Gravação Cortical e Matriz de Estimulação Interface Cérebro-Máquina (CRS-BMI)
Uma Interface Cérebro-Máquina de Microeletrodo Sensorimotor para Indivíduos com Comprometimento Significativo dos Membros Superiores
Visão geral do estudo
Status
Status
Condições
Condições
Intervenção / Tratamento
Intervenção / Tratamento
Descrição detalhada
Tipo de estudo
Tipo de estudo
Inscrição (Estimado)
Inscrição
Estágio
Estágio
- Não aplicável
Contactos e Locais
Contato de estudo
Contato de estudo
- Nome: Debbie Harrington
- Número de telefone: 412-383-1355
- E-mail: debbie.harrington@pitt.edu
Estude backup de contato
- Nome: Olivia L Campbell
- Número de telefone: 412-648-4192
- E-mail: OLA22@pitt.edu
Locais de estudo
-
-
Illinois
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Chicago, Illinois, Estados Unidos, 60637
- Recrutamento
- University of Chicago
-
Contato:
- Ashley van Driesche, BS
- Número de telefone: 773-834-5204
- E-mail: ashleyv@uchicago.edu
-
-
Pennsylvania
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Pittsburgh, Pennsylvania, Estados Unidos, 15219
- Recrutamento
- University of Pittsburgh
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Investigador principal:
- Michael L Boninger, MD
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Contato:
- Debbie E Harrington, BS
- Número de telefone: 4123831355
- E-mail: debbie.harrington@pitt.edu
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Critérios de participação
Critérios de elegibilidade
Critérios de elegibilidade
Idades elegíveis para estudo
Aceita Voluntários Saudáveis
Descrição
Critério de inclusão:
- Os participantes devem ter capacidade limitada ou nenhuma capacidade de usar uma ou ambas as mãos devido a lesão da medula espinhal cervical, acidente vascular cerebral no tronco cerebral, lesão do plexo braquial, amputação acima do cotovelo ou acidente vascular cerebral na coluna vertebral. Indivíduos com membros intactos devem ter menos de grau 2 de força no flexor do dedo e abdução no lado contralateral ao implante e um t-score <35 no PROMIS Upper Extremity Short Form. A(s) mão(s) não funcional(is) pode(m) estar envolvida(s) passivamente em tarefas funcionais; por exemplo, empurrar um objeto ou segurar passivamente um objeto colocado na mão. No entanto, o participante deve relatar que não tem uso funcional da(s) mão(s).
- Os sujeitos devem relatar que são incapazes de realizar atividades funcionais com a mão contralateral ao implante.
- Os indivíduos devem ter mais de 1 ano após a lesão no momento da implantação. Além disso, o sujeito não deve relatar nenhuma piora no estado neurológico (força, sensação) nos últimos 6 meses.
- Os participantes devem ter entre 22 e 70 anos de idade. Os participantes fora desta faixa etária podem estar em maior risco cirúrgico e maior risco de fadiga durante o treinamento de IMC.
- Os indivíduos devem morar dentro de 2 horas da Universidade de Pittsburgh durante o estudo ou estar dispostos a viajar para a Universidade de Pittsburgh pelo menos uma vez por semana para treinamento de IMC.
- Se os participantes não morarem na área de Pittsburgh, espera-se que fiquem em algum lugar dentro de 2 horas da Universidade de Pittsburgh por pelo menos 18 meses após a inscrição.
- Os sujeitos devem ser capazes de se comunicar com os investigadores em inglês devido à necessidade de seguir as instruções da equipe de estudo.
- Os sujeitos devem mostrar uma compreensão dos objetivos do estudo e ter a capacidade de seguir instruções simples conforme julgado pelos investigadores
- Os sujeitos devem ter resultados dentro dos limites normais na avaliação neuropsicológica e psicossocial; a saúde psicossocial e o apoio serão avaliados por meio de entrevista com a psicóloga.
- Os sujeitos devem ser capazes de ativar áreas corticais distintas durante tarefas de movimento imaginadas ou tentadas (ou seja, movimento das mãos e falar ou mover a boca); isso será avaliado com ressonância magnética funcional (fMRI) como parte da triagem.
- Os sujeitos devem ter um suporte psicossocial estável e cuidadores que sejam capazes de realizar os cuidados diários necessários com a pele e o local do pedestal do participante. Isso requer que o sujeito identifique um cuidador e um substituto que esteja no local há mais de 6 meses e seja capaz de fornecer o suporte físico e psicossocial necessário. Isso será avaliado pelo investigador patrocinador e pelo neurocirurgião do estudo.
- Os indivíduos devem ter uma expectativa de vida superior a 18 meses, conforme avaliado pelo investigador do estudo e subinvestigador do neurocirurgião
- A documentação do consentimento informado deve ser obtida do participante ou de seu representante legal.
- Os participantes com amputação transumeral devem ter sido avaliados para uma prótese e, se considerado adequado, foram adaptados com uma prótese otimizada. A prótese deve ser utilizada/considerada para avaliação do PROMIS.
Critério de exclusão:
- Deficiência visual tal que a visão prolongada de um monitor de computador seria difícil mesmo com lentes corretivas comuns
- Outra(s) doença(s) ou distúrbio(s) grave(s) que poderia(m) afetar a capacidade de participar deste estudo (verificado durante a avaliação anestésica pré-operatória para determinar o status de risco cirúrgico)
- História recente de úlceras de pressão que podem ser exacerbadas por 1-2 dias de repouso no leito
- Implante(s) metálico(s) que proibiria(m) o sujeito de fazer uma varredura fMRI; os fixadores da coluna geralmente não são ferrosos e não excluiriam alguém da participação no estudo
- Qualquer tipo de gerador implantável, como marca-passo, estimulador da medula espinhal, implante coclear, estimulador cerebral profundo (DBS), eletrodos DBS, estimulador do nervo vago ou desfibrilador
- Mulheres em idade fértil que estão grávidas, amamentando ou planejam engravidar nos próximos 25 meses
- Alergia ao meio de contraste ou insuficiência renal que pode ser exacerbada pelo agente de contraste (para ressonância magnética)
- Indivíduos que recebem medicamentos (como sedativos) cronicamente que podem retardar a coordenação motora e a capacidade cognitiva
- Indivíduos que necessitam de ressonância magnética de rotina, ultrassom terapêutico ou diatermia
- Indivíduos com osteomielite
- Distúrbio cutâneo grave que causa descamação excessiva da pele, lesões ou ruptura do couro cabeludo
- História de infarto do miocárdio ou parada cardíaca ou com arritmias cardíacas intratáveis
- Indivíduos com uma derivação de hidrocefalia implantada
- Indivíduos que tiveram um acidente vascular cerebral causado por um procedimento cirúrgico
- Infecção(ões) ativa(s) ou febre inexplicável (verificada durante a avaliação anestésica pré-operatória para determinar o status de risco cirúrgico)
- Consumo de mais de 1 bebida alcoólica por dia em média
- Receber esteróides orais ou intravenosos crônicos ou terapia imunossupressora
- Câncer ativo no último ano (exceto câncer de pele basocelular ou escamoso adequadamente tratado) ou requer quimioterapia
- Diabetes melito dependente de insulina não controlado
- Disreflexia autonômica não controlada nos últimos 3 meses (para aqueles com lesão da medula espinhal)
- Indivíduos com distúrbios convulsivos atualmente em tratamento com medicamentos antiepilépticos e indivíduos com histórico familiar de distúrbios convulsivos
- Indivíduos que tentaram suicídio nos últimos 12 meses
- Indivíduos imunossuprimidos ou com condições que normalmente resultam em imunocomprometimento (incluindo, entre outros: ataxia-telangiectasia, câncer, síndrome de Chediak-Higashi, doença de imunodeficiência combinada, deficiências de complemento, síndrome de DiGeorge, HIV/AIDS, hipogamaglobulinemia, síndrome de Job , defeitos de adesão leucocitária, desnutrição, pan-hipogamaglobulinemia, doença de Bruton, agamaglobulinemia congênita, deficiência seletiva de IgA e síndrome de Wiscott-Aldrich)
- Indivíduos que tiveram intervenção neurocirúrgica anterior envolvendo os lobos frontais (especialmente o córtex motor) e/ou o lobo parietal (especialmente o córtex somatossensorial) que provavelmente afetará a viabilidade de um eletrodo intracortical
- Indivíduos com problemas psiquiátricos ativos, incluindo, entre outros, depressão maior, transtorno bipolar, esquizofrenia ou outro transtorno psicótico e transtorno de estresse pós-traumático
- Indivíduos com abuso de substâncias dentro de 6 meses após a participação no estudo
- Indivíduos que são julgados por um médico como deambuladores inseguros - Isso seria decidido com base em um histórico de quedas descontroladas frequentes, mais de 3 ou 4 em um ano, ou quedas que resultaram em lesões
- Indivíduos que planejam participar de esportes de contato ou esportes que exigem capacete
Plano de estudo
Como o estudo é projetado?
Detalhes do projeto
- Finalidade Principal: Outro
- Alocação: N / D
- Modelo Intervencional: Atribuição de grupo único
- Mascaramento: Nenhum (rótulo aberto)
Número de braços
Armas e Intervenções
Grupo de Participantes / BraçoGrupo de Participantes / Braço |
Intervenção / TratamentoIntervenção / Tratamento |
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Experimental: Usuários da Interface Cérebro-Máquina
Todos os participantes inscritos no estudo que atendem aos critérios de elegibilidade serão indivíduos implantados com microeletrodos em seus cérebros para registrar a atividade neural.
Não há grupo de controle.
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Dois Blackrock Microsystems CRS Arrays serão implantados no córtex motor e no córtex sensorial dos participantes do estudo.
Outros nomes:
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O que o estudo está medindo?
Medidas de resultados primários
Medidas de resultados primários
Medida de resultado |
Descrição da medida |
Prazo |
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O resultado primário é a segurança do participante.
Prazo: Um ano após a implantação da matriz
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Esta medida será considerada um sucesso se o dispositivo não for removido por questões de segurança durante a avaliação pós-implante de 12 meses.
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Um ano após a implantação da matriz
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Medidas de resultados secundários
Medidas de resultados secundários
Medida de resultado |
Descrição da medida |
Prazo |
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O resultado secundário é a eficácia dos eletrodos para registro a longo prazo da atividade neural e controle bem-sucedido de dispositivos externos.
Prazo: Um ano após a implantação da matriz
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A eficácia dos CRS Arrays será determinada através de uma variedade de medidas, incluindo a caracterização da qualidade do sinal, graus de liberdade alcançados e desempenho do sujeito.
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Um ano após a implantação da matriz
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Colaboradores e Investigadores
Patrocinador
Patrocinador
Colaboradores
Colaboradores
Investigadores
Investigadores
- Investigador principal: Michael L Boninger, MD, University of Pittsburgh
Publicações e links úteis
Publicações Gerais
- 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.
Datas de registro do estudo
Datas Principais do Estudo
Início do estudo (Real)
Início do estudo
Conclusão Primária (Estimado)
Conclusão Primária
Conclusão do estudo (Estimado)
Conclusão do estudo
Datas de inscrição no estudo
Enviado pela primeira vez
Enviado pela primeira vez
Enviado pela primeira vez que atendeu aos critérios de CQ
Enviado pela primeira vez que atendeu aos critérios de CQ
Primeira postagem (Estimado)
Primeira postagem
Atualizações de registro de estudo
Última Atualização Postada (Real)
Última Atualização Postada
Última atualização enviada que atendeu aos critérios de controle de qualidade
Última atualização enviada que atendeu aos critérios de controle de qualidade
Última verificação
Última verificação
Mais Informações
Termos relacionados a este estudo
Palavras-chave
Termos MeSH relevantes adicionais
- Manifestações Neurológicas
- Distúrbios Cerebrovasculares
- Doenças Cerebrais
- Doenças do Sistema Nervoso Central
- Doenças do Sistema Nervoso
- Doenças Vasculares
- Doenças cardiovasculares
- Ferimentos e Lesões
- Processos Patológicos
- Infarto Cerebral
- Isquemia Cerebral
- Infarte
- Necrose
- Trauma, Sistema Nervoso
- Doenças da Medula Espinhal
- Isquemia
- Derrame
- Paralisia
- Condições Patológicas, Sinais e Sintomas
- Sinais e sintomas
- Lesões da Medula Espinhal
- Quadriplegia
- Infartos do Tronco Encefálico
- Equipamentos e suprimentos
- Eletrodos
- Equipamento e suprimentos elétricos
- Interfaces Cérebro-Computador
- Microeletrodos
Outros números de identificação do estudo
Outros números de identificação do estudo
- STUDY19100269
Plano para dados de participantes individuais (IPD)
Planeja compartilhar dados de participantes individuais (IPD)?
Descrição do plano IPD
Prazo de Compartilhamento de IPD
Critérios de acesso de compartilhamento IPD
Tipo de informação de suporte de compartilhamento de IPD
- PROTOCOLO DE ESTUDO
- SEIVA
- CIF
Informações sobre medicamentos e dispositivos, documentos de estudo
Estuda um medicamento regulamentado pela FDA dos EUA
Estuda um produto de dispositivo regulamentado pela FDA dos EUA
produto fabricado e exportado dos EUA
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