In Zusammenarbeit mit Annkatrin Hildebrand
Die Nervensonographie ist eine nicht invasive und patientennahe Methode, um strukturelle Veränderungen des peripheren Nervensystems zu untersuchen. Als diagnostisches Verfahren ist es bei Nervenkompressionssyndromen und traumatischen Nervenläsionen etabliert. Die Nervensonographie wird auch bei systemischen peripheren Neuropathien zur genaueren ätiopathogenetischen Einordnung genutzt. Die Überprüfung der Wertigkeit der Methode zur Differentialdiagnose der Amyotrophen Lateralsklerose (ALS) ist noch im Fluss. Ziel der vorliegenden Studie war es, Unterschiede verschiedener sonographischer Marker zwischen peripheren Neuropathien und der ALS zu detektieren.
Neben der sonographischen Nervenquerschnittsfläche (cross-sectional nerve area, CSA) als gut etablierte Größe, wurde der nervale mikrovaskuläre Blutfluss als bisher weniger gut untersuchter Parameter erfasst. Alle Studienteilnehmer, bestehend aus Subgruppen mit ALS (n=12), chronisch inflammatorischer demyelinisierender Polyradikuloneuropathie (CIDP, n=5) und der Charcot-Marie-Tooth Erkrankung (CMT, n=5) sowie gesunden Kontrollprobanden (n=15), erhielten eine Nervensonographie des bilateralen Nervus tibialis. CSA und nervaler mikrovaskulärer Blutfluss wurden zu den peripher-nervalen elektrophysiologischen Messungen, Liquorparametern und der klinischen Symptomatik in Beziehung gesetzt.
CIDP- und CMT-Patienten zeigten signifikant größere CSA-Werte als ALS- und Kontrollprobanden. CIDP-Patienten wiesen den höchsten Blutfluss auf. In der ALS-Kohorte korrelierten größere CSA-Werte positiv mit dem Vorliegen einer Blut-Nerven-Schranken-Störung (quantifiziert anhand des Liquor-Serum-Albumin-Quotienten).
Zusammenhänge zwischen Elektrophysiologie, Klinik und Ultraschallparametern fanden sich in keiner der Diagnosegruppen. CSA und nervaler mikrovaskulärer Blutfluss sind robuste nervensonographische Marker zur Differenzierung zwischen Neuropathien und ALS, auch in kleinen Kohorten. In der ALS-Kohorte scheinen Patienten mit größerer CSA einem entzündlichen Subtyp zugeordnet werden zu können.
Die vorgelegte Untersuchung ist Teil einer größeren multimodalen Studie zum Verständnis der Wertigkeit der Fusionsbildgebung zwischen Nervensonographie und ultrahochauflösender 7-Tesla (7T)-Magnetresonanzneurographie (MRN). Zukünftige Analysen sollen durch die Kombination beider Bildgebungsverfahren, mit Augenmerk auf die faszikuläre MRN-T2-Intensität, Aufschluss über nervale Prozesse entlang des Spektrums zwischen eher inflammatorischen oder eher degenerativen Krankheitsvarianten innerhalb der dargestellten Krankheitsentitäten geben.
Nerve sonography is a non-invasive and patient-centered method for examining structural changes in the peripheral nervous system. As a diagnostic procedure, it is established for nerve compression syndromes and traumatic nerve injuries. Nerve sonography is also utilized for a more precise etiopathogenetic classification in systemic peripheral neuropathies. The evaluation of the method’s value for the differential diagnosis of Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) is still ongoing. The aim of the present study was to detect differences in various sonographic markers between peripheral neuropathies and ALS.
In addition to the well-established parameter of sonographic cross-sectional nerve area (CSA), neural microvascular blood flow, a less well-explored parameter, was measured. All study participants, consisting of subgroups with ALS (n=12), Chronic Inflammatory Demyelinating Polyradiculoneuropathy (CIDP, n=5), Charcot-Marie-Tooth disease (CMT, n=5), and healthy control subjects (n=15), underwent nerve sonography of the bilateral Nervus tibialis. CSA and neural microvascular blood flow were correlated with peripheral nerve electrophysiological measurements, cerebrospinal fluid parameters, and clinical symptoms.
CIDP and CMT patients exhibited significantly larger CSA values compared to ALS and control subjects. CIDP patients showed the highest blood flow. In the ALS cohort, larger CSA values positively correlated with the presence of blood-nerve barrier dysfunction (quantified by the cerebrospinal fluid-to-serum albumin ratio).
No correlations between electrophysiology, clinical presentation, and ultrasound parameters were found in any of the diagnostic groups. CSA and neural microvascular blood flow are robust nerve sonographic markers for differentiation between neuropathies and ALS, even in small cohorts. In the ALS cohort, patients with larger CSA values appear to be associated with an inflammatory subtype.
The presented study is part of a larger multimodal investigation into understanding the value of fusion imaging between nerve sonography and ultra-high-resolution 7-Tesla (7T) magnetic resonance neurography (MRN). Future analyses aim to provide insights into neural processes across the spectrum of more inflammatory or degenerative disease variants within the depicted disease entities by combining both imaging techniques, with a focus on fascicular MRN-T2 intensity.