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用于小腿截肢者的磁珠跟踪系统和带仿生假肢的 eOPRA 植入系统 (TTeOPRA+MB)

2024年4月25日 更新者:Matthew Carty、Brigham and Women's Hospital

评估磁珠跟踪系统及其与 e-OPRA 植入系统和仿生外部假肢一起使用的安全性和有效性的可行性研究,以提高小腿截肢者的假肢可控性

e-OPRA 植入系统是 OPRA(截肢者康复骨整合假体)植入系统的进一步发展。 e-OPRA 植入系统是一种用于截肢假体直接骨骼锚固的植入系统。 e-OPRA 植入系统的附加功能是与人体的双向接口,允许使用植入电极进行永久可靠的通信。 这些电极将提供长期稳定的生物电信号,以改善对假肢的控制。 磁珠跟踪系统将与 e-OPRA 植入系统一起植入并使用,是一种研究设备,由成对磁珠和一组磁场传感器组成,用于测量和跟踪肌肉和肌肉的长度。他们实时移动的速度。 当珠子被植入截肢者残肢的肌肉中时,肌肉长度信号会被传送到正在研究的机器人踝足假体。 该研究的目的是评估经胫骨截肢者使用 e-OPRA 植入系统和磁珠跟踪系统对神经机械假肢系统进行完全神经控制的可行性。

最多可注册七个科目。 每个受试者将接受一次或多次手术,其中将植入 e-OPRA 植入系统和磁珠跟踪系统。 受试者将参加后续疗程,最后一次疗程大约在手术后 24 个月进行。 这是一项前瞻性、非随机、非对照研究。

研究概览

详细说明

截肢患者的功能正常化是可以实现的,这将通过智能植入物来实现,该智能植入物能够通过骨锚定的、交互式的、动力假肢组件在大脑和机器之间进行双向通信。 预计具有高体力活动水平的患者(例如因创伤或癌症而截肢后)的康复目前受到依赖于将假体机械连接到残肢的外部插座的限制。 尽管使用了先进的材料和制造方法,但插座接口通常会导致溃疡、擦伤、疼痛、能量消耗增加和生活质量下降。 使用骨整合透皮钛植入物的新颖手术技术现已在欧洲经过 25 年多的验证,通过在骨骼和假体之间建立直接的承重连接,消除了对疼痛接受窝的需要。 该系统还有望在神经修复学领域取得革命性突破,因为它允许完全内部、高带宽、稳定的神经连接。 最近发表在《科学转化医学》上的一篇论文中,将植入的肌肉和神经袖带电极添加到骨整合装置中,利用安全且免疫密封的骨导管创建双向传出-传入接口。 在评论这项工作时,编辑表示,“骨整合可以彻底改变神经假体领域,为患者提供更直观的控制和更多的活动自由。”

研究人员一直在寻求改进仿生假肢,使其具有足够的自由度来执行自然任务,例如上肢假肢的操纵物体,或下肢系统的行走和跑步。 尽管如此,尽管传入反馈对于仿生控制至关重要,但在任何临床上可行的截肢假肢中并未发挥重要作用。 这种缺陷在很大程度上归因于缺乏与周围神经系统持续沟通的临床可用方法。 目前还没有任何平台能够在高要求的临床环境中与周围神经系统进行侵入性、稳健和永久的通信。 只有汇集关键技术和专业知识,才有可能创建一个仿生肢体替换系统,该系统具有足够的悬架、负载传输、电机控制、本体感觉反馈和外部机电一体化,类似于缺失生物肢体的质量、体积和动力学。

为了开发最先进的临床可行的假肢并实现更高水平的假肢技术集成,来自麻省理工学院(MIT:Carty、Herr、Brånemark)和布莱根妇女医院的成员组成了一个多学科科学团队(BWH:卡蒂,费罗内)。 通过本体感受传入反馈,我们试图证明经过胫骨截肢的人可以对神经机械假肢系统表现出完全的意志控制,其中关键步行指标标准化,包括首选速度、新陈代谢和关节动力学。 提议者认为,这项研究的范围至关重要,其结果将在科学界广泛分享。

研究类型

介入性

注册 (估计的)

7

阶段

  • 不适用

联系人和位置

本节提供了进行研究的人员的详细联系信息,以及有关进行该研究的地点的信息。

学习联系方式

研究联系人备份

学习地点

    • Massachusetts
      • Boston、Massachusetts、美国、02115
        • Brigham and Women's Hospital
        • 接触:
      • Cambridge、Massachusetts、美国、02139
        • MIT Media Lab
        • 接触:

参与标准

研究人员寻找符合特定描述的人,称为资格标准。这些标准的一些例子是一个人的一般健康状况或先前的治疗。

资格标准

适合学习的年龄

  • 成人
  • 年长者

接受健康志愿者

描述

纳入标准:

  1. 手术时年龄 22-65 岁的男性或女性。
  2. 受试者必须已在经胫骨水平植入 e-OPRA 植入系统,或者必须已有单侧或双侧经胫骨截肢术,或存在需要进行单侧或双侧经胫骨截肢术且残余胫骨至少为 8 厘米的健康状况截肢后,受试者将被植入 e-OPRA 植入系统。 (选项1)
  3. 如果受试者还没有 e-OPRA 植入系统,则受试者必须与至少两名下肢外科专家进行独立咨询,以确保他们在进行截肢之前已用尽所有保肢选项,并进行精神病学评估确保适当的能力和意愿。 (选项 2)
  4. 患者必须能够以不同的节奏行走(经研究人员证实,预期下肢假肢功能水平为 K3 或更高)。
  5. 患者的手术肢体必须有足够的软组织体积和肌肉质量,以支持适当的伤口愈合。
  6. 研究者认为,正常的认知功能以及不存在任何身体限制、成瘾性疾病或潜在的医疗状况可能会妨碍患者成为良好的研究候选人。
  7. 参与整个研究的基线和后续评估的意愿、能力和承诺。
  8. 愿意并有能力提供参与研究的知情同意书。

排除标准:

  1. 受测肢体患有任何活动性皮肤病的受试者。
  2. 具有严重合并症、非典型骨骼解剖结构或一般身体/心理健康状况不佳的受试者,在研究者看来,这些受试者不允许成为良好的研究候选者(即, 其他疾病过程、心理能力、药物滥用、寿命缩短。 预期、弱势患者群体、BMI > 40 等)。
  3. 对于尚未植入 e-OPRA 种植体系统的受试者,如果已植入,则种植体周围剩余皮质骨的剩余量少于 2 毫米。
  4. 手术肢体肌肉严重萎缩和/或软组织覆盖受损的受试者。
  5. 有严重外周血管疾病、糖尿病(I 型或 II 型)、皮肤病、神经病或神经性疾病以及严重幻痛或骨质疏松症证据或病史的受试者,使得研究者认为,不允许受试者成为良好的研究候选人。
  6. 种植手术后六 (6) 个月内有全身性皮质类固醇、免疫抑制治疗或化疗药物史的受试者。
  7. 已知需要未来 MRI 的受试者。
  8. 目前参与另一项临床研究的受试者,其参与可能会与本​​临床研究的治疗、随访或结果发生冲突或干扰。
  9. 经常吸烟者将被排除在候选资格之外;那些愿意戒烟的患者需要在术前至少 6 周完全戒烟。
  10. 在术后随访的前十二 (12) 个月内怀孕、哺乳或计划怀孕的女性。
  11. 对象对该设备的任何组件过敏。
  12. 并发疾病、残疾或异地居住会妨碍参加所需的研究访问。

学习计划

本节提供研究计划的详细信息,包括研究的设计方式和研究的衡量标准。

研究是如何设计的?

设计细节

  • 主要用途:设备可行性
  • 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
实验性的:用于小腿截肢者的 eOPRA 植入系统和磁珠跟踪系统
E-OPRA植入系统和磁珠跟踪系统在下肢的植入。

磁珠跟踪系统是一种研究设备,由成对磁珠和一组磁场传感器组成,可实时测量和跟踪肌肉的长度及其运动速度。 当珠子被植入截肢者残肢的肌肉中时,肌肉长度信号会被传送到正在研究的机器人踝足假体。

e-OPRA 是一种研究性植入系统,可让小腿假肢牢固地附着在剩余的胫骨上。 e-OPRA 设备经过精心设计,可以植入由电连接器和电极组成的电极组,除了标准假肢之外,还可以与神经机械(动力)假肢系统一起使用。

植入这些装置的手术将代表对目前用于标准膝下截肢术的手术技术的修改。

其他名称:
  • 欧普瑞
  • 用于截肢者康复的电子骨整合假肢

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
接受设备植入的参与者中能够完成机器人测试活动的人数(目标:7 名参与者)
大体时间:所有研究参与者术后 3 - 24 个月
测试活动包括受试者稳定性评估、使用肌电图的自由空间控制活动、珠子迁移评估、步行步态评估和单腿平衡评估
所有研究参与者术后 3 - 24 个月
接受装置植入的参与者总数(目标:7 名参与者)在术后 24 个月时仍成功植入装置的人数
大体时间:所有研究参与者术后 24 个月
24 个月时成功植入的定义是 eOPRA 植入系统和磁珠跟踪系统完好无损,并且由于设备相关的安全问题而没有移除计划
所有研究参与者术后 24 个月

合作者和调查者

在这里您可以找到参与这项研究的人员和组织。

调查人员

  • 首席研究员:Matthew J Carty, MD、Brigham and Women's Hospital
  • 首席研究员:Hugh Herr, PhD、Massachusetts Institute of Technology

研究记录日期

这些日期跟踪向 ClinicalTrials.gov 提交研究记录和摘要结果的进度。研究记录和报告的结果由国家医学图书馆 (NLM) 审查,以确保它们在发布到公共网站之前符合特定的质量控制标准。

研究主要日期

学习开始 (估计的)

2024年5月1日

初级完成 (估计的)

2026年5月1日

研究完成 (估计的)

2028年5月1日

研究注册日期

首次提交

2024年4月23日

首先提交符合 QC 标准的

2024年4月25日

首次发布 (实际的)

2024年4月30日

研究记录更新

最后更新发布 (实际的)

2024年4月30日

上次提交的符合 QC 标准的更新

2024年4月25日

最后验证

2024年4月1日

更多信息

与本研究相关的术语

其他研究编号

  • 2024P00006

计划个人参与者数据 (IPD)

计划共享个人参与者数据 (IPD)?

药物和器械信息、研究文件

研究美国 FDA 监管的药品

研究美国 FDA 监管的设备产品

是的

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