Ecografía de alta frecuencia de las ramas del nervio digital y palmar de la mano en las enfermedades de los nervios periféricos

Resumen

El presente protocolo describe la ecografía neuromuscular de alta frecuencia de las ramas digital y palmar del nervio mediano y cubital, que puede ayudar en la localización de enfermedades de los nervios periféricos y adaptarse para evaluar las lesiones del nervio digital.

Resumen

La ecografía de nervios periféricos es una técnica de imagen bien establecida para evaluar ciertas patologías de los nervios periféricos. Sin embargo, existe una escasa correlación entre las anomalías ecográficas de los nervios periféricos y la evidencia electrodiagnóstica o clínica de la pérdida axonal. Esta es una limitación significativa de la ecografía de nervios periféricos, ya que muchas enfermedades de los nervios periféricos encontradas en entornos clínicos están relacionadas con la pérdida axonal. Además, la evidencia clínica y electrodiagnóstica de la pérdida axonal se correlaciona directamente con la discapacidad en todas las enfermedades de los nervios periféricos. Sin embargo, debido a los efectos de suelo que a menudo se encuentran en los estudios electrodiagnósticos, estas correlaciones, así como los diagnósticos definitivos, suelen ser un desafío. Por lo tanto, las técnicas de imagen que se correlacionan con la pérdida axonal son esenciales para ampliar la utilidad de la ecografía de los nervios periféricos como un biomarcador potencial para las enfermedades de los nervios periféricos. Con los nuevos avances tecnológicos y las capacidades de imagen cada vez mayores de la ecografía de alta frecuencia, las ramas nerviosas palmares y digitales de la mano se pueden obtener con una resolución excepcionalmente alta incluso utilizando dispositivos de ultrasonido en el punto de atención. Sus localizaciones anatómicas superficiales y distales son ideales para evaluar las polineuropatías, ya que estas ramas se degeneran más temprano durante la pérdida axonal. Sin embargo, ningún estudio ha evaluado sistemáticamente estas ramas nerviosas para determinar si se pueden medir de forma reproducible con ecografía. El protocolo actual se adaptó para la evaluación sistemática de las áreas transversales de los nervios mediano y cubital en la superficie palmar y los dedos de la mano. Este protocolo proporciona datos de referencia para un subconjunto de nervios que demuestran altos coeficientes de correlación intraclase entre tres ultrasonógrafos separados. Finalmente, como prueba de concepto y para demostrar las aplicaciones clínicas de este protocolo, se comparan datos representativos de individuos con polineuropatías hereditarias confirmadas genéticamente con datos normativos establecidos para examinar las diferencias de área transversal.

Introducción

La expansión de la ecografía clínica para evaluar los nervios y músculos periféricos ha mejorado sustancialmente la capacidad de diagnóstico de los trastornos neuromusculares¹. En las últimas 2 décadas, la ecografía se ha convertido en una herramienta para obtener imágenes directas de los cambios anatómicos en el sistema neuromuscular, que se correlacionan con procesos patológicos. La ecografía se combina más comúnmente con la historia clínica y el examen para proporcionar más detalles o respaldar los estudios electrodiagnósticos, que se consideran un equivalente de referencia para el diagnóstico de la enfermedad de los nervios periféricos². En algunos casos de neuropatías focales, como el síndrome del túnel carpiano, se puede utilizar la ecografía en lugar de los resultados electrodiagnósticos con alta sensibilidad y especificidad³. Debido a su bajo costo, su capacidad para ser realizada a pie de cama y sus propiedades no invasivas, la ecografía es la modalidad de imagen preferida para el sistema neuromuscular por muchos clínicos ^4,5.

Se ha demostrado explícitamente que la ecografía de los nervios periféricos tiene un valor incalculable para la localización de enfermedades de los nervios periféricos causadas por anomalías en la mielina, como las polineuropatías desmielinizantes inmunitarias crónicas (CIDP)^6,7 y la enfermedad de Charcot-Marie-Tooth tipo 1A (CMT1A)^7,8. En estas enfermedades, los agrandamientos focales o difusos del área transversal de los nervios en las extremidades superiores e inferiores están bien descritos. Sin embargo, el aumento del área transversal no es específico de las enfermedades desmielinizantes, ya que también se ha descrito en las polineuropatías axonales, aunque de forma escasa⁸. Sin embargo, el agrandamiento de la sección transversal en las enfermedades axonales es significativamente menos robusto y no es uniforme en todo el nervio. Debido a estos desafíos, la utilidad del ultrasonido en las neuropatías axonales es limitada.

La mayoría de los estudios de ecografía de nervios periféricos se han centrado en la obtención de imágenes de ubicaciones de nervios relativamente proximales, principalmente debido al mayor tamaño del nervio, lo que hace que la identificación sea más sencilla. Sin embargo, las ramas más distales de los nervios periféricos se degeneran más temprano de forma walleriana durante la pérdida axonal en las polineuropatías ^9,10. Debido a sus diámetros más pequeños, la resolución de las imágenes ha sido un factor limitante para la reproducción de imágenes de estas ramas nerviosas. Recientemente, la resolución de los transductores ha mejorado de forma sostenible gracias a técnicas de composición de imágenes más rápidas y fluidas. En la actualidad, las estructuras de aproximadamente 500 μm pueden ser visualizadas de forma rutinaria con ultrasonido en el punto de atención, y las estructuras con tamaños tan bajos como 30 μm pueden ser visualizadas utilizando sistemas de frecuencia ultra alta¹¹. Por lo tanto, es concebible que las ramas nerviosas distales en los pies y las manos puedan evaluarse de manera confiable con ultrasonido en el punto de atención.

Las ramas nerviosas palmar y digital de la mano son las ramas más distales de los nervios mediano, radial y cubital. Las ramas palmares transportan nervios motores (mediano y cubital solamente) a los músculos interóseos, además de los nervios sensoriales digitales¹². En los estudios de cadáveres, las ramas palmar y digital miden entre 0,8 mm y 2,1 mm de diámetro¹³, lo que está dentro del rango de detección de los transductores de ultrasonidos de alta frecuencia. Además, su ubicación superficial permite la obtención de imágenes de alta y ultra alta frecuencia debido a la mínima pérdida de frecuencia a través de los tejidos conectivos o los músculos. Sin embargo, ningún estudio ha establecido áreas transversales normativas de las ramas del nervio digital o palmar de la mano mediante ecografía, que son necesarias para permitir estudios clínicos y de investigación. Por lo tanto, el presente protocolo evalúa las ramas nerviosas palmar y digital en la mano.

Consideraciones técnicas
Los principios de la ecografía neuromuscular focalizada deben ser revisados como fundamento antes de iniciar este protocolo¹⁴. Además, se hicieron varias consideraciones específicas para el protocolo actual. Se recomienda un transductor con un tamaño pequeño y una frecuencia superior a 15 MHz, dados los contornos naturales de la mano. Se utilizó un transductor de 10-22 MHz, con un tamaño de 8 mm x 13 mm (ver Tabla de Materiales), con un sistema de ultrasonido digital compatible.

Las siguientes consideraciones son la profundidad de la imagen y las zonas focales. En todos los estudios imagenológicos presentes, los nervios palmar y digital tenían menos de 0,35 cm de profundidad. Por lo tanto, se recomienda utilizar una profundidad constante de 1 cm para la reproducibilidad. Además, se pueden lograr imágenes mejoradas a esta profundidad colocando dos zonas focales en las alturas máximas del dispositivo.

Se recomienda encarecidamente realizar ajustes de imagen consistentes (mapas de frecuencia, ganancia y grises). Con los tejidos superficiales mínimos que recubren y rodean los nervios, los ajustes en estos parámetros durante la obtención de imágenes no mejorarán la resolución o la calidad de la imagen. Dados los pequeños diámetros de estos nervios, se recomienda utilizar un software de análisis de imágenes secundario como ImageJ^15,16 para las mediciones del área de la sección transversal.

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Protocolo

Todos los experimentos de este estudio se realizaron de acuerdo con las Juntas de Revisión Institucional (IRB) de la Universidad Estatal de Wayne y el Centro Médico de Detroit bajo un protocolo aprobado para la historia natural de individuos con neuropatías periféricas. Se obtuvo el consentimiento informado de todos los participantes humanos.

1. Configuración instrumental

1. Ingrese el nombre del paciente u otros identificadores según sea necesario para organizar las imágenes capturadas.
2. Desinfecte la sonda de ultrasonido (consulte la Tabla de materiales) y aplique abundante gel de ultrasonido en la cabeza del transductor antes de obtener imágenes.
3. Ajuste la frecuencia de captura a la frecuencia más alta permitida por la máquina de ultrasonido que no requiera más composición o contraste de la imagen.
   NOTA: Para el presente estudio se utilizó 20 MHz.
4. Ajuste la profundidad total de la imagen o de la pantalla a 1 cm, con dos posiciones focales lo más superficiales posible.
   NOTA: Estas ubicaciones focales y de profundidad permiten obtener imágenes de todas las divisiones palmares y digitales de los nervios mediano y cubital de la mano. Una vez determinado por la preferencia del examinador, se recomienda un mapa de grises y de ganancia consistente para la reproducibilidad de las mediciones.

2. Preparación del paciente

NOTA: El criterio de inclusión del paciente para la neuropatía periférica hereditaria fue una mutación confirmada en un gen que se sabe que causa neuropatía periférica hereditaria (consulte la sección de resultados representativos), sin criterios de exclusión. Para los controles, el criterio de inclusión fue un resultado normal de las pruebas electrodiagnósticas de las extremidades superiores. Los criterios de exclusión de control incluyeron antecedentes o diagnóstico actual de diabetes mellitus, disfunción tiroidea, cualquier anomalía vitamínica conocida, cirugía bariátrica previa, síndrome metabólico, un índice de masa corporal mayor de 29, antecedentes de lesión nerviosa traumática o antecedentes de neuropatía periférica de fibras grandes o pequeñas.

1. Coloque al paciente en posición supina con el codo extendido y la muñeca supinada de manera que la superficie dorsal del antebrazo descanse cómodamente sobre la mesa.
   NOTA: Antes de colocar, examine la mano y el brazo que se evaluarán, ya que cualquier herida, erupción o irritación de la piel cerca o sobre las áreas que se van a fotografiar son contraindicaciones relativas y pueden impedir la toma de imágenes de ultrasonido.
2. Extienda la muñeca y los metacarpianos del paciente para que las uñas entren en contacto con la superficie de la mesa. Permita que el pulgar se aducie y flexione ligeramente para mayor comodidad.

3. Examen ecográfico

NOTA: Hay cuatro ramas palmares comunes del nervio mediano y dos ramas palmares comunes del nervio cubital¹³. Cada dígito tiene una rama digital medial y lateral, siendo los dígitos 1-3 puramente inervados medianos y el dígito 5 puramente inervado cubital. El dedo 4 está doblemente inervado por el nervio mediano en la superficie lateral y el nervio cubital en la superficie medial. Este protocolo se concentra en la obtención de imágenes del nervio palmar común mediano al dígito 2, la rama digital lateral al dígito 2, la rama palmar común cubital al dígito 5 y la rama medial al dígito 5.

1. Comience identificando la rama palmar común mediana hasta el dígito 2 utilizando el pliegue palmar flexor transversal lateral como punto de referencia (Figura 1).
   NOTA: La rama palmar común mediana al dedo 2 y la rama palmar común cubital al dedo 5 son significativamente más grandes que los vasos sanguíneos acompañantes en comparación con los nervios digitales. Por lo tanto, la identificación de estos nervios primero puede ayudar con la identificación en ramas más distales, que son más similares en área de sección transversal a los vasos sanguíneos.
2. Coloque el transductor proximal al pliegue palmar del flexor radial (Figura 1).
   NOTA: En el presente estudio, no se encontraron individuos sin pliegue palmar flexor radial. Sin embargo, en el caso de ausencia de pliegue palmar, coloque el transductor 2 cm proximal a la base del segundo metacarpiano.
3. Sostenga el transductor perpendicular al curso esperado del nervio con la menor presión posible, asegurando al mismo tiempo un contacto completo con el transductor y la piel.
   NOTA: Dada la ubicación superficial de las ramas palmar y digital, son susceptibles a las distorsiones de presión del transductor.
4. Ajuste el ángulo del transductor de modo que se identifique el área de la sección transversal más pequeña con un epineuro uniforme. Esta técnica disminuye la probabilidad de obtener imágenes fuera del plano, lo que puede alterar los resultados.
5. Optimice la imagen realizando movimientos suaves hacia adelante y hacia atrás del transductor para minimizar la anisotropía del nervio.
   NOTA: La anistrofia se refiere a la variación en las formas de onda de ultrasonido reflejadas en función del ángulo del transductor¹⁷. El ajuste del ángulo de onda transmitida crea formas de onda reflectantes que están fuera de plano y no son recibidas por el transductor de ultrasonido, lo que provoca hipoecogenicidad (o un aumento de la señal negra) de una estructura. Los nervios tienen una anisotropía relativamente baja, lo que significa que se requieren cambios significativos de ángulo para crear hipoecogenicidad del nervio. En comparación, los músculos y tendones tienen una anisotropía relativamente alta. Al realizar pequeños movimientos hacia adelante y hacia atrás con el transductor, los límites angulares en los que surge la anisotropía pueden ayudar a identificar el plano adecuado para la obtención de imágenes nerviosas¹⁸.
6. Si es posible, utilice imágenes Doppler de potencia (PDI, consulte la Tabla de materiales) para identificar cualquier vaso sanguíneo cercano (realice en todas las ubicaciones).
7. Una vez optimizada, capture la imagen en esta ubicación. Marque el nervio dentro del sistema de ultrasonido antes de guardarlo para que se pueda ubicar el nervio para una medición posterior. Etiquete la imagen con el nombre del nervio, la ubicación y el lado.
8. A continuación, imagine la rama digital lateral del dígito 2 en la articulación metacarpofalángica avanzando el transductor distalmente hacia el final del dígito 2. Luego, detenga el transductor justo distal y lateral al centro del pliegue flexor de la segunda articulación metacarpofalángica.
9. Una vez optimizada, capture la imagen en esta ubicación. Marque el nervio dentro del sistema de ultrasonido antes de guardarlo para que se pueda localizar el nervio para una medición posterior. Etiquete la imagen con el nombre del nervio, la ubicación y el lado.
10. Para evaluar patologías focales o agrandamientos transversales no uniformes de las ramas palmar o digital hasta el dígito 2, avance el transductor distalmente hacia el final del dígito 2.
    NOTA: Los nervios digitales se pueden visualizar adecuadamente dentro de 1,5-2 cm proximales a la articulación interfalángica distal (DIP).
11. Luego, desde el punto más distal desde el que se puede visualizar la rama, siga el nervio proximalmente hasta el nervio mediano común justo distal al túnel carpiano.
12. A continuación, imagine la rama palmar común cubital en el dígito 5 identificando el pliegue palmar transversal cubital (Figura 1).
13. Coloque el transductor perpendicular al curso esperado del nervio y ajuste la imagen como se describe en los pasos 3.3.-3.6.
14. Una vez optimizada, capture la imagen en esta ubicación. Marque el nervio dentro del sistema de ultrasonido antes de guardarlo para que se pueda ubicar el nervio para una medición posterior. Etiquete la imagen con el nombre del nervio, la ubicación y el lado.
15. A continuación, obtenga una imagen de la rama medial en la articulación metacarpofalángica (MCP) avanzando el transductor hacia el final del dígito 5, deteniéndose justo distal al pliegue flexor del MCP.
16. Optimice la imagen como se mencionó anteriormente en los pasos 3.3.-3.6.
17. Una vez optimizada, capture la imagen en esta ubicación. Marque el nervio dentro del sistema de ultrasonido antes de guardarlo para que se pueda ubicar el nervio para una medición posterior. Etiquete la imagen con el nombre del nervio, la ubicación y el lado.
18. Evalúe si hay anomalías focales o segmentarias de la sección transversal a lo largo del dígito 5. Al identificar la ubicación más distal, visualice el nervio y escanee proximalmente hasta el canal de Guyon.
    NOTA: El canal de Guyon, también conocido como canal cubital o túnel, se encuentra en la cara medial de la mano/muñeca por donde pasan el nervio cubital y la arteria. Los bordes del canal de Guyon incluyen el ligamento carpiano superficial en la parte superior, el retináculo flexor y los músculos hipotenares en la parte inferior, el ligamento pisiforme y pisohamato medialmente, y el gancho de gancho en la parte lateral¹⁹.
19. Realice todas las mediciones en ambos lados.
    NOTA: Para el presente estudio, para individuos con un IMC de menos de 33, fue posible obtener imágenes de todo el curso del nervio mediano y cubital de regreso al plexo braquial con el transductor utilizado aquí. Aunque este protocolo solo se centra en un número limitado de nervios, en el caso de neuropatías focales o traumáticas (para las que la evaluación de los nervios no se muestra en este protocolo), se recomienda utilizar las cabezas distales de los metacarpianos como punto de partida para el trazado y evaluación de otros nervios digitales y palmares.
20. Guarde todas las imágenes y expórtelas a un dispositivo de almacenamiento masivo. Si utiliza ImageJ, exporte las imágenes como archivos .jpg.

4. Medición del área de la sección transversal

NOTA: Para el presente estudio se utilizó ImageJ, un software de procesamiento de imágenes de código abierto (véase la Tabla de materiales), y los pasos que se indican a continuación están adaptados a este software.

1. Abra el software ImageJ.
2. Seleccione Archivo en la interfaz del programa y haga clic en Abrir. Navegue hasta el directorio donde se almacenan las imágenes de ultrasonido.
3. Seleccione el .jpg asociado con el nervio que se va a medir.
4. Establezca la escala de la imagen seleccionando la herramienta de línea y utilizando la barra de escala de la imagen de ultrasonido original para dibujar una línea recta de 1 cm. Haga clic en Analizar y elija Establecer escala.
   NOTA: La distancia en píxeles se calcula automáticamente a partir de la línea de 1 cm y se rellena automáticamente en el primer cuadro. Para obtener mediciones en milímetros cuadrados (mm²), cambie la distancia conocida a 10. Cierre el cuadro de ajuste de escala.
5. Utilice la herramienta de selección a mano alzada para delinear el nervio en el borde del epineuro y los tejidos circundantes (Figura 2, línea amarilla).
   NOTA: La función de zoom se puede utilizar en ImageJ para determinar los píxeles exactos que separan el epineuro de las estructuras circundantes para mediciones más precisas.
6. Mida el área de la sección transversal haciendo clic en Analizar y eligiendo Medir.

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Resultados

Para los datos normativos, se seleccionaron 20 individuos con resultados electrofisiológicos normales, sin quejas neurológicas, antecedentes médicos de diabetes mellitus actual o actual, disfunción tiroidea, anomalías vitamínicas, síndrome metabólico, síndrome del túnel carpiano o cubital, exposición a quimioterápicos o traumatismo grave de la mano, y que no habían estado embarazadas en el último año (Tabla 1). Dado el pequeño subconjunto, no estratificam...

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Discusión

El presente protocolo describe la ecografía de alta frecuencia de las ramas nerviosas digital y palmar de la mano. Este estudio fue diseñado para probar la hipótesis de que el aumento del área de la sección transversal en las ramas nerviosas distales se correlaciona con la pérdida axonal. Se necesitarán extensos estudios multicéntricos de historia natural de individuos con diferentes subconjuntos de enfermedades axonales para resolver esta hipótesis. Además de sus beneficios po...

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Materiales

Name	Company	Catalog Number	Comments
10-22mHz Transducer	General Electric Health Care	H48062AB	Small foot print transducer
ImageJ	NIH	N/A	https://imagej.nih.gov/ij/
Logiq eR8 Ultrasound Beam Former	General Electric Health Care	H48522AS	This is the beamformer and image processor which includes Power Doppler Imaging
Ultrasound Gel	Parker Labratories	44873	Standard ultrasonoic gel, non sterile