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중증 의사소통 장애 환자를 위한 뇌-컴퓨터 인터페이스 이식

2022년 11월 1일 업데이트: Johns Hopkins University
감금 증후군(Locked-In Syndrome, LIS)은 운동 장애로 인해 정신적으로 온전한 상태에서 의사 소통 능력을 상실한 치명적인 상태입니다. 이 심각한 의사소통 장애의 영향을 받는 사람들에게 BCI(Brain-Computer Interfaces)는 이러한 사람들이 대화를 시작하고 질문을 하거나 지원을 요청할 수 있는 유일한 솔루션일 수 있습니다(예: 자기주도적 의사소통). 지금까지 철자는 이전 장치(Medtronic Activa PC+S)를 사용하여 분당 2-3자의 속도로 작성되었습니다. BCI 성능을 개선하기 위해 현재 프로토콜은 충전식 배터리와 Activa PC+S에 비해 향상된 신호 품질을 제공하는 Medtronic Summit System을 사용합니다. 모터 손/팔 및/또는 모터 입/얼굴 영역의 신호를 사용하여 수사관은 Summit System을 사용하여 통신 속도를 개선하기 위한 다양한 방법을 조사합니다. 주요 목표는 환자의 가정에서 LIS 환자가 사용하기 위해 BCI에서 경막하 전기피질측정(ECoG) 신호를 만성적으로 기록하는 데 사용되는 Summit System의 안전성을 평가하는 것입니다. 두 번째 목표는 참여자가 환자의 가정에서 대체 및 보완 통신 소프트웨어를 제어할 수 있도록 하는 BCI에 대한 ECoG 신호의 장기 소스로서 Summit System의 효능을 평가하는 것입니다.

연구 개요

상태

빼는

상세 설명

감금 증후군(Locked-In Syndrome, LIS)은 운동 장애로 인해 정신적으로 온전한 상태에서 의사 소통 능력을 상실한 치명적인 상태입니다. 결과적으로 환경과의 상호 작용은 심각하게 제한되며 종종 영향을 받는 사람이 눈을 깜박일 때까지 보드의 글자를 하나씩 가리키는 간병인과 협력해야만 달성할 수 있습니다. 이 심각한 의사소통 장애의 영향을 받는 사람들에게 BCI(Brain-Computer Interfaces)는 이러한 사람들이 대화를 시작하고 질문을 하거나 지원을 요청할 수 있는 유일한 솔루션일 수 있습니다(예: 자기주도적 의사소통). University Medical Center Utrecht(UMCU, Utrecht, The Netherlands)의 연구자 협력자 연구실에서의 현재 연구는 완전히 이식 가능한 BCI 시스템인 Medtronic Inc. Activa PC+S를 통해 LIS를 가진 사람들의 의사 소통을 달성하는 것을 목표로 합니다. 이것은 전기생리학적 기록(센싱의 경우 +S)을 허용하도록 수정된 심부 뇌 자극 장치(Activa PC; 파킨슨병 및 기타 장애 치료용으로 FDA 승인)의 연구 버전입니다. 현재까지 Utrecht Neuroprosthesis(UNP) 연구에서 철자는 분당 2-3자의 속도로 작성되었습니다. BCI 성능을 개선하기 위해 현재 프로토콜은 Medtronic Summit RC+S 장치(이하 Summit System이라고 함)를 사용합니다. 이 장치는 충전식 배터리와 Activa PC+S에 비해 향상된 신호 품질을 제공합니다. 운동 손/팔 및/또는 운동 입/얼굴 영역의 신호를 사용하여 조사관은 통신 속도를 개선하기 위한 다양한 방법을 조사합니다. 이를 달성하기 위해 조사관은 JHU(Johns Hopkins University), UMCU 및 Medtronic 간의 공동 연구 계약 및 IDE(Investigational Device Exemption)에 따라 Summit System을 사용할 것입니다. 이 연구에는 두 가지 주요 목표가 있습니다. 주요 목표는 환자의 가정에서 LIS 환자가 사용하기 위해 BCI에서 경막하 전기피질측정(ECoG) 신호를 만성적으로 기록하는 데 사용되는 Summit System의 안전성을 평가하는 것입니다. 두 번째 목표는 참여자가 환자의 가정에서 대체 및 보완 통신 소프트웨어를 제어할 수 있도록 하는 BCI에 대한 ECoG 신호의 장기 소스로서 Summit System의 효능을 평가하는 것입니다.

연구 유형

중재적

단계

  • 해당 없음

연락처 및 위치

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

연구 장소

    • Maryland
      • Baltimore, Maryland, 미국, 21287
        • Johns Hopkins Hospital

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

연구 대상 성별

모두

설명

포함 기준:

  1. 22-75세 사이의 나이.
  2. 독립적인 보드 인증 신경과 전문의가 인증한 만성 감금 증후군(LIS)의 임상 진단. 여기서는 도움 없이는 의사소통의 독립적인 시작 및 유지를 방지할 수 있을 만큼 광범위하고 심각한 자발적인 운동 제어 장애로 정의됩니다. 간병인의. LIS를 진단하려면 의사소통 장애의 원인으로 인지 장애를 배제해야 합니다(제외 기준 참조). 이 연구에 포함하기 위해 참가자는 LIS의 다음 임상 변형 중 하나를 가질 수 있습니다.

    ㅏ. 신경학적 검사에서 다음과 같은 징후가 기록된 "전형적인" 감금 증후군 i. 사지마비 ii. 연수마비 iii. 아나트리아 iv. 수직 안구 운동 및 상안검 운동의 부분적 또는 완전한 보존, 또는 b. "불완전한" 감금 증후군은 위에서 언급한 "고전적인" LIS의 징후가 있으며 신경학적 검사에서 문서로 기록됩니다. 간병인의 도움 없이 의사소통을 할 수 있습니다. 보존된 자발적 이동에는 다음이 포함될 수 있습니다. i. 수평 안구 운동 ii. 안면 움직임 iii. 사지의 움직임이 조이스틱이나 마우스를 안정적으로 작동하기에 충분하지 않음

  3. 위에 정의된 바와 같이 만성 감금 증후군의 원인으로서 다음과 같은 비가역적 또는 진행성 신경 장애 중 하나에 대한 임상 진단 및 확인/배제 검사:

    ㅏ. 다음에 근거한 허혈성 뇌졸중, 출혈 또는 외상으로 인한 복측 뇌교(교교 기저부)의 피질척수 및 피질연수로의 영구 병변: i. LIS 발병 시 급성 허혈성 또는 출혈성 뇌간 뇌졸중 또는 외상성 뇌간 손상의 기록된 병력 ii. 다음을 포함한 보조 테스트:

1. 배뇌교의 만성 병변을 확인하는 뇌 MRI, 최소 1개월 간격의 연속 영상에서 변화 없음, 신경학적 검사 소견과 일치, 기저 교교 양쪽 단면적의 최소 50% 포함 적어도 하나의 축 섹션에 2. Broca 또는 Wernicke 영역 또는 감각 운동 피질의 병변을 포함하여 의사 소통 장애에 기여할 수 있는 뇌 MRI의 병변 부재 3. 눈을 뜨고 감는 것에 반응하는 후방 기본 리듬을 보여주는 EEG iii. 모집 전 최소 1년 동안 의사소통 능력이 향상되었다는 임상적 증거가 없어 만성 LIS가 확인됨 b. 근위축성 측삭 경화증(ALS) 진단, 신경근 장애에 대한 전문 지식을 갖춘 독립적인 보드 인증 신경과 전문의의 인증, 가능성 있는 검사실 지원 또는 확정 ALS에 대한 다음 El Escorial World Federation of Neurology 진단 기준을 충족: i. 신경학적 검사(쇠약, 위축 및 근섬유속), 전기생리학적(신경 근전도 소견) 또는 신경병리학적 결정(근육 생검)에 의한 하부 운동 신경(LMN) 변성의 징후 , lumbosacral), 또는 세 척추 영역 모두 ii. 구근 및 3개의 척추 영역 중 적어도 2개(경추, 흉추, 요천추) 또는 3개의 척추 영역 모두에서 임상 검사(경직, 과반사, 가성연수 정동, 병리학적 반사)에 의한 상부 운동 뉴런(UMN) 변성의 징후 iii. LMN 및/또는 UMN 변성의 임상적 및 전기생리학적 징후를 설명할 수 있는 다른 질병 과정의 전기생리학적 또는 신경영상 증거의 부재와 함께 한 지역 또는 다른 지역으로 징후의 점진적 확산(아래 참조) iv. 다음을 포함한 확인 테스트:

  1. 전기생리학적 연구

    1. 다음 4개 근육 영역 중 3개 영역을 포함하는 임상적으로 관련된 영역에서의 탈신경(감소된 동원, 큰 운동 단위 활동 전위 및 세동 전위)의 근전도 소견: 구근, 경추, 흉추 및 요천추
    2. 앞서 언급한 LMN 징후에 대한 설명으로 탈수초가 없음을 확인하는 신경 전도 연구
  2. 앞서 언급한 LMN 또는 UMN 징후를 설명할 수 있는 뇌 또는 척추 병변(척수 또는 치근 압박)을 배제하는 뇌 및 척추 MRI를 포함한 신경 영상
  3. 가능한 ALS 관련 증후군을 확인하기 위해 임상적 판단에 의해 결정되는 임상 실험실 검사 v. 단클론성 감마병증, 자가면역 운동계 변성, 갑상선 기능 항진증, 부갑상선 기능 항진증, 부신생물을 포함하여 앞서 언급한 임상 증후군의 원인으로 대체 진단을 배제하는 병력, 신체 및 실험실 검사 증후군, 중추 신경계의 감염, 독성-대사 장애 또는 외상으로 인한 척수 손상, 감전, 방사선 요법, 혈관염, 허혈, 출혈 또는 척추성 척수병증 vi. 최소 6개월 동안 의사소통 능력이 향상되었다는 임상적 증거가 없어 만성 LIS 확인
  4. 예를 들어, 수직 안구 운동 또는 눈 깜박임을 사용하여 연구에 들어가기 전에 간병인과 통신할 수 있는 신뢰할 수 있는 수단. 의사소통 능력의 평가는 물리치료사, 언어 치료사 및/또는 작업 치료사가 할 수 있습니다.
  5. JHU 연구팀에서 차로 적당한 거리 내에 거주
  6. 인공 환기를 사용하거나 사용하지 않고 안정적인 호흡 기능을 포함하여 의학적으로 안정적임(섹션 12.2.3, 섹션 12.2.6 및 섹션 12.2.11).
  7. 참가자의 1차 의료 제공자, 연구 의사 및 필요한 컨설턴트에 의한 외과적 승인
  8. 연구 내내 참가자를 모니터링할 수 있는 간병인이 있는 안정적인 심리사회적 지원 시스템. 간병인은 장치 이식을 위해 입원하는 동안을 제외하고 모든 연구 활동 중에 출석하고 일상적인 치료를 제공할 의지와 능력이 있어야 합니다.
  9. 간단한 학습 질문지의 정기적인 관리를 통해 결정된 학습 세션 지침을 이해하고 준수하는 능력.

제외 기준:

  1. 약물로 조절되지 않는 강력하고 빈번한 근육 경련
  2. 모든 위치에서 뇌종양 또는 종양 절제의 최근 또는 원격 이력
  3. 신경학적 검사 및 신경심리학적 검사에 따르면 의사소통 장애에 기여하거나 사전 동의 또는 연구 활동 참여를 방해할 수 있는 인지 장애
  4. 간병인 또는 다른 사람과 의사소통할 수 있는 신뢰할 수 있는 수단 없이 수직 안구 운동 또는 깜박임을 포함하여 임의의 움직임이 없는 "완전한" 감금 증후군.
  5. 이식된 재료에 대한 알려진 알레르기
  6. 이식 전 MRI에 대한 금기 사항(스캐너에 평평하게 눕힐 수 없음, 신체 내부 또는 신체에 부착된 MRI와 호환되지 않는 금속 물체, 밀실 공포증)
  7. 감각 운동 피질 영역에 BCI 전극을 이식하기 위한 잠재적 표적을 포함하는 뇌 병변
  8. 두 번의 이식 전 기능적 자기 공명 영상(fMRI) 로컬라이저 스캔 후 BCI 전극의 이식을 위해 명확하게 식별 가능한 대상이 없습니다. 대상은 움직임 및/또는 말을 시도하는 동안 활성화의 피질 영역으로 식별됩니다.
  9. 사전 동의 또는 연구 활동 참여를 방해할 수 있는 심각한 정신 질환
  10. 지난 12개월 동안 또는 이전에 자살을 시도한 적이 있는 지속적인 자살 생각
  11. 수술 또는 만성 장치 이식을 금하는 의학적 상태
  12. 면역억제제로 치료
  13. 수술, 방사선 요법, 화학 요법, 면역 억제 및/또는 MRI가 필요할 것으로 예상되는 만성 또는 급성 의학적 상태
  14. 임신(혈액 검사를 통한 확인), 임신 계획(효과적인 피임법을 사용하지 않고 성생활을 함) 또는 영유아 수유.
  15. 컴퓨터 모니터 사용을 방해하는 시각 장애
  16. 지난 1년 이내의 활동성 암

공부 계획

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

연구는 어떻게 설계됩니까?

디자인 세부사항

  • 주 목적: 장치 타당성
  • 할당: 해당 없음
  • 중재 모델: 단일 그룹 할당
  • 마스킹: 없음(오픈 라벨)

무기와 개입

참가자 그룹 / 팔
개입 / 치료
실험적: 서밋 시스템
무선 통신 기능이 있는 1개 또는 2개의 Medtronic Activa(R) RC+S 그리드로 구성된 Summit 시스템 이식.
Medtronic Summit System의 안전성 및 효능 테스트를 위한 Summit 시스템(무선 통신 기능이 있는 1개 또는 2개의 Medtronic Activa(R) RC+S 그리드로 구성됨)의 수술 이식.

연구는 무엇을 측정합니까?

주요 결과 측정

결과 측정
측정값 설명
기간
부작용 수로 평가한 Summit System의 안전성
기간: 최대 52주
부작용 사례 보고서 양식에 모든 부작용을 기록하십시오.
최대 52주
신경학적 결손의 변화로 평가한 Summit System의 안전성
기간: 장치 이식 직전, 장치 이식 직후 및 장치 이식 후 4-5주
신경학적 결손을 평가하기 위한 수술 전후 신경학적/신경외과적 검사.
장치 이식 직전, 장치 이식 직후 및 장치 이식 후 4-5주
자극 상태에 따라 평가되는 Summit System의 안전성
기간: 최대 52주
자극이 꺼져 있는지 확인합니다(상태가 켜져 있거나 꺼져 있음).
최대 52주

2차 결과 측정

결과 측정
측정값 설명
기간
분당 철자 변화로 평가되는 Summit System의 효율성
기간: 매주 최대 52주
주간 평가에서 30자 문장을 복사하는 동안 분당 철자입니다.
매주 최대 52주
간병인 호출 신호를 트리거하는 참가자의 능력으로 평가되는 Summit System의 효율성
기간: 최대 52주
간병인 호출 신호(예 또는 아니오)를 트리거하는 기능은 Summit System의 효능을 평가하는 데 사용됩니다.
최대 52주
ACSA에서 평가한 삶의 질 변화
기간: 최대 52주까지 12주마다
12주마다 ACSA(Anamnestic Comparative Self-Assessment)에 대한 응답의 변화. 이 전기적 +5 및 -5 척도는 현재 삶의 질을 참가자의 인생 최고의 시기와 최악의 시기의 기억과 비교합니다.
최대 52주까지 12주마다
하루 Summit System 사용 빈도
기간: 최대 52주
참가자의 장치 사용 로그에서 캡처한 Summit 시스템의 가정용 사용 패턴
최대 52주

공동 작업자 및 조사자

여기에서 이 연구와 관련된 사람과 조직을 찾을 수 있습니다.

수사관

  • 수석 연구원: Nathan Crone, MD, Professor of Neurology, Johns Hopkins University

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 (예상)

2022년 10월 1일

기본 완료 (예상)

2023년 10월 1일

연구 완료 (예상)

2023년 10월 1일

연구 등록 날짜

최초 제출

2020년 9월 14일

QC 기준을 충족하는 최초 제출

2020년 9월 29일

처음 게시됨 (실제)

2020년 10월 6일

연구 기록 업데이트

마지막 업데이트 게시됨 (실제)

2022년 11월 7일

QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출

2022년 11월 1일

마지막으로 확인됨

2022년 11월 1일

추가 정보

이 연구와 관련된 용어

기타 연구 ID 번호

  • IRB00217299
  • U01DC016686 (미국 NIH 보조금/계약)

약물 및 장치 정보, 연구 문서

미국 FDA 규제 의약품 연구

아니

미국 FDA 규제 기기 제품 연구

예

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. .

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