Multifunktionellt neuroprotetiskt system för återställande av motorisk funktion vid ryggmärgsskada (NNP-UE+T)

Målet med detta projekt är att återställa dessa multipla funktioner till dessa individer genom ett omfattande neuroprotetiskt tillvägagångssätt som adresserar individens övergripande behov. Detta tillvägagångssätt involverar alla aspekter av implementeringen, inklusive den implanterade tekniken, den kirurgiska installationen och resultatbedömningen genom en samordnad teammetod för att maximera det funktionella oberoende som individen får. Med detta system föreslår vi att individer som har en ryggmärgsskada på mitten av livmoderhalsen kommer att återta kontrollen över flera funktioner, inklusive grepp, räckvidd, sängrörlighet, sittande ställning, återställande av en effektiv host- och blåsfunktion. Detta ambitiösa och spännande mål har möjliggjorts av kulmen på vår forskning och kliniska användning av neuroprotetiska system för ryggmärgsskadade personer under de senaste 30 åren. Vi förväntar oss att detta system inte bara kommer att ge ökat oberoende i var och en av de riktade kroppsfunktionerna, utan kommer att ge tillräckligt med en övergripande fördel för att visa betydande förbättringar av livskvalitet och hälsoresultat.

I kliniska genomförbarhetsstudier med ryggmärgsskadade försökspersoner har våra kliniska forskarteam visat kontroll av bilateral handfunktion, sängrörlighet, postural kontroll, återställande av effektiv hosta och kontroll av urinblåsan med hjälp av kroniskt implanterade neuroproteser. Resultat från varje klinisk studie visar att varje system ger ökat funktionellt oberoende för individen. Inledningsvis implementerades endast en enda typ av implanterat system i en individ, vilket resulterade i återställande av en enda kroppsfunktion. Det har alltså varit nödvändigt för ämnen att välja mellan tillgängliga funktioner och endast välja en, trots att varje ämne hade flera funktionsnedsättningar. Under de senaste åren har vi utvecklats till att implementera ett fåtal ämnen med mer än ett system, som att ge både handfunktion och bålstabilitet. Den grundläggande begränsningen av det nuvarande tillvägagångssättet har dock varit tekniskt; d.v.s. varje implanterat system är helt oberoende (både tekniskt och programmatiskt), vilket kräver att separat teknologi utvecklas för varje funktion, och dessa system implementeras av separata team i separata kirurgiska procedurer. Det har alltså hittills inte varit möjligt att ta itu med varje individs omfattande behov och skräddarsy ett övergripande tillvägagångssätt som maximerar deras funktionella vinster.

Det föreslagna tillvägagångssättet beror på tillgången på en grundläggande plattformsteknik som kan uppfylla våra breda specifikationer. Vi har nu uppnått denna milstolpe under separat finansiering och skapat en revolutionerande ny implanterbar neuroprotesteknologi som är fullt kapabel att tillhandahålla den nödvändiga tekniska basen för vår föreslagna forskning. Detta system, Networked Neuroprosthetic System (NNPS), är ett modulärt, skalbart och konfigurerbart nätverk av helt implanterade, nätverksanslutna moduler som kan möta eller överträffa behoven för alla dessa neuroprotetiska applikationer. NNPS ger en grund som möjliggör effektiva tekniska förbättringar som optimerar implementeringen av systemet för varje riktad applikation. NNPS-tekniken är för närvarande i drift och genomgår tillverkning och testning som förberedelse för slutliga prekliniska studier och mänsklig implantation.