Name: CMAP Scan MUNE (MScan) - Nowatorska metoda szacowania liczby jednostek motorycznych (MUNE) (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-06-07T12:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 25 s
Description: Poznaj metodę MScan do szacowania liczby jednostek motorycznych w mięśniu za pomocą elektrofizjologii. Ta technika oferuje szybką, nieinwazyjną i powtarzalną ocenę w badaniach nad ALS.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

To badanie było wspierane finansowo głównie przez Fundację Lundbeck.
Dodatkowo, Knud og Edith Eriksens Mindefond, Søster og Verner Lipperts Fond, Fonden til Lægevidenskabens Fremme, oraz Aage og Johanne Louis Hansens Fond poparły to badanie.

Wszyscy badani muszą wyrazić pisemną zgodę przed badaniem, a protokół nagrania musi zostać zatwierdzony przez odpowiednią lokalną komisję etyczną (komisje). Wszystkie opisane tutaj metody zostały zatwierdzone przez Regionalny Komitet Etyki Naukowej i Duńską Agencję Ochrony Danych.
Uwaga: Nagrania są wykonywane za pomocą protokołu nagrywania "TRONDNF", który jest częścią oprogramowania (patrz Tabela materiałów). Inne używane urządzenia to stymulator bipolarny, eliminator szumów 50 Hz, wzmacniacz oraz płytka analogowo-cyfrowa (A/D) (zalecany jest również wzmacniacz audio do sprzężenia zwrotnego aktywności elektromiogramu (EMG) oraz muting box do odcinania dźwięku podczas stymulacji elektrycznej). Szacowanie liczby jednostek motorycznych metodą MScan składa się z trzech etapów: 1) przygotowania badanego (jak w przypadku badań pobudliwości nerwów), 2) nagrania skanu CMAP oraz 3) analizy wyników za pomocą oprogramowania MScan. Opisana poniżej procedura nagrywania jest specyficzna dla używanego przez nas oprogramowania i instrumentów (patrz Spis materiałów); Będą one musiały zostać dostosowane do innego oprogramowania i sprzętu.
1. Przygotowanie tematu
<ol>
	<li>Przebadaj badanych, aby upewnić się, że nie mają żadnej historii zaburzeń układu nerwowego (szczególnie neuropatii i zespołu cieśni nadgarstka), innych niż grupa chorób, która będzie badana.</li>
	<li>Poinstruuj osobę badaną szczegółowo o egzaminach i poproś o pisemną zgodę.
	<ol>
		<li>Poinformuj badanego, że po rozpoczęciu nagrywania moc będzie stopniowo zwiększana do maksimum, a następnie stopniowo zmniejszana, a badania potrwają około 5 - 6 minut.</li>
		<li>Wyjaśnij, że osoba badana odczuwa łaskotanie w dłoni i palcach.</li>
		<li>Poinformuj badanego, że zasilanie można natychmiast wyłączyć w dowolnym momencie podczas nagrywania, jeśli tester odczuwa zbyt duży dyskomfort.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Oczyść dłoń i przedramię badanego żelem do przygotowania skóry i alkoholem.</li>
	<li>Umieść aktywną elektrodę rejestrującą na mięśniu odwodziciela pollicis brevis, a elektrodę odniesienia na stawie śródręczno-paliczkowym kciuka (<silna klasa = "xfig">Rysunek 1).</li>
	<li>Umieść elektrodę uziemiającą na grzbiecie dłoni.</li>
	<li>Podłącz te elektrody do przedwzmacniacza (<silna klasa="xfig">Rysunek 1).</li>
	<li>Sklej palce taśmą, aby wyeliminować szumy i artefakty spowodowane dobrowolnym ruchem (<silna klasa="xfig">Rysunek 1).</li>
	<li>Utrzymuj temperaturę skóry w zakresie od 32 °C do 36 °C za pomocą lampy grzewczej.</li>
</ol>
2. Nagrywanie skanu CMAP
Uwaga: Wszystkie opisane poniżej działania związane z oprogramowaniem i instrumentami są specyficzne dla używanego przez nas oprogramowania i instrumentów (patrz Tabela Materiałów); będą one musiały zostać dostosowane do innego oprogramowania i sprzętu.
<ol>
	<li>Uruchom półautomatyczny system komputerowy.</li>
	<li>Wybierz protokół nagrywania "MScan-R" z formularza "Wybierz protokół nagrywania".</li>
	<li>Zaakceptuj ustawienia domyślne dla przedwzmacniacza i stymulatora.</li>
	<li>W formularzu "Wybierz parametry nagrywania" wpisz w polu "Plik wyjściowy" 2- lub 3-literowy prefiks operatora, a następnie kliknij przycisk "O.K.".</li>
	<li>Gdy program wyświetli wejście Raw EMG, wybierz ręcznie "Parametry MScan" (krok skanowania, interwał między bodźcami i szerokość bodźca) lub zaakceptuj domyślne parametry: szerokość bodźca 0,2 ms, krok skanowania 0,2% i interwał międzybodźcowy 0,5 s. Kliknij "OK" lub naciśnij "Escape", aby kontynuować. 
Uwaga: W tym badaniu zaakceptowano parametry domyślne. Ustawienia filtra to 3 Hz -3 kHz.</li>
	<li>Umieść dwubiegunową elektrodę stymulującą o zmiennym położeniu na nerwie pośrodkowym w nadgarstku, aby znaleźć miejsce o najniższym progu. Kliknij "OK", aby rozpocząć stymulację.</li>
	<li>Następny wyświetlacz pokazuje bodziec (początkowo 15% maksymalnej mocy) i odpowiedź EMG; dostosuj pozycję elektrody, aby znaleźć miejsce o najniższym progu (tj. największej odpowiedzi). W razie potrzeby należy dostosować położenie elektrod rejestrujących, aby upewnić się, że kształt CMAP jest difatyczny z pojedynczym pikiem, jeśli to możliwe. W razie potrzeby dostosuj siłę bodźca za pomocą "Wstaw" i "Usuń". Następnie kliknij "OK", aby kontynuować.</li>
	<li>Pojawi się odpowiedź "Zmodyfikowana" z "oknem", w którym mierzona jest odpowiedź, oznaczona poziomą linią w kolorze magenta. Upewnij się, że krótka zielona linia przed oknem (wskazuje linię bazową) jest płaską linią między artefaktem bodźca a reakcją. W razie potrzeby ustaw początek okna, naciskając prawy przycisk myszy, przeciągnij kursor w prawo, a następnie zwolnij przycisk końca okna. 
	Uwaga: Wysokość piku CMAP jest mierzona od linii bazowej do piku skierowanego w górę w oknie i jest oznaczona pionową niebieską linią. 
	Kliknij "OK", aby kontynuować.</li>
	<li>Zastąp elektrodę o zmiennym położeniu niepolaryzacyjną elektrodą katodową stymulującą klejenie i umieść anodę 2 cm proksymalnie wzdłuż nerwu pośrodkowego; dolny ślad pokazuje teraz EMG o wysokim wzmocnieniu. Zachęcaj osobę badaną do znalezienia najbardziej zrelaksowanej pozycji dla swojej ręki, aby zminimalizować spontaniczną aktywność. Kliknij "OK", aby kontynuować.</li>
	<li>Zwiększ intensywność bodźca ręcznie, naciskając "Insert", aż prąd bodźca znajdzie się powyżej poziomu maksymalnej amplitudy CMAP; najpierw zwiększ intensywność bodźca o 3%, a następnie w przypadku precyzyjnych regulacji użyj kroków co 1%.</li>
	<li>Sprawdź okno i pomiar piku przed kliknięciem przycisku "OK", aby rozpocząć skanowanie CMAP.</li>
	<li>Należy zauważyć, że po zarejestrowaniu reakcji na 20 bodźców supramaksymalnych (skany wstępne), intensywność bodźca jest automatycznie zmniejszana małymi krokami, od stymulacji supramaksymalnej, aż do momentu, gdy nie ma już zauważalnej reakcji motorycznej, a następnie rejestrowany jest kolejny zestaw 20 CMAP (skanów końcowych). 
	Uwaga: Dane są wykreślane jako "skan CMAP" lub szczegółowa krzywa odpowiedzi na bodziec z amplitudą odpowiedzi motorycznej na osi y i intensywnością bodźca na osi x. U zdrowych osób tworzy to krzywą w kształcie litery S, podczas gdy u pacjentów ze zmniejszoną liczbą jednostek motorycznych, jak w ALS, krzywa rozwija się w postaci schodkowej (<silna klasa = "xfig">Ryc. 2).</li>
	<li>Zauważ, że oprócz informacji zwrotnej uzyskanej z pola wyciszenia, możliwe jest sprawdzenie w środkowym panelu po lewej stronie, czy obiekt jest zrelaksowany. Spójrz na CMAP (zmodyfikowany) na lewym górnym panelu, a na lewym dolnym panelu spadek intensywności bodźca (próg). Postępuj zgodnie ze skanowaniem CMAP po prawej stronie.</li>
	<li>Zakończ nagrywanie, klikając przycisk "OK" w prawym dolnym rogu, chyba że wymagane jest powtórne skanowanie i zapisz dane. 
	Uwaga: Podczas wypełniania formularza "Legendy i skalowanie" należy zastąpić wszystkie znaki zapytania.</li>
</ol>
3. Analizy MScan
Uwaga: Wszystkie opisane poniżej działania związane z oprogramowaniem i instrumentami są specyficzne dla używanego przez nas oprogramowania i instrumentów (patrz Tabela Materiałów); będą one musiały zostać dostosowane do innego oprogramowania i sprzętu.
<ol>
	<li>Dopasowywanie modelu do skanu CMAP
	<ol>
		<li>Aby przeanalizować nagranie w trybie offline, uruchom program do analizy i kliknij "O.K.", aby wybrać ostatnie nagranie do analizy.</li>
		<li>Kliknij "wybierz 'Dopasuj plik MScan QZD'" z menu "MScanFit". 
		Uwaga: Zamiast tego można wybrać opcję "Dopasuj MScan do pliku MEM". Możliwe jest również wybranie opcji "Dopasuj MScan do pliku dat (mA mV)" w przypadku, gdy skanowanie CMAP zostało nagrane przy użyciu sprzętu innego niż używany tutaj. Zobacz poniżej, jak utworzyć plik DAT.</li>
		<li>Zwróć uwagę, że program najpierw generuje wstępny model, a następnie przechodzi do optymalizacji dopasowania. Interwencja użytkownika nie jest wymagana, dopóki wielokolorowy pasek postępu w polu "Optymalizacja" nie zostanie ukończony, a przycisk "Zatrzymaj" nie będzie wyszarzony.</li>
		<li>Model wstępny zapewnia pierwsze przypuszczenie modelu, wyprowadzone na podstawie nachylenia i wariancji w kolejnych częściach skanowania. Należy pamiętać, że oryginalny skan (w kolorze czarnym) i skan wygenerowany na podstawie modelu (w kolorze karmazynowym) mogą być kreślone obok siebie. Postępuj zgodnie z modelem i ulepszeniami modelu na wyświetlaczu tekstowym i alternatywnych wyświetlaczach. 
		Uwaga: Alternatywne sposoby wyświetlania można wybrać w dowolnym momencie zgodnie z opcjami w polach "Dane do wydruku", "Wykres amplitudy jako" i "Typ wykresu".</li>
		<li>Wykonaj optymalizację, aby poprawić dopasowanie do zarejestrowanego CMAP, dokonując korekt szeregowych w celu zminimalizowania różnicy między symulowanymi a zarejestrowanymi skanami CMAP 16. 
		Uwaga: Spowoduje to uruchomienie kilku optymalizacji po kolei, zaczynając od modelu wstępnego, jak opisano wcześniej szczegółowo15. Jeśli optymalizacja zwiększa liczbę jednostek, to kolejna próba dopasowania skanu rozpoczyna się od wygenerowania modelu z większą liczbą jednostek, natomiast jeśli pierwsza optymalizacja zmniejszyła liczbę jednostek, druga próba rozpoczyna się od modelu z mniejszą liczbą jednostek. Jeśli wszystko działa prawidłowo, procedura optymalizacji skupia się na najlepszej liczbie jednostek, aby zmieścić się w skanowaniu.</li>
		<li>Zwróć uwagę, że podczas uruchamiania procedury optymalizacji w panelu optymalizacji jest również wyświetlany wielokolorowy pasek postępu.</li>
		<li>Użyj różnych opcji kreślenia w polu "typ wykresu", tj. wykresy konturowe, jednostki błędu v N, jednostki modelu, amplituda skumulowana, aby postępować zgodnie z procesem optymalizacji. 
		Uwaga: Zmiany w modelu podczas procedury optymalizacji są stale aktualizowane zgodnie z najnowszym modelem, a po ulepszeniach modelu mogą następować różne opcje kreślenia i wyświetlania tekstu.
		<ol>
			<li>Mapy warstwowe
			<ol>
				<li>Wykorzystaj mapy konturowe, aby ocenić dokładność modelu, rozmywając punkty i generując wynik błędu na podstawie różnicy w rozkładach x-y15. Wybierz ekrany "Diff" i "Contour map", aby zobaczyć różnice między zarejestrowanymi skanami CMAP a skanami modelu jako mapą konturową. To właśnie te różnice proces optymalizacji stara się minimalizować. 
				Uwaga: "Mapy konturowe" umożliwiają określenie gęstości prawdopodobieństwa uzyskania danej odpowiedzi na dany bodziec. Wynik błędu zależy od różnicy między oryginalną a modelowaną mapą warstwicową i można ją zobrazować, wybierając opcję "Porównaj" w górnym panelu i "Wykres konturu" w panelu Typ wydruku. Czerwone linie wskazują, że w oryginalnym skanie było większe zagęszczenie punktów, a zielone linie wskazują więcej punktów w modelowanym skanie. Wykres różnicowy u góry wskazuje intensywności bodźców, przy których występują największe błędy.</li>
			</ol>
			</li>
			<li>Błąd v N jednostek
			<ol>
				<li>Postępuj zgodnie z procedurą optymalizacji, wybierając wykres log-log 'Błąd v N jednostek'. Każdy etap procedury optymalizacji jest narysowany innym kolorem, odpowiadającym paskom w panelu "Optymalizacja".</li>
			</ol>
			</li>
			<li>Jednostki modelowe
			<ol>
				<li>Użyj tego, aby zobaczyć, jak średnia amplituda CMAP jest tworzona przez rekrutację różnych aksonów w modelu; górna część pokazuje amplitudy pików i rozkłady progowe poszczególnych jednostek motorycznych.</li>
			</ol>
			</li>
			<li>Amplituda skumulowana
			<ol>
				<li>Należy zauważyć, że jednostki są kreślone w kolejności rosnącego rozmiaru, a nie od progu. krzywa przedstawia skumulowaną liczbę jednostek, podczas gdy czerwona krzywa pokazuje skumulowaną amplitudę.</li>
			</ol>
			</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Po zakończeniu procesu optymalizacji wyświetl wyniki analizy na ekranie tekstowym "MScanFit". Dostępne parametry MScan, tj. liczba jednostek, mediana amplitudy, największy rozmiar jednostki są pokazane na wyświetlaczu tekstowym.</li>
	<li>Kliknij przycisk "OK" w polu 'Zapisz dopasowanie do pliku MEM', aby zapisać model w pliku MEM do dalszych analiz.</li>
</ol>
4. CMAP Skanuj MUNE za pomocą . DAT Plików
Uwaga: Alternatywna i darmowa wersja oprogramowania umożliwia analizę skanów CMAP zarejestrowanych przez inne urządzenia.
<ol>
	<li>Wygeneruj plik a.DAT zawierający skan CMAP do analizy. 
	Uwaga: Musi to być plik tekstowy w standardowym formacie 2-kolumnowym, z intensywnością bodźca w mA w jednej kolumnie i amplitudą CMAP w mV w drugiej kolumnie.</li>
	<li>Wygeneruj odpowiedni. DAT, kopiując dwie kolumny z pliku arkusza kalkulacyjnego do oprogramowania do edycji tekstu, a następnie oznaczając rozszerzenie jako. DAT raczej than.TXT.
	<ol>
		<li>Wykonaj wszystkie pozostałe kroki analizy MScan zgodnie z wcześniejszym opisem, po uruchomieniu programu autonomicznego i wybraniu. Plik DAT.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Znajdź darmowy program, instrukcję i próbki danych na stronie FTP University College London (Host: 144.82.46.62, Nazwa użytkownika: QtracW, Hasło: Hg32wK5e).</li>
</ol>

<ol><li>Sherrington, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((REMARKS+ON+THE+FOREGOING+LETTER%5BTitle%5D)+AND+%22Can.+Med.+Assoc.+J%22%5BJournal%5D)">REMARKS ON THE FOREGOING LETTER.</a> Can. Med. Assoc. J. 20, 66-67 (1929).</li>
<li>Gooch, C. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Motor+unit+number+estimation%3A+a+technology+and+literature+review%5BTitle%5D)+AND+%22Muscle+Nerve%22%5BJournal%5D)">Motor unit number estimation: a technology and literature review.</a> Muscle Nerve. 50, 884-893 (2014).</li>
<li>McComas, A. J., Fawcett, P. R., Campbell, M. J., Sica, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrophysiological+estimation+of+the+number+of+motor+units+within+a+human+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurol+Neurosur+Ps%22%5BJournal%5D)">Electrophysiological estimation of the number of motor units within a human muscle.</a> J Neurol Neurosur Ps. 34, 121-131 (1971).</li>
<li>Oge, A. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Motor+unit+number+estimation+in+transected+peripheral+nerves%5BTitle%5D)+AND+%22Neurol+Res%22%5BJournal%5D)">Motor unit number estimation in transected peripheral nerves.</a> Neurol Res. 32, 1072-1076 (2010).</li>
<li>Doherty, T. J., Brown, W. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+estimated+numbers+and+relative+sizes+of+thenar+motor+units+as+selected+by+multiple+point+stimulation+in+young+and+older+adults%5BTitle%5D)+AND+%22Muscle+Nerve%22%5BJournal%5D)">The estimated numbers and relative sizes of thenar motor units as selected by multiple point stimulation in young and older adults.</a> Muscle Nerve. 16, 355-366 (1993).</li>
<li>Bromberg, M. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Motor+unit+estimation%3A+reproducibility+of+the+spike-triggered+averaging+technique+in+normal+and+ALS+subjects%5BTitle%5D)+AND+%22Muscle+Nerve%22%5BJournal%5D)">Motor unit estimation: reproducibility of the spike-triggered averaging technique in normal and ALS subjects.</a> Muscle Nerve. 16, 466-471 (1993).</li>
<li>Lomen-Hoerth, C., Slawnych, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Statistical+motor+unit+number+estimation%3A+from+theory+to+practice%5BTitle%5D)+AND+%22Muscle+Nerve%22%5BJournal%5D)">Statistical motor unit number estimation: from theory to practice.</a> Muscle Nerve. 28, 263-272 (2003).</li>
<li>Unlusoy Acar, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Decline+of+compound+muscle+action+potentials+and+statistical+MUNEs+during+Wallerian+degeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Neurophysiol.+Clin%22%5BJournal%5D)">Decline of compound muscle action potentials and statistical MUNEs during Wallerian degeneration.</a> Neurophysiol. Clin. 44, 257-265 (2014).</li>
<li>Henderson, R. D., Ridall, P. G., Hutchinson, N. M., Pettitt, A. N., McCombe, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bayesian+statistical+MUNE+method%5BTitle%5D)+AND+%22Muscle+Nerve%22%5BJournal%5D)">Bayesian statistical MUNE method.</a> Muscle Nerve. 36, 206-213 (2007).</li>
<li>Ridall, P. G., Pettitt, A. N., Henderson, R. D., McCombe, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Motor+unit+number+estimation--a+Bayesian+approach%5BTitle%5D)+AND+%22Biometrics%22%5BJournal%5D)">Motor unit number estimation--a Bayesian approach.</a> Biometrics. 62, 1235-1250 (2006).</li>
<li>Nandedkar, S. D., Nandedkar, D. S., Barkhaus, P. E., Stalberg, E. V. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15605872">Motor unit number index (MUNIX).</a> IEEE Trans. Biomed. Eng. 51, 2209-2211 (2004).</li>
<li>Neuwirth, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Motor+Unit+Number+Index+%28MUNIX%29%3A+a+novel+neurophysiological+marker+for+neuromuscular+disorders%3B+test-retest+reliability+in+healthy+volunteers%5BTitle%5D)+AND+%22Clin.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Motor Unit Number Index (MUNIX): a novel neurophysiological marker for neuromuscular disorders; test-retest reliability in healthy volunteers.</a> Clin. Neurophysiol. 122, 1867-1872 (2011).</li>
<li>Jacobsen, A. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reproducibility%2C+and+sensitivity+to+motor+unit+loss+in+amyotrophic+lateral+sclerosis%2C+of+a+novel+MUNE+method%3A+MScanFit+MUNE%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Reproducibility, and sensitivity to motor unit loss in amyotrophic lateral sclerosis, of a novel MUNE method: MScanFit MUNE.</a> Clin neurophysiol. 128, 1380-1388 (2017).</li>
<li>Maathuis, E. M., Drenthen, J., Visser, G. H., Blok, J. H. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21134767">Reproducibility of the CMAP scan.</a> J. Electromyogr. Kinesiol. 21, 433-437 (2011).</li>
<li>Sleutjes, B. T. H. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CMAP+scan+discontinuities%3A+automated+detection+and+relation+to+motor+unit+loss%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">CMAP scan discontinuities: automated detection and relation to motor unit loss.</a> Clin Neurophysiol. 125, 388-395 (2014).</li>
<li>Bostock, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Estimating+motor+unit+numbers+from+a+CMAP+scan%5BTitle%5D)+AND+%22Muscle+Nerve%22%5BJournal%5D)">Estimating motor unit numbers from a CMAP scan.</a> Muscle Nerve. 53, 889-896 (2016).</li>
<li>DeLong, E. R., DeLong, D. M., Clarke-Pearson, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparing+the+areas+under+two+or+more+correlated+receiver+operating+characteristic+curves%3A+a+nonparametric+approach%5BTitle%5D)+AND+%22Biometrics%22%5BJournal%5D)">Comparing the areas under two or more correlated receiver operating characteristic curves: a nonparametric approach.</a> Biometrics. 44, 837-845 (1988).</li>
<li>Hanley, J. A., McNeil, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+method+of+comparing+the+areas+under+receiver+operating+characteristic+curves+derived+from+the+same+cases%5BTitle%5D)+AND+%22Radiology%22%5BJournal%5D)">A method of comparing the areas under receiver operating characteristic curves derived from the same cases.</a> Radiology. 148, 839-843 (1983).</li>
<li>Farschtschi, S., et al. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/mus.25256/abstract">Muscle action potential scans and ultrasound imaging in neurofibromatosis type 2 : CMAP Scans and Nerve Imaging in NF2.</a> Muscle Nerve. 55, 350-358 (2017).</li>
</ol>

Konflikt interesów: HB otrzymuje tantiemy od UCL za sprzedaż swojego oprogramowania Qtrac wykorzystanego w tym badaniu. Pozostali autorzy nie mają potencjalnych konfliktów interesów. Wszyscy autorzy zatwierdzili ostateczną wersję artykułu.

Kluczowe kroki w protokole: MScan jest procedurą wysoce zautomatyzowaną, ale podobnie jak w przypadku wszystkich metod EMG, należy zachować ostrożność, aby uzyskać spójne wyniki. Na etapie przygotowań ważne jest, aby osiągnąć relaksację, ponieważ spontaniczna aktywność lub artefakty ruchu podczas skanowania CMAP wprowadzają fałszywą wariancję w CMAP i zakłócają generowanie modelu wstępnego.
Modyfikacje i rozwiązywanie problemów: Odkryliśmy, że taśmowanie palcó...

Ruch układu motorycznego jest zależny od jednostki motorycznej, która odnosi się do pojedynczego włókna nerwowego motorycznego wraz z włóknami mięśniowymi, które aktywuje, a numer jednostki motorycznej to liczba komórek lub aksonów rogu przedniego unerwiających pojedynczy mięsień1. Podczas procesów denerwacji i reinerwacji zdrowe aksony przejmują rolę aksonów, które są tracone przez kiełkowanie boczne. W związku z tym amplituda złożonego potencjału czynnościowego mięśni (CMAP) nie daje niezbędnych informacji o stopniu utraty jednostek motorycznych. Amplituda CMAP może zacząć spadać dopiero wtedy, gdy utracimy ponad 50% jednostek silnikowych. Podobnie, wielkość nieprawidłowej spontanicznej aktywności lub zmian potencjału jednostek motorycznych (MUP) nie koreluje ze stopniem odnerwienia.
Ogólnie rzecz biorąc, nie ma techniki elektrofizjologicznej, która pozwalałaby na proste, bezpośrednie pomiary liczby jednostek motorycznych. Zamiast tego do oceny utraty dolnych neuronów ruchowych2 stosuje się oszacowanie liczby jednostek motorycznych (MUNE). Od czasu wdrożenia pierwszej metody, przyrostowej stymulacji MUNE, która została wprowadzona w 1971 roku przez McComas3, opracowano kilka metod MUNE. Większość metod opiera się na pomiarze kilku potencjałów jednostek motorycznych rejestrowanych powierzchniowo (sMUP) i dzieleniu maksymalnego CMAP przez średnią amplitudę sMUP. Do takich metod należą: stymulacja przyrostowa4, stymulacja wielopunktowa (MPS)5 oraz uśrednianie wyzwalane przez skoki6. Inne metody MUNE wykorzystywały techniki statystyczne oparte na probabilistycznym charakterze odpalenia jednostki motorycznej w odpowiedzi na bodziec7,8,9,10. Ta zmienność oznacza, że odpalanie różnych kombinacji jednostek motorycznych prowadzi do zmienności wielkości odpowiedzi CMAP. Indeks liczby jednostek motorycznych (Munix) to niedawno wprowadzona metoda, która wykorzystuje wzorce interferencji powierzchniowych zarejestrowane podczas dobrowolnych skurczów do oszacowania średniej wielkości sMUP11,12.
Wszystkie te metody MUNE mają jedno lub więcej ograniczeń, takich jak obecność subiektywności, zależność od bezwzględnej amplitudy CMAP, stronniczość w doborze jednostek, długi czas potrzebny na pobranie wystarczającej liczby jednostek, lub długi czas potrzebny na analizę wyników. Niedawno opracowano nową metodę MUNE, 'CMAP scan MUNE' (MScan), aby przezwyciężyć te ograniczenia13. Metoda ta pozwala uniknąć problemów związanych z doborem jednostek, biorąc pod uwagę udział wszystkich jednostek w CMAP, mierzony za pomocą szczegółowej krzywej bodziec-odpowiedź, czyli CMAP scan14,15. Pozwala to również uniknąć wydłużonego czasu analizy podobnej metody dopasowania modelu9,10, dzięki zastosowaniu nowych algorytmów16. W niedawnym badaniu powtarzalność MScan w szacowaniu liczby jednostek motorycznych była lepsza niż w przypadku dwóch bardziej tradycyjnych metod, MPS MUNE i Munix13. Dodatkowo, MScan może wykazywać utratę jednostek motorycznych we wcześniejszych stadiach stwardnienia zanikowego bocznego (ALS) niż MPS MUNE i Munix. MScan był szybszy niż MPS MUNE i tak szybki jak Munix13.
Ten artykuł szczegółowo opisuje metodologię MScan. Podsumowuje również wcześniej zgłaszaną odtwarzalność MScan wewnątrz i między oceniającymi u pacjentów z ALS i zdrowych osób z grupy kontrolnej13, co może umożliwić czytelnikowi ocenę, czy metoda byłaby odpowiednia dla planowanego badania.

<table><tbody><tr><td>Oprogramowanie QtracW</td><td>Digitimer Ltd (prawa autorskie Instytut Neurologii, University College, Londyn)</td><td>QtracW</td><td></td></tr><tr><td>MScanFit</td><td>Digitimer Ltd (prawa autorskie Instytut Neurologii, University College, Londyn)</td>Stymulator bipolarny <td>QtracW</td><td></td></tr><tr><td>DS5</td><td>Digitimer Ltd</td><td>DS5</td><td></td></tr><tr><td>D440 wzmacniacz</td><td>Digitimer Ltd</td><td>D440-2 (2 kanały) lub D440-4 (4 kanały)</td><td></td></tr><tr><td>HumBug Noise Eliminator</td><td>Digitimer Ltd</td><td>Humbug</td><td></td></tr><tr><td>Płytka analogowo-cyfrowa (A/D)</td><td>National Instruments</td><td>NI-6221</td><td></td></tr></tbody></table>

cmap scan mune (mscan) - nowatorska metoda szacowania liczby jednostek motorycznych (mune)

CMAP Scan MUNE (MScan) - A Novel Motor Unit Number Estimation (MUNE) Method

Podobnie jak inne metody szacowania liczby jednostek motorycznych (MUNE), skanowanie złożonego potencjału czynnościowego mięśni (CMAP) MUNE (MScan) jest nieinwazyjną metodą elektrofizjologiczną do szacowania liczby funkcjonujących jednostek motorycznych w mięśniu. MUNE jest ważnym narzędziem do oceny neuropatii i neuronopatii. W przeciwieństwie do większości stosowanych metod MUNE, MScan ocenia wszystkie jednostki motoryczne w mięśniu, dopasowując model do szczegółowej krzywej bodziec-odpowiedź lub skanu CMAP. W ten sposób unika się stronniczości nieodłącznie związanej ze wszystkimi metodami MUNE opartymi na ekstrapolacji z małej próby jednostek. Podobnie jak "Bayesowski MUNE", analiza MScan polega na dopasowaniu modelu, składającego się z jednostek motorycznych o różnych amplitudach, progach i zmiennościach progowych, ale metoda dopasowania jest zupełnie inna i kończy się w ciągu pięciu minut, a nie kilku godzin. Analiza off-line MScan przebiega w dwóch etapach: po pierwsze, generowany jest wstępny model na podstawie nachylenia i wariancji punktów na skanie, a po drugie, model ten jest następnie udoskonalany poprzez dostosowanie wszystkich parametrów w celu poprawy dopasowania między oryginalnym skanem a skanami wygenerowanymi przez model.
Ta nowa metoda została przetestowana pod kątem powtarzalności i czasu rejestracji na 22 pacjentach ze stwardnieniem zanikowym bocznym (ALS) i 20 zdrowych kontrolnych, przy czym każdy test został powtórzony dwa razy przez dwóch zaślepionych lekarzy. MScan wykazał się doskonałą odtwarzalnością wewnątrz i między oceniającymi z wartościami ICC wynoszącymi >0,98 i współczynnikiem zmienności wynoszącym średnio 12,3 ± 1,6%. Nie stwierdzono różnicy w odtwarzalności wewnątrz oceny między dwoma obserwatorami. Średni czas nagrania wynosił 6,27 ± 0,27 min.
Ten protokół opisuje, jak rejestrować skan CMAP i jak korzystać z oprogramowania MScan do oszacowania liczby i rozmiarów działających jednostek motorycznych. MScan to szybka, wygodna i powtarzalna metoda, która może być pomocna w diagnozowaniu i monitorowaniu postępu choroby w zaburzeniach nerwowo-mięśniowych.

Poniższe wyniki uzyskano w niedawnym badaniu, w którym metoda MScan została porównana z dwiema uznanymi technikami: wielopunktową stymulacją MUNE (MPS) oraz indeksem liczby jednostek motorycznych (Munix)13. Wyniki pokazują, że stosując technikę opisaną w niniejszym protokole, można uzyskać spójne rezultaty o doskonałej powtarzalności. Metoda ta pozwala na odróżnienie pacjentów z ALS od zdrowych osób kontrolnych na wcześniejszym etapie choroby niż CMAP, a ponadto je...

Ten protokół opisuje nową metodę szacowania liczby funkcjonujących jednostek motorycznych w mięśniu, poprzez dopasowanie modelu do szczegółowej krzywej bodziec-odpowiedź złożonego potencjału czynnościowego mięśni. Jest szybki i łatwy do wykonania i analizy oraz ma doskonałą powtarzalność.

CMAP Scan MUNE (MScan) - Nowatorska metoda szacowania liczby jednostek motorycznych (MUNE)

Like other methods for motor unit number estimation (MUNE), compound muscle action potential (CMAP) scan MUNE (MScan) is a non-invasive electrophysiologic ...

Ogólnym celem tej procedury jest opisanie MScan, nowej metody stosowanej do szacowania liczby funkcjonujących jednostek motorycznych w mięśniu. MScan jest nieinwazyjną metodą służącą do szacowania liczby funkcjonujących jednostek motorycznych w mięśniu. MScan działa poprzez dopasowanie modelu do szczegółowej krzywej bodziec-odpowiedź lub skanowania CMAP.Ta metoda ma kilka zalet. Można go szybko wykonać, jest łatwy do wykonania i analizy oraz ma doskonałą powtarzalność. Na początek poproś podmiot o pisemną zgodę.Wszyscy uczestnicy muszą wyrazić pisemną zgodę przed egzaminem. Następnie wyjaśnij, że osoba badana będzie odczuwać łaskotanie w dłoni i nadgarstku oraz że badanie można przerwać w dowolnym momencie, jeśli odczuwa zbyt duży dyskomfort. Najpierw użyj żelu do przygotowania skóry i alkoholu, aby oczyścić dłoń i przedramię badanego.Umieść aktywną elektrodę rejestrującą nad mięśniem odwodziciela pollicis brevis, a następnie umieść elektrodę odniesienia na stawie śródręczno-paliczkowym kciuka. Umieść elektrodę masową na grzbiecie dłoni osoby badanej i podłącz elektrody do przedwzmacniacza. Po ustawieniu i podłączeniu elektrod do przedwzmacniacza, sklej ze sobą palce badanego, aby zredukować szumy i artefakty spowodowane dobrowolnym ruchem.Aby uruchomić półautomatyczny system komputerowy, należy użyć standardowego protokołu do testów pobudliwości nerwów ruchowych. Z menu głównego wybierz protokół nagrywania MSCAN-R i zaakceptuj ustawienia domyślne dla przedwzmacniacza i stymulatora. W formularzu Wybierz parametry rejestrowania wprowadź dwu- lub trzyliterowy prefiks operatora w polu Plik wyjściowy.Następnie kliknij przycisk OK, aby kontynuować. Gdy na ekranie pojawi się surowe wejście EMG, zaakceptuj domyślne parametry i kliknij, OK.To znaleźć miejsce najniższego progu na nerwie pośrodkowym nadgarstka, umieść elektrodę stymulującą o zmiennym położeniu. Kontynuuj regulację położenia elektrody, aż do uzyskania największej odpowiedzi EMG.Po zlokalizowaniu witryny o najniższym progu kliknij przycisk OK, aby kontynuować. Następnie zmodyfikowana odpowiedź zostanie wyświetlona wraz z oknem, w którym odpowiedź jest mierzona. Karmazynowa linia wskazuje odpowiedź mierzoną w oknie, a krótka zielona linia bezpośrednio przed oknem wskazuje linię bazową.Zastąp elektrodę repozycyjną niepolaryzacyjną elektrodą katodową stymulującą klejenie i umieść anodę dwa centymetry proksymalnie wzdłuż nerwu pośrodkowego. Zachęcaj osobę badaną do znalezienia najbardziej zrelaksowanej pozycji dla swojej ręki, aby zminimalizować spontaniczną aktywność. Kliknij przycisk OK, aby kontynuować.Ręcznie zwiększaj intensywność bodźca o 3%, naciskając Insert. Kliknij przycisk OK, aby kontynuować. Dokonaj precyzyjnych korekt 1% bodźca, aż prąd bodźca przekroczy poziom maksymalnej amplitudy CMAP.Po zarejestrowaniu odpowiedzi na 20 supramaksymalnych skanów wstępnych, intensywność bodźca automatycznie zmniejszy się wraz z wybranymi wcześniej krokami częstotliwości i procentów. Gdy nie ma już odpowiedzi od osoby, kliknij przycisk OK, aby zakończyć nagrywanie serią 20 skanów końcowych CMAP. Na koniec kliknij przycisk OK w prawym dolnym rogu, aby zakończyć nagrywanie i zapisać dane.Aby przeprowadzić analizy w trybie offline, należy uruchomić program do analizy i wybrać zapis MScan, który ma zostać poddany analizie. Wybierz z menu opcję Dopasuj MScan do pliku QZD. Następnie program automatycznie wygeneruje wstępny model i zoptymalizuje dopasowanie.Program będzie działał bez interwencji użytkownika, dopóki wielokolorowy pasek postępu w polu Optymalizacja nie zostanie ukończony, a przycisk Zatrzymaj nie zmieni koloru na szary. Oryginalny skan, w kolorze czarnym, może być wydrukowany obok skanu wygenerowanego przez model, w kolorze magenta. Dokonaj korekt szeregowych, aby zminimalizować różnicę między zarejestrowanymi a symulowanymi skanami i zoptymalizować model.W polu Typ wydruku można używać różnych opcji drukowania do śledzenia procesu optymalizacji. Wielokolorowy pasek postępu zostanie również wyświetlony w panelu Optymalizacja. Użyj wykresu warstwicowego, aby ocenić dokładność modelu, wybierając ekrany mapy Diff i Contour.Ekrany te pokazują różnice między zarejestrowanymi i modelowanymi skanami CMAP w postaci wykresu konturowego. W miarę przebiegu procesu optymalizacji różnice te będą minimalizowane. Po zakończeniu procesu optymalizacji wyświetl wyniki analizy na ekranie tekstowym MScanFit.Na koniec kliknij przycisk OK, aby zapisać model w pliku MEM. W tym badaniu MScan MUNE służy do oszacowania liczby i rozmiarów funkcjonalnych jednostek motorycznych poprzez dopasowanie modelu do skanu CMAP. Technika ta jest testowana pod kątem czułości i swoistości zarówno u zdrowych osób z grupy kontrolnej, jak i u pacjentów z ALS.Zgodnie z oczekiwaniami, mediana liczby jednostek motorycznych u pacjentów z ALS jest znacznie niższa niż u zdrowych osób z grupy kontrolnej. Jak pokazuje krzywa ROC, zdolność MScan MUNE do odróżniania zdrowych osób z grupy kontrolnej od pacjentów z ALS jest porównywana z CMAP. Pole pod krzywą (AUC) służy do pomiaru zdolności obu technik do rozróżnienia pacjentów z ALS od zdrowych osób z grupy kontrolnej.Wartość AUC MScan MUNE jest znacznie wyższa niż w przypadku CMAP. Po opanowaniu tej techniki można ją ukończyć w ciągu sześciu minut, jeśli zostanie wykonana prawidłowo. Proces analizy jest również szybki i powinien zająć mniej niż pięć minut.Podejmując się tego zabiegu, należy pamiętać o osiągnięciu odpowiedniego rozluźnienia obiektu. MScan to metoda, która może potencjalnie zostać wdrożona w warunkach klinicznych do diagnozowania i monitorowania zaburzeń nerwowo-mięśniowych, takich jak ALS. Uzasadnione są dalsze badania z innymi zaburzeniami nerwowo-mięśniowymi i większymi grupami badawczymi.Należy również przeprowadzić badania nad zastosowaniem MScan w różnych grupach mięśniowych. Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze zrozumieć, jak wykonywać i analizować egzaminy MScan.

cmap-scan-mune-mscan-a-novel-motor-unit-number-estimation-mune-method

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neuronauka

Ta nowa metoda umożliwia jednoczesną rejestrację wewnątrzkomórkową pojedynczego motoneuronu dorosłej myszy oraz pomiar siły generowanej przez jego włókna mięśniowe. Połączone badanie właściwości elektrycznych i mechanicznych jednostek motorycznych u zwierząt zdrowych i modyfikowanych genetycznie stanowi przełom w badaniach nad układem nerwowo-mięśniowym.

Symultaniczne rejestrowanie wewnątrzkomórkowe lędźwiowego motoneuronu oraz siły generowanej przez jego jednostkę motoryczną u dorosłej myszy in vivo

Prezentujemy udoskonalone protokoły, które pozwalają na monitorowanie in vivo funkcji jednostki motorycznej u myszy. Opisano techniki pomiaru złożonego potencjału czynnościowego mięśni (CMAP) i szacowania liczby jednostek motorycznych (MUNE) w mięśniach kończyn tylnych myszy unerwionych przez nerw kulszowy.

Elektrofizjologiczne oszacowanie liczby jednostek motorycznych (MUNE) mierzące złożony potencjał czynnościowy mięśni (CMAP) w mięśniach kończyn tylnych myszy

Przedstawiamy protokół oceny zmian w funkcjonowaniu nerwowo-mięśniowym. Przezskórna elektryczna stymulacja nerwów to nieinwazyjna metoda, która wywołuje reakcje mięśniowe. Właściwości elektrofizjologiczne i mechaniczne tych reakcji pozwalają na ocenę funkcji nerwowo-mięśniowej od mózgu do mięśni (poziom nardzeniowy, rdzeniowy i obwodowy).

Ocena funkcji nerwowo-mięśniowej za pomocą przezskórnej elektrycznej stymulacji nerwów

Pomiar przewodnictwa nerwowego jest użytecznym narzędziem do oceny mysich modeli neurodegeneracji, ale często jest stosowany tylko do stymulacji nerwu kulszowego w kończynach tylnych. W tym miejscu opisujemy technikę pomiaru złożonego potencjału czynnościowego mięśni (CMAP) in vivo w mięśniach kończyn przednich myszy unerwionych przez splot ramienny.

In vivo (in vivo) Elektrofizjologiczny pomiar złożonego potencjału czynnościowego mięśni z kończyn przednich w mysich modelach zwyrodnienia neuronów ruchowych

Prezentowany jest protokół do wytwarzania różnych typów uszkodzeń nerwu pośrodkowego (MN) i naprawy u szczura. Dodatkowo protokół pokazuje, jak ocenić funkcjonalną regenerację nerwu za pomocą kilku nieinwazyjnych testów behawioralnych i pomiarów fizjologicznych.

Funkcjonalne i fizjologiczne metody oceny regeneracji nerwu pośrodkowego u szczura

Ta metoda pozwala na rejestrację siły skurczów skurczowych i tężcowych oraz potencjałów czynnościowych w trzech typach jednostek motorycznych w mięśniu brzuchatym łydki przyśrodkowego szczura. Izolacja funkcjonalna pojedynczej jednostki silnikowej jest indukowana przez stymulację elektryczną aksonu.

Funkcjonalna izolacja pojedynczych jednostek motorycznych mięśnia brzuchatego łydki przyśrodkowego szczura

W tym badaniu prezentujemy metodę in vivo do szacowania liczby i wielkości jednostek motorycznych w celu ilościowego określenia połączenia jednostki motorycznej membrany szczura. Opisano podejście krok po kroku do tych technik.

Ocena miar wyników łączności przepony przeponowej jednostki motorycznej szczura jako ilościowych biomarkerów zwyrodnienia i kompensacji neuronów ruchowych frenii

Protokół ten wprowadza metodę opartą na akupunkturze skóry głowy do lokalizacji gorącego punktu pierwotnego kory ruchowej (M1) dla mięśnia zginaczy napięć powierzchownych (FDS) oraz potwierdza jej skuteczność wobec konwencjonalnego miejsca C3.

Nowatorska metoda oparta na akupunkturze skóry głowy, służąca do ukierunkowania gorącego punktu ruchowego ręki do nieinwazyjnej stymulacji mózgu

Miejscowe wstrzyknięcia barwnika mitochondrialnego oznacza końcowe mitochondria komórek Schwanna in vivo do mikroskopii konfokalnej. Ta metoda wykorzystuje dowód koncepcji wykazany w tkance mięśniowej szkieletowej myszy ze zdrową lub chorą tkanką mięśniową, aby zapewnić wysoką rozdzielczość wizualizacji mitochondriów.

Metody in situ ilościowej oceny morfologii mitochondriów w mięśniach i komórkach Schwanna końcowych myszy

Tutaj opisujemy standaryzowany protokół mapowania motorycznego z wykorzystaniem nTMS połączony z rekonstrukcją drogi korowo-rdzeniowej (CST) opartą na obrazowaniu tensorowym dyfuzji (DTI). Protokół jest powtarzalny, klinicznie wykonalny i łatwo integrowalny z rutynowym procesem klinicznym, zapewniając solidne i wartościowe ramy do oceny szlaków ruchowych, badań nad neuroplastycznością oraz planowania rehabilitacji.

Standaryzowany protokół do funkcjonalnego mapowania motorycznego z wykorzystaniem nawigowanej przezczaszkowej stymulacji magnetycznej

Poznaj metodę MScan do szacowania liczby jednostek motorycznych w mięśniu za pomocą elektrofizjologii. Ta technika oferuje szybką, nieinwazyjną i powtarzalną ocenę w badaniach nad ALS.

CMAP Scan MUNE (MScan) - Nowatorska metoda szacowania liczby jednostek motorycznych (MUNE)

Przeglądaj więcej filmów