Real-time three-dimensional spinal navigation system for bedside lumbar puncture placement

床边腰椎穿刺置入实时三维脊柱导航系统

基本信息

  • 批准号:
    10689113
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 83.78万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2021-09-15 至 2024-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

PROJECT SUMMARY/ABSTRACT Over 450,000 diagnostic lumbar punctures (LPs) are performed annually in the US, but up to 15 – 35% end in procedural failure, primarily due to inability to access the intrathecal space. Bedside LP failure rates are particularly high in the growing obese population, with recent studies reporting failure rates greater than 50% in subjects over BMI 35 kg/m2. Given its technical difficulty, there is a reluctance to perform bedside LPs, even when medically indicated. Consequently, 30 – 50% of LPs are now performed under fluoroscopic guidance, but securing neuroradiology services delays diagnosis, adds cost, and is not possible in emergency or critical care situations. The total direct and indirect costs of failed LPs to patients and the healthcare system exceed $500M/yr. Thus, there is a clear need for bedside LPs to reach success rates similar to those performed using fluoroscopy, and it is likely that a technological advancement that reduces the difficulty of administering LPs is required to meet this need. During this project, a 3D ultrasound-based bedside LP guidance system will be developed under a quality management system (QMS) certified to ISO 13485:2016 and 21 CFR Part 820. The key technological innovations underpinning the development of this product include the following: 3D bone reconstruction technologies enabling ‘fluoroscopy-like’ renderings of the lumbar spine, spine landmark recognition algorithms that automatically detect the location of the intrathecal space, and needle guidance methods to aid visualization of the needle trajectory. The primary technical tasks during the early phases of the project period include the execution of end-user clinical usability studies to guide technical specification development, electro- mechanical sub-system design, integration, and validation, and design and implementation of core ultrasound imaging processing and visualization algorithms. Successful completion of these technical aims will result in fabrication of pre-production systems for pre-clinical validation studies later in the project period. Pre-clinical product validation activities will include cadaver and human-imaging studies performed in collaboration with clinical experts who will validate that the system meets the requirements for the clinical application. The primary endpoint for the pre-clinical cadaveric studies is a direct comparison of needle placement accuracy between the current standard of care (blind needle placement) and the 3D-ultrasound needle guidance product. An additional pre-clinical study will characterize overall system usability and the learning curve required to reach competency with the system by studying the product’s use in 150 simulated imaging procedures, performed by at least 10 individual neurologists. Completion of this research project will result in the development and fabrication of a human clinical-trial- ready 3D-imaging based lumbar puncture guidance system.
项目摘要/摘要 每年在美国进行超过450,000次诊断腰穿点(LP),但最多可达15%至35% 在程序故障中,由于无法访问鞘内空间而导致的主要原因。床头LP故障率为 在日益增长的肥胖人群中尤其高,最近的研究报告失败率大于50% BMI 35千克/m2的受试者。鉴于其技术困难,甚至不愿执行床头LP,甚至 当医学指示时。因此,现在有30-50%的LP在荧光镜指导下进行,但 确保神经放射学服务延迟诊断,增加成本,并且在紧急或重症监护中不可能 情况。 LP失败的患者的直接和间接成本超过了医疗保健系统 5亿美元/年。那很明显需要Bedside LP达到与使用的成功率相似的成功率 荧光镜,很可能会减少管理LP的困难的技术进步是 需要满足这种需求。 在此项目期间,将在质量下开发一个基于3D超声的床头LP指导系统 ISO 13485:2016和21 CFR第820部分的管理系统(QMS)。关键技术 该产品开发的基础的创新包括以下内容:3D骨重建 腰椎,脊柱地标识别算法的“类似透视镜检查”效果的技术 这会自动检测鞘内空间的位置以及针头引导方法以帮助 针轨迹的可视化。项目期早期阶段的主要技术任务 包括执行最终用户临床可用性研究,以指导技术规范开发,电 - 机械子系统的设计,集成和验证以及核心超声的设计和实施 成像处理和可视化算法。这些技术目标的成功完成将导致 在项目期间晚些时候制造用于临床前验证研究的预生产系统。 临床前产品验证活动将包括尸体和人类成像研究 与临床专家的合作,他们将验证该系统符合临床要求 应用。临床前尸体研究的主要终点是直接比较针头 当前护理标准(盲针)和3D拆卸之间的放置精度 针引导产品。一项额外的临床前研究将表征整体系统可用性和 通过研究产品在150个模拟中的使用来实现与系统的能力所需的学习曲线 成像程序,由至少10位单个神经科医生进行。 该研究项目的完成将导致人类临床审判的发展和制造 基于3D成像的腰椎穿刺指导系统。

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)

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

{{ 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 }}

Frank William Mauldin其他文献

Frank William Mauldin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('Frank William Mauldin', 18)}}的其他基金

Development of a regional anesthesia guidance system to increase patient access to opioid-sparing analgesia for hip fracture pain
开发区域麻醉引导系统,以增加患者获得髋部骨折疼痛的阿片类药物保留镇痛的机会
  • 批准号:
    10759550
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 83.78万
  • 项目类别:
Commercialization readiness for a 3D image guidance system to support interventional procedures in the spine and pelvis
支持脊柱和骨盆介入手术的 3D 图像引导系统已做好商业化准备
  • 批准号:
    10709021
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 83.78万
  • 项目类别:
Commercialization readiness for a 3D image guidance system to support interventional procedures in the spine and pelvis
支持脊柱和骨盆介入手术的 3D 图像引导系统已做好商业化准备
  • 批准号:
    10601686
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 83.78万
  • 项目类别:
Real-time three-dimensional spinal navigation system for bedside lumbar puncture placement
床边腰椎穿刺置入实时三维脊柱导航系统
  • 批准号:
    10483220
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 83.78万
  • 项目类别:
Automated three-dimensional spinal navigation system for chronic pain therapy
用于慢性疼痛治疗的自动化三维脊柱导航系统
  • 批准号:
    10384241
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 83.78万
  • 项目类别:
Real-time three-dimensional spinal navigation system for bedside lumbar puncture placement
床边腰椎穿刺置入实时三维脊柱导航系统
  • 批准号:
    10252315
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 83.78万
  • 项目类别:
Automated three-dimensional spinal navigation system for chronic pain therapy
用于慢性疼痛治疗的自动化三维脊柱导航系统
  • 批准号:
    10490879
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 83.78万
  • 项目类别:
Bedside ultrasound system for 3D guidance of bone marrow aspiration and biopsy procedures
用于骨髓抽吸和活检程序的 3D 引导的床边超声系统
  • 批准号:
    10153741
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 83.78万
  • 项目类别:
Bedside ultrasound system for 3D guidance of bone marrow aspiration and biopsy procedures
用于骨髓抽吸和活检程序的 3D 引导的床边超声系统
  • 批准号:
    10005652
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 83.78万
  • 项目类别:
Low-cost handheld medical device for neuroaxial anesthesia guidance in the obese
用于肥胖患者椎管内麻醉指导的低成本手持医疗设备
  • 批准号:
    8713449
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 83.78万
  • 项目类别:

相似国自然基金

基于多时序纵向3D超声图像Siamese多任务网络早期预测pMMR型局部进展期直肠癌PD-1单抗联合放化疗疗效
  • 批准号:
    82302209
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
超声响应的3D压电纳米短纤维通过电信号调控骨髓间充质干细胞募集促骨缺损修复
  • 批准号:
    82372572
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于3D超声心动图影像和因果知识图谱的双心室功能综合定量分析方法研究
  • 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3D超声心动图影像和因果知识图谱的双心室功能综合定量分析方法研究
  • 批准号:
    62202092
  • 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
面向3D芯片封装的双向复合超声键合机理及其换能系统设计与控制
  • 批准号:
    52175392
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    58.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Acquisition of Colaborative Robot System for Ultrasound Research
采购用于超声研究的协作机器人系统
  • 批准号:
    10798904
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 83.78万
  • 项目类别:
Hemodynamic basis for secondary cervical grey matter tissue loss after spinal cord injury
脊髓损伤后继发性颈灰质组织丢失的血流动力学基础
  • 批准号:
    10599354
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 83.78万
  • 项目类别:
Real-time three-dimensional spinal navigation system for bedside lumbar puncture placement
床边腰椎穿刺置入实时三维脊柱导航系统
  • 批准号:
    10483220
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 83.78万
  • 项目类别:
Hemodynamic basis for secondary cervical grey matter tissue loss after spinal cord injury
脊髓损伤后继发性颈灰质组织丢失的血流动力学基础
  • 批准号:
    10403616
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 83.78万
  • 项目类别:
Real-time three-dimensional spinal navigation system for bedside lumbar puncture placement
床边腰椎穿刺置入实时三维脊柱导航系统
  • 批准号:
    10252315
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 83.78万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了