Summary
Denne protokol beskriver en ny metode til at estimere antallet af fungerende motoriske enheder i en muskel, ved at montere en model til en detaljeret stimulus-respons kurve af sammensatte muskel handling potentiale. Det er hurtigt og nemt at udføre og analysere og har fremragende reproducerbarhed.
Abstract
Ligesom andre metoder for motorenheden nummer skøn (MUNE), sammensatte er muskel aktionspotentialet (CMAP) scan MUNE (MScan) en non-invasiv elektrofysiologisk metode til at anslå antallet af fungerende motoriske enheder i en muskel. MUNE er et vigtigt værktøj til vurdering af neuropatier og neuronopathies. I modsætning til de fleste MUNE metoder i brug, MScan vurderer alle motoriske enheder i en muskel, ved at montere en model til en detaljeret stimulus-respons kurve eller CMAP scan. Man undgår derved den bias iboende i alle MUNE metoder baseret på ekstrapolering fra et lille udsnit af enheder. Som "Bayesian MUNE,' MScan analyse virker ved at montere en model, der består af motor enheder med forskellige amplituder, tærskler og tærskel variabilitet, men metoden montering er helt anderledes, og afsluttede inden for fem minutter, i stedet for flere timer. MScan off-line analyse virker i to faser: først en indledende model genereres baseret på skråning og variansen af punkter i scanningen, og andet, denne model er så raffineret ved at justere alle parametre for at forbedre fit mellem den oprindelige scanning og scanninger genereret af modellen.
Denne nye metode er blevet testet for reproducerbarhed og optagetid på 22 Amyotrofisk lateral sklerose (ALS) patienter og 20 raske kontrolpersoner, med hver prøve gentages to gange af to blindet læger. MScan viste fremragende intra og Inter-Diesel rater reproducerbarhed med ICC værdier > 0,98 og en variationskoefficient gennemsnit 12,3 ± 1,6%. Der var ingen forskel i intra-Scoringssætter reproducerbarhed mellem de to observatører. Gennemsnitlig optagetid var 6.27 ± 0,27 min.
Denne protokol beskriver hvordan man kan optage en CMAP scanning og hvordan man bruger MScan software til at udlede et skøn over antallet og størrelser af de fungerende motoriske enheder. MScan er en hurtig, praktisk og reproducerbar metode, som kan være nyttige i diagnoser og overvågning sygdomsprogression i neuromuskulære lidelser.
Introduction
Motoriske system bevægelse er afhængig af motorenheden, som henviser til en individuel motor nerve fibre sammen med muskelfibre aktiveres, og motorenheden tal er antallet af forhornscellerne eller axoner innerverer en enkelt muskel1. Under denervering og reinnervation processerne overtage sund axoner rollen som axoner, der er tabt ved sikkerhedsstillelse spiring. Derfor giver sammensatte muskel aktionspotentialet (CMAP) amplitude ikke de nødvendige oplysninger om graden af motorenheden tab. CMAP amplitude kan kun begynde at falde, når mere end 50% af motor enheder er tabt. På samme måde korrelerer omfanget af unormal spontan aktivitet eller motorenheden potentiale (MUP) ændringer ikke med graden af denervering.
Generelt er der ingen elektrofysiologiske teknik, der giver mulighed for enkel, direkte målinger af motorenheden nummer. I stedet, et skøn over motorenheden nummer (MUNE) bruges til at vurdere lavere motor neuron tab2. Flere MUNE metoder er blevet udviklet siden gennemførelsen af den første metode, incremental stimulation MUNE, som blev introduceret i 1971 af McComas3. De fleste metoder har været baseret på måling flere overflade-indspillet motorenheden potentialer (sMUP) og dividere den maksimal CMAP af gennemsnitlige sMUP amplitude. Sådanne metoder omfatter trinvis stimulation4, flere point stimulation (MPS)5og spike-udløst gennemsnit6. Andre MUNE metoder har anvendt statistiske teknikker baseret på den probabilistiske karakter af affyring af en motor enhed som svar på en stimulus7,8,9,10. Denne variation betyder, at affyre forskellige kombinationer af motor enheder fører til variation i størrelsen af CMAP svar. Motorenheden nummer indeks (Munix) er en mere for nylig indført metode, der bruger overflade indblanding mønstre registreres under frivillige sammentrækninger for at estimere den gennemsnitlige størrelse af sMUP11,12.
Disse MUNE metoder alle lider af en eller flere begrænsninger, såsom tilstedeværelsen af subjektivitet, afhængighed af den absolutte CMAP amplitude, bias i udvælgelsen af enheder, lang tid til at prøve nok enheder eller lang tid at analysere resultaterne. Har for nylig udviklet en ny MUNE metode, 'CMAP scan MUNE' (MScan), til at overvinde disse begrænsninger13. Denne metode undgår de problemer forbundet med enheden udvælgelse ved at tage højde for bidraget fra alle enheder til CMAP, målt i en detaljeret stimulus-respons kurve eller CMAP scan14,15. Undgår man også den udvidede analyse tid af en lignende, model-fitting metode9,10, ved hjælp af nye algoritmer16. I en nylig undersøgelse var reproducerbarhed af MScan i anslå antallet af motor enheder bedre end to mere traditionelle metoder, MPS MUNE og Munix13. Derudover kan MScan vise motorenheden tab i tidligere faser af amyotrofisk Lateral sklerose (ALS) end MPS MUNE og Munix. MScan var hurtigere end MPS MUNE og så hurtigt som Munix13.
Dette papir beskriver metoden af MScan i detaljer. Det opsummerer også tidligere rapporteret intra og Inter-Diesel rater reproducerbarhed af MScan hos patienter med ALS og sund kontrol fag13, som kan gøre det muligt for læseren at bedømme om metoden, der ville være passende for planlagte undersøgelse.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Alle fag skal give deres skriftlige samtykke forud for undersøgelsen, og optagelse protokol skal godkendes af den relevante lokale etiske gennemgang tavlen. Alle metoder, der beskrives her blev godkendt af det regionale videnskabelige etiske udvalg og Dansk Data Protection Agency.
Bemærk: Optagelser er lavet med " "TRONDNF" optagelse-protokollen, som er en del af softwaren (se tabel materialer). Andre anvendte udstyr er en bipolar stimulator, et 50 Hz støj eliminator, en forstærker og en analog-til-digital (A/D) bestyrelsen (også anbefalet er en audio-forstærker til feedback af electromyogram (EMG) aktivitet, og en muting boks for at afskære lyd under elektrisk stimulation). Motor-enhedsnummeret estimering af MScan metoden medfører tre faser: 1) forberedelse af emnet (for nerve ophidselse undersøgelser), 2) optagelse CMAP scanningen, og 3) analyserer resultaterne med MScan software. Optagelse proceduren beskrevet nedenfor er specifik for software og instrumenter, vi bruger (Se Tabel af materialer); disse skal tilpasses til andre software og hardware.
1. forberedelse af emnet
- Skærmen fag for at sikre, at de ikke har nogen historie af nervesystemet (især neuropati og carpal tunnel syndrom), bortset fra gruppen sygdom, der vil blive undersøgt.
- Instruere emnet i detaljer om de undersøgelser og anmodning skriftligt samtykke.
- Oplyse om, at når optagelsen begynder, magt vil gradvist øges til maksimalt efterfulgt af en trinvis nedgang, og undersøgelserne, der vil tage omkring 5-6 min.
- Forklare, at emnet vil opleve en kildrende fornemmelse i hånd og fingre.
- Oplyse om at magt kan slukkes straks på ethvert tidspunkt under optagelsen, hvis emnet føles for meget ubehag.
- Ren genstand's hånd og underarm med skin prep gel og alkohol.
- Anbring den aktive optagelse elektrode over bortføreren pollicis brevis muskel og referenceelektrode på metacarpo-phalangeal fælles af tommelfingeren (figur 1).
- Placer en jorden elektrode på dorsum af hånden.
- Forbinde disse elektroder til forforstærker (figur 1).
- Tape fingre sammen for at fjerne støj og artefakter som følge af frivillig bevægelse (figur 1).
- Opretholde hudens temperatur mellem 32 og 36 ° C med en opvarmning lampe.
2. optagelse CMAP Scan
Bemærk: Alle software handlinger beskrevet nedenfor er specifikke for software og instrumenter, vi bruger (Se Tabel af materialer); disse skal tilpasses til andre software og hardware.
- Start det semi-automatiserede edb-system.
- Vælg 'MScan-R' optagelse protokol fra formen 'Vælg optagelse protokollen'.
- Accepter standardindstillingerne for pre-forstærker og stimulatoren.
- Indtast i boksen ' Output' en 2 - eller 3-brev operatør præfiks på formen 'Vælg optagelse parametre', så klik på knappen "OK" .
- Når programmet viser rå EMG input, vælge enten parametre, 'MScan' (scanning trin, interstimulus interval og stimulus bredde) manuelt, eller accepterer standardparametre: stimulus bredde af 0.2ms, scanning trin på 0,2%, og interstimulus interval på 0,5 s. Klik på " "OK" eller tryk på "flugt" for at fortsætte.
Bemærk: Standardparametre blev accepteret i denne undersøgelse. Filterindstillingerne var 3 Hz-3 kHz. - Sted en flytbar bipolar stimulere elektroden på median nerven ved håndleddet at finde webstedet for laveste grænse. Klik på " "OK" at starte stimulation.
- Den næste skærm viser stimulus (oprindeligt 15% max output) og EMG svar; justere elektrode placering for at finde sted, laveste grænse (dvs. største svar). Justere placeringen af elektroderne for optagelse, hvis det er nødvendigt at sikre, at CMAP form er diphasic med en enkelt peak, hvis det er muligt. Hvis det er nødvendigt, justere stimulus styrke med 'Indsæt' og 'slet' nøgler. Klik derefter på " "OK" for at fortsætte.
- 'Modificerede' svar vises med 'vinduet', hvor reaktion måles, angives af horisontale magentarød linje. Sikre, at den korte grønne linje før vinduet (angiver baseline) er en flad kurve mellem stimulus artefakt og svar. Hvis nødvendigt, indstille vinduet start af deprimerende højre museknap, træk markøren til højre, og slip derefter knappen for vinduet ende.
Bemærk: CMAP peak højde måles fra grundlinje til den opadgående peak i vinduet, og angives af lodrette blå streg.
Klik på " "OK" at fortsætte. - Erstatte den flytbar elektrode med en ikke-polariserbare lim stimulere katode elektrode og placere en anode 2 cm proksimalt langs den mediane nerve; bunden spor viser nu høj gevinst EMG. Tilskynde emne at finde den mest afslappede holdning til deres hånd at minimere spontan aktivitet. Klik på " "OK" at fortsætte.
- Øge stimulus intensitet manuelt ved at trykke på "" tasten, indtil den nuværende stimulus er over niveauet for den maksimale amplitude af CMAP; første, øge ved trin 3% i stimulus intensitet og derefter fine justeringer brug trin 1%.
- Tjek vindue og peak målingen før du klikker på knappen " "OK" til at starte CMAP scanning.
- Efter svar på 20 supramaximal stimuli (pre scanninger) registreres, stimulus intensitet er automatisk er faldet i små skridt, fra supramaximal stimulation indtil der ikke længere er en mærkbar motor respons, så et yderligere sæt af 20 CMAPs (efter scanninger) er registreret.
Bemærk: Dataene afbildes som en 'CMAP scan', eller en detaljeret stimulus respons kurven med amplituden af den motoriske svar på y-aksen og stimulus intensitet på x-aksen. Hos raske forsøgspersoner skaber dette en S-formet kurve, boer hos patienter med nedsat antallet af motor enheder, som i ALS, kurven udvikler en stepped udseende (figur 2). - Bemærk, at ud over feedback opnået fra muting-boksen, er det muligt at kontrollere i det midterste panel i venstre side, hvis motivet er afslappet. Kig på CMAP (modificeret) på panelet til venstre øverste og nederste venstre panel, faldet i stimulus intensitet (tærskel). Følg CMAP scanne på højre side.
- Afslut optagelsen ved at klikke på " "OK" "-knappen i nederste højre hjørne, medmindre en Gentag scanningen er påkrævet og gemme data.
Bemærk: Ved udfyldelsen af den 'Legender og skalering' form er det nødvendigt at erstatte alle spørgsmålstegn.
3. MScan analyser
Bemærk: Alle software handlinger beskrevet nedenfor er specifikke for software og instrumenter, vi bruger (Se Tabel af materialer); disse skal tilpasses til andre software og hardware.
-
Montering af en model til CMAP scan
- At analysere optagelse offline, start programmet analyse og klik på " "OK" til at vælge den de sidste indspilning for analyse.
- Klik på " "vælge 'Fit MScan QZD fil" fra menuen" "MScanFit" .
Bemærk: Man kan i stedet vælge " "passer MScan på MEM fil". Det er alo muligt at vælge " "passer MScan på dat (mA mV) fil" i tilfælde af CMAP Skan blev indspillet med udstyr adskiller sig fra, bruges her. Se nedenfor, hvordan du opretter en DAT fil. - Observere, at programmet først genererer en foreløbig model, og derefter går at optimere fit. Der kræves ingen brugerinput indtil flerfarvet statuslinjen i boksen 'Optimering' er komplet og knappen " "Stop" er nedtonet.
- Den foreløbige model giver et første gæt på en model, afledt af hældning og varians over hinanden følgende dele af en scanning. Bemærk, at oprindelige skanne (i sort) og en scanning genereret fra modellens (i magenta) kan være afbildet side om side. Følg model og forbedringer i modellen på visning af tekst og alternative viser.
Bemærk: Alternative skærme kan vælges til enhver tid ifølge indstillingerne i Data at plotte 'Plot amplituder som' og 'Plot type' bokse. - Udføre optimering for at forbedre pasform til de registrerede CMAP ved at foretage seriel tilpasninger at minimere forskellen mellem den simulerede og optagne CMAP scanninger16.
Bemærk: Dette kører flere optimeringer i rækkefølge, begyndende med den foreløbige model, som tidligere beskrevet i detaljer15. Hvis optimeringen øger antallet af enheder, så starter det næste forsøg på montering scanningen ved at generere en model med flere enheder, der henviser til, at hvis den første optimering reduceret antallet af enheder, det andet forsøg starter med en model med færre enheder. Hvis alt fungerer godt, nuller optimering procedure ind på de bedste antal enheder til at passe scanningen. - Bemærk, at når du kører optimering proceduren, viser panelet optimering også en flerfarvet statuslinje.
- Brug forskellige plotting indstillinger på "plot type" boksen, dvs, kontur plots, fejl v N enheder, model enheder, kumulative amplitude for at følge optimeringsprocessen.
Bemærk: Ændringer i modellen under optimering procedure opdateres løbende efter den nyeste model og forbedringer i modellen kan følges af forskellige plotting muligheder og udstillet tekst.- Kontur kort
- Udnytte kontur kort for at vurdere nøjagtigheden af modellen af sløring punkterne og generere en fejl score baseret på forskellen i x-y-distributioner15. Vælg "Diff" og " "Kurvekort" viser at se forskellene mellem den registrerede og model CMAP scanner som en kontur kort. Det er disse forskelle, der optimeringsprocessen forsøger at minimere.
Bemærk: 'Kontur kort' giver mulighed for betafordelingen for at opnå et bestemt svar med en given stimulus. Fejl score afhænger af forskellen mellem den oprindelige og modellerede kontur kort, og dette kan visualiseres ved at vælge panelet 'Diff' valgmulighed i toppen og 'Contour plot' i panelet Plot type. De røde linjer angiver at der var en større tæthed af point i den oprindelige scanning, og den grønne linje angiver flere point i den modellerede scanning. Forskellen plot øverst angiver de stimulus intensitet som de største fejl er fundet.
- Udnytte kontur kort for at vurdere nøjagtigheden af modellen af sløring punkterne og generere en fejl score baseret på forskellen i x-y-distributioner15. Vælg "Diff" og " "Kurvekort" viser at se forskellene mellem den registrerede og model CMAP scanner som en kontur kort. Det er disse forskelle, der optimeringsprocessen forsøger at minimere.
- Fejl v N enheder
- Følg proceduren optimering ved at vælge log-log 'fejl v N enheder' plot. Hver fase af proceduren optimering er afbildet i en anden farve, svarende til barer i panelet 'optimering' .
- Model enheder
- Brug dette til at se, hvordan gennemsnitlige CMAP amplitude er lavet ved rekrutteringen af de forskellige axoner i modellen. den øverste del viser peak amplituder og tærskel fordelinger af de enkelte motoriske enheder.
- Kumulative amplitude
- Bemærk, at enhederne, der er afbildet i rækkefølge efter stigende størrelse, snarere end tærskel. Den sorte kurve afbilder den kumulative enhedsnummeret, mens den røde kurve viser kumulative amplitude.
- Kontur kort
- Når optimeringsproces er færdig, skal du se resultaterne af analysen på 'MScanFit tekstdisplay'. Findes MScan parametre, dvs., antal enheder, median amplitude, største enhed størrelse er vist på visningen af tekst.
- Klik på " "OK" knappen i feltet 'Gem pasform til MEM fil' gemme modellen i MEM-filen for yderligere analyser.
4. CMAP Scan MUNE bruger. DAT filer
Note: En alternativ og gratis version af softwaren giver mulighed for analyse af CMAP scanner optaget af andet udstyr.
- Generere a.DAT fil, der indeholder CMAP scanningen skal analyseres.
Bemærk: Dette skal være en tekstfil i et standardformat for 2-kolonne med stimulus intensiteten i mA i én kolonne og CMAP amplitude i mV i en anden kolonne. - Generere en egnet. DAT fil ved at kopiere to kolonner fra en regnearksfil ind i en tekst redigering software, og derefter tildele udvidelse som. DAT i stedet for. TXT.
- Udføre alle de andre trin af MScan analyse som tidligere beskrevet, efter start af stand-alone programmet og vælge den. DAT fil.
- Finde freeware program, manual, og prøveeksemplar data på University College London FTP-stedet (Host: 144.82.46.62, bruger benævne: QtracW, Password: Hg32wK5e).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Følgende resultater blev opnået i en nylig undersøgelse, hvori metoden MScan blev sammenlignet med to etablerede teknikker: flere punkt stimulation MUNE (MPS) og motorenheden nummer indeks (Munix)13. Resultaterne viser, at med den teknik, der er beskrevet i denne protokol, kan opnås ensartede resultater med fremragende reproducerbarhed. Metoden kan skelne ALS patienter fra raske kontrolpersoner i en tidligere fase af sygdommen end CMAP og det er hurtig og nem at bruge13. Dette tyder på, at metoden kan være egnet til klinisk brug.
Patienter versus raske kontrolpersoner: Ialt 168 MScan optagelser blev udført i 22 patienter og 20 raske forsøgspersoner, med to optagelser af to forskellige observatører for hvert emne. Median antallet af motor enheder var betydeligt lavere hos patienter (32.4, interval: 1 - 123,5) end raske kontrolpersoner (111.1, rækkevidde: 71.75-166.8), p = 1,2 × 10-6.
Reproducerbarhed: Variationskoefficienten (CV) for MScan MUNE værdier (gennemsnit ± SE) for intra-Scoringssætter variabilitet var 8,6 ± 1,6%, og for Inter-rater variabilitet var 9,7 ± 1,3%. Intra-Scoringssætter variabilitet var ens mellem de to observatører. Når patienter og raske kontrolpersoner blev analyseret separat, CV værdien for patienter var 14,7 ± 2,7%, mens for raske kontrolpersoner det var 9,6 ± 1,3%, og for patienter og kontroller kombineret det var 12,3 ± 1,6%.
Intraclass korrelationskoefficienter (ICC): ICC værdier viste fremragende intra-Scoringssætter aftale for begge observatører. Der var ingen forskel i intra-Scoringssætter ICC værdier mellem observatør 1 (0.983, konfidensinterval: 0.968 - 0.991) og observatør 2 (0.985, konfidensinterval: 0.972 - 0.992), og den internationale straffedomstol værdier også viste fremragende Inter-rater aftale (0.993, tillid interval: 0.987 - 0.996).
Følsomhed og specificitet af MScan og CMAP: Figur 3 illustrerer i en ROC-kurve, hvordan MScan og CMAP amplitude kan skelne 22 ALS patienter fra 20 raske forsøgspersoner. Den bedste cut-off MScan MUNE værdi for at skelne mellem raske kontrolpersoner og patienter var 75,5. Dette gav en følsomhed på 92,5% og specificitet på 80,7%. MScan MUNE blev sammenlignet med den tilsvarende CMAP amplitude og evalueret af arealet under kurven (AUC) som et mål for, hvor godt de var i stand til at skelne mellem patienter og raske forsøgspersoner. MScan havde en AUC (0,903), som var betydeligt højere end CMAP amplitude (0.845).
Optagelse gange: Gennemsnitlig optagetiden (gennemsnit ± SE) for alle optagelser for patienter var 6.08 ± 0,28 min, mens raske kontrolpersoner var 6.48 ± 0,29 min, og for patienter og kontroller kombineret, det var 6.27 ± 0,20 min.
Figur 1: et billede af CMAP scanning MUNE (MScan) set-up. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 2: eksempler på MScan optagelser: (A) en sund emne, (B) en ALS patienten med normal MScan, (C) en ALS patient med moderat tab af motoriske enheder, og (D) en ALS patient med alvorlige tab af motor enheder venligst klik her for at se en større version af dette tal .
Figur 3: ROC kurve sammenligne arealet under kurven (AUC) af MScan og CMAP amplitude. To forskellige metoder blev anvendt til analyserne. Begge metoder gjorde brug af det faktum, at de samme emner, som blev brugt til hver test. PA jeg refererer til metoden til DeLong17al.. og Pb refererer til metoden Hanley og MacNeil18. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Kritiske trin i protokollen: MScan er et højt automatiseret procedure, men som med alle EMG metoder, der bør udvises forsigtighed at opnå ensartede resultater. I forberedelsesfasen er det vigtigt at opnå afslapning, da spontan aktivitet eller bevægelse artefakter under CMAP scanning indføre spurious afvigelse i CMAP og forvirre generation af den foreløbige model.
Ændringer og fejlfinding: Vi fandt, at tape af fingre, og brug af auditive EMG feedback til at hjælpe med at finde den bedste lemmer position, er nyttige til at undgå nogle varians.
Begrænsninger af teknikken: På grund af det begrænsede antal point i CMAP scanning og stokastiske art svarene og modellering, kan ikke man forvente at finde præcis det samme antal enheder efter hver analyse af den samme optagelse. Selv med ideelle optagelser er absolutte fejl på omkring 7% i MUNE værdier uundgåelige16. Denne grad af usikkerhed i resultaterne er uundgåelige med hurtig montering procedure anvendes. En anden begrænsning af MScan er, at det ikke er egnet i proksimale muskler quadriceps femoris og deltoideus. Hidtil har kun bortføreren pollicis brevis musklen har været brugt13,19, men i andre distale muskler, både i de øvre og nedre ekstremiteter herunder den forreste tibial muskel, vi mener, at MScan kan anvendes med succes. Flere supramaximal stimuli kan være ubehagelige, men vi oplevede ikke enhver genstand, der ikke kunne fuldføre undersøgelsen.
En yderligere begrænsning er, at metoden optagelse som beskrevet her bruger specialiseret software og forbundet nerve ophidselse Afprøvningsudstyr, i øjeblikket tilgængelig i mindre end 100 afdelinger over hele verden. Det er dog muligt at anvende et freeware program til CMAP scanninger genereret med andet udstyr. Hvis lineære CMAP scanninger er brugt, anbefaler vi, at trin størrelse ikke overstiger 0,2% bruges i vores optagelser. Motorenheden tærskler har en variationskoefficient på omkring 2% og 0,2% trin er forpligtet til at give passende information om hver enhed.
Betydning med hensyn til eksisterende metoder: MScan er en metode, der tager højde for de fleste af de begrænsninger, der er blevet fundet i andre MUNE metoder. Vi fandt fremragende intra og Inter-Diesel rater reproducerbarhed, og intra-Scoringssætter reproducerbarhed afviger ikke mellem erfarne og ikke-erfarne observatører. I vores undersøgelse for nylig, citeret ovenfor13, blev den samlede CV i forskellige optagelser fra de samme emner 12,3% for MScan, der sammenlignede positivt med CVs 24,7% til MPS MUNE og 21,5% for Munix. Denne reproducerbarhed kan være vigtig i vurdering af potentielle behandlinger for neurodegenerative sygdomme som ALS, da antallet af patienter, der kræves for at registrere en forbedring forventes at stige med kvadratet af variabiliteten af målingerne. Skelne ALS patienter fra raske kontrolpersoner, ved hjælp af modtager-operatør karakteristiske (ROC) kurver, MScan udsat lidt bedre, dvs havde en lidt højere areal under kurven (AUC = 0.930) end MPS MUNE (0.899) og både udsat signifikant bedre end Munix (0.831) og CMAP amplitude (0.831). Derudover er MScan en hurtig metode til at udføre optagelser (~ 6 min). Analysen er også hurtig og tager mindre end 5 min.
Fremtidige ansøgninger: sammenfattende MScan er en metode, der kan have potentiale til at blive gennemført i klinik for diagnose og opfølgning af neuromuskulære lidelser som ALS. Yderligere undersøgelser med andre patientgrupper, og større grupper, er berettiget. Undersøgelser af anvendelsen af MScan i forskellige muskler bør også gennemføres.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Interessekonflikt: HB modtager royalties fra UCL for salg af hans Qtrac software, der anvendes i denne undersøgelse. Andre forfattere har ingen potentielle interessekonflikter. Alle forfattere har godkendt den endelige artikel.
Acknowledgments
Denne undersøgelse blev økonomisk støttet hovedsagelig af Lundbeckfonden.
Derudover Knud og Edith Eriksens Mindefond, Søster og Verner Lipperts glad, Fonden til Lægevidenskabens Fremme og Aage og Johanne Louis Hansens Fond støttet denne undersøgelse.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| QtracW software | Digitimer Ltd (copyright Institute of Neurology, University College, London) | QtracW | |
| MScanFit | Digitimer Ltd (copyright Institute of Neurology, University College, London) | QtracW | |
| DS5 bipolar stimulator | Digitimer Ltd | DS5 | |
| D440 amplifier | Digitimer Ltd | D440-2 (2 channel) or D440-4 (4 channel) | |
| HumBug Noise Eliminator | Digitimer Ltd | Humbug | |
| Analogue-to-digital (A/D) board | National Instruments | NI-6221 |
References
- Sherrington, C. REMARKS ON THE FOREGOING LETTER. Can. Med. Assoc. J. 20, 66-67 (1929).
- Gooch, C. L., et al. Motor unit number estimation: a technology and literature review. Muscle Nerve. 50, 884-893 (2014).
- McComas, A. J., Fawcett, P. R., Campbell, M. J., Sica, R. E. Electrophysiological estimation of the number of motor units within a human muscle. J Neurol Neurosur Ps. 34, 121-131 (1971).
- Oge, A. E., et al. Motor unit number estimation in transected peripheral nerves. Neurol Res. 32, 1072-1076 (2010).
- Doherty, T. J., Brown, W. F. The estimated numbers and relative sizes of thenar motor units as selected by multiple point stimulation in young and older adults. Muscle Nerve. 16, 355-366 (1993).
- Bromberg, M. B. Motor unit estimation: reproducibility of the spike-triggered averaging technique in normal and ALS subjects. Muscle Nerve. 16, 466-471 (1993).
- Lomen-Hoerth, C., Slawnych, M. P. Statistical motor unit number estimation: from theory to practice. Muscle Nerve. 28, 263-272 (2003).
- Unlusoy Acar, Z., et al. Decline of compound muscle action potentials and statistical MUNEs during Wallerian degeneration. Neurophysiol. Clin. 44, 257-265 (2014).
- Henderson, R. D., Ridall, P. G., Hutchinson, N. M., Pettitt, A. N., McCombe, P. A.
- Ridall, P. G., Pettitt, A. N., Henderson, R. D., McCombe, P. A. Motor unit number estimation--a Bayesian approach. Biometrics. 62, 1235-1250 (2006).
- Nandedkar, S. D., Nandedkar, D. S., Barkhaus, P. E., Stalberg, E. V. Motor unit number index (MUNIX). IEEE Trans. Biomed. Eng. 51, 2209-2211 (2004).
- Neuwirth, C., et al. Motor Unit Number Index (MUNIX): a novel neurophysiological marker for neuromuscular disorders; test-retest reliability in healthy volunteers. Clin. Neurophysiol. 122, 1867-1872 (2011).
- Jacobsen, A. B., et al. Reproducibility, and sensitivity to motor unit loss in amyotrophic lateral sclerosis, of a novel MUNE method: MScanFit MUNE. Clin neurophysiol. 128, 1380-1388 (2017).
- Maathuis, E. M., Drenthen, J., Visser, G. H., Blok, J. H. Reproducibility of the CMAP scan. J. Electromyogr. Kinesiol. 21, 433-437 (2011).
- Sleutjes, B. T. H. M., et al. CMAP scan discontinuities: automated detection and relation to motor unit loss. Clin Neurophysiol. 125, 388-395 (2014).
- Bostock, H. Estimating motor unit numbers from a CMAP scan. Muscle Nerve. 53, 889-896 (2016).
- DeLong, E. R., DeLong, D. M., Clarke-Pearson, D. L. Comparing the areas under two or more correlated receiver operating characteristic curves: a nonparametric approach. Biometrics. 44, 837-845 (1988).
- Hanley, J. A., McNeil, B. J. A method of comparing the areas under receiver operating characteristic curves derived from the same cases. Radiology. 148, 839-843 (1983).
- Farschtschi, S., et al. Muscle action potential scans and ultrasound imaging in neurofibromatosis type 2 : CMAP Scans and Nerve Imaging in NF2. Muscle Nerve. 55, 350-358 (2017).
