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- 미국 임상 시험 레지스트리
- 임상시험 NCT01894802
피질 기록 및 자극 어레이 뇌-기계 인터페이스 (CRS-BMI)
2026년 5월 18일 업데이트: Michael Boninger
상당한 상지 장애가 있는 개인을 위한 감각 운동 미세 전극 뇌-기계 인터페이스
이 연구의 목적은 뇌 운동 피질 활동의 장기 기록 및 뇌 감각 피질의 미세 자극을 위해 두 개의 CRS 어레이(미소 전극)를 사용하는 안전성과 효능을 입증하는 것입니다.
연구 개요
상세 설명
중증 마비 환자는 뇌 기능이 온전하지만 척수, 신경 또는 근육에 영향을 미치는 부상이나 질병으로 인해 움직일 수 없습니다.
BMI(Brain-Machine Interface) 기술은 뇌 기능이 온전한 상태에서 팔, 손, 다리에 도달하지 않아도 신경(신경) 신호가 생성된다는 사실에 근거합니다.
뇌의 표면에 센서를 배치(이식)함으로써 개인은 컴퓨터에 의해 해석되고 다양한 장치 또는 컴퓨터 디스플레이를 제어하는 데 사용할 수 있는 움직임으로 변환되는 신경 신호를 보내도록 훈련받을 수 있습니다.
신경 활동을 이용하여 외부 장치를 제어하는 것을 BMI(Brain-Machine Interface) 기술이라고 합니다.
또한 팔, 손, 다리의 감각을 해석하는 데 관여하는 뇌 영역은 손상 후에도 기능을 유지합니다.
따라서 일반적으로 팔, 손, 다리에서 오는 감각 입력을 모방하기 위해 이식된 어레이를 통해 작은 전기 펄스를 보내는 것이 가능합니다.
연구자들은 이것을 "미세 자극"이라고 부릅니다.
연구 유형
중재적
등록 (추정된)
30
단계
- 해당 없음
연락처 및 위치
이 섹션에서는 연구를 수행하는 사람들의 연락처 정보와 이 연구가 수행되는 장소에 대한 정보를 제공합니다.
연구 연락처
- 이름: Debbie Harrington
- 전화번호: 412-383-1355
- 이메일: debbie.harrington@pitt.edu
연구 연락처 백업
- 이름: Olivia L Campbell
- 전화번호: 412-648-4192
- 이메일: OLA22@pitt.edu
연구 장소
-
-
Illinois
-
Chicago, Illinois, 미국, 60637
- 모병
- University of Chicago
-
연락하다:
- Ashley van Driesche, BS
- 전화번호: 773-834-5204
- 이메일: ashleyv@uchicago.edu
-
-
Pennsylvania
-
Pittsburgh, Pennsylvania, 미국, 15219
- 모병
- University of Pittsburgh
-
수석 연구원:
- Michael L Boninger, MD
-
연락하다:
- Debbie E Harrington, BS
- 전화번호: 4123831355
- 이메일: debbie.harrington@pitt.edu
-
-
참여기준
연구원은 적격성 기준이라는 특정 설명에 맞는 사람을 찾습니다. 이러한 기준의 몇 가지 예는 개인의 일반적인 건강 상태 또는 이전 치료입니다.
자격 기준
공부할 수 있는 나이
22년 (성인, 고령자)
건강한 자원 봉사자를 받아들입니다
아니
설명
포함 기준:
- 피험자는 경추 척수 손상, 뇌간 뇌졸중, 상완 신경총 손상, 팔꿈치 위 절단 또는 척수 뇌졸중으로 인해 한 손 또는 양손을 사용하는 능력이 제한되거나 전혀 없어야 합니다. 팔다리가 손상되지 않은 개인은 임플란트 반대쪽의 손가락 굴근 및 외전 강도가 2 미만이어야 하며 PROMIS Upper Extremity Short Form에서 t-점수가 35 미만이어야 합니다. 비기능적 손은 기능적 작업에 수동적으로 관여할 수 있습니다. 예를 들어 물건을 밀거나 손에 든 물건을 수동적으로 잡는 것입니다. 그러나 참가자는 손을 기능적으로 사용할 수 없다고 보고해야 합니다.
- 피험자는 이식 반대쪽 손으로 기능적 활동을 수행할 수 없다고 보고해야 합니다.
- 피험자는 이식 당시 부상 후 1년 이상이어야 합니다. 또한 대상자는 지난 6개월 동안 신경학적 상태(힘, 감각)의 악화가 없다고 보고해야 합니다.
- 피험자는 22-70세 사이여야 합니다. 이 연령대 이외의 참가자는 수술 위험이 증가하고 BMI 훈련 중 피로 위험이 증가할 수 있습니다.
- 피험자는 연구 기간 동안 피츠버그 대학교에서 2시간 이내에 거주하거나 BMI 교육을 위해 적어도 일주일에 한 번 피츠버그 대학교로 이동할 의사가 있어야 합니다.
- 피험자가 피츠버그 지역에 거주하지 않는 경우 등록 후 최소 18개월 동안 피츠버그 대학교에서 2시간 이내의 어딘가에 머물 것으로 예상됩니다.
- 피험자는 연구팀의 지시를 따라야 하므로 영어로 조사자와 의사소통이 가능해야 합니다.
- 피험자는 연구 목표에 대한 이해를 보여야 하며 조사관이 판단하는 간단한 지시를 따를 수 있는 능력이 있어야 합니다.
- 피험자는 신경심리학적 및 심리사회적 평가에서 정상 범위 내에 있는 결과를 가져야 합니다. 심리사회적 건강 및 지원은 심리학자와의 면담을 통해 평가됩니다.
- 피험자는 상상하거나 시도한 이동 작업(즉, 손 움직임 및 말하기 또는 입 움직임); 이는 선별 검사의 일부로 기능적 자기 공명 영상(fMRI)으로 평가됩니다.
- 피험자는 참가자의 피부와 받침대 부위에 필요한 일상 관리를 수행할 수 있는 안정적인 심리사회적 지원과 간병인이 있어야 합니다. 이를 위해서는 피험자가 6개월 이상 근무하고 필요한 신체적 및 심리사회적 지원을 제공할 수 있는 간병인과 백업을 식별해야 합니다. 이는 스폰서-조사자 및 연구 신경외과 의사에 의해 평가될 것입니다.
- 피험자는 연구 조사자 및 신경외과 의사 하위 조사자가 평가한 기대 수명이 18개월 이상이어야 합니다.
- 참가자 또는 법적 대리인으로부터 정보에 입각한 동의 문서를 얻어야 합니다.
- 경상완 절단 참가자는 보철물에 대한 평가를 받아야 하며 적절하다고 판단되는 경우 최적화된 보철물로 적합했습니다. PROMIS 평가를 위해 보철물을 사용/고려해야 합니다.
제외 기준:
- 일반 교정렌즈로도 컴퓨터 모니터를 장시간 보기 어려운 시각장애
- 이 연구에 참여하는 능력에 영향을 미칠 수 있는 또 다른 심각한 질병(들) 또는 장애(들)(수술 위험 상태를 결정하기 위한 수술 전 마취 평가 동안 확인됨)
- 1-2일의 침상 안정으로 악화될 수 있는 욕창의 최근 병력
- 피험자가 fMRI 스캔을 받지 못하게 하는 금속 임플란트(들); 척추 고정 장치는 일반적으로 비철금속이며 연구 참여에서 누군가를 배제하지 않습니다.
- 심박 조율기, 척수 자극기, 인공 와우, 심부 뇌 자극기(DBS), DBS 리드, 미주 신경 자극기 또는 제세동기와 같은 모든 유형의 이식 가능한 발전기
- 임신 중이거나 수유 중이거나 향후 25개월 동안 임신할 계획이 있는 가임기 여성
- 조영제에 대한 알레르기 또는 조영제로 악화될 수 있는 신부전(MRI의 경우)
- 운동 조정 및 인지 능력을 지연시킬 수 있는 약물(예: 진정제)을 만성적으로 투여받는 피험자
- 일상적인 MRI, 치료용 초음파 또는 투열 요법이 필요한 개인
- 골수염이 있는 개인
- 과도한 피부탈피, 두피의 병변 또는 손상을 일으키는 심한 피부질환
- 심근 경색 또는 심정지 또는 난치성 심장 부정맥의 병력
- 이식된 뇌수종 션트를 가진 개인
- 수술로 인해 뇌졸중을 앓은 적이 있는 사람
- 활동성 감염 또는 원인 불명의 열(수술 위험 상태를 결정하기 위해 수술 전 마취 평가 중에 확인됨)
- 하루 평균 1잔 이상의 알코올 음료 소비
- 만성 경구 또는 정맥 스테로이드 또는 면역억제 요법을 받는 경우
- 지난 1년 이내에 활성 암(적절하게 치료된 기저 세포 또는 편평 세포 피부암 제외) 또는 화학 요법이 필요한 암
- 조절되지 않는 인슐린 의존성 당뇨병
- 지난 3개월 이내에 조절되지 않는 자율신경 반사부전증(척수 손상이 있는 경우)
- 현재 항경련제 치료를 받고 있는 발작 장애가 있는 개인 및 발작 장애의 가족력이 있는 개인
- 지난 12개월 동안 자살을 시도한 개인
- 면역 억제 상태이거나 일반적으로 면역 저하(모세 혈관 확장증, 암, 체디악-히가시 증후군, 복합 면역결핍 질환, 보체 결핍증, 디조지 증후군, HIV/AIDS, 저감마글로불린혈증, 직업 증후군을 포함하되 이에 국한되지 않음)를 초래하는 상태를 가진 사람 , 백혈구 부착 결함, 영양실조, 범저감마글로불린혈증, 브루톤병, 선천성 무감마글로불린혈증, 선택적 IgA 결핍 및 Wiscott-Aldrich 증후군)
- 이전에 전두엽(특히 운동 피질) 및/또는 두정엽(특히 체감각 피질)과 관련하여 피질 내 전극의 생존 가능성에 영향을 미칠 가능성이 있는 신경외과적 중재를 받은 개인
- 주요 우울증, 양극성 장애, 정신 분열증 또는 기타 정신병 장애 및 외상 후 스트레스 장애를 포함하되 이에 국한되지 않는 활동적인 정신과적 문제가 있는 개인
- 연구 참여 후 6개월 이내에 약물 남용을 경험한 개인
- 보행이 안전하지 않은 것으로 임상의가 판단한 개인 - 이는 1년에 3~4회 이상 빈번한 통제되지 않은 낙상 또는 부상을 초래한 낙상의 이력을 기준으로 결정됩니다.
- 접촉 스포츠 또는 헬멧이 필요한 스포츠에 참여하려는 개인
공부 계획
이 섹션에서는 연구 설계 방법과 연구가 측정하는 내용을 포함하여 연구 계획에 대한 세부 정보를 제공합니다.
연구는 어떻게 설계됩니까?
디자인 세부사항
- 주 목적: 다른
- 할당: 해당 없음
- 중재 모델: 단일 그룹 할당
- 마스킹: 없음(오픈 라벨)
무기와 개입
참가자 그룹 / 팔 |
개입 / 치료 |
|---|---|
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실험적: 뇌-기계 인터페이스 사용자
자격 기준을 충족하는 연구에 등록한 모든 참가자는 신경 활동을 기록하기 위해 뇌에 미세 전극을 이식한 개인입니다.
컨트롤 그룹이 없습니다.
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두 개의 Blackrock Microsystems CRS 어레이가 연구 참가자의 운동 피질과 감각 피질에 이식됩니다.
다른 이름들:
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연구는 무엇을 측정합니까?
주요 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
|---|---|---|
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주요 결과는 참가자의 안전입니다.
기간: 어레이 이식 후 1년
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이식 후 12개월 평가 동안 안전상의 이유로 장치를 제거하지 않으면 이 조치는 성공한 것으로 간주됩니다.
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어레이 이식 후 1년
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2차 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
|---|---|---|
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두 번째 결과는 신경 활동의 장기 기록과 외부 장치의 성공적인 제어를 위한 전극의 효능입니다.
기간: 어레이 이식 후 1년
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CRS 어레이의 효능은 신호 품질의 특성화, 달성된 자유도 및 대상 성능을 포함한 다양한 측정을 통해 결정됩니다.
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어레이 이식 후 1년
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공동 작업자 및 조사자
여기에서 이 연구와 관련된 사람과 조직을 찾을 수 있습니다.
스폰서
수사관
- 수석 연구원: Michael L Boninger, MD, University of Pittsburgh
간행물 및 유용한 링크
연구에 대한 정보 입력을 담당하는 사람이 자발적으로 이러한 간행물을 제공합니다. 이것은 연구와 관련된 모든 것에 관한 것일 수 있습니다.
일반 간행물
- 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.
연구 기록 날짜
이 날짜는 ClinicalTrials.gov에 대한 연구 기록 및 요약 결과 제출의 진행 상황을 추적합니다. 연구 기록 및 보고된 결과는 공개 웹사이트에 게시되기 전에 특정 품질 관리 기준을 충족하는지 확인하기 위해 국립 의학 도서관(NLM)에서 검토합니다.
연구 주요 날짜
연구 시작 (실제)
2013년 12월 1일
기본 완료 (추정된)
2027년 8월 1일
연구 완료 (추정된)
2029년 12월 1일
연구 등록 날짜
최초 제출
2013년 7월 3일
QC 기준을 충족하는 최초 제출
2013년 7월 9일
처음 게시됨 (추정된)
2013년 7월 10일
연구 기록 업데이트
마지막 업데이트 게시됨 (실제)
2026년 5월 20일
QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출
2026년 5월 18일
마지막으로 확인됨
2026년 5월 1일
추가 정보
이 연구와 관련된 용어
추가 관련 MeSH 약관
기타 연구 ID 번호
- STUDY19100269
개별 참가자 데이터(IPD) 계획
개별 참가자 데이터(IPD)를 공유할 계획입니까?
예
IPD 계획 설명
비식별 데이터 및 학습 자료를 공동 작업자와 공유합니다.
IPD 공유 기간
정보는 협업 기간 동안 공유됩니다.
IPD 공유 액세스 기준
공동 작업자는 우리의 노력을 원격으로 복제하는 데 도움이 되는 데이터 및 학습 자료를 받게 됩니다.
IPD 공유 지원 정보 유형
- 연구_프로토콜
- 수액
- ICF
약물 및 장치 정보, 연구 문서
미국 FDA 규제 의약품 연구
아니
미국 FDA 규제 기기 제품 연구
예
미국에서 제조되어 미국에서 수출되는 제품
아니
이 정보는 변경 없이 clinicaltrials.gov 웹사이트에서 직접 가져온 것입니다. 귀하의 연구 세부 정보를 변경, 제거 또는 업데이트하도록 요청하는 경우 register@clinicaltrials.gov. 문의하십시오. 변경 사항이 clinicaltrials.gov에 구현되는 즉시 저희 웹사이트에도 자동으로 업데이트됩니다. .
척수 손상에 대한 임상 시험
-
The Second Hospital of Qinhuangdao완전한
-
National Health Service, United KingdomUniversity of Bradford완전한
-
Rennes University Hospital완전한