Ultrasonography is the method of choice for imaging the peripheral nervous system
[1]. Clinically, imaging especially of small peripheral nerves is relevant for the following
purposes: (i) their localization for avoiding harm during surgical or other invasive
procedures [2]
[3]
[4], (ii) the targeting of therapeutics or surgical procedures at these nerves [5]
[6]
[7]
[8]
[9], and (iii) the measuring of their caliber for assessing compressive, inflammatory
or degenerative neuropathies [12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18].
In the recent decade high-frequency (15–25 MHz) and ultrahigh-frequency (30–70 MHz)
ultrasound probes became available for medical diagnostic use, that allowed, along
with advanced image post-processing, for the improved visualization of small nerves
and nerve fascicles ([Table 1]) [19]. This has opened the door to a more precise diagnostic assessment of small subcutaneous
sensory nerves, especially the detection of its entrapment or traumatic lesion [20]
[21]
[22]
[23]. High-resolution ultrasonography also allows for the detection of gender-related
differences of nerve calibers and may reveal fiber-type specific changes of small
nerves with aging and in neurodegenerative disorders [24]. Local inflammation of small nerve branches has been visualized [25]. First data suggest that ultra-high resolution ultrasonography may enable a more
detailed assessment of inflammatory neuropathies thanks to the better display of single
nerve fascicles [19]. High-resolution ultrasound-guided anaesthetic blockade of small subcutaneous nerves
is increasingly applied to relieve and prevent local pain [26]
[27].
Table 1
Comparison of ultrasound frequency, image resolution, and exemplary nerves.
|
Frequency [MHz]
|
image resolution[1]
|
imaging depth1 [mm]
|
typical nerve/structure
|
|
Axial [mm]
|
lateral [mm]
|
|
5
|
0.30
|
1.0
|
100
|
schiatic nerve
|
|
10
|
0.16
|
0.6
|
50
|
tibial nerve
|
|
15
|
0.12
|
0.4
|
20
|
median nerve
|
|
20
|
0.07
|
0.2
|
14
|
supraorbital nerve
|
|
30
|
0.05
|
0.18
|
9
|
proper digital nerve
|
|
40
|
0.04
|
0.14
|
6
|
superficial motor nerve fascicles
|
|
50
|
0.03
|
0.07
|
4
|
subcutaneous sensory nerve fascicles
|
1 Given are rough values that can vary depending on tissue composition, quality of
ultrasound transducer, and image post-processing technology.
Nerve ultrasound is a good example for the swift transfer of technological advances
into clinical applications by multiple clinical disciplines. Many more new diagnostic
and therapeutic applications of nerve ultrasonography can be expected.
Wie klein können kleine Nerven sein für den diagnostischen Ultraschall?
Die Sonografie ist die Methode der Wahl für die Bildgebung des peripheren Nervensystems
[1]. Klinisch ist die Darstellung insbesondere der kleinen peripheren Nerven für folgende
Anwendungen relevant: (i) ihre Lokalisierung, um Schäden während chirurgischer oder
anderer invasiver Eingriffe zu vermeiden [2]
[3]
[4], (ii) die Zielführung applizierbarer Therapeutika oder chirurgischer Eingriffe an
diesen Nerven [5]
[6]
[7]
[8]
[9], und (iii) zur Bestimmung ihres Kalibers für die Beurteilung von kompressiven, entzündlichen
oder degenerativen Neuropathien [12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18].
In den letzten 10 Jahren wurden hochfrequente (15–25 MHz) und ultrahochfrequente (30–70 MHz)
Ultraschallsonden für die medizinische Diagnostik entwickelt, die zusammen mit der
hochentwickelten Bildnachbearbeitung eine verbesserte Visualisierung kleiner Nerven
und Nervenfaszikel ermöglichen ([Tab. 1]) [19]. Dies hat die Tür zu einer genaueren diagnostischen Beurteilung kleiner subkutaner
sensorischer Nerven geöffnet, insbesondere zur Detektion ihrer Kompression oder traumatischen
Läsion [20]
[21]
[22]
[23]. Die hochauflösende Sonografie ermöglicht auch die Erkennung geschlechtsspezifischer
Unterschiede bei den Nervenkalibern und kann Fasertyp-spezifische Veränderungen kleiner
Nerven bei zunehmendem Alter und bei neurodegenerativen Erkrankungen aufzeigen [24]. Auch eine lokale Entzündung kleiner Nervenäste wurde dargestellt [25]. Erste Daten legen nahe, dass die ultrahochauflösende Sonografie aufgrund der besseren
Visualisierung einzelner Nervenfaszikel eine detailliertere Untersuchung entzündlicher
Neuropathien ermöglichen könnte [19]. Die hochauflösende ultraschallgesteuerte Anästhesieblockade von kleinen subkutanen
Nerven wird zunehmend angewendet, um lokale Schmerzen zu lindern bzw. zu verhindern
[26]
[27].
Nervenultraschall ist ein gutes Beispiel für den schnellen Transfer von technologischen
Neuerungen in die klinische Praxis über eine Vielzahl klinischer Fachgebiete hinweg.
Viele weitere neue diagnostische und therapeutische Anwendungen der Nervensonografie
sind zu erwarten.
Prof. Dr. Uwe Walter