2018年6月7日
このプロトコルでは、複合筋活動電位の詳細な刺激-反応曲線にモデル当てはめによる、筋運動単位の機能の数を推定する手法について説明します。それでは、迅速かつ簡単に分析を行い、優れた再現性。
この手順の全体的な目標は、筋肉内の機能運動単位の数を推定するために使用される新しい方法であるMScanについて説明することです。MScanは、筋肉の機能運動単位の数を推定するために使用される非侵襲的な方法です。MScanは、モデルを詳細な刺激反応曲線(CMAPスキャン)に適合させることで機能します。
この方法にはいくつかの利点があります。スピーディーに完成させることができ、実行や解析も容易で、再現性も抜群です。まず、被験者に書面による同意を求めます。
すべての被験者は、試験前に書面による同意をする必要があります。次に、被験者が手と手首にくすぐったい感覚を経験すること、および過度の不快感を感じる場合はいつでも検査を停止できることを説明します。まず、スキンプレップジェルとアルコールを使用して、被験者の手と前腕を洗浄します。
アクティブ記録電極を短毛外転筋の上に配置し、次に参照電極を親指の中手指節関節に配置します。被験者の手の背側に接地電極を置き、電極をプリアンプに接続します。電極を配置してプリアンプに接続した後、被験者の指をテープで固定して、随意運動によるノイズやアーチファクトを減らします。
半自動コンピュータ化システムを開始するには、運動神経興奮性試験の標準プロトコルを使用します。メインメニューからMSCAN-R録音プロトコルを選択し、プリアンプとスティミュレーターのデフォルト設定を受け入れます。[記録パラメーターの選択] フォームで、[出力ファイル] ボックスに 2 文字から 3 文字の演算子接頭辞を入力します。
次に、[OK]をクリックして続行します。画面に生のEMG入力が表示されたら、デフォルトのパラメータを受け入れ、OK.To クリックして手首の正中神経で最も低い閾値の部位を見つけ、再配置可能な刺激電極を配置します。最大のEMG応答が達成されるまで、電極の位置を調整し続けます。
最も低いしきい値のサイトが見つかったら、[OK] をクリックして続行します。次に、変更された応答が、応答が測定されるウィンドウとともに表示されます。マゼンタの線はウィンドウで測定された応答を示し、ウィンドウの直前の短い緑色の線はベースラインを示します。
再配置可能な電極を分極しない接着剤刺激陰極電極に交換し、正中神経に沿って近位に2センチメートルの陽極を配置します。自発的な活動を最小限に抑えるために、手にとって最もリラックスした位置を見つけるように被験者に促します。[OK]ボタンをクリックして続行します。
手動で刺激強度を3%ずつ増やすには、Insertキーを押します。[OK]ボタンをクリックして続行します。刺激電流がCMAPの最大振幅のレベルを超えるまで、1%の刺激を微調整します。
20 回の超最大プレスキャンに対する応答が記録された後、刺激強度は、以前に選択した頻度とパーセント ステップで自動的に減少します。被験者からの応答がなくなったら、[OK]ボタンをクリックして、一連の20回のCMAPポストスキャンで記録を終了します。最後に、 OK 右下隅にあるボタンをクリックして、録音を終了し、データを保存します。
オフラインで解析を行うには、解析プログラムを起動し、解析するMScan記録を選択します。メニューから[QZDファイルにMScanを適合]を選択します。その後、プログラムは自動的に予備モデルを生成し、適合を最適化します。
プログラムは、[最適化] ボックスのマルチカラーの進行状況バーが完成し、[停止] ボタンが灰色になるまで、ユーザーの介入なしに実行し続けます。黒の元のスキャンは、モデルによって生成されたスキャンの隣にマゼンタでプロットできます。記録されたスキャンとシミュレートされたスキャンの差を最小限に抑え、モデルを最適化するために、連続調整を行います。
[プロットタイプ]ボックスでは、最適化プロセスを追跡するためにさまざまなプロットオプションを使用できます。マルチカラーのプログレスバーも最適化パネルに表示されます。コンター プロットを使用して、Diff マップと Contour マップの表示を選択することでモデルの精度を評価します。
これらの表示は、記録されたCMAPスキャンとモデル化されたCMAPスキャンの違いを等高線プロットとして示します。最適化プロセスが実行されると、これらの違いは最小限に抑えられます。最適化プロセスが完了したら、MScanFit のテキスト表示で解析結果を表示します。
最後に、[OK]ボタンをクリックして、モデルをMEMファイルに保存します。この研究では、MScan MNEを使用して、モデルをCMAPスキャンに適合させることにより、機能的なモーターユニットの数とサイズの推定を導き出します。この手法は、健康な対照群と ALS 患者の両方で感度と特異性がテストされています。
予想通り、ALS患者の運動単位数の中央値は、健康な対照群よりも有意に低くなっています。ROC曲線が示すように、MScan MNEが健康なコントロールとALS患者を区別する能力は、CMAPの能力と比較されます。曲線下面積(AUC)は、ALS患者と健康な対照者を区別する両方の技術の能力を測定するために使用されます。
MScan MUNEのAUCはCMAPのAUCよりも大幅に高くなっています。このテクニックをマスターすると、適切に実行すれば6分で完了できます。分析プロセスも高速で、5 分もかかりません。
この手順を試みるときは、被験者の適切なリラクゼーションを達成することを覚えておくことが重要です。MScanは、ALSなどの神経筋障害の診断とモニタリングのための臨床現場で実装される可能性のある方法です。他の神経筋障害およびより大きな研究グループでのさらなる研究が必要です。
さまざまな筋肉群へのMScanの適用に関する研究も実施する必要があります。このビデオを見れば、MScan 検査の実行方法と分析方法について十分に理解できるはずです。
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MScanは、筋肉内の機能している運動単位数を推定するための非侵襲的な電気生理学的手法です。詳細な複合筋活動電位(CMAP)の刺激-反応曲線にモデルを適合させることで、MScanは運動単位数の迅速かつ再現性のある、偏りのない評価を可能にします。本プロトコルでは、MScanの記録および解析の手順を示し、健常対照群および筋萎縮性側索硬化症(ALS)患者への適用について解説します。
CMAP Scan MUNE (MScan)は、機能的な運動単位数を推定するための迅速で再現性があり、バイアスを排除した手法を提供し、神経筋疾患研究およびトランスレーショナルバイオマーカー開発における重要なニーズに応えます。刺激-反応曲線全体をモデル化することで、MScanは予測の信頼性を向上させ、初期探索および前臨床ワークフローにおける堅牢なターゲットバリデーションをサポートします。その再現性と速度により、ポートフォリオ全体の神経筋評価パイプラインへのスケーラブルな統合が可能になります。
MScanは、初期探索からリード化合物の同定、および前臨床研究に至る一連の流れに適合しており、複数の変曲点において定量的な神経筋評価を可能にします。