Badania przesiewowe zwyrodnienia aksonów w zespole cieśni nadgarstka z wykorzystaniem ultrasonografii i badań przewodnictwa nerwowego
11 stycznia 2019
Tutaj prezentujemy protokół wykorzystujący badania przewodnictwa nerwowego i ultradźwięki do wykrywania potencjalnych zwyrodnień aksonów związanych z zespołem cieśni nadgarstka. Ustala się kryteria różnicowania. W porównaniu z konwencjonalnymi podejściami metoda ta jest nieinwazyjna, wygodna i wydajna, z ogólnie zadowalającą dokładnością, czułością i swoistością.
To nieinwazyjne podejście wykorzystujące badania przewodnictwa nerwowego i ultradźwięki służy do specyficznej i czułej oceny zwyrodnienia aksonów u pacjentów z zespołem cieśni nadgarstka. Metoda ta może być stosowana przez klinicystów do bezpośredniej oceny patologicznego stadium choroby i może być łatwo zastosowana w celu lepszego planowania regionu leczenia. Procedurę zademonstrują Phoebe Chau, dyplomowana pielęgniarka, i Kwok-Pui Leung, lekarz, obie z mojego laboratorium.
Aby zmierzyć przewodzenie w środkowym nerwie czuciowym, najpierw poproś pacjenta o umycie rąk ciepłą wodą. Po wyschnięciu umieścić elektrodę pierścieniową rejestrującą na bliższym stawie międzypaliczkowym, a elektrodę pierścieniową odniesienia na dystalnym stawie międzypaliczkowym. Umieść pozostałe elektrody rejestrujące na nadgarstku, między ścięgnami zginacza promieniowego nadgarstka a dłoni długiej.
12 cm proksymalnie do elektrody pierścieniowej nagrywającej i idealnie proksymalnie do dystalnego zgięcia nadgarstka. Po upewnieniu się, że elektroda masowa znajduje się między miejscami stymulacji i rejestracji, zastosuj super maksymalny bodziec 10 razy do nerwu pośrodkowego za pomocą elektrod przymocowanych nad palcem wskazującym. Aby zmierzyć przewodzenie w nerwie czuciowym łokciowym, umieść elektrodę pierścieniową w połowie odległości na bliższym paliczku 5. cyfry, a elektrodę pierścieniową odniesienia 4 cm dystalnie do elektrody pierścieniowej nagrywającej.
Umieść pozostałe elektrody rejestrujące w pobliżu ścięgna zginacza nadgarstka łokciowego, 12 cm proksymalnie do elektrody pierścieniowej nagrywającej, upewniając się, że elektroda masowa znajduje się między miejscami stymulacji i nagrywania. Następnie przyłóż super maksymalny bodziec 10 razy do nerwu łokciowego za pomocą elektrod przymocowanych do 5 palca. Aby zmierzyć przewodnictwo w pośrodkowym nerwie ruchowym, umieść elektrodę pierścienia rejestrującego w najbardziej widocznym wzniesieniu obszaru tenar w punkcie motorycznym odwodziciela pollicis brevis i umieść referencyjną elektrodę pierścieniową na bliższym paliczku kciuka.
Następnie użyj stymulatora elektronicznego, aby stymulować w środkowej części dłoni, trzy do czterech centymetrów dystalnie do dystalnego zgięcia nadgarstka i 6,5 centymetra proksymalnie do elektrody pierścieniowej rejestrującej na nadgarstku, między ścięgnami zginacza nadgarstka promieniowego i dłoni długiej. W przyśrodkowej części przestrzeni przedłokciowej łokcia, tuż obok tętnicy ramiennej. Aby zmierzyć przewodnictwo w nerwie ruchowym łokciowym, umieść elektrodę pierścieniową nagrywającą na brzuchu odwodziciela palca minimalnego.
Referencyjna elektroda pierścieniowa do dystalnego paliczka 5. palca i elektroda masowa między miejscami stymulacji i zapisu. Następnie stymuluj na nadgarstku, 7 cm proksymalnie do elektrody pierścieniowej rejestrującej, tuż bocznie lub przyśrodkowo do ścięgna zginacza nadgarstka promieniowego. Poniżej i powyżej łokcia, 5 cm dystalnie i proksymalnie do rowka łokciowego.
W przypadku pomiarów ultrasonograficznych należy posadzić pacjenta na cokole z rękami spoczywającymi w poziomej pozycji supinacyjnej i częściowo wyprostowanymi palcami. Umieść trochę żelu ultradźwiękowego na sondzie przetwornika, miejscu nadgarstka i dystalnym 1/3 przedramienia. Następnie użyj przetwornika liniowego o częstotliwości od 13 do 14 megaherców, aby wykonać skan poprzeczny na wlocie cieśni nadgarstka.
Zamroź obrazowanie w czasie rzeczywistym i w sposób ciągły zaciskaj hiperechogeniczne zapalenie się nerwu pośrodkowego na wlocie cieśni nadgarstka. Następnie skanuj proksymalnie wzdłuż unerwionego obszaru nerwu pośrodkowego do miejsca 1/3 dystalnego przedramienia. Zamrożenie obrazowania w czasie rzeczywistym i zaciskanie hiperechogenicznego wyrostka nerwowego nerwu pośrodkowego na 1/3 dystalnego przedramienia.
Po badaniach przesiewowych w kierunku powiązanego zwyrodnienia aksonów, uważa się, że pacjenci z jakimikolwiek wartościami parametrów ultrasonograficznych powyżej odpowiednich wartości odcięcia cierpią na potencjalne współistnienie zwyrodnienia aksonów. Alternatywnie, odczyty ultrasonograficzne można uznać za wskaźniki potencjalnego zwyrodnienia aksonów, jeśli pacjent nie spełnia kryteriów badań przewodnictwa nerwowego. Na przykład w tym reprezentatywnym badaniu stwierdzono znaczące różnice między pacjentami z demielinizacją i związanym z nią zwyrodnieniem aksonów, co wskazuje, że protokół ten może być skutecznym narzędziem w badaniach przesiewowych zwyrodnienia aksonów związanego z zespołem cieśni nadgarstka.
Co więcej, w tej grupie pacjentów, którzy nie spełniali kryteriów przewodnictwa nerwowego i zostali zapisani z pomiarami ultrasonograficznymi wygenerowanymi opisowo, dane z pomiarów ultrasonograficznych sugerowały, że wszyscy ci pacjenci byli potencjalnie związani ze współistniejącym zwyrodnieniem aksonów na podstawie samych pomiarów ultrasonograficznych. W badaniach przewodnictwa nerwowego odkażona procedura chemiczna i porównania boczne są ważne, ponieważ mogą zwiększyć wiarygodność oceny. Chociaż tomografia jest złotym standardem w potwierdzaniu zwyrodnienia aksonów, dalsze badanie walidacyjne może być wykorzystane do oceny wiarygodności i trafności między tomografią a naszym pakietem oceny.
Podczas oceny ultrasonograficznej należy upewnić się, że parametry ultrasonograficzne są spójne oraz dobrać odpowiednią częstotliwość i rozmiar sondy. Ta ścieżka techniki jest dla naukowców sposobem na zbadanie innowacyjnych zastosowań ultradźwięków w diagnozowaniu zespołu cieśni nadgarstka i może mieć potencjał do wykorzystania do przewidywania skuteczności leczenia.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Przegląd
Niniejszy protokół opisuje nieinwazyjne podejście wykorzystujące badania przewodnictwa nerwowego oraz ultrasonografię do oceny degeneracji aksonalnej u pacjentów z zespołem kanału nadgarstka. Został on zaprojektowany w celu zapewnienia wygodnej i wydajnej metody przesiewowej w porównaniu do technik konwencjonalnych.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Neuronauka
- Ocena kliniczna
- Obrazowanie diagnostyczne
Wprowadzenie
- Zespół cieśni nadgarstka obejmuje nerw pośrodkowy w nadgarstku, co może prowadzić do degeneracji aksonalnej.
- Konwencjonalne metody diagnostyczne mogą być inwazyjne i cechować się niską efektywnością.
- To nowe podejście łączy badania przewodnictwa nerwowego z technologią ultradźwiękową.
- Poprzednie badania sugerowały związek między demielinizacją a degeneracją aksonalną, co uzasadnia potrzebę stosowania skutecznych metod diagnostycznych.
Cel badania
- Opracowanie protokołu badań przesiewowych w kierunku degeneracji aksonalnej związanej z zespołem cieśni nadgarstka.
- Ustalenie kryteriów różnicowania między typami uszkodzeń nerwów.
- Zwiększenie dokładności diagnostycznej i specyficzności podczas oceny pacjentów.
Zastosowane metody
- Głównymi platformami wykorzystanymi do oceny były badania przewodnictwa nerwowego oraz obrazowanie ultrasonograficzne.
- W badaniu oceniono czuciowe i ruchowe przewodnictwo nerwów pośrodkowego i łokciowego u pacjentów z podejrzeniem zespołu cieśni nadgarstka.
- Pomiary ultrasonograficzne skoncentrowano na epineurium nerwu pośrodkowego w określonych punktach anatomicznych.
- Kluczowe etapy obejmowały rozmieszczenie elektrod oraz wielokrotną stymulację w celu uzyskania dokładnych pomiarów.
- Protokół obejmował również porównanie wyników przewodnictwa nerwowego z wynikami ultrasonografii w celu zidentyfikowania potencjalnej degeneracji aksonalnej.
Główne wyniki
- Protokół wykazał istotne różnice w parametrach ultrasonograficznych pomiędzy pacjentami z demielinizacją a pacjentami z degeneracją aksonalną.
- U pacjentów, którzy nie spełnili kryteriów przewodnictwa nerwowego, stwierdzono zmiany w badaniu USG wskazujące na potencjalną degenerację aksonalną.
- Zastosowana technika poprawiła wiarygodność diagnozy dzięki systematycznym pomiarom i spójnej ocenie parametrów.
- Mimo że tomografia pozostaje złotym standardem, opisana metoda stanowi skuteczny sposób wstępnego przesiewu.
Wnioski
- Niniejsze badanie wprowadza nową nieinwazyjną metodę diagnostyki degeneracji aksonalnej w zespole kanału nadgarstka.
- Połączone podejście z wykorzystaniem badań przewodnictwa nerwowego i ultrasonografii może zwiększyć możliwości diagnostyczne w warunkach klinicznych.
- Metoda ta stanowi obiecujący postęp dla klinicystów w zakresie planowania leczenia i opieki nad pacjentem.
Najczęściej zadawane pytania
Znaczenie dla przemysłu
Niniejszy protokół przedstawia nieinwazyjne podejście przesiewowe służące do identyfikacji degeneracji aksonalnej w zespole cieśni nadgarstka, wypełniając lukę w obecnych systemach diagnostycznych, które nie potrafią jednoznacznie wskazać współistniejącej patologii. Dzięki połączeniu badań przewodnictwa nerwowego z pomiarami ultrasonograficznymi epineurium nerwu pośrodkowego, metoda ta wspiera wczesne wykrywanie zmian neurodegeneracyjnych, które mogą wpływać na decyzje terapeutyczne. Jej niski koszt, wygoda i efektywność umożliwiają integrację z praktyką kliniczną w celu wstępnego przesiewu pacjentów przed inwazyjnym potwierdzeniem, co zwiększa specyficzność diagnostyczną i zmniejsza niejednoznaczność w określaniu stopnia zaawansowania choroby.
Strategiczne zastosowania w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym
Wczesne odkrywanie i walidacja celu
- Wartość naukowa: Umożliwia weryfikację hipotez terapeutycznych poprzez rozróżnienie degeneracji aksonalnej od demielinizacji w modelach neuropatii obwodowej.
- Wartość operacyjna: Wspiera ograniczanie ryzyka biologicznego dzięki standaryzowanym, ilościowym odczytom ultradźwiękowym i elektrofizjologicznym, które wyjaśniają stopień oddziaływania na cel oraz swoistość szlaku.
Przesiewanie i opracowywanie testów
- Wartość naukowa: Przygotowuje zwalidowane systemy biologiczne do dalszych etapów analizy poprzez ustalenie wartości progowych dla parametrów ultrasonograficznych (CSA, P, ΔCSA, ΔP), które korelują z degeneracją aksonalną.
- Wartość operacyjna: Poprawia standaryzację i powtarzalność badania dzięki spójnemu rozmieszczeniu elektrod, protokołom stymulacji supramaksymalnej oraz poprzecznemu skanowaniu USG w określonych punktach anatomicznych.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Wartość naukowa: Wspiera modelowanie systemów istotnych dla chorób poprzez powiązanie zmian strukturalnych uzyskanych za pomocą ultradźwięków z funkcjonalnymi deficytami przewodnictwa nerwowego, co umożliwia mechanistyczną weryfikację hipotez dotyczących neurodegeneracji.
- Wartość operacyjna: Ułatwia ciągłość translacyjną od etapu odkryć do walidacji przedklinicznej, dostarczając nieinwazyjnego narzędzia przesiewowego, które może być stosowane podłużnie w celu monitorowania progresji choroby lub efektów interwencji.
Integracja potoku i przepływu pracy
Metoda ta wpisuje się w wczesny etap procesu odkrywania leków, wspierając testowanie hipotez i ograniczanie ryzyka biologicznego przed identyfikacją związku wiodącego, szczególnie w modelach neuropatii obwodowej, gdzie rozróżnienie między patologią aksonalną a demielinizacyjną ma kluczowe znaczenie dla pewności co do wybranego celu terapeutycznego.
- Biologia odkrywcza: Umożliwia wyjaśnienie szlaków sygnałowych poprzez wyizolowanie degeneracji aksonalnej jako odrębnej zmiennej patologicznej dzięki połączeniu kryteriów przewodnictwa nerwowego i ultrasonografii.
- Przesiew: Zapewnia gotowość do analizy dzięki ilościowym, powtarzalnym wynikom — prędkościom przewodzenia nerwowego, amplitudom potencjałów czynnościowych oraz polu przekroju i obwodowi epineurium — co pozwala na porównania pomiędzy różnymi warunkami eksperymentalnymi.
- Analityka: Generuje mierzalne odczyty oparte na progach (R-CSA, R-P, ΔCSA, ΔP), które pomagają zespołom w stratyfikacji próbek na podstawie ryzyka neurodegeneracji.
- Badania translacyjne: Zapewniają ciągłość przedkliniczną, oferując nieinwazyjny wskaźnik zastępczy (biomarker) degeneracji aksonalnej, który można śledzić w czasie w modelach chorób.
- Zastosowania instytucjonalne: Funkcjonuje jako wielokrotnego użytku platforma przesiewowa w wielu modelach uszkodzeń nerwów obwodowych, zmniejszając zależność od histologii końcowej lub inwazyjnej elektrofizjologii w ocenach pośrednich.
Wpływ operacyjny i przedsiębiorczy
- Wartość naukowa: Zwiększa pewność prognostyczną poprzez redukcję niejednoznaczności mechanistycznej między demielinizacją a degeneracją aksonalną w modelach neuropatii.
- Wartość operacyjna: Zapewnia standaryzację i skalowalność dzięki zdefiniowanym miejscom stymulacji, konfiguracjom elektrod oraz procedurom kalibracji ultradźwiękowej.
- Wartość strategiczna: Usprawnia podejmowanie decyzji go/no-go poprzez umożliwienie wczesnej identyfikacji komponentów neurodegeneracyjnych, które mogą zapowiadać słabą odpowiedź na remielinizację lub wymagać zastosowania strategii neuroprotekcyjnych.
- Wpływ na portfolio: Wspiera priorytetyzację skorygowaną o ryzyko poprzez wskazywanie związków lub celów wymagających mechanizmów podwójnego działania (np. przeciwzapalnego i neuroprotekcyjnego) w modelach z dodatnim wynikiem degeneracji aksonalnej.
Wskazówki dotyczące wdrożenia
- Wymaga wiedzy z zakresu elektrofizjologii nerwów obwodowych oraz obrazowania ultrasonograficznego w celu zapewnienia dokładnego rozmieszczenia elektrod i stałego nacisku przetwornika.
- Zależy od dostępu do liniowego przetwornika o częstotliwości 13–14 MHz oraz stymulatora nerwów zdolnego do dostarczania bodźców supramaksymalnych.
- Wymaga standaryzacji międzyzespołowej w ramach neurologii, radiologii i zespołów rozwoju testów w celu uzgodnienia wartości odcięcia oraz protokołów skanowania.
- Przy adaptacji punktów orientacyjnych nadgarstka i dystalnej części przedramienia należy uwzględnić zmienność anatomiczną położenia nerwów w zależności od gatunku lub stanu chorobowego.
- Ograniczone do oceny pośredniej; nie umożliwia bezpośredniej wizualizacji degeneracji aksonalnej i w razie potrzeby opiera się na metodach inwazyjnych, takich jak EMG lub biopsja, w celu potwierdzenia wyników.
