Forskningsprojekt Studier av musklers fysiologi och diagnostik av deras sjukdomar görs idag framförallt med s.k. elektromyografiska metoder. Dessa har begränsat ”synfält” i muskelvävnaden. I detta projekt utvecklar vi ultraljudsbaserade bildgivande tekniker som kan ge stort synfält.
Skelettmuskler består av muskelceller som är grupperade i s.k. motoriska enheter, och muskeln producerar kraft och rörelse genom att styra antalet motoriska enheter som är aktiva samtidigt. I detta projekt ämnar vi utveckla icke-invasiva ultraljuds-baserade metoder för att studera de motoriska enheternas egenskaper. Det nya angreppssättet med att bl.a. ”se” hur en stor del av muskeln arbetar samtidigt (jämfört med dagens mycket mindre ”synfält”), förväntas leda till ny kunskap om grundläggande muskelbiologi samt nya diagnostiska metoder för neuromuskulär diagnostik.
Skelettmuskler består av muskelceller som är grupperade i s.k. motoriska enheter, och muskeln producerar kraft och rörelse genom att styra antalet motoriska enheter som är aktiva samtidigt. Sjukdomar som förändrar egenskaperna hos muskelcellerna och/eller nerverna från hjärnan som styr aktiveringen av dessa kan idag diagnosticeras med invasiv teknik, s.k. nål-elektromyografi. I detta projekt ämnar vi utveckla icke-invasiva ultraljuds-baserade metoder för att studera de motoriska enheternas egenskaper.
Motivationen till att använda den ultraljud är kopplat till excitations-kontraktions mekanismen i muskelcellen, där muskelcellen elektriskt depolariseras vid aktivering av en nerv från hjärnan, varefter en mekanisk kontraktion sker, där cellen förkortas och förtjockas.
Det nya angreppssättet med att bl.a. ”se” hur en stor del av muskeln arbetar samtidigt (jämfört med dagens mycket mindre ”synfält”), förväntas leda till ny kunskap om grundläggande muskelbiologi samt nya diagnostiska metoder för neuromuskulär diagnostik.
Publikationer per 2020-06:
· Rohlén R, Stålberg E, Stöverud KH, Yu J, Grönlund C, ”A method for identification of motor units in skeletal muscle voluntary contractions using ultrafast ultrasound imaging – Simulations and experimental tests”, IEEE Access, 2020
· Rohlén R, Stålberg E, Grönlund C, “Ultrafast ultrasound imaging of motor units in skeletal muscle during voluntary contractions – A pilot validation study by using needle-EMG “, Proceedings of the IEEE EMBS, Berlin, 2019
· Lindkvist M, Granåsen G, Grönlund C, “Precontractile optical response during excitation-contraction in human muscle revealed by non-invasive high-speed spatiotemporal NIR measurement”, Scientific Reports (Nature Publishing Group), 2018
· Grönlund C, Claesson K, Holtermann A, “Imaging 2-D mechanical waves of skeletal muscle contraction”, J Ultrasound in Medicine and Biology, 39, 360-369, 2013
