Zusammenfassung
Aufgrund von Fortschritten der Breitbandschallkopftechnologie und der damit verbundenen Verfeinerung der Untersuchungstechnik lassen sich in zunehmendem Maße periphere Nerven und deren Erkrankungen sonographisch darstellen. Die hochauflösende Sonographie stellt eine Ergänzung der klinischen und elektrophysiologischen Untersuchungen bei einer Vielzahl von Nervenläsionen dar, wie z. B. Tunnelsyndromen, Traumata, Infektionen oder Tumoren. Weiterhin ist die Sonographie eine wertvolle Führungshilfe bei Regionalanästhesien oder perkutanen Behandlungen schmerzhafter Neurome. In diesem Artikel wird auf die Sonomorphologie der peripheren Nerven und die mögliche Rolle der Sonographie in der Diagnostik von Nervenerkrankungen eingegangen.
Abstract
With the recent advances in broadband transducer technology and refinements in scanning technique, an increasing number of nerves and related pathologic conditions are identified with sonography. High-resolution sonography can support clinical and electrophysiological testing for detection of a variety of nerve abnormalities, including entrapment neuropathies, traumas, infectious disorders, and tumors. In addition, procedures of regional anesthesia and percutaneous treatment of painful neuromas can be effectively guided by sonography in real time. This article addresses the normal US appearance of peripheral nerves and discusses the potential role of this technique to image nerve disorders in specific clinical settings.
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Der Ultraschall ist inzwischen eine verbreitete und akzeptierte Methode zur Untersuchung peripherer Nerven, dank verbesserter Breitbandschallsonden mit Sendefrequenzen bis zu 15 MHz und Fokussierung im Nahbereich, und Techniken zur Erstellung sonographischer Panoramabilder [17, 27, 35, 36, 37, 40, 60]. Hinsichtlich der Auflösung kleiner anatomischer Details ist die Sonographie der MRT in Verbindung mit Oberflächenspulen ebenbürtig, teilweise sogar überlegen. Es lässt sich eine Vielzahl pathologischer Veränderungen darstellen, z. B. Nervenkompressions- bzw. Tunnelsyndrome, traumatische oder infektiöse Läsionen oder auch Tumoren. Dass neben den technischen Voraussetzungen vom Untersucher eingehende anatomische Kenntnisse und eine synoptische Würdigung der sonographischen, klinischen und elektrophysiologischen Befunde gefordert sind, versteht sich. Unter diesen Bedingungen aber stellt die Sonographie eine kostengünstige, nichtinvasive und schnelle Untersuchungstechnik mit wichtigen Vorteilen gegenüber der MRT dar: Höhere Ortsauflösung, Erfassung großer anatomischer Abschnitte in einem Untersuchungsgang sowie, neben der „statischen“ Bildgebung, die Darstellung von Bewegungen in Echtzeit. In dieser Übersichtsarbeit wird auf die Sonomorphologie normaler Nerven und wichtige sonographische Merkmale deren häufigster pathologischer Veränderungen eingegangen.
Ultraschallanatomie und Untersuchungstechnik
Mit hochauflösender Sonographie können Nerven direkt dargestellt werden, einschließlich ihrer Binnenstruktur. Diese ist komplex und besteht aus echoarmen Strukturen (den Faszikeln, die die Axone enthalten), die in echoreichem Material eingebettet sind, dem Epineurium (Abb. 1) [57], zumindest, sofern sehr hohe Sendefrequenzen eingesetzt werden (bis zu 15 MHz). Mit niedrigeren Frequenzen oder bei falscher Ausrichtung des Schallkopfes werden weniger Faszikel aufgelöst, da insbesondere dünnere Fasern im Bild verschmelzen [57]. Nerven sind verformbar und können im Querschnitt je nach ihrer unmittelbaren Umgebung rund oder oval sein. Über Gelenken werden sie durch enge, osteofibröse Tunnel umgelenkt und können dort homogen echoarm erscheinen, da die Faszikel hier dichter gepackt sind [56, 61]. Da Nerven nur in geringem Maße anisotrop sind, muss der Schallkopf für eine adäquate Darstellung nicht streng senkrecht gehalten werden. Um einen Nerven entlang einer Extremität zu verfolgen, hält man am besten den Schallkopf quer zu seiner Verlaufsrichtung. Verwechslungen mit quer geschnittenen Gefäßen lassen sich im Zweifelsfall mit Hilfe des Farbdopplers ausräumen.
Entlang der Extremitäten sind periphere Nerven in der Regel leicht aufzufinden, da sie häufig oberflächlich liegen und nicht von Knochen verdeckt werden. Hirnnerven, lumbale oder sakrale Nervenwurzeln, der sympathische Grenzstrang und die Nn. planchnici hingegen sind der Sonographie nicht zugänglich.
Einige anatomische Varianten oder angeborene Anomalien der Nerven sind aufgrund ihres charakteristischen Bildes mit dem Ultraschall nachweisbar, z. B. eine proximale Bifurkation des N. medianus am Handgelenk, ein fibrolipomatöses Hamartom (eine spindelförmige Auftreibung des distalen N. medianus durch Fett- und Bindegewebe) oder die eindrückliche Hypertrophie peripherer Nerven beim Morbus Charcot-Marie-Tooth (Abb. 2) [10, 31, 41].
Nervenkompressions- und Tunnelsyndrome
Eine Schädigung eines Nerven durch Druckeinwirkung von außen tritt typischerweise dort auf, wo er durch einen osteofibrösen Tunnel oder einen Muskel verläuft und daher nicht ausweichen kann. Neben einer habituellen Prädisposition spielen in der Pathogenese vermutlich Extrem- und Zwangshaltungen, repetitive Bewegungen und ggf. zusätzlich vorliegende, systemische, prädisponierende Faktoren (z. B. Polyneuropathien) eine Rolle. Infolge der Druckeinwirkung kommt es zur Demyelinisierung, Axondegeneration, einem Aufstau intranervaler Venen und Ödem. Diese können nach Entlastung reversibel sein oder auch zu einer intraneuralen Fibrose mit irreversiblem Funktionsverlust und Atrophie des innervierten Muskels fortschreiten.
In frühen Stadien der Druckschädigung sind sonographisch keine typischen Zeichen nachweisbar; richtungsweisend sind hier v. a. klinische und elektrophysiologische Befunde. Bei Fortschreiten der Erkrankung findet man sonographisch Veränderungen der Form und Echostruktur des Nerven: An der Kompressionsstelle eine fokale Verschmälerung („notch sign“) mit messbarer Reduktion der Querschnittsfläche des Nerven, und proximal eine Schwellung (Abb. 3). Diese Auftreibung ist meist spindelförmig, ca. 2–4 cm lang und ist direkt vor der Kompressionsstelle am stärksten, sodass die abrupt folgende Abflachung augenfällig wird. Anhand dieser Befunde lässt sich der Ort der Kompression zuverlässig lokalisieren. Als wichtigstes Zeichen gilt die Abflachung des Nerven, doch sollte die proximale Verdickung quantitativ durch Messung der Querschnittsfläche anhand der Ellipsenformel belegt werden [(maximaler AP-Durchmesser) x (maximaler Querdurchmesser) x (π/4)]. Dies ist in verschiedenen Lokalisationen das verlässlichste Kriterium.
Zusätzlich findet man bei Tunnelsyndromen, dass die Echostruktur des Nerven an und proximal der Stelle der Kompression homogen echoarm wird, mit Verlust des faszikulären Musters. Die Echoarmut des Epineuriums tritt graduell auf und nimmt in unmittelbarer Nachbarschaft der Kompression zu. Auch dies ist zur Diagnose und zur Lokalisation des Ortes der Kompression hilfreich. Die Störung des Blutflusses im geschädigten Segment lässt sich mit Hilfe der Farb- oder Powerdopplersonographie anhand einer Vermehrung der Flusssignale nachweisen, insbesondere in geschwollenen, echoarmen Nerven bei Patienten mit einer chronischen Schädigung.
Die wichtigsten, sonographisch zugänglichen Orte einer Nervenkompression im Bereich der Extremitäten sind:
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die Fossae supraspinata und spinoglenoidea der dorsalen Schulterregion (N. suprascapularis),
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das Spatium axillare laterale (N. axillaris),
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der Sulcus nervi radialis des Humerus,
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die Supinatorloge des Ellbogens (N. interosseus posterior),
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das Handgelenk (N. radialis),
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der Kubital- und Guyon-Tunnel (N. ulnaris),
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der mittlere Unterarm (N. interosseus anterior),
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der Karpaltunnel (N. medianus),
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Gesäß und Rückfläche des Oberschenkels (N. ischiadicus),
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das Fibulaköpfchen bzw. der Fibulatunnel (N. peroneus communis) und
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der Tarsaltunnel (N. tibialis).
Im Folgenden ein kurzer Überblick über diese Syndrome. An der Rückfläche der Schulter kann der N. suprascapularis durch Ganglionzysten gegen den Boden der Fossae supraspinata und spinoglenoidea gedrückt werden, die sich infolge eines Risses des dorsalen Labrums des Schultergelenks und des Austretens von Synovialflüssigkeit nach dorsal vorwölben. Man kann sonographisch den N. suprascapularis in der Fossa supraspinata neben der A. suprascapularis darstellen [39] und ggf. den Zysteninhalt unter sonographischer Führung punktieren [13].
Eine weitere kritische Stelle ist das Spatium axillare laterale, das von der äußeren Schultermuskulatur bedeckt wird und in dem der N. axillaris verläuft. Mögliche Mechanismen der Schädigung sind Überstreckungstraumata oder fibröse Bänder im Spatium. Der N. axillaris selbst ist zu dünn, um sonographisch dargestellt zu werden, jedoch ist eine isolierte Atrophie der innervierten Muskulatur bei Fehlen einer Sehnenruptur ein indirekter Hinweis [39, 58].
Am Oberarm verläuft der N. radialis spiralförmig um den Humerusschaft im Sulcus nervi radialis, der zwischen den beiden Köpfen des M. triceps liegt. Wichtige Ursachen einer Kompression an dieser Stelle sind eine dislozierte Humerusschaftfraktur, ein hypertrophischer Kallus oder Osteosynthesematerial [3, 6, 48]. Mit dem Ultraschall lassen sich eine Dehnung und Verlagerung des Nerven darstellen, ebenso eine Schwellung und Echoarmut. Am seitlichen Ellbogen teilt sich der N. radialis in einen sensiblen Hautast (R. superficialis) und den tiefen, motorischen R. profundus, der in den N. interosseus posterior übergeht. Sonographisch kann man die Äste darstellen und den R. profundus nervi radialis verfolgen, der zwischen den oberflächlichen und tiefen Anteilen des M. supinator verläuft. An dieser Stelle kann der Nerv durch raumfordernde Prozesse oder fibröse Bänder komprimiert werden. Auch der R. superficialis kann komprimiert werden, und zwar typischerweise am Handgelenk (Wartenberg-Syndrom), mit einer Symptomatik, die dem Morbus de Quervain ähnelt. Auch hier ist eine Abklärung mit Hilfe des Ultraschalls möglich [4, 11].
An der Medialseite des Ellbogens verläuft der N. ulnaris in einem osteofibrösen Tunnel (Fossa condylaris) zwischen Olekranon und dem medialen Epikondylus, der vom Osborn-Retinakulum bedeckt wird, und danach im Kubitaltunnel, d. h. unter der Aponeurose, die von den ulnaren und humoralen Köpfen des M. flexor carpi ulnaris gebildet wird. Mögliche Stellen der Kompression sind die Fossa condylaris und der Rand der Aponeurose, infolge von Knochenspornen, einer Verdickung des Lig. collaterale mediale, Muskelanomalien, Ganglien, oder posttraumatischen Deformitäten des Ellbogens [45, 50]. Eine Querschnittsfläche des Nerven von mehr als 7,5 mm2 am Epikondylus ist pathologisch [12, 37]. Am Handgelenk verläuft der N. ulnaris zwischen dem Erbsenbein und dem Hamulus ossis hamati durch den Guyon-Tunnel. Häufige Ursachen einer Kompression an dieser Stelle sind Ganglien, akzessorische Muskeln oder Pseudoaneurysmen der A. ulnaris [37].
Da der N. medianus zusammen mit der A. brachialis verläuft, kann der durch Hämatome oder Pseudoaneurysmen komprimiert werden, z. B. nach penetrierenden Verletzungen oder Katheterisierung. Hier bietet sich die Sonographie an, um nicht nur die Läsion zu verifizieren, sondern auch eine Entlastungspunktion zu führen [14]. Weiter distal können fibröse Bänder im Bereich der Pronatoren oder aberrante Muskelbäuche zu einer Kompression des N. interosseus anterior führen, eines Astes des N. medianus. Sonographisch findet man bei diesem eher seltenen Kiloh-Nevin-Syndrom Zeichen der Atrophie der innervierten Muskeln [22].
Das häufigste Nervenkompressionssyndrom ist das Karpaltunnelsyndrom mit Kompression des N. medianus. Neben habituellen Faktoren (enger Karpaltunnel, Vorhandensein einer A. mediana, Anomalien von Sehnen und Muskeln, akzessorische Muskeln) spielen eine erhöhte Vulnerabilität des Nerven (Diabetes, Neuropathien), systemische und endokrine Faktoren (Schwangerschaft, Hypothyreose, Amyloidose) und Raumforderung innerhalb des Tunnels eine Rolle. Eine Querschnittsfläche des N. medianus von ≥9–10 mm2 auf Höhe des proximalen Karpaltunnels (Höhe des Os pisiforme und des Os naviculare) wird von den meisten Autoren als das beste diagnostische Kriterium angegeben [7, 8, 9]; anderen Auffassungen zufolge liegt der Grenzwert eher bei 15 mm2 [32]. Bei Beugung und Streckung der Finger lässt sich auch eine verminderte Verschieblichkeit des Nerven unter den Retinakulum nachweisen [9, 44]. Zusätzlich ist u. U. auch die Ursache der Kompression nachweisbar (z. B. Tendosynovitis der Beuger, Ganglien, Amyloidablagerungen, Muskel- und Sehnenanomalien oder Luxationen im Handgelenk) [2, 15, 37].
Eine Kompression des N. ischiadicus liegt am häufigsten dorsal des Hüftgelenks und an der Rückfläche des proximalen Oberschenkels vor. Mögliche Ursachen sind z. B. Hämatome (nach Frakturen und Luxationen, Einsatz von Endoprothesen, oder unter antikoagulativer Therapie) oder Lipome [20]. In der Kniekehle teilt sich der N. ischiadicus in den N. tibialis und den N. peroneus. Eine Kompression des N. peroneus liegt am häufigsten im Fibularistunnel vor, wo sich der Nerv um das Fibulaköpfchen windet und sich in den tiefen und oberflächlichen Ast teilt. Als Ursachen kommen v. a. raumfordernde Läsionen (z. B. Ganglien des proximalen tibiofibularen Gelenks), Traumata (Frakturen und Luxationen der Fibula) und iatrogene Faktoren in Frage, z. B. Traktion nach Frakturen und Gipsverbände.
Läsionen des proximalen N. tibialis sind seltener. Dorsal des Innenknöchels verläuft der Nerv durch den Tarsaltunnel zwischen dem Malleolus medialis und dem Kalkaneus, der durch das Retinaculum flexorum bedeckt wird. Unter dem Mallelolus teilt sich der Nerv in die medialen und lateralen Plantaräste und die dünnen Rr. calcanei. Bei Kompressionen des Hauptstammes liegen die Ursachen meist retromalleolär, bei Läsionen der Äste im distalen Tarsaltunnel: Tendosynovitis der Beuger, Ganglien des talokalkanearen Gelenks, Faszienzüge, Anomalien von Muskeln und Sehnen sowie Residuen von Frakturen [37]. Sonographisch ist der gesamte Verlauf des Nerven zugänglich. Zeichen sind auch hier Echoarmut und Schwellung des Nerven (unterschiedliche Dicke von medialem und lateralem Ast). Zusätzlich ist u. U. die Ursache der Kompression nachweisbar.
Verletzungen
Verletzungen der Nerven sind meist auf Zug, Kontusion und scharfe Traumata zurückzuführen. Es folgt ein kurzer Überblick über Nerventraumata und mögliche Mechanismen und Ursachen. Häufig liegen allerdings kombinierte Verletzungsmechanismen vor.
Bei Überdehnungen liegen häufig repetitive Traumata vor, oder auch eine chronische Überbeanspruchung. Eine typische, akute Dehnungsverletzung ist die des Plexus brachialis, die auftritt, wenn Schulter und Kopf heftig in entgegengesetzte Richtungen überstreckt werden. Ein komplette Nervenruptur ist sonographisch anhand einer Unterbrechung der Kontinuität, Retraktion und welliger Aufknäuelung der Enden des Nerven nachweisbar [48, 55]. Bei Wurzelausrissen ist u. U. zusätzlich eine „Pseudomenigozele“ nachweisbar, eine extradurale Flüssigkeitsansammlung durch Austritt von Liquor. Bei partiellen Rupturen können sich spindelförmige Neurome entwickeln, die sonographisch als echoarme, irreguläre Schwellungen entlang des Verlaufs des betroffenen Nerven imponieren (Abb. 4) [55].
Kontusionen entstehen v. a. dort, wo ein Nerv dicht einer knöchernen Oberfläche aufliegt und damit durch externe Schlag- oder Druckeinwirkung besonders gefährdet ist. Meist heilt diese Art des Traumas von selbst folgenlos aus, ohne typische songraphische Befunde. Diese findet man eher bei wiederholten, kleineren Kontusionen, die zu Veränderungen innerhalb des Nervs führen. Ein typisches Beispiel ist eine Schädigung de N. ulnaris am medialen Epikondylus, bei Aplasie des Osborn-Retinakulums, die dadurch entsteht, dass bei Beugung des Ellbogens der Nerv über den Epikondylus gleitet. Der Nerv ist geschwollen und infolge einer Fibrose echoarm [25]. Beim Beugen des Ellbogens kann man mit dem Ultraschall nachvollziehen, wie der Nerv über den Epikondylus schnappt [46].
Ein weiteres Beispiel ist die Schädigung der interdigitalen Nerven auf Höhe der Metatarsalköpfchen (meist im 2. oder 3. Zwischenraum), bei denen sich spindelförmige, echoarme Auftreibungen bilden, sog. Morton-Neurome [53, 54, 59]. Die Sensitiviät der Sonographie für den Nachweis Morton-Neurome beträgt nach der Literatur 95–100%, die Spezifität 83%, die Treffsicherheit 95% [51]. Der anatomische Bezug zum Nerven lässt sich am besten im Längsschnitt nachweisen. Entgangene Befunde sind teils auf mangelnde Erfahrung des Untersuchers zurückzuführen, teilweise sind die Neurome für den Nachweis einfach zu klein. Manche Befunde sind echokomplex oder echofrei, insbesondere, wenn zugleich eine vergrößerte intermetatarsale Bursa vorliegt, die sich nach dorsal vorwölbt (Abb. 5) [51].
Bei scharfen Verletzungen können die Nervenfaszikel teilweise oder ganz durchtrennt sein. Im Rahmen der Regeneration können Schwann-Zellen und Axone bei dem Versuch, die Kontinuität wieder herzustellen, am Ort der Traumas wild wuchern. In der Regel ist aber der Abstand zwischen den getrennten Enden zu groß, sodass dieser Versuch frustran bleibt. Es resultiert eine echoarme, bindegewebereiche Auftreibung. Bei komplett durchtrennten Nerven erscheinen Stumpfneurome (terminale Neurome) als kleine, echoarme Raumforderungen an den gegenüberliegenden Enden des Nerven, die wenig dicker als der eigentliche Nerv sind (Abb. 6) [20, 58]. Meist sind sie scharf begrenzt, sofern nicht Adhäsionen und überschießendes Narbengewebe vorliegen. Die Sonographie ist präoperativ hilfreich, die retrahierten Enden des Nerven aufzuspüren. In der Literatur finden sich Berichte zu sonographischen Befunden bei unbeabsichtigten, iatrogenen Verletzungen peripherer Nerven, z. B. der Nn. radialis, femoralis, accessorius oder ischiadicus [5, 20, 21, 48].
Infektionen
Hier ist insbesondere die Lepra zu nennen, deren Nervenbefall ausgesprochen vielfältig ist. Im Rahmen der Erkrankung treten Schübe mit akuter Neuritis (sog. Umkehrungsreaktionen) auf, die mit massiver entzündlicher Infiltration und Bildung von epitheloidzelligen Granulomen in den Nerven einhergehen und bleibende Schäden hinterlassen können. Der betroffene Nerv ist geschwollen und druckempfindlich [18]. Am meisten gefährdet sind die Nerven im Bereich anatomischer Engen, ebenso wie bei den Nervenkompressionssyndromen, insbesondere am Epicondylus medialis (N. ulnaris) und am Fibulaköpfchen (N. peroneus communis). Meist ist aber eine längere Strecke geschwollen als bei den Nervenkompressionssyndromen [40].
Raumfordernde Prozesse
Bei Tumoren der Nerven unterscheidet man 2 gutartige Formen, Schwannome (Syn: Neurinome, Neurilemmome) und Neurofibrome und den malignen, peripheren Nervenscheidentumor. Wichtigstes sonographisches Zeichen ist eine solide, echoarme Raumforderung mit direktem Bezug zu einem peripheren Nerven [1, 23, 24]. Wichtig ist eine klare Darstellung des Übergangs zwischen Tumor und Nerv, da dieser am Tumor verlagert oder gedehnt werden kann. Die sonographischen Befunde sind zwischen den histologischen Typen ähnlich. Meist findet man bei Schwannomen eine ovale oder runde Raumforderung mit homogen echoarmer Binnenstruktur, die sich exzentrisch aus dem Nerven hervorwölbt (Abb. 7) [34]. Dopplersonographisch erscheinen die Läsionen meist hypervaskularisiert [28]. Neurofibrome hingegen sind im Nerven selbst gelegen und fasern die Faszikel im Inneren spindelförmig auf [34]. Im Querschnitt zeigt sich mitunter ein „target sign“ mit einer zentralen, echodichten Zone. Im Unterschied zu Schwannomen sind sie im Farbdoppler eher gefäßarm (Abb. 8) [33]. Bei der Neurofibromatose Typ 1 sind Hautäste betroffen, sodass sich Knötchen im Hautniveau bilden, und auch Neurofibrome in tiefer gelegenen Nerven. Bei der „plexiformen“ Neurofibromatose liegen unzählige Neurofibrome entlang eines langen Abschnitts eines Nerven und seiner Äste vor (sog. „Bag-of-worms-Bild“) [43].
In Einzelfällen können extraneurale Tumoren, z. B. Weichteilhämangiome oder Lymphome, innerhalb eines Nerven vorwachsen, die Faszikel aufzweigen und sich in das Nervengewebe ausdehnen. Wenn auch selten, können diese Tumoren zu Funktionsverlust und Schmerzen führen und sollten nicht mit den häufigeren Nervenscheidentumoren verwechselt werden.
Ganglien der Nervenscheiden können, ähnlich wie neurogene Tumoren, als spindelförmige Pseudozysten erscheinen, die im Bindegewebe zwischen Nervenscheide und Faszikeln gelegen sind und aus einem myxoiden Inhalt und einer fibrösen Kapsel bestehen [43]. Typischerweise sind große Nerven auf Höhe des Knies betroffen, insbesondere der N. peroneus communis (Abb. 9). Sie können vom Nerven selbst ausgehen, oder von einem benachbarten tibiofibularen Gelenk, von wo sie entlang eines kleinen Nervenastes bis zum eigentlichen Nerven selbst vordringen. Ganglien der Nervenscheiden sind typischerweise echoarm, enthalten Septen und können mit der Zeit hinsichtlich Form und Größe variieren.
Sonographisch geführte Interventionen
In den vergangenen Jahren ist die Sonographie in zunehmendem Maße als Führungshilfe bei Regionalanästhesien der Extremitäten eingesetzt worden. Sie ermöglicht es, das Vorschieben der Kanüle zu verfolgen und eine Schädigung des Nerven zu vermeiden. Hinzu kommen vielfältige Techniken zur sonographisch geführten Blockade des Plexus brachialis oder lumbalis, des Psoaskompartments sowie der Nn. inguinales und pudendi [26, 30, 47]. Vielversprechende Ansätze zur Behandlung schmerzender Neurome (z. B. Stumpf- oder Morton-Neurome) durch sonographisch geführte Injektionen von Kortikosteroiden, Phenol oder Alkohol in die Läsion zeigen eine hohe Erfolgsquote und eine rasche Besserung der Beschwerden (Abb. 10) [16, 52].
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Bacigalupo, L., Bianchi, S., Valle, M. et al. Ultraschall peripherer Nerven. Radiologe 43, 841–849 (2003). https://doi.org/10.1007/s00117-003-0963-y
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DOI: https://doi.org/10.1007/s00117-003-0963-y