue, Masatoki Nakaza, Tetsuro Sekine, Jitsuo UsudaMRMS 2020 · DOI↗
2020Four-dimensional flow magnetic resonance imaging reveals the reduction in turbulent kinetic energy after percutaneous transluminal septal myocardial ablation in hypertrophic obstructive cardiomyopathy拡大 ⤢
Four-dimensional flow magnetic resonance imaging reveals the reduction in turbulent kinetic energy after percutaneous transluminal septal myocardial ablation in hypertrophic obstructive cardiomyopathy

閉塞性肥大型心筋症へのカテーテル治療(PTSMA)の後、心臓内の乱流(TKE)が減ることを4D Flowで示した研究です(欧州心臓誌)。治療1年後のTKE低下率は58.4%で、従来指標である左室流出路圧較差の低下(27.5%)より、心筋重量の減少とよく相関しました。

Kotomi Iwata, Junya Matsuda, Yoichi Imori, Tetsuro Sekine, Hitoshi TakanoEuropean Heart Journal 2020 · DOI↗
2019Four-Dimensional Flow MRI Analysis of Cerebral Blood Flow Before and After High-Flow Extracranial-Intracranial Bypass Surgery With Internal Carotid Artery Ligation.拡大 ⤢
Four-Dimensional Flow MRI Analysis of Cerebral Blood Flow Before and After High-Flow Extracranial-Intracranial Bypass Surgery With Internal Carotid Artery Ligation.

内頸動脈を結紮する高流量バイパス術の前後で、脳血流の変化を4D Flowで解析した研究です。バイパスの供給は部分的でも対側内頸動脈や脳底動脈が代償し、総脳血流量は術前13.37→術後15.18 mL/sへ有意に増加して、脳全体の血流が保たれることを示しました。

Erika Orita, Yasuo Murai, Tetsuro Sekine, Ryo Takagi, Yasuo Amano, Takahiro Ando, et al.Neurosurgery 2019 · DOI↗
20184D Flow MR Imaging of Ophthalmic Artery Flow in Patients with Internal Carotid Artery Stenosis.拡大 ⤢
4D Flow MR Imaging of Ophthalmic Artery Flow in Patients with Internal Carotid Artery Stenosis.

内頸動脈狭窄の患者で、わずか6分間の4D Flowを使い、眼動脈の血流の向き(逆流の有無)を評価した研究です。眼動脈の逆流を指標にすると、SPECTでの“脳梗塞高リスク”患者を感度1.00・特異度0.65で拾えることを示しました。

Tetsuro Sekine, Ryo Takagi, Yasuo Amano, Yasuo Murai, Erika Orita, Yoshimitsu Fukushima, et al.MRMS 2018 · DOI↗
20164D flow MRI assessment of extracranial-intracranial bypass: qualitative and quantitative evaluation of the hemodynamics拡大 ⤢
4D flow MRI assessment of extracranial-intracranial bypass: qualitative and quantitative evaluation of the hemodynamics

脳バイパス(EC-IC)の血流を、見た目と数値の両面から4D Flowで評価した研究です。橈骨動脈・浅側頭動脈といったバイパスの種類による血行動態の違いを描出できますが、血流の遅い細い動脈の評価には限界があり、検出の目安はMRA上の動脈径1.8 mmでした。

Tetsuro Sekine, Ryo Takagi, Yasuo Amano, Yasuo Murai, Erika Orita, Yoshio Matsumura, et al.Neuroradiology 2016 · DOI↗
20144D Flow Preliminary Investigation for Anterior Fossa Dural Arteriovenous Fistula拡大 ⤢
4D Flow Preliminary Investigation for Anterior Fossa Dural Arteriovenous Fistula

前頭蓋窩の硬膜動静脈瘻(DAVF)という異常血管の血流を、4D Flowで非侵襲的に評価した予備的研究です。ドレナージ静脈の血流量を定量でき(本症例では術前平均65.8 mL/min)、侵襲的な血管造影に代わって出血リスクの層別化や治療方針決定に役立つ可能性を示しました。

Yasuo Murai, Ryo Takagi, Yasuo Amano, Tetsuro Sekine, Akio Morita, Akira TeramotoCANADIAN JOURNAL OF NEUROLOGICAL S 2014 · DOI↗
2014Feasibility of 4D Flow MR Imaging of the Brain with Either Cartesian y-z Radial Sampling or k-t SENSE: Comparison with 4D Flow MR Imaging using SENSE拡大 ⤢
Feasibility of 4D Flow MR Imaging of the Brain with Either Cartesian y-z Radial Sampling or k-t SENSE: Comparison with 4D Flow MR Imaging using SENSE

脳の4D Flowをより速く撮るための撮像法(radialサンプリング・k-t SENSE)を比較・検証した技術研究です。標準法(SENSE)に比べ撮像時間を約50%短縮でき、radialは血流量の正確な定量に、k-t SENSEは血流パターンの可視化に向くことを示しました。

Tetsuro Sekine, Yasuo Amano, Ryo Takagi, Yoshio Matsumura, Yasuo Murai, Shinichiro KumitaMRMS 2014 · DOI↗
2013Four-dimensional flow magnetic resonance imaging assessment of hemodynamics in patients after extracranial-intracranial bypass surgery.拡大 ⤢
Four-dimensional flow magnetic resonance imaging assessment of hemodynamics in patients after extracranial-intracranial bypass surgery.

EC-ICバイパス術後の患者の血流を、造影剤なしで4D Flowで評価した当科の初期の臨床研究です。19例すべてでバイパス動脈の開存と、中大脳動脈の順行性・逆行性といった複雑な血流方向を非侵襲的に確認できました。

Sekine T, Amano Y, Takagi R, Matsumura Y, Suzuki Y, Murai Y, et al.J Nippon Med Sch 2013 · DOI↗
2011Time-resolved Three-dimensional Magnetic Resonance Velocity Mapping of Chronic Thoracic Aortic Dissection: A Preliminary Investigation拡大 ⤢
Time-resolved Three-dimensional Magnetic Resonance Velocity Mapping of Chronic Thoracic Aortic Dissection: A Preliminary Investigation

慢性の胸部大動脈解離で、真腔・偽腔それぞれの血流を“3次元＋時間”で可視化した初期の研究です(2011年)。偽腔が拡大した患者では、偽腔外壁にぶつかる“遅いらせん状血流”(心周期を通じ25 cm/s未満)が見られ、病態進行への関与が示唆されました。

Yasuo Amano, Tetsuro Sekine, Yuriko Suzuki, Keiji Tanaka, Ryo Takagi, Shinichiro KumitaMRMS 2011 · DOI↗
2010Three-Dimensional Velocity Mapping of Thoracic Aorta and Supra-aortic Arteries in Takayasu Arteritis拡大 ⤢
Three-Dimensional Velocity Mapping of Thoracic Aorta and Supra-aortic Arteries in Takayasu Arteritis

高安動脈炎(大動脈やその枝の炎症)の血流を3D速度マッピングで評価した、当科最初期(2010年)の研究です。血管径が保たれていても肥厚した壁に沿って血流速度が低下し(左総頸動脈の平均最大速度49.3 cm/s 対 健常73.3 cm/s)、偏心性の異常血流を可視化できることを示しました。

Yasuo Amano, Ryo Takagi, Yuriko Suzuki, Tetsuro Sekine, Shinichiro Kumita, Marc van CauterenJMRI 2010 · DOI↗