High-Definition Conformal Electronics for VT/VF
适用于 VT/VF 的高清保形电子器件
基本信息
- 批准号:10661291
- 负责人:
- 金额:$ 62.33万
- 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:2019-01-10 至 2024-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:AddressAdoptedAlgorithmsArrhythmiaCanis familiarisCardiovascular systemCessation of lifeDevelopmentDevice DesignsDevicesDiagnosticDissociationEconomicsElectric CountershockElectric Stimulation TherapyElectronicsFilamentFrequenciesFutureGenerationsGoalsHealthcareHealthcare SystemsHeartHospitalsHumanImplantable DefibrillatorsIndividualKnowledgeLaboratoriesLeadLocationMeasuresMethodsModelingMyocardial InfarctionOpticsOrganOryctolagus cuniculusPainPatientsPhasePreventionQuality of lifeResearch PersonnelResolutionShockTachycardiaTechnologyTestingTherapeuticTimeTransilluminationTreatment EfficacyUnited StatesVentricularVentricular ArrhythmiaVentricular FibrillationVentricular TachycardiaWorkbasecare burdencomorbidityeffective therapyexperimental studyimplantable deviceimprovedin vivoindividual patientindividualized medicineinnovationinsightmyocardial damagenovelnovel strategiesprediction algorithmpsychological distresspublic health relevancesensorside effectsudden cardiac death
项目摘要
Project Summary/Abstract
Ventricular arrhythmias including ventricular tachycardia (VT) and ventricular fibrillation (VF) are responsible
for 300,000 sudden cardiac deaths a year in the US. Electrotherapy has been effective in arresting VT/VF but
the high-energy biphasic shocks can lead to myocardial damage and associated co-morbidities. Moreover the
implantable cardioverter defibrillator technology (ICD) has low VT/VF sensing resolution, which can lead to
inappropriate shocks and associated psychological distress, resulting in diminished quality of life or even
death. Thus, there is an unmet need for high-definition VT/VF sensing to reduce inappropriate shocks and
similarly, an unmet need for high-definition ultra-low energy electrotherapy to terminate VT/VF. In this
project, we present a novel approach to VT/VF sensing and electrotherapy and redesign the ICD into
cardiovascular implantable electronic device (CIED). We will employ two break-through technological
platforms to implement our novel method: (1) A novel conformal chiplet electronics real-time networks
(CCERN) technology developed by Co-Investigator Dr. Rogers and an (2) innovative panoramic,
transillumination optical mapping developed by PI Dr. Efimov. We will conduct high-definition, panoramic,
transillumination, optical mapping in conjunction with high-definition CCERN to (1) characterize the
transmural VT/VF dynamics, (2) determine the optimal number of sensors needed to dynamically track the
excitable gaps, phase singularities, and wavefronts during VT/VF, and (3) terminate VT/VF using optimal
definition ultra low-energy high-definition electrotherapy. This proposed work would advance our
understanding of VT/VF and pave the path towards creating a targeted individualized therapy dynamically
tailored for each arrhythmia episode for each patient.
项目概要/摘要
室性心律失常包括室性心动过速 (VT) 和室颤 (VF)
美国每年有 30 万人因心源性猝死。电疗可有效阻止 VT/VF,但
高能量双相电击可导致心肌损伤和相关并发症。此外
植入式心律转复除颤器技术 (ICD) 的 VT/VF 传感分辨率较低,这可能会导致
不适当的电击和相关的心理困扰,导致生活质量下降,甚至
死亡。因此,对高清 VT/VF 传感的需求尚未得到满足,以减少不适当的冲击和
同样,对于终止 VT/VF 的高清超低能量电疗的需求也未得到满足。在这个
项目中,我们提出了一种新的 VT/VF 传感和电疗方法,并将 ICD 重新设计为
心血管植入电子设备(CIED)。我们将采用两项突破性技术
实施我们的新方法的平台:(1)一种新颖的共形小芯片电子实时网络
(CCERN) 技术由联合研究员罗杰斯博士开发,以及 (2) 创新全景、
透照光学测绘由 PI 博士 Efimov 开发。我们将进行高清、全景、
透照、光学测绘与高清 CCERN 相结合,以 (1) 表征
跨壁 VT/VF 动力学,(2) 确定动态跟踪所需的最佳传感器数量
VT/VF 期间的可兴奋间隙、相位奇点和波前,以及 (3) 使用最优终止 VT/VF
定义超低能量高清电疗。这项拟议的工作将推动我们
了解 VT/VF 并为动态创建有针对性的个体化治疗铺平道路
为每位患者的每次心律失常发作量身定制。
项目成果
期刊论文数量(11)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
A transient, closed-loop network of wireless, body-integrated devices for autonomous electrotherapy.
用于自主电疗的无线人体集成设备的瞬态闭环网络。
- DOI:
- 发表时间:2022-05-27
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Choi, Yeon Sik;Jeong, Hyoyoung;Yin, Rose T;Avila, Raudel;Pfenniger, Anna;Yoo, Jaeyoung;Lee, Jong Yoon;Tzavelis, Andreas;Lee, Young Joong;Chen, Sheena W;Knight, Helen S;Kim, Seungyeob;Ahn, Hak;Wickerson, Grace;Vázquez
- 通讯作者:Vázquez
Critical Volume of Human Myocardium Necessary to Maintain Ventricular Fibrillation.
维持心室颤动所需的人体心肌临界体积。
- DOI:
- 发表时间:2018
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Aras, Kedar K;Faye, Ndeye Rokhaya;Cathey, Brianna;Efimov, Igor R
- 通讯作者:Efimov, Igor R
Hardware-Mappable Cellular Neural Networks for Distributed Wavefront Detection in Next-Generation Cardiac Implants.
用于下一代心脏植入物中分布式波前检测的硬件可映射细胞神经网络。
- DOI:
- 发表时间:2022-08
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Yang, Zhuolin;Zhang, Lei;Aras, Kedar;Efimov, Igor R;Adam, Gina C
- 通讯作者:Adam, Gina C
Fully implantable and bioresorbable cardiac pacemakers without leads or batteries.
完全植入式和生物可吸收心脏起搏器,无需引线或电池。
- DOI:
- 发表时间:2021-10
- 期刊:
- 影响因子:46.9
- 作者:Choi, Yeon Sik;Yin, Rose T;Pfenniger, Anna;Koo, Jahyun;Avila, Raudel;Benjamin Lee, K;Chen, Sheena W;Lee, Geumbee;Li, Gang;Qiao, Yun;Murillo;Kiss, Alexi;Han, Shuling;Lee, Seung Min;Li, Chenhang;Xie, Zhaoqian;Chen, Yu
- 通讯作者:Chen, Yu
Wireless, fully implantable cardiac stimulation and recording with on-device computation for closed-loop pacing and defibrillation.
无线、完全植入式心脏刺激和记录,并通过设备上的计算进行闭环起搏和除颤。
- DOI:
- 发表时间:2022-10-28
- 期刊:
- 影响因子:13.6
- 作者:Ausra, Jokubas;Madrid, Micah;Yin, Rose T;Hanna, Jessica;Arnott, Suzanne;Brennan, Jaclyn A;Peralta, Roberto;Clausen, David;Bakall, Jakob A;Efimov, Igor R;Gutruf, Philipp
- 通讯作者:Gutruf, Philipp
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