Multifunksjonelt nevroprotesesystem for gjenoppretting av motorisk funksjon ved ryggmargsskade (NNP-UE+T)

Målet med dette prosjektet er å gjenopprette disse multiple funksjonene til disse individene gjennom en omfattende nevroprotetisk tilnærming som adresserer individets generelle behov. Denne tilnærmingen involverer alle aspekter av implementeringen, inkludert den implanterte teknologien, den kirurgiske installasjonen og resultatvurderingen gjennom en koordinert teamtilnærming for å maksimere den funksjonelle uavhengigheten oppnådd av individet. Med dette systemet foreslår vi at personer som har en ryggmargsskade på middels livmorhalsnivå, vil gjenvinne kontrollen over flere funksjoner, inkludert grep, rekkevidde, sengemobilitet, sittestilling, gjenoppretting av en effektiv hoste- og blærefunksjon. Dette ambisiøse og spennende målet er gjort mulig av kulminasjonen av vår forskning og kliniske utplassering av nevroprotetiske systemer for ryggmargsskadde personer de siste 30 årene. Vi forventer at dette systemet ikke bare vil gi økt uavhengighet i hver av de målrettede kroppsfunksjonene, men vil gi nok av en samlet fordel til å demonstrere betydelige forbedringer i livskvalitet og helseresultater.

I kliniske gjennomførbarhetsstudier med ryggmargsskadede forsøkspersoner har våre kliniske forskningsteam demonstrert kontroll av bilateral håndfunksjon, sengemobilitet, postural kontroll, gjenoppretting av effektiv hoste og blærekontroll ved bruk av kronisk implanterte nevroproteser. Utfall fra hver klinisk studie viser at hvert system gir økt funksjonell uavhengighet til individet. I utgangspunktet ble bare en enkelt type implantert system implementert i et individ, noe som resulterte i gjenoppretting av en enkelt kroppsfunksjon. Dermed har det vært nødvendig for fag å velge mellom tilgjengelige funksjoner og kun velge én, til tross for at hvert fag hadde flere funksjonshemninger. I løpet av de siste årene har vi utviklet oss til å implementere noen få fag med mer enn ett system, for eksempel å gi både håndfunksjon og trunkstabilitet. Den grunnleggende begrensningen for dagens tilnærming har imidlertid vært teknologisk; dvs. hvert implantert system er helt uavhengig (både teknisk og programmatisk), og krever at det utvikles egen teknologi for hver funksjon, og disse systemene implementeres av separate team i separate kirurgiske prosedyrer. Så langt har det ikke vært mulig å adressere hver enkelts omfattende behov og skreddersy en helhetlig tilnærming som maksimerer deres funksjonelle gevinster.

Den foreslåtte tilnærmingen avhenger av tilgjengeligheten av en grunnleggende plattformteknologi som er i stand til å møte våre brede spesifikasjoner. Vi har nå oppnådd denne milepælen under separat finansiering, og skapt en revolusjonerende ny implanterbar nevroproteseteknologi som er fullt i stand til å gi det nødvendige teknologiske grunnlaget for vår foreslåtte forskning. Dette systemet, Networked Neuroprosthetic System (NNPS), er et modulært, skalerbart og konfigurerbart nettverk av fullt implanterte nettverksmoduler som er i stand til å møte eller overgå behovene til alle disse nevroprotetiske applikasjonene. NNPS gir et grunnlag som muliggjør effektive tekniske forbedringer som optimaliserer implementeringen av systemet for hver målrettet applikasjon. NNPS-teknologien er for tiden operativ og gjennomgår fabrikasjon og testing som forberedelse til endelige prekliniske studier og menneskelig implantasjon.