Summary
Bu iletişim kuralı bir bileşik kas aksiyon potansiyeli detaylı uyarıcı-tepki eğrisi modeline yaklaştırarak bir kas işleyen motor birim sayısını tahmin etmek için yeni bir yöntem açıklanır. Bu hızlı ve kolay gerçekleştirmek ve analiz ve mükemmel tekrarlanabilirlik vardır.
Abstract
Motor birim numarası Tahmini (MUNE), için diğer yöntemleri bileşik gibi kas aksiyon potansiyeli (CMAP) tarama MUNE (MScan) bir kas işleyen motor birim sayısını tahmin etmek için bir non-invaziv electrophysiologic yöntemidir. MUNE neuropathies ve neuronopathies değerlendirilmesi için önemli bir araçtır. En MUNE yöntemleri kullanılan aksine MScan bir kas motor üniteleri detaylı uyarıcı-tepki eğrisi modeline yaklaştırarak değerlendiriyor veya CMAP inceden inceye gözden geçirmek. Böylece birimleri küçük bir örnek extrapolating dayalı tüm MUNE yöntemleri doğasında önyargı kaçınır. Gibi farklı genlikleri, eşikleri ve eşik variabilities motor üniteleri 'Bayesian MUNE,' MScan analiz çalışmaları bir model uygun tarafından yapılmış, ama uygun yöntem birkaç saat yerine beş dakika içinde oldukça farklı ve tamamlanmış değildir. MScan devre dışı analiz iki aşamada çalışır: ilk olarak, ön manken yamaç ve varyans tarama noktalarından dayanarak oluşturulur ve ikinci olarak, bu model sonra uygun orijinal tarama arasında geliştirmek için tüm parametreleri ayarlayarak rafine ve modeli tarafından oluşturulan taramaları.
Bu yeni yöntem tekrarlanabilirlik için test edilmiş ve kayıt süresi 22 amyotrofik lateral skleroz (ALS) hastalar ve her test ile 20 sağlıklı kontrol iki kör hekimler tarafından iki kez tekrarladı. MScan gösterdi mükemmel içi ve arası rater tekrarlanabilirlik ICC değerleri ile > 0,98 ve 12.3 ± % 1.6 ortalama varyasyon katsayısı. Intra-Oylayıcısı tekrarlanabilirlik iki gözlemci arasında hiçbir fark vardı. Ortalama kayıt süresi olduğunu 6.27 ± 0,27 min.
Bu protokolü nasıl CMAP tarama kayıt ve MScan yazılım tahmini sayısını ve boyutlarını işleyen motor üniteleri türetmek için nasıl kullanılacağını açıklar. MScan tanı ve izleme hastalık ilerleme nöromüsküler hastalıklarda yararlı olabilir bir hızlı, kullanışlı ve tekrarlanabilir yöntemi var.
Introduction
Motor sistemi hareketi bireysel bir motor sinir lifi aktive kas lifleri ile birlikte başvurduğu, motor biriminde bağımlı ve motor birim numarasını ön boynuz hücreleri veya bir tek kas1innerve akson sayısı. Denervation ve reinnervation işlemleri sırasında ikincil çimlenme tarafından kaybolur aksonlar rolü sağlıklı aksonlar kazanır. Bu nedenle, bileşik kas aksiyon potansiyeli (CMAP) genlik motor birim kayıp hakkında gerekli bilgileri vermek değil. CMAP genlik sadece motor üniteleri % 50'den fazla kayıp olduğunda düşmeye başlayabilir. Benzer şekilde, anormal spontan aktivite veya motor birim potansiyel (MUP) değişiklikleri büyüklüğü denervation derecesi ile ilişkili değil.
Genel olarak, basit, doğrudan motor birim sayısı ölçülerini sağlar hiçbir elektrofizyolojik tekniği vardır. Bunun yerine, motor birim sayısı (MUNE) tahmini alt motor nöron kaybı2değerlendirmek için kullanılır. İlk yöntem, artımlı stimülasyon 1971 yılında McComas3tarafından tanıtıldı MUNE uygulanması beri birkaç MUNE yöntem geliştirilmiştir. Pek çok yöntem birkaç motor birim yüzeye kaydedilen potansiyeller (sMUP) ölçme ve ortalama sMUP genlik tarafından maksimal CMAP bölen dayalı olmuştur. Tür yöntemler artımlı stimülasyon4, birden çok nokta stimülasyon (MPS)5ve ortalama6spike tetiklemeli içerir. Diğer MUNE yöntemleri bir uyarıcı7,8,9,10yanıt olarak bir motor birim firing olasılıkçı niteliğine göre istatistiksel teknikleri kullandık. Bu değişkenlik anlamına gelir motor üniteleri farklı bileşimleri kovuyor CMAP yanıt boyutunu değişkenlik yol açar. Motor birimi numarası (Munix) daha yakın sMUP11,12ortalama boyutunu tahmin etmek için gönüllü Kasılmalar sırasında kaydedilen yüzey girişim desenleri kullanan yöntem tanıttı dizinidir.
MUNE yöntemlerin tüm öznellik, varlığı gibi bir veya daha fazla sınırlamalar mutlak CMAP genlik, birimleri, uzun zaman yeterli üniteleri örnekleme yapmak için gerekli veya sonuçları analiz etmek için gerekli uzun zaman seçim önyargı bağımlılığı muzdarip. Yeni bir MUNE yöntemi son zamanlarda geliştirilmiştir, 'CMAP Tara MUNE' (MScan), bu sınırlamalar13üstesinden gelmek için. Bu yöntem bir detaylı uyarıcı-tepki eğrisi veya CMAP tarama14,15ile ölçülen CMAP için tüm birimler katkısını hesabı alarak birim seçimde içsel sorunları engeller. O da bir benzer, model-montaj yöntemi9,10, genişletilmiş analiz süresini yeni algoritmalar16kullanarak önler. Bir son çalışmada, tekrarlanabilirlik, MScan motor birim sayısını tahmin etmek içinde iki daha geleneksel yöntemlerden daha, MPS MUNE ve Munix13daha iyiydi. Ayrıca, MScan motor birim kaybı MPS MUNE ve Munix daha önceki aşamalarında amyotrofik Lateral skleroz (ALS) gösterebilirim. MScan MPS MUNE daha hızlı ve derecede hızlı aynı derecede Munix13.
Bu kağıt MScan metodoloji ayrıntılı olarak açıklar. Ayrıca daha önce raporlanmış içi ve arası rater tekrarlanabilirlik MScan, ALS ve Yöntem planlı bir çalışma için uygun olacağını yargılamaya okuyucu sağlayan sağlıklı kontrol konuları13, hastalarda özetler.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Tüm konular sınav önce onların yazılı izin vermek zorundadır ve kayıt Protokolü uygun yerel etik İnceleme board(s) tarafından onaylanması gerekir. Tüm yöntem tanımlamak burada bölgesel bilimsel etik kurul ve Danca veri koruma ajansı tarafından kabul edildi.
Not: Yazılımın bir parçası olan ''TRONDNF'' kayıt Protokolü ile kayıtları yapılır (malzemeler tablo bakınız). İki kutuplu bir uyarıcı, 50 Hz gürültü giderici, bir amplifikatör ve bir analog-dijital (A/D) yönetim kurulu kullanılan diğer ekipman olduğunu (da salık vermek geribildirim electromyogram (EMG) faaliyet için bir ses amplifikatör olduğunu ve bir kısma kutu sırasında ses kesmek için elektriksel stimülasyon). 2 cm. Firezeli birim numarasını tahmin MScan yöntemi tarafından üç aşama içerir: 1) 2) CMAP tarama kayıt ve 3) MScan yazılımı ile sonuçlarını çözümleme hazırlanması (gelince sinir uyarılabilirlik çalışmalar), konu. Aşağıda açıklanan kayıt yazılım ve kullandığımız araçlar için özel bir yöntemdir (bkz. Tablo reçetesi); Bunlar diğer yazılım ve donanım için adapte gerekir.
1. konu hazırlanması
- Onlar araştırılır hastalık grubu dışındaki sinir sistemi bozuklukları (özellikle nöropati ve karpal tünel sendromu), herhangi bir tarihi yok emin olmak için konular ekran.
- Konu üzerinde detaylı olarak muayene ve yazılı isteği hakkında talimat.
- Konu kaydı başladığında, gücü yavaş yavaş kademeli bir düşüş tarafından takip en fazla artmış ve sınava yaklaşık 5-6 dk bilgilendirmek.
- Konu el ve parmak bir gıdıklama hissi yaşayacaksınız açıklamak.
- Konu çok fazla rahatsızlık hissediyor konu güç kayıt sırasında herhangi bir anda hemen kapatabilirsiniz olduğunu bilgilendiriniz.
- Konu'temiz s el ve cilt ile önkol hazırlık jel ve alkol.
- Etkin kayıt elektrot abductor pollicis brevis kas ve referans elektrot başparmak (Şekil 1) metakarpofaringeal eklem üzerindeki üzerine getirin.
- Bir yere elektrot El patolojisi üzerinde yerleştirin.
- Bu elektrotlar öncesi amplifikatör (Şekil 1) bağlayın.
- Birlikte gürültü ve eserlerin gönüllü hareketi (Şekil 1) nedeniyle ortadan kaldırmak için parmak teyp.
- Cilt sıcaklığı 32 ° C ve 36 ° C arasında ısınma bir lamba ile koruyun.
2. kayıt CMAP tarama
Not: Aşağıda açıklanan tüm Yazılım yazılım ve kullandığımız araçlar için özel eylemlerdir (bkz. Tablo reçetesi); Bunlar diğer yazılım ve donanım için adapte gerekir.
- Yarı otomatik bilgisayarlı sistem başlamak.
- 'MScan-R' kayıt Protokolü 'kayıt Protokolü Seç' formundan seçin.
- Ön amfi ve uyarıcı için varsayılan ayarları kabul edin.
- 'Kayıt parametrelerini seçin' formundaki 2 veya 3 harfli operatör önek 'Çıkış dosyası' kutusuna girin, sonra '''' Tamam düğmesini tıklatın.
- Program Raw EMG giriş görüntülediğinde, her iki 'MScan parametreleri' (tarama adım, interstimulus aralığı ve uyarıcı genişlik) el ile seçin veya varsayılan parametreleri kabul eder: uyarıcı genişliğini 0.2ms, tarama adım % 0,2 ve interstimulus aralığı 0,5 tıklayın s. '''' Tamam ya da devam etmek için '''' Escape tuşuna basın.
Not: Varsayılan parametreleri bu çalışmada kabul edildi. Filtre ayarları vardı 3 Hz-3 kHz. - En düşük eşik site bulmak için bir yer üstünde belgili tanımlık kol bileği, medyan sinir repositionable bipolar uyarıcı elektrot. Stimülasyon başlatmak için Tamam'ı tıklatın '''' .
- Sonraki ekranda uyarıcı (başlangıçta % 15 maksimum çıkış) ve EMG yanıt mesajı; En düşük eşik (yani en büyük yanıt) bir site bulmak için elektrot pozisyonunu ayarlayýn. Kayıt elektrotları konumunu CMAP şeklinde mümkünse tek bir tepe ile diphasic sağlamak ayarlayın. Gerekirse, uyarıcı gücü ile 'Ekle' belirleyin ve '' Delete tuşları. Ardından ''. devam etmek için Tamam''
- 'Değiştirilen' yanıt 'pencere' içinde yanıt, yatay kırmızı çizgiyle gösterilen ölçülür, ile görüntülenir. Kısa yeşil hat (taban çizgisi gösterir) pencere önce uyarıcı obje ve yanıt arasında düz bir çizgi olduğunu doğrulayın. Gerekiyorsa, Eğer pencere başlangıç farenin sağ düğmesini iç karartıcı, imleç sağa sürükleyin ve sonra pencere son düğmesini serbest bırakın.
Not: CMAP en yüksek yükseklik satır taban çizgisinden yukarı tepeye kadar pencere içinde ölçülür ve dikey mavi çizgiyle gösterilir.
"" Devam etmek için Tamam'ı tıklatın. - Repositionable elektrot katot elektrot uyarıcı polarizable olmayan bir yapıştırıcı ile değiştirin ve bir anot 2 cm uzağından medyan sinir boyunca yer; alt izleme şimdi yüksek kazanç EMG gösterir. Konu spontan aktivite en aza indirmek kendi el için en rahat pozisyon bulmak için teşvik ediyoruz. "" Devam etmek için Tamam'ı tıklatın.
- Uyarıcı yoğunluğu el ile geçerli uyarıcı için CMAP maksimal genliği seviyesinden olana '''' INSERT tuşuna basarak artırmak; İlk olarak, % 3 adımlarla uyarıcı yoğunluğu ve sonra ince ayar için kullanım adımları % 1 artırın.
- CMAP tarama başlatmak için '''' OK butonunu tıklatmadan önce pencere ve tepe ölçümü denetleme.
- 20 supramaximal bizi canlı tutan (ön taramaları) yanıtlar kaydedilir sonra uyaran şiddeti otomatik olarak artık kadar fark edilebilir bir motor yanıt sonra 20 insert daha fazla bir dizi supramaximal stimülasyon üzerinden küçük adımda azalır olduğunu unutmayın (sonrası taramalar) kaydedilir.
Not: Veri' 'CMAP tarama veya y ekseni ve uyarıcı yoğunluğu x ekseni üzerinde motor yanıt genliği ile detaylı uyarıcı tepki eğrisi çizilir. Motor üniteleri, ALS, olduğu gibi sınırlı sayıda olan hastalarda basamaklı görünüm (resim 2) eğrisi geliştirir, ancak sağlıklı bireylerde bu S şeklinde bir eğri oluşturur. - Kısma kutusundan elde geribildirim ek olarak, sol taraftaki orta panelinde konunun rahat ise kontrol etmek mümkün olduğuna dikkat edin. (Sol üst panelde ve sol alt panel, uyarıcı yoğunluğu (eşik) azalma değiştirilmiş) CMAP bakın. CMAP tarama sağ tarafında izleyin.
- Kaydı tekrar tarama gerekli olmadığı sürece ''Tamam'' düğmesini tıklatarak sağ alt köşede ve verileri kaydet bitir.
Not: tamamlarken 'Efsaneler ve ölçekleme' formunda tüm soru işaretlerini değiştirmek için gerekli.
3. MScan analizler
Not: Aşağıda açıklanan tüm Yazılım yazılım ve kullandığımız araçlar için özel eylemlerdir (bkz. Tablo reçetesi); Bunlar diğer yazılım ve donanım için adapte gerekir.
-
Manken CMAP inceden inceye gözden geçirmek için uygun
- Kayıt çevrimdışı, başlangıç analiz programı analiz ve'ı tıklatın '''' ok seçmek için analiz. için son kaydý
- Tıkırtı üstünde " 'MScan QZD uygun dosya'' '''' MScanFit menüsünden seçin.
Not: Bunun yerine birini seçebilirsiniz "uygun MScan MEM dosya". Bu alo CMAP Tarama Ekipmanları burada kullanılan farklı ile kaydedildi diye "uygun MScan dat (mA mV) dosya" seçilebilir. DAT dosyası oluşturmak nasıl altına bakın. - Programın ilk ön bir model oluşturur ve daha sonra uygun en iyi duruma getirmek için gider gözlemlemek. Kullanıcı araya girmeden 'İyileştirme' kutusundaki çok renkli ilerleme çubuğunu tamamlamak ve '''' Stop düğmesi gri renkte olana gereklidir.
- Ön modeli yamaç ve varyans tarama ardışık parçaları üzerinde elde bir modelinin ilk tahmin sağlar. Orijinal inceden inceye gözden geçirmek (siyah) Not ve modelde (macenta) üretilen bir tarama yan yana üzerindeki. Model ve model gelişmeler metin ekranda izleyin ve alternatif görüntüler.
Not: Alternatif görüntüler herhangi bir zamanda seçilebilir 'çizilecek veri', seçeneklere göre zaman 'Olarak arsa genlikleri' ve 'türü Arsa' kutuları. - Kaydedilen CMAP Sığdır simüle kaydedilen CMAP inceden inceye gözden geçirmek ve16arasındaki farkı en aza indirmek için seri ayarlamalar yaparak geliştirmek için en iyileştirme gerçekleştirir.
Not: Bu Art arda, daha önce ayrıntılı15' te açıklandığı gibi ön modeli ile başlayan birkaç en iyi duruma getirmeleri çalıştırır. Optimizasyon birimlerinin sayısı artarsa, ilk optimizasyonu birimlerinin sayısı azaltılmış, ikinci deneme daha az birimleri ile bir model olarak başlatılır, ancak daha sonra tarama uygun sonraki girişimi ile daha fazla birim, bir model oluşturarak başlar. Eğer tüm inşaat, en iyi duruma getirme yordamı üzerinde tarama uygun birimlerinin sayısı en iyi sıfır. - En iyi duruma getirme yordamı çalıştırırken, en iyi duruma getirme paneli de çok renkli ilerleme çubuğu gösterir dikkat edin.
- En iyi duruma getirme süreci takip etmek ''Arsa türü" kutusunda, yani, kontur araziler, hata v N birimleri, model birimleri, toplu genlik farklı çizim seçeneklerini kullanın.
Not: En iyi duruma getirme işlemi sırasında modelindeki değişiklikler sürekli en son modeline göre güncelleştirilir ve model gelişmeler farklı çizim seçeneklerini ve metin ekranda takip olabilir.- Kontur haritaları
- Puan bulanıklık ve x-y dağıtımları15dakika sonra fark dayalı bir hata puanı oluşturma modeli doğruluğunu değerlendirmek için kontur haritaları kullanmaktadır. Seç "fark" ve "dağılımı harita'' görüntüler kaydedilen ve model arasındaki farkları görmek için CMAP bir kontur harita tarar. En iyi duruma getirme işlemi en aza indirmek için çalışır bu farklılıklardır.
Not: 'Kontur haritaları' belirli bir uyarana verilen yanıtta elde etme olasılık yoğunluğu sağlar. Özgün ve modellenmiş dağılımı harita arasındaki farkı hata puanı bağlıdır ve bu 'fark' seçeneği üst panel ve '' dağılımı Arsa Arsa türü panelinde seçerek görüntülenir. Kırmızı çizgiler, orijinal tarama noktaları büyük bir yoğunluk vardı ve yeşil çizgiler daha fazla puan olarak modellenmiş tarama gösterir gösteriyor. En büyük hataları bulunursa uyarıcı yoğunluklarda fark Arsa üst gösterir.
- Puan bulanıklık ve x-y dağıtımları15dakika sonra fark dayalı bir hata puanı oluşturma modeli doğruluğunu değerlendirmek için kontur haritaları kullanmaktadır. Seç "fark" ve "dağılımı harita'' görüntüler kaydedilen ve model arasındaki farkları görmek için CMAP bir kontur harita tarar. En iyi duruma getirme işlemi en aza indirmek için çalışır bu farklılıklardır.
- Hata v N birimleri
- Günlük-günlük 'hata v N birimleri' Arsa seçerek en iyi duruma getirme yordamı izleyin. En iyi duruma getirme yordamı her aşaması çubukların '' en iyi duruma getirme panelinde karşılık gelen farklı bir renkte çizilir.
- Model birimleri
- Bu ne demek CMAP genlik modelindeki farklı aksonlar alımı tarafından yapılan görmek için kullanın; üst kısmında en yüksek genlikleri ve eşik dağıtımları bireysel motor üniteleri gösterilir.
- Toplu genlik
- Birimler, eşik yerine boyut artan sırasına göre çizilen unutmayın. Kırmızı eğri toplu genliği gösterirken toplu birim numarasını siyah eğrisi çizer.
- Kontur haritaları
- En iyi duruma getirme işlemi tamamlandığında 'MScanFit metin ekranda' Çözümleme sonuçlarını görüntüleyin. Kullanılabilir MScan parametreleri, yani, sayısı birimleri, medyan genlik, en büyük birimi boyutu metin ekranda gösterilir.
- "Model daha fazla analizleri MEM dosyasına kaydetmek için 'uyum MEM dosyaya kaydet' kutusunda Tamam'' düğmesini tıklatın.
4. CMAP tarama MUNE kullanarak. DAT dosyaları
Not: Yazılım bir alternatif ve ücretsiz sürümü diğer ekipmanlar tarafından kaydedilen CMAP tarar analizi sağlar.
- Çözümlenmesi için CMAP tarama içeren a.DAT dosyasını oluşturur.
Not: Bu bir anne ve başka bir sütundaki mV CMAP genlik uyarıcı yoğunluğu ile standart bir 2 sütun biçiminde bir metin dosyası olması gerekir. - Uygun bir oluşturur. DAT dosyası iki sütun bir elektronik tablo dosyasından bir metin düzenleme yazılımı kopyalayarak ve sonra uzantısı olarak belirleme. DAT yerine. TXT.
- Tüm diğer adımları daha önce açıklandığı gibi MScan analiz, tek başına programı başlatıp seçerek sonra gerçekleştirmek. DAT dosyası.
- University College London FTP sitesinde freeware program, manuel ve örnek verileri bulmak (ana bilgisayar: 144.82.46.62, Kullanıcı adı: QtracW, şifre: Hg32wK5e).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Son bir çalışmada, hangi MScan yöntemi iki kurulan teknikleri ile karşılaştırıldığında aşağıdaki sonuçlar elde edilmiştir: birden çok nokta stimülasyon MUNE (MPS) ve motor birim numarasını Dizin (Munix)13. Bu protokol için açıklanan tekniği ile mükemmel tekrarlanabilirlik ile tutarlı sonuçlar elde edilebilir sonuçlar gösterir. Yöntem ALS hastalarında hastalık bir önceki aşamada CMAP daha sağlıklı kontrol ayırabilir ve hızlı ve kolay13yaşında. Bu yöntem klinik kullanıma uygun olabileceğini düşündürmektedir.
Hasta ve sağlıklı kontrol: 168 MScan kayıtları toplam 22 hasta ve her ders için iki farklı gözlemciler tarafından iki kayıtları olan 20 sağlıklı bireylerde gerçekleştirilen. Motor üniteleri ortalama sayısı önemli ölçüde daha düşük (32,4, aralığı: 1 - 123,5) hastalarda sağlıklı kontrol (111.1, aralığı: 71.75 166.8), p = 1,2 × 10-6.
Tekrarlanabilirlik: Varyasyon (CV) MScan MUNE değerleri (ortalama ± SE) için Intra-Oylayıcısı değişkenlik katsayısı 8.6 ± % 1.6 ve arası Oylayıcısı değişkenliği için 9,7 ± % 1,3 oldu. Intra-Oylayıcısı değişkenlik arasında iki gözlemci benzer. Hasta ve sağlıklı kontrol ayrı ayrı analiz edildi, hastalar için CV değeri 14.7 ± % 2.7, sağlıklı kontrol için bu 9,6 ± % 1,3 ve hastalar ve kombine denetimler için %1,6 12.3 ± oldu oldu.
İçi korelasyon katsayıları (ICC): ICC değerleri her iki gözlemci için mükemmel Intra-Oylayıcısı anlaşması gösterdi. Gözlemci 1 arasında içi Oylayıcısı ICC değerleri fark yoktu (0.983, güven aralığı: 0.968 - 0.991) ve gözlemci 2 (0.985, güven aralığı: 0.972 - 0.992), ve ICC de gösterdi mükemmel arası Oylayıcısı Sözleşmesi (0.993, güven değerlere Aralığı: 0.987 - 0.996).
Duyarlılık ve özgüllük CMAP ve MScan: Şekil 3 ROC eğrisi içinde nasıl MScan ve CMAP genlik 22 ALS hastalarında 20 sağlıklı bir konu ayırt edebilirsiniz göstermektedir. MScan MUNE değer sağlıklı kontrol ve hastalar arasında ayrım için en iyi kesme 75.5 oldu. Bu %92.5 bir duyarlılık ve özgüllük %80,7 vermiştir. MScan MUNE karşılık gelen CMAP genlik ile karşılaştırıldığında ve ne kadar iyi hastalar ve sağlıklı konular arasında ayrım yapmak başardık bir önlem olarak (AUC) eğri altındaki alan tarafından değerlendirilir. MScan hangi CMAP genlik (0.845) anlamlı olarak daha yüksek bir AUC (0,903), vardı.
Kez kayıt: Sağlıklı kontrol için bu 6,48 ± hastalar için tüm kayıtlar için Ortalama kayıt süresi (ortalama ± SE) 6.08 ± 0,28 min, iken, 0.29 min, ve hastalar ve kombine denetimler için 6.27 ± oldu 0.20 min.
Şekil 1: resmini CMAP tarama MUNE (MScan) tuzak. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Resim 2: MScan kayıtları örnekleri: (A) sağlıklı bir konu, normal MScan (B) bir ALS hastası, orta motor üniteleri kaybı (C) bir ALS hastası ve (D) bir ALS hastası motor üniteleri lütfen ciddi kaybı ile bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayın .
Şekil 3: ROC eğrisi (AUC) eğri altındaki alan MScan ve CMAP genliği karşılaştırarak. İki farklı yöntem analizleri için kullanılmıştır. Aynı konular her test. için kullanıldı aslında her iki yöntemleri yapılmış kullanımı PA DeLong17ve arkyöntemine başvurur. ve Pb Hanley ve MacNeil18yöntemine başvurur. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Protokol içindeki kritik adımlar: MScan son derece otomatik bir işlemdir, ancak tüm EMG yöntemleri gibi ile tutarlı sonuçlar elde etmek için özen gösterilmelidir. Hazırlık aşamasında CMAP tarama sırasında spontan aktivite veya hareket eserler CMAP sahte varyans tanıtmak ve ön model nesil yıkmak çünkü gevşeme, elde etmek önemlidir.
Değişiklikler ve sorun giderme: Bulduğumuz parmak ve işitsel EMG geribildirim iyi bacak konumu bulmanıza yardımcı olmak için kullanımı kayıt bazı varyans önlemek yardımcı olur.
Teknik sınırlamaları: CMAP tarama noktaları sınırlı sayıda ve yanıtları ve modelleme Stokastik doğası nedeniyle, bir adet tam olarak aynı sayıda aynı kayıt her analiz sonra bulmak bekleyemezsin. Hatta ideal kayıtları ile kaçınılmaz16MUNE değerleri yaklaşık % 7 mutlak bir hatadır. Belirsizlik sonuçlarında bu derece kullanılan hızlı uygun yordamı ile kaçınılmazdır. Başka bir MScan proksimal kas kuadriseps kemiği ve deltoideus gibi uygun olmadığını kısıtlamasıdır. Şimdiye kadar sadece abductor pollicis brevis kas kullanılan13,19oldu ama diğer distal kaslarda, üst ve alt ekstremitelerde, anterior tibial kas dahil olmak üzere MScan inandığımız her ikisi de başarılı bir şekilde uygulanabilir. Birkaç supramaximal uyaranlara nahoş olabilir, ama biz muayene tamamlanamadı herhangi bir konuda deneyimim olmadı.
Bir daha fazla sınırlama kullanır burada açıklandığı şekilde kayıt yöntemi uzmanlaşmış yazılım ve test etme donanımları sinir uyarılabilirlik ilişkili, dünya çapında 100 bölümlerinde kullanılabilir mevcut. Bu, ancak, diğer ekipmanlar ile oluşturulan CMAP inceden inceye gözden geçirmek a freeware bilgisayar programı uygulamak mümkündür. Doğrusal CMAP taramaları kullandıysanız, biz adım boyu bizim kayıtları kullanılan % 0,2 aşmayacak tavsiye ederim. Motor birim eşikleri var varyasyon katsayısı yaklaşık % 2 ve % 0,2 adımları her birim hakkında yeterli bilgi sağlamak için gereklidir.
Önemi ile ilgili mevcut Yöntemler: MScan dikkate alır bir yöntem olduğunu çoğu diğer MUNE yöntemleri buldum sınırlamaları. Mükemmel içi ve arası rater tekrarlanabilirlik bulduk ve içi Oylayıcısı tekrarlanabilirlik deneyimli ve olmayan deneyimli gözlemciler arasında farklı değil. 13, alıntı bizim yeni çalışma farklı kayıtları aynı konular genel CV %12,3 olumlu CVs için MPS MUNE %24,7 ve %21,5 Munix için ile karşılaştırıldığında MScan için oldu. Bu tekrarlanabilirlik bir gelişme ölçümleri değişkenlik Meydanı ile artması beklenmektedir algılamak için gereken hasta sayısı beri gibi ALS, nörodejeneratif hastalıklar için olası tedaviler değerlendirmede önemli olabilir. Alıcı operatör özelliği (ROC) eğrileri kullanılarak sağlıklı denetimlerden ALS hastalarında ayrım yapma MScan biraz ayrımcılık, yani biraz daha yüksek bir alan eğri altındaki en iyisi (AUC 0.930 =) MPS MUNE (0.899) ve her ikisi de daha ayrımcılık Munix (0.831) ve CMAP genlik (0.831) çok önemli ölçüde daha iyi. Ayrıca, MScan kayıtları (~ 6 dk) gerçekleştirmek için hızlı bir yöntemdir. Analizi aynı zamanda hızlı ve daha az 5 dakika sürer.
Gelecekteki uygulamalar: Sonuç olarak, MScan, klinik tanı ve takip nöromuskuler bozuklukların ALS gibi uygulanmak üzere potansiyeli olabilir bir yöntemdir. Daha fazla çalışmalar diğer hasta grupları ve büyük gruplar, garanti altındadır. MScan uygulamada farklı kas çalışmaları da yapılmalıdır.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Çıkar çatışması: HB Bu çalışmada kullanılan onun Qtrac yazılım satış için UCL telif alır. Diğer yazarlar hiçbir potansiyel çıkar çatışmaları var. Tüm yazarlar final makale onayladı.
Acknowledgments
Bu çalışmada mali esas olarak Lundbeck Vakfı tarafından desteklenmiştir.
Ayrıca, Knud og Edith Eriksens Mindefond, Søster og Verner Lipperts düşkün, Fonden desteklenen Lægevidenskabens hissediyorum ve Aage og til Johanne Louis Hansens Fond bu çalışma.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| QtracW software | Digitimer Ltd (copyright Institute of Neurology, University College, London) | QtracW | |
| MScanFit | Digitimer Ltd (copyright Institute of Neurology, University College, London) | QtracW | |
| DS5 bipolar stimulator | Digitimer Ltd | DS5 | |
| D440 amplifier | Digitimer Ltd | D440-2 (2 channel) or D440-4 (4 channel) | |
| HumBug Noise Eliminator | Digitimer Ltd | Humbug | |
| Analogue-to-digital (A/D) board | National Instruments | NI-6221 |
References
- Sherrington, C. REMARKS ON THE FOREGOING LETTER. Can. Med. Assoc. J. 20, 66-67 (1929).
- Gooch, C. L., et al. Motor unit number estimation: a technology and literature review. Muscle Nerve. 50, 884-893 (2014).
- McComas, A. J., Fawcett, P. R., Campbell, M. J., Sica, R. E. Electrophysiological estimation of the number of motor units within a human muscle. J Neurol Neurosur Ps. 34, 121-131 (1971).
- Oge, A. E., et al. Motor unit number estimation in transected peripheral nerves. Neurol Res. 32, 1072-1076 (2010).
- Doherty, T. J., Brown, W. F. The estimated numbers and relative sizes of thenar motor units as selected by multiple point stimulation in young and older adults. Muscle Nerve. 16, 355-366 (1993).
- Bromberg, M. B. Motor unit estimation: reproducibility of the spike-triggered averaging technique in normal and ALS subjects. Muscle Nerve. 16, 466-471 (1993).
- Lomen-Hoerth, C., Slawnych, M. P. Statistical motor unit number estimation: from theory to practice. Muscle Nerve. 28, 263-272 (2003).
- Unlusoy Acar, Z., et al. Decline of compound muscle action potentials and statistical MUNEs during Wallerian degeneration. Neurophysiol. Clin. 44, 257-265 (2014).
- Henderson, R. D., Ridall, P. G., Hutchinson, N. M., Pettitt, A. N., McCombe, P. A.
- Ridall, P. G., Pettitt, A. N., Henderson, R. D., McCombe, P. A. Motor unit number estimation--a Bayesian approach. Biometrics. 62, 1235-1250 (2006).
- Nandedkar, S. D., Nandedkar, D. S., Barkhaus, P. E., Stalberg, E. V. Motor unit number index (MUNIX). IEEE Trans. Biomed. Eng. 51, 2209-2211 (2004).
- Neuwirth, C., et al. Motor Unit Number Index (MUNIX): a novel neurophysiological marker for neuromuscular disorders; test-retest reliability in healthy volunteers. Clin. Neurophysiol. 122, 1867-1872 (2011).
- Jacobsen, A. B., et al. Reproducibility, and sensitivity to motor unit loss in amyotrophic lateral sclerosis, of a novel MUNE method: MScanFit MUNE. Clin neurophysiol. 128, 1380-1388 (2017).
- Maathuis, E. M., Drenthen, J., Visser, G. H., Blok, J. H. Reproducibility of the CMAP scan. J. Electromyogr. Kinesiol. 21, 433-437 (2011).
- Sleutjes, B. T. H. M., et al. CMAP scan discontinuities: automated detection and relation to motor unit loss. Clin Neurophysiol. 125, 388-395 (2014).
- Bostock, H. Estimating motor unit numbers from a CMAP scan. Muscle Nerve. 53, 889-896 (2016).
- DeLong, E. R., DeLong, D. M., Clarke-Pearson, D. L. Comparing the areas under two or more correlated receiver operating characteristic curves: a nonparametric approach. Biometrics. 44, 837-845 (1988).
- Hanley, J. A., McNeil, B. J. A method of comparing the areas under receiver operating characteristic curves derived from the same cases. Radiology. 148, 839-843 (1983).
- Farschtschi, S., et al. Muscle action potential scans and ultrasound imaging in neurofibromatosis type 2 : CMAP Scans and Nerve Imaging in NF2. Muscle Nerve. 55, 350-358 (2017).
