CMAP сканирования Валерий (MScan) - роман моторный блок номер метод оценки (Валерий)
Summary
Этот протокол описывает новый способ оценить количество функционирующих двигательных единиц в мышце, путем установки модели к кривой подробный стимул реакция соединения мышц потенциала действий. Это быстро и легко выполнить и анализировать и имеет отличную воспроизводимость.
Abstract
Как и другие методы для мотора номер оценки (Валерий), соединения мышц сканирования потенциал действия (CMAP) Валерий (MScan) является неинвазивное электрофизиологическое метод, чтобы оценить количество функционирующих двигательных единиц в мышце. Валерий является важным инструментом для оценки нейропатии и neuronopathies. В отличие от большинства методов MUNE в использовании MScan оценивает всех двигательных единиц в мышце, путем установки модели к кривой подробный стимул реакция, или CMAP сканирования. Таким образом, он избегает предвзятости, присущие всем MUNE методы, основанные на экстраполяции небольшой образец единиц. Как «Bayesian MUNE,» MScan анализ работ путем установки модели, состоящие из двигательных единиц с разными амплитудами, порогов и порог вариативности, но метод установки совершенно разные и завершено в течение пяти минут, а не несколько часов. Автономный анализ MScan работает в два этапа: во-первых, Предварительная модель формируется на основании склона и дисперсия точек сканирования, и во-вторых, эта модель затем перерабатывается путем настройки всех параметров для улучшения соответствия между первоначального сканирования и Сканирование, созданные моделью.
Этот метод был протестирован на воспроизводимость и время на 22 больных боковой амиотрофический склероз (ALS) и 20 здоровых элементов управления, каждый тест записи повторяются дважды в двух ослепленный врачей. MScan показал внутри и между rater повторяемость значениями ICC > 0,98 и коэффициент вариации усреднения 12.3 ± 1,6%. Нет никакой разницы в интра оценщик воспроизводимость между двумя наблюдателями. Средняя записи время было 6.27 ± 0.27 min.
Этот протокол описывает как записать CMAP сканирования и как использовать MScan программного обеспечения для получения оценки числа и размеров функционирующего двигательных единиц. MScan — это быстрый, удобный и воспроизводимый метод, который может быть полезным для диагностики и мониторинга прогрессирования заболевания в нервно-мышечных расстройств.
Introduction
Моторные системы движения зависит от блока электродвигателя, который ссылается на отдельных нервных волокон мотор вместе с мышечных волокон, которые он активирует, и блок электродвигателя это количество переднего рога клеток или аксонов, иннервирующих одной мышцы1. Во время процесса денервации и Реиннервация здорового аксоны взять на себя роль аксонов, которые потеряли, сопутствующего прорастают. Таким образом амплитуда потенциал действия (CMAP) соединения мышц не дает необходимую информацию о степени потери мотора. CMAP амплитуда может только начать осенью, когда более 50% двигательных единиц теряются. Аналогичным образом величина аномальные спонтанной активности или электродвигателя потенциал (МУП) изменения не коррелируют с степень денервации.
В целом существует не электрофизиологических метод, который позволяет для простых, прямых измерений номер мотора. Вместо этого оценку числа блок электродвигателя (Валерий) используется для оценки ниже мотонейрона потери2. После осуществления первого метода, добавочное стимуляции MUNE, который был представлен в 1971 году Лорисса3были разработаны несколько MUNE методы. Большинство методов были основаны на измерения несколько Записанная поверхность мотора потенциалов (sMUP) и деления максимального CMAP по амплитуде средняя sMUP. Такие методы включают в себя дополнительные стимуляции4, множественные точки стимуляции (MPS)5и Спайк срабатывает усреднения6. Другие методы MUNE использовали статистические методы, основанные на вероятностный характер стрельбы мотора в ответ на стимул7,8,9,10. Эта изменчивость означает, что выпустив различные комбинации двигательных единиц приводит к изменчивости в размере CMAP ответов. Моторный блок с номером index (Munix) является более недавно представил метод, который использует шаблоны поверхности вмешательства, записанный во время добровольных сокращений, чтобы оценить средний размер sMUP11,12.
Эти методы MUNE все страдают от одного или нескольких ограничений, например наличия субъективности, зависимость от абсолютной CMAP амплитуды, предвзятость в выборе единиц, долгое время, необходимое для выборки достаточно единиц или долгое время, необходимое для анализа результатов. Новый метод Валерий был недавно разработан, «CMAP сканирования MUNE» (MScan), чтобы преодолеть эти ограничения13. Этот метод позволяет избежать проблемы, присущие единица отбора, принимая во внимание вклад всех подразделений в CMAP, как измеряется в подробный стимул реакция кривой, или CMAP сканирования14,15. Это также позволяет избежать время расширенного анализа109,же, модель штуцера метод, с помощью новых алгоритмов16. В недавнем исследовании воспроизводимость MScan оценки числа моторных единиц был лучше, чем два более традиционные методы, MUNE м/с и Munix13. Кроме того MScan может показать мотора потери в ранних стадиях боковой амиотрофический склероз (ALS) чем MUNE м/с и Munix. MScan был быстрее, чем MUNE м/с и так же быстро, как Munix13.
Этот документ описывает методологию MScan в деталях. Он также кратко сообщалось ранее внутри и между rater воспроизводимость MScan у больных с ALS и здорового управления субъектов13, которая может позволить читателю судить, будет ли метод подходит для запланированного исследования.
Protocol
Representative Results
Discussion
Критические шаги в рамках протокола: MScan высоко автоматизированная процедура, но как с всеми методами ГРП, следует позаботиться для получения согласованных результатов. В стадии подготовки важно добиться расслабления, поскольку спонтанной активности или движение артефакты в…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Это исследование было финансовую поддержку главным образом Фондом компании «Лундбек».
Кроме того, Кнуда ОГ Эдит Eriksens Mindefond, Søster og Вернер Lipperts любят, Fonden Сезам Lægevidenskabens Fremme и Оге ОГ Джоан Луи Hansens любящая(ий) поддержали это исследование.
Materials
| 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. Bayesian statistical MUNE method. Muscle Nerve. 36, 206-213 (2007).
- 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).
