Name: cmap scan mune (mscan) - a novel motor unit number estimation (mune) method
Uploaded: 2018-06-07T12:30:00
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Cette étude a été financée principalement par la Fondation de Lundbeck.
En outre, Knud og Edith Eriksens Mindefond, Søster og Verner Lipperts friands, Fonden til Lægevidenskabens Fremme et Aage og Johanne Louis Hansens Fond pris en charge de cette étude.

Tous les sujets doivent donner leur consentement écrit avant l’examen, et le protocole d’enregistrement doit être approuvé par la planche d’examen éthique local approprié. Toutes les méthodes décrites ici ont été approuvées par le Comité régional d’éthique scientifique et l’Agence danoise de Protection des données.
Remarque : Les enregistrements sont réalisés avec le protocole d’enregistrement " "TRONDNF" ", qui fait partie du logi...

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	<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>

Les étapes critiques au sein du protocole : MScan est une procédure très automatisée, mais comme avec toutes les méthodes de EMG, il faut obtenir des résultats cohérents. À l’étape de la préparation, il est important de parvenir à relaxation, puisque des artefacts activité ou mouvement spontanées pendant le balayage de la CMAP introduisent variance fallacieuse de la CMAP et confondent la génération du modèle préliminaire.
Modifications et dépannage...

Système moteur mouvement est dépendante sur le bloc moteur, qui se réfère à une fibre de nerf moteur individuelle ainsi que les fibres musculaires, qu'il active, et bloc moteur nombre est le nombre de cellules de la corne antérieure ou axones innervant un muscle unique1. Durant les processus de dénervation et de réinnervation, axones sains a assumer le rôle des axones qui sont perdus par germination collatéraux. Par conséquent, amplitude du potentiel d’action (CMAP) composé de muscle ne donne pas les informations nécessaires sur le degré de perte de l’unité motrice. Amplitude de la CMAP peut seulement commencer à tomber lorsque plus de 50 % des unités motrices sont perdues. De même, l’ampleur de l’activité spontanée anormale ou des changements de potentiel (MUP) bloc moteur n’est pas corrélée avec le degré de dénervation.
Dans l’ensemble, il n’y a aucune technique électrophysiologique permettant des mesures simples et directs du nombre d’unités motrices. Au lieu de cela, une estimation du nombre d’unités motrices (MUNE) sert à évaluer la perte de neurones moteurs basse2. Plusieurs méthodes MUNE ont été développées depuis la mise en oeuvre de la première méthode, la stimulation progressive MUNE, qui a été introduit en 1971 par McComas3. La plupart des méthodes reposent sur la mesure plusieurs potentiels des unités motrices enregistré à la surface (sMUP) et en divisant la CMAP maximale de l’amplitude moyenne sMUP. Ces méthodes incluent la stimulation supplémentaire4, plusieurs point de stimulation (MPS)5et déclenchés par spike moyenne6. Autres méthodes MUNE ont utilisé des techniques statistiques basées sur la nature probabiliste de la cuisson d’une unité motrice en réponse à un stimulus7,8,9,10. Cette variabilité signifie que différentes combinaisons d’unités motrices de tir mène à la variabilité de la taille des réponses CMAP. Indice numéro de bloc moteur (Munix) est qu'un plus récemment introduit méthode, qui utilise les séquences de brouillage surface enregistrées lors de contractions volontaires pour estimer la taille moyenne des sMUP11,12.
Ces méthodes MUNE que tous souffrent d’une ou plusieurs limitations, telles que la présence de la subjectivité, dépendent de l’amplitude absolue de la CMAP, partialité dans la sélection des unités, le temps nécessaire pour goûter assez d’unités ou le temps nécessaire pour analyser les résultats. Une nouvelle méthode MUNE a récemment été élaboré, « CMAP scan MUNE » (MScan), de surmonter ces limitations13. Cette méthode évite les problèmes inhérents à la sélection de l’unité en tenant compte de la contribution de toutes les unités de la CMAP, tel que mesuré dans une courbe de stimulus / réponse détaillée ou CMAP scan14,15. Elle évite également le temps d’analyse étendue d’une méthode similaire, le modèle-ajustage de précision9,10, en utilisant de nouveaux algorithmes16. Dans une étude récente, la reproductibilité de MScan à estimer le nombre d’unités motrices était mieux que les deux méthodes plus traditionnelles, MPS MUNE et Munix13. En outre, MScan pouvait montrer perte de bloc moteur lors des phases initiales de la sclérose latérale amyotrophique (SLA) que MPS MUNE et Munix. MScan a été plus rapide que MPS MUNE et aussi vite que Munix13.
Cet article décrit la méthodologie de MScan en détail. Il résume également la rapportées antérieurement intra - et inter - rater reproductibilité de MScan chez les patients atteints de SLA et contrôle sains sujets13, peut permettre au lecteur de juger si la méthode ne conviendrait pas pour une étude prévue.

<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

Comme les autres méthodes d’estimation numéro de bloc moteur (MUNE), composé muscle potentiel d’action (CMAP) scan MUNE (MScan) est une méthode non invasive électrophysiologique afin d’estimer le nombre d’unités motrices fonctionnant dans un muscle. MUNE est un outil important pour l’évaluation des neuropathies et neuronopathies. Contrairement à la plupart des méthodes MUNE en cours d’utilisation, MScan évalue toutes les unités motrices dans un muscle, en ajustant un modèle à une courbe de stimulus / réponse détaillée ou CMAP scan. Il évite ainsi le biais inhérent à toutes les méthodes MUNE basées sur l’extrapolation d’un petit échantillon des unités. Comme « Bayesian MUNE, » travaux analyse MScan en ajustant un modèle, composée d’unités motrices avec des amplitudes différentes, les seuils et les variabilités de seuil, mais la méthode de lissage est très différente et terminées dans cinq minutes, plutôt que plusieurs heures. L’analyse hors ligne MScan fonctionne en deux étapes : tout d’abord, un modèle préliminaire est généré en fonction sur la pente et la variance des points dans l’analyse, et en second lieu, ce modèle est ensuite affiné en réglant tous les paramètres afin d’améliorer l’adéquation entre l’analyse originale et analyses générées par le modèle.
Cette nouvelle méthode a été testée pour la reproductibilité et temps sur 22 patients de sclérose latérale amyotrophique (SLA) et 20 témoins sains, avec chaque test d’enregistrement répété deux fois par deux médecins aveuglés. MScan a montré l’excellente reproductibilité à intra - et inter - rater avec les valeurs ICC > 0,98 et un coefficient de variation en moyenne 12,3 ± 1,6 %. Il n’y avait aucun différence entre les deux observateurs dans la reproductibilité intra-évaluateur. Durée moyenne d’enregistrement est de 6,27 ± 0,27 min.
Ce protocole décrit comment enregistrer un balayage de la CMAP et comment utiliser le logiciel MScan visant à obtenir une estimation du nombre et tailles les unités motrices fonctionnent. MScan est une méthode rapide, pratique et reproductible, qui peut être utile dans le diagnostic et surveillance progression de la maladie dans les maladies neuromusculaires.

Les résultats suivants ont été obtenus dans une étude récente, dans lequel la méthode MScan a été comparée à deux techniques établies : stimulation de point multiple MUNE (MPS) et le bloc moteur numéro index (Munix)13. Les résultats montrent qu’avec la technique décrite dans le présent protocole, des résultats cohérents avec excellente reproductibilité peuvent être réalisés. La méthode peut différencier les patients ALS de témoins sains d...

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

Ce protocole décrit une nouvelle méthode pour estimer le nombre d’unités motrices fonctionnant dans un muscle, en ajustant un modèle à une courbe de stimulus / réponse détaillée du potentiel d’action composé de muscle. Il est rapide et facile à réaliser et à analyser et a l’excellente reproductibilité.

CMAP Scan MUNE (MScan) - une méthode d’Estimation (MUNE) Numéro de bloc moteur roman

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

Research

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Neuroscience

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