MRI-compatible concentric tube robot for intracerebral hemorrhage

用于脑出血的 MRI 兼容同心管机器人

基本信息

  • 批准号:
    10531943
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 53.85万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2020-12-15 至 2024-11-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

ABSTRACT The objective of this proposal is to create and validate a minimally-invasive Magnetic Resonance (MR) - compatible concentric tube robot for Intracerebral Hemorrhage (ICH) evacuation. About 1 in 50 people suffer from ICH in their lifetime. ICH occurs when blood leaked from a ruptured vessel accumulates and forms a blood clot (hematoma) in the cerebrum. The 30-day mortality for ICH is about 40% with half of all deaths occurring in the acute phase, especially in the first 48 hours. Blood spilled outside of the intracranial vessels is toxic to surrounding neurons, causing inflammation and perihematomal edema seen as early as 12-24 hours after hemorrhage. These deleterious effects motivate emergent treatment to save at-risk brain tissue. We propose three specific aims as follows. Specific Aim 1: Create the Robot. We will optimize the current robot prototype design to construct a new, compact, and precise MRI-compatible robot to deploy the aspiration cannula within the MRI scanner. We will develop the robot path planning algorithm and embedded electronics to enable accurate robot control. Specific Aim 2: Enable Image Guidance. We will track the aspiration cannula in MRI space by integrating wireless MRI microcoils on the cannula. Real-time MRI will allow the surgeon to monitor the cannula position and hematoma-brain boundary during the procedure. We will create a navigation workstation to control the robot, enable treatment monitoring including diffusion tensor imaging, and provide a virtual boundary to enhance safety. Specific Aim 3: Experimental Validation. We will first characterize robot targeting accuracy and its path- following ability in the benchtop environment. We will then perform phantom studies in a 3T MRI scanner to evaluate system accuracy and optimize the navigation workstation. We will conclude with four sheep studies to evaluate the system with realistic tissue properties, perfusion, and other relevant biological effects. We will collect robot accuracy data, quantify hematoma evacuation percentage, and determine damage to healthy brain tissue.
抽象的 该提案的目的是创建和验证微创磁共振(MR) - 兼容的同心管机器人用于脑内出血(ICH)疏散。大约有50人中有1人受苦 来自ICH一生。当血液从破裂的血管中漏出并形成A时,就会发生ICH 大脑中的血凝块(血肿)。 ICH的30天死亡率约为40%,一半死亡的一半 发生在急性阶段,尤其是在最初的48小时内。颅内血管外的血液是 对周围的神经元有毒,引起炎症和近日围血水肿,早期为12-24小时 出血后。这些有害影响激发了紧急治疗以节省高危脑组织。我们 提出三个特定目标如下。 特定目标1:创建机器人。我们将优化当前的机器人原型设计,以构建一个新的, 紧凑而精确的MRI兼容机器人在MRI扫描仪内部部署吸气套管。我们将 开发机器人路径计划算法和嵌入式电子设备,以实现精确的机器人控制。 特定目标2:启用图像指导。我们将通过整合MRI空间中的吸气套管 套管上的无线MRI微型机油。实时MRI将允许外科医生监视套管的位置 手术过程中的血脑瘤 - 脑边界。我们将创建一个导航工作站,以控制 机器人,启用治疗监测,包括扩散张量成像,并为 提高安全性。 特定目标3:实验验证。我们将首先表征机器人靶向准确性及其路径的特征 在台式环境中以下能力。然后,我们将在3T MRI扫描仪中进行幻影研究 评估系统准确性并优化导航工作站。我们将以四个绵羊研究结束 用逼真的组织特性,灌注和其他相关生物学作用评估系统。我们将 收集机器人精度数据,量化血肿疏散百分比并确定健康的损害 脑组织。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

暂无数据

数据更新时间:2024-06-01

Yue Chen的其他基金

Improved arrhythmia ablation via MR-guided robotic catheterization and multimodal clinician feedback
通过 MR 引导的机器人导管插入术和多模式临床医生反馈改善心律失常消融
  • 批准号:
    10638497
    10638497
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 53.85万
    $ 53.85万
  • 项目类别:
Shim System for Removing ICD Artifacts from Patient Cardiac MR Images
用于从患者心脏 MR 图像中去除 ICD 伪影的垫片系统
  • 批准号:
    10546727
    10546727
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 53.85万
    $ 53.85万
  • 项目类别:
MRI-compatible concentric tube robot for intracerebral hemorrhage
用于脑出血的 MRI 兼容同心管机器人
  • 批准号:
    10318651
    10318651
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 53.85万
    $ 53.85万
  • 项目类别:
Functional Dissection of Metabolic-Sensing Proline Hydroxylation Pathways
代谢传感脯氨酸羟基化途径的功能剖析
  • 批准号:
    10241993
    10241993
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 53.85万
    $ 53.85万
  • 项目类别:
Functional Dissection of Metabolic-Sensing Proline Hydroxylation Pathways
代谢传感脯氨酸羟基化途径的功能剖析
  • 批准号:
    10552306
    10552306
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 53.85万
    $ 53.85万
  • 项目类别:

相似国自然基金

时空序列驱动的神经形态视觉目标识别算法研究
  • 批准号:
    61906126
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
本体驱动的地址数据空间语义建模与地址匹配方法
  • 批准号:
    41901325
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    22.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
大容量固态硬盘地址映射表优化设计与访存优化研究
  • 批准号:
    61802133
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
IP地址驱动的多径路由及流量传输控制研究
  • 批准号:
    61872252
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    64.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
针对内存攻击对象的内存安全防御技术研究
  • 批准号:
    61802432
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

A Novel VpreB1 Anti-body Drug Conjugate for the Treatment of B-Lineage Acute Lymphoblastic Leukemia/Lymphoma
一种用于治疗 B 系急性淋巴细胞白血病/淋巴瘤的新型 VpreB1 抗体药物偶联物
  • 批准号:
    10651082
    10651082
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 53.85万
    $ 53.85万
  • 项目类别:
Elucidating causal mechanisms of ethanol-induced analgesia in BXD recombinant inbred mouse lines
阐明 BXD 重组近交系小鼠乙醇诱导镇痛的因果机制
  • 批准号:
    10825737
    10825737
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 53.85万
    $ 53.85万
  • 项目类别:
Mixed methods examination of warning signs within 24 hours of suicide attempt in hospitalized adults
住院成人自杀未遂 24 小时内警告信号的混合方法检查
  • 批准号:
    10710712
    10710712
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 53.85万
    $ 53.85万
  • 项目类别:
Traumatic Brain Injury Anti-Seizure Prophylaxis in the Medicare Program
医疗保险计划中的创伤性脑损伤抗癫痫预防
  • 批准号:
    10715238
    10715238
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 53.85万
    $ 53.85万
  • 项目类别:
Resource Development Core
资源开发核心
  • 批准号:
    10746903
    10746903
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 53.85万
    $ 53.85万
  • 项目类别: