脑控制脊髓刺激脊髓损伤患者的下肢康复 (Think2Go)
本临床研究的目的是评估使用皮质记录装置(ECoG)联合腰椎定向硬膜外电刺激(EES)恢复慢性脊髓损伤参与者下肢自主运动功能的初步安全性和有效性。脊髓损伤导致行动障碍。
目标是在参与者的运动意图和病变下方的脊髓之间建立直接的桥梁,这不仅可以改善或恢复腿部运动的自主控制并支持即时运动,而且与神经康复相结合可以促进神经功能恢复。
研究概览
详细说明
目前正在进行一项名为 STIMO 的首次人体临床试验(ClinicalTrials.gov, NCT02936453),脊髓硬膜外电刺激(EES)用于使慢性严重脊髓损伤(SCI)患者能够完成强化运动神经康复训练。 在这项临床可行性研究中,EES立即增强了步行功能,并且作为EES辅助神经康复计划的一部分重复使用,在一定程度上改善了严重SCI参与者的腿部运动控制和神经功能恢复。 正如临床前和临床研究所示,将大脑活动与脊髓刺激联系起来可以增强 EES 的可用性和神经恢复。
Clinatec(CEA,法国格勒诺布尔)开发了一种植入式皮质电图 (ECoG) 记录设备,带有 64 通道硬膜外电极阵列,称为 WIMAGINE,能够长时间记录来自运动皮层的电信号,并具有高信噪比。 这种基于 ECoG 的系统允许四肢瘫痪患者控制外骨骼(Clinicaltrials.gov, NCT 02550522)具有高达 8 个上肢控制自由度。 目前该装置已被植入 5 名慢性参与者体内;其中一位已在医院和家里使用该系统超过 3 年。
ECoG WIMAGINE 技术已在当前首次人体临床试验 STIMO-BSI(脑脊椎接口)中与 EES 相结合(Clinicaltrials.gov, NTC04632290):利用WIMAGINE技术,记录腿部运动的皮层运动意图,并实时解码将大脑信号转化为EES命令。 这个数字桥使参与 STIMO 临床试验的慢性 SCI 参与者能够通过意志微调 EES 振幅重新获得腿部运动控制,从而能够站立、行走和适应不同的地形,这证明了 BSI 的功效。 此外,在患者表现稳定三年后,BSI 辅助神经康复介导了神经功能的改善,即使 BSI 关闭,这种情况仍然持续存在。
在这项研究中,研究人员将评估 ECoG 控制的 EES 对先前未参加过 STIMO 临床试验的慢性 SCI 个体的初步安全性和有效性,以在运动意图和病变下方的脊髓之间建立直接桥梁。 这可以改善或恢复腿部运动的自主控制,并与神经康复相结合促进神经功能恢复。 WIMAGINE ECoG 系统将与 ARC-BSI 腰椎系统中的 ARC-IM 专用脊髓刺激技术相结合。 目前正在进行的 UP2 临床研究 (Clinicaltrials.gov, NCT05665998)用于颈脊髓损伤患者的上肢康复。
研究类型
注册 (估计的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习地点
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Canton of Vaud
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Lausanne、Canton of Vaud、瑞士、1011
- CHUV
-
-
参与标准
资格标准
适合学习的年龄
- 成人
接受健康志愿者
描述
纳入标准:
- 在任何与研究相关的程序之前,必须提供签名记录的知情同意书(附录知情同意书),
- 注册时必须年满 18 岁且不超过 60 岁,
- 必须患有非进行性创伤性脊髓损伤,
- 在美国脊柱损伤协会 (ASIA) 损伤量表 (AIS) 分类中必须达到 A、B、C 或 D 级,
- 必须完成初级护理康复标准,
- 必须具有研究者认为稳定的医疗、身体和心理状况,
- 根据研究者确定的 AIS 水平,病变必须达到 T10 或以上,并保留圆锥功能,
- 在签署同意书之前必须已遭受伤害至少 12 个月,
- 必须具有残余上肢功能(能够使用手动轮椅),
- 必须能够用法语或英语理解并与研究团队互动,
- 必须同意真诚地遵守研究的所有条件并参加所有预定的约会,
- 有生育能力的妇女必须采取安全避孕措施。
排除标准:
- 不得怀孕或哺乳,
- 在研究过程中不得有怀孕的意图,
- 一定不能有脑损伤,
- 不得有癫痫病史,
- 在本研究之前和期间的 30 天内不得参加其他使用药物或医疗器械的临床研究,
- 之前不得在脊髓中注射过干细胞,
- 不得患有任何增加手术干预风险的血液疾病,
- 不得需要呼吸机支持,
- 不得因伴随(中枢神经系统(CNS))疾病(系统性恶性疾病、限制体能训练的心血管疾病、周围神经疾病)而导致步行功能受限,
- 不得患有外伤以外其他病因造成的脊髓损伤(缺血性、肿瘤性、自身免疫性等),
- 植入部位不得出现椎管狭窄或外伤后损伤,
- 不得需要使用鞘内巴氯芬泵,
- 不得植入起搏器或除颤器等装置,
- 不得有任何需要磁共振成像 (MRI) 的迹象,
- 不得患有先天性或后天性下肢异常(关节或骨骼的影响)。
- 不得是调查者本人、其家庭成员、雇员或其他受抚养人。
学习计划
研究是如何设计的?
设计细节
- 主要用途:治疗
- 分配:不适用
- 介入模型:单组作业
- 屏蔽:无(打开标签)
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
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实验性的:所有参与者
所有参与者都接受相同的干预。
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在下肢感觉运动皮层植入 64 通道 ECoG 阵列,并在腰部区域植入 16 通道脊髓刺激系统。
解码的运动意图正在驱动植入的脊髓刺激系统。
大脑控制的脊髓刺激用于训练和康复以恢复随意运动。
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研究衡量的是什么?
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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初步安全
大体时间:直至研究完成(植入至研究结束 - 平均 1 年)
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发生严重不良事件 (SAE) 和被视为与手术或 ARC-BSI 腰椎系统相关或可能相关的不良事件 (AE)。
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直至研究完成(植入至研究结束 - 平均 1 年)
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次要结果测量
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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10 米步行测试 (10MWT)
大体时间:植入前(植入前最多 4 周)、康复后(24 周时,持续长达 2 周)和远程随访后(1 年时,持续长达 2 周)。
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用于评估 10 米以上步行速度(以米/秒为单位)的临床测量。
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植入前(植入前最多 4 周)、康复后(24 周时,持续长达 2 周)和远程随访后(1 年时,持续长达 2 周)。
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6 分钟步行测试 (6MWT)
大体时间:植入前(植入前最多 4 周)、康复后(24 周时,持续长达 2 周)和远程随访后(1 年时,持续长达 2 周)。
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次最大测试,用于评估 6 分钟步行期间的耐力。
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植入前(植入前最多 4 周)、康复后(24 周时,持续长达 2 周)和远程随访后(1 年时,持续长达 2 周)。
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计时出发 (TUG)
大体时间:植入前(植入前最多 4 周)、康复后(24 周时,持续长达 2 周)和远程随访后(1 年时,持续长达 2 周)。
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功能活动计时测试(站立、行走、转身、坐下)
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植入前(植入前最多 4 周)、康复后(24 周时,持续长达 2 周)和远程随访后(1 年时,持续长达 2 周)。
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脊髓损伤步行指数 (WISCI II)
大体时间:植入前(植入前最多 4 周)、康复后(24 周时,持续长达 2 周)和远程随访后(1 年时,持续长达 2 周)。
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用于捕获 SCI 患者行走所需援助的程度和性质的临床工具,按照 20 个级别的顺序,从最严重的损伤(0 级)到最不严重的损伤(20 级)。
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植入前(植入前最多 4 周)、康复后(24 周时,持续长达 2 周)和远程随访后(1 年时,持续长达 2 周)。
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伯格平衡量表 (BBS)
大体时间:植入前(植入前最多 4 周)、康复后(24 周时,持续长达 2 周)和远程随访后(1 年时,持续长达 2 周)。
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通过使用 14 项量表评估功能性任务的表现,测量成年人的静态平衡和跌倒风险。
从 0 到 56,分数越高意味着结果越好。
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植入前(植入前最多 4 周)、康复后(24 周时,持续长达 2 周)和远程随访后(1 年时,持续长达 2 周)。
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神经肌肉恢复量表 (NRS)
大体时间:植入前(植入前最多 4 周)、康复后(24 周时,持续长达 2 周)和远程随访后(1 年时,持续长达 2 周)。
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临床评估工具,通过测量功能相关的运动任务来量化脊髓损伤的恢复,而无需补偿策略。
躯干和下肢的恢复情况将根据 10 个项目进行评估。
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植入前(植入前最多 4 周)、康复后(24 周时,持续长达 2 周)和远程随访后(1 年时,持续长达 2 周)。
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脊髓损伤功能性行走量表 (SCI-FAI)
大体时间:植入前(植入前最多 4 周)、康复后(24 周时,持续长达 2 周)和远程随访后(1 年时,持续长达 2 周)。
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观察性步态评估,包括步行功能的 3 个关键领域,其中 0 是最低和最差结果:步态参数(最高分 20 分)、辅助设备(每个肢体单独评分 - 最高分 14 分)、时间距离(最高分)满分5分)。
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植入前(植入前最多 4 周)、康复后(24 周时,持续长达 2 周)和远程随访后(1 年时,持续长达 2 周)。
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基于肌电图的步态分析
大体时间:植入前(植入前最多 4 周)、康复后(24 周时,持续长达 2 周)和远程随访后(1 年时,持续长达 2 周)。
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评估不同步行任务期间的运动参数(在跑步机上行走、在地面上行走、与障碍物和不同表面“跑动”),通过获取肌电图数据(与肌肉纤维收缩相关的电活动,以毫伏为单位)评估运动的生物力学)在腿部肌肉上放置可穿戴传感器。
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植入前(植入前最多 4 周)、康复后(24 周时,持续长达 2 周)和远程随访后(1 年时,持续长达 2 周)。
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基于运动学的步态分析
大体时间:植入前(植入前最多 4 周)、康复后(24 周时,持续长达 2 周)和远程随访后(1 年时,持续长达 2 周)。
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评估不同步行任务期间的运动参数(在跑步机上行走、在地面上行走、有障碍物和不同表面的“跑动”),通过获取运动学数据评估运动的生物力学(空间 3 个方向上的位移,以毫米为单位)在腿部关节上放置可穿戴标记。
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植入前(植入前最多 4 周)、康复后(24 周时,持续长达 2 周)和远程随访后(1 年时,持续长达 2 周)。
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在单关节运动尝试期间存在可见运动,以关节的角位移测量(度,°)
大体时间:植入前(植入前最多 4 周)、康复后(24 周时,持续长达 2 周)和远程随访后(1 年时,持续长达 2 周)。
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评估左右髋部(屈曲)、踝关节(背屈)和膝关节(伸展)是否存在可见运动。
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植入前(植入前最多 4 周)、康复后(24 周时,持续长达 2 周)和远程随访后(1 年时,持续长达 2 周)。
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痉挛评估(改良 Ashworth 量表 - MAS)
大体时间:植入前(植入前最多 4 周)、康复后(24 周时,持续长达 2 周)和远程随访后(1 年时,持续长达 2 周)。
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肌肉对单个关节被动运动范围的阻力(6 分标称量表)。
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植入前(植入前最多 4 周)、康复后(24 周时,持续长达 2 周)和远程随访后(1 年时,持续长达 2 周)。
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ASIA 损伤量表 - 脊髓损伤神经学分类国际标准 (ISNCSCI)
大体时间:植入前(植入前最多 4 周)、康复后(24 周时,持续长达 2 周)和远程随访后(1 年时,持续长达 2 周)。
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临床检查用于评估运动和感觉障碍以及脊髓损伤的严重程度。
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植入前(植入前最多 4 周)、康复后(24 周时,持续长达 2 周)和远程随访后(1 年时,持续长达 2 周)。
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体感诱发电位 (SSEP)
大体时间:植入前(植入前最多 4 周)、康复后(24 周时,持续长达 2 周)和远程随访后(1 年时,持续长达 2 周)。
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电生理学测量,通过使用 WIMAGINE 植入物记录皮质反应,评估通过 ARC-IM 刺激导线对脊髓背根进行电刺激所产生的电脉冲的传输。
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植入前(植入前最多 4 周)、康复后(24 周时,持续长达 2 周)和远程随访后(1 年时,持续长达 2 周)。
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其他结果措施
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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WHOQOL-BREF(世界卫生组织生活质量)
大体时间:植入前(植入前 4 周)、BSI 配置期间(4 周时,持续长达 2 周)、康复后(24 周时,持续长达 2 周)和远程随访后(在1 年,持续长达 2 周)。
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生活质量评估。
从 0 到 100,分数越高意味着结果越好。
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植入前(植入前 4 周)、BSI 配置期间(4 周时,持续长达 2 周)、康复后(24 周时,持续长达 2 周)和远程随访后(在1 年,持续长达 2 周)。
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PIADS(辅助器具的心理社会影响量表)
大体时间:植入前(植入前最多 4 周)、康复后(24 周时,持续长达 2 周)和远程随访后(1 年时,持续长达 2 周)。
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包含 26 项的自我报告问卷,用于评估辅助器具对功能独立性的影响。
每个项目的评分范围为 -3(减少)到 3(增加)。
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植入前(植入前最多 4 周)、康复后(24 周时,持续长达 2 周)和远程随访后(1 年时,持续长达 2 周)。
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SCIM III(脊髓独立性测量)
大体时间:植入前(植入前最多 4 周)、康复后(24 周时,持续长达 2 周)和远程随访后(1 年时,持续长达 2 周)。
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19 个项目测量脊髓损伤患者的功能独立性,分为 3 个分量表:自我护理、呼吸和括约肌管理以及活动能力。
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植入前(植入前最多 4 周)、康复后(24 周时,持续长达 2 周)和远程随访后(1 年时,持续长达 2 周)。
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GAS(目标达成缩放)
大体时间:植入前(植入前最多 4 周)、康复后(24 周时,持续长达 2 周)和远程随访后(1 年时,持续长达 2 周)。
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对干预过程中患者个人目标实现程度进行评分的方法。
在治疗前将定义六个患者治疗师目标,并为每个目标建立一个可测量的量表,为每个患者指定将其总体目标实现情况转化为标准化 T 分数。
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植入前(植入前最多 4 周)、康复后(24 周时,持续长达 2 周)和远程随访后(1 年时,持续长达 2 周)。
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合作者和调查者
调查人员
- 首席研究员:Jocelyne Bloch, MD、CHUV
出版物和有用的链接
一般刊物
- Wagner FB, Mignardot JB, Le Goff-Mignardot CG, Demesmaeker R, Komi S, Capogrosso M, Rowald A, Seanez I, Caban M, Pirondini E, Vat M, McCracken LA, Heimgartner R, Fodor I, Watrin A, Seguin P, Paoles E, Van Den Keybus K, Eberle G, Schurch B, Pralong E, Becce F, Prior J, Buse N, Buschman R, Neufeld E, Kuster N, Carda S, von Zitzewitz J, Delattre V, Denison T, Lambert H, Minassian K, Bloch J, Courtine G. Targeted neurotechnology restores walking in humans with spinal cord injury. Nature. 2018 Nov;563(7729):65-71. doi: 10.1038/s41586-018-0649-2. Epub 2018 Oct 31.
- Benabid AL, Costecalde T, Eliseyev A, Charvet G, Verney A, Karakas S, Foerster M, Lambert A, Moriniere B, Abroug N, Schaeffer MC, Moly A, Sauter-Starace F, Ratel D, Moro C, Torres-Martinez N, Langar L, Oddoux M, Polosan M, Pezzani S, Auboiroux V, Aksenova T, Mestais C, Chabardes S. An exoskeleton controlled by an epidural wireless brain-machine interface in a tetraplegic patient: a proof-of-concept demonstration. Lancet Neurol. 2019 Dec;18(12):1112-1122. doi: 10.1016/S1474-4422(19)30321-7. Epub 2019 Oct 3.
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研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (实际的)
初级完成 (估计的)
研究完成 (估计的)
研究注册日期
首次提交
首先提交符合 QC 标准的
首次发布 (实际的)
研究记录更新
最后更新发布 (实际的)
上次提交的符合 QC 标准的更新
最后验证
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