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Microgrid II - 인간 손 보철을 위한 전기 코르티코그래피 신호

2021년 4월 26일 업데이트: Jeffrey Ojemann, University of Washington
운동 기능을 상실한 신경학적 질환은 주요 건강 부담입니다. 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)는 뇌 신호를 사용하여 통신 보드 또는 보철 장치와 같은 외부 장치에 전원을 공급하는 시스템으로, 운동 기능을 상실한 사람들을 도울 수 있습니다. Electrocorticography(ECoG)는 손의 움직임을 해독하고 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)의 제어 신호로 사용되었습니다. 이 연구는 ECoG의 더 작은 간격을 사용하여 더 나은 모터 신호를 찾아 BCI 제어 신호로 사용할 수 있는지 확인하기를 희망합니다.

연구 개요

상태

모병

상세 설명

뇌졸중, 척수 손상, 사지 손상 및 퇴행성/감금 증후군은 지속 가능한 신경 보철 옵션의 혜택을 받을 수 있는 조건 중 하나입니다. 연구자들은 운동 신경보철에 대한 신호로서 직접 뇌 기록(전기피질검사 또는 ECoG)을 사용하여 인간 운동 피질 및 관련 피질 영역을 연구했습니다. 피질 내 전극 및 EEG와 장기간 작동하는 뇌-컴퓨터 인터페이스를 사용하여 로컬 필드를 가진 인간에 대한 흥미로운 연구를 완료한 전기 코르티코그래피는 중간 수준의 공간 특이성을 조사하고 장기 기록에서 내구성을 가질 수 있습니다. ECoG 신호는 궁극적으로 정확한 신호가 더 잘 이해된다면 경막 외적으로 또는 훨씬 더 표면적으로 얻을 수 있습니다. 지금까지 연구자들은 운동 피질의 ECoG 신호가 움직임을 해독하는 데 사용될 수 있고 손 움직임을 해독하고 손가락 움직임을 분리할 수 있는 클리닉 어레이(1cm 해상도)를 사용하여 정밀도를 가질 수 있음을 입증했습니다. 이 신호는 뇌-컴퓨터 인터페이스에 사용되었으며 인간의 의수를 제어하는 ​​데 사용할 수 있습니다.

Electrocorticography(ECoG)는 피질 표면에서 직접 뇌 신호를 기록하는 것입니다. 간질의 외과적 치료를 받는 환자에서 이러한 신호를 사용할 수 있으며 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)의 일부로 손 신경 보철물을 구동할 수 있는 운동 관련 신호의 풍부한 소스인 것으로 나타났습니다. 임상적으로 사용 가능한 1cm의 해상도는 ECoG 기록(70-100Hz)의 고주파 특성을 사용하여 다양한 유형의 손가락 움직임을 분리할 수 있지만 더 높은 공간 해상도(3mm)는 손가락 움직임을 디코딩하는 능력을 증가시키고 더 복잡합니다. 다른 물체를 잡는 것과 같은 손 움직임. 이상적인 해상도는 ECoG 신호의 수명에 대한 불확실성과 전기 자극을 통해 피질에 직접 피드백을 인간이 구현하는 것과 함께 ECoG 기반 BCI 구현을 추구하는 지식 한계의 몇 가지 격차 중 하나입니다.

특정 목표:

고해상도 신호의 적응 및 BCI 사용을 허용하는 아급성(1주) 시간 프레임에 대한 고해상도 어레이. 3mm 해상도의 8x8 배열이 감각 운동 피질 위에 배치됩니다. 파악 시너지가 결정되고 전극에 매핑되어 각 시너지에 대한 제어 채널을 결정합니다. 여러 시너지 효과를 제어하여 시뮬레이션된 로봇 손을 시각적 신호 대상 모양으로 이동합니다.

  1. 손 시너지는 처음 세 가지 시너지 각각에 대해 최소 하나의 독립 전극이 있는 3mm x 3mm(마이크로어레이)에 독립적으로 매핑됩니다.
  2. 참가자는 마이크로어레이의 신호를 사용하여 로봇 손을 50%의 정확도로 6개의 대상 자세 중 하나로 올바르게 이동합니다.

연구 유형

관찰

등록 (예상)

20

연락처 및 위치

이 섹션에서는 연구를 수행하는 사람들의 연락처 정보와 이 연구가 수행되는 장소에 대한 정보를 제공합니다.

연구 연락처

  • 이름: Amy m Anderson, BSN
  • 전화번호: 206-744-9364
  • 이메일: amya9@uw.edu

연구 장소

    • Washington
      • Seattle, Washington, 미국, 98104
        • 모병
        • Harborview Medical Center

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

18년 이상 (성인, 고령자)

건강한 자원 봉사자를 받아들입니다

아니

연구 대상 성별

모두

샘플링 방법

비확률 샘플

연구 인구

간질 치료를 위해 그리드 배치를 받을 예정인 18세 이상의 난치성 간질 환자.

설명

포함 기준:

  • 영어로 말하고 읽을 수 있어야 합니다.
  • 학습 방향을 따르는 인지 능력
  • 다음과 같은 치료를 위해 임상적으로 그리드 배치를 받을 예정인 환자
  • 난치성 간질
  • 18세 이상

제외 기준:

  • 간질 수술 대상자로 간주되지 않는 환자
  • 연구 절차에 참여할 수 없다는 진단을 받은 개인. 예를 들어, 손의 움직임과 운동 범위를 제한하는 신체적 장애입니다.

공부 계획

이 섹션에서는 연구 설계 방법과 연구가 측정하는 내용을 포함하여 연구 계획에 대한 세부 정보를 제공합니다.

연구는 어떻게 설계됩니까?

디자인 세부사항

연구는 무엇을 측정합니까?

주요 결과 측정

결과 측정
측정값 설명
기간
이것은 관찰 연구이며 결과는 운동 관련 피질 신호의 성공적인 측정입니다.
기간: 7-10일
운동 관련 피질 신호의 성공적인 측정
7-10일

공동 작업자 및 조사자

여기에서 이 연구와 관련된 사람과 조직을 찾을 수 있습니다.

수사관

  • 수석 연구원: Jeffrey G Ojemann, MD, University of Washington

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)

2015년 11월 1일

기본 완료 (예상)

2023년 12월 1일

연구 완료 (예상)

2024년 12월 1일

연구 등록 날짜

최초 제출

2017년 9월 15일

QC 기준을 충족하는 최초 제출

2017년 9월 19일

처음 게시됨 (실제)

2017년 9월 21일

연구 기록 업데이트

마지막 업데이트 게시됨 (실제)

2021년 4월 27일

QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출

2021년 4월 26일

마지막으로 확인됨

2021년 4월 1일

추가 정보

이 연구와 관련된 용어

기타 연구 ID 번호

  • STUDY00003073

개별 참가자 데이터(IPD) 계획

개별 참가자 데이터(IPD)를 공유할 계획입니까?

아니요

약물 및 장치 정보, 연구 문서

미국 FDA 규제 의약품 연구

아니

미국 FDA 규제 기기 제품 연구

아니

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