Periferik Sinir Hastalıklarında Elin Dijital ve Palmar Sinir Dallarının Yüksek Frekanslı Ultrasonografisi

Özet

Bu protokol, periferik sinir hastalıklarının lokalize edilmesine yardımcı olabilen ve dijital sinir yaralanmalarını değerlendirmek için uyarlanabilen, median ve ulnar sinirin dijital ve palmar dallarının yüksek frekanslı nöromüsküler ultrasonografisini tanımlamaktadır.

Özet

Periferik sinir ultrasonu, belirli periferik sinir patolojilerini değerlendirmek için iyi bilinen bir görüntüleme tekniğidir. Bununla birlikte, periferik sinirlerin ultrason anormallikleri ile aksonal kaybın elektrodiagnostik veya klinik kanıtları arasında zayıf bir korelasyon vardır. Klinik ortamlarda karşılaşılan birçok periferik sinir hastalığı aksonal kayıp ile ilişkili olduğu için bu durum periferik sinir ultrasonunun önemli bir kısıtlılığıdır. Ayrıca, aksonal kaybın klinik ve elektrodiagnostik kanıtları, tüm periferik sinir hastalıklarında özürlülük ile doğrudan ilişkilidir. Bununla birlikte, elektrodiagnostik çalışmalarda sıklıkla karşılaşılan zemin etkileri nedeniyle, bu korelasyonlar ve kesin teşhisler genellikle zordur. Bu nedenle, aksonal kayıp ile ilişkili görüntüleme teknikleri, periferik sinir hastalıkları için potansiyel bir biyobelirteç olarak periferik sinir ultrasonunun faydasını genişletmek için gereklidir. Yeni teknolojik gelişmeler ve yüksek frekanslı ultrasonun giderek artan görüntüleme yetenekleri sayesinde, elin palmar ve dijital sinir dalları, hasta başı ultrason cihazları kullanılarak bile olağanüstü yüksek çözünürlükle görüntülenebilir. Yüzeyel ve distal anatomik yerleşimleri polinöropatileri değerlendirmek için idealdir, çünkü bu dallar aksonal kayıp sırasında en erken dejenere olur. Bununla birlikte, bu sinir dallarını ultrason ile tekrarlanabilir şekilde ölçüp ölçülemeyeceklerini belirlemek için sistematik olarak değerlendiren hiçbir çalışma yoktur. Mevcut protokol, palmar yüzeydeki median ve ulnar sinirlerin kesit alanlarının ve elin parmaklarının sistematik olarak değerlendirilmesi için uyarlanmıştır. Bu protokol, üç ayrı ultrasonografi uzmanı arasında yüksek sınıf içi korelasyon katsayıları gösteren bir sinir alt kümesi için referans veri sağlar. Son olarak, bir kavram kanıtı olarak ve bu protokolün klinik uygulamalarını göstermek için, genetik olarak doğrulanmış kalıtsal polinöropatileri olan bireylerden elde edilen temsili veriler, kesitsel alan farklılıklarını incelemek için yerleşik normatif verilerle karşılaştırılır.

Giriş

Periferik sinirleri ve kasları değerlendirmek için klinik ultrasonun genişlemesi, nöromüsküler bozuklukları teşhis etme yeteneğini önemli ölçüde geliştirmiştir¹. Son 20 yılda, ultrason, patolojik süreçlerle ilişkili olan nöromüsküler sistemdeki anatomik değişiklikleri doğrudan görüntülemek için bir araç olarak ortaya çıkmıştır. Ultrason en yaygın olarak, periferik sinir hastalığının teşhisi için altın standart eşdeğer olarak kabul edilen elektrodiagnostik çalışmaları desteklemek veya daha fazla ayrıntı sağlamak için klinik öykü ve muayene ile birleştirilir². Karpal tünel sendromu gibi bazı fokal nöropati vakalarında, yüksek duyarlılık ve özgüllüğe sahip elektrodiagnostik sonuçlar yerine ultrason kullanılabilir³. Ultrasonografi düşük maliyeti, hasta başında uygulanabilmesi ve non-invaziv olması nedeniyle birçok klinisyen tarafından nöromusküler sistem için tercih edilen görüntüleme yöntemidir ^4,5.

Periferik sinir ultrasonunun, kronik immün demiyelinizan polinöropatiler (CIDP)^6,7 ve Charcot-Marie-Tooth hastalığı tip 1A (CMT1A)^7,8 gibi miyelin anormalliklerinin neden olduğu periferik sinir hastalıklarının lokalizasyonu için paha biçilmez olduğu açıkça kanıtlanmıştır. Bu hastalıklarda üst ve alt ekstremitelerdeki sinirlerin fokal veya diffüz kesitsel alan genişlemeleri iyi tanımlanmıştır. Ancak kesitsel alan genişlemesi seyrek de olsa aksonal polinöropatilerde de tarif edildiği gibi demiyelinizan hastalıklara özgü değildir⁸. Bununla birlikte, aksonal hastalıklarda kesitsel genişleme önemli ölçüde daha az sağlamdır ve sinir boyunca homojen değildir. Bu zorluklar nedeniyle, aksonal nöropatilerde ultrasonun faydası sınırlıdır.

Periferik sinir ultrasonu çalışmalarının çoğu, esas olarak daha büyük sinir boyutu nedeniyle nispeten proksimal sinir konumlarının görüntülenmesine odaklanmıştır, bu da tanımlamayı daha kolay hale getirir. Bununla birlikte, periferik sinirlerin en distal dalları, polinöropatilerde aksonal kayıp sırasında Wallerian benzeri bir şekilde en erken dejenere olur ^9,10. Daha küçük çapları nedeniyle, görüntüleme çözünürlüğü bu sinir dallarının tekrarlanabilir görüntülenmesi için sınırlayıcı bir faktör olmuştur. Son zamanlarda, dönüştürücü çözünürlüğü, daha hızlı ve kesintisiz görüntü birleştirme teknikleri sayesinde sürdürülebilir bir şekilde iyileştirildi. Artık, yaklaşık 500 μm'lik yapılar, hasta başı ultrason ile rutin olarak görüntülenebilmekte ve 30 μm kadar düşük boyutlara sahip yapılar, ultra yüksek frekanslı sistemler kullanılarak görüntülenebilmektedir¹¹. Bu nedenle, ayaklardaki ve ellerdeki distal sinir dallarının hasta başı ultrason ile güvenilir bir şekilde değerlendirilebileceği düşünülebilir.

Elin palmar ve dijital sinir dalları, median, radial ve ulnar sinirlerin en distal dallarıdır. Palmar dallar, dijital duyu sinirlerine ek olarak motor sinirleri (sadece median ve ulnar) interossei kaslarına^{taşır 12}. Kadavra çalışmalarında, palmar ve dijital dalların çapı 0,8 mm ile 2,1 mm arasındadır¹³ ve bu, yüksek frekanslı ultrason transdüserleri için algılama aralığı içindedir. Ek olarak, yüzeysel konumları, bağ dokuları veya kaslar yoluyla minimum frekans kaybı nedeniyle yüksek ve ultra yüksek frekanslı görüntülemeye izin verir. Bununla birlikte, hiçbir çalışma, klinik ve araştırma çalışmalarına izin vermek için gerekli olan ultrason kullanarak elin dijital veya palmar sinir dallarının normatif kesitsel alanlarını belirlememiştir. Bu nedenle bu protokolde eldeki palmar ve dijital sinir dalları değerlendirilmektedir.

Dikkat edilmesi gereken teknik noktalar
Nöromüsküler odaklı ultrasonun ilkeleri, bu protokole başlamadan önce bir temel olarak gözden geçirilmelidir¹⁴. Ek olarak, mevcut protokol için birkaç özel husus yapılmıştır. Elin doğal konturları göz önüne alındığında, az yer kaplayan ve frekansı 15 MHz'in üzerinde olan bir dönüştürücü önerilir. 8 mm x 13 mm ayak izine sahip 10-22 MHz'lik bir dönüştürücü (Malzeme Tablosuna bakınız), uyumlu bir dijital ultrason sistemi ile kullanıldı.

Bir sonraki husus, görüntüleme derinliği ve odak bölgeleridir. Mevcut tüm görüntüleme çalışmalarında, palmar ve dijital sinirlerin derinliği 0.35 cm'den azdı. Bu nedenle, tekrarlanabilirlik için 1 cm'lik tutarlı bir derinlik kullanılması önerilir. Ayrıca, cihazın maksimum yüksekliklerine iki odak bölgesi yerleştirilerek bu derinlikte daha iyi görüntüleme elde edilebilir.

Tutarlı görüntü ayarlamaları (frekans, kazanç ve gri haritalar) şiddetle tavsiye edilir. Sinirlerin üzerinde ve çevresinde minimal yüzeysel dokular bulunduğundan, görüntüleme sırasında bu parametrelerde yapılan ayarlamalar görüntüleme çözünürlüğünü veya kalitesini iyileştirmeyecektir. Bu sinirlerin küçük çapları göz önüne alındığında, kesit alanı ölçümleri için ImageJ^15,16 gibi ikincil görüntü analiz yazılımlarının kullanılması önerilir.

Protokol

Bu çalışmadaki tüm deneyler, periferik nöropatili bireylerin doğal öyküsü için onaylanmış bir protokol kapsamında Wayne State Üniversitesi ve Detroit Tıp Merkezi Kurumsal İnceleme Kurulları (IRB) ile uyumlu olarak gerçekleştirilmiştir. Tüm insan katılımcılardan bilgilendirilmiş onam alındı.

1. Enstrümantal kurulum

1. Yakalanan görüntüleri düzenlemek için hastanın adını veya diğer tanımlayıcıları gerektiği gibi girin.
2. Ultrason probunu sterilize edin ( Malzeme Tablosuna bakınız) ve görüntülemeden önce dönüştürücünün kafasına bol miktarda ultrason jeli uygulayın.
3. Yakalama frekansını, daha fazla görüntü birleştirme veya kontrast gerektirmeyen ultrason makinesinin izin verdiği en yüksek frekansa ayarlayın.
   NOT: Bu çalışma için 20 MHz kullanılmıştır.
4. Toplam görüntüleme veya ekran derinliğini 1 cm'ye ayarlayın ve iki odak konumu mümkün olduğunca yüzeysel olsun.
   NOT: Bu derinlik ve odak konumları, eldeki median ve ulnar sinirlerin tüm palmar ve dijital bölümlerinin görüntülenmesine izin verir. Muayene eden kişinin tercihine göre belirlendikten sonra, ölçümlerin tekrarlanabilirliği için tutarlı bir kazanç ve gri harita önerilir.

2. Hasta hazırlığı

NOT: Kalıtsal periferik nöropati için hasta dahil etme kriteri, kalıtsal periferik nöropatiye neden olduğu bilinen bir gende doğrulanmış bir mutasyondu (lütfen temsili sonuçlar bölümüne bakın), dışlama kriteri yoktu. Kontroller için, dahil etme kriteri, üst ekstremitelerin elektrodiagnostik testinden elde edilen normal bir sonuçtu. Kontrol dışlama kriterleri arasında diabetes mellitus öyküsü veya mevcut tanısı, tiroid disfonksiyonu, bilinen herhangi bir vitamin anormalliği, önceki bariatrik cerrahi, metabolik sendrom, vücut kitle indeksi 29'dan büyük, travmatik sinir yaralanması öyküsü veya büyük veya küçük lif periferik nöropati öyküsü vardı.

1. Hastayı, dirseği uzatılmış ve el bileği sırtüstü pozisyonda, ön kolun sırt yüzeyi masanın üzerinde rahatça duracak şekilde sırtüstü pozisyonda yerleştirin.
   NOT: Konumlandırmadan önce, görüntülenecek alanların yakınında veya üzerinde herhangi bir yara, kızarıklık veya cilt tahrişi olarak değerlendirilecek olan el ve kolu inceleyin, göreceli kontrendikasyonlardır ve ultrason görüntülemeyi engelleyebilir.
2. Hastanın bileğini ve metakarplarını, tırnakları masanın yüzeyine temas edecek şekilde uzatın. Rahatlık için başparmağın hafifçe açılmasına ve bükülmesine izin verin.

3. Ultrason muayenesi

NOT: Median sinirin dört ortak palmar dalı ve ulnar sinirin iki ortak palmar dalı vardır¹³. Her basamağın medial ve lateral bir dijital dalı vardır, 1-3 rakamları tamamen medyan innerve ve 5 rakamı tamamen ulnar innerve edilmiştir. Rakam 4, lateral yüzeyde median sinir ve medial yüzeyde ulnar sinir tarafından ikili olarak innerve edilir. Bu protokol, median common palmar siniri 2. rakama, lateral dijital dalın 2. rakama, ulnar common palmar dalının 5. rakama ve medial dalın 5. rakama görüntülenmesine odaklanır.

1. Yer işareti olarak lateral enine fleksör palmar kıvrımını kullanarak medyan ortak palmar dalını basamak 2'ye tanımlayarak başlayın (Şekil 1).
   NOT: Digit 2'ye giden medyan common palmar dalı ve digit 5'e giden ulnar common palmar dalı, dijital sinirlerle karşılaştırıldığında, eşlik eden kan damarlarından önemli ölçüde daha büyüktür. Bu nedenle, önce bu sinirlerin tanımlanması, kesitsel alanda kan damarlarına daha çok benzeyen daha distal dallarda tanımlamaya yardımcı olabilir.
2. Dönüştürücüyü radyal fleksör palmar kıvrımının proksimalini yerleştirin (Şekil 1).
   NOT: Bu çalışmada radial fleksör palmar kıvrımı olmayan bireylere rastlanmamıştır. Bununla birlikte, palmar kırışıklık olmaması durumunda, dönüştürücüyü ikinci metakarpalın tabanına 2 cm proksimale yerleştirin.
3. Dönüştürücüyü, dönüştürücü ve cilt ile tam teması sağlarken, mümkün olduğunca az basınçla sinirin beklenen seyrine dik tutun.
   NOT: Palmar ve dijital dalların yüzeysel konumu göz önüne alındığında, dönüştürücüden kaynaklanan basınç bozulmalarına karşı hassastırlar.
4. Dönüştürücünün açısını, düzgün bir epinöryuma sahip en küçük kesit alanı tanımlanacak şekilde ayarlayın. Bu teknik, sonuçları değiştirebilecek düzlem dışı görüntüleme olasılığını azaltır.
5. Sinirin anizotropisini en aza indirmek için dönüştürücünün yumuşak ileri geri hareketlerini yaparak görüntüyü optimize edin.
   NOT: Anistrof, dönüştürücünün¹⁷ açısına bağlı olarak yansıyan ultrason dalga formlarındaki varyansı ifade eder. İletilen dalga açısının ayarlanması, düzlem dışı olan ve ultrason dönüştürücü tarafından alınmayan yansıtıcı dalga biçimleri oluşturur ve bu da bir yapının hipoekojenitesine (veya siyah sinyalde bir artışa) yol açar. Sinirler nispeten düşük anizotropiye sahiptir, bu da sinirin hipoekojenitesini oluşturmak için önemli açı değişikliklerinin gerekli olduğu anlamına gelir. Karşılaştırıldığında, kaslar ve tendonlar nispeten yüksek anizotropiye sahiptir. Dönüştürücü ile küçük ileri geri hareketler gerçekleştirerek, anizotropinin ortaya çıktığı açısal sınırlar, sinir görüntüleme için uygun düzlemin belirlenmesine^{yardımcı olabilir 18}.
6. Mümkünse, yakındaki herhangi bir kan damarını tanımlamak için Power Doppler görüntülemeyi (PDI, Malzeme Tablosuna bakınız) kullanın (tüm konumlarda gerçekleştirin).
7. En optimize edildikten sonra, görüntüyü bu konumda yakalayın. Sinirin daha fazla ölçüm için bulunabilmesi için kaydetmeden önce ultrason sistemi içindeki siniri işaretleyin. Görüntüyü sinir adı, konumu ve tarafı ile etiketleyin.
8. Daha sonra, dönüştürücüyü distal olarak 2. rakamın sonuna doğru ilerleterek metakarpofalangeal eklemdeki rakam 2'nin lateral dijital dalını görüntüleyin. Ardından, dönüştürücüyü ikinci metakarpofalangeal eklemin fleksör kıvrımının merkezine hemen distal ve lateral olarak durdurun.
9. En optimize edildikten sonra, görüntüyü bu konumda yakalayın. Kaydetmeden önce ultrason sistemi içindeki siniri işaretleyin, böylece sinir daha fazla ölçüm için bulunabilir. Görüntüyü sinir adı, konumu ve tarafı ile etiketleyin.
10. Palmar veya dijital dalların fokal patolojilerini veya tekdüze olmayan kesitsel genişlemelerini rakam 2'ye değerlendirmek için, dönüştürücüyü distal olarak rakam 2'nin sonuna doğru ilerletin.
    NOT: Dijital sinirler, distal interfalangeal eklemin (DIP) 1.5-2 cm proksimalinde yeterince görüntülenebilir.
11. Daha sonra, dalın görüntülenebileceği en uzak noktadan, karpal tünelin hemen distalindeki ortak median sinire kadar proksimalden siniri takip edin.
12. Daha sonra, ulnar transvers palmar kıvrımını tanımlayarak ulnar ortak palmar dalını basamak 5'e kadar görüntüleyin (Şekil 1).
13. Dönüştürücüyü sinirin beklenen seyrine dik olarak yerleştirin ve görüntülemeyi adım 3.3.-3.6'da açıklandığı gibi ayarlayın.
14. En optimize edildikten sonra, görüntüyü bu konumda yakalayın. Sinirin daha fazla ölçüm için bulunabilmesi için kaydetmeden önce ultrason sistemi içindeki siniri işaretleyin. Görüntüyü sinir adı, konumu ve tarafı ile etiketleyin.
15. Daha sonra, dönüştürücüyü 5. rakamın sonuna doğru ilerleterek, MCP'nin fleksör kıvrımının hemen distalinde durarak metakarpofalangeal (MCP) eklemindeki medial dalı görüntüleyin.
16. Görüntüyü daha önce adım 3.3.-3.6'da belirtildiği gibi optimize edin.
17. En optimize edildikten sonra, görüntüyü bu konumda yakalayın. Sinirin daha fazla ölçüm için bulunabilmesi için kaydetmeden önce ultrason sistemi içindeki siniri işaretleyin. Görüntüyü sinir adı, konumu ve tarafı ile etiketleyin.
18. Basamak 5 boyunca fokal veya segmental kesit anormalliklerini değerlendirin. En distal yeri belirleyerek, siniri görselleştirin ve proksimal olarak Guyon kanalına geri tarayın.
    NOT: Ulnar kanal veya tünel olarak da bilinen Guyon kanalı, ulnar sinir ve arterin geçtiği el/el bileğinin medial tarafında yer alır. Guyon kanalının sınırları superiorda yüzeysel karpal ligament, inferiorda fleksör retinakulum ve hipotenar kaslar, medialde pisiform ve pisohamate ligament ve lateralde hamat kancasını içerir¹⁹.
19. Tüm ölçümleri her iki tarafta da yapın.
    NOT: Bu çalışma için, VKİ'si 33'ün altında olan bireyler için, burada kullanılan dönüştürücü ile median ve ulnar sinirin brakiyal pleksusa geri dönüşünün tüm seyrinin görüntülenmesi mümkün olmuştur. Bu protokol sadece sınırlı sayıda sinire odaklansa da, fokal veya travmatik nöropatiler söz konusu olduğunda (sinirlerin değerlendirilmesi bu protokolde gösterilmemiştir), diğer dijital ve palmar sinirlerin izlenmesi ve değerlendirilmesi için bir başlangıç noktası olarak metakarpalların distal başlarının kullanılması önerilir.
20. Tüm görüntüleri kaydedin ve bir yığın depolama aygıtına aktarın. ImageJ kullanıyorsanız, görüntüleri .jpg dosyaları olarak dışa aktarın.

4. Kesit alanının ölçülmesi

NOT: Bu çalışma için açık kaynaklı bir görüntü işleme yazılımı olan ImageJ (bkz . Malzeme Tablosu) kullanılmıştır ve aşağıdaki adımlar bu yazılım için uyarlanmıştır.

1. ImageJ yazılımını açın.
2. Program arayüzünde Dosya'yı seçin ve Aç'a tıklayın. Ultrason görüntülerinin saklandığı dizine gidin.
3. Ölçülecek sinirle ilişkili .jpg seçin.
4. Çizgi aracını seçerek ve 1 cm'lik düz bir çizgi çizmek için orijinal ultrason görüntüsündeki ölçek çubuğunu kullanarak görüntünün ölçeğini ayarlayın. Analiz Et'e tıklayın ve Ölçeği Ayarla'yı seçin.
   NOT: Piksel cinsinden mesafe, 1 cm'lik çizgiden itibaren otomatik olarak hesaplanır ve ilk kutuda otomatik olarak doldurulur. Ölçümleri milimetre kare (mm²) cinsinden çıkarmak için bilinen mesafeyi 10 olarak değiştirin. Ölçeği ayarla kutusunu kapatın.
5. Epineurium ve çevresindeki dokuların sınırındaki sinirin ana hatlarını çizmek için serbest el seçim aracını kullanın (Şekil 2, sarı çizgi).
   NOT: Yakınlaştırma işlevi, daha hassas ölçümler için epinöryumu çevredeki yapılardan ayıran tam pikselleri belirlemek için ImageJ'de kullanılabilir.
6. Analiz Et'e tıklayarak ve Ölç'ü seçerek kesit alanını ölçün.

Sonuçlar

Normatif veriler için, elektrofizyoloji sonuçları normal, nörolojik şikayeti olmayan, geçmişte diyabetes mellitus öyküsü veya mevcut diabetes mellitus, tiroid fonksiyon bozukluğu, vitamin anormallikleri, metabolik sendrom, karpal veya kübital tünel sendromu, kemoterapötiklere maruziyeti veya ağır el travması olan ve son 1 yıl içinde gebe kalmamış 20 birey seçildi (Tablo 1). Küçük alt küme göz önüne alındığında, verilerimizi yaş, cinsiyet...

Tartışmalar

Mevcut protokol, elin dijital ve palmar sinir dallarının yüksek frekanslı ultrasonunu tanımlar. Bu çalışma, distal sinir dallarında kesitsel alan genişlemesinin aksonal kayıp ile ilişkili olduğu hipotezini test etmek için tasarlanmıştır. Bu hipotezi çözmek için aksonal hastalıkların farklı alt kümelerine sahip bireylerin kapsamlı çok merkezli doğa tarihi çalışmalarına ihtiyaç duyulacaktır. Potansiyel araştırma faydalarına ek olarak, bu protokol perifer...

Malzemeler

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