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

Diese Studie wurde vor allem durch die Lundbeck-Stiftung finanziell unterstützt.
Darüber hinaus Knud Og Edith Eriksens Mindefond, Søster Og Verner Lipperts Fond, Fonden til Lægevidenskabens Fremme und Aage Og Johanne Louis Hansens Fond unterstützt diese Studie.

Alle Fächer müssen ihr schriftliche Einverständnis vor Untersuchung geben, und das Aufnahme-Protokoll muss von der entsprechenden lokalen Ethikprüfung Karte(n) genehmigt werden. Alle hier beschriebene Methoden wurden von den regionalen wissenschaftlichen Ethik-Ausschuß und der dänischen Datenschutzbehörde genehmigt.
Hinweis: Die Aufnahmen mit dem "" TRONDNF" " Aufnahme-Protokoll ein Teil der Software ist vorgenommen werden (siehe Tabelle Materialien). A...

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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. 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Wichtige Schritte im Rahmen des Protokolls: MScan ist eine hoch automatisierte Verfahren, aber wie bei allen EMG Methoden sollte darauf geachtet werden, konsistente Ergebnisse zu erhalten. In der Vorbereitungsphase ist es wichtig, Entspannung, zu erreichen, da spontane Aktivität oder Bewegung Artefakte während des CMAP-Scans unechte Varianz in der CMAP einzuführen und die Generation des vorläufigen Modells verwirren.
Modifikationen und Fehlersuche: Wir fan...

Motorsystem Bewegung ist abhängig von der Motoreinheit, bezieht sich auf eine einzelne motorische Nervenfaser zusammen mit der Muskelfasern, die aktiviert wird, und Motoreinheit Zahl ist die Zahl der Vorderhornzellen oder Axone innervieren einen einzelnen Muskel-1. Während der Denervation und Reinnervation übernehmen gesunde Axone die Rolle von Axonen, die durch Sicherheiten sprießen verloren sind. Zusammengesetzte Muskel Aktionspotential (CMAP) Amplitude gibt daher nicht die notwendige Informationen über den Grad der Motoreinheit Verlust. CMAP Amplitude kann erst dann fallen, wenn mehr als 50 % der motorischen Einheiten verloren gehen. In ähnlicher Weise korreliert das Ausmaß der anormale spontane Tätigkeit oder Motoreinheit Potenzial (MUP) Änderungen nicht mit dem Grad der Denervierung.
Insgesamt gibt es keine elektrophysiologische Technik, die für einfache, direkte Messungen der Motoreinheit Anzahl erlaubt. Stattdessen ist eine Schätzung der Motoreinheit (MUNE) zur unteren Motoneuron Verlust2zu bewerten. Mehrere MUNE Methoden wurden seit der Einführung der ersten Methode, inkrementelle Stimulation MUNE, entwickelt von McComas31971 eingeführt wurde. Die meisten Methoden haben basiert auf Messung mehrere Oberfläche aufgezeichnet Motoreinheit Potentiale (sMUP) und dividiert durch die durchschnittliche sMUP Amplitude der maximale CMAP. Solche Methoden gehören inkrementelle Stimulation4, mehrere Punkt Stimulation (MPS)5und Spike ausgelöst durchschnittlich6. Anderen MUNE Methoden haben statistische Techniken, basierend auf der probabilistischen Natur das Abfeuern von einer Motoreinheit als Reaktion auf einen Reiz7,8,9,10. Diese Variabilität bedeutet, dass verschiedene Kombinationen von motorischen Einheiten feuern auf die Variabilität in der Größe der CMAP Antworten führt. Motoreinheit Nummer Index (Munix) ist eine vor kurzem Methode eingeführt, die die Oberfläche Interferenzmuster aufgezeichnet während freiwillige Kontraktionen verwendet, um die durchschnittliche Größe der sMUP11,12zu schätzen.
Diese MUNE Methoden, die alle, eine oder mehrere Einschränkungen, z. B. das Vorhandensein von Subjektivität, Abhängigkeit von der absoluten CMAP-Amplitude, Voreingenommenheit bei der Auswahl der Einheiten, die lange Zeit benötigt leiden, um genügend Einheiten zu probieren oder die lange Zeit erforderlich, um die Ergebnisse zu analysieren. Eine neue Methode der MUNE vor kurzem entwickelt worden, "CMAP scan MUNE" (MScan), diese Einschränkungen13zu überwinden. Diese Methode vermeidet die Auswahl Einheit verbundenen Probleme unter Berücksichtigung des Beitrags aller Einheiten, die CMAP gemessen in einem detaillierten Stimulus-Response-Kurve oder CMAP Scan14,15. Es vermeidet auch die erweiterte Analysezeit eine ähnliche, Modell anliegende Methode9,10, mit neuen Algorithmen16. In einer aktuellen Studie war die Reproduzierbarkeit der MScan bei der Schätzung der Anzahl der motorischen Einheiten besser als zwei eher traditionellen Methoden, MPS MUNE und Munix13. Darüber hinaus konnten MScan Motoreinheit Verlust in früheren Stadien der amyotrophen Lateralsklerose (ALS) als MPS MUNE und Munix zeigen. MScan war schneller als MPS MUNE und so schnell wie Munix13.
Dieses Whitepaper beschreibt die Methodik der MScan im Detail. Er fasst auch die bisher gemeldete Intra - und inter - rater Reproduzierbarkeit der MScan bei Patienten mit ALS und gesunden Probanden13, die ermöglicht, den Leser zu beurteilen, ob die Methode für eine geplante Studie geeignet wäre.

<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

Wie andere Methoden zur Motoreinheit Nummer Schätzung (MUNE), compound ist Muskel Aktionspotential (CMAP) Scan MUNE (MScan) eine nicht-invasive bildgebender Methode zur Schätzung der Anzahl der funktionierenden motorischen Einheiten in einem Muskel. MUNE ist ein wichtiges Instrument für die Bewertung von Neuropathien und Neuronopathies. Im Gegensatz zu den meisten MUNE Methoden gebräuchlich MScan bewertet die motorischen Einheiten in einem Muskel durch den Einbau eines Modells zu einer detaillierten Reiz-Reaktions-Kurve, oder CMAP scannen. Es vermeidet dabei die Tendenz innewohnt, alle MUNE Methoden basierend auf Extrapolation aus einer kleinen Stichprobe von Einheiten. Wie "Bayesian MUNE," MScan Analyse Werke durch den Einbau eines Modells, aus motorischen Einheiten mit unterschiedlichen Amplituden, Schwellenwerte und Schwelle Variabilitäten bestehend, aber die passende Methode ganz anders und abgeschlossene innerhalb von fünf Minuten, statt mehrere Stunden ist. MScan Offline-Analyse funktioniert in zwei Schritten: zunächst ein vorläufiges Modell wird basierend auf der Piste und Varianz der Punkte im Scan generiert, und zweitens ist dieses Modell dann verfeinert durch Anpassung der Parameter um den Sitz zwischen den Originalscan zu verbessern und Scans vom Modell generiert.
Diese neue Methode wurde getestet für die Reproduzierbarkeit und Aufnahmezeit auf 22 Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) Patienten und 20 gesunden Kontrollpersonen, mit jedem Test zweimal von zwei verblindeten Ärzten wiederholt. MScan zeigte hervorragende Intra - und inter - rater Reproduzierbarkeit mit ICC Werten von > 0,98 und ein Variationskoeffizient durchschnittlich 12,3 ± 1,6 %. Es gab keinen Unterschied in der Intra-Rater Reproduzierbarkeit zwischen die zwei Beobachter. Durchschnittliche Aufnahmezeit betrug 6,27 ± 0,27 min..
Dieses Protokoll beschreibt wie einen CMAP-Scan erfasst und die MScan Software verwenden, um eine Schätzung der Anzahl und Größe der funktionierenden motorischen Einheiten ableiten. MScan ist eine schnelle, bequeme und reproduzierbare Methode, die hilfreich bei der Diagnose und Überwachung Krankheitsverlauf in neuromuskulären Erkrankungen sein kann.

Die folgenden Ergebnisse wurden in einer aktuellen Studie, in der die MScan-Methode mit zwei etablierten Techniken verglichen wurde: mehrere Punkt Stimulation MUNE (MPS) und Motoreinheit Anzahl index (Munix)13. Die Ergebnisse zeigen, dass mit der in diesem Protokoll beschriebenen Technik konsistente Ergebnisse mit hervorragende Reproduzierbarkeit erreicht werden können. Die Methode kann ALS-Patienten von gesunden Kontrollpersonen in einem früheren Stadium der Kra...

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

Dieses Protokoll beschreibt eine neue Methode zur Schätzung der Anzahl der funktionierenden motorischen Einheiten in einem Muskel durch den Einbau eines Modells zu einer detaillierten Reiz-Reaktions-Kurve des Aktionspotentials zusammengesetzte Muskel. Es ist schnell und einfach durchzuführen und zu analysieren und hat hervorragende Reproduzierbarkeit.

CMAP Scannen MUNE (MScan) - eine neuartige Motoreinheit Nummer (MUNE) Schätzmethode

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

The overall goal of this procedure is to describe MScan, a new method used to estimate the number of functioning motor units in a muscle. MScan is a non-invasive method used to estimate the number of functioning motor units in a muscle. MScan works by fitting a model to a detailed stimulus-response curve, or CMAP scan.This method has several advantages. It can be completed quickly, it's easy to perform and analyze, and it has excellent reproducibility. To begin, request written consent from the subject.All subjects must give their written consent prior to the examination. Then, explain that the subject will experience a tickling sensation in their hand and wrist and that the examination can be halted at any time should they experience too much discomfort. First, use skin prep gel and alcohol to clean the subject's hand and forearm.Position the active recording electrode over the abductor pollicis brevis muscle, and then place the reference electrode on the metacarpophalangeal joint of the thumb. Place a ground electrode on the dorsum of the subject's hand, and connect the electrodes to the pre-amplifier. After positioning and connecting the electrodes to the pre-amplifier, tape the subject's fingers together to reduce noise and artifacts caused by voluntary movement.To start the semi-automated computerized system, use the standard protocol for motor nerve excitability tests. From the main menu, select MSCAN-R recording protocol and accept default settings for the pre-amplifier and the stimulator. In the Select recording parameters form, enter a two-to three-letter operator prefix in the Output file box.Then, click OK to continue. When the screen displays the raw EMG input, accept the default parameters and click OK.To find the site of lowest threshold at the median nerve of the wrist, position a repositionable stimulating electrode. Continue to adjust the position of the electrode until the largest EMG response has been achieved.Once the site of lowest threshold has been located, click OK to continue. Next, the modified response will be displayed with the window where the response is measured. The magenta line indicates the response measured in the window, while the short green line immediately before the window indicates the baseline.Replace the repositionable electrode with a non-polarizable adhesive stimulating cathode electrode, and place an anode two centimeters proximally along the median nerve. Encourage the subject to find the most relaxed position for their hand to minimize spontaneous activity. Click the OK button to continue.Manually increase stimulus intensity by steps of 3%by pressing the Insert key. Click the OK button to continue. Make fine 1%stimulus adjustments until the stimulus current is above the level for the maximal amplitude of the CMAP.After the responses to 20 supramaximal pre-scans are recorded, the stimulus intensity will automatically decrease with the frequency and percent steps selected previously. Once there is no longer a response from the subject, click the OK button to finish the recording with the series of 20 CMAP post-scans. Finally, click the OK button in the lower right corner to finish the recording and save the data.To do analyses offline, start the analysis program and select the MScan recording to be analyzed. Select Fit MScan on a QZD file from the menu. Then, the program will automatically generate a preliminary model and optimize the fit.The program will continue to run without user intervention until the multicolored progress bar in the Optimization box is complete and the Stop button is gray. The original scan, in black, can be plotted next to the scan generated by the model, in magenta. Make serial adjustments to minimize the difference between the recorded and simulated scans and optimize the model.In the Plot type box, different plotting options may be used to track the optimization process. A multicolored progress bar will also be displayed in the Optimization panel. Use a contour plot to assess the accuracy of the model by selecting the Diff and Contour map displays.These displays show the differences between the recorded and modeled CMAP scans as a contour plot. As the optimization process runs, these differences will be minimized. When the optimization process is complete, view the analysis results in the MScanFit text display.Finally, click on the OK button to save the model in a MEM file. In this study, MScan MUNE is used to derive an estimation of the number and sizes of functional motor units by fitting a model to CMAP scan. This technique is tested for sensitivity and specificity in both healthy controls and ALS patients.As expected, the median number of motor units in patients with ALS is significantly lower than in healthy controls. As shown by the ROC curve, the ability of MScan MUNE to distinguish the healthy controls from ALS patients is compared to that of CMAP. Area under the curve, or AUC, is used to measure the ability of both techniques to distinguish between ALS patients and healthy controls.The AUC of MScan MUNE is significantly higher than that of CMAP. Once mastered, this technique can be completed in six minutes if it's performed properly. The analysis process is also fast and should take less than five minutes.When attempting this procedure, it's important to remember to achieve adequate relaxation of the subject. MScan is a method that may have the potential to be implemented in a clinical setting for diagnosis and monitoring of neuromuscular disorders such as ALS. Further studies with other neuromuscular disorders and larger study groups are warranted.Studies on the application of MScan in different muscle groups should also be conducted. After watching this video, you should have a good understanding of how to perform and analyze MScan examinations.

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