Application of Advanced Imaging and Visualization to Clinical Deep Brain Stimulation

先进成像和可视化在临床深部脑刺激中的应用

基本信息

  • 批准号:
    10117774
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 40.46万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2021-01-01 至 2021-06-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

PROJECT SUMMARY Subthalamic deep brain stimulation (DBS) for the treatment of Parkinson’s disease (PD) can be highly effective at improving motor symptoms and enhancing the patient’s quality of life. However, DBS surgical targeting technology and post-operative programming practices have been relatively stagnant over the ~20 year history of the therapy. Nonetheless, substantial scientific advances have been made in MRI acquisition protocols, patient-specific DBS modeling methods, and 3D visualization technologies. Therefore, the goal of this Bioengineering Research Grant (PAR-19-159) is to apply the latest advances in MR imaging, DBS modeling, and holographic visualization to the clinical practice of subthalamic DBS for PD. The first step of this project is to apply the scientific advances of quantitative MRI to the clinical problem of subthalamic nucleus (STN) identification in patients with PD. Magnetic Resonance Fingerprinting (MRF) is a completely new approach to MR acquisition, reconstruction, and post processing. Our group has used MRF to simultaneously acquire quantitative maps of T1, T2, and T2* in a single, inherently co-registered, whole-brain 3D acquisition, with 0.6 mm3 image resolution, lasting only ~15 min. The key advantage of multi-dimensional MRF data is that provides the best possible information for performing volumetric segmentation of the STN. The second step of this project is to take the patient-specific MRF data, with our STN segmentations, and integrate them with the coordinate system of the stereotactic frame via holographic visualization for the neurosurgeon. Our group developed the first fully functional neurosurgical navigation system within the Microsoft HoloLens visualization platform and this system is directly compatible with the Leksell stereotactic frame. This study will apply that tool we call HoloDBS to the creation of the pre-operative surgical plan for our research subjects. The third step of this project is to take the patient-specific holographic model of DBS and put it into the hands of the programming neurologist. Modern DBS devices consist of electrodes with 8 contacts and a nearly infinite parameter space of stimulus amplitudes, pulse durations, and frequencies. This study will provide our patient-specific DBS models, which also run within the HoloLens platform, to the neurologist who can then use holographic visualization to help customize the treatment to patient.
项目总结 丘脑深部电刺激(DBS)治疗帕金森病(PD) 有效地改善运动症状,提高患者的生活质量。然而,星展银行外科手术 靶向技术和术后规划实践在过去20年中相对停滞不前 治疗一年的病史。尽管如此,核磁共振成像的获取已经取得了实质性的科学进步。 协议、患者特定的DBS建模方法和3D可视化技术。因此,目标是 这项生物工程研究拨款(PAR-19-159)是为了应用磁共振成像的最新进展,星展银行 建模,并将全息可视化应用于丘脑底核DBS治疗帕金森病的临床实践。 该项目的第一步是将定量核磁共振的科学进展应用于临床问题 帕金森病患者丘脑底核(STN)的识别磁共振指纹识别(MRF)是一种 全新的MR采集、重建和后处理方法。我们的团队已经使用磁流变液 同时获取T1、T2和T2*的量化地图*在一个固有地共同注册的全脑中 3D采集,图像分辨率为0.6 mm~3,持续时间仅为15分钟。多维技术的主要优势 MRF数据为执行STN的体积分割提供了可能的最佳信息。 这个项目的第二步是获取患者特定的MRF数据,以及我们的STN分段,以及 通过全息可视化将它们与立体定向框架的坐标系相结合 神经外科医生。我们团队开发了第一个全功能神经外科导航系统 Microsoft HoloLens可视化平台,该系统直接兼容Leksell立体定向仪 框架。这项研究将应用我们称为HoloDBS的工具来创建我们的手术前计划 研究对象。 这个项目的第三步是将DBS患者特定的全息模型放入 编程神经科医生的手。现代DBS设备由具有8个触点的电极和一个 刺激幅度、脉冲持续时间和频率的几乎无限的参数空间。这项研究将 将我们特定于患者的DBS模型提供给神经科医生,该模型也在HoloLens平台上运行 然后可以使用全息可视化来帮助定制患者的治疗。

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 }}

Cameron McIntyre其他文献

Cameron McIntyre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('Cameron McIntyre', 18)}}的其他基金

Application of Advanced Imaging and Visualization to Clinical Deep Brain Stimulation
先进成像和可视化在临床深部脑刺激中的应用
  • 批准号:
    10539431
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 40.46万
  • 项目类别:
Application of Advanced Imaging and Visualization to Clinical Deep Brain Stimulation
先进成像和可视化在临床深部脑刺激中的应用
  • 批准号:
    10582547
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 40.46万
  • 项目类别:
Biophysical Characterization of Subthalamic Local Field Potentials in Parkinson's Disease
帕金森病下丘脑局部场电位的生物物理特征
  • 批准号:
    10334453
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 40.46万
  • 项目类别:
Biophysical Characterization of Subthalamic Local Field Potentials in Parkinson's Disease
帕金森病下丘脑局部场电位的生物物理特征
  • 批准号:
    10543713
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 40.46万
  • 项目类别:
Augmented Reality Platform for Deep Brain Stimulation
用于深部脑刺激的增强现实平台
  • 批准号:
    10533405
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 40.46万
  • 项目类别:
Pathway-Specific Targeting in Subcallosal Cingulate Deep Brain Stimulation for Depression
胼胝体下扣带回脑深部刺激治疗抑郁症的通路特异性靶向
  • 批准号:
    10471083
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 40.46万
  • 项目类别:
CRCNS: Patient-Specfic Models of Local Field Potentials in Subcallosal Cingulate
CRCNS:胼胝体下扣带回局部场电位的患者特异性模型
  • 批准号:
    8926473
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 40.46万
  • 项目类别:
Tractography-Activation Models for Neuropsychiatric Deep Stimulation
神经精神深度刺激的纤维束描记激活模型
  • 批准号:
    9108449
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 40.46万
  • 项目类别:
CRCNS: Patient-Specfic Models of Local Field Potentials in Subcallosal Cingulate
CRCNS:胼胝体下扣带回局部场电位的患者特异性模型
  • 批准号:
    9501771
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 40.46万
  • 项目类别:
CRCNS: Patient-Specfic Models of Local Field Potentials in Subcallosal Cingulate
CRCNS:胼胝体下扣带回局部场电位的患者特异性模型
  • 批准号:
    9294161
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 40.46万
  • 项目类别:

相似海外基金

Linking Epidermis and Mesophyll Signalling. Anatomy and Impact in Photosynthesis.
连接表皮和叶肉信号传导。
  • 批准号:
    EP/Z000882/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 40.46万
  • 项目类别:
    Fellowship
Digging Deeper with AI: Canada-UK-US Partnership for Next-generation Plant Root Anatomy Segmentation
利用人工智能进行更深入的挖掘:加拿大、英国、美国合作开发下一代植物根部解剖分割
  • 批准号:
    BB/Y513908/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 40.46万
  • 项目类别:
    Research Grant
Simultaneous development of direct-view and video laryngoscopes based on the anatomy and physiology of the newborn
根据新生儿解剖生理同步开发直视喉镜和视频喉镜
  • 批准号:
    23K11917
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40.46万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Genetics of Extreme Phenotypes of OSA and Associated Upper Airway Anatomy
OSA 极端表型的遗传学及相关上呼吸道解剖学
  • 批准号:
    10555809
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40.46万
  • 项目类别:
computational models and analysis of the retinal anatomy and potentially physiology
视网膜解剖学和潜在生理学的计算模型和分析
  • 批准号:
    2825967
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40.46万
  • 项目类别:
    Studentship
Computational comparative anatomy: Translating between species in neuroscience
计算比较解剖学:神经科学中物种之间的翻译
  • 批准号:
    BB/X013227/1
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40.46万
  • 项目类别:
    Research Grant
Doctoral Dissertation Research: Social and ecological influences on brain anatomy
博士论文研究:社会和生态对大脑解剖学的影响
  • 批准号:
    2235348
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40.46万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Development of a novel visualization, labeling, communication and tracking engine for human anatomy.
开发一种新颖的人体解剖学可视化、标签、通信和跟踪引擎。
  • 批准号:
    10761060
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40.46万
  • 项目类别:
Understanding the functional anatomy of nociceptive spinal output neurons
了解伤害性脊髓输出神经元的功能解剖结构
  • 批准号:
    10751126
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40.46万
  • 项目类别:
Anatomy and functions of LTP interactomes and their relationship to small RNA signals in systemic acquired resistance
LTP相互作用组的解剖和功能及其与系统获得性耐药中小RNA信号的关系
  • 批准号:
    BB/X013049/1
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40.46万
  • 项目类别:
    Research Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了