- ICH GCP
- US Clinical Trials Registry
- Klinisk forsøg NCT03567213
Undersøgelse af Cortical Communication System (CortiCom). (CortiCom)
Studieoversigt
Status
Intervention / Behandling
Detaljeret beskrivelse
Den vellykkede indførelse af hjerne-computer-grænseflader (BCI'er) som hjælpeteknologier (AT'er) for handicappede befolkningsgrupper afhænger af evnen til at fremkalde hurtige, intuitive og pålidelige kontrolsignaler. Til dato vides det ikke, hvilke kilder til neurale informationer, der giver de mest naturlige og effektive kontrolmidler. Denne undersøgelse vil direkte vurdere effektiviteten af to kilder til neurale kontrolsignaler, tale og motorisk cortex, til BCI kontrol af software og enheder ved hjælp af efterforskernes Cortical Communication (CortiCom) system.
CortiCom-systemet består af 510(k)-klarede komponenter: platin PMT subdurale kortikale elektrodegitter, en Blackrock Microsystems patientsokkel og en ekstern NeuroPort Neural Signal Processor. Op til to gitter vil blive implanteret i hjernen, for et samlet kanalantal på op til 128 kanaler, i seks måneder. Hos hver deltager vil gitteret(erne) blive implanteret over områder af cortex, der koder for tale og bevægelse af øvre ekstremiteter.
Efterforskernes undersøgelse vil være den første til at undersøge effektiviteten og intuitiviteten af to kontrasterende neurale kontrolstrategier for BCI: Motorisk billedsprog og tale. Som den første undersøgelse, der kronisk og samtidig optager fra menneskelige tale- og motoriske områder, søger denne undersøgelse at opnå følgende:
- demonstrere evnen til at afkode tilsigtede overekstremitetsbevægelser ved hjælp af information afkodet fra primær motorisk cortex arm/hånd område;
- demonstrere evnen til at afkode tilsigtet tale fra artikulatorisk talecortex; og
- bestemme de mest effektive og intuitive brugerstrategier (f.eks. forestillet tale eller forestillet bevægelse) og optimale neurale kilder til hjerne-computer-interaktioner,
De patientpopulationer, der er målrettet i denne undersøgelse, er amyotrofisk lateral sklerose (ALS), hjernestammeslagtilfælde, locked-in syndrom (LIS) og tetraplegi. Individer inden for disse populationer kan have normal kortikal funktion og kognition, mens de lider af motoriske eller kombinerede tale- og motoriske mangler.
Baseret på forskning foretaget af kolleger, såvel som efterforskernes egne erfaringer med at arbejde med deltagere, der er ramt af epilepsi implanteret med elektrokortikografiske gitre med høj tæthed, antager efterforskerne, at langtidsregistrering af neural aktivitet fra de målrettede kortikale områder kan give en ny kommunikationskanal for disse kliniske befolkninger. Anvendelsen af ECoG-gitre med høje kanaler (op til 128 kanaler), i kombination med samtidig dækning af tale og motorisk cortex, vil muliggøre undersøgelser af ydeevnen af talemedieret og motormedieret kontroleffektivitet som anvendt på en række forskellige sluteffektorer, såsom computere, tablets, headsets til virtual eller augmented reality, smart lys, fjernsyn og hjælpeteknologier. Derudover kan eye-tracking bruges i kombination med neurale kommandoer for at forbedre måludvælgelsesydelsen og lette.
Gennem denne undersøgelse vil efterforskere vurdere ydeevnen af tale- og motormedieret kontrol ved hjælp af kroniske, højkanals ECoG-net-neurale implantater i jagten på en højtydende, klinisk gavnlig BCI-hjælpeteknologi.
Undersøgelsestype
Tilmelding (Anslået)
Fase
- Ikke anvendelig
Kontakter og lokationer
Studiekontakt
- Navn: Nathan E Crone, MD
- Telefonnummer: 410-955-6772
- E-mail: ncrone@jhmi.edu
Studiesteder
-
-
Maryland
-
Baltimore, Maryland, Forenede Stater, 21205
- Rekruttering
- Johns Hopkins Medicine
-
Kontakt:
- Nathan E Crone, MD
- Telefonnummer: 410-955-6772
- E-mail: ncrone@jhmi.edu
-
Ledende efterforsker:
- Nathan E Crone, MD
-
-
Deltagelseskriterier
Berettigelseskriterier
Aldre berettiget til at studere
Tager imod sunde frivillige
Beskrivelse
Inklusionskriterier:
- Klinisk diagnose af tetraplegi (quadriplegi), hjernestammeslagtilfælde, amyotrofisk lateral sklerose (ALS) eller Locked-in Syndrome (LIS)
- Tetraplegi-diagnose, ALS-diagnose, slagtilfælde eller LIS-ætiologi opstod mindst et år før indskrivning
- Fuldstændig eller ufuldstændig tetraplegi (quadriplegia), tetraparese (quadriparesis) eller svær ataksi. Derudover kan disse motoriske svækkelser kombineres med svær motorisk-relateret talenedsættelse (dysartri eller anartri), som i LIS.
- 22-70 år
- Opfyldelse af kirurgiske sikkerhedskriterier, herunder kirurgisk tilladelse fra deltagerens primære sundhedsudbyder, undersøgelseslæger og eventuelle nødvendige konsulenter
- Evne til at kommunikere pålideligt, såsom gennem øjenbevægelser
- Vilje og evne til at give informeret samtykke
- Screenet af rehabiliteringspsykolog med et resultat, der viser, at deltageren har et stabilt psykosocialt støttesystem med pårørende, der er i stand til at overvåge deltageren gennem hele undersøgelsen
- Evne og vilje til at rejse op til 100 miles til studiestedet op til tre dage om ugen i hele studiets varighed
- Evne til at forstå og følge instruktionerne i undervisningssessionen
- Deltageren giver sit samtykke til undersøgelsen og ønsker stadig at deltage på undersøgelsestidspunktet
Ekskluderingskriterier:
- Præstation på formel neuropsykologisk test, der indikerer betydelige psykiatriske tilstande eller kognitive svækkelser, der ville forstyrre indhentning af informeret samtykke eller fuld deltagelse i undersøgelsesaktiviteter.
- Selvmordsforsøg eller vedvarende selvmordstanker inden for de seneste 12 måneder.
- Implanterede enheder, der er inkompatible med MR, som kan omfatte pacemakere, hjertedefibrillatorer, rygmarvs- eller vagale nervestimulatorer, dybe hjernestimulatorer og cochleære implantater.
- Anamnese med stofmisbrug, narkotisk afhængighed eller alkoholafhængighed i de seneste 24 måneder
- Medicinske tilstande, der kontraindicerer operation af en kronisk implanteret enhed (f. osteomyelitis, diabetes, hepatitis, enhver autoimmun sygdom/lidelse, epilepsi, hudlidelser, der forårsager overdreven udslætning af huden eller dårlig sårheling, blod- eller hjertesygdomme, der kræver kronisk anti-koagulation)
- Andre kroniske, ustabile medicinske tilstande, der kan forstyrre forsøgspersonens deltagelse.
- Tilstedeværelse af prækirurgiske fund i anatomisk, funktionel og/eller vaskulær neuroimaging, der gør det for udfordrende at opnå implantatplaceringer inden for de ønskede risikoniveauer (skal besluttes af neurologiske og neurokirurgiske team)
- Tidligere kranioplastik
- Manglende evne til at gennemgå MR eller forventet behov for MR i undersøgelsesperioden
- Deltagere med aktive infektioner eller uforklarlig feber
- Deltagere med andre sygelige tilstande, der gør implantationen af optageelementerne usikker; ikke begrænset til: betydelige lunge-, kardiovaskulære, metaboliske eller nyrefunktionsnedsættelser, der gør den kirurgiske procedure usikker
- Graviditet (bekræftelse gennem blodprøve)
- At amme et spædbarn, planlægge at blive gravid eller ikke bruge tilstrækkelig prævention
- Korrigeret syn dårligere end 20/100
- HIV eller AIDS infektion
- Eksisterende hovedbundslæsioner eller hudnedbrydning
- Kronisk oral eller intravenøs brug af steroider eller immunsuppressiv terapi
- Aktiv kræft inden for det seneste år eller kræver kemoterapi
- Ukontrolleret autonom dysrefleksi inden for de seneste 3 måneder
- Hydrocephalus med eller uden implanteret ventrikulær shunt
- Deltagere, hos hvem det er medicinsk kontraindiceret at stoppe antikoagulerende medicin under operationen
Studieplan
Hvordan er undersøgelsen tilrettelagt?
Design detaljer
- Primært formål: Enhedens gennemførlighed
- Tildeling: N/A
- Interventionel model: Enkelt gruppeopgave
- Maskning: Ingen (Åben etiket)
Våben og indgreb
Deltagergruppe / Arm |
Intervention / Behandling |
|---|---|
|
Eksperimentel: Kirurgisk implantation af CortiCom-systemet
|
Implantation af kortikalt kommunikationssystem, bestående af et eller to elektrokortikografiske gitter (ECoG) forbundet til en transkutan patientsokkel.
|
Hvad måler undersøgelsen?
Primære resultatmål
Resultatmål |
Foranstaltningsbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Tid til enhedseksplantation
Tidsramme: 26 uger
|
Dette undersøgelsesresultat vil blive betragtet som vellykket, hvis enheden ikke eksplanteres i løbet af undersøgelsens 26-ugers periode.
Eksplantation af enheden før afslutningen af 26-ugers perioden indebærer, at enheden udsætter individet i fare (f.eks. gennem en alvorlig infektion på implantationsstedet) og derfor skal fjernes.
|
26 uger
|
Sekundære resultatmål
Resultatmål |
Foranstaltningsbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Succesrate med at kontrollere hjernens computergrænseflade, dvs. forholdet mellem vellykkede forsøg og samlede forsøg.
Tidsramme: 26 uger
|
En eller flere deltagere demonstrerer vellykket brug af CortiCom-systemet, hvor motor- og/eller taleneurale signaler kan afkodes for at levere styresignaler til software og enheder.
Effektiviteten vurderes i forhold til nøjagtighed, dvs. hvor ofte deltageren er i stand til at vælge et ønsket mål.
|
26 uger
|
|
Hastigheden af hjerne-computer grænsefladekontrol, dvs. tid til at fuldføre vellykkede forsøg (i sekunder).
Tidsramme: 26 uger
|
En eller flere deltagere demonstrerer vellykket brug af CortiCom-systemet, hvor motor- og/eller taleneurale signaler kan afkodes for at levere styresignaler til software og enheder.
Effekten vurderes derfor også i forhold til, hvor lang tid det tager at udvælge målet.
|
26 uger
|
Samarbejdspartnere og efterforskere
Sponsor
Samarbejdspartnere
Efterforskere
- Ledende efterforsker: Nathan E Crone, MD, Professor of Neurology
Publikationer og nyttige links
Generelle publikationer
- Ouyang Z, Walmsley K, Luo S, Tippett D, Wyse-Sookoo K, Fifer M, Vansteensel MJ, Angrick M, Ramsey N, Crone NE. Stable speech BCI performance during slow progression of ALS: A longitudinal ECoG study. Res Sq [Preprint]. 2026 Mar 25:rs.3.rs-9156039. doi: 10.21203/rs.3.rs-9156039/v1.
- Candrea DN, Angrick M, Luo S, Ganji R, Coogan C, Milsap GW, Rosenblatt KR, Uchil A, Clawson L, Maragakis NJ, Vansteensel MJ, Tenore FV, Ramsey NF, Fifer MS, Crone NE. Longitudinal study of gesture decoding in a clinical trial participant with ALS. medRxiv [Preprint]. 2025 Oct 3:2025.09.26.25335804. doi: 10.1101/2025.09.26.25335804.
- Angrick M, Luo S, Rabbani Q, Joshi S, Candrea DN, Milsap GW, Gordon CR, Rosenblatt K, Clawson L, Maragakis N, Tenore FV, Fifer MS, Ramsey NF, Crone NE. Real-time detection of spoken speech from unlabeled ECoG signals: a pilot study with an ALS participant. J Neural Eng. 2025 Oct 6;22(5):056023. doi: 10.1088/1741-2552/ae0965.
- Candrea DN, Shah S, Luo S, Angrick M, Rabbani Q, Coogan C, Milsap GW, Nathan KC, Wester BA, Anderson WS, Rosenblatt KR, Uchil A, Clawson L, Maragakis NJ, Vansteensel MJ, Tenore FV, Ramsey NF, Fifer MS, Crone NE. A click-based electrocorticographic brain-computer interface enables long-term high-performance switch scan spelling. Commun Med (Lond). 2024 Oct 22;4(1):207. doi: 10.1038/s43856-024-00635-3.
- Angrick M, Luo S, Rabbani Q, Joshi S, Candrea DN, Milsap GW, Gordon CR, Rosenblatt K, Clawson L, Maragakis N, Tenore FV, Fifer MS, Ramsey NF, Crone NE. Real-time detection of spoken speech from unlabeled ECoG signals: A pilot study with an ALS participant. medRxiv [Preprint]. 2024 Sep 22:2024.09.18.24313755. doi: 10.1101/2024.09.18.24313755.
- Wyse-Sookoo K, Luo S, Candrea D, Schippers A, Tippett DC, Wester B, Fifer M, Vansteensel MJ, Ramsey NF, Crone NE. Stability of ECoG high gamma signals during speech and implications for a speech BCI system in an individual with ALS: a year-long longitudinal study. J Neural Eng. 2024 Jul 12;21(4):10.1088/1741-2552/ad5c02. doi: 10.1088/1741-2552/ad5c02.
- Angrick M, Luo S, Rabbani Q, Candrea DN, Shah S, Milsap GW, Anderson WS, Gordon CR, Rosenblatt KR, Clawson L, Tippett DC, Maragakis N, Tenore FV, Fifer MS, Hermansky H, Ramsey NF, Crone NE. Online speech synthesis using a chronically implanted brain-computer interface in an individual with ALS. Sci Rep. 2024 Apr 26;14(1):9617. doi: 10.1038/s41598-024-60277-2.
- Crone N, Candrea D, Shah S, Luo S, Angrick M, Rabbani Q, Coogan C, Milsap G, Nathan K, Wester B, Anderson W, Rosenblatt K, Clawson L, Maragakis N, Vansteensel M, Tenore F, Ramsey N, Fifer M, Uchil A. A click-based electrocorticographic brain-computer interface enables long-term high-performance switch-scan spelling. Res Sq [Preprint]. 2023 Sep 25:rs.3.rs-3158792. doi: 10.21203/rs.3.rs-3158792/v1.
- Angrick M, Luo S, Rabbani Q, Candrea DN, Shah S, Milsap GW, Anderson WS, Gordon CR, Rosenblatt KR, Clawson L, Maragakis N, Tenore FV, Fifer MS, Hermansky H, Ramsey NF, Crone NE. Online speech synthesis using a chronically implanted brain-computer interface in an individual with ALS. medRxiv [Preprint]. 2023 Jul 1:2023.06.30.23291352. doi: 10.1101/2023.06.30.23291352.
Hjælpsomme links
Datoer for undersøgelser
Studer store datoer
Studiestart (Faktiske)
Primær færdiggørelse (Anslået)
Studieafslutning (Anslået)
Datoer for studieregistrering
Først indsendt
Først indsendt, der opfyldte QC-kriterier
Først opslået (Faktiske)
Opdateringer af undersøgelsesjournaler
Sidste opdatering sendt (Faktiske)
Sidste opdatering indsendt, der opfyldte kvalitetskontrolkriterier
Sidst verificeret
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
- Patologiske processer
- Neuromuskulære sygdomme
- Metaboliske sygdomme
- Hjerneinfarkt
- Hjerneiskæmi
- Infarkt
- Nekrose
- Neurodegenerative sygdomme
- Rygmarvssygdomme
- TDP-43 Proteinopatier
- Proteostase mangler
- Iskæmi
- Motor neuron sygdom
- Lammelse
- Patologiske tilstande, tegn og symptomer
- Ernæringsmæssige og metaboliske sygdomme
- Tegn og symptomer
- Locked-in syndrom
- Slag
- Amyotrofisk lateral sklerose
- Quadriplegi
- Hjernestaminfarkter
Andre undersøgelses-id-numre
- IRB00167247
- UH3NS114439 (U.S. NIH-bevilling/kontrakt)
Plan for individuelle deltagerdata (IPD)
Planlægger du at dele individuelle deltagerdata (IPD)?
IPD-planbeskrivelse
IPD-delingstidsramme
IPD-deling Understøttende informationstype
- ANALYTIC_CODE
Lægemiddel- og udstyrsoplysninger, undersøgelsesdokumenter
Studerer et amerikansk FDA-reguleret lægemiddelprodukt
Studerer et amerikansk FDA-reguleret enhedsprodukt
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 .