A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
פרוטוקול זה מתאר שיטה חדשה כדי להעריך את מספר יחידות מוטוריות תפקוד שריר, על ידי התאמת מודל לעקומה גירוי-תגובה מפורטת של פוטנציאל הפעולה השריר מורכבים. זה פשוטה וקלה לבצע ולנתח ויש לו הפארמצבטית מעולה.
כמו שיטות אחרות עבור הערכת מספר יחידה תנועתית (MUNE), מתחם שריר פוטנציאל הפעולה (CMAP) סריקה MUNE (MScan) היא שיטה electrophysiologic לא פולשנית כדי להעריך את מספר יחידות מוטוריות תפקוד שריר. MUNE הוא כלי חשוב להערכת נזקי ו- neuronopathies. בניגוד לרוב השיטות MUNE בשימוש, MScan מעריך כל יחידות מוטוריות ב שריר, על ידי התאמת מודל לעקומה גירוי-תגובה מפורטת, או CMAP לסרוק. זה ובכך מונע הטיה הטמונה כל שיטות MUNE מבוסס על והגדלתי מדגם קטן של יחידות. כאילו 'בייסיאניות MUNE,' MScan ניתוח יצירות התאמת מודל מורכב יחידות המנוע עם amplitudes שונים, סף, סף variabilities, אך שיטת המדידה היא שונה לגמרי, והושלם בתוך חמש דקות, במקום מספר שעות. הניתוח לא מקוון MScan עובד בשני שלבים: ראשית, מודל ראשוני נוצר בהתבסס על מדרון השונות של נקודות במהלך הסריקה, שנית, מודל זה הוא זיקוק אז על-ידי התאמת כל הפרמטרים כדי לשפר את ההתאמה בין שהסקירה. המקורית, סריקות שנוצר על ידי המודל.
שיטה חדשה זו נבדקו עבור הפארמצבטית, זמן ובפקדים 22 חולים נוירודגנרטיביות (ALS) 20 בריא, עם כל מבחן הקלטה חוזרת פעמיים על ידי שני רופאים עיוור. MScan הראה מעולה אינטרה - ולא בין - rater הפארמצבטית בערכים ICC של > 0.98 ולא מקדם וריאציה בממוצע 12.3 ± 1.6%. לא היה הבדל ב הפארמצבטית אינטרה-מדרג בין שני בצופים. זמן ההקלטה הממוצע היה 6.27 ± 0.27 min.
פרוטוקול זה מתאר כיצד להקליט סריקה CMAP וכיצד להשתמש בתוכנה MScan כדי להפיק אומדן של מספר וגדלים של יחידות מוטוריות מתפקדת. MScan היא שיטה מהירה, נוחה, לשחזור, אשר עשויים לסייע אבחנות, ניטור התקדמות המחלה הפרעות neuromuscular.
המערכת המוטורית התנועה תלויה יחידת המנוע, המתייחס סיבי עצב מוטוריים בודדים יחד עם סיבי השריר שהיא מפעילה, והוא מספר יחידת מנוע מספר התאים הצופר הקדמי או אקסונים innervating שריר בודד1. במהלך תהליכי denervation, reinnervation, אקסונים בריא להשתלט על התפקיד של אקסונים זה הם שהפסידו הלבלוב משני. לכן, משרעת פוטנציאל הפעולה (CMAP) השריר מורכבים לא נותן את המידע הדרוש על מידת איבוד יחידה תנועתית. משרעת CMAP עשויה להתחיל רק כאשר למעלה מ-50% של יחידות מוטוריות אובדות. באופן דומה, היקף פעילות ספונטנית חריג או שינויי פוטנציאל (MUP) יחידה תנועתית לא לתאם עם מידת denervation.
בסך הכל, אין שום טכניקה אלקטרופיזיולוגיות המאפשר למדידות ישירים של מספר יחידה תנועתית. במקום זאת, הערכה של מספר יחידה תנועתית (MUNE) משמש כדי להעריך את אובדן מוטור נוירון תחתון2. פותחו מספר שיטות MUNE מאז היישום של השיטה הראשונה, מצטבר גירוי MUNE, שהוצגה בשנת 1971 על ידי McComas3. לרוב השיטות התבססו על מדידת השטח מוקלטת יחידה תנועתית כמה פוטנציאל (sMUP), חלוקת את CMAP מקסימלי על ידי משרעת sMUP הממוצע. שיטות כאלה כוללים גירוי מצטבר4מרובים נקודת גירוי (MPS)5, המופעלות ספייק חישוב ממוצע רגיל6. שיטות אחרות MUNE השתמשו בטכניקות סטטיסטיות בהתבסס על הטבע הסתברותית של הירי של יחידה מוטורית בתגובה על גירוי7,8,9,10. ההשתנות אומר כי יורה צירופים שונים של יחידות מוטוריות מוביל השתנות בגודל של התגובות CMAP. יחידה תנועתית מספר אינדקס (Munix) הוא שיותר הציגה לאחרונה את השיטה, העושה את דפוסי הפרעה משטח שנרשם במהלך הצירים מרצון כדי להעריך את הגודל הממוצע של sMUP11,12.
שיטות MUNE אלה שכולם סובלים ממגבלות אחד או יותר, כגון הנוכחות של סובייקטיביות, התלות משרעת CMAP מוחלטת, הטיה בבחירה של יחידות, זמן רב צריך לטעום מספיק יחידות או משך הטיפול הנדרש כדי לנתח את התוצאות. שיטה חדשה MUNE פותחה לאחרונה, 'CMAP סרוק MUNE' (MScan), כדי להתגבר על מגבלות אלה13. בשיטה זו מונע את הבעייתיות בבחירה יחידת ולקחת בחשבון התרומה של כל היחידות CMAP, כפי שנמדד גירוי-תגובה מפורטת עיקול או CMAP סריקה14,15. זה גם מונע בזמן ניתוח מורחב9,דומה, דגם-התאמת השיטה10, באמצעות אלגוריתמים חדשים16. במחקר שנערך לאחרונה, הפארמצבטית של MScan הערכת מספר יחידות מוטוריות היה טוב יותר מאשר שתי שיטות מסורתיות יותר, MPS MUNE ו- Munix13. בנוסף, MScan יכול להראות יחידה תנועתית הפסד בשלבים מוקדמים של מחלת ניוון שרירים (ALS) מאשר MPS MUNE ו Munix. MScan היה מהיר יותר MPS MUNE ו מהר ככל Munix13.
מאמר זה מתאר את המתודולוגיה של MScan בפירוט. זה גם מסכם את שדווחה בעבר אינטרה - ולא בין - rater הפארמצבטית של MScan בחולים עם ALS ו בקרה בריאים הנושאים13, אשר עשוי לאפשר לקורא לשפוט אם השיטה ראוי למחקר המתוכנן.
כל הנושאים חייב לתת את הסכמתם בכתב לפני הבדיקה, פרוטוקול הקלטה לאשר את board(s) המתאים ביקורת אתית מקומיים. כל השיטות המתוארות כאן אושרו על ידי הוועדה האתית המדעית אזוריות, הסוכנות להגנת נתונים דנית.
הערה: ההקלטות מתבצעים בעזרת פרוטוקול הקלטה "TRONDNF" , המהווה חלק של התוכנה (ראה טבלה של החומרים). ציוד אחר המשמש הוא ממריץ הפרעה דו קוטבית, אלימינייטור רעש של 50 הרץ, מגבר ו של אנלוגי-לדיגיטלי (A/D) לוח (מומלצים מגבר שמע על המשוב של פעילות electromyogram (EMG), ההשתקה תיבת לחתוך את הצליל במהלך גירוי חשמלי). מנוע מספר יחידת הערכה בשיטת MScan כולל שלושה שלבים: 1) הכנה של הנושא (כמו עצב דעתנית מחקרים), 2) הקלטה הסריקה CMAP של 3) מנתח את התוצאות בעזרת תוכנת MScan. ההליך הקלטה המתוארים להלן הוא ספציפי תוכנה ומכשירים אנו משתמשים (ראה את הטבלה של חומרים); אלה צריך להיות מותאם תוכנות ורכיבי חומרה אחרים.
1. הכנת נושא
2. רישום הסריקה CMAP
הערה: כל הפעולות תוכנה המתוארים להלן הם ספציפיים תוכנה ומכשירים אנו משתמשים (ראה את הטבלה של חומרים); אלה צריך להיות מותאם תוכנות ורכיבי חומרה אחרים.
3. MScan ניתוחים
הערה: כל הפעולות תוכנה המתוארים להלן הם ספציפיים תוכנה ומכשירים אנו משתמשים (ראה את הטבלה של חומרים); אלה צריך להיות מותאם תוכנות ורכיבי חומרה אחרים.
4. CMAP סרוק באמצעות MUNE. DAT קבצי
הערה: גרסה חלופית ללא תשלום של התוכנה מאפשרת ניתוח של CMAP סורק שהוקלט על ידי ציוד אחר.
במחקר שנערך לאחרונה, שבו הושווה בשיטת MScan עם שתי טכניקות הוקמה התקבלו התוצאות הבאות: גירוי נקודת מרובים MUNE (MPS) ומספר יחידה תנועתית אינדקס (Munix)13. התוצאות מציגות בטכניקה המתוארת פרוטוקול זה, יכולה להיות מושגת תוצאות עקביות עם הפארמצבטית מעולה. השיטה יכולה להבד?...
שלבים קריטיים בתוך הפרוטוקול: MScan היא הליך מאוד אוטומטית, אבל כמו עם כל השיטות EMG, צריך לקחת כדי להשיג תוצאות עקביות. בשלב ההכנה, חשוב להשגת רגיעה, מאז חפצי פעילות או תנועה ספונטנית במהלך הסריקה CMAP להציג כדין בשונות CMAP וחיסול הדור של דגם ראשוני.
שינויים ופתרון:
ניגוד עניינים: HB מקבל תמלוגים UCL על מכירות של התוכנה שלו Qtrac השתמשו במחקר זה. המחברים אחרים יש שאין פוטנציאל ניגודי אינטרסים. כל המחברים אישרו את המאמר האחרון.
מחקר זה נתמך כלכלית בעיקר על ידי קרן לונדבק.
בנוסף, Knud og אדית האריקסנים Mindefond, Søster og ורנר Lipperts מחבב, Fonden עד Lægevidenskabens Fremme, Aage og Johanne לואיס Hansens מחבב נתמכת מחקר זה.
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 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved