Voor het implanteren van brein-computer-interfaces was het in het verleden noodzakelijk om een craniotomie uit te voeren, zodat penetrerende of oppervlakkige elektrodes direct verbonden konden worden met de hersenen. Patiënten met een verlamming zouden aanzienlijke baat kunnen hebben bij een minder invasieve, alternatieve methode. In een recentelijk in JAMA Neurology gepubliceerde studie werd onderzoek gedaan naar de haalbaarheid en veiligheid van een brein-computer-interface met elektrodes die door de halsader verbonden worden met de superieure sagittale sinus.
In de prospectieve SWITCH-studie werd de toepassing van deze interface voor de eerste keer bij mensen onderzocht. Vijf patiënten met een ernstige bilaterale verlamming van de bovenste ledenmaten deden mee aan de studie en werden 12 maanden gevolgd. Van deze patiënten waren er 4 gediagnosticeerd met amyotrofische laterale sclerose (ALS) en één met primaire laterale sclerose (PLS).
Het opnameapparaat werd middels een katheter ingebracht, en vervolgens verbonden met subcutaan ingebrachte elektronische onderdelen. Het apparaat communiceerde vervolgens op draadloze wijze met een extern apparaat die met een persoonlijke computer verbonden kon worden.
De belangrijkste uitkomst van SWITCH was het plaatsvinden van ernstige bijwerkingen gerelateerd aan het apparaat, die leidden tot sterfte of permanent toegenomen invaliditeit. Secundaire eindpunten waren verstopping van de bloedvaten en migratie van het apparaat. Verder werd gekeken naar de signaalbetrouwbaarheid en –stabiliteit over 12 maanden, het aantal commando’s die op basis van de neurologische activiteit konden worden gecreëerd en de toepassing van het systeem in combinatie met een persoonlijke computer.
De definitieve analyse omvatte data van 4 mannelijke patiënten, met een gemiddelde leeftijd van 61 jaar. Deze deelnemers vertoonden nog activiteit in de motorcortex en de aderanatomie was geschikt voor het inbrengen van het opname-apparaat. De 4 mannen voltooiden de 12-maandse follow-up en ervoeren geen ernstige bijwerkingen, verstopping van de bloedvaten of migratie van het apparaat. De gemiddelde bandbreedte van het signaal was 233 Hz, wat bij alle patiënten stabiel bleef gedurende de studie. Er werden >5 pogingen tot beweging gedecodeerd en alle patiënten wisten succesvol een computer te besturen met behulp van de brein-computer-interface.
De beperkte bijwerkingen en effectiviteit die werden geobserveerd in deze studie duiden erop dat endovasculaire toegang tot de sensomotorische cortex een haalbaar, minder invasief alternatief is voor het plaatsen van elektrodes in of op de dura tijdens een open hersenoperatie. Het blijkt mogelijk om neurologische signalen op te vangen via de bloedvaten. Dit type minder invasieve techniek zou de inzetbaarheid van brein-computer-interfaces bij mensen met een verlamming kunnen verbeteren.
Referentie
Naar boven
