CMAP 스캔 MUNE (MScan)-소설 모터 단위 번호 추정 (MUNE) 메서드

Summary

이 프로토콜에는 피팅 모델 복합 근육 활동 전위의 상세한 자극-반응 곡선을 여는 근육에서 작동 모터 단위 수를 추정 하는 새로운 방법을 설명 합니다. 그것은 신속 하 고 쉽게 수행 하 고 분석 하 고 우수한 재현성을 있다.

Abstract

처럼 모터 단위 번호 추정 (MUNE)를 위한 다른 방법을 복합 근육 활동 전위 (CMAP) 스캔 MUNE (MScan) 근육에서 작동 모터 단위 수를 추정 하는 비-침략 적 electrophysiologic 방법입니다. MUNE는 neuropathies 및 neuronopathies의 평가 대 한 중요 한 도구입니다. 사용에서 MUNE 하는 대부분의 메서드와 달리 MScan 피팅 모델 상세한 자극-반응 곡선을 여는 근육의 모든 모터 유닛 평가 또는 CMAP 스캔. 그것은 그로 인하여 단위의 작은 샘플에서 추정에 따라 모든 MUNE 방법에 내재 된 편견을 방지 합니다. 처럼 ‘ 베이지안 MUNE,’ 피팅 모델, MScan 분석 작품 다른 진폭, 임계값 및 임계값 variabilities, 모터 단위 구성 하지만 피팅 방법은 다르다, 그리고 완성 된 몇 시간 보다는 5 분 이내. MScan 오프 라인 분석 2 단계로 작동: 첫째, 기울기와 검색에 포인트의 차이에 따라 예비 모델을 생성 하 고 둘째,이 모델은 다음 원래 검색 사이 적합을 개선 하기 위해 모든 매개 변수를 조정 하 여 세련 된 및 모델에서 생성 하는 검사.

이 새로운 방법은 재현성에 대 한 테스트 되었습니다 고 두 눈을 멀게 의사에 의해 두 번 반복 녹화 22 루 경화 증 (ALS) 환자와 각 테스트 20 건강 한 컨트롤에 시간. MScan 보여 우수한 내 고 남북 rater 재현성의 ICC 값 > 0.98와 평균 12.3 ± 1.6% 변동 계수. 두 관측 사이 내부 평가자 재현성에 차이가 없었다. 평균 녹화 시간 이었다 6.27 ± 0.27 분.

이 프로토콜 CMAP 스캔을 기록 하는 방법 및 수의 견적 및 작동 모터 유닛 크기 파생 MScan 소프트웨어를 사용 하는 방법에 설명 합니다. MScan 이다 빠르고, 편리 하 고, 재현 방법, 진단 및 신경 근육 학 장애에서 질병의 진행을 모니터링 하는 데 도움이 될 수 있습니다.

Introduction

모터 시스템 운동 근육 섬유를 활성화 함께 개별 모터 신경 섬유를 말합니다, 모터 단위에 따라 달라 집니다 그리고 모터 유닛 번호 전방 경적 세포 또는 단일 근육¹innervating 축 삭의 수입니다. Denervation 및 reinnervation 프로세스 동안 건강 한 축 삭 부수적인 돋 아에 의해 손실 축 삭의 역할에 걸릴. 따라서, 복합 근육 활동 전위 (CMAP) 진폭은 모터 유닛 손실의 정도 대 한 필요한 정보를 제공 하지 않습니다. CMAP 진폭 모터 단위의 50% 이상 손실 됩니다 경우에 시작할 수 있습니다. 마찬가지로, 비정상적인 자발적인 활동 또는 모터 단위 잠재력 (MUP) 변경의 크기 denervation 정도 연결 되지 않습니다.

전반적으로, 모터 단위 번호의 간단 하 고, 직접 측정에 대 한 수 없습니다 electrophysiological 기술이입니다. 대신, 모터 유닛 번호 (MUNE)의 더 낮은 모터 신경 손실²를 평가 하기 위해 사용 됩니다. 여러 가지 MUNE 방법은 증분 자극 MUNE McComas³에 의해 1971 년에 도입 된 첫 번째 방법의 구현 이후 개발 되었습니다. 대부분의 방법은 여러 표면 기록 모터 단위 잠재력 (sMUP)를 측정 하 고 평균 sMUP 진폭에 의해 최대한 CMAP을 나누어를 기반으로 되어 있다. 이러한 방법 등 증분 자극⁴, 여러 포인트 자극 (MPS)⁵, 평균 스파이크 발생⁶. 다른 MUNE 방법 자극^7,8,,910응답에서 모터 단위의 발사의 확률적 특성에 기반 하는 통계적 기법을 사용 했습니다. 이 변화는 CMAP 응답의 크기에 변화를 이끌어 모터 단위의 다른 조합 발사 의미 합니다. 모터 단위 숫자 인덱스 (Munix) 더 최근 도입 자발적 수축 하는 동안 기록 표면 간섭 패턴을 사용 하 여 sMUP^11,12의 평균 크기를 예측 하는 방법 이다.

이 MUNE 방법 모두 절대 CMAP 진폭, 단위, 충분 한 단위를 샘플링 하는 데 필요한 긴 시간 또는 오랫동안 결과 분석 하는 데 필요한 선택 바이어스에 대 한 의존의 주관의 존재와 같은 하나 이상의 한계에서 고통. 새로운 MUNE 방법을 최근 개발 되어, ‘CMAP MUNE 스캔’ (MScan),¹³이러한 한계 극복 하기 위해. 이 메서드는 상세한 자극-응답 곡선, 또는 CMAP 스캔^14,15에서 측정 된 모든 단위의 기여의 계정은 CMAP에 취 함으로써 단위 선택에 내재 된 문제를 방지 합니다. 그것은 또한 새로운 알고리즘¹⁶을 사용 하 여 비슷한 모델 피팅 방법^9,10의 확장된 분석 시간을 피 한다. 최근 연구에서 모터 단위 수를 예측 MScan의 재현성 두 더 전통적인 방법, MPS MUNE 및 Munix¹³보다 더했다. 또한, MScan MPS MUNE Munix 보다 루 경화 증 (ALS)의 초기 단계에서 모터 단위 손실을 보여줄 수 있었다. MScan은 MPS MUNE 보다 빠르고 Munix¹³으로 빨리 했다.

이 종이 자세히 MScan의 방법론을 설명합니다. 그것은 또한 이전에 보고 된 내부 및 남북 rater 재현성 MScan의 ALS와 건강 한 컨트롤 과목¹³, 여부 방법 계획된 연구에 대 한 적절 한 될 것 이라고 판단 하는 독자 수는 환자에 요약 되어 있습니다.

Protocol

모든 과목 시험, 전에 그들의 서 면된 동의 주어 야 하 고 녹음 프로토콜 적절 한 로컬 윤리 검토 보드에 의해 승인을 받아야 한다. 여기에 설명 된 모든 메서드는 지역 과학 윤리 위원회와 덴마크어 데이터 보호 기관에 의해 승인 되었다. 참고: 레코딩 소프트웨어의 일부인 “TRONDNF” 녹음 프로토콜 만들어집니다 (재료의 표 참조). 사용 된 다른 장비는 바…

Representative Results

다음 결과 MScan 메서드 두 설립 기술로 비교 되었다 최근 연구에서 얻어 졌다: 여러 포인트 자극 MUNE (MPS)와 모터 유닛 번호 색인 (Munix)13. 결과이 프로토콜에서 설명 하는 기술, 우수한 재현성 일관 된 결과 얻을 수 보여줍니다. 메서드 CMAP 보다는 질병의 초기 단계에서 건강 한 컨트롤에서 ALS 환자를 분화 할 수 있다 그리고 그것은 빠르고 사용 하기 쉬운<sup…

Discussion

프로토콜 내에서 중요 한 단계: MScan 고도로 자동화 된 절차 이지만 모든 EMG 방법, 것과 같이 주의 해야 일관 된 결과를 얻을. 준비 단계에서는 CMAP 스캔 동안 자발적인 활동 또는 운동 유물은 CMAP의 스 퓨 리 어스 변화를 소개 하 고 예비 모델의 생성을 혼동 이후 휴식을 달성 하는 것이 중요입니다.

수정 및 문제 해결: 우리는 손가락, 그리고 최고의 다?…

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