- ICH GCP
- Amerikanska kliniska prövningsregistret
- Klinisk prövning NCT01894802
Kortikal inspelning och stimulerande array Brain-Machine Interface (CRS-BMI)
18 maj 2026 uppdaterad av: Michael Boninger
Ett sensorimotoriskt mikroelektrod-hjärna-maskin-gränssnitt för individer med betydande nedsättning av övre extremiteter
Syftet med denna forskningsstudie är att demonstrera säkerheten och effektiviteten av att använda två CRS-arrayer (mikroelektroder) för långtidsregistrering av hjärnans motoriska cortexaktivitet och mikrostimulering av hjärnans sensoriska cortex.
Studieöversikt
Status
Rekrytering
Betingelser
Intervention / Behandling
Detaljerad beskrivning
Individer med svår förlamning har intakt hjärnfunktion men kan inte röra sig på grund av skada eller sjukdom som påverkar ryggmärg, nerver eller muskler.
Brain-machine interface (BMI)-teknologi är baserad på upptäckten att med intakt hjärnfunktion genereras nervsignaler även om de inte når armar, händer och ben.
Genom att placera (implantera) sensorer på hjärnans yta kan individer tränas att skicka neurala signaler som tolkas av en dator och översätts till rörelse som sedan kan användas för att styra en mängd olika enheter eller datorskärmar.
Att använda neural aktivitet för att styra en extern enhet kallas en hjärna-maskin-gränssnittsteknik (BMI).
Dessutom förblir områden i hjärnan som är involverade i att tolka förnimmelser från armar, händer och ben funktionella efter skada.
Det är därför möjligt att skicka små elektriska pulser genom implanterade arrayer för att efterlikna sensorisk input som normalt skulle komma från armar, händer och ben.
Utredarna kallar detta "mikrostimulering".
Studietyp
Interventionell
Inskrivning (Beräknad)
30
Fas
- Inte tillämpbar
Kontakter och platser
Det här avsnittet innehåller kontaktuppgifter för dem som genomför studien och information om var denna studie genomförs.
Studiekontakt
- Namn: Debbie Harrington
- Telefonnummer: 412-383-1355
- E-post: debbie.harrington@pitt.edu
Studera Kontakt Backup
- Namn: Olivia L Campbell
- Telefonnummer: 412-648-4192
- E-post: OLA22@pitt.edu
Studieorter
-
-
Illinois
-
Chicago, Illinois, Förenta staterna, 60637
- Rekrytering
- University of Chicago
-
Kontakt:
- Ashley van Driesche, BS
- Telefonnummer: 773-834-5204
- E-post: ashleyv@uchicago.edu
-
-
Pennsylvania
-
Pittsburgh, Pennsylvania, Förenta staterna, 15219
- Rekrytering
- University of Pittsburgh
-
Huvudutredare:
- Michael L Boninger, MD
-
Kontakt:
- Debbie E Harrington, BS
- Telefonnummer: 4123831355
- E-post: debbie.harrington@pitt.edu
-
-
Deltagandekriterier
Forskare letar efter personer som passar en viss beskrivning, så kallade behörighetskriterier. Några exempel på dessa kriterier är en persons allmänna hälsotillstånd eller tidigare behandlingar.
Urvalskriterier
Åldrar som är berättigade till studier
22 år till 70 år (Vuxen, Äldre vuxen)
Tar emot friska volontärer
Nej
Beskrivning
Inklusionskriterier:
- Försökspersoner måste ha begränsad eller ingen förmåga att använda en eller båda händerna på grund av cervikal ryggmärgsskada, hjärnstamslag, plexus brachialisskada, amputation ovanför armbågen eller ryggradsslag. Individer med intakta lemmar måste ha mindre än grad 2 styrka i fingerböjning och abduktion på den kontralaterala sidan av implantatet och en t-score <35 på PROMIS övre extremitets kortform. De icke-funktionella händerna kan vara passivt involverade i funktionella uppgifter; till exempel att trycka på ett föremål eller passivt greppa ett föremål som lagts i handen. Däremot måste deltagaren rapportera att de inte har någon funktionell användning av sina händer.
- Försökspersonerna måste rapportera att de inte kan utföra funktionella aktiviteter med handen kontralateralt till implantationen.
- Försökspersonerna måste vara över 1 år efter skadan vid tidpunkten för implantation. Dessutom får försökspersonen inte rapportera någon försämring av neurologisk status (styrka, känsla) under de senaste 6 månaderna.
- Ämnen måste vara mellan 22-70 år gamla. Deltagare utanför detta åldersintervall kan löpa en ökad kirurgisk risk och ökad risk för trötthet under BMI-träning.
- Försökspersoner måste bo inom 2 timmar från University of Pittsburgh under studien eller vara villiga att resa till University of Pittsburgh minst en gång i veckan för BMI-träning.
- Om försökspersoner inte bor i Pittsburgh-området förväntas de stanna någonstans inom 2 timmar från University of Pittsburgh i minst 18 månader efter registreringen.
- Försökspersonerna måste kunna kommunicera med utredarna på engelska på grund av behovet av att följa studiegruppens instruktioner.
- Försökspersonerna måste visa förståelse för studiens mål och ha förmågan att följa enkla anvisningar som bedöms av utredarna
- Försökspersoner måste ha resultat som ligger inom normala gränser för neuropsykologisk och psykosocial bedömning; psykosocial hälsa och stöd kommer att bedömas genom intervju med psykolog.
- Försökspersoner måste kunna aktivera distinkta kortikala områden under tänkta eller försökte rörelseuppgifter (d.v.s. handrörelse och tala eller röra munnen); detta kommer att utvärderas med funktionell magnetisk resonanstomografi (fMRI) som en del av screening.
- Försökspersonerna ska ha ett stabilt psykosocialt stöd och vårdgivare som kan utföra nödvändig daglig vård av deltagarens hud och piedestalplats. Detta kräver att försökspersonen identifierar en vårdgivare och en backup som har varit på plats i mer än 6 månader och kan ge nödvändigt fysiskt och psykosocialt stöd. Detta kommer att bedömas av sponsor-utredaren och studieneurokirurgen.
- Försökspersonerna måste ha en förväntad livslängd som är längre än 18 månader enligt bedömningen av studiens utredare och neurokirurgens underutredare
- Dokumentation för informerat samtycke måste erhållas från deltagaren eller dennes juridiska ombud.
- Deltagare med transhumeral amputation måste ha utvärderats för en protes, och om det bedöms lämpligt, ha en optimerad protes. Protesen bör användas/övervägas för PROMIS-utvärderingen.
Exklusions kriterier:
- Synnedsättning så att lång visning av en datorskärm skulle vara svårt även med vanliga korrigerande linser
- Ytterligare en eller flera allvarliga sjukdomar eller störningar som kan påverka förmågan att delta i denna studie (verifierad under anestesiutvärdering före operation för att fastställa kirurgisk riskstatus)
- Senare historia av trycksår som kan förvärras av 1-2 dagars sängläge
- Metalliska implantat(er) som skulle hindra patienten från att genomgå en fMRI-skanning; Spinalfixatorer är i allmänhet icke-järnhaltiga och skulle inte utesluta någon från att delta i studien
- Alla typer av implanterbara generatorer såsom pacemaker, ryggmärgsstimulator, cochleaimplantat, djup hjärnstimulator (DBS), DBS-ledningar, vagusnervstimulator eller defibrillator
- Kvinnor i fertil ålder som är gravida, ammar eller planerar att bli gravida under de kommande 25 månaderna
- Allergi mot kontrastmedel eller njursvikt som kan förvärras av kontrastmedel (för MRT)
- Försökspersoner som får mediciner (såsom lugnande medel) kroniskt som kan försämra motorisk koordination och kognitiv förmåga
- Individer som behöver rutin-MRT, terapeutiskt ultraljud eller diatermi
- Individer med osteomyelit
- Allvarlig hudsjukdom som orsakar överdriven hudutsmältning, lesioner eller nedbrytning av hårbotten
- Anamnes med hjärtinfarkt eller hjärtstillestånd eller med svårbehandlade hjärtarytmier
- Individer med en implanterad hydrocephalus shunt
- Individer som har haft en stroke orsakad av ett kirurgiskt ingrepp
- Aktiv(a) infektion(er) eller oförklarlig feber (verifierad under anestesiutvärdering före operation för att fastställa kirurgisk riskstatus)
- Konsumtion av mer än 1 alkoholhaltig dryck per dag i genomsnitt
- Får kroniska orala eller intravenösa steroider eller immunsuppressiv behandling
- Aktiv cancer under det senaste året (annat än adekvat behandlad basalcells- eller skivepitelcancer) eller kräver kemoterapi
- Okontrollerad insulinberoende diabetes mellitus
- Okontrollerad autonom dysreflexi under de senaste 3 månaderna (för dem med ryggmärgsskada)
- Individer med anfallssjukdomar som för närvarande behandlas med antiepileptika och individer med en familjehistoria av anfallssjukdomar
- Personer som har försökt begå självmord under de senaste 12 månaderna
- Individer som är immunsupprimerade eller som har tillstånd som vanligtvis resulterar i immunkompromettering (inklusive, men inte begränsat till: ataxi-telangiektasi, cancer, Chediak-Higashi-syndrom, kombinerad immunbristsjukdom, komplementbrist, DiGeorges syndrom, HIV/AIDS, hypogammaglobulinemi, Jobb , leukocytvidhäftningsdefekter, undernäring, panhypogammaglobulinemi, Brutons sjukdom, medfödd agammaglobulinemi, selektiv brist på IgA och Wiscott-Aldrichs syndrom)
- Individer som tidigare har genomgått neurokirurgiska ingrepp som involverar frontalloberna (särskilt den motoriska cortex) och/eller parietalloben (särskilt den somatosensoriska cortexen) som sannolikt påverkar livskraften hos en intrakortikal elektrod
- Individer med aktiva psykiatriska problem, inklusive men inte begränsat till allvarlig depression, bipolär sjukdom, schizofreni eller annan psykotisk störning och posttraumatisk stressyndrom
- Personer med missbruk inom 6 månader efter deltagande i studien
- Individer som av en läkare bedöms som en osäker ambulator - Detta skulle avgöras baserat på en historia av frekventa okontrollerade fall mer än 3 eller 4 på ett år, eller fall som resulterade i skada
- Individer som planerar att delta i kontaktsporter eller sporter som kräver hjälm
Studieplan
Det här avsnittet ger detaljer om studieplanen, inklusive hur studien är utformad och vad studien mäter.
Hur är studien utformad?
Designdetaljer
- Primärt syfte: Övrig
- Tilldelning: N/A
- Interventionsmodell: Enskild gruppuppgift
- Maskning: Ingen (Open Label)
Vapen och interventioner
Deltagargrupp / Arm |
Intervention / Behandling |
|---|---|
|
Experimentell: Brain-Machine Interface användare
Alla deltagare som är inskrivna i studien som uppfyller behörighetskriterierna kommer att vara individer som implanteras med mikroelektroder i hjärnan för att registrera neural aktivitet.
Det finns ingen kontrollgrupp.
|
Två Blackrock Microsystems CRS-arrayer kommer att implanteras i den motoriska cortex och sensoriska cortex hos studiedeltagare.
Andra namn:
|
Vad mäter studien?
Primära resultatmått
Resultatmått |
Åtgärdsbeskrivning |
Tidsram |
|---|---|---|
|
Det primära resultatet är deltagarens säkerhet.
Tidsram: Ett år efter arrayimplantation
|
Denna åtgärd kommer att anses vara en framgång om enheten inte tas bort av säkerhetsskäl under den 12 månader långa utvärderingen efter implantation.
|
Ett år efter arrayimplantation
|
Sekundära resultatmått
Resultatmått |
Åtgärdsbeskrivning |
Tidsram |
|---|---|---|
|
Det sekundära resultatet är elektrodernas effektivitet för långtidsregistrering av neural aktivitet och framgångsrik kontroll av externa enheter.
Tidsram: Ett år efter arrayimplantation
|
Effektiviteten av CRS-arrayerna kommer att bestämmas genom en mängd olika åtgärder, inklusive karakterisering av signalkvalitet, uppnådda frihetsgrader och motivets prestanda.
|
Ett år efter arrayimplantation
|
Samarbetspartners och utredare
Det är här du hittar personer och organisationer som är involverade i denna studie.
Sponsor
Samarbetspartners
Utredare
- Huvudutredare: Michael L Boninger, MD, University of Pittsburgh
Publikationer och användbara länkar
Den som ansvarar för att lägga in information om studien tillhandahåller frivilligt dessa publikationer. Dessa kan handla om allt som har med studien att göra.
Allmänna publikationer
- 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.
Studieavstämningsdatum
Dessa datum spårar framstegen för inlämningar av studieposter och sammanfattande resultat till ClinicalTrials.gov. Studieposter och rapporterade resultat granskas av National Library of Medicine (NLM) för att säkerställa att de uppfyller specifika kvalitetskontrollstandarder innan de publiceras på den offentliga webbplatsen.
Studera stora datum
Studiestart (Faktisk)
1 december 2013
Primärt slutförande (Beräknad)
1 augusti 2027
Avslutad studie (Beräknad)
1 december 2029
Studieregistreringsdatum
Först inskickad
3 juli 2013
Först inskickad som uppfyllde QC-kriterierna
9 juli 2013
Första postat (Beräknad)
10 juli 2013
Uppdateringar av studier
Senaste uppdatering publicerad (Faktisk)
20 maj 2026
Senaste inskickade uppdateringen som uppfyllde QC-kriterierna
18 maj 2026
Senast verifierad
1 maj 2026
Mer information
Termer relaterade till denna studie
Nyckelord
Ytterligare relevanta MeSH-villkor
- Neurologiska manifestationer
- Cerebrovaskulära störningar
- Hjärnsjukdomar
- Sjukdomar i centrala nervsystemet
- Sjukdomar i nervsystemet
- Kärlsjukdomar
- Hjärt-kärlsjukdomar
- Sår och skador
- Patologiska processer
- Hjärninfarkt
- Hjärnischemi
- Infarkt
- Nekros
- Trauma, nervsystemet
- Ryggmärgssjukdomar
- Ischemi
- Stroke
- Förlamning
- Patologiska tillstånd, tecken och symtom
- Tecken och symtom
- Ryggmärgsskador
- Quadriplegi
- Infarkter i hjärnstammen
- Utrustning och förnödenheter
- Elektroder
- Elektrisk utrustning och förnödenheter
- Hjärndatorgränssnitt
- Mikroelektroder
Andra studie-ID-nummer
- STUDY19100269
Plan för individuella deltagardata (IPD)
Planerar du att dela individuella deltagardata (IPD)?
JA
IPD-planbeskrivning
Vi kommer att dela avidentifierade data och studiematerial med medarbetare.
Tidsram för IPD-delning
Information kommer att delas under hela samarbetet.
Kriterier för IPD Sharing Access
Samarbetspartners kommer att få data och studiematerial för att hjälpa till med att duplicera våra ansträngningar på distans.
IPD-delning som stöder informationstyp
- STUDY_PROTOCOL
- SAV
- ICF
Läkemedels- och apparatinformation, studiedokument
Studerar en amerikansk FDA-reglerad läkemedelsprodukt
Nej
Studerar en amerikansk FDA-reglerad produktprodukt
Ja
produkt tillverkad i och exporterad från U.S.A.
Nej
Denna information hämtades direkt från webbplatsen clinicaltrials.gov utan några ändringar. Om du har några önskemål om att ändra, ta bort eller uppdatera dina studieuppgifter, vänligen kontakta register@clinicaltrials.gov. Så snart en ändring har implementerats på clinicaltrials.gov, kommer denna att uppdateras automatiskt även på vår webbplats .