Mechanical Augmentation of the Diaphragm for End-Stage Respiratory Failure

机械增强隔膜治疗终末期呼吸衰竭

基本信息

  • 批准号:
    10057755
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 60.26万
  • 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:
    2020-09-17 至 2023-09-16
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Abstract Severe respiratory muscle weakness, specifically diaphragm dysfunction, can arise from many conditions, including trauma and neuromuscular disorders. Patients with diaphragm dysfunction experience respiratory failure due to “pump failure”, in which the mechanical pumping function of the respiratory muscles fail to generate the necessary motion and pressure gradients to drive respiratory ventilation, specifically inspiration. Moderate respiratory failure may be addressed with non-invasive ventilation, however if non-invasive ventilation techniques fail, invasive ventilation via tracheostomy is currently the only other option. Invasive ventilation is often declined by the patient due to the interference with quality of life. The major long-term goal of this project is to develop of an alternative therapeutic ventilation option based on medical soft robotics: an “implantable ventilator” based on augmenting diaphragm motion. We chose to use soft robotic actuators as they can interact nondestructively with biological tissues and can augment the mechanical motion of muscles. In order to achieve the overall objective we will build a pressurized benchtop testbed of the diaphragm to allow for rapid prototyping and testing as there is currently a lack of in vitro models of diaphragm biomechanics. We will iteratively design and test our device prototypes in the in vitro set up and in situ within pig cadavers to optimize device function. We will evaluate the final device within an in vivo porcine model. Such a device may provide patients with end-stage mechanical respiratory failure an alternative therapeutic option to invasive ventilation.
抽象的 严重的呼吸肌无力,特别是膈肌功能障碍,可能由多种情况引起, 包括创伤和神经肌肉疾病患者患有膈肌功能障碍。 由于“泵故障”而导致的故障,即呼吸肌的机械泵功能无法产生 驱动呼吸通气(特别是中等吸气)所需的运动和压力梯度。 呼吸衰竭可以通过无创通气来解决,但是如果无创通气技术 如果失败,通过气管切开术进行有创通气是目前唯一的选择。有创通气常常被拒绝。 该项目的主要长期目标是开发 基于医疗软机器人技术的替代治疗性通气选择:基于 我们选择使用软机器人执行器,因为它们可以与非破坏性地相互作用。 生物组织并可以增强肌肉的机械运动以实现总体目标。 我们将建造一个隔膜加压台式测试台,以便进行快速原型设计和测试 目前缺乏隔膜生物力学的体外模型,我们将迭代设计和测试我们的设备。 我们将在体外和猪尸体内建立原型,以优化设备功能。 体内猪模型中的最终装置 这种装置可以为患者提供终末期机械治疗。 呼吸衰竭是有创通气的替代治疗选择。

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 }}

Ellen T. Roche其他文献

Robust automated calcification meshing for biomechanical cardiac digital twins
用于生物力学心脏数字孪生的鲁棒自动化钙化网格划分
  • DOI:
    10.48550/arxiv.2403.04998
  • 发表时间:
    2024-03-08
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Daniel H. Pak;Minliang Liu;Theodore Kim;C. Ozturk;Raymond McKay;Ellen T. Roche;Rudolph L. Gleason;James S. Duncan
  • 通讯作者:
    James S. Duncan
AI-powered multimodal modeling of personalized hemodynamics in aortic stenosis
基于人工智能的主动脉瓣狭窄个性化血流动力学多模态建模
  • DOI:
  • 发表时间:
    2024
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    C. Ozturk;Daniel H. Pak;L. Rosalia;Debkalpa Goswami;Mary E. Robakowski;Raymond McKay;Christopher T. Nguyen;James S. Duncan;Ellen T. Roche
  • 通讯作者:
    Ellen T. Roche
In silicodesign of additively manufacturable composite synthetic vascular conduits and grafts with tuneable compliance
  • DOI:
    10.1039/d0bm02169e
  • 发表时间:
    2021-03
  • 期刊:
  • 影响因子:
    6.6
  • 作者:
    Oisín Byrne;Fergal Coulter;Ellen T. Roche;Eoin D. O'Cearbhaill
  • 通讯作者:
    Eoin D. O'Cearbhaill
Pulsatile ECMO
脉动ECMO
  • DOI:
  • 发表时间:
    2024
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Douglas E. Vincent;Nader Moazami;Davide D'Alessandro;John F. Fraser;S. Heinsar;Ellen T. Roche;Brian C. Ayers;Manisha Singh;Nina Langer;Shriprasad R. Deshpande;R.D.B. Jaquiss;Kiyotaka Fukamachi;Seyed Alireza Rabi;Asishana Osho;Taiyo Kuroda;Jamshid H. Karimov;Takuma Miyamoto;Palaniappan Sethu;Guruprasad A. Giridharan;Knut Kvernebo;Jack Copland
  • 通讯作者:
    Jack Copland
Electrical Bioadhesive Interface for Bioelectronics
用于生物电子学的电生物粘附接口
  • DOI:
    10.1038/s41563-020-00814-2
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    41.2
  • 作者:
    Jue Deng;Hyunwoo Yuk;Jingjing Wu;Claudia E. Varela;Xiaoyu Chen;Ellen T. Roche;Chuan Fei Guo;Xuanhe Zhao
  • 通讯作者:
    Xuanhe Zhao

Ellen T. Roche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('Ellen T. Roche', 18)}}的其他基金

Modulation of pressure overload in chronic animal and in vitro models to elucidate associated effects on hemodynamics and left ventricular plasticity
调节慢性动物和体外模型中的压力超负荷,以阐明对血流动力学和左心室可塑性的相关影响
  • 批准号:
    10905164
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 60.26万
  • 项目类别:

相似国自然基金

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
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
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
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

相似海外基金

Role of MCT6 in mediating cisplatin-induced ototoxicity
MCT6 在介导顺铂诱导的耳毒性中的作用
  • 批准号:
    10646995
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 60.26万
  • 项目类别:
CRISPR-Cas Editing as a Genetic Cure for Autosomal Dominant Polycystic Kidney Disease
CRISPR-Cas 编辑作为常染色体显性多囊肾病的基因治疗
  • 批准号:
    10822502
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 60.26万
  • 项目类别:
Characterization of cortical neuronal subtypes in cocaine self-administration
可卡因自我给药皮质神经元亚型的特征
  • 批准号:
    10815221
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 60.26万
  • 项目类别:
Mitochondrial dysfunction and tau pathology in Alzheimer's disease
阿尔茨海默病中的线粒体功能障碍和 tau 病理学
  • 批准号:
    10805120
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 60.26万
  • 项目类别:
Deciphering neural origins of interhemispheric striatal resting-state functional connectivity using simultaneous chemogenetic fMRI and triple-spectral fiber photometry
使用同步化学遗传学功能磁共振成像和三光谱光纤光度测定破译半球间纹状体静息态功能连接的神经起源
  • 批准号:
    10727994
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 60.26万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了