Corticale opname en stimulerende Array Brain-Machine-interface (CRS-BMI)
Een sensomotorische micro-elektrode hersen-machine-interface voor personen met een aanzienlijke beperking van de bovenste ledematen
Studie Overzicht
Toestand
Toestand
Conditie
Conditie
Interventie / Behandeling
Interventie / Behandeling
Gedetailleerde beschrijving
Studietype
Studietype
Inschrijving (Geschat)
Inschrijving
Fase
Fase
- Niet toepasbaar
Contacten en locaties
Studiecontact
Studiecontact
- Naam: Debbie Harrington
- Telefoonnummer: 412-383-1355
- E-mail: debbie.harrington@pitt.edu
Studie Contact Back-up
- Naam: Olivia L Campbell
- Telefoonnummer: 412-648-4192
- E-mail: OLA22@pitt.edu
Studie Locaties
-
-
Illinois
-
Chicago, Illinois, Verenigde Staten, 60637
- Werving
- University of Chicago
-
Contact:
- Ashley van Driesche, BS
- Telefoonnummer: 773-834-5204
- E-mail: ashleyv@uchicago.edu
-
-
Pennsylvania
-
Pittsburgh, Pennsylvania, Verenigde Staten, 15219
- Werving
- University of Pittsburgh
-
Hoofdonderzoeker:
- Michael L Boninger, MD
-
Contact:
- Debbie E Harrington, BS
- Telefoonnummer: 4123831355
- E-mail: debbie.harrington@pitt.edu
-
-
Deelname Criteria
Geschiktheidscriteria
Geschiktheidscriteria
Leeftijden die in aanmerking komen voor studie
Accepteert gezonde vrijwilligers
Beschrijving
Inclusiecriteria:
- Proefpersonen moeten beperkt of niet in staat zijn om één of beide handen te gebruiken als gevolg van letsel aan het cervicaal ruggenmerg, hersenstamberoerte, plexus brachialisletsel, amputatie boven de elleboog of beroerte. Personen met intacte ledematen moeten minder dan graad 2 kracht hebben in vingerflexor en abductie aan de contralaterale zijde van het implantaat en een t-score <35 op de PROMIS Upper Extremity Short Form. De niet-functionele hand(en) kunnen passief betrokken zijn bij functionele taken; bijvoorbeeld een voorwerp duwen of passief een voorwerp in de hand grijpen. Wel dient de deelnemer te melden dat hij zijn hand(en) niet functioneel kan gebruiken.
- Proefpersonen moeten melden dat ze niet in staat zijn om functionele activiteiten uit te voeren met de hand contralateraal ten opzichte van implantatie.
- Proefpersonen moeten ouder zijn dan 1 jaar na het letsel op het moment van implantatie. Bovendien mag de proefpersoon geen verslechtering van de neurologische status (kracht, gevoel) melden gedurende de voorgaande 6 maanden.
- Onderwerpen moeten tussen de 22 en 70 jaar oud zijn. Deelnemers buiten deze leeftijdscategorie lopen mogelijk een verhoogd chirurgisch risico en een verhoogd risico op vermoeidheid tijdens BMI-training.
- Proefpersonen moeten tijdens de studie binnen 2 uur van de Universiteit van Pittsburgh wonen of bereid zijn om minstens één keer per week naar de Universiteit van Pittsburgh te reizen voor BMI-training.
- Als proefpersonen niet in de omgeving van Pittsburgh wonen, wordt van hen verwacht dat ze gedurende ten minste 18 maanden na inschrijving ergens binnen 2 uur van de Universiteit van Pittsburgh blijven.
- Proefpersonen moeten in het Engels met de onderzoekers kunnen communiceren vanwege de noodzaak om de instructies van het onderzoeksteam op te volgen.
- Proefpersonen moeten blijk geven van begrip van de studiedoelen en het vermogen hebben om eenvoudige aanwijzingen op te volgen zoals beoordeeld door de onderzoekers
- Proefpersonen moeten resultaten hebben die binnen de normale grenzen van neuropsychologische en psychosociale beoordeling vallen; psychosociale gezondheid en ondersteuning worden beoordeeld door middel van een gesprek met de psycholoog.
- Proefpersonen moeten in staat zijn om verschillende corticale gebieden te activeren tijdens denkbeeldige of gepoogde bewegingstaken (d.w.z. handbewegingen en spreken of de mond bewegen); dit zal worden geëvalueerd met functionele magnetische resonantiebeeldvorming (fMRI) als onderdeel van de screening.
- Onderwerpen moeten een stabiele psychosociale ondersteuning hebben en verzorgers die in staat zijn om de noodzakelijke dagelijkse verzorging van de huid en het voetstuk van de deelnemer uit te voeren. Dit vereist dat de proefpersoon een verzorger en een back-up identificeert die langer dan 6 maanden ter plaatse zijn en in staat zijn om de nodige fysieke en psychosociale ondersteuning te bieden. Dit wordt beoordeeld door de sponsor-onderzoeker en studieneurochirurg.
- Proefpersonen moeten een levensverwachting hebben van meer dan 18 maanden, zoals beoordeeld door de onderzoeksonderzoeker en de subonderzoeker van de neurochirurg
- Documentatie van geïnformeerde toestemming moet worden verkregen van de deelnemer of zijn wettelijke vertegenwoordiger.
- Deelnemers met een transhumerale amputatie moeten zijn beoordeeld op een prothese en, indien nodig, een geoptimaliseerde prothese hebben gekregen. De prothese moet worden gebruikt/overwogen voor de PROMIS-evaluatie.
Uitsluitingscriteria:
- Visuele beperking zodanig dat langdurig kijken naar een computerscherm moeilijk zou zijn, zelfs met gewone corrigerende lenzen
- Andere ernstige ziekte(n) of aandoening(en) die van invloed kunnen zijn op het vermogen om aan dit onderzoek deel te nemen (geverifieerd tijdens pre-op anesthesie-evaluatie om de chirurgische risicostatus te bepalen)
- Recente voorgeschiedenis van doorligwonden die kunnen verergeren door 1-2 dagen bedrust
- Metalen implantaat(en) die de proefpersoon zouden verbieden een fMRI-scan te ondergaan; spinale fixators zijn over het algemeen non-ferro en zouden iemand niet uitsluiten van deelname aan het onderzoek
- Elk type implanteerbare generator, zoals een pacemaker, ruggenmergstimulator, cochleair implantaat, diepe hersenstimulator (DBS), DBS-leads, nervus vagusstimulator of defibrillator
- Vrouwen in de vruchtbare leeftijd die zwanger zijn, borstvoeding geven of van plan zijn om in de komende 25 maanden zwanger te worden
- Allergie voor contrastmiddel of nierfalen dat kan worden verergerd door contrastmiddel (voor MRI)
- Proefpersonen die chronisch medicijnen (zoals sedativa) krijgen die de motorische coördinatie en het cognitieve vermogen kunnen vertragen
- Personen die routinematige MRI, therapeutische echografie of diathermie nodig hebben
- Personen met osteomyelitis
- Ernstige huidaandoening die overmatige vervelling van de huid, laesies of afbraak van de hoofdhuid veroorzaakt
- Geschiedenis van een hartinfarct of hartstilstand of met hardnekkige hartritmestoornissen
- Personen met een geïmplanteerde hydrocephalus-shunt
- Personen die een beroerte hebben gehad als gevolg van een chirurgische ingreep
- Actieve infectie(s) of onverklaarbare koorts (geverifieerd tijdens pre-operatieve anesthesie-evaluatie om de chirurgische risicostatus te bepalen)
- Consumptie van gemiddeld meer dan 1 alcoholische drank per dag
- Het ontvangen van chronische orale of intraveneuze steroïden of immunosuppressieve therapie
- Actieve kanker in het afgelopen jaar (anders dan adequaat behandelde basaalcel- of plaveiselcelkanker) of waarvoor chemotherapie nodig is
- Ongecontroleerde insulineafhankelijke diabetes mellitus
- Ongecontroleerde autonome dysreflexie in de afgelopen 3 maanden (voor mensen met een dwarslaesie)
- Personen met convulsies die momenteel worden behandeld met anti-epileptica en personen met een familiale voorgeschiedenis van convulsies
- Personen die in de afgelopen 12 maanden een zelfmoordpoging hebben gedaan
- Personen met immunosuppressie of die aandoeningen hebben die typisch resulteren in immuungecompromitteerd (inclusief, maar niet beperkt tot: ataxie-teleangiëctasie, kanker, Chediak-Higashi-syndroom, gecombineerde immunodeficiëntieziekte, complementdeficiënties, DiGeorge-syndroom, HIV / AIDS, hypogammaglobulinemie, Job-syndroom leukocytenadhesiedefecten, ondervoeding, panhypogammaglobulinemie, de ziekte van Bruton, congenitale agammaglobulinemie, selectieve IgA-deficiëntie en syndroom van Wiscott-Aldrich)
- Personen die eerder een neurochirurgische ingreep hebben ondergaan met betrekking tot de frontale kwabben (vooral de motorische cortex) en/of pariëtale kwab (vooral de somatosensorische cortex) die waarschijnlijk de levensvatbaarheid van een intracorticale elektrode zal beïnvloeden
- Personen met actieve psychiatrische problemen, inclusief maar niet beperkt tot ernstige depressie, bipolaire stoornis, schizofrenie of andere psychotische stoornis en posttraumatische stressstoornis
- Personen met middelenmisbruik binnen 6 maanden na deelname aan het onderzoek
- Personen die door een clinicus worden beoordeeld als een onveilige ambulant - Dit zou worden besloten op basis van een geschiedenis van frequente ongecontroleerde valpartijen meer dan 3 of 4 per jaar, of vallen die resulteerden in letsel
- Personen die van plan zijn deel te nemen aan contactsporten of sporten waarvoor een helm verplicht is
Studie plan
Hoe is de studie opgezet?
Ontwerpdetails
- Primair doel: Ander
- Toewijzing: NVT
- Interventioneel model: Opdracht voor een enkele groep
- Masker: Geen (open label)
Aantal wapens
Wapens en interventies
Deelnemersgroep / ArmDeelnemersgroep / Arm |
Interventie / BehandelingInterventie / Behandeling |
|---|---|
|
Experimenteel: Gebruikers van de Brain-Machine-interface
Alle deelnemers aan het onderzoek die aan de geschiktheidscriteria voldoen, zullen individuen zijn bij wie micro-elektroden in hun hersenen zijn geïmplanteerd om neurale activiteit vast te leggen.
Er is geen controlegroep.
|
Twee CRS-arrays van Blackrock Microsystems zullen worden geïmplanteerd in de motorcortex en sensorische cortex van deelnemers aan de studie.
Andere namen:
|
Wat meet het onderzoek?
Primaire uitkomstmaten
Primaire uitkomstmaten
Uitkomstmaat |
Maatregel Beschrijving |
Tijdsspanne |
|---|---|---|
|
Het primaire resultaat is de veiligheid van de deelnemer.
Tijdsspanne: Een jaar na implantatie van de array
|
Deze maatregel wordt als een succes beschouwd als het hulpmiddel om veiligheidsredenen niet wordt verwijderd tijdens de evaluatie na de implantatie 12 maanden.
|
Een jaar na implantatie van de array
|
Secundaire uitkomstmaten
Secundaire uitkomstmaten
Uitkomstmaat |
Maatregel Beschrijving |
Tijdsspanne |
|---|---|---|
|
Het secundaire resultaat is de werkzaamheid van de elektroden voor langdurige registratie van neurale activiteit en succesvolle controle van externe apparaten.
Tijdsspanne: Een jaar na implantatie van de array
|
De doeltreffendheid van de CRS-arrays zal worden bepaald door middel van een verscheidenheid aan maatregelen, waaronder karakterisering van signaalkwaliteit, bereikte vrijheidsgraden en onderwerpprestaties.
|
Een jaar na implantatie van de array
|
Medewerkers en onderzoekers
Sponsor
Sponsor
Medewerkers
Medewerkers
Onderzoekers
Onderzoekers
- Hoofdonderzoeker: Michael L Boninger, MD, University of Pittsburgh
Publicaties en nuttige links
Algemene publicaties
- 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.
Studie record data
Bestudeer belangrijke data
Studie start (Werkelijk)
Studie start
Primaire voltooiing (Geschat)
Primaire voltooiing
Studie voltooiing (Geschat)
Studie voltooiing
Studieregistratiedata
Eerst ingediend
Eerst ingediend
Eerst ingediend dat voldeed aan de QC-criteria
Eerst ingediend dat voldeed aan de QC-criteria
Eerst geplaatst (Geschat)
Eerst geplaatst
Updates van studierecords
Laatste update geplaatst (Werkelijk)
Laatste update geplaatst
Laatste update ingediend die voldeed aan QC-criteria
Laatste update ingediend die voldeed aan QC-criteria
Laatst geverifieerd
Laatst geverifieerd
Meer informatie
Termen gerelateerd aan deze studie
Trefwoorden
Aanvullende relevante MeSH-voorwaarden
- Neurologische manifestaties
- Cerebrovasculaire aandoeningen
- Hersenziekten
- Ziekten van het centrale zenuwstelsel
- Ziekten van het zenuwstelsel
- Vaatziekten
- Hart-en vaatziekten
- Wonden en verwondingen
- Pathologische processen
- Herseninfarct
- Ischemie van de hersenen
- Infarct
- Necrose
- Trauma, zenuwstelsel
- Ziekten van het ruggenmerg
- Ischemie
- Hartinfarct
- Verlamming
- Pathologische aandoeningen, tekenen en symptomen
- Tekenen en symptomen
- Ruggenmergletsels
- Quadriplegie
- Hersenstaminfarcten
- Apparatuur en benodigdheden
- Elektroden
- Elektrische apparatuur en benodigdheden
- Brein-computerinterfaces
- Micro-elektroden
Andere studie-ID-nummers
Andere studie-ID-nummers
- STUDY19100269
Plan Individuele Deelnemersgegevens (IPD)
Bent u van plan om gegevens van individuele deelnemers (IPD) te delen?
Beschrijving IPD-plan
IPD-tijdsbestek voor delen
IPD-toegangscriteria voor delen
IPD delen Ondersteunend informatietype
- LEERPROTOCOOL
- SAP
- ICF
Informatie over medicijnen en apparaten, studiedocumenten
Bestudeert een door de Amerikaanse FDA gereguleerd geneesmiddel
Bestudeert een door de Amerikaanse FDA gereguleerd apparaatproduct
product vervaardigd in en geëxporteerd uit de V.S.
Deze informatie is zonder wijzigingen rechtstreeks van de website clinicaltrials.gov gehaald. Als u verzoeken heeft om uw onderzoeksgegevens te wijzigen, te verwijderen of bij te werken, neem dan contact op met register@clinicaltrials.gov. Zodra er een wijziging wordt doorgevoerd op clinicaltrials.gov, wordt deze ook automatisch bijgewerkt op onze website .