3-4 計算した壁面せん断応力は、血管壁の組織変化と対応するのか

自施設で測った WSS を、文献値と比べられるのか

大動脈疾患の総説は、疾患ごとの WSS 値も正常範囲も示していません。装置メーカー間、磁場強度間、そして後処理ソフト間で値が有意に違うためです。

ここまでで、3-1壁面せん断応力が壁の実体と対応し、3-2疾患部で系統的に動き、3-3部位によっては閾値の枠組みまで整いつつあることを見ました。

では、自分の施設で測った値を文献の値と比べてよいのでしょうか。

装置・磁場強度・後処理ソフトによる WSS の差

大動脈疾患の総説1の答えは明確です。この総説は疾患ごとの WSS 値も正常範囲も示していません。示せないからです。

理由は標準化の欠如です。装置メーカー間で値が違います。1.5T と 3.0T の間でも違います。そして後処理ソフト間でも有意に違います。同じ症例を同じ日に別の装置で撮り、別のソフトで解析したら、別の数字が出ます。

これが基準値の不在です。使えるのは、同一条件の中での高低の比較に限られます。

なお、この総説は実名で6種類の商用プラットフォームを挙げており、その中には当社の iTFlow も含まれています。「他社のソフトで出した値と合わない」という問い合わせは、解析の誤りではなく、標準化されていない現状の反映です。

物理量としての WSS と測定値としての WSS

前の記事までと矛盾しているように見えますが、していません。二つのことが同時に成り立っているだけです。

壁面せん断応力は物理量として実体に対応しています。 高 WSS 領域ではエラスチンが減っていました2。拡張部では値が3分の1に下がっていました3。

測定値は、撮像条件と解析条件を含んだ量です。 分解能、輪郭抽出の閾値、粘度の仮定、後処理の実装が、いずれも値に乗っています。

物理量としての壁面せん断応力と、測定値としての壁面せん断応力は、同じ名前で呼ばれる別のものです。

正規化による条件依存性の相殺

では何ができるのか。この総説は「値ではなく高低の分布で議論する」ことを勧めています。

もう一つ、より積極的な手があります。正規化です。絶対値ではなく、母血管など基準となる領域の値で割ってから比べます。撮像条件と解析条件の影響のうち、分子と分母に共通して乗っている分は、割れば相殺されます。ただし消えるのは共通成分だけで、すべての誤差が共通とは限りません。

これがどれだけ効くかは、26チームに同じ画像を配った国際チャレンジ4が数字で示します。変動係数が48%から18%に下がります。詳細は 6-1第6章で扱います。

第3章のまとめ

壁面せん断応力は壁の実体と対応し、疾患部では系統的に動きます。冠動脈には閾値の枠組みがあります。しかし絶対値の施設間比較は成立しません。使えるのは同一条件内での高低の比較と、正規化したうえでの比較だけです。

次の 第4章第4章では、その値がどう測られているのかに降りていきます。道具は三つあり、それぞれ得意な範囲が違います。

この記事で出てきた言葉

基準値の不在
装置・磁場強度・後処理ソフトで値が変わるため、施設をまたいで使える正常範囲が定まっていない状態。
正規化
絶対値ではなく、母血管など基準となる領域の値で割って比べる方法。施設間・解析者間のばらつきを縮める。

引用文献(4 本)

  1. 1

    Liu Y, Mu X, Wang Y ほか. The Role of 4D Flow MRI-derived Wall Shear Stress in Aortic Disease: A Comprehensive Review. Reviews in Cardiovascular Medicine. 2025.↩

    大動脈 WSS、施設をまたぐ正常値なし 装置・磁場強度・後処理ソフトで変動

  2. 2

    Guzzardi DG, Barker AJ, van Ooij P ほか. Valve-Related Hemodynamics Mediate Human Bicuspid Aortopathy: Insights From Wall Shear Stress Mapping. Journal of the American College of Cardiology. 2015.↩

    高 WSS 領域で大動脈壁のエラスチン減少 同一患者の高 WSS 部と正常部を対で採取

  3. 3

    Takehara Y, Isoda H, Takahashi M ほか. Abnormal Flow Dynamics Result in Low Wall Shear Stress and High Oscillatory Shear Index in Abdominal Aortic Dilatation: Initial in vivo Assessment with 4D-flow MRI. Magnetic Resonance in Medical Sciences. 2020.↩

    腹部大動脈の拡張部、WSS は3分の1で OSI は2倍 4D Flow による実測値

  4. 4

    Valen-Sendstad K, Bergersen AW, Shimogonya Y ほか. Real-World Variability in the Prediction of Intracranial Aneurysm Wall Shear Stress: The 2015 International Aneurysm CFD Challenge. Cardiovascular Engineering and Technology. 2018.↩

    同じ画像、26チーム WSS のばらつき48%、母血管で正規化すれば18%

ここで答えていない問い

  • では、そもそもその値はどう測られているのか。

第3章「計算した壁面せん断応力は、血管壁の組織変化と対応するのか」より 最終更新 2026-09-07