Summary
Диссошиэйтед атрофия внутренних мышц рук, называется сплит руку, кажется, особенность боковой амиотрофический склероз (ALS). Следовательно, роман испытания neurodiagnostic, называемый индекс разделенной руке, был разработан для количественной оценки клинической феномен разделенной руке, которая дифференцированный ALS от мимических расстройств.
Abstract
Раскол рука явление относится к преобладающей трате тенара мышц и является ранним и особенность боковой амиотрофический склероз (ALS). Индекс роман сплит рука (СИ) был разработан для количественной оценки сплит руки явление, и его диагностическая утилита оценивали у больных БАС. Индекс сплит рука была получена путем деления продукт соединения мышцы потенциала действия (СМАР) амплитуда учитываются в том отводящая Brevis и первым спинным межкостная мышц по амплитуде СМАР записанного на отводящей мизинца мышцы. Для того чтобы оценить диагностическую полезность индекса раскол стороны, пациенты ALS были перспективно оценивать и их результаты были сопоставлены с нервно-мышечными пациентов расстройства. Индекс сплит рука была значительно уменьшена в БАС по сравнению с нервно-мышечных расстройств пациентов (р <0,0001). Лимб формирующиеся пациентов ALS выставлены наибольшее снижение в индексе раскол стороны, и значение5,2 или менее надежно дифференцированных ALS из других нервно-мышечных расстройств. Следовательно, появляется индекс сплит руки, чтобы быть роман диагностики биомаркеров для ALS, возможно, содействия более раннюю диагностику.
Introduction
Раскол стороны, относится к льготной атрофии тенара сложной группе внутренних мышц рук [отводящая Brevis (APB) и первый спинной межкостная (ПИИ)], при относительной сохранности гипотенара мышц, и является специфическим и рано клинической особенностью амиотрофический латеральный склероз (ALS) 1-4. Тот факт, что знак раскола рука является специфическим для ALS, предполагает потенциальную роль знака сплит руки в качестве диагностического биомаркера в ALS 3.
Количественная оценка знаком разделенной руке, через развитие нового нейрофизиологической биомаркеров, которые могут способствовать помощи в ALS диагноза. В частности, индекс сплит рука (СИ), которые количественно сплит руки явление, определяется путем умножения соединение мышцы потенциал действия (CMAP) амплитуда записал более тенара сложных мышц (APB и ПИИ), и деления полученной продукт амплитудой СМАР учитываются в том гипothenar мышцы (именно похититель мизинца, ADM) 5.
Диагноз БАС значительной степени зависит от клинически основе критериев, охватывающих сочетание верхней и нижней двигательного нейрона подписывает 6. Эти критерии, однако, были признаны нечувствительными особенно в установлении диагноза БАС на ранних стадиях патологического процесса 7-10. Недавнее изменение диагностических критериев были разработаны 11, и хотя эти критерии видимости, увеличение Диагностическая чувствительность 12-16, чувствительность увеличение кажется ограничивается бульбарная-натиска ALS пациентов 15.
В отсутствие патогномоничного теста, диагноз ALS могут быть со значительной задержкой 8. В конечном счете, институт нейропротективных лечения и призыва в клинических испытаниях может быть отложено, возможно, за пределами критической терапевтического периода окна 9, 17. Следовательно,диагностики, утилиты СИ был перспективно оценивается в спорадических пациентов с БАС.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Подготовка пациента
- Набирать пациентов перспективно и последовательно. Примечание: Следующий протокол утверждается службы работоспособности комитетов правам исследований этики западного округа Сиднея. Информированное согласие было предоставлено всем пациентам. Пациенты были набраны перспективно и последовательно, начиная с БАС / нервно-мышечной клинику в Westmead больницы.
- Определить пригодность пациентов с БАС для тестирования. Исключить пациентов, которые не с диагнозом БАС или нервно-мышечных расстройств.
- Исключить пациентов с сопутствующей фокальной нейропатии, средней нейропатии на запястье или локтевой невропатии на локте.
- Исключить пациентов с обобщенной невропатии, такие как диабетической полинейропатии.
- Широко расследования и клинически последующие пациентов, чтобы подтвердить диагноз БАС или нервно-мышечных мимических расстройств.
- Убедитесь, что информированное согласие обеспечивается всех пациентов, в том числе ALS и нервно-мышечных мимических пациентов расстройства, для Альл нейрофизиологические процедуры.
2. Клиническая оценка
- Определите клинической стадии всех больных БАС с помощью боковой амиотрофический склероз Функциональная рейтинговая шкала-Пересмотренный (ALSFRS-R) забьет 18.
- Определите скорость прогрессирования заболевания у всех пациентов с БАС в соответствии с ранее сообщалось формулы;
(48-ALSFRS-R) / продолжительность симптомов) 19. - Определить силу мышц у всех пациентов, использующих Совет по медицинским исследованиям (MRC) шкалу оценок 20. Разработать общий балл MRC, включающий верхнюю конечность (плечо похищений; сгибание в локтевом суставе; расширение локтя; запястье сгибание; палец похищение; палец похищения, общий балл 60) и нижних конечностей (сгибание бедра; расширения колено; лодыжки сгибание, общая оценка 30) групп мышц . Общий балл МРК должны быть 90, если мышечная сила в норме.
- Определите сайт начала заболевания, которая определяется как бульбарных или конечности, во всех ALSпациентов.
3. Нейрофизиологической оценки
- Провести двигательного нерва исследования проводимости на медиане и локтевых нервов с потенциалом соединение мышц действий (CMAP) ответов, записанного с отводящая Brevis (АПБ), первый спинной межкостная (ПИИ) и похититель значный Minimi (ADM) мышцы.
- Подготовьте стимулирующие сайтов на запястье, путем очистки поверхность кожи с абразивным геля для уменьшения сопротивления кожи, а затем применения спирта вытереть. Установите раздражающего тока до 20% выше интенсивности, необходимой для получения максимального ответа CMAP (сверхмаксимальном токе).
- Убедитесь, что выбранный стимуляция сайт демонстрирует самый низкий порог для стимуляции такой, что объем проводимости избежать.
- Подготовка записи сайт над каждой мышцы путем очистки поверхности кожи с абразивным геля, чтобы уменьшить сопротивление кожи, с последующим применением спирта салфетки.
- Запишите размер составного двигателя актина потенциале (СМАР) от APB, ADM, и ПИИ мышц. Ответы должны быть записаны на 10 мм золотой диск электродов, расположенных в расположении сухожилия живота над каждой мышцы. В частности, положение активный электрод на середину соответствующего мышцы, обеспечивающей негативное взлет ответа СМАР, в то время как электрод должен быть расположен на дне большого пальца (APB и ПИИ CMAP записи) и базе цифры 5 (для ADM CMAP записи).
- Установите расстояние между стимулирующей катодом и активного электрода для APB и ADM соединение двигателя действий потенциальных ответов на 5 см и от расстояния до ПИИ в 8 см.
- Расположите электрохирургического нейтральную землю тарелку на спинной части стороны, между стимулирования и G1 электрод, с проводящим гелем для снижения артефакт. Перед нанесением нейтральной земле подготовить место путем очистки поверхности кожи с абразивным геля, чтобы уменьшить сопротивление кожи, с последующим применением спирта салфетки.
- Убедитесь, что настройки фильтров от 3 Гц (низкочастотный фильтр) и 10 кГц (высокочастотная фильтра).
- Убедитесь, что скорость развертки установлен на 20 мс или 2 мс / дел.
- Убедитесь, что чувствительность для ответов записи CMAP установлен в 5 мВ.
- Контролировать температуру в месте стимуляции в течение всего исследования и гарантировать, что температура конечностей поддерживается на уровне 32 ° С.
4. Анализ и интерпретация
- Измерьте базовый-пик CMAP амплитуды (MV) над мышцами APB, ПИИ и ADM в больных БАС и нервно-мышечных управления мимических заболеваний.
- Вычислить индекс разделенной руке (рис. 1) путем умножения амплитуды CMAP записанного над мышцами APB и ПИИ, и деления этого продукта амплитудой СМАР записанного над ADM мышцы, а именно:
С.И. = APB CMAP * ПИИ CMAP
_________________________
& #160; АДМ CMAP - Определить диагностические утилиты индекса сплит руки путем сравнения значений СИ между пациентов с БАС и нервно-мышечных мимических расстройства патологических управления в соответствии со стандартами для отчетности диагностической точности (Stard) критериев.
- Определить оптимальные диагностические значения среза для индекса сплит руки с помощью приемника, работающего характерные (ROC) кривые. Вывести ROC кривую чувствительности (Y-ось) и 1-specificty (х-оси) для значений СИ, полученных из ALS и нервно-мышечных пациентов расстройства.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Клинический фенотип
В общей сложности 44 пациентов ALS были изучены, из которых 76% (N = 33) были классифицированы как определенный или вероятным и 24% (N = 11) в качестве возможных ALS в соответствии с критериями Авадзи 11. Диагноз БАС было подтверждено в "возможном" когорте после обширные исследования и клиническое наблюдение на срок до 3 лет и 53% умерли в этот период. Бульбарный-начало заболевания было очевидно в 41%, в то время как конечности началом в 59% пациентов с БАС. На момент оценки, средняя продолжительность заболевания составила 18,9 ± 3,1 месяцев, медиана оценка ALSFRS-R является 41 (32-45), что указывает на умеренную степень инвалидности.
Нервно-мышечной Контрольную группу составили 121 больных (средний возраст 54 года) и включал в себя следующий диагноз: улавливающие невропатии-кистевой туннельный синдром (КТС) и локтевой невропатии в локте (UNE), N = 62; демиелинизирующего нейропатии (N = 9); аксонов сенсомоторная полинейропатия (N = 36); Cerviкал радикулопатии (11); мышечную атрофию Spino-бульбарной (N = 1); болезнь Hirayama в (N = 1); спинальной мышечной атрофии (N = 1).
Нейрофизиологических исследований
У пациентов с БАС, произошло значительное сокращение СМАР амплитуды записанного на APB (ALS, 3,9 ± 0,5 мВ; нервно-мышечные расстройства 8,1 ± 0,2 мВ, р <0,001), ПИИ (ALS, 4,8 ± 0,7 мВ; нервно-мышечные расстройства 10,7 ± 0,3 мВ, р <0,001) и ADM (ALS, 6,1 ± 0,5 мВ; нервно-мышечные расстройства 9,7 ± 0,2 мВ, P <0,001). Важно отметить, что снижение CMAP амплитуд был более заметным при записи на APB (CMAP APB 3,9 ± 0,5 мВ; CMAP ADM 6,1 ± 0,5 мВ P <0,001) и ПИИ (СМАР ПИИ 4,8 ± 0,7 мВ; CMAP ADM 6,1 ± 0,5 мВ P <0,05) мышцы затем ADM в когорте ALS.
Из дальнейшего актуальности, степень снижения СМАР был более заметным в протезно-начало пациентов при записи над АPB (CMAP протезно-НАЧАЛО 3,8 ± 0,4 мВ; CMAP бульбарной-НАЧАЛО 5,3 ± 0,6 мВ P <0,05), ПИИ (CMAP протезно-НАЧАЛО 4,4 ± 0,7 мВ; CMAP бульбарной-НАЧАЛО 7,0 ± 0,9 мВ P <0,05) и ADM ( CMAP протезно-НАЧАЛО 5,8 ± 0,5 мВ; CMAP бульбарной-НАЧАЛО 7,6 ± 0,6 мВ Р <0,01) мышцы по сравнению с бульбарной натиска пациентов с БАС. Напротив, снижение CMAP амплитуд был самым видным при записи на APB (8,1 ± 0,2 мВ, р <0,0001) и ADM (9,7 ± 0,2 мВ, р <0,01) мышцы в нервно-мышечной когорты (CMAP ПИИ 10,7 ± 0,3 мВ ).
Объединение амплитуды CMAP, было видно, что произошло значительное снижение индекса сплит рук у больных БАС по сравнению с нервно-мышечных расстройств пациентов (ALS 3,5 ± 0,6; нервно-мышечные расстройства 9,1 ± 0,3, р <0,0001, 2А) 21. Хотя это снижение в индексе разделенной руке был UBiquitous находка в БАС, это было наиболее выражено у больных БАС с конечностей началом заболевания (СИ протезно-НАЧАЛА 2,3 ± 0,5; С.И. бульбарной-НАЧАЛО 5,3 ± 1,2, р <0,0001, 2В) 21.
Анализ приемника, работающего характеристических кривых раскрыты хорошую точность диагностики индекса разделенной руке в дифференциации ALS от других нервно-мышечных нарушений, о чем свидетельствует тот факт, что площадь под кривой (AUC) была 0,83 (P <0,0001, 3А) 21. Значение SI из 5,2 или менее, как указано пунктирными черных линий (фиг. 3А), дифференцированных ALS из других нервно-мышечных нарушений 21. Важно отметить, что диагностическая утилита индекса разделенной руке была больше у больных БАС с конечностей началом заболевания (рис. 3В) 21.
Для того чтобы оценить диагностическую полезность индекса разделенной руке, значения SI сравнивали между тшланг пациентов ALS конференц "определенная" против "возможной" диагностической категории по критериям Авадзи-Шима 11. Важно отметить, что значительное снижение СИ у больных, классифицированных как «возможных» ALS (АЛС МОЖНО СИ 5,1 ± 0,8; нервно-мышечные расстройства 9,1 ± 0,3, P <0,01). Кроме того, из 11 пациентов, классифицированных как возможного ALS, 64% выставлены снижение значения индекса разделенной руке менее 5,2. Взятые вместе, эти результаты показывают, что ненормальное разделение индекс рука может поддерживать диагноз БАС в до 64% пациентов, не отвечающих "/ вероятного" диагностические критерии Awaji.
Из потенциального прогностическое значение, раскол индекс рука значительно коррелирует с общим счетом MRC (ро = 0,7, P <0,001) и оценка МРК от возвышения большого пальца (ро = 0,8, P <0,001). Из дальнейшего актуальности, С.И. выставлены значимую корреляцию со скоростью прог болезниression (ро = - 0,4, P <0,05). Эти данные показывают, что С.И. связан с тяжестью заболевания и прогрессирования, тем самым предлагая потенциальную роль для СИ в ALS прогнозирования.
Рисунок 1. Сплит рука знак относится к льготной трате тенара комплексной группы мышц [отводящая Brevis (APB) и первый спинной межкостная (ПИИ)] мышцы по сравнению с мизинца [похититель значный Minimi (ADM)] мышцы. Индекс разделенной руке рассчитывается путем умножения соединение мышцы потенциал действия (CMAP) амплитуды учитываются в том APB с тем, что записано на ПИИ и деления результата на амплитуды СМАР записанного на ADM. (В части воспроизведены из Менон и коллег. Split индекс рук для диагностики amyotrophic боковой склероз. От Менон и др.. 21
Рисунок 2. () Индекс сплит рука (СИ) был значительно сокращен в боковой амиотрофический склероз (ALS), по сравнению с нервно-мышечных расстройств пациентов (NMS). (Б) Снижение СИ был самым видным в БАС у пациентов с конечностей началом болезни. *** Р <0,001; **** P <0,0001.
Рисунок 3. () Индекс сплит рука (СИ) надежно дифференцированы боковой амиотрофический склероз (БАС) из нервно-мышечных расстройств пациентов (NMS), с оптимальным диаметромгностической значение отсечки быть 5.2. (В) диагностическая утилита СИ был более заметным в конечности-натиска пациентов с БАС. (В части воспроизведены из Менон и коллег. Split индекс рук для диагностики бокового амиотрофического склероза. Из Менон и др.. 21
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Настоящее исследование сообщает о диагностической утилиты индекса сплит рук в ALS, нового нейрофизиологической диагностики биомаркеров. С.И. надежно отличать ALS от нервно-мышечных расстройств, с оптимальным диагностическое значение отсечения 5,2. Снижение СИ был самым видным в конечности-натиска пациентов с БАС. Важно отметить, что значительная часть пациентов с БАС, которые были классифицированы в категории диагностического "возможного", как в соответствии с недавно разработанных диагностических критериев 11, выставлены ненормальное SI. Взятые вместе, выводы из настоящего исследования свидетельствуют о том, что индекс сплит рука может быть диагностическим биомаркер ALS, потенциально помогая в более ранней диагностики БАС.
Диагностические критерии, опираясь на присутствии верхней и нижней дисфункции двигательных нейронов в различных регионах, были разработаны, чтобы помочь диагноз БАС 6, 11, 22. Эти критерии, однако,Было показано, как нечувствительны а порой ограниченных переносимости пациента в связи с необходимостью выполнения обширную выборку иглы EMG 7-10, 14-16. Следовательно, решающее значение диагностики задержка может наступить, возможно, за пределами терапевтического периода окна.
Индекс раскол стороны, простой нейрофизиологические биомаркеров, может быть легко выполнена в клинических условиях. Важно отметить, что данное исследование подчеркивает диагностические утилиты индекса сплит рук в БАС, в частности, в конечности начала болезни. Непосредственное отношение, находя, что снижение индекса разделенной руке был одним из первых особенность в БАС, еще раз подчеркивает его диагностическая утилита. В конечном счете, применение СИ может привести к набору пациентов с БАС в клинические испытания на более ранней стадии в процессе болезни, где эффективность будущих нейропротекторы может быть на пике своего развития.
Потенциальным ограничением индекса разделенной руке может происходить в установкесосуществующие координационные мононевропатии давления, особенно кистевой туннельный синдром и локтевой невропатии в локте. Клиническая, нейрофизиологические, и радиологическое корреляции должен затем быть использованы для оценки для конкретной картины патологии и альтернативные методы должны быть реализованы таким образом, чтобы установить диагноз БАС 23, 24. Кроме того, SI может быть ограничена в поздней стадии заболевания, когда может быть глобальной атрофия внутренних мышц рук. Как и координационных мононевропатии, другие диагностические методы следует использовать для подтверждения диагноза БАС. Кроме того, во избежание вклад от объема проведены в ответ на амплитуду СМАР является критическим до заключать диагностическую ценность СИ. Объем проводимости может быть уменьшен путем соответствующего расположения регистрирующих электродов так, чтобы обеспечить реакцию CMAP с отрицательным взлета и соответствующие интенсивности стимуляции должна быть использована, чтобы предотвратить перекрестное стимуляции. Если все такие потенциометраAl ограничения будут решены, SI может быть использован в качестве потенциального диагностического средства в ALS.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Авторы не имеют ничего раскрывать.
Acknowledgments
Финансирование поддержки от заболевания двигательных нейронов исследовательского института Австралии (MNDRIA), Сильвии и Чарльз Viertel благотворительного фонда клинической гранта следователь, Ramaciotti фонда и национального здравоохранения и медицинских исследований Совета Австралии (номер гранта проекта APP1024915) выражает искреннюю признательность.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Abrasive gel (Nu Prep) | Weaver and Company | N-TA\/P\H-3 ENG | Skin preperation |
| Alcohol wipe | Triad Disposables | 103101 | Skin preperation |
| Recording gel (Ten20 Conductive gel) | Weaver and Company | N-TA\/P\H-3 ENG | Recording motor responses |
| Amyotrophic lateral sclerosis rating scale-revised questionnaire | Publication | Experimental builder | Stage disease |
| Medical Research Council muscle strength scale | Medical Research Council-UK | Experimental builder | Stage disease |
| Equipment | Company | Catalog number | Comments |
| Nerve conduction machine (Synergy/Nicolet EDX) | CareFusion | SA110106M | To measure split hand index |
| Synergy software | CareFusion | 765654679 | To measure split hand index |
| Tem millimeter gold cup disc electrodes | Grass Technologies | F-E5GH-60 | To record motor responses |
| Neural earth plate | Westmead Hospital | Experimental builder | To record limb temperature |
| Thermometer | Westmead Hospital | Experimental builder | To record limb temperature |
References
- Weber, M., Eisen, A., Stewart, H., Hirota, N. The split hand in ALS has a cortical basis. J. Neurol. Sci. 180, 66-70 (2000).
- Wilbourn, A. J.
- Kuwabara, S., et al. Dissociated small hand muscle atrophy in amyotrophic lateral sclerosis: frequency, extent, and specificity. Muscle Nerve. 37, 426-430 (2008).
- Kuwabara, S., Mizobuchi, K., Ogawara, K., Hattori, T. Dissociated small hand muscle involvement in amyotrophic lateral sclerosis detected by motor unit number estimates. Muscle Nerve. 22, 870-873 (1999).
- Menon, P., Kiernan, M. C., Vucic, S. Appearance, phenomenology and diagnostic utility of the split hand in amyotrophic lateral sclerosis. Neurodegener. Dis. Manag. 1, 457-462 (2011).
- Brooks, B. R., Miller, R. G., Swash, M., Munsat, T. L. El Escorial revisited: revised criteria for the diagnosis of amyotrophic lateral sclerosis. Amyotroph Lateral Scler. 1, 293-299 (2000).
- Swash, M.
- Chio, A. ISIS Survey: an international study on the diagnostic process and its implications in amyotrophic lateral sclerosis. J. Neurol. 246 Suppl 3, (1999).
- Turner, M. R., Kiernan, M. C., Leigh, P. N., Talbot, K.
- Traynor, B. J., et al. Clinical features of amyotrophic lateral sclerosis according to the El Escorial and Airlie House diagnostic criteria: A population-based study. Arch. Neurol. 57, 1171-1176 (2000).
- de Carvalho, M., et al. Electrodiagnostic criteria for diagnosis of ALS. Clin. Neurophysiol. 119, 497-503 (2008).
- de Carvalho, M., Swash, M. Awaji diagnostic algorithm increases sensitivity of El Escorial criteria for ALS diagnosis. Amyotroph Lateral Scler. 10, 53-57 (2009).
- Boekestein, W. A., Kleine, B. U., Hageman, G., Schelhaas, H. J., Zwarts, M. J. Sensitivity and specificity of the 'Awaji' electrodiagnostic criteria for amyotrophic lateral sclerosis: Retrospective comparison of the Awaji and revised El Escorial criteria for ALS. Amyotroph Lateral Scler. 11, 497-501 (2010).
- Douglass, C. P., Kandler, R. H., Shaw, P. J., McDermott, C. J. An evaluation of neurophysiological criteria used in the diagnosis of motor neuron disease. J. Neurol. Neurosurg. Psychiatr. 81, 646-649 (2010).
- Noto, Y. I., et al. Awaji ALS criteria increase the diagnostic sensitivity in patients with bulbar onset. Clin. Neurophysiol. 123, 382-385 (2012).
- Schrooten, M., Smetcoren, C., Robberecht, W., Van Damme, P. Benefit of the Awaji diagnostic algorithm for amyotrophic lateral sclerosis: A prospective study. Ann. Neurol. 70, 79-83 (2011).
- Aggarwal, S., Cudkowicz, M. ALS drug development: reflections from the past and a way forward. Neurotherapeutics. 5, 516-527 (2008).
- Cedarbaum, J. M., et al. The ALSFRS-R: a revised ALS functional rating scale that incorporates assessments of respiratory function BDNF ALS Study Group (Phase III). J. Neurol. Sci. 169, 13-21 (1999).
- Kimura, F., et al. Progression rate of ALSFRS-R at time of diagnosis predicts survival time in ALS. Neurology. 66, 265-267 (2006).
- O'Brien, M. D. Aid to the examination of the peripheral nervous system. , Saunders Elsevier. Edinburgh. (2010).
- Menon, P., Kiernan, M. C., Yiannikas, C., Stroud, J., Vucic, S. Split-hand index for the diagnosis of amyotrophic lateral sclerosis. Clin. Neurophysiol. 124, 410-416 (2013).
- Kiernan, M. C., et al.
- Vucic, S., Cordato, D. J., Yiannikas, C., Schwartz, R. S., Shnier, R. C. Utility of magnetic resonance imaging in diagnosing ulnar neuropathy at the elbow. Clin. Neurophysiol. 117, 590-595 (2006).
- Siao, P., Cros, D., Vucic, S. Practical approach to electromyography. , Demos Medical Publishing. New York. (2011).
