7. Juni 2018
Dieses Protokoll beschreibt eine neue Methode zur Schätzung der Anzahl der funktionierenden motorischen Einheiten in einem Muskel durch den Einbau eines Modells zu einer detaillierten Reiz-Reaktions-Kurve des Aktionspotentials zusammengesetzte Muskel. Es ist schnell und einfach durchzuführen und zu analysieren und hat hervorragende Reproduzierbarkeit.
Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, MScan zu beschreiben, eine neue Methode, mit der die Anzahl der funktionierenden motorischen Einheiten in einem Muskel geschätzt werden kann. MScan ist eine nicht-invasive Methode, mit der die Anzahl der funktionierenden motorischen Einheiten in einem Muskel geschätzt wird. MScan funktioniert, indem ein Modell an eine detaillierte Stimulus-Reaktions-Kurve (CMAP-Scan) angepasst wird.
Diese Methode hat mehrere Vorteile. Es kann schnell fertiggestellt werden, ist einfach durchzuführen und zu analysieren und verfügt über eine hervorragende Reproduzierbarkeit. Bitten Sie zunächst die schriftliche Zustimmung des Betroffenen um eine schriftliche Zustimmung.
Alle Probanden müssen vor der Prüfung ihr schriftliches Einverständnis geben. Erklären Sie dann, dass der Proband ein Kribbeln in der Hand und im Handgelenk verspürt und dass die Untersuchung jederzeit abgebrochen werden kann, wenn er zu viel Unwohlsein verspürt. Verwenden Sie zunächst Hautvorbereitungsgel und Alkohol, um die Hand und den Unterarm des Probanden zu reinigen.
Positionieren Sie die aktive Aufzeichnungselektrode über dem Musculus abductor pollicis brevis und platzieren Sie dann die Referenzelektrode auf dem Metacarpophalangealgelenk des Daumens. Platzieren Sie eine Masseelektrode auf dem Handrücken des Probanden und verbinden Sie die Elektroden mit dem Vorverstärker. Nachdem Sie die Elektroden positioniert und mit dem Vorverstärker verbunden haben, kleben Sie die Finger des Probanden zusammen, um Geräusche und Artefakte zu reduzieren, die durch willkürliche Bewegungen verursacht werden.
Um das halbautomatische computergestützte System zu starten, verwenden Sie das Standardprotokoll für Erregbarkeitstests der motorischen Nerven. Wählen Sie im Hauptmenü das Aufnahmeprotokoll MSCAN-R und übernehmen Sie die Standardeinstellungen für den Vorverstärker und den Stimulator. Geben Sie im Formular Aufzeichnungsparameter auswählen ein zwei- bis dreistelliges Operatorpräfix in das Feld Ausgabedatei ein.
Klicken Sie dann auf OK, um fortzufahren. Wenn auf dem Bildschirm der Roh-EMG-Eingang angezeigt wird, übernehmen Sie die Standardparameter und klicken Sie OK.To die Stelle der niedrigsten Schwelle am Nervus medianus des Handgelenks suchen und positionieren Sie eine repositionierbare Stimulationselektrode. Passen Sie die Position der Elektrode weiter an, bis die größte EMG-Reaktion erreicht ist.
Nachdem Sie den Standort mit dem niedrigsten Schwellenwert gefunden haben, klicken Sie auf OK, um fortzufahren. Als nächstes wird die geänderte Antwortvariablen in dem Fenster angezeigt, in dem die Antwortvariablen gemessen werden. Die magentafarbene Linie zeigt die im Fenster gemessene Antwort, während die kurze grüne Linie unmittelbar vor dem Fenster die Grundlinie anzeigt.
Ersetzen Sie die repositionierbare Elektrode durch eine unpolarisierbare adhäsive stimulierende Kathodenelektrode und platzieren Sie eine Anode zwei Zentimeter proximal entlang des Nervus medianus. Ermutigen Sie den Probanden, die entspannteste Position für seine Hand zu finden, um spontane Aktivitäten zu minimieren. Klicken Sie auf die Schaltfläche OK, um fortzufahren.
Erhöhen Sie die Stimulusintensität manuell in Schritten von 3 %, indem Sie die Insert-Taste drücken. Klicken Sie auf die Schaltfläche OK, um fortzufahren. Nehmen Sie feine 1%-Stimulusanpassungen vor, bis der Stimulusstrom über dem Pegel für die maximale Amplitude des CMAP liegt.
Nachdem die Reaktionen auf 20 supramaximale Pre-Scans aufgezeichnet wurden, nimmt die Stimulusintensität automatisch mit der zuvor ausgewählten Frequenz und Prozentzahl ab. Wenn der Proband keine Antwort mehr erhält, klicken Sie auf die Schaltfläche OK, um die Aufzeichnung mit der Serie von 20 CMAP-Nachscans zu beenden. Klicken Sie abschließend auf die Schaltfläche OK in der unteren rechten Ecke, um die Aufnahme zu beenden und die Daten zu speichern.
Um Analysen offline durchzuführen, starten Sie das Analyseprogramm und wählen Sie die zu analysierende MScan-Aufzeichnung aus. Wählen Sie MScan an eine QZD-Datei anpassen aus dem Menü. Dann generiert das Programm automatisch ein vorläufiges Modell und optimiert die Passform.
Das Programm wird ohne Benutzereingriff weiter ausgeführt, bis der mehrfarbige Fortschrittsbalken im Feld Optimierung abgeschlossen ist und die Schaltfläche Stopp grau ist. Der Originalscan in Schwarz kann neben dem vom Modell generierten Scan in Magenta dargestellt werden. Nehmen Sie serielle Anpassungen vor, um die Differenz zwischen den aufgezeichneten und simulierten Scans zu minimieren und das Modell zu optimieren.
Im Feld Plottyp können verschiedene Plotoptionen verwendet werden, um den Optimierungsprozess zu verfolgen. Ein mehrfarbiger Fortschrittsbalken wird auch im Bereich Optimierung angezeigt. Verwenden Sie ein Konturdiagramm, um die Genauigkeit des Modells zu bewerten, indem Sie die Anzeigen Diff und Contour Map auswählen.
Diese Darstellungen zeigen die Unterschiede zwischen den aufgezeichneten und den modellierten CMAP-Scans als Konturdiagramm an. Im Laufe des Optimierungsprozesses werden diese Unterschiede minimiert. Wenn der Optimierungsprozess abgeschlossen ist, können Sie die Analyseergebnisse in der MScanFit-Textanzeige anzeigen.
Klicken Sie abschließend auf die Schaltfläche OK, um das Modell in einer MEM-Datei zu speichern. In dieser Studie wird MScan MUNE verwendet, um eine Schätzung der Anzahl und Größe funktioneller motorischer Einheiten abzuleiten, indem ein Modell an den CMAP-Scan angepasst wird. Diese Technik wird sowohl bei gesunden Kontrollen als auch bei ALS-Patienten auf Sensitivität und Spezifität getestet.
Erwartungsgemäß ist die mediane Anzahl der motorischen Einheiten bei Patienten mit ALS signifikant niedriger als bei gesunden Kontrollen. Wie die ROC-Kurve zeigt, wird die Fähigkeit von MScan MUNE, gesunde Kontrollen von ALS-Patienten zu unterscheiden, mit der von CMAP verglichen. Die Fläche unter der Kurve (AUC) wird verwendet, um die Fähigkeit beider Techniken zu messen, zwischen ALS-Patienten und gesunden Kontrollpersonen zu unterscheiden.
Die AUC von MScan MUNE ist deutlich höher als die von CMAP. Einmal gemeistert, kann diese Technik in sechs Minuten abgeschlossen werden, wenn sie richtig ausgeführt wird. Der Analyseprozess ist ebenfalls schnell und sollte weniger als fünf Minuten dauern.
Wenn Sie dieses Verfahren versuchen, ist es wichtig, daran zu denken, eine angemessene Entspannung des Motivs zu erreichen. MScan ist eine Methode, die das Potenzial hat, in einem klinischen Umfeld zur Diagnose und Überwachung von neuromuskulären Erkrankungen wie ALS eingesetzt zu werden. Weitere Studien mit anderen neuromuskulären Erkrankungen und größeren Studiengruppen sind gerechtfertigt.
Auch Studien zur Anwendung von MScan in verschiedenen Muskelgruppen sollten durchgeführt werden. Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie Sie MScan-Untersuchungen durchführen und analysieren können.
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MScan ist eine nichtinvasive elektrophysiologische Methode zur Schätzung der Anzahl funktionstüchtiger motorischer Einheiten in einem Muskel. Durch Anpassen eines Modells an eine detaillierte Stimulus-Antwort-Kurve des zusammengesetzten Muskelaktionspotentials (CMAP) liefert MScan eine schnelle, reproduzierbare und unvoreingenommene Beurteilung der Anzahl motorischer Einheiten. Dieses Protokoll demonstriert die Schritte zur Ableitung und Analyse von MScan und verdeutlicht dessen Anwendung sowohl bei gesunden Kontrollpersonen als auch bei Patienten mit amyotropher Lateralsklerose (ALS).
Die CMAP-Scan-MUNE (MScan) bietet eine schnelle, reproduzierbare und unvoreingenommene Methode zur Schätzung der Anzahl funktioneller motorischer Einheiten und trägt damit einer zentralen Anforderung in der neuromuskulären Forschung sowie der Entwicklung translationaler Biomarker Rechnung. Durch die Modellierung der gesamten Stimulus-Reaktions-Kurve verbessert MScan die Vorhersagesicherheit und unterstützt eine robuste Zielvalidierung in frühen Entdeckungs- und präklinischen Workflows. Ihre Reproduzierbarkeit und Geschwindigkeit ermöglicht eine skalierbare Integration in neuromuskuläre Bewertungspipelines über ganze Projektportfolios hinweg.
MScan ist in den Prozess von der frühen Entdeckung über die Identifizierung von Leitstrukturen bis hin zur präklinischen Forschung eingebettet und ermöglicht eine quantitative neuromuskuläre Beurteilung an mehreren kritischen Zeitpunkten.