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Sistema di tracciamento delle microsfere magnetiche e sistema di impianto eOPRA con protesi bionica per amputati transtibiali (TTeOPRA+MB)

15 ottobre 2025 aggiornato da: Matthew Carty, Brigham and Women's Hospital

Uno studio di fattibilità che valuta il sistema di tracciamento delle microsfere magnetiche e la sua sicurezza ed efficacia quando utilizzato con il sistema di impianto e-OPRA e una protesi esterna bionica per migliorare la controllabilità della protesi per le persone con amputazione transtibiale

Il sistema implantare e-OPRA è un ulteriore sviluppo del sistema implantare OPRA (protesi osteointegrate per la riabilitazione degli amputati). Il sistema e-OPRA Implant è un sistema implantare per l'ancoraggio scheletrico diretto delle protesi di amputazione. La caratteristica aggiuntiva del sistema e-OPRA Implant è un'interfaccia bidirezionale nel corpo umano che consente una comunicazione permanente e affidabile utilizzando gli elettrodi impiantati. Questi elettrodi forniranno segnali bioelettrici stabili a lungo termine per un migliore controllo dell'arto protesico. Il sistema di tracciamento delle microsfere magnetiche, che sarà impiantato e utilizzato in combinazione con il sistema di impianto e-OPRA, è un dispositivo sperimentale costituito da coppie di microsfere magnetiche e una serie di sensori di campo magnetico che misurano e monitorano la lunghezza dei muscoli e la velocità con cui si muovono in tempo reale. Quando le sfere vengono impiantate nel muscolo dell'arto residuo di un amputato, il segnale della lunghezza del muscolo viene comunicato a una protesi robotica sperimentale della caviglia-piede. Lo scopo dello studio è valutare la fattibilità di un amputato transtibiale con il sistema di impianto e-OPRA e il sistema di tracciamento delle microsfere magnetiche che mostra il pieno controllo neurale su un sistema protesico neuro-meccanico.

Verranno arruolati un massimo di sette soggetti. Ciascun soggetto verrà sottoposto a uno o più interventi chirurgici in cui verranno impiantati il ​​sistema di impianto e-OPRA e il sistema di tracciamento delle microsfere magnetiche. I soggetti parteciperanno a sessioni di follow-up, l'ultima delle quali avviene circa 24 mesi dopo l'intervento. Questo è uno studio prospettico, non randomizzato e non controllato.

Panoramica dello studio

Descrizione dettagliata

La normalizzazione della funzione per le persone con amputazione degli arti è a portata di mano e sarà raggiunta da impianti intelligenti in grado di comunicare bidirezionalmente tra cervello e macchina tramite componenti protesici alimentati, interattivi e ancorati all'osso. La riabilitazione di pazienti con previsto elevato livello di attività fisica, ad esempio dopo amputazione dovuta a trauma o cancro, è attualmente limitata dalla dipendenza da una presa esterna per il fissaggio meccanico della protesi al residuo. Nonostante l’uso di materiali e metodi di fabbricazione avanzati, le interfacce delle prese causano regolarmente piaghe, sfregamenti, dolore, aumento del dispendio energetico e una diminuzione della qualità della vita. Le nuove tecniche chirurgiche che utilizzano impianti transdermici osteointegrati in titanio, validate in Europa da oltre 25 anni, eliminano la necessità di alveoli dolorosi stabilendo un collegamento diretto e portante tra scheletro e protesi. Questo sistema promette anche una svolta rivoluzionaria nel campo della neuroprotesi, perché consente connessioni neurali completamente interne, ad alta larghezza di banda e stabili. In un articolo recentemente pubblicato su Science Translational Medicine, gli elettrodi impiantati di polsini muscolari e nervosi sono stati aggiunti al dispositivo osteointegrato, creando un'interfaccia efferente-afferente bidirezionale utilizzando un condotto osseo sicuro e immunosigillato. Commentando questo lavoro, l'editore ha affermato: "L'osteointegrazione potrebbe rivoluzionare il campo della neuroprotesi, offrendo ai pazienti un controllo più intuitivo e una maggiore libertà di movimento".

I ricercatori hanno cercato di sviluppare protesi bioniche con gradi di libertà sufficienti per eseguire compiti naturali, come manipolare oggetti nel caso di protesi degli arti superiori o camminare e correre per i sistemi degli arti inferiori. Tuttavia, il feedback afferente non ha svolto un ruolo importante in nessuna protesi di amputazione clinicamente valida, nonostante sia fondamentale per il controllo biomimetico. Questa carenza può, in gran parte, essere attribuita alla mancanza di metodologie clinicamente disponibili per la comunicazione prolungata con il sistema nervoso periferico. Non esiste una piattaforma esistente in grado di comunicare in modo invasivo, robusto e permanente con il sistema nervoso periferico in un contesto clinico molto richiesto. Solo riunendo tecnologie e competenze critiche sarà possibile creare un sistema di sostituzione degli arti bionici con sospensione, trasmissione del carico, controllo motorio, feedback propriocettivo e meccatronica esterna adeguati che assomiglino alla massa, al volume e alla dinamica dell’arto biologico mancante.

Per sviluppare l'arto artificiale clinicamente vitale più avanzato e raggiungere il livello successivo di integrazione della tecnologia protesica, è stato riunito un team scientifico multidisciplinare con membri del Massachusetts Institute of Technology (MIT: Carty, Herr, Brånemark) e del Brigham and Women's Hospital (BWH: Carty, Ferrone). Con il feedback afferente propriocettivo, cerchiamo di dimostrare che una persona con amputazione transtibiale può mostrare il pieno controllo volontario su un sistema protesico neuro-meccanico in cui i parametri chiave della camminata sono normalizzati, tra cui la velocità preferita, il metabolismo e la dinamica articolare. È opinione dei proponenti che l'ambito di questa ricerca sia fondamentale in quanto i risultati saranno ampiamente condivisi all'interno della comunità scientifica.

Tipo di studio

Interventistico

Iscrizione (Stimato)

7

Fase

  • Non applicabile

Contatti e Sedi

Questa sezione fornisce i recapiti di coloro che conducono lo studio e informazioni su dove viene condotto lo studio.

Luoghi di studio

    • Massachusetts
      • Boston, Massachusetts, Stati Uniti, 02115
        • Brigham and Women's Hospital
      • Cambridge, Massachusetts, Stati Uniti, 02139
        • MIT Media Lab

Criteri di partecipazione

I ricercatori cercano persone che corrispondano a una certa descrizione, chiamata criteri di ammissibilità. Alcuni esempi di questi criteri sono le condizioni generali di salute di una persona o trattamenti precedenti.

Criteri di ammissibilità

Età idonea allo studio

  • Adulto
  • Adulto più anziano

Accetta volontari sani

No

Descrizione

Criterio di inclusione:

  1. Maschio o femmina di età compresa tra 22 e 65 anni al momento dell'intervento.
  2. Il soggetto deve essere già stato impiantato con il sistema implantare e-OPRA a livello transtibiale o deve avere un'amputazione transtibiale unilaterale o bilaterale esistente o una condizione medica che richiede l'esecuzione di un'amputazione transtibiale unilaterale o bilaterale con un minimo di 8 cm di tibia residua dopo l'amputazione, in modo che al soggetto venga impiantato il sistema implantare e-OPRA. (OPZIONE 1)
  3. Se il soggetto non dispone già del sistema di impianto e-OPRA, deve essere stato sottoposto a una consultazione indipendente con almeno due specialisti chirurgici degli arti inferiori per garantire che abbiano esaurito tutte le opzioni di salvataggio dell'arto prima di sottoporsi all'amputazione, nonché a una valutazione psichiatrica per garantire capacità e volontà adeguate. (OPZIONE 2)
  4. Il paziente deve avere la capacità di deambulare a cadenza variabile (un livello funzionale previsto della protesi degli arti inferiori pari o superiore a K3, come confermato dai ricercatori dello studio).
  5. Il paziente deve avere un'adeguata massa dei tessuti molli e una massa muscolare presente nell'arto operato per supportare un'adeguata guarigione della ferita.
  6. A giudizio dello sperimentatore, funzione cognitiva normale e assenza di limitazioni fisiche, malattie da dipendenza o condizioni mediche di base che potrebbero impedire al paziente di essere un buon candidato allo studio.
  7. Disponibilità, capacità e impegno a partecipare alle valutazioni di base e di follow-up per l'intera durata dello studio.
  8. Disponibilità e capacità di fornire il consenso informato per partecipare allo studio.

Criteri di esclusione:

  1. Soggetti con qualsiasi malattia cutanea attiva nell'arto testato.
  2. Soggetti con grave comorbilità, anatomia scheletrica atipica o scarsa salute fisica/mentale generale che, a giudizio dello sperimentatore, non consentiranno al soggetto di essere un buon candidato per lo studio (ad es. altri processi patologici, capacità mentale, abuso di sostanze, vita accorciata. aspettativa, popolazione di pazienti vulnerabili, BMI >40, ecc.).
  3. Per i soggetti a cui non è stato ancora impiantato il sistema implantare e-OPRA, i soggetti che avrebbero meno di 2 mm di osso corticale rimanente disponibile attorno all'impianto, se impiantato.
  4. Soggetti con atrofia muscolare avanzata e/o copertura dei tessuti molli compromessa nell'arto operato.
  5. Soggetti con evidenza o storia documentata di grave malattia vascolare periferica, diabete mellito (tipo I o tipo II), malattie della pelle, neuropatia o malattia neuropatica e grave dolore fantasma o osteoporosi, tali che, a giudizio dello sperimentatore, non consentire al soggetto di essere un buon candidato allo studio.
  6. Soggetti con una storia di corticosteroidi somministrati per via sistemica, terapia immunosoppressiva o farmaci chemioterapici entro sei (6) mesi dall'intervento chirurgico di impianto.
  7. Soggetti con nota necessità di future risonanze magnetiche.
  8. Soggetti attualmente coinvolti in un altro studio clinico in cui tale partecipazione potrebbe entrare in conflitto o interferire con il trattamento, il follow-up o i risultati di questo studio clinico.
  9. Saranno esclusi dalla candidatura i fumatori attivi; i pazienti che desiderano sottoporsi alla cessazione del tabacco dovranno essere completamente astinenti dall'uso del tabacco per almeno 6 settimane prima dell'intervento.
  10. Donne in gravidanza, in allattamento o che pianificano una gravidanza durante i primi dodici (12) mesi del follow-up post-operatorio.
  11. Il soggetto ha un'allergia a qualsiasi componente del dispositivo.
  12. Malattia concomitante, disabilità o residenza geografica ostacolerebbero la partecipazione alle visite di studio richieste.

Piano di studio

Questa sezione fornisce i dettagli del piano di studio, compreso il modo in cui lo studio è progettato e ciò che lo studio sta misurando.

Come è strutturato lo studio?

Dettagli di progettazione

  • Scopo principale: Fattibilità del dispositivo
  • Assegnazione: N / A
  • Modello interventistico: Assegnazione di gruppo singolo
  • Mascheramento: Nessuno (etichetta aperta)

Armi e interventi

Gruppo di partecipanti / Arm
Intervento / Trattamento
Sperimentale: Sistema di impianto eOPRA per amputati transtibiali e sistema di tracciamento delle microsfere magnetiche
Impianto del sistema implantare e-OPRA e del sistema di tracciamento delle microsfere magnetiche nell'arto inferiore.

Il Magnetic Bead Tracking System è un dispositivo sperimentale costituito da coppie di sfere magnetiche e una serie di sensori di campo magnetico che misurano e monitorano la lunghezza dei muscoli e la velocità con cui si muovono in tempo reale. Quando le sfere vengono impiantate nel muscolo dell'arto residuo di un amputato, il segnale della lunghezza del muscolo viene comunicato a una protesi robotica sperimentale della caviglia-piede.

e-OPRA è un sistema di impianto sperimentale che consente alla protesi della parte inferiore della gamba di fissarsi saldamente all'osso della tibia rimanente. Il dispositivo e-OPRA è stato progettato in modo da poter essere impiantato con un set di elettrodi costituito da un connettore elettrico ed elettrodi per consentirne l'utilizzo sia con un sistema di protesi neuro-meccanico (alimentato), oltre alla protesi standard .

L'intervento per impiantare questi dispositivi rappresenterà una modifica della tecnica chirurgica attualmente impiegata per l'amputazione standard sotto il ginocchio.

Altri nomi:
  • eOPRA
  • e-Protesi osteointegrata per la riabilitazione degli amputati

Cosa sta misurando lo studio?

Misure di risultato primarie

Misura del risultato
Misura Descrizione
Lasso di tempo
numero di partecipanti sul totale sottoposti a impianto di dispositivi (obiettivo: 7 partecipanti) che possono completare le attività di test sulla robotica
Lasso di tempo: 3 - 24 mesi dopo l'intervento per tutti i partecipanti allo studio
le attività di test includono valutazioni della stabilità del soggetto, attività di controllo dello spazio libero mediante EMG, valutazioni della migrazione delle sfere, valutazioni dell'andatura e valutazioni dell'equilibrio su una gamba sola
3 - 24 mesi dopo l'intervento per tutti i partecipanti allo studio
numero di partecipanti sul totale sottoposti a impianto del dispositivo (obiettivo: 7 partecipanti) che hanno ancora il dispositivo impiantato con successo a 24 mesi dall'intervento
Lasso di tempo: 24 mesi dopo l'intervento per tutti i partecipanti allo studio
per un impianto riuscito a 24 mesi si intende la presenza sia del sistema di impianto eOPRA che del sistema di tracciamento delle microsfere magnetiche intatti senza piani di rimozione a causa di problemi di sicurezza relativi al dispositivo
24 mesi dopo l'intervento per tutti i partecipanti allo studio

Collaboratori e investigatori

Qui è dove troverai le persone e le organizzazioni coinvolte in questo studio.

Investigatori

  • Investigatore principale: Matthew J Carty, MD, Brigham and Women's Hospital
  • Investigatore principale: Hugh Herr, PhD, Massachusetts Institute of Technology

Studiare le date dei record

Queste date tengono traccia dell'avanzamento della registrazione dello studio e dell'invio dei risultati di sintesi a ClinicalTrials.gov. I record degli studi e i risultati riportati vengono esaminati dalla National Library of Medicine (NLM) per assicurarsi che soddisfino specifici standard di controllo della qualità prima di essere pubblicati sul sito Web pubblico.

Studia le date principali

Inizio studio (Effettivo)

1 maggio 2024

Completamento primario (Stimato)

2 maggio 2026

Completamento dello studio (Stimato)

2 maggio 2027

Date di iscrizione allo studio

Primo inviato

23 aprile 2024

Primo inviato che soddisfa i criteri di controllo qualità

25 aprile 2024

Primo Inserito (Effettivo)

30 aprile 2024

Aggiornamenti dei record di studio

Ultimo aggiornamento pubblicato (Effettivo)

20 ottobre 2025

Ultimo aggiornamento inviato che soddisfa i criteri QC

15 ottobre 2025

Ultimo verificato

1 ottobre 2025

Maggiori informazioni

Termini relativi a questo studio

Altri numeri di identificazione dello studio

  • 2024P00006

Piano per i dati dei singoli partecipanti (IPD)

Hai intenzione di condividere i dati dei singoli partecipanti (IPD)?

NO

Informazioni su farmaci e dispositivi, documenti di studio

Studia un prodotto farmaceutico regolamentato dalla FDA degli Stati Uniti

No

Studia un dispositivo regolamentato dalla FDA degli Stati Uniti

prodotto fabbricato ed esportato dagli Stati Uniti

No

Queste informazioni sono state recuperate direttamente dal sito web clinicaltrials.gov senza alcuna modifica. In caso di richieste di modifica, rimozione o aggiornamento dei dettagli dello studio, contattare register@clinicaltrials.gov. Non appena verrà implementata una modifica su clinicaltrials.gov, questa verrà aggiornata automaticamente anche sul nostro sito web .

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