Vai al contenuto| Home page|

   Ti trovi in: HOME »Programmi, progetti e risultati »I progetti »PRIN - Programmi di ricerca di Rilevante Interesse Nazionale»Programma di ricerca
INIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE

PROGRAMMA DI RICERCA 2005

italiano - english
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
  • HUMAN NECESSITIES
    • MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
      • DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION (analysing biological material G01N, e.g. G01N33/48; obtaining records using waves other than optical waves, in general G03B42/00)
  • PHYSICS
    • MEASURING (counting G06M); TESTING
      • GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS (detecting or locating foreign bodies for diagnostic, surgical or person-identification purposes A61B; means for indicating the location of accidentally buried, e.g. snow-buried persons A63B29/02; investigating or analysing earth materials by determining their chemical or physical properties G01N; measuring electric or magnetic variables in general, other than direction or magnitude of the earth\'s field G01R; electronic or nuclear magnetic resonance arrangements G01R33/20; radar, sonar or analogous methods in general, detecting masses or objects involving these methods G01S)
      • MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS (measuring human body, see the relevant places, where such exist, e.g. A41H1/00, A43D1/02, A61B5/103; measuring appliances combined with walking-sticks A45B3/08; sorting according to dimensions B07; tool-setting or drawing instruments not specially modified for measuring B23B49/00, B23Q15/00 to B23Q17/00, B43L; combinations of measuring devices with writing-appliances B43K29/08; geodetical, nautical or aeronautical measuring, surveying, rangefinding G01C; photogrammetry G01C11/00; measuring force or stress, in general G01L1/00; investigating or analysing particle size, investigating or analysing surface area of porous material G01N; measuring position, distance or direction, in general, by reception or emission of radiowaves or other waves and based on propagation effects, e.g. Doppler effect, propagation time, direction of propagation G01S; geophysical measuring G01V; measuring length or roll diameter of film in cameras or projectors G03B1/60; combinations of measuring devices with means for controlling or regulating G05; methods or arrangements for converting the position of a manually-operated writing or tracing member into an electrical signal G06K11/00; measuring elapsed travel of recording medium in recording and playback equipment, sensing diameter of record in autochange gramophones G11B; means structurally associated with electric rotary current collectors for indicating brush wear H01R39/58; indicating consumption of electrodes in arc lamps H05B31/34)
Classificazione geografica
Bibliografia
 Bambi G, Morganti T, Ricci S, Boni E, Guidi F, Palombo C, Tortoli P. A novel ultrasound instrument for investigation of arterial mechanics. Ultrasonics 2004; 42(1-9):731-737.
 Bleasdale RA, Mumford CE, Campbell RI et al.. Wave intensity analysis from the common carotid artery: a new noninvasive index of cerebral vasomotor tone. Heart Vessels 2003; 18:202-206.
 Bots ML, Hoes AW, Hofman A et al.. Cross-sectionally assessed carotid intima-media thickness relates to long-term risk of stroke, coronary heart disease and death as estimated by available risk functions. J Intern Med 1999; 245:269-76.
 Bots ML, Evans GW, Riley WA et al.. Carotid intima-media thickness measurements in intervention studies: design options, progression rates, and sample size. Stroke 2003; 34:2985-2994.
 Corretti MC, Anderson TJ, Benjamin EJ et al.. Guidelines for the ultrasound assessment of endothelial-dependent flow-mediated vasodilation of the brachial artery: a report of the International Brachial artery reactivity Task Force. J Am Coll Cardiol 2002; 39:257-265.
 Dammers R, Stifft F, Tordoir JHM et al.. Shear stress depends on vascular territory: comparison between common carotid and brachial artery. J Appl Physiol 2003; 94:485-489.
 Dijk JM, van der Graaf Y, Grobbee DE, Bots ML, on behalf of the SMART Study Group.Carotid stiffness indicates risk of ischemic stroke and TIA in patients with internal carotid artery stenosis. The SMART study. Stroke 2004; 35:2258-2262.
 Dunmire B et al.: Cross-Beam Vector Doppler Ultrasound for Angle independent Velocity Measurements. Ultrasound in Med. & Biol. 2000; 26(8):1213–1235.
 Evans D, McDicken WN. Doppler Ultrasound: Physics, Instrumentation and Signal Processing, Second Edition. Whiley, 2000.
 Gimbrone MA Jr, Topper JN, Nagel T et al.Endothelial dysfunction, hemodynamic forces, and atherogenesis. Ann N Y Acad Sci 2000; 902:230-239.
 Hunt BE, Fahy L, Farquhar WB, Taylor JA. Quantification of mechanical and neural component of vagal baroreflex in humans. Hypertension 2001; 37:1632-1638.
 Irace C, Cortese C, Fiaschi E et al.. Wall shear stress is associated with intima-media thickness and carotid atherosclerosis in subjects at low coronary heart disease risk. Stroke 2004; 35:464-468.
 Kornet L, Hoeks APG, Lambregts J, Reneman RS. In the femoral artery bifurcation, differences in mean wall shear stress within subjects are associated with different intima-media thickness. Arterioscler Thromb Vasc Biol 1999; 19:2933-2939.
 Lakatta EG, Levy D. Arterial and cardiac aging: major shareholders in cardiovascular disease enterprises. Part I: aging arteries: a “set-up” for vascular disease. Circulation 2003; 107: 139-146.
 Lal BK, Hobson II RW, Goldstein J et al. Carotid artery stenting: Is there a need to revise ultrasound velocity criteria? J Vasc Surg 2004; 39:58-66.
 Markus H, Culliname M. Severely impaired cerebrovascular reactivity predicts stroke and TIA risk in patients with carotid artery stenosis and occlusion. Brain 2001; 124:457-467.
 McKevitt FM, Sivaguru A, Venables GS et al. Effect of treatment of carotid artery stenosis on blood pressure. A comparison of hemodynamic disturbances after carotid endarterectomy and endovascular treatment. Stroke 2003; 34:2576-2582.
 Meinders JM, Kornet L, Hoeks APG. Assessment of spatial inhomogeneities in intima media thickness along an arterial segment using its dynamic behavior. Am J Physiol 2003; 285:H384-H391.
 Mitchell GF, Parise H, Benjamin EJ et al. (2004). Changes in arterial stiffness and wave reflection with advancing age in healthy men and women. The Framingham Heart Study. Hypertension 43: 1239-1245.
 Morganti T, Ricci S, Vittone F, Palombo C, Tortoli P. Clinical Validation of Common Carotid Artery Wall Distension Assessment Based on Multigate Doppler Processing. Ultrasound in Medicine And Biology. Accepted for publication. 2005
 Orlandi G, Fanucchi S, Sartucci F, Murri L. Can microembolic signals identify unstable plaques affecting symptomatology in carotid stenosis? Stroke 2002; 33:1744-1746.
 O'Rourke MF, Nichols WW. Shear stress and flow-mediated dilation. Hypertension 2004; 44:119-120.
 Pagani M, Rimoldi O, Pizzinelli P et al. Assessment of the neural control of the circulation during psychological stress. J Auton Nerv Syst 1991; 35:33-41.
 Palombo C, Kozàkovà M, Morizzo C et al.. Ultrafast three-dimensional ultrasound. Application to carotid artery imaging. Stroke 1998; 29:1631-1637.
 Puato M, Faggin E, Rattazzi M et al. In vivo non-invasive identification of cell composition of intimal lesions. A combined ultrasound- and immunocytochemistry-based approach. J Vasc Surg 2003; 38:1390-1395.
 Reneman RS, Hoeks APG. Noninvasive vascular ultrasound: An asset in vascular medicine. Cardiovasc Res 2000; 45:27-35.
 Secomski W, Nowicki A, Guidi F, Tortoli P, Lewin PA. Non-invasive, in-vivo Measurements of Hematocrit. Journal Of Ultrasound in Medicine 2003; 22:375–384.
 Shaaban AM, Duerinckx AJ. Wall shear stress and early atherosclerosis: a review. Am J Radiol 2000; 174:1657-1665.
 Soinne L, Helenius J, Tatlisumak T et al. Cerebral hemodynamics in asymptomatic and symptomatic patients with high-grade carotid stenosis undergoing carotid endarterectomy. Stroke 2003; 34:1655-1661.
 Thompson RS, Bambi G, Steel R, Tortoli P.Intraluminal Ultrasound Intensity Distribution and Backscattered Doppler Power. Ultrasound in Medicine And Biology 2004; 30(11):1485-1494.
 Tortoli P, Guidi G, Newhouse VL. Invariance of the Doppler Bandwidth with Range Cell Size abovea Critical Beam-to-Flow Angle. IEEE Transactions On Ultrasonics Ferroelectrics And Frequency Control 1993;. 40:381-386.
 Tortoli P, Guidi G, Guidi F, Atzeni C. A Review of Experimental Transverse Doppler Studies. IEEE Transactions On Ultrasonics Ferroelectrics And Frequency Control 1994; 41:84-89.
 Tortoli P, Guidi F, Guidi G, Atzeni C. Spectral velocity profiles for detailed ultrasound flow analysis. IEEE Transactions On Ultrasonics Ferroelectrics And Frequency Control 1996; 43:654-659.
 Tortoli P, Guidi G, Berti P, Guidi F, Righi D. An FFT-based flow profiler for high-resolution in vivo investigations. Ultrasound in Medicine And Biology 1997; 23:899-910.
 Tortoli P, Bambi G, Guidi F, Muchada R. Towards a better quantitative measurement of aortic flow. Ultrasound in Medicine And Biology 2002; 28:249-257.
 Tortoli P, Michelassi V, Bambi G, Guidi F, Righi D. Interaction between secondary velocities, flow pulsation and vessel morphology in the common carotid artery. Ultrasound in Medicine And Biology 2003; 29:407-415.
 Wentzel JJ, Corti R, Fayad ZA et al. Does shear stress modulate both plaque progression and regression in the thoracic aorta? Human study using serial magnetic resonance imaging. J Am Coll Cardiol 2005; 45:846-854.
Parole Chiave
SISTEMI AD ULTRASUONI; ELETTRONICA BIOMEDICA; DOPPLER; MISURE VETTORIALI DI VELOCITÀ; MECCANICA ARTERIOSA; DISTENSIBILITÀ ARTERIOSA; SHEAR RATE; DIAGNOSTICA NON INVASIVA; ATEROSCLEROSI CAROTIDEA

Sviluppo di una nuova tecnica "dual beam" ad ultrasuoni per esplorazione vascolare integrata

Università degli Studi di Firenze
Abstract
Obiettivo del progetto è quello di contribuire alla ricerca nel campo della diagnosi non invasiva ad ultrasuoni (US) di malattie cardiovascolari, attraverso lo sviluppo e la sperimentazione di un metodo innovativo di indagine. Tale metodo è basato sulla contemporanea trasmissione di due fasci ultrasonici (dual beam), di cui uno orientato perpendicolarmente al vaso in esame. Sarà dimostrato come l' approccio "dual beam" consenta di eliminare la principale limitazione dei tradizionali metodi di indagine Doppler, che non sono in grado di stimare l'angolo tra il fascio ultrasonico e la direzione del flusso sanguigno, misurando la sola componente assiale del vettore velocità.
Verrà inoltre provato che l'indagine simultanea "dual beam" risulta ideale per la misura contemporanea delle caratteristiche meccaniche ed emodinamiche di un'arteria. Infatti, mentre l'orientamento trasversale del fascio è ottimale per le misure di diametro, distensione e spessore medio intimale (IMT) di un vaso, il secondo fascio può essere contemporaneamente utilizzato per misure quantitative di velocità. In particolare, l'uso combinato della nuova tecnica con l'approccio di indagine "multigate" consentirà di stimare quantitativamente anche il wall shear rate (gradiente di velocità in prossimità delle pareti del vaso).

L'obiettivo generale del progetto sarà perseguito attraverso i seguenti passi, che includono studi su elaborazione di segnali, sviluppi hardware/software e indagini >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Piero TORTOLI Università degli Studi di FIRENZE
Obiettivo del Programma di Ricerca
Obiettivo del progetto è contribuire alla ricerca nel campo della diagnosi non invasiva di malattie di tipo cardiovascolare, attraverso lo sviluppo e la sperimentazione di un metodo innovativo di indagine che porterà anche, alla fine del progetto, ad un nuovo sistema ad ultrasuoni, accurato e flessibile, per un'indagine completa sulle grandi arterie. Verrà provato come tale metodo, basato sulla contemporanea trasmissione di due fasci ultrasonici, di cui uno orientato perpendicolarmente al vaso, sia adeguato a:
a) Eliminare la principale limitazione dei metodi Doppler tradizionali che, non potendo stimare l'angolo ultrasuono/flusso sanguigno, sono limitati a misurare solo la componente assiale del vettore velocità;
b) Realizzare una misura integrata delle caratteristiche sia meccaniche che emodinamiche di un'arteria. Il fascio trasversale sarà utilizzato per misurare il diametro del vaso, la distensione e l'ispessimento medio intimale (IMT). Il secondo fascio sarà usato simultaneamente per misure quantitative di velocità. In particolare, l'impiego combinato di questo approccio con l'indagine "multigate" consentirà di stimare quantitativamente il wall shear rate (WSR: gradiente di velocità in prossimità delle pareti del vaso).

I principali risultati attesi da questo progetto sono:

- Miglioramento della qualità delle misure di velocità Doppler a ultrasuoni, che possono finalmente essere rese quantitative, più affidabili e >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
Le patologie degenerative del sistema arterioso sono tra le principali cause delle malattie cardiovascolari, e si ritiene che la loro rilevanza epidemiologica aumenterà ulteriormente in futuro a causa del progressivo aumento dell'età media della popolazione, nonostante i progressi e le innovazioni nel campo del controllo dei fattori di rischio (Lakatta et al. 2003). L'irrigidimento delle pareti di un vaso costituisce una anomalia associata all'invecchiamento delle arterie e all'aterosclerosi, che condiziona l'aumento della pressione arteriosa centrale (aortica) e del lavoro cardiaco, ad una riduzione della funzione Windkessel delle arterie elastiche, e alla riduzione della perfusione d'organo, oltre che ad un aumento della suscettibilità vascolare al danno meccanico. Tutto ciò contribuisce all' aumento del rischio cardiovascolare associato alla rigidità arteriosa (Mitchell et al. 2004). Il Wall Shear rate (WSR) è una variabile fisica biologicamente attiva che svolge un ruolo primario nella modulazione del tono vasomotore e della elasticità arteriosa, agendo principalmente sull'endotelio e nella stabilizzazione delle pareti del vaso mediante l'azione antitrombotica e antiproliferativa in presenza di un normale endotelio (O'Rourke et al. 2004; Gimbrone et al. 2000). L'effetto "inibitorio" del WSR sulla parete del vaso può essere invertito in presenza di una disfunzione endoteliale e di aterosclerosi (Gimbrone et al. 2000), ed è stato recentemente dimostrato che la stima di un >>>