Интерфейс мозг-машина кортикальной записи и стимуляции массива (CRS-BMI)
Сенсомоторный микроэлектродный интерфейс мозг-машина для людей со значительным поражением верхних конечностей
Обзор исследования
Статус
Статус
Условия
Условия
Вмешательство/лечение
Вмешательство/лечение
Подробное описание
Тип исследования
Тип исследования
Регистрация (Оцененный)
Регистрация
Фаза
Фаза
- Непригодный
Контакты и местонахождение
Контакты исследования
Контакты исследования
- Имя: Debbie Harrington
- Номер телефона: 412-383-1355
- Электронная почта: debbie.harrington@pitt.edu
Учебное резервное копирование контактов
- Имя: Olivia L Campbell
- Номер телефона: 412-648-4192
- Электронная почта: OLA22@pitt.edu
Места учебы
-
-
Illinois
-
Chicago, Illinois, Соединенные Штаты, 60637
- Рекрутинг
- University of Chicago
-
Контакт:
- Ashley van Driesche, BS
- Номер телефона: 773-834-5204
- Электронная почта: ashleyv@uchicago.edu
-
-
Pennsylvania
-
Pittsburgh, Pennsylvania, Соединенные Штаты, 15219
- Рекрутинг
- University of Pittsburgh
-
Главный следователь:
- Michael L Boninger, MD
-
Контакт:
- Debbie E Harrington, BS
- Номер телефона: 4123831355
- Электронная почта: debbie.harrington@pitt.edu
-
-
Критерии участия
Критерии приемлемости
Критерии приемлемости
Возраст, подходящий для обучения
Принимает здоровых добровольцев
Описание
Критерии включения:
- Субъекты должны иметь ограниченную или отсутствующую способность использовать одну или обе руки из-за повреждения шейного отдела спинного мозга, инсульта ствола головного мозга, повреждения плечевого сплетения, ампутации выше локтя или инсульта позвоночника. Лица с интактными конечностями должны иметь силу сгибателей и отведения пальцев на противоположной стороне от имплантата менее 2 степени, а также t-балл <35 в краткой форме PROMIS для верхних конечностей. Нефункциональная рука (руки) может пассивно участвовать в выполнении функциональных задач; например, толкание предмета или пассивное схватывание предмета, помещенного в руку. Тем не менее, участник должен сообщить, что у него нет функционального использования руки (рук).
- Субъекты должны сообщить, что они не могут выполнять функциональные действия рукой, противоположной имплантации.
- Субъекты должны быть старше 1 года после травмы на момент имплантации. Кроме того, субъект не должен сообщать об ухудшении неврологического статуса (сила, чувствительность) за предыдущие 6 месяцев.
- Субъекты должны быть в возрасте от 22 до 70 лет. Участники вне этого возрастного диапазона могут подвергаться повышенному хирургическому риску и повышенному риску утомления во время тренировки ИМТ.
- Субъекты должны жить в пределах 2 часов от Университета Питтсбурга во время исследования или быть готовыми ездить в Университет Питтсбурга не реже одного раза в неделю для обучения ИМТ.
- Если испытуемые не живут в районе Питтсбурга, ожидается, что они останутся где-то в пределах 2 часов от Университета Питтсбурга в течение как минимум 18 месяцев после зачисления.
- Субъекты должны иметь возможность общаться с исследователями на английском языке из-за необходимости следовать инструкциям исследовательской группы.
- Субъекты должны продемонстрировать понимание целей исследования и иметь возможность следовать простым указаниям, как это оценивают исследователи.
- Субъекты должны иметь результаты нейропсихологической и психосоциальной оценки, находящиеся в пределах нормы; Психосоциальное здоровье и поддержка будут оцениваться на собеседовании с психологом.
- Субъекты должны быть в состоянии активировать определенные области коры во время воображаемых или предпринятых двигательных задач (т.е. движение рук и речь или движение рта); это будет оцениваться с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) в рамках скрининга.
- Субъекты должны иметь стабильную психосоциальную поддержку и опекунов, способных выполнять необходимый ежедневный уход за кожей участника и пьедесталом. Для этого требуется, чтобы субъект определил опекуна и резервную копию, которые были на месте более 6 месяцев и в состоянии обеспечить необходимую физическую и психосоциальную поддержку. Это будет оцениваться спонсором-исследователем и нейрохирургом-исследователем.
- Субъекты должны иметь ожидаемую продолжительность жизни более 18 месяцев по оценке исследователя и нейрохирурга.
- Документация об информированном согласии должна быть получена от участника или его законного представителя.
- Участники с трансгумеральной ампутацией должны были пройти обследование на наличие протеза и, если это было сочтено целесообразным, им был установлен оптимизированный протез. Протез следует использовать/рассматривать для оценки PROMIS.
Критерий исключения:
- Нарушение зрения, такое, что продолжительный просмотр монитора компьютера будет затруднен даже с обычными корректирующими линзами.
- Другое серьезное заболевание (заболевания) или расстройство (расстройства), которые могут повлиять на возможность участия в этом исследовании (подтверждено во время предоперационной оценки анестезии для определения статуса хирургического риска)
- Недавняя история пролежней, которые могут усугубиться после 1-2 дней постельного режима.
- Металлические имплантаты, которые не позволяют субъекту пройти фМРТ-сканирование; фиксаторы позвоночника обычно изготавливаются из цветных металлов и не исключают участия кого-либо в исследовании.
- Любой тип имплантируемого генератора, такой как кардиостимулятор, стимулятор спинного мозга, кохлеарный имплантат, стимулятор глубокого мозга (DBS), электроды DBS, стимулятор блуждающего нерва или дефибриллятор
- Женщины детородного возраста, которые беременны, кормят грудью или планируют забеременеть в течение следующих 25 месяцев.
- Аллергия на контрастное вещество или почечная недостаточность, которая может усугубляться контрастным веществом (для МРТ)
- Субъекты, постоянно получающие лекарства (например, седативные средства), которые могут замедлить координацию движений и когнитивные способности.
- Лица, которым требуется рутинная МРТ, терапевтическое ультразвуковое исследование или диатермия
- Лица с остеомиелитом
- Тяжелое кожное заболевание, вызывающее чрезмерное шелушение кожи, повреждения или разрушение кожи головы.
- История инфаркта миокарда или остановки сердца или с трудноизлечимыми сердечными аритмиями
- Лица с имплантированным шунтом гидроцефалии
- Лица, перенесшие инсульт, вызванный хирургическим вмешательством
- Активная(ые) инфекция(и) или необъяснимая лихорадка (подтверждается во время предоперационной оценки анестезии для определения степени хирургического риска)
- Употребление более 1 алкогольного напитка в день в среднем
- Прием хронических пероральных или внутривенных стероидов или иммуносупрессивной терапии
- Активный рак в течение последнего года (кроме адекватно леченного базальноклеточного или плоскоклеточного рака кожи) или требующий химиотерапии
- Неконтролируемый инсулинозависимый сахарный диабет
- Неконтролируемая вегетативная дисрефлексия в течение последних 3 месяцев (для пациентов с травмой спинного мозга)
- Лица с судорожными расстройствами, которые в настоящее время лечатся противоэпилептическими препаратами, и лица с семейным анамнезом судорожных расстройств
- Лица, которые пытались покончить жизнь самоубийством в течение последних 12 месяцев
- Лица с иммунодефицитом или с состояниями, которые обычно приводят к иммунодефициту (включая, помимо прочего: атаксию-телеангиэктазию, рак, синдром Чедиака-Хигаси, комбинированный иммунодефицит, недостаточность комплемента, синдром Ди Джорджи, ВИЧ/СПИД, гипогаммаглобулинемию, синдром Джоба). , дефекты адгезии лейкоцитов, недостаточность питания, пангипогаммаглобулинемия, болезнь Брутона, врожденная агаммаглобулинемия, селективный дефицит IgA и синдром Вискотта-Олдрича)
- Лица, перенесшие ранее нейрохирургическое вмешательство, затрагивающее лобные доли (особенно моторную кору) и/или теменную долю (особенно соматосенсорную кору), которые могут повлиять на жизнеспособность интракортикального электрода
- Лица с активными психическими проблемами, включая, помимо прочего, большую депрессию, биполярное расстройство, шизофрению или другое психотическое расстройство и посттравматическое стрессовое расстройство.
- Лица со злоупотреблением психоактивными веществами в течение 6 месяцев после участия в исследовании
- Лица, которые, по мнению клинициста, небезопасно передвигаются. Решение будет принято на основании истории частых неконтролируемых падений более 3 или 4 раз в год или падений, приведших к травмам.
- Лица, которые планируют заниматься контактными видами спорта или видами спорта, для которых требуется шлем
Учебный план
Как устроено исследование?
Детали дизайна
- Основная цель: Другой
- Распределение: Н/Д
- Интервенционная модель: Одногрупповое задание
- Маскировка: Нет (открытая этикетка)
Количество рук
Оружие и интервенции
Группа участников / АрмияГруппа участников / Армия |
Вмешательство/лечениеВмешательство/лечение |
|---|---|
|
Экспериментальный: Пользователи интерфейса мозг-машина
Все участники, зачисленные в исследование, которые соответствуют критериям приемлемости, будут людьми, имплантированными в мозг микроэлектродами для записи нейронной активности.
Контрольной группы нет.
|
Два массива CRS Blackrock Microsystems будут имплантированы в моторную и сенсорную кору участников исследования.
Другие имена:
|
Что измеряет исследование?
Первичные показатели результатов
Первичные показатели результатов
Мера результата |
Мера Описание |
Временное ограничение |
|---|---|---|
|
Главным результатом является безопасность участника.
Временное ограничение: Через год после имплантации массива
|
Эта мера будет считаться успешной, если устройство не будет удалено из соображений безопасности в течение 12 месяцев после имплантации.
|
Через год после имплантации массива
|
Вторичные показатели результатов
Вторичные показатели результатов
Мера результата |
Мера Описание |
Временное ограничение |
|---|---|---|
|
Вторичным результатом является эффективность электродов для долгосрочной регистрации нейронной активности и успешного управления внешними устройствами.
Временное ограничение: Через год после имплантации массива
|
Эффективность массивов CRS будет определяться с помощью различных мер, включая характеристику качества сигнала, достигнутых степеней свободы и характеристик субъекта.
|
Через год после имплантации массива
|
Соавторы и исследователи
Спонсор
Спонсор
Соавторы
Соавторы
Следователи
Следователи
- Главный следователь: Michael L Boninger, MD, University of Pittsburgh
Публикации и полезные ссылки
Общие публикации
- 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.
Даты записи исследования
Изучение основных дат
Начало исследования (Действительный)
Начало исследования
Первичное завершение (Оцененный)
Первичное завершение
Завершение исследования (Оцененный)
Завершение исследования
Даты регистрации исследования
Первый отправленный
Первый отправленный
Впервые представлено, что соответствует критериям контроля качества
Впервые представлено, что соответствует критериям контроля качества
Первый опубликованный (Оцененный)
Первый опубликованный
Обновления учебных записей
Последнее опубликованное обновление (Действительный)
Последнее опубликованное обновление
Последнее отправленное обновление, отвечающее критериям контроля качества
Последнее отправленное обновление, отвечающее критериям контроля качества
Последняя проверка
Последняя проверка
Дополнительная информация
Термины, связанные с этим исследованием
Ключевые слова
Дополнительные соответствующие термины MeSH
- Неврологические проявления
- Цереброваскулярные расстройства
- Заболевания головного мозга
- Заболевания центральной нервной системы
- Заболевания нервной системы
- Сосудистые заболевания
- Сердечно-сосудистые заболевания
- Раны и травмы
- Патологические процессы
- Инфаркт головного мозга
- Ишемия головного мозга
- Инфаркт
- Некроз
- Травма, нервная система
- Заболевания спинного мозга
- Ишемия
- Инсульт
- Паралич
- Патологические состояния, признаки и симптомы
- Признаки и симптомы
- Травмы спинного мозга
- Квадриплегия
- Инфаркты ствола головного мозга
- Оборудование и расходные материалы
- Электроды
- Электрическое оборудование и расходные материалы
- Интерфейсы «мозг-компьютер»
- Микроэлектроды
Другие идентификационные номера исследования
Другие идентификационные номера исследования
- STUDY19100269
Планирование данных отдельных участников (IPD)
Планируете делиться данными об отдельных участниках (IPD)?
Описание плана IPD
Сроки обмена IPD
Критерии совместного доступа к IPD
Совместное использование IPD Поддерживающий тип информации
- STUDY_PROTOCOL
- САП
- МКФ
Информация о лекарствах и устройствах, исследовательские документы
Изучает лекарственный продукт, регулируемый FDA США.
Изучает продукт устройства, регулируемый Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США.
продукт, произведенный в США и экспортированный из США.
Эта информация была получена непосредственно с веб-сайта clinicaltrials.gov без каких-либо изменений. Если у вас есть запросы на изменение, удаление или обновление сведений об исследовании, обращайтесь по адресу register@clinicaltrials.gov. Как только изменение будет реализовано на clinicaltrials.gov, оно будет автоматически обновлено и на нашем веб-сайте. .