Summary

Nerve ultralydsprotokol til påvisning af dysimmune neuropatier

Published: October 07, 2021
doi:

Summary

Denne artikel præsenterer en protokol for nerve ultralyd i polyneuropatier for at hjælpe diagnosen inflammatoriske neuropatier.

Abstract

Nerve ultralyd anvendes i stigende grad i differentialdiagnosen polyneuropati som et komplementært værktøj til nerveledningsundersøgelser. Morfologiske ændringer af de perifere nerver, såsom forøgelse af tværsnitsarealet (CSA), er blevet beskrevet i forskellige immunmedierede polyneuropatier. De mest fremtrædende morfologiske ændringer i nerve ultralyd er blevet beskrevet for kronisk inflammatorisk demyeliniserende polyneuropati (CIDP) -spektrum sygdom. CIDP kan skelnes fra arvelige og andre polyneuropatier ved at måle omfanget og mønsteret af nervehævelser (CSA-stigning). Typiske fund i demyeliniserende inflammatoriske neuropatier er multifokale nervehævelser med inhomogen fascikulær struktur, mens CSA-stigning i demyeliniserende arvelige neuropatier forekommer på en mere generaliseret og homogen måde. I andre ikke-inflammatoriske aksonale neuropatier kan nerver forekomme med normale eller lette CSA-stigninger, især i typiske indfangningssteder. Denne artikel præsenterer tekniske krav til nerve ultralyd, en undersøgelsesprocedure ved hjælp af en standardiseret undersøgelsesprotokol, aktuelle referenceværdier for CSA og typiske sonografiske patologiske fund hos patienter med inflammatoriske neuropatier.

Introduction

Ved siden af klinisk undersøgelse inkluderer evaluering af enhver storfiberpolyneuropati en elektrofysiologisk undersøgelse for at karakterisere motor- eller sensorisk systems involvering og differentiere aksonal fra demyeliniserende skade1. I axonal polyneuropati er toksisk og diabetisk neuropati de førende årsager, mens i demyeliniserende polyneuropatier bør arvelige eller inflammatoriske neuropatier såsom CIDP overvejes 2,3,4. Almindeligt anvendte diagnostiske kriterier for CIDP er kriterierne for European Federation of Neurological Societies/Peripheral Nerve Society (EFNS/PNS), der blev oprettet i 2005 og revideret i 2010 og 20215. Disse definerer kliniske og elektrofysiologiske kriterier til diagnosticering af CIDP og beskriver yderligere kriterier såsom nervebiopsi til påvisning af demyelinering eller inflammation. På trods af en grundig diagnostisk oparbejdning forbliver årsagen til neuropati imidlertid tvetydig i nogle tilfælde. I disse tilfælde tilbyder nerve ultralyd en komplementær metode til at undersøge nerverne ikke funktionelt, men morfologisk6. Flere undersøgelser viste brugen af nerve ultralyd som et ekstra værktøj til diagnosticering af CIDP, således at de reviderede EFNS / PNS-kriterier fra 2021 implementerede nerve ultralyd i retningslinje5. Fordelen ved nerve ultralyd sammenlignet med andre billeddannelsesmetoder såsom magnet resonans neurografi (MRN) er, at det kan bruges direkte af de behandlende neurologer som sengeværktøj; Det er relativt omkostningseffektivt. Det kan bruges gentagne gange, da det er ikke-invasivt og ikke smertefuldt.

Typiske karakteristika ved CIDP observeret i nerve ultralyd er tværsnitsareal (CSA) stigning7,8, også fundet i arvelige polyneuropatier. I CIDP påvirker dette individuelle nervesegmenter heterogent 7,9.

En række undersøgelsesprotokoller er blevet offentliggjort 10,11,12,13,14,15 forsøger at afklare normale CSA-værdier og bestemme de passende anatomiske positioner af ultralydundersøgelse. Nogle af disse stillinger er ens i de fleste eksamensprotokoller. Imidlertid findes der ikke en bredt accepteret protokol til standardisering af undersøgelsesprocessen og forenkling af fortolkningen af målingerne.

Denne artikel demonstrerer nerve ultralydsundersøgelse ved hjælp af en standardiseret protokol for polyneuropatier, præsenterer forskellige referenceværdier for CSA og viser typiske patologiske fund hos patienter med inflammatoriske neuropatier.

Tekniske krav til nerve ultralyd
Den neuromuskulære ultralyd udføres i B-tilstand (lysstyrketilstand, todimensionelt billede med gråtoner) ved anvendelse af den sammensatte billeddannelse af den tilsvarende sonografiske enhed 6,16. Sammensat billeddannelse muliggør elektronisk styring af de piezoelektriske elementer i sonden (transduceren) for at belyse målstrukturen fra forskellige vinkler17. Ultralydbølgerne reflekteres i flere retninger på grund af den histologiske struktur af de perifere nerver. Som et resultat af, at lyden kommer fra forskellige vinkler, kommer en mere væsentlig del af de ellers tabte refleksioner tilbage til lydsonden (modtageren) og kan generere billeder. Til neuromuskulærultralyd anvendes en ultralydssonde med høj opløsning med 18 MHz lineær array-transducer, til dybere nerver anvendes en yderligere 12 MHz lineær array-sonde (f.eks. For at vise tibial og fibulær nerve i popliteal fossa) 6,16. Transducere med lavere frekvenser resulterer i reduceret rumlig og lateral opløsning, således at differentieringen af nervegrænserne fra de omgivende strukturer er mindre præcis. De optimale indstillinger kan holdes konstante ved hjælp af en forudindstilling til neuromuskulær billeddannelse leveret af producenten. Under undersøgelsen skal billeddybden og fokuspositionen tilpasses den struktur, der skal undersøges, og løbende tilpasses nervens position. B-billedforstærkningen og den dybdeafhængige forstærkning kan justeres til billedoptimering med ensartet lysstyrke. Blodkar er ofte tæt på neurale strukturer og bruges ofte som landemærker til at foretage målingerne på samme position. For at skildre deres anatomiske interaktion og skelne mellem nerver og kar er det også nødvendigt at vise strømningshastigheden og retningen ved hjælp af pulserende Doppler og farvekodet duplex sonografi16,18. Pulsgentagelsesfrekvensen skal tilpasses de forventede lave strømningshastigheder i blodkarrene i ekstremiteterne, eller effekten Doppler skal vælges til farvekodning16.

Nerver afspejler ultralydbølgerne forskelligt fra forskellige indfaldsvinkler, således at det sonografiske billede varierer i ekkogenicitet (anisotropi)16,19. Det bedste billede opnås fra en ortograd vinkel, da ultralydbølgerne reflekteres stærkest af nerverne i denne vinkel. For at undgå kunstig anisotropi eller nervedeformitet skal sonden derfor holdes i neutral position under undersøgelsen uden at anvende yderligere tryk vinkelret på nerverne (figur 1). Tværsnitsarealet (CSA) måles inden for det tynde, hyperechoiske epineurium (figur 2) for at undgå ændringer af epinervalvævet i målingen19. Flere detaljer om teknisk ultralyd findes i referencer 6,16,17,18,19,20,21.

Protocol

Alle eksaminer for dette arbejde blev udført i overensstemmelse med institutionelle retningslinjer fra Ruhr-University Bochum, Tyskland. 1. Eksperimentelle præparater Patient forberedelseKontroller patientinklusionskriterierne: Undersøg voksne patienter diagnosticeret med polyneuropati, mistænkt for inflammatorisk oprindelse. Kontroller kriterierne for patienteksklusion: Undersøg ikke patienter med åbne sår eller infektioner i de regioner, der skal undersøg…

Representative Results

Hvert ultralydlaboratorium bør fastsætte sine CSA-referenceværdier ved at indsamle data fra den raske lokalbefolkning, da specifikke ultralydsmaskiner og eksaminator- eller populationsafhængige variabler kan føre til lidt forskellige resultater i hvert laboratorium. For at angive, hvilke CSA-værdier der kan betragtes som normale, er data fra to førende tyske nerveultralydsgrupper og en nylig metaanalyse af alle offentliggjorte referenceværdier hidtil 13,14,15,22,23 opsummeret <s…

Discussion

Nerve ultralyd er et nyttigt ekstra diagnostisk værktøj i polyneuropatier. Det kan give oplysninger om de mulige årsager til polyneuropati afhængigt af omfanget og mønsteret af nerveforstørrelse. Desuden blev CSA-ændringer i det langsgående sygdomsforløb hos patienter med CIDP beskrevet til at korrelere med klinisk sygdomsforløb og behandlingsrespons33,34,35,36.

<p class="jove_con…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Vi anerkender støtten fra Ruhr-University Bochum til vores forskning i neuromuskulær ultralyd.

Materials

Affiniti 70 Philips GmbH n/a with preset for neuromuscular ultrasound
L18-5 linear array transducer Philips GmbH n/a
Ultrasound gel C + V Pharma Depot GmbH n/a

References

  1. Lehmann, H. C., Wunderlich, G., Fink, G. R., Sommer, C. Diagnosis of peripheral neuropathy. Neurological Research and Practice. 2 (1), 20 (2020).
  2. Sommer, C., et al. Polyneuropathies- etiology, diagnosis, and treatment options. Deutsches Arzteblatt International. 115 (6), 83-90 (2018).
  3. Shahrizaila, N., Lehmann, H. C., Kuwabara, S. Guillain-Barré syndrome. The Lancet. 397 (10280), 1214-1228 (2021).
  4. Lehmann, H. C., Burke, D., Kuwabara, S. Chronic inflammatory demyelinating polyneuropathy: update on diagnosis, immunopathogenesis and treatment. Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry. 90 (9), 981-987 (2019).
  5. den Bergh, P. Y. K. V., et al. European Academy of Neurology/Peripheral Nerve Society guideline on diagnosis and treatment of chronic inflammatory demyelinating polyradiculoneuropathy: Report of a joint Task Force – Second revision. Journal of the Peripheral Nervous System. , 1-27 (2021).
  6. Kramer, M., et al. Nerve ultrasound as helpful tool in polyneuropathies. Diagnostics. 11 (2), 211 (2021).
  7. Grimm, A., et al. A look inside the nerve – Morphology of nerve fascicles in healthy controls and patients with polyneuropathy. Clinical Neurophysiology. 128 (12), 2521-2526 (2017).
  8. Padua, L., et al. Heterogeneity of root and nerve ultrasound pattern in CIDP patients. Clinical Neurophysiology. 125 (1), 160-165 (2014).
  9. Winter, N., et al. Nerve ultrasonography as an additive tool to clinical examination and electrodiagnostics in sporadic mononeuritis – Imaging is the key. Ultraschall in der Medizin – European Journal of Ultrasound. 40 (4), 465-472 (2019).
  10. Kerasnoudis, A., Pitarokoili, K., Gold, R., Yoon, M. -. S. Bochum ultrasound score allows distinction of chronic inflammatory from multifocal acquired demyelinating polyneuropathies. Journal of the Neurological Sciences. 348 (1-2), 211-215 (2015).
  11. Grimm, A., Rattay, T. W., Winter, N., Axer, H. Peripheral nerve ultrasound scoring systems: benchmarking and comparative analysis. Journal of Neurology. 264 (2), 1-11 (2016).
  12. Telleman, J. A., Grimm, A., Goedee, S., Visser, L. H., Zaidman, C. M. Nerve ultrasound in polyneuropathies. Muscle & Nerve. 57 (5), 716-728 (2017).
  13. Fisse, A. L., Katsanos, A. H., Gold, R., Pitarokoili, K., Krogias, C. Cross-sectional area reference values for peripheral nerve ultrasound in adults: a systematic review and meta-analysis-Part I: Upper extremity nerves. European Journal of Neurology. 28 (5), 1684-1691 (2021).
  14. Fisse, A. L., Katsanos, A. H., Gold, R., Krogias, C., Pitarokoili, K. Cross-sectional area reference values for peripheral nerve ultrasound in adults: A systematic review and meta-analysis-Part II: Lower extremity nerves. European Journal of Neurology. 28 (7), 2313-2318 (2021).
  15. Fisse, A. L., Katsanos, A. H., Gold, R., Pitarokoili, K., Krogias, C. Cross-sectional area reference values for peripheral nerve ultrasound in adults: A systematic review and meta-analysis-Part III: Cervical nerve roots and vagal nerve. European Journal of Neurology. 28 (7), 2319-2326 (2021).
  16. Carroll, A. S., Simon, N. G. Current and future applications of ultrasound imaging in peripheral nerve disorders. World Journal of Radiology. 12 (6), 101-129 (2020).
  17. Entrekin, R. R., et al. Real-time spatial compound imaging: Application to breast, vascular, and musculoskeletal ultrasound. Seminars in Ultrasound, CT and MRI. 22 (1), 50-64 (2001).
  18. Walker, F. O., et al. Indications for neuromuscular ultrasound: Expert opinion and review of the literature. Clinical Neurophysiology. , 1-67 (2018).
  19. Dengler, R., et al. AANEM – IFCN glossary of terms in neuromuscular electrodiagnostic medicine and ultrasound. Muscle & Nerve. 62 (1), 10-12 (2020).
  20. Mah, J. K., van Alfen, N. Neuromuscular ultrasound: Clinical applications and diagnostic values. Canadian Journal of Neurological Sciences / Journal Canadien des Sciences Neurologiques. 45 (6), 605-619 (2018).
  21. Tawfik, E. A., et al. Guidelines for neuromuscular ultrasound training. Muscle & Nerve. 60 (4), 361-366 (2019).
  22. Kerasnoudis, A., Pitarokoili, K., Behrendt, V., Gold, R., Yoon, M. -. S. Cross sectional area reference values for sonography of peripheral nerves and brachial plexus. Clinical Neurophysiology. 124 (9), 1881-1888 (2013).
  23. Grimm, A., Axer, H., Heiling, B., Winter, N. Nerve ultrasound normal values – Readjustment of the ultrasound pattern sum score UPSS. Clinical Neurophysiology. 129 (7), 1403-1409 (2013).
  24. Padua, L., et al. Intra- and internerve cross-sectional area variability: New ultrasound measures. Muscle & Nerve. 45 (5), 730-733 (2012).
  25. Kühn, E., et al. Correlates of polyneuropathy in Parkinson’s disease. Annals of Clinical and Translational Neurology. 7 (10), 1898-1907 (2020).
  26. Pitarokoili, K., et al. Facing the diagnostic challenge: Nerve ultrasound in diabetic patients with neuropathic symptoms. Muscle & Nerve. 54 (1), 18-24 (2016).
  27. Pitarokoili, K., et al. High-resolution nerve ultrasound and electrophysiological findings in restless legs syndrome. Journal of Neuroimaging. 28 (5), 506-514 (2018).
  28. Fisse, A. L., et al. New approaches to critical illness polyneuromyopathy: High-resolution neuromuscular ultrasound characteristics and cytokine profiling. Neurocritical Care. 35 (1), 139-152 (2021).
  29. Grimm, A., Décard, B. F., Axer, H., Fuhr, P. The Ultrasound pattern sum score – UPSS. A new method to differentiate acute and subacute neuropathies using ultrasound of the peripheral nerves. Clinical Neurophysiology. 126 (11), 2216-2225 (2015).
  30. Kerasnoudis, A., Pitarokoili, K., Haghikia, A., Gold, R., Yoon, M. -. S. Nerve ultrasound protocol in differentiating chronic immune-mediated neuropathies. Muscle & Nerve. 54 (5), 864-871 (2016).
  31. Klauser, A. S., et al. Carpal tunnel syndrome assessment with US: Value of additional cross-sectional area measurements of the median nerve in patients versus healthy volunteers. Radiology. 250 (1), 171-177 (2009).
  32. Grimm, A., et al. Ultrasound pattern sum score, homogeneity score and regional nerve enlargement index for differentiation of demyelinating inflammatory and hereditary neuropathies. Clinical Neurophysiology. 127 (7), 2618-2624 (2016).
  33. Fisse, A. L., et al. Clinical, sonographic, and electrophysiologic longitudinal features of chronic inflammatory demyelinating polyneuropathy. Journal of Neuroimaging. 29 (2), 223-232 (2018).
  34. Fionda, L., et al. Changes of clinical, neurophysiological and nerve ultrasound characteristics in CIDP over time: a 3-year follow-up. Journal of Neurology. 268 (8), 3011-3019 (2021).
  35. Härtig, F., et al. Nerve ultrasound predicts treatment response in chronic inflammatory demyelinating polyradiculoneuropathy-a prospective follow-up. Neurotherapeutics. 15 (2), 439-451 (2018).
  36. Décard, B. F., Pham, M., Grimm, A. Ultrasound and MRI of nerves for monitoring disease activity and treatment effects in chronic dysimmune neuropathies – Current concepts and future directions. Clinical Neurophysiology. 129 (1), 155-167 (2018).
  37. Alshami, A. M., Cairns, C. W., Wylie, B. K., Souvlis, T., Coppieters, M. W. Reliability and size of the measurement error when determining the cross-sectional area of the tibial nerve at the tarsal tunnel with ultrasonography. Ultrasound in Medicine & Biology. 35 (7), 1098-1102 (2009).
  38. Impink, B. G., Gagnon, D., Collinger, J. L., Boninger, M. L. Repeatability of ultrasonographic median nerve measures. Muscle & Nerve. 41 (6), 767-773 (2010).
  39. Garcia-Santibanez, R., Dietz, A. R., Bucelli, R. C., Zaidman, C. M. Nerve ultrasound reliability of upper limbs: Effects of examiner training. Muscle & Nerve. 57 (2), 189-192 (2018).
  40. Gamber, D., et al. High-resolution nerve ultrasound to assess nerve echogenicity, fascicular count, and cross-sectional area using semiautomated analysis. Journal of Neuroimaging. 30 (4), 493-502 (2020).
  41. Fisse, A. L., et al. Nerve echogenicity and intranerve CSA variability in high-resolution nerve ultrasound (HRUS) in chronic inflammatory demyelinating polyneuropathy (CIDP). Journal of Neurology. 266 (2), 468-475 (2019).
  42. van Rosmalen, M. H. J., et al. Quantitative assessment of brachial plexus MRI for the diagnosis of chronic inflammatory neuropathies. Journal of Neurology. 268 (3), 978-988 (2021).
  43. Pitarokoili, K., Schlamann, M., Kerasnoudis, A., Gold, R., Yoon, M. S. Comparison of clinical, electrophysiological, sonographic and MRI features in CIDP. Journal of the Neurological Sciences. 357 (1-2), 198-203 (2015).
check_url/kr/62900?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Fisse, A. L., Pitarokoili, K., Gold, R. Nerve Ultrasound Protocol to Detect Dysimmune Neuropathies. J. Vis. Exp. (176), e62900, doi:10.3791/62900 (2021).

View Video