経頭蓋磁気刺激によって誘発される対側無音期の測定

要約

出典: Rebello-Sanchez, I., et al. M1 Corticospinal Inhibition を調査するためのシングルパルス経頭蓋磁気刺激による対側無音期間の測定 (2022年)。

このビデオは、経頭蓋磁気刺激を使用して対側サイレント期間(cSP)を測定する技術を示しています。患者の手をうつ伏せに置き、最初の背側骨間(FDI)筋に電極を置きます。次に、親指と人差し指の間に力測定器を置きます。脳の主要な運動野(M1)領域を特定します。力測定装置に標準化された圧力を維持し、M1領域を刺激して、運動誘発電位(MEP)と呼ばれる筋肉活動を記録し、その後、cSPと呼ばれる筋肉活動の低下期間

を記録します。

プロトコル

人間の福祉に関する制度的、国内的、国際的なガイドラインに準拠して実施され、地元の施設審査委員会によって審査されています。

1. 実験手順(図1)

1. 電極を位置決めするための筋肉を選択します。
   1. 被験者に、うつ伏せの姿勢でテーブルの上に手を置くように依頼します。第 1 中手骨と第 2 中手骨の間に局在する FDI 筋肉を選択します。FDIを特定するには、被験者に人差し指を抵抗に対して誘拐し、手の残りの部分を動かさずにテーブルに横たわるように依頼し、その領域を触診します。
   2. 選択した領域を表示します。必要に応じて、使い捨てのカミソリを使用して領域を剃り、電極と皮膚の接触を改善し、アルコールパッドで領域を洗浄して、インピーダンスを増加させる可能性のある皮膚の油分やその他の要因を取り除きます。電極との接触を確実にするために、皮膚が自由であることを証明します.
      手記：下肢の活動を評価する場合は、電極の配置に前脛骨筋(TA)を使用します。それは脛骨の外側に局在し、皮膚の表面の近くにあります。足首の背屈によって識別できます。
2. 表面筋電図(EMG)電極を配置します
   1. 露出した領域を清掃した状態で、チャネルの各電極に導電性ゲルを塗布して、良好なインピーダンスを確保します。
   2. 負極をFDI筋の腹(筋肉腹の中心または最も目立つ膨らみ)に置き、正極を遠位指節間関節に、少なくとも1.5cmの電極間距離で配置します。参照電極(中性)を手首の尺骨茎状突起の上に置きます。
      手記： 運動エンドポイント、筋腱、またはその他の活動的な筋肉の存在は、記録の安定性に影響を与える可能性があるため、これらの場所を避けることが重要です。TA筋の場合、電極は腓骨の先端と内側くるぶしの先端を結ぶ線の3分の1に配置する必要があります。各電極の極の間に20mmの距離を空け、参照電極を足首に配置します。
3. 必要な筋肉の収縮力を決定する
   1. デジタルピンチダイナモメーターと四角錐サポートを使用して、機械的な歪みを最小限に抑え、感度を高めて収縮を最小限に抑えます。
   2. ピラミッド型のサポートの助けを借りて、ダイナモメーターを1本目と2本目の指の間に置きます。3本目、4本目、5本目の指がテーブルの上に静止し、1本目と2本目の指がつまむ動きの力を発生させることを確認します。
   3. 固定位置で、参加者に人差し指でダイナモメーターを、人差し指でピラミッドの側面を押すように依頼し、ダイナモメーターピラミッドシステムを最大の力で圧迫し、FDI筋肉を強く収縮させます。
   4. その値を基準として使用して、最大力の20%を決定します。参加者は、持続的な収縮の 20% で目標を維持する練習をする必要があります。最大随意収縮(MVC)の15%〜25%の変動を考慮します.
      手記： あるいは、調査対象の孤立した筋肉活動を捕捉できるダイナモメーターが利用できない場合は、EMGフィードバックを使用して力を標準化します。記録ソフトウェアは、被験者の最大力に対応する最大ピークツーピーク振幅を測定し、その値を基準として使用して、20%MVCを決定します。被験者は、20%が達成されたときの視覚的および/または聴覚的な手がかりを受け取ることができます。
4. ホットスポット検索の初期位置の特定
   1. 被験者の頭にスイムキャップをかぶせます。すべての基準点がマークされます。
   2. 鼻(額と鼻の間の点)から後頭(後頭部の最も顕著な点)までの頭の矢状周囲を測定します。その値を 2 で割り、頭の真ん中のスポットをマークします。
   3. 患者の鼻腔、イニオン、左右の外耳のらせん、および左右の眼窩上隆起の位置をマークします。これは、手術中にキャップが滑っていないこと、および/または将来の実験でキャップが患者の頭に均等に配置されることを証明するためのものです。
   4. 上記のように、耳珠と耳珠の距離を測定し、途中でマークを追加します。それらの間の交点、つまり頂点(Cz)として識別されるポイントをマークします。
   5. 頂点から、選択した筋肉の反対側で、正矢状線と平行に横方向に5 cm移動します。このマークは、手の運動皮質と同じ冠状レベルで(M1)をほぼ識別します。これを最初のスポットとして使用して、ホットスポットの検索を開始します。
   6. ホットスポットは、運動皮質の最も低い運動閾値が検出可能な領域です。低強度(例:最大刺激装置出力[MSO]の30%)を設定し、最初のスポットに複数のパルスを送達して探索を開始します。
   7. EMGインデックス応答を検出する最も低い刺激(つまり、MEP)を特定するまで、小さな強度増分で追求します。刺激を伝達するには、ハンドルを患者の後方に向けて、8の字コイルを正中矢状線に対して45°に傾けます。
   8. 最適なスポットが特定されたことを確認するには、最初のスポットの周りを移動し、その後の ~3 つの MEP を前方 1 cm、横方向 1 cm、内側 1 cm、後方 1 cm でテストします。この手順を必要な回数だけ繰り返して、一貫した応答を実現します。最大のMEPを引き出す場所に固執します。
   9. ホットスポットが見つかったら、患者の頭のその場所に印を付けます(スイムキャップ)。この実験中およびフォローアップ訪問の可能性がある場合は、この場所を使用します。余分な圧力により被験者に不快感を与えないように注意してください。両手で被験者の頭のコイルを支えます。
5. 安静時モーター閾値(RMT)を決定する
   1. モーターのしきい値は、検出可能な最小振幅 (通常は少なくとも 50 から 100 μV) の MEP を促進するために必要な最小強度として推定します。
   2. 運動閾値を決定するには、ホットスポットに 10 回の連続した刺激を適用し、試行の 50% で、ターゲット筋に少なくとも 50 μV のピーク間振幅を持つ MEP を生成した最低強度を選択します。
      手記：このプロトコルは、安静時 (RMT) または能動的収縮 (能動的運動閾値 [AMT]) 中に標的筋で行うことができます。どちらも、超閾値TMSパルスの基準としてさらに使用できます。AMTの取得は、MVCの標準化に依存しているため、ばらつきが発生しやすく、これは複数の評価を伴う縦断的研究で問題となる可能性があります。
6. CSP プロトコル
   1. 閾値を超える刺激を送達して、標的筋の強直性随意収縮中にMEPを誘発します。
   2. RMTの120%の刺激強度(SI)で10回の刺激を、その間に10秒の期間を挟んで配信します。刺激の適用中、ダイナモメーターで練習されているように、ターゲット筋の最大運動収縮の20%を維持するように患者に依頼します。
   3. SP 全体を確実にキャプチャするには、EMG タイム ウィンドウが最大 400 ミリ秒の EMG アクティビティをキャプチャするのに十分な長さであることを証明します。研究対象の疾患によっては、cSPを成功させるために被験者がより高いSIを必要とすることは珍しくありません。

結果

図1:実験的な手順。 1. FDI筋肉の腹への電極の配置 2.ダイナモメータを指の間に配置。3. 20% MVC の標準化をテストするためのターゲット筋の自発的な収縮 4.ホットスポットとRMT(10回の試行のうち5回で少なくとも50mVのMEPを誘発する最も低い刺激)を特定するためのヘッド測定とTMSパルス 5.CSP プロトコルは、持続的な筋肉収縮中に 10 秒間隔で 120% RMT の 10 パルスで一貫しています。中央下の図では、小さな赤い長方形は単一のTMSパルスを表し、TMS前の刺激(持続的な筋収縮とバックグラウンドEMG活動)とcSP記録を分割しています。CSP は、MEP の開始から EMG ベースライン活動の再出現まで考慮され、青色の長方形内で表されます。黄色の四角形には、MEP の遅延が表示されます。

材料

この記事で使用された材料の一覧

名前	会社	カタログ番号	コメント
アルコールパッド	メドライン		70%イソプロピルアルコールによる調製
導電性ゲル	ウィーバー・アンド・カンパニー		電極に使用
エコーピンチ	JTECHメディカル	0902A302	デジタルダイナモメーター。
メガ筋電図	ソテリックスメディカル	NS006201	ソフトウェアを内蔵したデジタルマルチチャンネルEMG。
MEGA-TMSコイル	ソテリックスメディカル	NS063201	8形TMSコイル
Mega-TMS刺激装置	ソテリックスメディカル	6990061	シングルパルスTMS
Neuro-MEP.NET	ソテリックスメディカル		筋肉の電気活動を分析します。
スイムキャップ	キーファー

の 筋電図ソフトウェアを使用して、