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

이 연구는 Lundbeck 재단이 주로 재정적으로 지원 되었다.
또한, Knud og 디스 Eriksens Mindefond, Søster 및 베르너 Lipperts 좋아한다, Fonden Lægevidenskabens Fremme 및 Aage og 위해선 Johanne 루이 Hansens 좋아한다이 연구 지원.

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...

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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?...

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 자극7,8,,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 sMUP11,12의 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 스캔14,15에서 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 방법9,10의 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.

<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

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.

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...

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

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.

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

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.

Research

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