3D Holographic Guidance, Navigation, and Control (3D GN&C) for Endovascular Aortic Repair (EVAR)

3D 全息制导、导航和控制 (3D GN

基本信息

  • 批准号:
    10001634
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 80.68万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2018
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2018-02-15 至 2024-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Project Summary/Abstract This SBIR Phase II project will advance the commercialization of our 3D guidance, navigation, and control (3D- GNC) system to improve stent-graft (SG) deployment during endovascular aortic aneurysm repair (EVAR) by overcoming limitations of 2D x-ray fluoroscopy (“fluoro”). 3D-GNC will increase safety, effectiveness, and efficiency as a result of better visualization, particularly when deploying SGs within hostile aortic anatomy, with challenges such as short and/or angled landing zones. True 3D (360°), radiation-free GNC that is not limited by a 2D display will decrease radiation to patients and OR staff, reduce procedure time, and enable accurate SG positioning leading to fewer postoperative complications or need for re-intervention. Converting this innovation to a product will expand the patient population eligible for EVAR, particularly those with highly unfavorable aortic anatomy, as the demand and utilization of the minimally-invasive approach continues to rise. In Phase I, a 3D-GNC research prototype was developed and integrated with our Intra-Operative Positioning System (IOPS). The Guidance subsystem digitally augments the patient-specific aortic model to the surgical field using a modern, self-contained augmented/mixed reality head mounted display. Navigation accurately tracks in real-time the 3D position and orientation (P&O) of a sensor-equipped wire (IOPS-SG1 Wire) for projecting a SG hologram in spatial registration with the aorta hologram. Our holographic Control panel suggests P&O maneuvers as the delivery system approaches the aneurysm's proximal neck landing zone. Phase I results met all acceptance criteria for Specific Aims in terms of 1) usability in bench testing by a focus group of 10 surgeons, 2) accuracy for SG delivery system positioning in six 3D-printed aortic models with complex anatomy, and 3) benefits of 3D-GNC in our preclinical protocol relative to fluoro: radiation dose and contrast dose (100% decrease), procedure time (56.4% decrease), and orientation accuracy (41.5% increase). In Phase II, we will develop, verify and validate the 3D-GNC system based on Phase I outcomes, on-going user feedback, and our quality management system (QMS). We will evaluate usability at 3 leading aortic medical centers (Aim 1) and verify accuracy on the bench by deploying SGs from at least 2 manufacturers in 3D-printed models using designed controlled system components (Aim 2). After IDE and IRB clearance, we will conduct a first-in-human study in Aim 3 to demonstrate that use of 3D-GNC as an adjunct to and confirmed by fluoro is safe and effective and can lower radiation dose, while obtaining feedback for design finalization. All development will be in compliance with our QMS, toward preparation for FDA premarket clearance (Aim 4). Overcoming limitations of fluoro and improving SG placement will pave the way to realizing the full clinical and economic benefits of EVAR over highly invasive open surgical repair. Commercialization of our technology will have implications beyond aneurysmal disease to include many emerging vascular and cardiac procedures to benefit a broader population of patients, caregivers, and enable delivery of better quality healthcare globally.
项目概要/摘要 这个 SBIR 第二阶段项目将推进我们的 3D 制导、导航和控制(3D- GNC)系统通过以下方式改善血管内主动脉瘤修复(EVAR)过程中覆膜支架(SG)的部署 克服 2D X 射线透视检查(“3D-GNC”)的局限性将提高安全性、有效性和安全性。 更好的可视化带来的效率,特别是在不利的主动脉解剖结构中部署 SG 时, 诸如短和/或有角度的着陆区等挑战,不受限制的真正 3D (360°)、无辐射 GNC。 2D 显示器将减少对患者和手术室工作人员的辐射,缩短手术时间,并实现准确的 SG 定位可减少术后并发症或需要重新干预。 产品创新将扩大符合 EVAR 资格的患者群体,特别是那些病情严重的患者 随着微创方法的需求和使用不断增加,主动脉解剖结构不利。 在第一阶段,开发了 3D-GNC 研究原型并将其与我们的术中定位相集成 系统 (IOPS)。指导子系统以数字方式将患者特定的主动脉模型增强到手术中。 使用现代、独立的增强/混合现实头戴式显示器进行精确导航。 实时跟踪配备传感器的电线 (IOPS-SG1 Wire) 的 3D 位置和方向 (P&O) 投影 SG 全息图与主动脉全息图进行空间配准。 建议当输送系统接近动脉瘤的近端颈着陆区时进行 P&O 操作。 第一阶段的结果满足特定目标的所有验收标准,包括 1) 重点实验室测试的可用性 由 10 名外科医生组成的小组,2) 六个 3D 打印主动脉模型中 SG 输送系统定位的准确性 复杂的解剖结构,以及 3) 3D-GNC 在我们的临床前方案中相对于氟的优势:辐射剂量和 对比剂剂量(减少 100%)、手术时间(减少 56.4%)和定位精度(增加 41.5%)。 在第二阶段,我们将根据第一阶段的成果开发、验证和验证 3D-GNC 系统,正在进行中 用户反馈以及我们的质量管理体系 (QMS) 我们将评估 3 个领先的主动脉的可用性。 医疗中心(目标 1),并通过部署来自至少 2 个制造商的 SG 来验证工作台上的准确性 使用设计的受控系统组件3D打印模型(目标2)在IDE和IRB许可后,我们将。 在目标 3 中进行首次人体研究,以证明使用 3D-GNC 作为辅助药物并得到证实 氟是安全有效的,可以降低辐射剂量,同时获得设计最终确定的反馈。 开发将符合我们的质量管理体系,为 FDA 上市前审批做好准备(目标 4)。 克服荧光的局限性和改善 SG 放置将为实现全面的临床和治疗铺平道路。 EVAR 相对于高侵入性开放手术修复的经济效益将得到我们技术的商业化。 其影响超出了动脉瘤疾病的范围,包括许多新兴的血管和心脏手术 使更广泛的患者和护理人员受益,并在全球范围内提供更优质的医疗保健。

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 }}

Vikash Goel其他文献

Vikash Goel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('Vikash Goel', 18)}}的其他基金

IOPSxV: Novel Visualization for Non-Fluoroscopic 3D Image Guidance for Peripheral Vascular Interventions.
IOPSxV:用于外周血管干预的非透视 3D 图像指导的新型可视化。
  • 批准号:
    9908555
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 80.68万
  • 项目类别:

相似国自然基金

基于3D生物打印类器官模型探究PAK5调控三阴性乳腺癌铂类耐药的机制研究
  • 批准号:
    82303979
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
3D打印单向流场诱导构筑多级有序电磁屏蔽结构及调控机理研究
  • 批准号:
    52303036
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
3D纳米打印复合金属硫化物阵列反应器光催化CO2还原制C2研究
  • 批准号:
    22378174
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
自由曲面空间网格结构3D打印节点力学性能与智能优化研究
  • 批准号:
    52378167
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    52 万元
  • 项目类别:
    面上项目
丝内/丝间空洞对3D打印连续纤维复合材料损伤机理影响机制与分析方法
  • 批准号:
    52375150
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Intravaginal device for the treatment of pelvic pain and dyspareunia in female cancer survivors
用于治疗女性癌症幸存者盆腔疼痛和性交困难的阴道内装置
  • 批准号:
    10759026
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 80.68万
  • 项目类别:
IOPSxV: Novel Visualization for Non-Fluoroscopic 3D Image Guidance for Peripheral Vascular Interventions.
IOPSxV:用于外周血管干预的非透视 3D 图像指导的新型可视化。
  • 批准号:
    9908555
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 80.68万
  • 项目类别:
A Single-Sided Magnetic Particle Imaging Scanner for In Vivo Breast Cancer Imaging
用于体内乳腺癌成像的单面磁粒子成像扫描仪
  • 批准号:
    9812008
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 80.68万
  • 项目类别:
Thermoacoustic Range Verification During Delivery of a Clinical Plan by a Synchrocyclotron: transition from research prototype to turnkey clinical device
同步回旋加速器交付临床计划期间的热声范围验证:从研究原型到交钥匙临床设备的过渡
  • 批准号:
    10600975
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 80.68万
  • 项目类别:
4D Flow MRI for characterization of brain arteriovenous malformations
4D Flow MRI 用于表征脑动静脉畸形
  • 批准号:
    10189688
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 80.68万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了