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Neuroscience

超声和神经传导研究对腕管综合征轴突变性的筛查

Published: January 11, 2019 doi: 10.3791/58681

Summary

在这里, 我们提出了一个协议, 使用神经传导研究和超声筛选潜在的轴突变性相关的腕管综合征。确定了区分的标准。与传统方法相比, 该方法具有无创、方便、高效等优点, 具有整体满意的准确性、灵敏度和特异性。

Abstract

轴索变性, 指示手术减压, 可能共存的腕管综合征 (cts) 的疾病的进展。然而, 目前的诊断和严重等级制度不能清楚地表明其共存, 导致混乱的适当治疗处方。传统的差异化方法也存在制约因素。本研究旨在引入一种创新、高效、快速的筛选方案, 利用超声和神经传导研究 (ncs) 来区分与 cts 相关的轴突变性变性。它开始使用 ncs 在手腕上进行正畸刺激, 分别获得中位神经和尺神经的感觉传导。同时, 通过刺激手掌、手腕和肘部, 然后刺激肘部下方和上方的腕部尺神经, 来收集中位神经的运动传导。然后, 使用线性阵列传感器进行超声评估, 手腕上有横截面面积 (csa) 和周长 (p), 前臂远端卡钳为三分之一。比率 (r-csa、r-p) 和从手腕到三分之一远端前臂 (csa 和 p) 的变化是按照标准格式计算的。将根据 ncs 标准和先前研究中确定的超声测量的截止值进行筛选, 以筛选 cts 中共存的潜在轴突变性。从其不侵入性、低成本、方便性、高效性等方面来看, 在临床实践中很容易将超声辅助应用于潜在的共存在轴索变性患者。然而, 超声成像不能直接反映轴突变性。它仍然依赖于传统的, 但侵入性的方法, 如肌电图 (emg) 和活检确认, 如果需要。

Introduction

cts 是一种病理上的疾病与节段性脱髓鞘, 而继发性轴突变性, 这是指示手术减压, 可能共存疾病进展1。然而, 目前的诊断和严重等级表 (从轻度到非常严重的等级) cts 不能清楚地表明任何共存的轴突变性, 导致混乱时选择适当的治疗。传统的确认轴突变性的方法, 如肌电图和神经活检, 可以是敏感和准确的, 但它们都受到限制, 在临床实践中由于其侵入性2

为了克服这些缺点, 引入了超声波, 以协助诊断3, 4, 5 和评级的严重程度的 cts6,7,8。此外, 先前的研究成功地确定了其与 cts 相关的鉴别轴突变性的临界值, 总体上具有令人满意的灵敏度和特异性9。本研究旨在将这一高效、非侵入性的治疗方案引入到临床背景下的实践中。该方案的基本原理是结合 ncs 和超声波提供的神经生理和结构信息, 以指示病理进展1,10。它被认为是更准确地描述病理进展比目前的严重等级系统, 帮助临床医生更好地制定一个护理计划。与其他传统的神经成像技术 (如扩散张量成像 (dti)) 相比, 这种基于证据的方法可以更容易地应用于临床环境,成本更低11。

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Protocol

所有程序均获香港大学/医院当局批准, 香港西机构检讨委员会 (hkuseha hkw irb, 编号: uw17-129)。

该方案适用于在手的神经支配的中位区域出现麻木、刺痛或疼痛等临床症状的患者, 在 tiinel 的体征和 phalen 的测试中, 结果呈阳性。那些合群的受试者, 如糖尿病、癌症、类风湿性关节炎和其他周围神经病, 不符合这一协议的条件。

1. 神经传导研究的测量

  1. 让病人用温水洗手。在放置电极之前, 请擦干双手。保持手部皮肤温度在32°c 以上。
  2. 测量中位感觉神经的传导 (图 1)。
    1. 将记录 (e1) 环电极置于近端指间关节处, 而参考电极 (e2) 则连接在远端指间关节上。
    2. 将记录电极放在腕关节屈曲腕关节和掌长肌腱之间 (e1 电极近12厘米), 理想情况下, 靠近远端腕关节折痕。确保接地电极位于刺激和记录位置之间。
    3. 通过食指上的附加电极,血侧上刺激10倍应用于中位神经。
    4. 收集远端感觉潜伏期、感觉神经动作电位 (snap) 振幅和 ncs 系统中显示的传导速度的平均读数。
  3. 测量尺感觉神经的传导 (图 1)。
    1. 将 e1 环电极半放在第五位的近端指骨上, 而 e2 环电极应位于 e1 环电极的远端4厘米处。
    2. 将记录电极放置在屈曲心膜肌腱附近 (e1 环形电极近12厘米)。确保接地电极位于刺激和记录位置之间。
    3. 通过第五手指上的附加电极,血囊上刺激10倍应用于尺神经。
    4. 收集 ncs 系统中显示的远端感觉潜伏期、snap 振幅和尺神经传导速度的平均读数。
  4. 测量中位运动神经的传导 (图 2)。
    1. 将记录电极 e1 放置在绑架器 pollicis brevis (apb) 的运动点上的最突出的位置。
    2. 将参考电极 e2 放在拇指的近端指骨上。
    3. 刺激在中手掌 (3 至4厘米远端手腕折痕), 6.5 厘米近端 e1 在手腕 (之间的屈肌腕底和掌长的肌腱) 和肘部 (内侧方面的反侧, 只是外侧到臂部动脉), 使用电子刺激器。
    4. 收集远端运动潜伏期、复合运动神经动作电位 (cmap) 振幅和 ncs 系统中显示的传导速度的上神经学图。
  5. 测量尺运动神经的传导 (图 3)。
    1. 将 e1 放在绑架者的腹部, 而 e2 连接到第五位的远端指骨。接地电极位于刺激和记录点之间。
    2. 在肘部下方和两侧 (尺槽远端和近端5厘米) 的手腕 (e1 电极近端7厘米, 仅侧侧或内侧) 刺激 (图 3)。
    3. 收集 ncs 系统中显示的远端运动潜伏期、cmap 振幅和尺神经传导速度的上脑超读数。

2. 超声波测量

  1. 确保患者坐在面向审查员的基座上, 双手停留在水平的支撑位置, 手指半延伸 (图 4)。
  2. 在传感器的探头、腕部部位和远端三分之一前臂上放置一些超声波凝胶 (图 4)。
  3. 使用 14-13 mhz 线阵传感器在腕管入口进行横向扫描。冻结实时成像, 并连续在腕管入口对中位神经的超回声外膜进行卡钳 (图 5)。
  4. 沿着中位神经的神经支配区域近端扫描到三分之一远端前臂的部位。冻结目前的实时成像和卡钳的超回声外周神经的中位神经在三分之一的远端前臂 (图 6)。

3. 腕管综合征中潜在的同存轴突变性的筛查

  1. 主要根据表 1中列出的 ncs 标准筛选可能的共存轴突变性。
    注: 根据表 1中的 ncs 标准符合相关轴突变性标准的患者将主要接受轴突变性潜在共存筛查。
  2. 考虑超声读数作为补充信息, 用于筛查轴突变性。
    注: 如果超声参数的任何测量读数高于临界值, 患者将被视为与轴突变性共存有关。
  3. 当 ncs 读数不能满足表 1中的 ncs 标准时, 请考虑超声读数 (例如, ncs 信号不存在或发生传导块或时间色散)。
    注: 如果超声参数的任何测量读数高于临界值, 患者也可被视为可能与轴突变性有关。进一步的黄金标准测试, 如肌电图或活检, 可申请确认, 如果需要。

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Representative Results

表 1所示, 如果受试者符合 ncs 标准, 则主要筛选出相关的轴突变性: (1) 中位神经的感觉传导速度小于 42ms, 或 (2) 远端的感觉。潜伏期大于4.6 毫秒, 或远端运动潜伏期大于 3.2 ms;(3) 手腕的 snap 振幅小于 10μv, cmap 振幅下降不超过20%。将排除那些具有时间色散 (cmap 振幅下降 gt;20%) 和/或传导阻滞 (cmap 振幅下降 gt;50%) 的患者。关于 ncs 参数的标准, 包括传导速度、远端延迟、snap 振幅、传导块12排除和时间色散13,它们都是根据先前确定的参考确定的和我们的实验室实用标准。

然后, 还将考虑超声参数的测量读数。csa 是通过追踪超回声外膜细胞来测量的神经的冠状大小, 而 p 是追踪的超回声外膜的周长。r-csa/r-p 是通过在腕部入口测量的 csaop 除以在三分之一远端前臂测量的 csap 计算的。csa p 是从手腕到三分之一远端前臂的 csaop 的变化。通过绘制接收机的操作特性 (roc) 曲线, 确定了超声参数的临界值和灵敏度、特异性和准确性, 这在前面的研究9中得到了确定。正预测值和负预测值也显示在表 1中。那些超声参数值高于相应的临界值的患者将被视为轴突变性的潜在共存。或者, 如果被试不符合表 1中的 ncs 标准, 超声读数也可以被视为潜在轴突变性的指标。

通过方便抽样,80名符合表 1中 ncs 标准的受试者进行了登记, 以审查协议的有效性。根据表 1中的 ncs 标准, 将它们分配到 a 组 (仅脱髓鞘, n 1 = 45) 和 b 组 (相关轴突变性, n2 = 35)。通过对组的比较, 发现 ncs 和超声测量有显著差异 (表 2)。结果表明, 该方案能有效筛选与 cts 相关的轴突变性。

另一方面, 另一组46名研究对象 (c 组) 没有达到表 1中的 ncs 标准, 他们接受了描述性生成的超声测量。根据超声表现, 被登记的受试者都可能与共存轴索变性有关 (表 2)。

Figure 1
图 1: 测量感觉中位和尺神经的传导.请点击这里查看此图的较大版本.

Figure 2
图 2: 测量运动中位神经的传导.请点击这里查看此图的较大版本.

Figure 3
图 3: 测量运动神经中的传导.请点击这里查看此图的较大版本.

Figure 4
图 4: 超声波测量.请点击这里查看此图的较大版本.

Figure 5
图 5: 测量腕管的入口及其超声成像.请点击这里查看此图的较大版本.

Figure 6
图 6: 测量三分之一的远端前臂及其超声成像.请点击这里查看此图的较大版本.

根据神经传导研究的测量确定轴突变性的标准
(1) 中感觉神经的传导速度 & lt;42m/s (低于正常下限的 75%, 和/或
(2) 远端感觉潜伏期 > 4.6 毫秒或远端运动潜伏期 & gt;3.2 毫秒 (超过正常上限的 130%)
(3) 腕部感觉神经动作电位 (snap) 振幅 & lt;10 μV with compound motor action potential (CMAP) amplitude drop ≤20%;
(4) 排除 cmap 振幅下降和 gt;20% 的条件, 这可能表明时间色散和/或传导阻滞 (cmap 振幅下降 & gt;50%)
根据超声测量确定轴突变性的标准
截断值 精度 灵敏度 (%) 特异性 (%) 正预测值 (%) 负预测值 (%)
(1) csa (毫米2) 12 0.71 80% 48.90% 75 5.90% 45.10%
(2) p (毫米) 1627 0.748 8.60% 51.10 85.20 41.50
(3) r-csa 1.85 0.725 85.70 48.90% 81.50 43.40%
(4) r-p 1.48 0.676 80% 40% 72% 49.10%
(5) csa (毫米2) 6.98 0.758 770% 6.20% 77. 80% 38.60%
(6) p (毫米) 5.77 0.717 80% 46.70% 80.60 36.40%

表 1:通过神经传导研究和超声测定与腕管综合征相关的轴突变性的标准.备注: r-csa 或 r-p = csa 或 p 在手腕/csa 或 p 在三分之一的远端前臂;csa 或 p = 手腕上的 csa 或 p 减去前臂远端三分之一的 csa 或 p。

组 A(n1=45) 组 B(n2=35) 组 C(n3=46)
人口
性别 #
女性 35 31 45
男性 10 4个 1
年龄 50.58 (8.44) 65.4 (7.96) * 58. 98 (7.08)
手感
23 20 23
离开 22 15 23
严重级别 *
温和 20 9 29
温和到中等 8 0 4个
温和 14 7。 7。
中度至重度 1 6 5
严重 2 13 1
神经传导研究
中位运动神经 a 组 b 组 c 组
帕尔马 dml 1.99 (. 27) 2.1 (21) 1.92 (. 23)
帕尔马尔·cmap 8.46 (2.51) 7.68 (2.26) 8.91 (2.4)
手腕 ml 4.74 (1.13) 6.25 (1.62) * 4.5 (1.5)
手腕 cmap 8.32 (2.5) 7 (2.0) # 8.12 (2.72)
手腕 mcv 27.28 (7.46) 20.4 (6.17) * 33.32 (11.15)
中位感觉神经 a 组 b 组 c 组
Dsl 3.22 (. 43) 3.61 (. 46) * 2.82 (. 68)
单元 12.82 (4.41) 6.21 (2.23) * 13.77 (4.93)
scv 36.39 (6.3) 33.74 (4.23) 46.02 (6.26)
超声波测量
超声波参数 a 组 b 组 c 组
CSA(mm2) 12.5 (4.0) 16.54 (6.81) * 14.18 (3.55)
p (毫米) 16.71 (2.86) 19.64 (4.08) * 18.31 (2.5)
R-CSA 2.03 (0.67) 2.79 (1.01) * 2.69 (. 74)
R-P 1.63 (. 39) 1.9 (0.47) * 1.84 (. 26)
csa (mm2) 6.17 (3.76) 10.4 (6.13) * 8.73 (2.97)
p (毫米) 6.22 (3.28) 9.08 (4.04) * 8.25 (1.99)
* & lt;0.01;#<0.05;
dml (ms): 远端运动潜伏期, cmap (mv): 复合运动电位, ml (ms): 电机潜伏期;m/s (m/): 电机传导速度;mcv: 电机传导速度;dsl (毫秒): 远端感觉潜伏期;snap (μv): 感觉神经作用电位;scv (m/): 感觉传导速度;CSA(mm2): 腕部横截面面积, w-p (毫米): 手腕周长;r-csa: 手腕横截面面积超过三分之一远端前臂的比例, r-p: 手腕周长与三分之一远端前臂的周长之比, dcsa (mm2): 从手腕到前臂远端三分之一的横截面面积变化, dp (毫米): 手腕周长的变化三分之一的远端前臂

表 2: 登记对象神经传导研究和超声测量的人口统计学和表现。

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Discussion

由于年龄、性别、种族、体重等人口因素和身体因素的影响, 建立衡量非传染性疾病的通用标准具有挑战性. 14. 关于 snap 振幅, 正畸 (货币向身体的方向) 和反流体 (货币的方向远离身体) 技术之间存在差异, 因为 snap 振幅是测量的用正交法比反抑郁方法15小。在我们的实验室中, 正畸刺激通常在临床上应用, 因此我们将10μv 设置为确定轴突损伤的临界值。如果采用抗抑郁技术, 则需要更高的 snap 振幅。

另一方面, 为了测量超声波, 我们把腕管的入口和三分之一的远端前臂作为测量的骨标记。这些测量部位与以往的研究一致, 在诊断疾病时具有相对较高的准确性 34816、17、18, 这也可能增加歧视的准确性, 从而提高歧视的准确性。此外, 这种方法最创新的一个方面是, 当 ncs 的电信号不存在或不符合 ncs 标准的差异化时, 超声参数的截止值可以起到互补作用整体满意的敏感性和特异性在以前的研究9。与先前确定的严重等级 81920的截止值相比, 这些截止值被认为在临床上更具有指示性, 因为它们可以反映病理进展超出了传统的严重程度等级。

但是, 使用此方法也有一些约束。首先, 特异性低于本协议中的敏感性, 从 c 组患者的超声检查结果中可以看出这一点, 根据超声截断读数, 所有这些研究都被认为具有潜在的相关轴突变性。这可以解释, 因为我们还没有建立一个具体的评估包, 以确认轴突变性的各种超声参数。此外, 超声成像的性质也不能直接显示轴突变性。它仍然依靠黄金标准测试来确认轴突变性。此外, 对于区分轴突变性的 ncs 标准, 尚未达成普遍协议 9.需要进一步研究, 通过与黄金标准测试的比较, 检查其可靠性。尽管有这些限制, 我们仍然建议这种方法作为一种有效的筛查方法, 因为它可以在早期以无创的方式迅速通知临床医生, 从而避免恶化。

由于总体上令人满意的准确性、灵敏度和特异性, 超声和 ncs 的联合使用不仅可以通过提供解剖和结构信息来弥补 ncs (无信号) 的技术缺陷, 而且还可以弥补它可以揭示或识别下面的病理过程。该方法可方便地应用于常规临床实践中, 用于与 cts 相关的轴突变性潜在共存的初步筛查。使用这种方法可以实现更精细的护理计划。

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Disclosures

作者没有什么可透露的。

Acknowledgments

薛登先生、胡勇博士和叶永玉博士致力于研究设计、选题、手稿起草和修改的概念。周丽香女士及赵淑仪女士专心致志于联络、收集资料及操纵非华语。梁国培博士致力于电生理诊断、临床指导和超声波操作。

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Nicolet Viking EDX Nicolet RY111820G
MyLab Twice ESAOTE 101620000

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Deng, X., Chau, L. H. P., Chiu, S. Y., Leung, K. P., Hu, Y., Ip, W. Y. Screening of Axonal Degeneration in Carpal Tunnel Syndrome Using Ultrasonography and Nerve Conduction Studies. J. Vis. Exp. (143), e58681, doi:10.3791/58681 (2019).

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