Vorbereitungen zur Validierung einer neuen Methode (MUNIX) zur Abschätzung motorischer Einheiten

Item type:	Thesis of the University of Regensburg (PhD)
Open Access Type:	Primary Publication
Date:	20 March 2017
Referee:	Prof. Dr. med Wilhelm Schulte-Mattler
Date of exam:	3 March 2017
Institutions:	Medicine > Lehrstuhl für Neurologie
Keywords:	Amyotrophic lateral sclerosis Motor unit number index Motor unit number estimation Spike-triggered averaging motor unit number estimation Incremental stimulation motor unit number estimation
Dewey Decimal Classification:	600 Technology > 610 Medical sciences Medicine
Status:	Published
Refereed:	Yes, this version has been refereed
Created at the University of Regensburg:	Yes
Item ID:	35329

Abstract (German)

Einleitung: Ziel dieser Studie ist die Untersuchung einer neuen nicht-invasiven neurophysiologischen Methode (Motor unit number index – MUNIX), welche dazu dient, die Anzahl motorischer Einheiten (ME) in einem Muskel zu erfassen. Verglichen mit etablierten Methoden (engl. MUNE: Motor unit number estimation) ist MUNIX sehr viel schneller durchzuführen, stellt also eine deutlich geringere ...

Abstract (German)

Einleitung: Ziel dieser Studie ist die Untersuchung einer neuen nicht-invasiven neurophysiologischen Methode (Motor unit number index – MUNIX), welche dazu dient, die Anzahl motorischer Einheiten (ME) in einem Muskel zu erfassen. Verglichen mit etablierten Methoden (engl. MUNE: Motor unit number estimation) ist MUNIX sehr viel schneller durchzuführen, stellt also eine deutlich geringere Belastung für den Patienten dar. Auch ist eine geringere Untersucherabhängigkeit zu erwarten. Dies würde einen erheblichen Fortschritt für die Diagnostik und die Evaluation möglicher Therapien der Amyotrophen Lateralsklerose (ALS) bedeuten. Zur Validierung wird MUNIX mit etablierten Methoden – der Incremental-Methode (Inc) am M.abductor digiti minimi (ADM) und der Spike-triggered averaging-Methode (STA) am M.trapezius (TRA) – verglichen. Der TRA wird gewählt um zu untersuchen, ob MUNIX auch an einem
hirnnervenversorgten Muskel anwendbar ist.
Methoden: Alle MUNE-Verfahren dienen zur Abschätzung der Anzahl intakter ME und basieren auf derselben Annahme: Ein Summenaktionspotenzial setzt sich aus der Summe aller Einzelpotenziale zusammen. MUNIX hingegen basiert auf einem mathematischen Modell, welches das muskuläre Summenaktionspotenzial nach supramaximaler elektrischer Reizung (MSAP) und das elektromyographische Interferenzmuster der Oberflächenableitung verrechnet. MUNE-Methoden - hier STA und Inc – beanspruchen eine Untersuchungszeit von mind. 20 min/Muskel, wohingegen man MUNIX schon nach etwa 5 min erlangt. Zur Ableitung der Muskelpotenziale wurden Nadelelektroden (STA) und Oberflächenelektroden (STA, Inc, MUNIX) verwendet. Untersucht wurde ein gesundes Probandenkollektiv (n=21) und ein Patienten-kollektiv (n=14). Die Probanden wurden beidseits am TRA und am ADM untersucht. In dieser Gruppe lag das mediane Alter bei 24 (Spannweite 21-31) und sie bestand aus 14 Frauen und 7 Männern. Die Gruppe der ALS-Patienten setzt sich aus 5 Frauen und 9 Männern mit einem medianen Alter von 50 (Spannweite 27-68) zusammen. Elf der Patienten wurden am ADM zu mehreren Zeitpunkten untersucht.
Ergebnisse: An beiden Muskeln besteht zwischen den Untersuchungs-ergebnissen der MUNE-Technik und den MUNIX-Werten eine signifikante Korrelation (Spearman), wobei am TRA die Untersuchungen an Patienten noch nicht abgeschlossen sind. An 7 Muskeln konnte kein MUNIX-Wert ermittelt werden. Bei diesen Muskeln lag die Amplitude der MSAP unter 0,5 mV.
Diskussion: Mit den Ergebnissen konnte gezeigt werden, dass die MUNIX-Methode am ADM ebenso anwendbar ist wie die etablierten MUNE-Verfahren. Sie wäre folglich im klinischen Alltag einsetzbar. Es müsste jedoch noch eine Lösung dafür gefunden werden, dass die Methode bei Patienten mit einer sehr niedrigen Anzahl motorischer Einheiten versagt. Wichtig ist, dass MUNIX wohl auch am M. trapezius – einem bis dato mit MUNIX noch nicht untersuchten Muskel – anwendbar ist. Im Rahmen der Evaluation zukünftiger Therapieansätze der ALS wäre dort ein Anstieg der Anzahl der ME früher feststellbar als an weiter peripher liegenden Muskeln, wie dem ADM.

Translation of the abstract (English)

Introduction: This prospectively designed study analyzed the correlation of a new, non-invasive neurophysiological method (Motor Unit Number Index – MUNIX) with two established Motor Unit Number Estimation (MUNE) methods. Methods: MUNIX and incremental stimulation MUNE (IS-MUNE) were done in the abductor digiti minimi muscle (ADM), while MUNIX and spike-triggered averaging MUNE (STAMUNE) were ...

Translation of the abstract (English)

Introduction: This prospectively designed study analyzed the correlation of a new, non-invasive neurophysiological
method (Motor Unit Number Index – MUNIX) with two established Motor Unit Number
Estimation (MUNE) methods. Methods: MUNIX and incremental stimulation MUNE (IS-MUNE) were done
in the abductor digiti minimi muscle (ADM), while MUNIX and spike-triggered averaging MUNE (STAMUNE)
were tested in the trapezius muscle. Twenty healthy subjects and 17 patients with amyotrophic
lateral sclerosis (ALS) were examined. Results: MUNIX and MUNE values correlated significantly (ADM:
n = 108; Spearman-Rho; r = 0.88; p < 0.01; trapezius muscle: n = 49; Spearman-Rho; r = 0.46; p < 0.01).
Discussion: MUNIX indeed reflects the number of motor units in a muscle, and may sensibly be recorded
from the trapezius muscle. With MUNIX being both much more patient friendly and much more rapid to
assess than MUNE, the results support the use of MUNIX when motor unit number assessment is desired.

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