Ultrasonic perfusion imaging of peripheral vascular disease

周围血管疾病的超声灌注成像

基本信息

  • 批准号:
    10413895
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 51.75万
  • 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:
    2019-08-05 至 2024-05-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Project Summary Our 4-yr project aims to develop a new ultrasonic Doppler method named Higher-Order Perfusion Estimation (HOPE) imaging. Applications enabled by this technology are routine assessments of microvascular disease progression in diabetic patients with symptoms of peripheral artery disease (PAD). Technical advances include new ultrasonic echo sampling and filtering techniques that significantly increase the sensitivity and specificity of standard sonographic instruments to spatially disorganized patterns of red-blood-cell movement without the addition of contrast media. Sensitivity to slowly perfusing blood is increased by transmitting a sparse regular sequence of Doppler pulses over long durations (1-10s). To counter a concomitant increase in clutter-signal power in perfusing-blood frequency channels, spatiotemporal echo acquisitions are first rearranged into 3-D data arrays and a 3-D singular-value decomposition (3D-SVD) clutter filter is formed for each experiment. Our approach now successfully separates weak perfusing-blood echoes from other echo-signal sources in the peripheral vasculature because of the typically narrow eigen-bandwidth of clutter echoes in peripheral muscle. Preliminary results using echo simulation, microchannel flow phantoms, and preclinical models of mouse ischemic hindlimb and melanoma lesions demonstrate that our method is very well designed for monitoring steady peripheral microvascular flow patterns using commercial ultrasonic instruments (with software updates). Four aims are proposed to demonstrate the utility of HOPE imaging (both power and color-flow) for measuring blood flow and perfusion. Aim 1 expands preliminary studies in mouse models to evaluate perfusion measurement sensitivity at 12-24 MHz in diabetic animals, and to uncover mechanisms of the angiogenic response of tissues to sudden ischemia. Aim 2 continues development of HOPE imaging by improving perfusing- blood echo sensitivity and clutter-filter performance under more general imaging conditions (viz., broad eigen- bandwidth clutter and 3-D spatially varying perfusion). Aim 3 focuses on a progressively ischemic pig model using 5-12 MHz HOPE imaging, MR angiography, and radioactive microsphere techniques to calibrate and compare HOPE imaging results with standard clinical approaches. Aim 4 is a 4-yr, 150-patient study designed to evaluate the diagnostic performance of HOPE imaging at assessing PAD. The overall project aims to develop existing ultrasonic instruments into highly-effect tools for evaluating microvascular changes leading to common disabilities and major cardiovascular events. The three in vivo studies proposed in this plan are designed to develop and evaluate HOPE imaging specifically for PAD diagnosis, staging, and therapeutic monitoring.
项目摘要 我们的4年项目旨在开发一种名为“高阶灌注估计”的新超声多普勒方法 (希望)成像。该技术启用的应用是对微血管疾病的常规评估 糖尿病患者患有周围动脉疾病症状(PAD)的进展。技术进步包括 新的超声波回声采样和过滤技术,可显着提高 标准超声仪,用于无效的红血球运动的空间杂乱无章的模式 添加对比媒体。通过传输稀疏的常规来增加对缓慢灌注血液的敏感性 多普勒脉冲的序列在长时间(1-10s)中。应对杂物信号的同时增加 首先将时空回声采集重新排列到3-D数据 为每个实验形成阵列和3-D单数值分解(3D-SVD)混乱过滤器。我们的 现在,方法成功地将弱的灌注血回波与其他回声信号来源分开 外围脉管系统通常是外围肌肉中杂物回波的狭窄欧吉人带宽。 使用回声模拟,微通道流幻象和小鼠的临床前模型的初步结果 缺血性后肢和黑色素瘤病变表明,我们的方法非常适合监测 使用商业超声仪器(带有软件更新)稳定的周围微血管流动模式。 提出了四个目标,以证明希望成像的实用性(功率和颜色流)用于测量 血流和灌注。 AIM 1扩展小鼠模型中的初步研究以评估灌注 糖尿病动物中12-24 MHz的测量灵敏度,并发现血管生成的机制 组织对突然缺血的反应。 AIM 2通过改善完善 - 继续发展希望成像 在更一般的成像条件下,血液回声敏感性和混乱过滤器的性能(即,宽阔的特征 带宽混乱和3-D在空间变化的灌注)。 AIM 3专注于逐渐缺血模型 使用5-12 MHz希望成像,MR血管造影和放射性微球技术进行校准和 将希望成像结果与标准临床方法进行比较。 AIM 4是设计的4年,150名患者的研究 评估评估垫时希望成像的诊断性能。整个项目旨在发展 现有的超声仪器进入高度效应工具,用于评估微血管变化,导致常见 残疾和主要心血管事件。本计划中提出的三个体内研究旨在 专门为PAD诊断,分期和治疗性监测而开发和评估希望成像。

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Monitoring Muscle Perfusion in Rodents During Short-Term Ischemia Using Power Doppler Ultrasound.
使用能量多普勒超声监测啮齿类动物短期缺血期间的肌肉灌注。
  • DOI:
    10.1016/j.ultrasmedbio.2023.02.013
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.9
  • 作者:
    Babaei,Somaye;Dai,Bingze;Abbey,CraigK;Ambreen,Yamenah;Dobrucki,WawrzyniecL;Insana,MichaelF
  • 通讯作者:
    Insana,MichaelF
Contrast-free ultrasound imaging for blood flow assessment of the lower limb in patients with peripheral arterial disease: a feasibility study.
  • DOI:
    10.1038/s41598-023-38576-x
  • 发表时间:
    2023-07-13
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Sabeti, Soroosh;Nayak, Rohit;McBane, Robert D.;Fatemi, Mostafa;Alizad, Azra
  • 通讯作者:
    Alizad, Azra
Experimental Study of Aperiodic Plane Wave Imaging for Ultrafast 3-D Ultrasound Imaging.
Experimental Validation of Perfusion Imaging With HOSVD Clutter Filters.
Combining Spatial Registration With Clutter Filtering for Power-Doppler Imaging in Peripheral Perfusion Applications.
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Azra Alizad其他文献

Azra Alizad的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Azra Alizad', 18)}}的其他基金

Noninvasive assessment of detrusor pressure and dysfunction
无创评估逼尿肌压力和功能障碍
  • 批准号:
    10389800
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 51.75万
  • 项目类别:
Noninvasive assessment of detrusor pressure and dysfunction
无创评估逼尿肌压力和功能障碍
  • 批准号:
    10570230
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 51.75万
  • 项目类别:
Using Label-free Ultrasound Angio-Morphometry Analysis for Improving Ultrasound Specificity in Breast Cancer Detection and Treatment Monitoring
使用无标记超声血管形态测量分析提高乳腺癌检测和治疗监测中的超声特异性
  • 批准号:
    10652455
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 51.75万
  • 项目类别:
Using Label-free Ultrasound Angio-Morphometry Analysis for Improving Ultrasound Specificity in Breast Cancer Detection and Treatment Monitoring
使用无标记超声血管形态测量分析提高乳腺癌检测和治疗监测中的超声特异性
  • 批准号:
    10183203
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 51.75万
  • 项目类别:
Using Label-free Ultrasound Angio-Morphometry Analysis for Improving Ultrasound Specificity in Breast Cancer Detection and Treatment Monitoring
使用无标记超声血管形态测量分析提高乳腺癌检测和治疗监测中的超声特异性
  • 批准号:
    10418772
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 51.75万
  • 项目类别:
Assessment of metabolic bone disease of prematurity using an acoustic method
声学方法评估早产儿代谢性骨病
  • 批准号:
    10005122
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 51.75万
  • 项目类别:
Ultrasonic perfusion imaging of peripheral vascular disease
周围血管疾病的超声灌注成像
  • 批准号:
    10171895
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 51.75万
  • 项目类别:
Localized measurement and mapping of tissue nonlinear elasticity
组织非线性弹性的局部测量和绘图
  • 批准号:
    9297301
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 51.75万
  • 项目类别:
Localized measurement and mapping of tissue nonlinear elasticity
组织非线性弹性的局部测量和绘图
  • 批准号:
    9196131
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 51.75万
  • 项目类别:
Viscoelastic Parameters estimation and imaging for Thyroid Nodule differentiation
甲状腺结节分化的粘弹性参数估计和成像
  • 批准号:
    8787587
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 51.75万
  • 项目类别:

相似国自然基金

儿童脊柱区腧穴针刺安全性的发育解剖学及三维数字化研究
  • 批准号:
    82360892
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
基于次生乳管网络结构发育比较解剖学和转录组学的橡胶树产胶机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    54 万元
  • 项目类别:
    面上项目
亚热带典型阔叶树种径向生长的解剖学特征及其碳分配调控机制
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于垂体腺瘤海绵窦侵袭模式的相关膜性解剖学及影像学研究
  • 批准号:
    82201271
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
亚热带典型阔叶树种径向生长的解剖学特征及其碳分配调控机制
  • 批准号:
    32201547
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Anatomical and functional imaging of the conventional outflow pathway
传统流出通道的解剖和功能成像
  • 批准号:
    10752459
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 51.75万
  • 项目类别:
Non-invasive hemodynamic and biomechanic imaging methods for early risk prediction in aortic dissection
用于主动脉夹层早期风险预测的非侵入性血流动力学和生物力学成像方法
  • 批准号:
    10716472
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 51.75万
  • 项目类别:
Automated Machine Learning-Based Brain Artery Segmentation, Anatomical Prior Labeling, and Feature Extraction on MR Angiography
基于自动机器学习的脑动脉分割、解剖先验标记和 MR 血管造影特征提取
  • 批准号:
    10759721
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 51.75万
  • 项目类别:
Vessel Identification and Tracing in DSA Image Series for Cerebrovascular Surgical Planning
用于脑血管手术计划的 DSA 图像系列中的血管识别和追踪
  • 批准号:
    10726103
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 51.75万
  • 项目类别:
3D-Nanoprinted Soft Robotic Microcatheters with Integrated Microfluidic Circuitry for Cerebrovascular Surgery
用于脑血管手术的具有集成微流体电路的 3D 纳米打印软机器人微导管
  • 批准号:
    10502710
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 51.75万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了