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Microgrid II - 人間の手の人工器官のための皮質信号

2021年4月26日 更新者:Jeffrey Ojemann、University of Washington
運動機能の喪失を伴う神経疾患は、主要な健康上の負担です。 ブレイン コンピューター インターフェース (BCI) は、脳の信号を使用して、通信ボードや人工装具などの外部デバイスに電力を供給するシステムであり、運動機能が失われた人を助ける可能性があります。 皮質電図 (ECoG) は、手の動きを解読し、脳-コンピューター インターフェイス (BCI) の制御信号として使用されています。 この研究では、より小さな間隔の ECoG を使用して、より良いモーター信号を見つけて BCI 制御信号として使用できるかどうかを確認したいと考えています。

調査の概要

状態

募集

詳細な説明

脳卒中、脊髄損傷、四肢損傷、および変性/閉じ込め症候群は、持続可能な神経補綴オプションの恩恵を受ける可能性のある状態の 1 つです。 研究者は、運動神経人工装具の信号として、ヒトの運動皮質と関連する皮質領域を脳の直接記録 (皮質電図または ECoG) で研究しました。 皮質内電極とEEGとの長期作業脳コンピューターインターフェースを使用して、局所電場を用いたヒトでのエキサイティングな研究を完了した皮質電図検査は、中間レベルの空間特異性を調査し、長期記録で耐久性がある可能性があります。 ECoG 信号は、正確な信号がよりよく理解されていれば、最終的に硬膜外またはさらに表面的に取得できます。 現在までに、研究者は、運動皮質からの ECoG 信号を使用して動きを解読し、手の動きを解読して指の動きを分離できるクリニック アレイ (解像度 1 cm) を使用して精度を高めることができることを実証しました。 これらの信号は、脳とコンピューターのインターフェイスに使用されており、人間の義手を制御するために使用できます。

皮質電図 (ECoG) は、皮質表面から直接脳信号を記録するものです。 てんかんの外科的治療を受けている患者では、これらの信号が利用可能であり、脳とコンピューターのインターフェイス (BCI) の一部として手の神経補綴物を駆動できる運動関連信号の豊富なソースであることが示されています。 臨床的に利用可能な 1 cm の解像度では、ECoG 記録 (70 ~ 100 Hz) の高周波特性を使用してさまざまなタイプの指の動きを分離できますが、より高い空間解像度 (3 mm) では、指の動きを解読する能力が向上し、より複雑になります。さまざまな物体をつかむなどの手の動き。 理想的な解決策は、ECoG ベースの BCI の実装を追求する知識限界のいくつかのギャップの 1 つであり、ECoG 信号の寿命に関する不確実性と、電気刺激による大脳皮質への直接フ​​ィードバックの人間の実装に関する不確実性があります。

特定の目的:

亜急性 (1 週間) の期間にわたる高解像度アレイにより、高解像度信号の適応と BCI の使用が可能になります。 解像度 3 mm の 8x8 アレイを感覚運動皮質上に配置します。 把握相乗効果が決定され、電極上にマッピングされて、各相乗効果の制御チャネルが決定されます。 複数の相乗効果の制御により、シミュレートされたロボットハンドが視覚的に手がかりとなるターゲット形状に移動します

  1. 手の相乗効果は、最初の 3 つの相乗効果のそれぞれに対して少なくとも 1 つの独立した電極を使用して、3mm x 3mm (マイクロアレイ) に個別にマッピングされます。
  2. マイクロアレイからの信号を使用して、参加者はロボットハンドを 50% の精度で 6 つのターゲット姿勢のいずれかに正しく移動します。

研究の種類

観察的

入学 (予想される)

20

連絡先と場所

このセクションには、調査を実施する担当者の連絡先の詳細と、この調査が実施されている場所に関する情報が記載されています。

研究連絡先

  • 名前:Amy m Anderson, BSN
  • 電話番号:206-744-9364
  • メールamya9@uw.edu

研究場所

    • Washington
      • Seattle、Washington、アメリカ、98104
        • 募集
        • Harborview Medical Center

参加基準

研究者は、適格基準と呼ばれる特定の説明に適合する人を探します。これらの基準のいくつかの例は、人の一般的な健康状態または以前の治療です。

適格基準

就学可能な年齢

18年歳以上 (大人、高齢者)

健康ボランティアの受け入れ

いいえ

受講資格のある性別

全て

サンプリング方法

非確率サンプル

調査対象母集団

18歳以上の難治性てんかん患者で、てんかん治療のためのグリッド配置が予定されている。

説明

包含基準:

  • 英語を話し、読むことができる必要があります
  • 研究の指示に従う認知能力
  • -治療のために臨床的にグリッド配置を受ける予定の患者
  • 難治性てんかん
  • 18歳以上

除外基準:

  • てんかん手術の対象とならない患者
  • 研究手順に参加できないと診断された個人。 たとえば、手の動きや可動域を制限する身体障害。

研究計画

このセクションでは、研究がどのように設計され、研究が何を測定しているかなど、研究計画の詳細を提供します。

研究はどのように設計されていますか?

デザインの詳細

この研究は何を測定していますか?

主要な結果の測定

結果測定
メジャーの説明
時間枠
これは観察研究であり、結果は運動関連の皮質造影信号の測定に成功しています。
時間枠:7-10日
運動関連の皮質造影信号の測定に成功
7-10日

協力者と研究者

ここでは、この調査に関係する人々や組織を見つけることができます。

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捜査官

  • 主任研究者:Jeffrey G Ojemann, MD、University of Washington

研究記録日

これらの日付は、ClinicalTrials.gov への研究記録と要約結果の提出の進捗状況を追跡します。研究記録と報告された結果は、国立医学図書館 (NLM) によって審査され、公開 Web サイトに掲載される前に、特定の品質管理基準を満たしていることが確認されます。

主要日程の研究

研究開始 (実際)

2015年11月1日

一次修了 (予想される)

2023年12月1日

研究の完了 (予想される)

2024年12月1日

試験登録日

最初に提出

2017年9月15日

QC基準を満たした最初の提出物

2017年9月19日

最初の投稿 (実際)

2017年9月21日

学習記録の更新

投稿された最後の更新 (実際)

2021年4月27日

QC基準を満たした最後の更新が送信されました

2021年4月26日

最終確認日

2021年4月1日

詳しくは

本研究に関する用語

その他の研究ID番号

  • STUDY00003073

個々の参加者データ (IPD) の計画

個々の参加者データ (IPD) を共有する予定はありますか?

いいえ

医薬品およびデバイス情報、研究文書

米国FDA規制医薬品の研究

いいえ

米国FDA規制機器製品の研究

いいえ

この情報は、Web サイト clinicaltrials.gov から変更なしで直接取得したものです。研究の詳細を変更、削除、または更新するリクエストがある場合は、register@clinicaltrials.gov。 までご連絡ください。 clinicaltrials.gov に変更が加えられるとすぐに、ウェブサイトでも自動的に更新されます。

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