In vivo 3D imaging of human motor units in upper and lower limb muscles
In vivo 3D imaging of human motor units in upper and lower limb muscles
复制标题
人体上肢和下肢肌肉运动单位的体内 3D 成像
DOI：
10.1016/j.clinph.2022.05.018
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发表时间：
2022
影响因子：
4.7
通讯作者：
Heskamp L
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Heskamp L
目的应用磁共振成像(MRI)对人体手部、前臂和小腿肌肉运动单位的横断面和三维形态进行评价。方法采用磁共振弥散加权成像技术，对健康对照组小腿、前臂和手部肌肉单层运动单位(n=6)和小腿多层运动单位(n=7)进行三维成像。结果运动单位横截面积(CSA)和最大FERET直径(FDmax)小腿之间无差异(CSA：22.4%±2.4%；FDmax：22.4%±8.4%；FDmax：22.4%±8.4%)；前臂(CsA：23.6±14.1nmm2；FDmax：9.0±13.3 mm)和手部(CsA：26.8±12.8 mm，FDmax：9.6±22.7 mm)(方差分析，p=0.487和p=0.587)。小腿运动单位长8.0±33.8 cm，运动单位中段CSA最大。结论运动单元磁共振成像(MUMRI)可应用于上肢肌肉，并能活体显示人体运动单元的三维结构。3D成像显示了一个比之前想象的更复杂的人体运动单位结构。
ObjectiveTo assessin-vivocross-sectional and 3D morphology of human motor units in hand, forearm and lower leg muscles using magnetic resonance imaging (MRI).MethodsDiffusion weighted MRI was used with in-scanner electrical stimulation in healthy controls to image motor units at a single slice in lower leg, forearm and hand muscles (n = 6) and multiple slices in the lower leg for 3D assessment (n = 7).ResultsMotor unit cross-sectional area (CSA) and maximum Feret diameter (FDmax) did not differ between the lower leg (CSA: 22.4 ± 8.4 mm2; FDmax: 8.7 ± 2.4 mm), forearm (CSA: 23.6 ± 14.1 mm2; FDmax: 9.0 ± 3.3 mm) and hand (CSA: 26.8 ± 12.8 mm2and FDmax: 9.6 ± 2.7 mm) (ANOVA;p= 0.487 andp= 0.587, respectively). Lower leg motor units were 8.0 ± 3.8 cm long with largest CSA in the motor unit’s middle section. 3D motor unit imaging revealed a complex structure with several units splitting and re-forming along their length.ConclusionsMotor unit MRI (MUMRI) can be applied to upper limb muscles, and can reveal the 3D structure of human motor unitsin-vivo.SignificanceMUMRI provides the firstin-vivo2D images of upper limb motor units and 3D images of lower leg motor units. 3D imaging suggest a more complex human motor unit structure than previously thought.
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