Steerable Laser Interstitial Thermotherapy (SLIT) Robot for Brain Tumor Therapy

用于脑肿瘤治疗的可操纵激光间质热疗 (SLIT) 机器人

基本信息

  • 批准号:
    10572533
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 23.24万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2023
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2023-09-01 至 2026-08-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Project Summary/Abstract Glioblastoma (GBM) is one of the most prevalent and challenging cancers to cure. Each year, nearly 12,000 new cases of GBM are diagnosed in the US, with the overall median survival being only 12 to 18 months. GBM rarely metastasizes to other organs; however, there is no effective treatment for GBM tumors. Standard therapies with surgery combined with adjuvant radiation and FDA-approved drugs can add a few months to median survival but cannot prevent the recurrence of GBM. For recurrent GBM (rGBM), prognosis is even more dismal. Repeated surgery is often not recommended since patients have already gone through it during the treatment of initial GBM, and the efficacy of other treatment options is very limited. Laser interstitial thermotherapy (LITT) is an emerging technique for minimally invasive treatment of rGBM. By introducing a slender laser probe into a brain tumor, LITT can ablate the tumor tissue percutaneously using laser radiation. However, existing LITT devices which often set the tip of a laser probe at the core of the tumor are inadequate to achieve conformal ablation (i.e., ablation with the maximum tumor coverage and minimum collateral damage), especially when tumors are large, irregularly shaped, or multifocal. Hence, to achieve conformal ablation and improve the efficacy of LITT, we propose a novel robot to deliver thermal radiation at multiple locations inside a brain tumor. We will develop a novel steerable laser interstitial thermotherapy (SLIT) robot with a slender footprint and a custom- designed flexible laser ablation probe. We will introduce SLIT to the peripheral of a brain tumor through a small burr hole, manipulate SLIT around critical structures, and perform ablation at targets that are planned by clinicians under the guidance of magnetic resonance imaging (MRI). All aspects of new procedure will be remotely monitored and controlled by clinicians using intra-operative MRI and thermometry (MRT) to ensure precision and safety. In this project, we will 1) Design and develop an MR-compatible steerable robot with a flexible ablation probe, 2) Develop software that enables planning and control of multi-site tumor ablation, and 3) Evaluate the safety and functionality of SLIT using clinically relevant models. We have formed a multidisciplinary team with expertise in minimally invasive surgical robots, biomedical fiber lasers, neurosurgery, neurosurgical devices, neuropathology, advanced MR imaging, animal models, and neuroradiology to successfully conduct the proposed studies. LITT for rGBM therapy will serve as a model for technology development, while the outcome will generate a transformative platform with applications to many neurosurgical procedures that require dexterous minimally invasive access to brain lesions.
项目概要/摘要 胶质母细胞瘤 (GBM) 是最常见且最具挑战性的癌症之一。每年,近 12,000 个新 在美国诊断出 GBM 病例,总体中位生存期仅为 12 至 18 个月。 GBM 很少 转移至其他器官;然而,GBM 肿瘤没有有效的治疗方法。标准疗法有 手术结合辅助放疗和 FDA 批准的药物可以将中位生存期延长几个月 但不能阻止GBM的复发。对于复发性 GBM (rGBM),预后更加悲观。重复 通常不建议进行手术,因为患者在初始治疗期间已经经历过手术 GBM 和其他治疗方案的疗效非常有限。激光间质热疗(LITT)是一种 rGBM 微创治疗的新兴技术。通过将细长的激光探针引入大脑 LITT可以利用激光辐射经皮消融肿瘤组织。然而,现有的 LITT 设备 通常将激光探针的尖端设置在肿瘤核心不足以实现适形消融(即, 最大肿瘤覆盖和最小附带损害的消融),特别是当肿瘤很大时, 形状不规则或多焦点。因此,为了实现适形消融并提高LITT的疗效,我们 提出一种新型机器人,可以在脑肿瘤内的多个位置提供热辐射。我们将开发一个 新颖的可操纵激光间质热疗(SLIT)机器人具有纤细的占地面积和定制的 设计了柔性激光烧蚀探头。我们将通过一个小导管将 SLIT 引入脑肿瘤的周围 钻孔,在关键结构周围操纵 SLIT,并对计划的目标进行消融 临床医生在磁共振成像(MRI)的指导下。新程序的各个方面都将 临床医生使用术中 MRI 和测温 (MRT) 进行远程监控和控制,以确保 精度和安全性。在这个项目中,我们将 1) 设计和开发一个兼容 MR 的可转向机器人 灵活的消融探针,2) 开发能够规划和控制多部位肿瘤消融的软件,以及 3) 使用临床相关模型评估 SLIT 的安全性和功能性。我们已经形成了一个 多学科团队拥有微创手术机器人、生物医学光纤激光器、 神经外科、神经外科设备、神经病理学、高级 MR 成像、动物模型和 神经放射学成功地进行了拟议的研究。 rGBM 治疗的 LITT 将作为模型 技术开发,而成果将产生一个变革性的平台,可应用于许多领域 需要灵巧的微创进入脑部病变的神经外科手术。

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 }}

Jun Sheng其他文献

Jun Sheng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

基于纳米铝乳剂和模式识别受体激动剂的复合型佐剂研究
  • 批准号:
    82341043
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    110 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目
茯苓多糖-蜂窝状氧化锰纳米粒的佐剂活性及作用机制研究
  • 批准号:
    32302914
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
可注射大孔明胶支架负载易被吞噬和自佐剂的肿瘤细胞建立治疗性肿瘤疫苗激活T细胞免疫响应
  • 批准号:
    32371395
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
肿瘤微环境多层次调控的功能化纳米佐剂用于增强膀胱癌放疗疗效的机制研究
  • 批准号:
    82303571
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
多级改造的工程化外泌体自佐剂疫苗平台实现鼻上皮细胞感染拟态和粘膜递送的研究
  • 批准号:
    32371440
  • 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

The tumorigenic potential of tumor adjacent histologically normal breast tissue.
邻近组织学正常乳腺组织的肿瘤的致瘤潜力。
  • 批准号:
    8388685
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 23.24万
  • 项目类别:
The tumorigenic potential of tumor adjacent histologically normal breast tissue.
邻近组织学正常乳腺组织的肿瘤的致瘤潜力。
  • 批准号:
    8540404
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 23.24万
  • 项目类别:
Biomarkers to Assess Selenium Chemoprevention for NSCLC
评估硒化学预防非小细胞肺癌的生物标志物
  • 批准号:
    7808538
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 23.24万
  • 项目类别:
Mechanisms of Monophosporyl Lipid A Immuno-Modulation in Septic Shock
单磷酰脂质 A 感染性休克免疫调节机制
  • 批准号:
    7679255
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 23.24万
  • 项目类别:
A Two Hybrid System Based Yeasy Screen for Agents that Affect DNA Damage Checkpoi
基于两种混合系统的 Yeasy 筛选影响 DNA 损伤检查点的试剂
  • 批准号:
    7326735
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 23.24万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了