- ICH GCP
- US Clinical Trials Registry
- Klinisk forsøg NCT01894802
Cortical Recording og Stimulerende Array Brain-Machine Interface (CRS-BMI)
18. maj 2026 opdateret af: Michael Boninger
En sensorimotorisk mikroelektrode hjerne-maskine-grænseflade til personer med betydelig svækkelse af øvre lemmer
Formålet med dette forskningsstudie er at demonstrere sikkerheden og effektiviteten af at bruge to CRS-arrays (mikroelektroder) til langtidsregistrering af hjernemotoriske cortex-aktivitet og mikrostimulering af hjernens sensoriske cortex.
Studieoversigt
Status
Rekruttering
Betingelser
Intervention / Behandling
Detaljeret beskrivelse
Personer med svær lammelse har intakt hjernefunktion, men er ude af stand til at bevæge sig på grund af skade eller sygdom, der påvirker rygmarven, nerverne eller musklerne.
Brain-machine interface (BMI) teknologi er baseret på den opdagelse, at med intakt hjernefunktion genereres neurale (nerve) signaler, selvom de ikke når arme, hænder og ben.
Ved at placere (implantere) sensorer på overfladen af hjernen, kan individer trænes til at sende neurale signaler, som fortolkes af en computer og oversættes til bevægelse, som derefter kan bruges til at styre en række forskellige enheder eller computerskærme.
Brug af neural aktivitet til at styre en ekstern enhed omtales som en hjerne-maskine interface (BMI) teknologi.
Derudover forbliver områder af hjernen, der er involveret i fortolkning af fornemmelser fra arme, hænder og ben, funktionelle efter skade.
Det er derfor muligt at sende bittesmå elektriske impulser gennem implanterede arrays for at efterligne sensoriske input, der normalt ville komme fra arme, hænder og ben.
Efterforskerne omtaler dette som "mikrostimulation".
Undersøgelsestype
Interventionel
Tilmelding (Anslået)
30
Fase
- Ikke anvendelig
Kontakter og lokationer
Dette afsnit indeholder kontaktoplysninger for dem, der udfører undersøgelsen, og oplysninger om, hvor denne undersøgelse udføres.
Studiekontakt
- Navn: Debbie Harrington
- Telefonnummer: 412-383-1355
- E-mail: debbie.harrington@pitt.edu
Undersøgelse Kontakt Backup
- Navn: Olivia L Campbell
- Telefonnummer: 412-648-4192
- E-mail: OLA22@pitt.edu
Studiesteder
-
-
Illinois
-
Chicago, Illinois, Forenede Stater, 60637
- Rekruttering
- University of Chicago
-
Kontakt:
- Ashley van Driesche, BS
- Telefonnummer: 773-834-5204
- E-mail: ashleyv@uchicago.edu
-
-
Pennsylvania
-
Pittsburgh, Pennsylvania, Forenede Stater, 15219
- Rekruttering
- University of Pittsburgh
-
Ledende efterforsker:
- Michael L Boninger, MD
-
Kontakt:
- Debbie E Harrington, BS
- Telefonnummer: 4123831355
- E-mail: debbie.harrington@pitt.edu
-
-
Deltagelseskriterier
Forskere leder efter personer, der passer til en bestemt beskrivelse, kaldet berettigelseskriterier. Nogle eksempler på disse kriterier er en persons generelle helbredstilstand eller tidligere behandlinger.
Berettigelseskriterier
Aldre berettiget til at studere
22 år til 70 år (Voksen, Ældre voksen)
Tager imod sunde frivillige
Ingen
Beskrivelse
Inklusionskriterier:
- Forsøgspersoner skal have begrænset eller ingen evne til at bruge en eller begge hænder på grund af cervikal rygmarvsskade, hjernestammeslagtilfælde, plexus brachialis-skade, amputation over albuen eller spinalslagtilfælde. Personer med intakte lemmer skal have mindre end grad 2 styrke i fingerfleksor og abduktion på den kontralaterale side af implantatet og en t-score <35 på PROMIS øvre ekstremitets korte form. Den eller de ikke-funktionelle hånd(e) kan være passivt involveret i funktionelle opgaver; for eksempel at skubbe en genstand eller passivt gribe om en genstand, der er lagt i hånden. Deltageren skal dog rapportere, at de ikke har nogen funktionel brug af deres hånd(er).
- Forsøgspersoner skal rapportere, at de ikke er i stand til at udføre funktionelle aktiviteter med hånden kontralateralt til implantation.
- Forsøgspersoner skal være over 1 år efter skaden på tidspunktet for implantation. Derudover skal forsøgspersonen ikke rapportere nogen forværring i neurologisk status (styrke, fornemmelse) i de foregående 6 måneder.
- Forsøgspersoner skal være i alderen 22-70 år. Deltagere uden for denne aldersgruppe kan have en øget kirurgisk risiko og øget risiko for træthed under BMI-træning.
- Forsøgspersoner skal bo inden for 2 timer fra University of Pittsburgh under studiet eller være villige til at rejse til University of Pittsburgh mindst en gang om ugen for at få BMI-træning.
- Hvis forsøgspersoner ikke bor i Pittsburgh-området, forventes de at blive et sted inden for 2 timer fra University of Pittsburgh i mindst 18 måneder efter tilmelding.
- Forsøgspersoner skal være i stand til at kommunikere med efterforskerne på engelsk på grund af behovet for at følge undersøgelsesholdets instruktioner.
- Forsøgspersoner skal vise forståelse for studiets mål og have evnen til at følge enkle anvisninger som vurderet af efterforskerne
- Forsøgspersoner skal have resultater, der ligger inden for normale grænser for neuropsykologisk og psykosocial vurdering; psykosocial sundhed og støtte vil blive vurderet ved samtale med psykologen.
- Forsøgspersoner skal være i stand til at aktivere distinkte kortikale områder under forestillede eller forsøgte bevægelsesopgaver (dvs. håndbevægelse og tale eller bevægelse af munden); dette vil blive evalueret med funktionel magnetisk resonansbilleddannelse (fMRI) som en del af screeningen.
- Forsøgspersoner skal have en stabil psykosocial støtte og omsorgspersoner, der er i stand til at udføre den nødvendige daglige pleje af deltagerens hud og piedestalplads. Dette kræver, at forsøgspersonen identificerer en pårørende og en backup, som har været på plads i mere end 6 måneder og er i stand til at yde den nødvendige fysiske og psykosociale støtte. Dette vil blive vurderet af sponsor-investigator og undersøgelsesneurokirurg.
- Forsøgspersoner skal have en forventet levetid på mere end 18 måneder som vurderet af undersøgelsens investigator og neurokirurg sub-investigator
- Dokumentation for informeret samtykke skal indhentes fra deltageren eller dennes juridiske repræsentant.
- Deltagere med transhumeral amputation skal være blevet evalueret for en protese, og hvis det skønnes hensigtsmæssigt, skal de have en optimeret protese. Protesen bør anvendes/overvejes til PROMIS-vurderingen.
Ekskluderingskriterier:
- Synshandicap, således at længere visning af en computerskærm ville være vanskelig, selv med almindelige korrigerende linser
- En anden alvorlig sygdom eller lidelse(r), der kan påvirke evnen til at deltage i denne undersøgelse (verificeret under præ-op anæstesi-evaluering for at bestemme kirurgisk risikostatus)
- Nylig historie med tryksår, der kunne forværres af 1-2 dages sengeleje
- Metalliske implantater, der ville forhindre forsøgspersonen i at få en fMRI-scanning; Spinalfiksatorer er generelt ikke-jernholdige og vil ikke udelukke nogen fra at deltage i undersøgelsen
- Enhver form for implanterbar generator såsom en pacemaker, rygmarvsstimulator, cochleært implantat, deep brain stimulator (DBS), DBS-ledninger, vagusnervestimulator eller defibrillator
- Kvinder i den fødedygtige alder, som er gravide, ammer eller planlægger at blive gravide i løbet af de næste 25 måneder
- Allergi over for kontrastmiddel eller nyresvigt, der kan forværres af kontrastmiddel (til MR)
- Forsøgspersoner, der får medicin (såsom beroligende medicin), som kan hæmme motorisk koordination og kognitive evner
- Personer, der kræver rutinemæssig MR, terapeutisk ultralyd eller diatermi
- Personer med osteomyelitis
- Alvorlig hudlidelse, der forårsager overdreven hududslip, læsioner eller nedbrydning af hovedbunden
- Anamnese med myokardieinfarkt eller hjertestop eller med intraktable hjertearytmier
- Personer med en implanteret hydrocephalus-shunt
- Personer, der har haft et slagtilfælde forårsaget af et kirurgisk indgreb
- Aktiv(e) infektion(er) eller uforklarlig feber (verificeret under forudgående anæstesivurdering for at bestemme kirurgisk risikostatus)
- Indtagelse af mere end 1 alkoholisk drik om dagen i gennemsnit
- Modtagelse af kroniske orale eller intravenøse steroider eller immunsuppressiv behandling
- Aktiv kræft inden for det seneste år (bortset fra tilstrækkeligt behandlet basalcelle- eller pladecellehudkræft) eller kræver kemoterapi
- Ukontrolleret insulinafhængig diabetes mellitus
- Ukontrolleret autonom dysrefleksi inden for de seneste 3 måneder (for dem med rygmarvsskade)
- Personer med anfaldssygdomme, der i øjeblikket behandles med anti-epileptisk medicin og personer med en familiær historie med anfaldssygdomme
- Personer, der har forsøgt selvmord inden for de seneste 12 måneder
- Personer, der er immunsupprimerede, eller som har tilstande, der typisk resulterer i immunkompromittering (herunder, men ikke begrænset til: ataksi-telangiektasi, cancer, Chediak-Higashi syndrom, kombineret immundefektsygdom, komplementmangler, DiGeorge syndrom, HIV/AIDS, hypogammaglobulinemi, Job , leukocytadhæsionsdefekter, underernæring, panhypogammaglobulinemia, Bruton sygdom, medfødt agammaglobulinæmi, selektiv mangel på IgA og Wiscott-Aldrich syndrom)
- Personer, der tidligere har haft neurokirurgisk indgreb, der involverer frontallapperne (især den motoriske cortex) og/eller parietallappen (især den somatosensoriske cortex), som sandsynligvis vil påvirke levedygtigheden af en intrakortikal elektrode
- Personer med aktive psykiatriske bekymringer, herunder men ikke begrænset til svær depression, bipolar lidelse, skizofreni eller anden psykotisk lidelse og posttraumatisk stresslidelse
- Personer med stofmisbrug inden for 6 måneder efter studiedeltagelse
- Personer, der af en kliniker vurderes som værende en usikker ambulator - Dette ville blive besluttet baseret på en historie med hyppige ukontrollerede fald mere end 3 eller 4 på et år eller fald, der resulterede i skade
- Personer, der planlægger at deltage i kontaktsport eller sport, der kræver hjelm
Studieplan
Dette afsnit indeholder detaljer om studieplanen, herunder hvordan undersøgelsen er designet, og hvad undersøgelsen måler.
Hvordan er undersøgelsen tilrettelagt?
Design detaljer
- Primært formål: Andet
- Tildeling: N/A
- Interventionel model: Enkelt gruppeopgave
- Maskning: Ingen (Åben etiket)
Våben og indgreb
Deltagergruppe / Arm |
Intervention / Behandling |
|---|---|
|
Eksperimentel: Brain-Machine Interface-brugere
Alle deltagere, der er tilmeldt undersøgelsen, og som opfylder berettigelseskriterierne, vil være personer implanteret med mikroelektroder i deres hjerne for at registrere neural aktivitet.
Der er ingen kontrolgruppe.
|
To Blackrock Microsystems CRS-arrays vil blive implanteret i den motoriske cortex og sensoriske cortex hos studiedeltagere.
Andre navne:
|
Hvad måler undersøgelsen?
Primære resultatmål
Resultatmål |
Foranstaltningsbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Det primære resultat er deltagerens sikkerhed.
Tidsramme: Et år efter array-implantation
|
Denne foranstaltning vil blive betragtet som en succes, hvis enheden ikke fjernes af sikkerhedsmæssige årsager under den 12-måneders post-implantat evaluering.
|
Et år efter array-implantation
|
Sekundære resultatmål
Resultatmål |
Foranstaltningsbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Det sekundære resultat er elektrodernes effektivitet til langtidsregistrering af neural aktivitet og vellykket kontrol af eksterne enheder.
Tidsramme: Et år efter array-implantation
|
Effektiviteten af CRS-arrays vil blive bestemt gennem en række forskellige foranstaltninger, herunder karakterisering af signalkvalitet, opnåede frihedsgrader og motivets ydeevne.
|
Et år efter array-implantation
|
Samarbejdspartnere og efterforskere
Det er her, du vil finde personer og organisationer, der er involveret i denne undersøgelse.
Sponsor
Samarbejdspartnere
Efterforskere
- Ledende efterforsker: Michael L Boninger, MD, University of Pittsburgh
Publikationer og nyttige links
Den person, der er ansvarlig for at indtaste oplysninger om undersøgelsen, leverer frivilligt disse publikationer. Disse kan handle om alt relateret til undersøgelsen.
Generelle publikationer
- Sponheim C, Papadourakis V, Collinger JL, Downey J, Weiss J, Pentousi L, Elliott K, Hatsopoulos NG. Longevity and reliability of chronic unit recordings using the Utah, intracortical multi-electrode arrays. J Neural Eng. 2021 Dec 28;18(6):10.1088/1741-2552/ac3eaf. doi: 10.1088/1741-2552/ac3eaf.
- Downey JE, Quick KM, Schwed N, Weiss JM, Wittenberg GF, Boninger ML, Collinger JL. The Motor Cortex Has Independent Representations for Ipsilateral and Contralateral Arm Movements But Correlated Representations for Grasping. Cereb Cortex. 2020 Sep 3;30(10):5400-5409. doi: 10.1093/cercor/bhaa120.
- Downey JE, Schwed N, Chase SM, Schwartz AB, Collinger JL. Intracortical recording stability in human brain-computer interface users. J Neural Eng. 2018 Aug;15(4):046016. doi: 10.1088/1741-2552/aab7a0. Epub 2018 Mar 19.
- Downey JE, Brane L, Gaunt RA, Tyler-Kabara EC, Boninger ML, Collinger JL. Motor cortical activity changes during neuroprosthetic-controlled object interaction. Sci Rep. 2017 Dec 5;7(1):16947. doi: 10.1038/s41598-017-17222-3.
- Downey JE, Weiss JM, Muelling K, Venkatraman A, Valois JS, Hebert M, Bagnell JA, Schwartz AB, Collinger JL. Blending of brain-machine interface and vision-guided autonomous robotics improves neuroprosthetic arm performance during grasping. J Neuroeng Rehabil. 2016 Mar 18;13:28. doi: 10.1186/s12984-016-0134-9.
- Downey JE, Weiss JM, Flesher SN, Thumser ZC, Marasco PD, Boninger ML, Gaunt RA, Collinger JL. Implicit Grasp Force Representation in Human Motor Cortical Recordings. Front Neurosci. 2018 Oct 31;12:801. doi: 10.3389/fnins.2018.00801. eCollection 2018.
- Greenspon CM, Hobbs TG, Verbaarschot C, Alamri AH, Shelchkova ND, Lienkamper R, Ye J, Simpson TW, Weiss JM, Weir DM, Harrington DE, Van Driesche A, Satzer D, Valle G, Miller LE, Hatsopoulos NG, Gonzalez-Martinez J, Warnke PC, Downey JE, Boninger ML, Collinger JL, Gaunt RA. Intracortical microstimulation in humans: a decade of safety and efficacy. medRxiv [Preprint]. 2025 Aug 13:2025.08.11.25332271. doi: 10.1101/2025.08.11.25332271.
- Hobbs TG, Greenspon CM, Verbaarschot C, Valle G, Hughes CL, Boninger ML, Bensmaia SJ, Gaunt RA. Biomimetic stimulation patterns drive natural artificial touch percepts using intracortical microstimulation in humans. J Neural Eng. 2025 May 14;22(3). doi: 10.1088/1741-2552/adc2d4.
- Tortolani AF, Kunigk NG, Sobinov AR, Boninger ML, Bensmaia SJ, Collinger JL, Hatsopoulos NG, Downey JE. How different immersive environments affect intracortical brain computer interfaces. J Neural Eng. 2025 Feb 10;22(1):016032. doi: 10.1088/1741-2552/adb078.
- Dekleva BM, Collinger JL. Using transient, effector-specific neural responses to gate decoding for brain-computer interfaces. J Neural Eng. 2025 Feb 11;22(1):016036. doi: 10.1088/1741-2552/adaa1f.
Datoer for undersøgelser
Disse datoer sporer fremskridtene for indsendelser af undersøgelsesrekord og resumeresultater til ClinicalTrials.gov. Studieregistreringer og rapporterede resultater gennemgås af National Library of Medicine (NLM) for at sikre, at de opfylder specifikke kvalitetskontrolstandarder, før de offentliggøres på den offentlige hjemmeside.
Studer store datoer
Studiestart (Faktiske)
1. december 2013
Primær færdiggørelse (Anslået)
1. august 2027
Studieafslutning (Anslået)
1. december 2029
Datoer for studieregistrering
Først indsendt
3. juli 2013
Først indsendt, der opfyldte QC-kriterier
9. juli 2013
Først opslået (Anslået)
10. juli 2013
Opdateringer af undersøgelsesjournaler
Sidste opdatering sendt (Faktiske)
20. maj 2026
Sidste opdatering indsendt, der opfyldte kvalitetskontrolkriterier
18. maj 2026
Sidst verificeret
1. maj 2026
Mere information
Begreber relateret til denne undersøgelse
Nøgleord
Yderligere relevante MeSH-vilkår
- Neurologiske manifestationer
- Cerebrovaskulære lidelser
- Hjernesygdomme
- Sygdomme i centralnervesystemet
- Sygdomme i nervesystemet
- Karsygdomme
- Hjerte-kar-sygdomme
- Sår og skader
- Patologiske processer
- Hjerneinfarkt
- Hjerneiskæmi
- Infarkt
- Nekrose
- Traumer, nervesystemet
- Rygmarvssygdomme
- Iskæmi
- Slag
- Lammelse
- Patologiske tilstande, tegn og symptomer
- Tegn og symptomer
- Rygmarvsskader
- Quadriplegi
- Hjernestaminfarkter
- Udstyr og forsyninger
- Elektroder
- Elektrisk udstyr og forsyninger
- Brain-computergrænseflader
- Mikroelektroder
Andre undersøgelses-id-numre
- STUDY19100269
Plan for individuelle deltagerdata (IPD)
Planlægger du at dele individuelle deltagerdata (IPD)?
JA
IPD-planbeskrivelse
Vi deler afidentificerede data og studiematerialer med samarbejdspartnere.
IPD-delingstidsramme
Information vil blive delt under hele samarbejdet.
IPD-delingsadgangskriterier
Samarbejdspartnere vil modtage data og studiemateriale for at hjælpe med at duplikere vores indsats eksternt.
IPD-deling Understøttende informationstype
- STUDY_PROTOCOL
- SAP
- ICF
Lægemiddel- og udstyrsoplysninger, undersøgelsesdokumenter
Studerer et amerikansk FDA-reguleret lægemiddelprodukt
Ingen
Studerer et amerikansk FDA-reguleret enhedsprodukt
Ja
produkt fremstillet i og eksporteret fra U.S.A.
Ingen
Disse oplysninger blev hentet direkte fra webstedet clinicaltrials.gov uden ændringer. Hvis du har nogen anmodninger om at ændre, fjerne eller opdatere dine undersøgelsesoplysninger, bedes du kontakte register@clinicaltrials.gov. Så snart en ændring er implementeret på clinicaltrials.gov, vil denne også blive opdateret automatisk på vores hjemmeside .
Kliniske forsøg med Rygmarvsskade
-
Seoul National University HospitalAfsluttetNeurogen blære | Tethered Spinal Cord Syndrome
-
Truway Health, Inc.Tilmelding efter invitationEvaluering af In-Vitro Cryo Terapeutiske Protokoller på Humane Celleprøver (TWH-CRYO-001) (CRYO-IVT)Cellular Injury and Post-Cryogenic Recovery | Kryogenisk cellulær stress | Kuldeinduceret cellulær skade | Termisk Skade Reaktion | Post-thaw levedygtighedsforringelse | Osmotisk Stressskade | Biomekanisk Skadesmodellering (In-Vitro) | Blunt Force Injuries to the Extremities (Cellular Injury Model) | Vævsskade... og andre forholdForenede Stater
-
Herlev and Gentofte HospitalRekruttering
-
Centre Hospitalier de ColmarRekrutteringTeenager | TestikeltorsionFrankrig
-
Xuanwu Hospital, BeijingChinese PLA General Hospital; The First Hospital of Hebei Medical University og andre samarbejdspartnereIkke rekrutterer endnuTilbagevendende Voksen Tethered Cord SyndromeKina
-
Ying JiangIkke rekrutterer endnuEpididymitis | Testikeltorsion | TestikelappendixtorsionKina
-
Hospital Universitari Son DuretaEspen; This research prize was funded by Nestle Nutrition Institute and...AfsluttetModerat til alvorligt traume, som defineret af en | Injury Severity Score (ISS) > 12 point var inkluderet i undersøgelsen.Spanien
-
Kourosh AfsharIkke rekrutterer endnuSund og rask | TestikeltorsionCanada
-
Tehran University of Medical SciencesUkendtSvulst | Tethered Cord Syndrome | Fibrolipom af Filum Terminale | Lipomyelomeningocele | Misdannelse af spaltet ledning | Dermal sinusIran, Islamisk Republik
-
Sheffield Children's NHS Foundation TrustRekrutteringTorsion Testis | Scrotum sygdomDet Forenede Kongerige
Kliniske forsøg med Implantation af CRS-arrays
-
Nova Scotia Health AuthorityMed-El CorporationIkke rekrutterer endnuEnkeltsidet døvhed
-
Medical University of ViennaAfsluttetPrimær åbenvinkelglaukom | Pseudoexfoliativt glaukom
-
The University of Texas Health Science Center,...AfsluttetRotator Cuff SkaderForenede Stater
-
Vance Thompson VisionAfsluttetGrøn stær | Grå stær | PresbyopiForenede Stater
-
Memorial Sloan Kettering Cancer CenterWeill Medical College of Cornell UniversityAfsluttetEndetarmskræft | for tarmdysfunktion efter operation for endetarmskræftForenede Stater
-
Ankara City Hospital BilkentAfsluttetMikrobiel kolonisering | Generel anæstesi | Indåndingsanæstesi | Minimal Flow Anæstesi | Infektionsrisiko | Anæstesi kredsløb | Anæstesiudstyr Bakteriel kontamineringTyrkiet (Türkiye)