New Photo-Acoustic Imaging Process in Fetal Monitoring to Dramatically Reduce Brain Injuries in Newborns

胎儿监测中的新光声成像流程可显着减少新生儿脑损伤

基本信息

  • 批准号:
    10010328
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 15万
  • 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:
    2020-07-01 至 2021-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

PROJECT SUMMARY Summary The Brimrose Technology Corporation and Johns Hopkins University are forming a powerful new team to make a new instrument that has the potential to dramatically reduce a major global health problem–perinatal hypoxic- ischemic encephalopathy (HIE)–by enabling early detection during labor. HIE caused by asphyxia is a leading cause of infant fatalities as well as a source of cerebral palsy and other long-term severe neurologic impairments. The medical community has been limited in early diagnosis of HIE because current fetal heart rate monitoring has poor specificity. If identified early, HIE can be treated effectively with therapeutic hypothermia. We are proposing a fetal photoacoustic monitoring system that measures oxyhemoglobin saturation of the sagittal sinus vein draining the fetal cerebral cortex during labor. Sagittal sinus oxyhemoglobin saturation decreases to very low levels when placental gas exchange is impaired (hypoxia) and/or when fetal cerebral perfusion pressure falls (ischemia). The photoacoustic instrument transmits light through the open fontanelle or bone and into cerebral veins and tissue where ultrasound waves are generated. Using near- infrared incident light at discrete wavelengths that are absorbed preferentially by oxy- and deoxy-hemoglobin, ultrasound detected on the fetal scalp at each wavelength can estimate oxyhemoglobin saturation. Brimrose has constructed a novel ultrasound detection technology with sensitivity orders of magnitude greater than the current best-use piezo-electric sensors. This will permit the use of low-power LED light sources rather than cumbersome laser lights now employed, thereby avoiding safety goggle use and promoting greater deployment. The Hopkins team has already validated the ability of a standard photoacoustic system to accurately estimate sagittal sinus oxyhemoglobin saturation through the skull of newborn piglets. The purpose of Phase I is to demonstrate the feasibility of using safe, low power LED light sources with the new ultrasensitive ultrasound sensor to detect critically low sagittal sinus oxyhemoglobin saturation when oxygenation is manipulated. The platform will be based on in-silico simulation to optimize the acoustic and optical pathways for the skull and brain. Real-time measurements on a time scale of seconds will inform the obstetric caregiver of dynamic fluctuations of brain oxygenation during contractions. The Phase II goal is to make a miniaturized photoacoustic device prototype that can report on fetal brain oxygenation. We believe the resulting instrument will provide early detection brain HI with greater specificity and sensitivity, enabling early intervention and treatment and is potentially transferrable to a commercial model for manufacture.
项目摘要 概括 Brimrose Technology Corporation和Johns Hopkins University正在组建一支强大的新团队 一种有可能大大减少全球重大健康问题的新工具 - 周周 缺血性脑病(HIE) - 通过在分娩过程中启用早期发现。窒息引起的Hie是领先的 婴儿死亡的原因以及脑瘫和其他长期严重神经系统的来源 障碍。由于目前的胎儿心脏,医学界的早期诊断受到了限制 费率监控的特异性较差。如果早点确定,可以通过治疗有效治疗HIE 低温。我们提出了一个测量氧气血红蛋白的胎儿光声监测系统 分娩过程中矢状窦静脉排干胎儿皮质的饱和。矢状鼻窦氧血红蛋白 当占地气体交换受损时(缺氧)和/或胎儿时,饱和度下降到非常低的水平 脑灌注压力下降(缺血)。光声乐器通过开放的光传输光 fontanelle或骨头,进入产生超声波的脑静脉和组织。使用接近 红外入射光在离散波长下更优选被氧和脱氧 - 血红蛋白吸收的红外。 在每个波长下在胎儿头皮上检测到的超声检查可以估计氧降解蛋白的饱和度。布里姆罗斯 已经构建了一种新颖的超声检测技术,其灵敏度阶数大于 当前最佳使用压电传感器。这将允许使用低功率LED光源,而不是 现在使用繁琐的激光灯,从而避免使用安全护目镜并提升更大 部署。霍普金斯团队已经验证了标准光声系统的能力 通过新生小猪的头骨,准确估计的矢状鼻窦血红蛋白饱和度。目的 第一阶段的证明是使用新的,低功率LED光源与新的 超敏感超声传感器,以检测矢状鼻窦氧气血红蛋白饱和度较低 氧合被操纵。该平台将基于silico仿真,以优化声学和 头骨和大脑的光学途径。几秒钟的时间尺度上的实时测量将告知 收缩期间脑充氧的动态波动的产科护理人员。第二阶段的目标是 制作一个微型的光声设备原型,可以报告胎儿脑氧合。我们相信 由此产生的仪器将提供更特异性和灵敏度的早期检测大脑HI,从而提早实现 干预和治疗可能会转移到制造商业模型中。

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Ultrasound Signal Detection with Multi-bounce Laser Microphone.
{{ 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 }}

ChenChia Wang其他文献

ChenChia Wang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 }}

相似国自然基金

成人型弥漫性胶质瘤患者语言功能可塑性研究
  • 批准号:
    82303926
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
MRI融合多组学特征量化高级别成人型弥漫性脑胶质瘤免疫微环境并预测术后复发风险的研究
  • 批准号:
    82302160
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
SMC4/FoxO3a介导的CD38+HLA-DR+CD8+T细胞增殖在成人斯蒂尔病MAS发病中的作用研究
  • 批准号:
    82302025
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
融合多源异构数据应用深度学习预测成人肺部感染病原体研究
  • 批准号:
    82302311
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Optimization of a Self-Adjuvanting Particle System for Delivering Respiratory Syncytial Virus Prefusion Protein
用于输送呼吸道合胞病毒预融合蛋白的自我辅助颗粒系统的优化
  • 批准号:
    10666079
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
Project 1: The impact of innate immune responses on the development of broadly neutralizing antibodies by vaccination
项目 1:先天免疫反应对通过疫苗接种产生广泛中和抗体的影响
  • 批准号:
    10731281
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
7HP349, an oral integrin activator to augment effectiveness of pre-exposure influenza vaccination
7HP349,一种口服整合素激活剂,可增强暴露前流感疫苗接种的有效性
  • 批准号:
    10693536
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
Identifying the Most Effective Adjuvant(s) for Leading Group A Streptococcal Vaccine Antigens in Preclinical Mouse and Nonhuman Primate Models
在临床前小鼠和非人灵长类动物模型中确定 A 组链球菌疫苗抗原最有效的佐剂
  • 批准号:
    10577066
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
Child and adult Metal exposures, gene expression and neuropathologically confirmed Alzheimer's Disease
儿童和成人金属暴露、基因表达和神经病理学证实的阿尔茨海默病
  • 批准号:
    10901032
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了