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Blood Flow Quantification Near Stented SFA Lesions Using Ultrasound Velocimetry (EchoPIV in SFA)

21. Juni 2021 aktualisiert von: Rijnstate Hospital

Feasibility of Ultrasound Particle Image Velocimetry to Quantify Flow Near Stented SFA Lesions

Peripheral arterial disease (PAD) in the lower extremity is the third leading cause of atherosclerotic cardiovascular morbidity. Endovascular treatment has become the principal surgical strategy in femoro-popliteal lesions. Stent placement induces significant changes in the arterial geometry and thereby in the hemodynamic environment. Visualization of local blood flow patterns (around stents) is challenging, but clinically relevant. Blood flow has a significant influence on the development of atherosclerosis and therefore stent patency. In vivo blood flow characterization might enable the recognition, prediction and explanation of (in-stent) restenosis. This study will therefore aim to investigate the feasibility of a novel ultrasound technique (echoPIV) to quantify spatiotemporal blood flow near stented femoral artery lesions. Furthermore, the blood flow information obtained during the echoPIV measurements will be used as patient-specific boundary conditions in a computational fluid dynamics (CFD) simulation. The tested hypothesis is that blood flow quantification using echoPIV is feasible in and around stents in the femoral artery and that it will improve CFD simulations.

Studienübersicht

Status

Abgeschlossen

Bedingungen

Intervention / Behandlung

Studientyp

Beobachtungs

Einschreibung (Tatsächlich)

20

Kontakte und Standorte

Dieser Abschnitt enthält die Kontaktdaten derjenigen, die die Studie durchführen, und Informationen darüber, wo diese Studie durchgeführt wird.

Studienorte

  • Niederlande
    • Gelderland
      • Arnhem, Gelderland, Niederlande
        • Rijnstate Hospital

Teilnahmekriterien

Forscher suchen nach Personen, die einer bestimmten Beschreibung entsprechen, die als Auswahlkriterien bezeichnet werden. Einige Beispiele für diese Kriterien sind der allgemeine Gesundheitszustand einer Person oder frühere Behandlungen.

Zulassungskriterien

Studienberechtigtes Alter

18 Jahre und älter (Erwachsene, Älterer Erwachsener)

Akzeptiert gesunde Freiwillige

Nein

Studienberechtigte Geschlechter

Alle

Probenahmeverfahren

Nicht-Wahrscheinlichkeitsprobe

Studienpopulation

Patients with peripheral arterial disease who have been treated with a stent placement in the superficial femoral artery.

Beschreibung

Inclusion Criteria:

  • Scheduled endovascular treatment of a lesion in the SFA through placement of a bare metal or a covered stent
  • A recently (<6 weeks) treated lesion in the SFA through placement of a bare metal or a covered stent

Exclusion Criteria:

  • Hypersensitivity to the active substance(s) or any of the excipients in SonoVue
  • Right-to-left cardiac shunt
  • Severe pulmonary hypertension (pulmonary artery pressure > 90mmHg)
  • Uncontrolled systemic hypertension
  • Adult respiratory distress syndrome
  • Severe pulmonary disease (e.g. COPD GOLD 3/4, adult respiratory distress syndrome)
  • Clinically unstable cardiac disease (recent or ongoing myocardial infarction, unstable angina at rest, recent percutaneous coronary intervention, clinically worsening cardiac symptoms, severe cardiac arrythmia's, endocarditis, etc.)
  • Prosthetic valves
  • Loss of renal function (GFR < 31 ml/min), end-stage renal disease
  • End-stage liver disease Sepsis
  • Hypercoagulable status, recent thrombosis
  • Congestive heart failure (class III or IV)
  • Hypersensitivity to iodinated contrast media
  • Pregnancy

Studienplan

Dieser Abschnitt enthält Einzelheiten zum Studienplan, einschließlich des Studiendesigns und der Messung der Studieninhalte.

Wie ist die Studie aufgebaut?

Designdetails

Kohorten und Interventionen

Gruppe / Kohorte
Intervention / Behandlung
PAD patients
The entire cohort exists of patients recently treated with an endovascular stent placement in the superficial femoral artery (SFA).
Diagnosetest: High-frame-rate contrast-enhanced ultrasound measurements (echoPIV)
Patients will undergo high-frame-rate contrast-enhanced ultrasound measurements, within 6 to 8 weeks after the endovascular procedure, at the vascular center of Rijnstate hospital. Prior to these measurements a venous cannula will be placed to ensure venous access for the contrast administration.
Diagnosetest: Computed tomography angiography (CTA) scan
Patients will undergo a CTA scan of the lower extremities at the Radiology dept. of Rijnstate hospital the same day as the echoPIV measurements. This CTA scan serves as a reference for the vessel geometry and stent location.

Was misst die Studie?

Primäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Qualitative assessment vector velocity fields
Zeitfenster: 6 to 8 weeks after the procedure (stent placement of SFA)
Vector velocity fields derived from the echoPIV data will be used to calculate and visualize the velocity profile. In order to answer the question regarding feasibility of echoPIV the quality of the vector velocity fields will be assessed using three different metrics of which the first one is a qualitative assessment by different observers. Recordings of the contrast-enhanced ultrasound with an overlay of the vector velocity profiles will be reviewed on different topics following a scoring rubrics.
6 to 8 weeks after the procedure (stent placement of SFA)
Contrast-to-background ratio
Zeitfenster: 6 to 8 weeks after the procedure (stent placement of SFA)
The contrast-to-background ratio (CBR) is the second metric to assess the outcomes of the echoPIV measurements. The CBR is a quantitative measure for the contrast levels and therefore for the quality of the contrast-enhanced US image. The higher the CBR level (in dB) the higher the intensity of the contrast which is needed for sufficient PIV analysis.
6 to 8 weeks after the procedure (stent placement of SFA)
Vector correlation
Zeitfenster: 6 to 8 weeks after the procedure (stent placement of SFA)
The vector correlation is the third metric to assess the outcomes of the echoPIV measurements. The vector correlation demonstrates the tracking performance of the PIV algorithm. The vector correlation provides a unitless value between 0 and 1 in which 0 indicates poor tracking of the microbubble contrast and 1 indicates perfect tracking of the microbubble contrast.
6 to 8 weeks after the procedure (stent placement of SFA)

Sekundäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Vorticity
Zeitfenster: 6 to 8 weeks after the procedure (stent placement of SFA)
Multiple blood flow parameters will be derived from the echoPIV data. The first one is the vorticity, or the curl of the velocity. The vorticity represents the rotation of particles inside the flow field. This measure can potentially be used to define regions with disturbed blood flow, as a high value (in rad/s) indicates the occurence of a recirculation.
6 to 8 weeks after the procedure (stent placement of SFA)
Vector complexity
Zeitfenster: 6 to 8 weeks after the procedure (stent placement of SFA)
The second blood flow parameters derived from the echoPIV data is the vector complexity. Vector complexity is a measure of multi-directional flow, ranging from 0 till 1. a value of 1 means complex flow with all velocity vectors pointing in all directions, whereas a value of 0 means laminar flow with all velocity vectors pointing in the same direction. This measure can potentially be used to indicate regions with disturbed blood flow.
6 to 8 weeks after the procedure (stent placement of SFA)
Correlation echoPIV and CFD
Zeitfenster: 6 to 8 weeks after the procedure (stent placement of SFA)
Velocity profiles obtained with echoPIV will be compared to outcomes of a computational fluid dynamics (CFD) simulation model of the femoral artery. Multiple points along the imaged vessel will be selected in both the echoPIV and the CFD data to extract the temporal velocity profile. This profile will be compared point-by-point after which the correlation between both outcomes/techniques will be obtained.
6 to 8 weeks after the procedure (stent placement of SFA)

Mitarbeiter und Ermittler

Hier finden Sie Personen und Organisationen, die an dieser Studie beteiligt sind.

Sponsor

Rijnstate Hospital

Ermittler

  • Hauptermittler: Michel MPJ Reijnen, PhD, Dept. of Surgery, Rijnstate Hospital Arnhem

Publikationen und hilfreiche Links

Die Bereitstellung dieser Publikationen erfolgt freiwillig durch die für die Eingabe von Informationen über die Studie verantwortliche Person. Diese können sich auf alles beziehen, was mit dem Studium zu tun hat.

Allgemeine Veröffentlichungen

Studienaufzeichnungsdaten

Diese Daten verfolgen den Fortschritt der Übermittlung von Studienaufzeichnungen und zusammenfassenden Ergebnissen an ClinicalTrials.gov. Studienaufzeichnungen und gemeldete Ergebnisse werden von der National Library of Medicine (NLM) überprüft, um sicherzustellen, dass sie bestimmten Qualitätskontrollstandards entsprechen, bevor sie auf der öffentlichen Website veröffentlicht werden.

Haupttermine studieren

Studienbeginn (Tatsächlich)

8. August 2018

Primärer Abschluss (Tatsächlich)

30. August 2019

Studienabschluss (Tatsächlich)

30. August 2019

Studienanmeldedaten

Zuerst eingereicht

10. Juni 2021

Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat

21. Juni 2021

Zuerst gepostet (Tatsächlich)

22. Juni 2021

Studienaufzeichnungsaktualisierungen

Letztes Update gepostet (Tatsächlich)

22. Juni 2021

Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt

21. Juni 2021

Zuletzt verifiziert

1. Juni 2021

Mehr Informationen

Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie

Zusätzliche relevante MeSH-Bedingungen

Andere Studien-ID-Nummern

  • 2018-1206

Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt

Nein

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt

Nein

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