CMAP סרוק MUNE (MScan) - שיטת הערכה (MUNE) מספר הרומן יחידה תנועתית
7 ביוני 2018
פרוטוקול זה מתאר שיטה חדשה כדי להעריך את מספר יחידות מוטוריות תפקוד שריר, על ידי התאמת מודל לעקומה גירוי-תגובה מפורטת של פוטנציאל הפעולה השריר מורכבים. זה פשוטה וקלה לבצע ולנתח ויש לו הפארמצבטית מעולה.
המטרה הכוללת של הליך זה היא לתאר MScan, שיטה חדשה המשמשת להערכת מספר היחידות המוטוריות המתפקדות בשריר. MScan היא שיטה לא פולשנית המשמשת להערכת מספר היחידות המוטוריות המתפקדות בשריר. MScan פועלת על ידי התאמת מודל לעקומת גירוי-תגובה מפורטת, או סריקת CMAP.
לשיטה זו מספר יתרונות. ניתן להשלים אותו במהירות, הוא קל לביצוע ולניתוח, ויש לו יכולת שחזור מצוינת. כדי להתחיל, בקש הסכמה בכתב מהנבדק.
כל הנבדקים חייבים לתת את הסכמתם בכתב לפני הבחינה. לאחר מכן, הסבירו שהנבדק יחווה תחושת דגדוג ביד ובפרק כף היד וכי ניתן להפסיק את הבדיקה בכל עת אם הוא יחווה אי נוחות רבה מדי. ראשית, השתמש בג'ל להכנת העור ובאלכוהול כדי לנקות את היד והאמה של הנבדק.
מקם את אלקטרודת ההקלטה הפעילה מעל שריר החוטף pollicis brevis ולאחר מכן הנח את אלקטרודת הייחוס על מפרק המטאקרפופלנגאלי של האגודל. הנח אלקטרודה קרקעית על הגב של ידו של הנבדק, וחבר את האלקטרודות לקדם-מגבר. לאחר מיקום וחיבור האלקטרודות למגבר המקדים, הדביקו את אצבעות הנבדק יחד כדי להפחית רעש וחפצים הנגרמים מתנועה רצונית.
כדי להפעיל את המערכת הממוחשבת החצי אוטומטית, השתמש בפרוטוקול הסטנדרטי לבדיקות ריגוש עצב מוטורי. מהתפריט הראשי, בחר פרוטוקול הקלטה MSCAN-R וקבל את הגדרות ברירת המחדל עבור הקדם-ampחיים והסטימולטור. בטופס בחר פרמטרי הקלטה, הזן קידומת אופרטור בת שתיים עד שלוש אותיות בתיבה קובץ פלט.
לאחר מכן, לחץ על אישור כדי להמשיך. כאשר המסך מציג את קלט ה-EMG הגולמי, קבל את פרמטרי ברירת המחדל ולחץ OK.To למצוא את האתר של הסף הנמוך ביותר בעצב החציוני של פרק כף היד, מקם אלקטרודה מגרה הניתנת למיקום מחדש. המשך להתאים את מיקום האלקטרודה עד להשגת תגובת ה-EMG הגדולה ביותר.
לאחר איתור האתר של הסף הנמוך ביותר, לחץ על אישור כדי להמשיך. לאחר מכן, התגובה ששונתה תוצג עם החלון בו נמדדת התגובה. קו המגנטה מציין את התגובה הנמדדת בחלון, ואילו הקו הירוק הקצר מיד לפני החלון מציין את קו הבסיס.
החלף את האלקטרודה הניתנת למיקום מחדש באלקטרודת קתודה מגרה דבק שאינה ניתנת לקיטוב, והנח אנודה שני סנטימטרים קרוב לאורך העצב המדיאני. עודדו את הנבדק למצוא את התנוחה הרגועה ביותר עבור היד שלו כדי למזער פעילות ספונטנית. לחץ על OK כפתור כדי להמשיך.
הגדל ידנית את עוצמת הגירוי בצעדים של 3% על ידי לחיצה על מקש Insert. לחץ על OK כפתור כדי להמשיך. בצע התאמות גירוי עדינות של 1% עד שזרם הגירוי יהיה מעל הרמה עבור המשרעת המקסימלית של ה-CMAP.
לאחר רישום התגובות ל-20 סריקות מקדימות על-מקסימליות, עוצמת הגירוי תפחת אוטומטית עם התדירות ואחוז הצעדים שנבחרו קודם לכן. ברגע שאין יותר תגובה מהנושא, לחץ על בסדר כפתור כדי לסיים את ההקלטה עם סדרה של 20 סריקות לאחר CMAP. לבסוף, לחץ על בסדר כפתור בפינה השמאלית התחתונה כדי לסיים את ההקלטה ולשמור את הנתונים.
כדי לבצע ניתוחים במצב לא מקוון, הפעל את תוכנית הניתוח ובחר את הקלטת MScan לניתוח. בחר התאם MScan בקובץ QZD מהתפריט. לאחר מכן, התוכנית תייצר אוטומטית מודל ראשוני ותייעל את ההתאמה.
התוכנית תמשיך לפעול ללא התערבות המשתמש עד שסרגל ההתקדמות הצבעוני בתיבה מיטוב יושלם ולחצן עצור יופיע באפור. ניתן לשרטט את הסריקה המקורית, בשחור, לצד הסריקה שנוצרה על ידי המודל, בצבע מגנטה. בצע התאמות סדרתיות כדי למזער את ההבדל בין הסריקות המוקלטות והמדומות ולייעל את הדגם.
בתיבה סוג התוויה, ניתן להשתמש באפשרויות התוויה שונות כדי לעקוב אחר תהליך המיטוב. סרגל התקדמות צבעוני יוצג גם בחלונית Optimization. השתמש בתרשים קווי מתאר כדי להעריך את הדיוק של המודל על-ידי בחירת תצוגות מפת ההבדלים וקווי המתאר.
תצוגות אלו מציגות את ההבדלים בין סריקות ה-CMAP המוקלטות והמעוצבות כעלילת קווי מתאר. כאשר תהליך המיטוב פועל, הבדלים אלה ימוזערו. לאחר השלמת תהליך האופטימיזציה, הצג את תוצאות הניתוח בתצוגת הטקסט MScanFit.
לבסוף, לחץ על כפתור אישור כדי לשמור את הדגם בקובץ MEM. במחקר זה, MScan MUNE משמש כדי לגזור אומדן של מספר וגדלים של יחידות מוטוריות פונקציונליות על ידי התאמת מודל לסריקת CMAP. טכניקה זו נבדקת לרגישות וספציפיות הן בקבוצת ביקורת בריאה והן בחולי ALS.
כצפוי, המספר החציוני של יחידות מוטוריות בחולי ALS נמוך משמעותית מאשר בקבוצת ביקורת בריאה. כפי שמוצג על ידי עקומת ה-ROC, היכולת של MScan MUNE להבחין בין קבוצת הביקורת הבריאה לחולי ALS מושווה לזו של CMAP. האזור מתחת לעקומה, או AUC, משמש למדידת היכולת של שתי הטכניקות להבחין בין חולי ALS לקבוצת ביקורת בריאה.
ה-AUC של MScan MUNE גבוה משמעותית מזה של CMAP. לאחר שליטה, ניתן להשלים טכניקה זו תוך שש דקות אם היא מבוצעת כראוי. תהליך הניתוח הוא גם מהיר ואמור להימשך פחות מחמש דקות.
כאשר מנסים הליך זה, חשוב לזכור להשיג הרפיה מספקת של הנבדק. MScan היא שיטה שעשויה להיות מיושמת בסביבה קלינית לאבחון וניטור של הפרעות נוירומוסקולריות כגון ALS. יש צורך במחקרים נוספים עם הפרעות נוירומוסקולריות אחרות וקבוצות מחקר גדולות יותר.
יש לערוך גם מחקרים על יישום MScan בקבוצות שרירים שונות. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להיות בעל הבנה טובה כיצד לבצע ולנתח בדיקות MScan.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סקירה כללית
MScan היא שיטה אלקטרופיזיולוגית לא פולשנית להערכת מספר היחידות המוטוריות התפקודיות בשריר. באמצעות התאמת מודל לעקומת תגובה לגירוי מפורטת של פוטנציאל פעולה תרכוב של השריר (CMAP), MScan מספקת הערכה מהירה, הדירה ובלתי מוטה של מספר היחידות המוטוריות. פרוטוקול זה מדגים את שלבי ההקלטה והניתוח של MScan, תוך הדגשת יישומה הן בביקורות בריאות והן בחולים עם סקלרוזה נבלית בצדית (ALS).
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום מדעי
- אלקטרופיזיולוגיה
- הערכה נוירו-שרירית
- נוירופיזיולוגיה קלינית
רקע
- הערכת מספר יחידות מוטוריות (MUNE) היא חיונית להערכת נוירופתיות ונוירונופתיות.
- שיטות MUNE מסורתיות מבצעות לעיתים קרובות אקסטרפולציה מדגימות קטנות, דבר המביא להטיה.
- MScan התאמה מודל לסריקת CMAP מלאה, ובכך מעריכה את כל היחידות המוטוריות בשריר.
- היא מציעה יתרונות במהירות, בנוחות ובשחזוריות לעומת טכניקות MUNE אחרות.
מטרת המחקר
- לתאר ולתקף את פרוטוקול ה-MScan להערכת מספר היחידות המוטוריות.
- להשוות את השחזוריות והביצועים האבחנתיים של MScan בחולי ALS ובביקורות בריאות.
- להדגים את השלבים המעשיים להקלטה ולניתוח של נתוני MScan.
שיטות שנעשה בהן שימוש
- הכנה והצבה של אלקטרודות רישום, ייחוס והארקה על כף היד והאמה.
- שימוש במערכת ממוחשבת חצי-אוטומטית לביצוע סריקות CMAP דרך העצב המדיאני (median nerve).
- כיוון הדרגתי של עוצמת הגירוי ליצירת עקומות גירוי-תגובה מפורטות.
- ניתוח לא מקוון (Offline) באמצעות תוכנת MScan להתאמת מודל ולהערכת מספרים וגדלים של יחידות מוטוריות.
תוצאים עיקריים
- MScan הדגימה שחזוריות מצוינת בתוך ומסביב לבודקים (ICC > 0.98; מקדם השונות ~12.3%).
- מספר יחידות מוטוריות חציוני היה נמוך באופן מובהק בחולי ALS בהשוואה לקבוצות ביקורת בריאות.
- MScan הראתה דיוק אבחנתי עדיף (AUC גבוה יותר) מאשר אמפליטודת CMAP לבדה בהבחנה בין חולי ALS לביקורות.
- ניתן להשלים את הפרוטוקול בערך בשישה דקות, כאשר הניתוח אורך פחות מחמש דקות.
מסקנות
- MScan היא שיטה מהירה, נוחה וניתנת לשחזור להערכת מספר היחידות המוטוריות.
- היא מבטיחה פוטנציאל לאבחון קליני ולניטור של הפרעות עצביות-שריריות כגון ALS.
- נדרשים מחקרים נוספים כדי לתקף את השימוש בה בקבוצות שרירים אחרות ובאוכלוסיות חולים גדולות יותר.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית למקבלי החלטות
סריקת CMAP MUNE (MScan) מספקת שיטה מהירה, הניתנת לשחזור ובלתי מוטה להערכת מספר היחידות המוטוריות התפקודיות, ובכך היא נותנת מענה לצורך קריטי במחקר של מחלות נוירו-מוסקולריות ובפיתוח ביומרקרים תרגומיים. באמצעות מידול של עקומת הגירוי-תגובה המלאה, MScan משפרת את הביטחון החזוי ותומכת בתיקוף יעילים וחזק בשלבים מוקדמים של גילוי ובמסלולי עבודה פרה-קליניים. יכולת השחזור והמהירות שלה מאפשרות שילוב בר-הרחבה בתוך תהליכי הערכה נוירו-מוסקולריים רחבי פורטפוליו.
יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח בביו-פרמה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- מאפשר בחינה כמותית של התפקוד הנוירו-שרירי לצורך הפחתת סיכונים מכניסטיים.
- תומך בתיקוף תפקודי של מטרות על ידי אספקת הערכות לא מוטות של יחידות מוטוריות.
- מסייע בביסוס ביטחון חיזוי במערכות רלוונטיות למחלה לצורך תיעדוף פורטפוליו.
סריקה ופיתוח בדיקה
- מכין קריאות אלקטרופיזיולוגיות מתוקפות לצורך סריקת תרכובות בהמשך התהליך.
- מספק פלטים סטנדרטיים, הניתנים לשחזור וכמותיים עבור פיתוח בדיקות (assays).
- מאפשר הערכה מהירה וניתנת להרחבה של השלמות הנוירו-שרירית בקרב קבוצות נבדקים.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- עולה בקנה אחד עם אסטרטגיות של סמנים ביולוגיים תרגומיים להתקדמות מחלות נוירומוסקולריות.
- מספק רצף מהשלבים המוקדמים של הגילוי ועד לתיקוף פרה-קליני ב-ALS ובמודלים קשורים.
- תומך בהחלטות קידום מותאמות סיכון המבוססות על נקודות קצה פונקציונליות חסונות.
שילוב תהליכי עבודה וצינורות עיבוד
MScan משתלב ברצף השלבים החל מגילוי מוקדם, דרך זיהוי מובילים (lead identification) ועד למחקר פרה-קליני, ובכך הוא מאפשר הערכה נוירו-מוסקולרית כמותית במספר נקודות מפנה.
- ביולוגיה של הגילוי: מאפשרת בדיקת השערות והפחתת סיכונים ביולוגיים באמצעות כימות מקיף של יחידות מוטוריות.
- סריקה: מספקת תוצרי אלקטרופיזיולוגיה כמותיים וניתנים לשחזור לצורך מוכנות של בדיקות (assays).
- אנליטיקה: מייצרת הערכות מבוססות מודל וניתוחי עקומות ROC להשוואה בין מצבי מחלה למצבי ביקורת.
- מחקר טרנסלציונלי: תומכת בסנכרון ביומרקרים ובהמשכיות במודלים של מחלות נוירו-מוסקולריות.
- שימוש חוזר ארגוני: מציעה יכולת סטנדרטית וניתנת להרחבה להערכת תפקוד נוירו-מוסקולרי לאורך תוכניות מחקר שונות.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: מגביר את הביטחון החזוי ומפחית עמימות מכניסטית במחקרים נוירו-מוסקולריים.
- ערך תפעולי: מספק הערכות מהירות, הניתנות לשחזור וסטנדרטיות המתאימות לתהליכי עבודה בעתקת נתונים גבוהה (high-throughput).
- ערך אסטרטגי: משפר את קבלת ההחלטות לגבי המשך הפיתוח (go/no-go) ואת יעילות ההון על ידי אספקת נקודות קצה פונקציונליות חסונות.
- השפעה על תיק הנכסים: מאפשר תעדוף וקידום של נכסים נוירו-מוסקולריים בהתאם לסיכון.
שיקולי יישום
- נדרשת מומחיות בהקלטה אלקטרופיזיולוגית ובניתוח מבוסס מודלים.
- נדרשת גישה למערכות EMG חצי-אוטומטיות ולתוכנת ניתוח MScan.
- נדרשת סטנדרטיזציה בין צוותים לצורך הדירות והשוואתיות של הנתונים.
- ייתכן שיהיה צורך בהתאמה עבור קבוצות שרירים שונות או מודלים של מחלות.
- מגבלות מעשיות כוללות הרפיית הנבדק ומיזעור ארטיפקטים במהלך ההקלטה.
