3D Super-Resolution Ultrasound Imaging for Cancer Detection and Treatment Monitoring

用于癌症检测和治疗监测的 3D 超分辨率超声成像

基本信息

  • 批准号:
    10318580
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 34.43万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2019
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2019-03-01 至 2023-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

PROJECT SUMMARY Neoadjuvant chemotherapy is the standard of care for treatment of locally advanced breast cancer, which is a major clinical issue. Access to inexpensive and noninvasive methods to determine early treatment response are essential to determine if a chosen anticancer therapeutic regimen is efficacious. Tumor angiogenesis is a key biomarker of breast cancer growth and metastasis. This tumor microvascularity is known to exhibit distinct perfusion characteristics and morphologic features during the early stages of breast tumor development which fundamentally change during a positive response to neoadjuvant treatment. The overarching goal of this research project is to develop an innovative three-dimensional (3D) super-resolution (SR-US) imaging system and new image processing solutions to considerably improve our ability to perform in vivo quantitative analysis of tumor angiogenic networks. The first aim of this project involves optimization of 3D SR-US imaging functionality on a programmable US scanner equipped with a custom 1024-element (32 x 32) matrix array transducer. The second aim involves the development of new open-source SR-US image processing software for performing motion correction and quantitative analysis of tumor perfusion and microvascular morphology features in 3D space. In the third aim, we will evaluate the use of angiogenic biomarkers extracted from 3D SR- US images as a quantitative basis for distinguishing healthy from diseased tissue volumes in a transgenic animal model of breast cancer. We will also assess the use of in vivo 3D SR-US imaging for detection of early tumor response to neoadjuvant treatment using the same animal model.
项目摘要 新辅助化疗是治疗局部晚期乳腺癌的护理标准,这是 主要临床问题。使用廉价和无创方法来确定早期治疗反应是 确定选择的抗癌治疗方案是否有效。肿瘤血管生成是关键 乳腺癌生长和转移的生物标志物。已知这种肿瘤微血管表现出不同的 乳腺肿瘤发育的早期阶段的灌注特征和形态特征 在对新辅助治疗的积极反应期间,从根本上改变了。总体目标 研究项目是开发创新的三维(3D)超分辨率(SR-US)成像系统 以及新的图像处理解决方案,以大大提高我们执行体内定量分析的能力 肿瘤血管生成网络。该项目的第一个目的涉及优化3D SR-US成像 配备自定义1024元素(32 x 32)矩阵数组的可编程US扫描仪的功能 传感器。第二个目的涉及开发新的开源SR-US图像处理软件 用于进行运动校正和肿瘤灌注和微血管形态的定量分析 3D空间中的功能。在第三个目标中,我们将评估从3D SR-提取的血管生成生物标志物的使用 美国图像是将健康与转基因动物中患病组织体积区分开的定量基础 乳腺癌的模型。我们还将评估体内3D SR-US成像用于检测早期肿瘤的使用 使用同一动物模型对新辅助治疗的反应。

项目成果

期刊论文数量(21)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Evaluation of Nonlinear Contrast Pulse Sequencing for Use in Super-Resolution Ultrasound Imaging.
Multifocused Ultrasound Therapy for Controlled Microvascular Permeabilization and Improved Drug Delivery.
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  • DOI:
    10.1016/j.pacs.2022.100365
  • 发表时间:
    2022-06
  • 期刊:
  • 影响因子:
    7.9
  • 作者:
    Basavarajappa, Lokesh;Hoyt, Kenneth
  • 通讯作者:
    Hoyt, Kenneth
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  • DOI:
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  • 发表时间:
    2021-01-29
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Basavarajappa L;Baek J;Reddy S;Song J;Tai H;Rijal G;Parker KJ;Hoyt K
  • 通讯作者:
    Hoyt K
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