- ICH GCP
- US Clinical Trials Registry
- Klinisk utprøving NCT01894802
Cortical Recording og Stimulerende Array Brain-Machine Interface (CRS-BMI)
18. mai 2026 oppdatert av: Michael Boninger
Et sensorimotorisk mikroelektrode-hjerne-maskin-grensesnitt for personer med betydelig svekkelse av øvre lemmer
Formålet med denne forskningsstudien er å demonstrere sikkerheten og effekten av å bruke to CRS-arrays (mikroelektroder) for langtidsregistrering av hjernemotoriske cortex-aktivitet og mikrostimulering av hjernens sensoriske cortex.
Studieoversikt
Status
Rekruttering
Intervensjon / Behandling
Detaljert beskrivelse
Personer med alvorlig lammelse har intakt hjernefunksjon, men er ikke i stand til å bevege seg på grunn av skade eller sykdom som påvirker ryggmargen, nerver eller muskler.
Brain-machine interface (BMI) teknologi er basert på funnene om at med intakt hjernefunksjon genereres nevrale (nerve) signaler selv om de ikke når armer, hender og ben.
Ved å plassere (implantere) sensorer på overflaten av hjernen, kan individer trenes til å sende nevrale signaler som tolkes av en datamaskin og oversettes til bevegelse som deretter kan brukes til å kontrollere en rekke enheter eller dataskjermer.
Å bruke nevral aktivitet for å kontrollere en ekstern enhet omtales som en hjerne-maskin-grensesnitt (BMI) teknologi.
I tillegg forblir områder av hjernen som er involvert i å tolke sensasjoner fra armer, hender og ben funksjonelle etter skade.
Det er derfor mulig å sende bittesmå elektriske pulser gjennom implanterte arrays for å etterligne sensoriske input som normalt ville komme fra armer, hender og ben.
Etterforskerne omtaler dette som «mikrostimulering».
Studietype
Intervensjonell
Registrering (Antatt)
30
Fase
- Ikke aktuelt
Kontakter og plasseringer
Denne delen inneholder kontaktinformasjon for de som utfører studien, og informasjon om hvor denne studien blir utført.
Studiekontakt
- Navn: Debbie Harrington
- Telefonnummer: 412-383-1355
- E-post: debbie.harrington@pitt.edu
Studer Kontakt Backup
- Navn: Olivia L Campbell
- Telefonnummer: 412-648-4192
- E-post: OLA22@pitt.edu
Studiesteder
-
-
Illinois
-
Chicago, Illinois, Forente stater, 60637
- Rekruttering
- University of Chicago
-
Ta kontakt med:
- Ashley van Driesche, BS
- Telefonnummer: 773-834-5204
- E-post: ashleyv@uchicago.edu
-
-
Pennsylvania
-
Pittsburgh, Pennsylvania, Forente stater, 15219
- Rekruttering
- University of Pittsburgh
-
Hovedetterforsker:
- Michael L Boninger, MD
-
Ta kontakt med:
- Debbie E Harrington, BS
- Telefonnummer: 4123831355
- E-post: debbie.harrington@pitt.edu
-
-
Deltakelseskriterier
Forskere ser etter personer som passer til en bestemt beskrivelse, kalt kvalifikasjonskriterier. Noen eksempler på disse kriteriene er en persons generelle helsetilstand eller tidligere behandlinger.
Kvalifikasjonskriterier
Alder som er kvalifisert for studier
22 år til 70 år (Voksen, Eldre voksen)
Tar imot friske frivillige
Nei
Beskrivelse
Inklusjonskriterier:
- Forsøkspersonene må ha begrenset eller ingen evne til å bruke en eller begge hender på grunn av cervikal ryggmargsskade, hjernestammeslag, plexus brachialis skade, amputasjon over albuen eller spinalslag. Personer med intakte lemmer må ha mindre enn grad 2 styrke i fingerfleksor og abduksjon på kontralateral side av implantatet og en t-score <35 på PROMIS øvre ekstremitets kortform. Den ikke-funksjonelle hånden(e) kan være passivt involvert i funksjonelle oppgaver; for eksempel skyve en gjenstand eller passivt gripe en gjenstand plassert i hånden. Deltakeren må imidlertid rapportere at de ikke har funksjonell bruk av hånden(e).
- Forsøkspersonene må rapportere at de ikke er i stand til å utføre funksjonelle aktiviteter med hånden kontralateralt til implantasjon.
- Forsøkspersonene må være over 1 år etter skade på tidspunktet for implantasjon. I tillegg må pasienten ikke rapportere noen forverring i nevrologisk status (styrke, følelse) de siste 6 månedene.
- Forsøkspersonene må være mellom 22-70 år. Deltakere utenfor denne aldersgruppen kan ha økt kirurgisk risiko og økt risiko for tretthet under BMI-trening.
- Fagene må bo innen 2 timer fra University of Pittsburgh under studiet eller være villige til å reise til University of Pittsburgh minst en gang i uken for BMI-trening.
- Hvis forsøkspersoner ikke bor i Pittsburgh-området, forventes de å bo et sted innen 2 timer fra University of Pittsburgh i minst 18 måneder etter påmelding.
- Forsøkspersonene må kunne kommunisere med etterforskerne på engelsk på grunn av behovet for å følge instruksjonene fra studieteamet.
- Forsøkspersonene må vise forståelse for studiemålene og ha evnen til å følge enkle anvisninger som vurderes av etterforskerne
- Forsøkspersonene skal ha resultater som er innenfor normale grenser for nevropsykologisk og psykososial vurdering; psykososial helse og støtte vil bli vurdert ved samtale med psykolog.
- Forsøkspersonene må være i stand til å aktivere distinkte kortikale områder under tenkte eller forsøkte bevegelsesoppgaver (dvs. håndbevegelse og tale eller bevegelse av munnen); dette vil bli evaluert med funksjonell magnetisk resonansavbildning (fMRI) som en del av screening.
- Forsøkspersonene skal ha en stabil psykososial støtte og omsorgspersoner som er i stand til å utføre nødvendig daglig pleie av deltakerens hud og pidestallplass. Dette krever at forsøkspersonen identifiserer en omsorgsperson og en backup som har vært på plass i mer enn 6 måneder og er i stand til å gi nødvendig fysisk og psykososial støtte. Dette vil bli vurdert av sponsor-etterforsker og studienevrokirurg.
- Forsøkspersonene må ha en forventet levealder over 18 måneder som vurdert av studieutforskeren og nevrokirurgens underetterforsker
- Dokumentasjon på informert samtykke må innhentes fra deltakeren eller deres juridiske representant.
- Deltakere med transhumeral amputasjon må ha blitt evaluert for en protese, og hvis det anses hensiktsmessig, ha en optimalisert protese. Protesen bør brukes/vurderes for PROMIS-vurderingen.
Ekskluderingskriterier:
- Synshemming slik at lengre visning av en dataskjerm ville være vanskelig selv med vanlige korrigerende linser
- En annen(e) alvorlig(e) sykdom(er) eller lidelse(r) som kan påvirke evnen til å delta i denne studien (verifisert under pre-op anestesi-evaluering for å bestemme kirurgisk risikostatus)
- Nyere historie med trykksår som kan forverres av 1-2 dagers sengeleie
- Metallisk(e) implantat(er) som vil hindre individet i å ta en fMRI-skanning; Spinalfiksatorer er generelt ikke-jernholdige og vil ikke utelukke noen fra å delta i studien
- Enhver type implanterbar generator som en pacemaker, ryggmargsstimulator, cochleaimplantat, dyp hjernestimulator (DBS), DBS-ledninger, vagusnervestimulator eller defibrillator
- Kvinner i fertil alder som er gravide, ammer eller planlegger å bli gravide i løpet av de neste 25 månedene
- Allergi mot kontrastmiddel eller nyresvikt som kan forverres av kontrastmiddel (for MR)
- Personer som får medisiner (som beroligende midler) kronisk som kan hemme motorisk koordinasjon og kognitiv evne
- Personer som trenger rutinemessig MR, terapeutisk ultralyd eller diatermi
- Personer med osteomyelitt
- Alvorlig hudlidelse som forårsaker overdreven hudutsletting, lesjoner eller nedbrytning av hodebunnen
- Anamnese med hjerteinfarkt eller hjertestans eller med intraktable hjertearytmier
- Personer med implantert hydrocephalus-shunt
- Personer som har hatt hjerneslag forårsaket av et kirurgisk inngrep
- Aktiv(e) infeksjon(er) eller uforklarlig feber (verifisert under anestesi før operasjon for å bestemme kirurgisk risikostatus)
- Inntak av mer enn 1 alkoholholdig drikk per dag i gjennomsnitt
- Får kroniske orale eller intravenøse steroider eller immunsuppressiv terapi
- Aktiv kreft i løpet av det siste året (annet enn tilstrekkelig behandlet basalcelle- eller plateepitelhudkreft) eller krever kjemoterapi
- Ukontrollert insulinavhengig diabetes mellitus
- Ukontrollert autonom dysrefleksi i løpet av de siste 3 månedene (for de med ryggmargsskade)
- Personer med anfallsforstyrrelser som for tiden behandles med antiepileptiske medisiner og personer med en familiær historie med anfallslidelser
- Personer som har forsøkt selvmord de siste 12 månedene
- Personer som er immunsupprimerte eller som har tilstander som typisk resulterer i immunkompromittering (inkludert, men ikke begrenset til: ataksi-telangiektasi, kreft, Chediak-Higashi syndrom, kombinert immunsviktsykdom, komplementmangler, DiGeorge syndrom, HIV/AIDS, hypogammaglobulinemi, Jobb. , leukocyttadhesjonsdefekter, underernæring, panhypogammaglobulinemi, Bruton sykdom, medfødt agammaglobulinemi, selektiv mangel på IgA og Wiscott-Aldrich syndrom)
- Personer som har hatt tidligere nevrokirurgisk intervensjon som involverer frontallappene (spesielt den motoriske cortex) og/eller parietallappen (spesielt den somatosensoriske cortex) som sannsynligvis vil påvirke levedyktigheten til en intrakortikal elektrode
- Personer med aktive psykiatriske bekymringer, inkludert men ikke begrenset til alvorlig depresjon, bipolar lidelse, schizofreni eller annen psykotisk lidelse og posttraumatisk stresslidelse
- Personer med rusmisbruk innen 6 måneder etter studiedeltakelse
- Personer som av en kliniker bedømmes som en usikker ambulator - Dette vil bli avgjort basert på en historie med hyppige ukontrollerte fall mer enn 3 eller 4 i løpet av et år, eller fall som resulterte i skade
- Personer som planlegger å delta i kontaktidretter eller idretter som krever hjelm
Studieplan
Denne delen gir detaljer om studieplanen, inkludert hvordan studien er utformet og hva studien måler.
Hvordan er studiet utformet?
Designdetaljer
- Primært formål: Annen
- Tildeling: N/A
- Intervensjonsmodell: Enkeltgruppeoppdrag
- Masking: Ingen (Open Label)
Våpen og intervensjoner
Deltakergruppe / Arm |
Intervensjon / Behandling |
|---|---|
|
Eksperimentell: Brain-Machine Interface-brukere
Alle deltakere som er registrert i studien som oppfyller kvalifikasjonskriteriene vil være individer implantert med mikroelektroder i hjernen for å registrere nevral aktivitet.
Det er ingen kontrollgruppe.
|
To Blackrock Microsystems CRS-arrayer vil bli implantert i den motoriske cortex og sensoriske cortex til studiedeltakerne.
Andre navn:
|
Hva måler studien?
Primære resultatmål
Resultatmål |
Tiltaksbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Det primære resultatet er sikkerheten til deltakeren.
Tidsramme: Ett år etter array-implantasjon
|
Dette tiltaket vil anses som en suksess hvis enheten ikke fjernes av sikkerhetsmessige årsaker i løpet av den 12-måneders post-implantasjonsevalueringen.
|
Ett år etter array-implantasjon
|
Sekundære resultatmål
Resultatmål |
Tiltaksbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Det sekundære resultatet er effekten av elektrodene for langtidsregistrering av nevral aktivitet og vellykket kontroll av eksterne enheter.
Tidsramme: Ett år etter array-implantasjon
|
Effektiviteten til CRS-arrayene vil bli bestemt gjennom en rekke tiltak, inkludert karakterisering av signalkvalitet, oppnådde frihetsgrader og motivets ytelse.
|
Ett år etter array-implantasjon
|
Samarbeidspartnere og etterforskere
Det er her du vil finne personer og organisasjoner som er involvert i denne studien.
Sponsor
Samarbeidspartnere
Etterforskere
- Hovedetterforsker: Michael L Boninger, MD, University of Pittsburgh
Publikasjoner og nyttige lenker
Den som er ansvarlig for å legge inn informasjon om studien leverer frivillig disse publikasjonene. Disse kan handle om alt relatert til studiet.
Generelle publikasjoner
- 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.
Studierekorddatoer
Disse datoene sporer fremdriften for innsending av studieposter og sammendragsresultater til ClinicalTrials.gov. Studieposter og rapporterte resultater gjennomgås av National Library of Medicine (NLM) for å sikre at de oppfyller spesifikke kvalitetskontrollstandarder før de legges ut på det offentlige nettstedet.
Studer hoveddatoer
Studiestart (Faktiske)
1. desember 2013
Primær fullføring (Antatt)
1. august 2027
Studiet fullført (Antatt)
1. desember 2029
Datoer for studieregistrering
Først innsendt
3. juli 2013
Først innsendt som oppfylte QC-kriteriene
9. juli 2013
Først lagt ut (Antatt)
10. juli 2013
Oppdateringer av studieposter
Sist oppdatering lagt ut (Faktiske)
20. mai 2026
Siste oppdatering sendt inn som oppfylte QC-kriteriene
18. mai 2026
Sist bekreftet
1. mai 2026
Mer informasjon
Begreper knyttet til denne studien
Nøkkelord
Ytterligere relevante MeSH-vilkår
- Nevrologiske manifestasjoner
- Cerebrovaskulære lidelser
- Hjernesykdommer
- Sykdommer i sentralnervesystemet
- Sykdommer i nervesystemet
- Vaskulære sykdommer
- Kardiovaskulære sykdommer
- Sår og skader
- Patologiske prosesser
- Hjerneinfarkt
- Hjerneiskemi
- Infarkt
- Nekrose
- Traumer, nervesystemet
- Ryggmargssykdommer
- Iskemi
- Slag
- Lammelse
- Patologiske tilstander, tegn og symptomer
- Tegn og symptomer
- Ryggmargsskader
- Quadriplegi
- Infarkter i hjernestammen
- Utstyr og forsyninger
- Elektroder
- Elektrisk utstyr og forsyninger
- Hjerne-datamaskingrensesnitt
- Mikroelektroder
Andre studie-ID-numre
- STUDY19100269
Plan for individuelle deltakerdata (IPD)
Planlegger du å dele individuelle deltakerdata (IPD)?
JA
IPD-planbeskrivelse
Vi vil dele avidentifiserte data og studiemateriell med samarbeidspartnere.
IPD-delingstidsramme
Informasjon vil bli delt gjennom hele samarbeidet.
Tilgangskriterier for IPD-deling
Samarbeidspartnere vil motta data og studiemateriell for å hjelpe til med å duplisere innsatsen vår eksternt.
IPD-deling Støtteinformasjonstype
- STUDY_PROTOCOL
- SEVJE
- ICF
Legemiddel- og utstyrsinformasjon, studiedokumenter
Studerer et amerikansk FDA-regulert medikamentprodukt
Nei
Studerer et amerikansk FDA-regulert enhetsprodukt
Ja
produkt produsert i og eksportert fra USA
Nei
Denne informasjonen ble hentet direkte fra nettstedet clinicaltrials.gov uten noen endringer. Hvis du har noen forespørsler om å endre, fjerne eller oppdatere studiedetaljene dine, vennligst kontakt register@clinicaltrials.gov. Så snart en endring er implementert på clinicaltrials.gov, vil denne også bli oppdatert automatisk på nettstedet vårt. .
Kliniske studier på Ryggmargs-skade
-
ARCAGY/ GINECO GROUPRoche Pharma AGFullført
-
Seoul National University HospitalFullførtNevrogen blære | Tethered Spinal Cord Syndrome
-
Herlev and Gentofte HospitalRekruttering
-
Centre Hospitalier de ColmarRekruttering
-
Hospital Universitari Son DuretaEspen; This research prize was funded by Nestle Nutrition Institute and...FullførtModerat til alvorlig traume, som definert av en | Injury Severity Score (ISS) > 12 poeng ble inkludert i studien.Spania
-
Kourosh AfsharHar ikke rekruttert ennåSunn | TestikkeltorsjonCanada
-
Sheffield Children's NHS Foundation TrustRekrutteringTorsjon Testis | Pungen sykdomStorbritannia
-
Ying JiangHar ikke rekruttert ennåEpididymitt | Testikkeltorsjon | Testikulær appendiks torsjonKina
-
University Hospital, LinkoepingLinkoeping UniversityRekrutteringAkutt pungen | Testikkeltorsjon | Scrotal smerteSverige