Summary

免疫不全ニューロパチーを検出するための神経超音波プロトコル

Published: October 07, 2021
doi:

Summary

この記事では、炎症性ニューロパチーの診断を支援するための多発性ニューロパチーにおける神経超音波のプロトコルを紹介します。

Abstract

神経超音波は、神経伝導研究の補完的なツールとして、多発ニューロパチーの鑑別診断にますます使用されています。断面積(CSA)の増加などの末梢神経の形態学的変化は、さまざまな免疫介在性多発ニューロパチーで説明されています。神経超音波における最も顕著な形態学的変化は、慢性炎症性脱髄性多発ニューロパチー(CIDP)スペクトラム疾患について記載されている。CIDPは、神経腫脹(CSA増加)の程度およびパターンを測定することにより、遺伝性および他の多発性神経障害と区別することができる。脱髄炎症性ニューロパチーの典型的な所見は、不均一な筋膜構造を伴う多巣性神経腫脹であるが、脱髄性遺伝性ニューロパチーにおけるCSAの増加は、より一般化された均質な方法で起こる。他の非炎症性軸索ニューロパチーでは、神経は、特に典型的な閉じ込め部位において、正常またはわずかなCSA増加を伴って現れることがある。本稿では、神経超音波の技術的要件、標準化された検査プロトコルを使用した検査手順、CSAの現在の基準値、および炎症性神経障害患者の典型的な超音波病理学的所見について説明します。

Introduction

臨床検査の次に、大線維性多発ニューロパチーの評価には、運動系または感覚系の関与を特徴付け、軸索と脱髄損傷を区別するための電気生理学的検査が含まれます1。軸索性多発ニューロパチーでは、毒性および糖尿病性ニューロパチーが主な原因ですが、脱髄性多発ニューロパチーでは、CIDPなどの遺伝性または炎症性ニューロパチーを考慮する必要があります2,3,4CIDPの一般的に使用される診断基準は、2005年に制定され、2010年と2021年に改訂された欧州神経学会連盟/末梢神経学会(EFNS / PNS)基準です5。これらは、CIDPを診断するための臨床的および電気生理学的基準を定義し、脱髄または炎症を検出するための神経生検などの追加の基準を説明しています。しかし、場合によっては、徹底的な診断検査にもかかわらず、神経障害の原因はあいまいなままです。このような場合、神経超音波は、神経を機能的ではなく形態学的に検査するための補完的な方法を提供します6。いくつかの研究は、CIDPを診断する際の追加ツールとして神経超音波の使用を証明したため、2021年の改訂されたEFNS / PNS基準はガイドライン5で神経超音波を実装しました。磁気共鳴ニューログラフィー(MRN)などの他のイメージング方法と比較した神経超音波の利点は、治療を行う神経科医がベッドサイドツールとして直接使用できることです。比較的費用対効果が高いです。非侵襲的で痛みを伴わないため、繰り返し使用できます。

神経超音波で観察されるCIDPの典型的な特徴は、断面積(CSA)の増加7,8であり、遺伝性多発ニューロパチーにも見られます。CIDPでは、これは個々の神経セグメントに不均一に影響を及ぼします7,9

正常なCSA値を明確にし、超音波検査の適切な解剖学的位置を決定しようとするさまざまな検査プロトコルが公開されています10,11,12,13,14,15。これらの立場のいくつかは、ほとんどの試験プロトコルで類似しています。しかしながら、検査プロセスを標準化しそして測定の解釈を単純化するための広く受け入れられているプロトコルは存在しない。

本稿では,多発性ニューロパチーの標準化されたプロトコールを用いた神経超音波検査の実例を示し,CSAの様々な基準値を提示し,炎症性ニューロパチー患者の典型的な病理所見を示す。

神経超音波の技術要件
神経筋超音波は、対応する超音波装置616の化合物画像化を用いてBモード(輝度モードグレーレベルを有する2次元画像)で行われる。複合イメージングは、ソニックプローブ(トランスデューサ)内の圧電素子の電子制御を可能にし、異なる角度からターゲット構造を照らす17。超音波は、末梢神経の組織学的構造のためにいくつかの方向に反射される。さまざまな角度からの音の結果として、そうでなければ失われた反射のより重要な部分がサウンドプローブ(レシーバー)に戻り、画像を生成することができます。神経筋超音波の場合、18MHzリニアアレイトランスデューサを備えた高解像度超音波プローブが、より深い神経の場合、追加の12MHzリニアアレイプローブ(例えば、膝窩窩の脛骨および腓骨神経を表示するため)が使用されます6,16。トランスデューサの周波数が低いと、空間分解能と横方向の分解能が低下するため、神経境界と周囲の構造との区別の精度が低下します。最適な設定は、メーカーが提供する神経筋イメージング用のプリセットを使用して一定に保つことができます。検査中、画像の奥行きと焦点位置は、検査する構造に合わせて調整し、常に神経の位置に適合させる必要があります。B画像ゲインと深度依存ゲインを調整して、均一な明るさで画像を最適化することができます。血管は神経構造に近いことが多く、同じ位置で測定を行うための目印としてよく使用されます。それらの解剖学的相互作用を描写し、神経と血管を区別するために、パルスドップラーおよび色分けされた二重超音波検査を使用して流速と方向を表示する必要もあります16,18。パルス繰り返し周波数は、四肢の血管内の予想される低流速に適合させるか、色分け16のためにパワードップラーを選択する必要があります。

神経は超音波を入射角によって反射が異なるため、超音波画像はエコー源性(異方性)が異なります16,19。超音波はこの角度の神経によって最も強く反射されるため、最良の画像は直交角度から達成されます。したがって、人工的な異方性や神経の変形を避けるために、検査中は神経に垂直に追加の圧力をかけずにプローブを中立位置に保持する必要があります(図1)。断面積(CSA)は、測定19における上神経組織の変化を避けるために、薄い高エコー性神経外神経(図2)内で測定される。テクニカル超音波の詳細については、参考文献6,16,17,18,19,20,21を参照してください。

Protocol

この作業のすべての試験は、ドイツのルール大学ボーフムの制度的ガイドラインに従って実施されました。 1.実験準備 患者の準備患者の選択基準を確認してください:炎症起源が疑われる多発ニューロパチーと診断された成人患者を調べます。 患者の除外基準を確認してください:検査する領域に開いた傷や感染症のある患者を検査しないでください…

Representative Results

各超音波検査室は、特定の超音波装置と検査官または集団依存変数が各検査室でわずかに異なる結果につながる可能性があるため、健康な地域集団からデータを収集することによってCSA基準値を確立する必要があります。ただし、どのCSA値が正常と見なすことができるかを示すために、2つの主要なドイツの神経超音波グループからのデータと、これまでに公開されたすべての参照値13、<sup cl…

Discussion

神経超音波は、多発性神経障害において有用な追加の診断ツールです。それは、神経肥大の程度およびパターンに応じて、多発ニューロパチーの考えられる原因に関する情報を与えることができる。さらに、CIDP患者の縦断的疾患経過におけるCSAの変化は、臨床疾患経過および治療応答と相関することが記載されている333435<sup…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

ルール大学ボーフムからの神経筋超音波の研究に対する支援に感謝します。

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).

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