Summary

Nerv ultraljud protokoll för att upptäcka dysimmuna neuropatier

Published: October 07, 2021
doi:

Summary

Denna artikel presenterar ett protokoll för nerv ultraljud i polyneuropatier för att underlätta diagnosen inflammatoriska neuropatier.

Abstract

Nervultraljud används alltmer vid differentialdiagnos av polyneuropati som ett kompletterande verktyg till nervledningsstudier. Morfologiska förändringar av de perifera nerverna, såsom ökning av tvärsnittsarean (CSA), har beskrivits i olika immunmedierade polyneuropatier. De mest framträdande morfologiska förändringarna i nervultraljud har beskrivits för kronisk inflammatorisk demyeliniserande polyneuropati (CIDP) -spektrumsjukdom. CIDP kan särskiljas från ärftliga och andra polyneuropatier genom att mäta omfattningen och mönstret av nervsvullnader (CSA-ökning). Typiska fynd vid demyeliniserande inflammatoriska neuropatier är multifokala nervsvullnader med inhomogen fascikulär struktur, medan CSA-ökning av demyeliniserande ärftliga neuropatier sker på ett mer generaliserat och homogent sätt. I andra icke-inflammatoriska axonala neuropatier kan nerver uppträda med normala eller små CSA-ökningar, särskilt i typiska infångningsställen. Denna artikel presenterar tekniska krav för nervultraljud, ett undersökningsförfarande med hjälp av ett standardiserat undersökningsprotokoll, aktuella referensvärden för CSA och typiska sonografiska patologiska fynd hos patienter med inflammatoriska neuropatier.

Introduction

Förutom klinisk undersökning innefattar utvärdering av eventuell storfiberpolyneuropati en elektrofysiologisk undersökning för att karakterisera motor- eller sensoriska systemets engagemang och skilja axonal från demyeliniserande skada1. Vid axonal polyneuropati är toxisk och diabetisk neuropati de främsta orsakerna, medan vid demyeliniserande polyneuropatier bör ärftliga eller inflammatoriska neuropatier såsom CIDP betraktas som 2,3,4. Vanliga diagnostiska kriterier för CIDP är kriterierna från European Federation of Neurological Societies/Peripheral Nerve Society (EFNS/PNS) som fastställdes 2005 och reviderades 2010 och 20215. Dessa definierar kliniska och elektrofysiologiska kriterier för att diagnostisera CIDP och beskriver ytterligare kriterier såsom nervbiopsi för att detektera demyelinisering eller inflammation. Men i vissa fall, trots en grundlig diagnostisk upparbetning, förblir orsaken till neuropati tvetydig. I dessa fall erbjuder nervultraljud en kompletterande metod för att undersöka nerverna inte funktionellt men morfologiskt6. Flera studier visade användningen av nervultraljud som ett extra verktyg för att diagnostisera CIDP, så att 2021 års reviderade EFNS / PNS-kriterier implementerade nervultraljud i riktlinje5. Fördelen med nerv ultraljud jämfört med andra avbildningsmetoder såsom magnetresonansneurografi (MRN) är att den kan användas direkt av de behandlande neurologerna som ett sängverktyg; Det är relativt kostnadseffektivt. Det kan användas upprepade gånger, eftersom det är icke-invasivt och inte smärtsamt.

Typiska egenskaper hos CIDP som observerats i nervultraljud är tvärsnittsarea (CSA) ökning7,8, som också finns i ärftliga polyneuropatier. I CIDP påverkar detta enskilda nervsegment heterogent 7,9.

En mängd olika undersökningsprotokoll har publicerats 10,11,12,13,14,15 som försöker klargöra normala CSA-värden och bestämma de adekvata anatomiska positionerna för ultraljudsundersökning. Några av dessa positioner är likartade i de flesta undersökningsprotokoll. Ett allmänt accepterat protokoll för att standardisera undersökningsprocessen och förenkla tolkningen av mätningarna finns dock inte.

Denna artikel visar nervultraljudsundersökningen med hjälp av ett standardiserat protokoll för polyneuropatier, presenterar olika referensvärden för CSA och visar typiska patologiska fynd hos patienter med inflammatoriska neuropatier.

Tekniska krav för nerv ultraljud
Den neuromuskulära ultraljudet utförs i B-läge (Ljusstyrka, tvådimensionell bild med grånivåer) med användning av sammansatt avbildning av motsvarande sonografiska enhet 6,16. Sammansatt avbildning möjliggör elektronisk styrning av de piezoelektriska elementen i sonsonden (givaren) för att belysa målstrukturen från olika vinklar17. Ultraljudsvågorna reflekteras i flera riktningar på grund av den histologiska strukturen hos de perifera nerverna. Som ett resultat av att ljudet kommer från olika vinklar kommer en mer betydande del av de annars förlorade reflektionerna tillbaka till ljudsonden (mottagaren) och kan generera bilder. För neuromuskulärt ultraljud används en högupplöst ultraljudssond med 18 MHz linjär arraygivare, för djupare nerver används ytterligare en 12 MHz linjär arraysond (t.ex. för att visa tibial och fibulär nerv i popliteal fossa) 6,16. Givare med lägre frekvenser resulterar i minskad rumslig och lateral upplösning så att differentieringen av nervgränserna från de omgivande strukturerna är mindre exakt. De optimala inställningarna kan hållas konstanta med hjälp av en förinställning för neuromuskulär avbildning som tillhandahålls av tillverkaren. Under undersökningen måste bilddjupet och fokuspositionen anpassas till strukturen som ska undersökas och ständigt anpassas till nervens position. B-bildförstärkningen och djupberoende förstärkning kan justeras för bildoptimering med jämn ljusstyrka. Blodkärl är ofta nära neurala strukturer och används ofta som landmärken för att göra mätningarna i samma position. För att skildra deras anatomiska interaktion och skilja mellan nerver och kärl är det också nödvändigt att visa flödeshastighet och riktning med pulsad doppler och färgkodad duplexsonografi16,18. Pulsrepetitionsfrekvensen måste anpassas till de förväntade låga flödeshastigheterna i blodkärlen i extremiteterna, eller effekten Doppler måste väljas för färgkodning16.

Nerver reflekterar ultraljudsvågorna annorlunda från olika infallsvinklar så att den sonografiska bilden varierar i ekogenitet (anisotropi)16,19. Den bästa bilden uppnås från en ortograd vinkel eftersom ultraljudsvågorna reflekteras starkast av nerverna i denna vinkel. För att undvika artificiell anisotropi eller nervdeformitet måste sonden därför hållas i ett neutralt läge under undersökningen utan att ytterligare tryck appliceras vinkelrätt mot nerverna (figur 1). Tvärsnittsarean (CSA) mäts inom det tunna, hyperekoiska epineurium (figur 2) för att undvika förändringar av epinervalvävnaden i mätningen19. Mer information om tekniskt ultraljud finns i Referenser: 6,16,17,18,19,20,21.

Protocol

Alla undersökningar för detta arbete utfördes i enlighet med institutionella riktlinjer från Ruhr-Universität Bochum, Tyskland. 1. Experimentella preparat Förberedelse av patientKontrollera patientens inklusionskriterier: undersök vuxna patienter som diagnostiserats med polyneuropati, misstänkt för inflammatoriskt ursprung. Kontrollera patientens exklusionskriterier: undersök inte patienter med öppna sår eller infektioner i de regioner som ska undersök…

Representative Results

Varje ultraljudslaboratorium bör fastställa sina CSA-referensvärden genom att samla in data från den friska lokalbefolkningen, eftersom specifika ultraljudsmaskiner och undersökare eller populationsberoende variabler kan leda till något olika resultat i varje laboratorium. För att indikera vilka CSA-värden som kan anses vara normala sammanfattas data från två ledande tyska nervultraljudsgrupper och en nyligen genomförd metaanalys av alla publicerade referensvärden hittills 13,14,15,22,23 i</…

Discussion

Nerv ultraljud är ett användbart extra diagnostiskt verktyg i polyneuropatier. Det kan ge information om de möjliga orsakerna till polyneuropati beroende på omfattningen och mönstret av nervförstoring. Dessutom beskrevs CSA-förändringar i det longitudinella sjukdomsförloppet hos patienter med CIDP korrelera med kliniskt sjukdomsförlopp och behandlingssvar33,34,35,36.

<p class="jov…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Vi erkänner stödet från Ruhr-University Bochum för vår forskning om neuromuskulärt ultraljud.

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/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