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J-GLOBAL ID：202002279569827317   整理番号：20A2533220

放射線損傷からの全身血管ネットワークを通した血流の変化をシミュレートする計算可能性【JST・京大機械翻訳】

Computational feasibility of simulating changes in blood flow through whole-organ vascular networks from radiation injury

著者 (6件)： Donahue William P (Department of Physics and Astronomy, Louisiana State University, Baton Rouge, LA, United States of America) ,  Newhauser Wayne D (Department of Physics and Astronomy, Louisiana State University, Baton Rouge, LA, United States of America) ,  Newhauser Wayne D (Division of Electrical & Computer Engineering, Louisiana State University, Baton Rouge, LA, United States of America) ,  Li Xin (High Performance Computing Center, Louisiana State University, Baton Rouge, LA, United States of America) ,  Chen Feng (Mary Bird Perkins Cancer Center, Baton Rouge, LA, United States of America) ,  Dey Joyoni (Department of Physics and Astronomy, Louisiana State University, Baton Rouge, LA, United States of America)
資料名： Biomedical Physics & Engineering Express  (Biomedical Physics & Engineering Express)
巻： 6  号： 5  ページ： 055027 (16pp)  発行年： 2020年 
JST資料番号： W5552A  ISSN： 2057-1976  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 血管は,ほとんどの組織の健康な機能に必要である。放射線療法において,血管系の損傷は,腫瘍飢餓,心臓線維症,および白質壊死などの有益および有害な効果の両方を有する。これらの効果は血管損傷による血流の変化に起因する。以前に,研究は,血流に対する局所損傷の全身効果を無視する,少量の組織における血管系の放射線傷害をシミュレートすることに焦点を当てた。全臓器血管ネットワークに対する放射線損傷をシミュレートする計算の実現可能性についてはほとんど知られていない。本研究の目的は,全臓器血管ネットワークへの線量沈着をシミュレーションする計算の実現可能性と,結果としての血流の変化を試験することであった。これを行うために,放射線を輸送し,血管系および血流速度をモデル化するために既存の方法と組み合わせた非晶質トラック構造モデルを開発した。アルゴリズムの計算スケーラビリティ,実行時間,およびメモリ利用を評価した。データは,128ノードクラスタを用いて87時間において,放射線線量を計算し,2百万の陽子から8.5億の血管(ヒト脳における数)を含むネットワークへの血流の変化を生じることを計算的に実行可能であることを示した。さらに,このアルゴリズムは,強いスケーラビリティと弱いスケーラビリティの両方を示し,追加の計算資源が実行時間をさらに低減できることを示した。これらの結果は,初めて,全器官血管ネットワークにおける放射線量沈着を計算するのに計算的に実行可能であることを示した。これらの知見から,全器官放射線損傷のモデリングの計算機側面への重要な洞察が得られた。効果放射のモデリングは,血管系に及ぼす組織,器官および生物に対する放射線効果の研究に有用である。Please refer to the publisher for the copyright holders. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： アルゴリズム ,  記憶装置 ,  陽子 ,  *ネットワーク ,  *血管 ,  *放射線 ,  壊死 ,  *血流 ,  腫瘍 ,  ヒト ,  *放射線障害 ,  放射線療法 ,  非晶質 ,  放射線量 ,  沈着

分類 (5件)： 腫ようの放射線療法  (GE03034K) ,  医用素材  (GA05040H) ,  神経系疾患の治療一般  (GN05010N) ,  動物に対する影響  (EK02060K) ,  原子・分子のクラスタ  (BH09030O)

タイトルに関連する用語 (5件)： 放射線損傷 ,  全身 ,  血管 ,  血流 ,  計算可能性