Name: cmap scan mune (mscan) - a novel motor unit number estimation (mune) method
Uploaded: 2018-06-07T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about CMAP Scan MUNE MScan - A Novel Motor Unit Number Estimation MUNE Method at JoVE.com

Deze studie werd financieel ondersteund voornamelijk door de Stichting Lundbeck.
Bovendien, Knud og Edith Eriksens Mindefond, Søster og Verner Lipperts Fond, Fonden til Lægevidenskabens Fremme, en Aage og Johanne Louis Hansens Fond ondersteund deze studie.

Alle onderwerpen moeten geven hun schriftelijke toestemming voor onderzoek en het opname-protocol moet worden goedgekeurd door de juiste lokale ethische evaluatie board(s). Alle methoden die hier worden beschreven zijn goedgekeurd door de regionale wetenschappelijke ethisch comité en het Bureau voor gegevensbescherming Deens.
Opmerking: De opnames zijn gemaakt met de opname van de " "TRONDNF "" -protocol, dat een onderdeel van de software is (Zie de tabel van...

<ol>
	<li>Sherrington, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=REMARKS+ON+THE+FOREGOING+LETTER.">REMARKS ON THE FOREGOING LETTER.</a> Can. Med. Assoc. J. 20, 66-67 (1929).</li><li>Gooch, C. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motor+unit+number+estimation:+a+technology+and+literature+review.">Motor unit number estimation: a technology and literature review.</a> Muscle Nerve. 50, 884-893 (2014).</li><li>McComas, A. J., Fawcett, P. R., Campbell, M. J., Sica, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrophysiological+estimation+of+the+number+of+motor+units+within+a+human+muscle.">Electrophysiological estimation of the number of motor units within a human muscle.</a> J Neurol Neurosur Ps. 34, 121-131 (1971).</li><li>Oge, A. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motor+unit+number+estimation+in+transected+peripheral+nerves.">Motor unit number estimation in transected peripheral nerves.</a> Neurol Res. 32, 1072-1076 (2010).</li><li>Doherty, T. J., Brown, W. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+estimated+numbers+and+relative+sizes+of+thenar+motor+units+as+selected+by+multiple+point+stimulation+in+young+and+older+adults.">The estimated numbers and relative sizes of thenar motor units as selected by multiple point stimulation in young and older adults.</a> Muscle Nerve. 16, 355-366 (1993).</li><li>Bromberg, M. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motor+unit+estimation:+reproducibility+of+the+spike-triggered+averaging+technique+in+normal+and+ALS+subjects.">Motor unit estimation: reproducibility of the spike-triggered averaging technique in normal and ALS subjects.</a> Muscle Nerve. 16, 466-471 (1993).</li><li>Lomen-Hoerth, C., Slawnych, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Statistical+motor+unit+number+estimation:+from+theory+to+practice.">Statistical motor unit number estimation: from theory to practice.</a> Muscle Nerve. 28, 263-272 (2003).</li><li>Unlusoy Acar, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Decline+of+compound+muscle+action+potentials+and+statistical+MUNEs+during+Wallerian+degeneration.">Decline of compound muscle action potentials and statistical MUNEs during Wallerian degeneration.</a> Neurophysiol. Clin. 44, 257-265 (2014).</li><li>Henderson, R. D., Ridall, P. G., Hutchinson, N. M., Pettitt, A. N., McCombe, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bayesian+statistical+MUNE+method.">Bayesian statistical MUNE method.</a> Muscle Nerve. 36, 206-213 (2007).</li><li>Ridall, P. G., Pettitt, A. N., Henderson, R. D., McCombe, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motor+unit+number+estimation--a+Bayesian+approach.">Motor unit number estimation--a Bayesian approach.</a> Biometrics. 62, 1235-1250 (2006).</li><li>Nandedkar, S. D., Nandedkar, D. S., Barkhaus, P. E., Stalberg, E. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motor+unit+number+index+(MUNIX).">Motor unit number index (MUNIX).</a> IEEE Trans. Biomed. Eng. 51, 2209-2211 (2004).</li><li>Neuwirth, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motor+Unit+Number+Index+(MUNIX):+a+novel+neurophysiological+marker+for+neuromuscular+disorders;+test-retest+reliability+in+healthy+volunteers.">Motor Unit Number Index (MUNIX): a novel neurophysiological marker for neuromuscular disorders; test-retest reliability in healthy volunteers.</a> Clin. Neurophysiol. 122, 1867-1872 (2011).</li><li>Jacobsen, A. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reproducibility,+and+sensitivity+to+motor+unit+loss+in+amyotrophic+lateral+sclerosis,+of+a+novel+MUNE+method:+MScanFit+MUNE.">Reproducibility, and sensitivity to motor unit loss in amyotrophic lateral sclerosis, of a novel MUNE method: MScanFit MUNE.</a> Clin neurophysiol. 128, 1380-1388 (2017).</li><li>Maathuis, E. M., Drenthen, J., Visser, G. H., Blok, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reproducibility+of+the+CMAP+scan.">Reproducibility of the CMAP scan.</a> J. Electromyogr. Kinesiol. 21, 433-437 (2011).</li><li>Sleutjes, B. T. H. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CMAP+scan+discontinuities:+automated+detection+and+relation+to+motor+unit+loss.">CMAP scan discontinuities: automated detection and relation to motor unit loss.</a> Clin Neurophysiol. 125, 388-395 (2014).</li><li>Bostock, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Estimating+motor+unit+numbers+from+a+CMAP+scan.">Estimating motor unit numbers from a CMAP scan.</a> Muscle Nerve. 53, 889-896 (2016).</li><li>DeLong, E. R., DeLong, D. M., Clarke-Pearson, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparing+the+areas+under+two+or+more+correlated+receiver+operating+characteristic+curves:+a+nonparametric+approach.">Comparing the areas under two or more correlated receiver operating characteristic curves: a nonparametric approach.</a> Biometrics. 44, 837-845 (1988).</li><li>Hanley, J. A., McNeil, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+method+of+comparing+the+areas+under+receiver+operating+characteristic+curves+derived+from+the+same+cases.">A method of comparing the areas under receiver operating characteristic curves derived from the same cases.</a> Radiology. 148, 839-843 (1983).</li><li>Farschtschi, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Muscle+action+potential+scans+and+ultrasound+imaging+in+neurofibromatosis+type+2+:+CMAP+Scans+and+Nerve+Imaging+in+NF2.">Muscle action potential scans and ultrasound imaging in neurofibromatosis type 2 : CMAP Scans and Nerve Imaging in NF2.</a> Muscle Nerve. 55, 350-358 (2017).</li></ol>

Kritische stappen binnen het protocol: MScan is een sterk geautomatiseerde procedure, maar zoals met alle methoden van de EMG, moet worden gezorgd om consistente resultaten te behalen. In de fase van de bereiding is het belangrijk om ontspanning, aangezien spontane activiteit of beweging artefacten tijdens de scan CMAP valse variantie in de CMAP introduceren en de generatie van het voorontwerp model verwarren.
Wijzigingen en probleemoplossing: We vonden dat ta...

Locomotorisch stelsel beweging is afhankelijk van de motor-eenheid, die naar een individuele motorische zenuw fiber samen met de spiervezels die activeert verwijst, en motor unit number/logisch is het aantal anterior hoorn cellen of innervating van een enkele spier1axonen. Tijdens de processen van de denervation en reinnervation, zijn gezonde axonen overnemen van de rol van axonen die door collaterale kiemen zijn verloren. Samengestelde spier actiepotentiaal (CMAP) amplitude geeft dus niet de nodige informatie over de mate van verlies van de motor eenheid. CMAP amplitude kan alleen beginnen te vallen wanneer meer dan 50% van motorische eenheden verloren zijn. De omvang van abnormale spontane activiteit of motor eenheid potentieel (MUP) wijzigingen doet ook niet correleren met de mate van denervation.
Er is over het algemeen niet elektrofysiologische techniek die het mogelijk voor eenvoudige, directe metingen van motor unit number/logisch maakt. In plaats daarvan wordt een schatting van de motor unit number/logisch (MUNE) gebruikt ter beoordeling van lagere motor neuron verlies2. Verschillende MUNE methoden hebben ontwikkeld sinds de tenuitvoerlegging van de eerste methode, incrementele stimulatie MUNE, die werd geïntroduceerd in 1971 door McComas3. De meeste methoden zijn gebaseerd op het meten van verschillende oppervlakte-opgenomen motor eenheid potentieel (sMUP) en de maximale CMAP door de amplitude van de gemiddelde sMUP te verdelen. Deze methoden omvatten incrementele stimulatie4, meerdere punt stimulatie (MPS)5en Prikker geactiveerd gemiddeld6. Andere MUNE methoden hebben statistische technieken op basis van de probabilistische aard van het afvuren van een motor eenheid in reactie op een prikkel7,8,9,10. Deze variabiliteit betekent dat verschillende combinaties van motorische eenheden afvuren tot variabiliteit in de grootte van de CMAP-reacties leidt. Motor unit nummer index (Munix) is dat een meer introduceerde onlangs methode, die gebruik maakt van de patronen van de oppervlakte interferentie opgenomen tijdens vrijwillige contracties te schatten de gemiddelde grootte van sMUP11,12.
Deze MUNE methoden die allen lijden aan één of meer beperkingen, zoals de aanwezigheid van subjectiviteit, afhankelijkheid van de absolute CMAP amplitude, bias in de selectie van eenheden, de lange tijd die nodig is om te proeven van voldoende eenheden of de lange tijd die nodig is om de resultaten te analyseren. Een nieuwe MUNE-methode heeft onlangs ontwikkeld, 'CMAP scan MUNE' (MScan), te overwinnen deze beperkingen13. Deze methode voorkomt de problemen die inherent zijn aan de eenheid selectie door inachtneming van de bijdrage van alle eenheden tot de CMAP, uitgedrukt in een gedetailleerde stimulus-respons-curve, of CMAP scan14,15. Het vermijdt ook de tijd van de uitgebreide analyse van een soortgelijke, model-montage methode9,10, met behulp van nieuwe algoritmen16. In een recente studie was de reproduceerbaarheid van MScan bij het schatten van het aantal eenheden van de motor beter dan twee meer traditionele methoden, MPS MUNE en Munix13. Bovendien kon de MScan motor eenheid verlies in vroegere stadia van Amyotrofische laterale sclerose (ALS) dan MPS MUNE en Munix tonen. MScan was sneller dan MPS MUNE en zo snel als Munix13.
Dit document beschrijft de methodologie van de MScan in detail. Het bevat ook een overzicht van de eerder gemelde intra - en intersite - rater reproduceerbaarheid van MScan bij patiënten met ALS en gezonde controle onderwerpen13, waardoor de lezer om te beoordelen of de methode geschikt is voor een geplande studie zou kunnen.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>QtracW software</td>
			<td>Digitimer Ltd (copyright Institute of Neurology, University College, London)&#160;&#160;</td>
			<td>QtracW</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MScanFit</td>
			<td>Digitimer Ltd (copyright Institute of Neurology, University College, London)&#160;&#160;</td>
			<td>QtracW</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DS5 bipolar stimulator</td>
			<td>Digitimer Ltd&#160;</td>
			<td>DS5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D440 amplifier&#160;</td>
			<td>Digitimer Ltd&#160;</td>
			<td>D440-2 (2 channel) or D440-4 (4 channel)</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HumBug Noise Eliminator</td>
			<td>Digitimer Ltd&#160;</td>
			<td>Humbug</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Analogue-to-digital (A/D) board&#160;&#160;</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>NI-6221&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

cmap scan mune (mscan) - a novel motor unit number estimation (mune) method

Net als de andere methoden voor motor unit nummer schatting (MUNE), samengestelde is spier actiepotentiaal (CMAP) scan MUNE (MScan) een niet-invasieve electrophysiologic methode voor het schatten van het aantal werkende motor eenheden in een spier. MUNE is een belangrijk instrument voor de beoordeling van neuropathieën en neuronopathies. In tegenstelling tot de meeste MUNE methoden in gebruik, MScan beoordeelt alle motorische eenheden in een spier, door het aanbrengen van een model naar een gedetailleerde stimulus-respons-curve of CMAP scannen. Het vermijdt daarmee de bias die inherent zijn aan alle MUNE methoden gebaseerd op extrapolatie van een kleine steekproef van eenheden. Als 'Bayesian MUNE,' MScan analyse werkt door het aanbrengen van een model, die zijn opgebouwd uit motorische eenheden met verschillende amplitudes, drempels en drempel variabiliteiten, maar de montage methode heel anders, en voltooide binnen vijf minuten, in plaats van enkele uren is. De off line analyse van MScan werkt in twee fasen: eerst een voorlopige model is gegenereerd op basis van de helling en de afwijking van de punten van de scan, en ten tweede, dit model is dan verfijnd door het aanpassen van alle parameters ter verbetering van de fit tussen de originele scan en scans die zijn gegenereerd door het model.
Deze nieuwe methode is getest voor reproduceerbaarheid en tweemaal door twee geblindeerde artsen opnametijd op 22 Amyotrofische laterale sclerose (ALS) patiënten en 20 gezonde controles, met elke test herhaald. MScan toonde uitstekende intra - en intersite - rater reproduceerbaarheid met ICC waarden van > 0,98 en een variatiecoëfficiënt gemiddeld 12,3 ± 1,6%. Er was geen verschil in de intra-rater reproduceerbaarheid tussen de twee waarnemers. Gemiddelde opnameduur was 6.27 ± 0,27 min.
Dit protocol beschrijft hoe te registreren een CMAP-scan en hoe de MScan om software te gebruiken voor het afleiden van een schatting van het aantal en de grootte van de werkende motor eenheden. MScan is een snelle, gemakkelijke en reproduceerbare methode, die nuttig in de diagnoses en toezicht progressie van de ziekte in neuromusculaire aandoeningen zijn kan.

De volgende resultaten werden verkregen in een recente studie, waarin de MScan-methode werd vergeleken met twee gevestigde technieken: meerdere punt stimulatie MUNE (MPS) en motor unit number/logisch index (Munix)13. Uit de resultaten blijkt dat met de techniek beschreven in dit protocol, consistente resultaten met uitstekende reproduceerbaarheid kunnen worden bereikt. De methode kan onderscheiden ALS patiënten van gezonde controles in een eerder stadium van de zi...

Watch this Scientific Journal Video about CMAP Scan MUNE MScan - A Novel Motor Unit Number Estimation MUNE Method at JoVE.com

CMAP Scan MUNE MScan - A Novel Motor Unit Number Estimation MUNE Method

Dit protocol beschrijft een nieuwe methode voor het schatten van het aantal werkende motor eenheden in een spier, door het aanbrengen van een model naar een gedetailleerde stimulus-respons-curve van de actiepotentiaal van samengestelde spier. Het is snel en eenvoudig uit te voeren en te analyseren en heeft uitstekende reproduceerbaarheid.

CMAP Scan MUNE (MScan) - een roman Motor Unit nummer (MUNE) schattingsmethode

Like other methods for motor unit number estimation (MUNE), compound muscle action potential (CMAP) scan MUNE (MScan) is a non-invasive electrophysiologic ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

CMAP Scan MUNE (MScan) - A Novel Motor Unit Number Estimation (MUNE) Method

Novel Apparatus and Method for Drug Reinforcement

Nieuwe inrichting en werkwijze voor Drug Reinforcement

Animal models of reinforcement have proven to be useful for understanding the neurobiological mechanisms underlying drug addiction.  Operant drug ...

Presynaptic Dopamine Dynamics in Striatal Brain Slices with Fast-scan Cyclic Voltammetry

Presynaptische Dopamine Dynamiek in het striatum Brain Plakjes met Fast-scan cyclische voltammetrie

Extensive research has focused on the neurotransmitter dopamine because of its importance in the mechanism of action of drugs of abuse (e.g. cocaine and ...

A Functional Motor Unit in the Culture Dish: Co-culture of Spinal Cord Explants and Muscle Cells

Een Functionele Motor-eenheid in de cultuur Dish: Co-cultuur van het ruggenmerg Explantaten-en spiercellen

Human primary muscle cells cultured  aneurally in monolayer rarely contract spontaneously because, in the absence of  a nerve component, cell ...

Retrograde Fluorescent Labeling Allows for Targeted Extracellular Single-unit Recording from Identified Neurons In vivo

Retrograde Fluorescent Labeling Allows for Targeted Extracellular Single-unit Recording from Identified Neurons In vivo

Retrograde Fluorescerende Labeling Maakt Gerichte Extracellulair Single-unit Opnemen van geïdentificeerde neuronen<em&gt; In vivo</em

The overall goal of this method is to record single-unit responses from an identified population of neurons. In vivo electrophysiological recordings from ...

Simultaneous Intracellular Recording of a Lumbar Motoneuron and the Force Produced by its Motor Unit in the Adult Mouse In vivo

Simultaneous Intracellular Recording of a Lumbar Motoneuron and the Force Produced by its Motor Unit in the Adult Mouse In vivo

Gelijktijdig Intracellulaire opnemen van een lumbale motoneuron en de kracht die door de motor in de volwassen muis<em&gt; In vivo</em

The  spinal motoneuron has long been a good model system for studying neural  function because it is a neuron of the central nervous system with the ...

Identification of Olfactory Volatiles using Gas Chromatography-Multi-unit Recordings (GCMR) in the Insect Antennal Lobe

Identification of Olfactory Volatiles using Gas Chromatography-Multi-unit Recordings GCMR in the Insect Antennal Lobe

Identificatie van Olfactorische Vluchtige stoffen met behulp van gaschromatografie-en meergezins-Recordings (GCMR) in de Insect antennaal Lobe

All  organisms inhabit a world full of sensory stimuli that determine their  behavioral and physiological response to their environment. Olfaction is ...

Extracellularly Identifying Motor Neurons for a Muscle Motor Pool in Aplysia californica

Extracellularly Identifying Motor Neurons for a Muscle Motor Pool in Aplysia californica

Extracellulair Het identificeren van Motor Neuronen voor een Muscle Motor Pool in<em&gt; Aplysia californica</em

In animals with large  identified neurons (e.g. mollusks), analysis of motor pools is done using  intracellular techniques1,2,3,4. Recently,  we developed ...

A Novel Method of Drug Administration to Multiple Zebrafish (Danio rerio) and the Quantification of Withdrawal

A Novel Method of Drug Administration to Multiple Zebrafish Danio rerio and the Quantification of Withdrawal

Een nieuwe methode van de Drug aan Multiple zebravis (<em&gt; Danio rerio</em&gt;) En de kwantificering van Terugtrekking

Anxiety testing in zebrafish is often studied in combination with the application of pharmacological substances. In these studies, fish are routinely ...

Recording EEG in Freely Moving Neonatal Rats Using a Novel Method

EEG opnemen bij vrij bewegende neonatale ratten met behulp van een nieuwe methode

EEG is a useful method to detect electrical activity in the brain. Moreover, it is a widely used diagnostic tool for various neurological conditions, such ...

A Novel Method to Model Chronic Traumatic Encephalopathy in Drosophila

A Novel Method to Model Chronic Traumatic Encephalopathy in Drosophila

Een nieuwe methode om chronische traumatische encefalopathie te modelleren in<em&gt; Drosophila</em

Chronic Traumatic Encephalopathy (CTE) is an established neurodegenerative disease that is closely associated with exposure to repetitive mild Traumatic ...