Charisma  T.  Evangelista,  MD,  FPNA  San  Beda  College  of  Medicine  July  8,  2013  

¡  To  review  the  somatosensory  pathways  

¡  To  recall  the  technique  of  neurologic  examination  of  the  somatosensory  system  

¡  To  be  able  to  give  a  localization  based  on  the  pattern  of  sensory  loss  

I.  Anatomic  Considerations    The  Sensory  Pathways  –  General  Schema  

 II.  The  Sensory  Syndromes  A.  Peripheral  –  peripheral  nerve,  roots,  dorsal  root  ganglia  B.  Spinal  Sensory  Syndromes  C.  Brainstem  D.  Thalamus  E.  Parietal  Lesions    III.  Approach  to  the  Patient  with  Sensory  Loss  A.  History-­‐taking  B.  Techniques  of  Examination  C.  Final  Reminders  

 

IV.  Etiologic  Diagnoses    V.  Ancillary  Diagnostics    

¡  Pain  ¡  Light  touch  ¡  Temperature  –  Warmth  and  cold  ¡  Vibration  sense  ¡  Position  sense  ¡  Deep  pressure  

¡  Receptor  →  ¡  Peripheral  Nerve  →  ¡  Spinal  Root  →  ¡  Sensory  Tract  (Ascending  tracts)  →  ¡  Thalamus  →  ¡  Sensory  Cortex    

Encapsulated  receptors  

Non-­‐encapsulated  receptors  

 ¡  Merkel’s  disk  -­‐  pressure  

¡  Free  nerve  endings  -­‐  pain  

Insert  pic  of  dermatomes  

Dermatomes  –  represent  the  surface  innervation  of  the  sensory  nerve  roots.  

¡  C3  –  front  of  neck  ¡  C6  –  thumb  ¡  C7  –  middle  finger  ¡  C8  –  little  finger  ¡  T4  –  nipples  ¡  T6  –  xiphoid  process  ¡  T10  –  umbilicus  ¡  L1-­‐  bikini  line  ¡  L4  –  knee,  big  toe  ¡  L5  –  Shin  ¡  S1  –  little  toe  ¡  S2-­‐  s3  -­‐  genitalia  

Back:  ¡  C2  –  back  of  the  head  ¡  C5  –  tip  of  shoulder  ¡  S2-­‐S5  –  buttocks    

¡  Will  vary  depending  on  whether  the  nerve  involved  is  predominantly  muscular,  cutaneous  or  mixed  

¡  If  a  cutaneous  nerve  is  involved,  the  area  of  sensory  loss  is  always  less  than  its  anatomic  distribution  because  of  overlap  from  adjacent  nerves.  

¡  Deep  pain  and  perception  may  be  intact.  

¡  Usually  the  sensory  impairment  is  bilaterally  symmetrical.  

¡  In  most  types  of  polyneuropathy,  the  longest  and  largest  fibers  are  the  most  affected,  giving  rise  to  a  glove-­‐and-­‐stocking  distribution  of  sensory  loss.  

¡  Usually  all  modalities  of  sensation  are  involved,  but  to  varying  degrees,  with  one  modality  impaired  out  of  proportion  to  the  others.  

¡ May  be  accompanied  by  varying  degrees  of  motor  and  reflex  loss.  

 

¡  Follows  dermatomal  distribution.    ¡  If  pain  is  present,  it  may  be  intensified  by  movement  of  the  spine  and  radiate  in  proximal-­‐distal  fashion.  

¡  Shooting  or  lancinating  pains  and  burning  sensations  arise  from  diseases  of  the  nerve  roots,  e.g.  Sciatica,  pain  from  the  shoulder  to  the  upper  arm  from  cervical  disc  protrusion.  

 ¡  Tendon  and  cutaneomuscular  reflexes  may  be  lost.  

 

¡ Widespread  disease  may  produce  the  same  sensory  defects  as  diseases  of  the  posterior  nerve  roots.  

 ¡  Proximal  areas  of  the  body  also  show  pronounced  sensory  loss:  face,  oral  mucosa,  scalp,  trunk,  genitalia  

¡  Tendon  reflexes  are  also  lost.  

¡  +/-­‐  dysautonomia    ¡ Main  causes:  paraneoplastic,  connective  tissue  diseases  (Sjögren  syndrome),  toxic  exposure,  idiopathic  inflammation.  

 

1.  Complete  spinal  sensory  syndrome  2.  Hemisection  of  the  spinal  cord  (Brown-­‐

Séquard  Syndrome)  3.  Syringomyelic  Syndrome  (Lesion  of  the  

Central  Gray  MaHer)  –  or  Central  Cord  Syndrome  

4.  Posterior  (Dorsal)  Column  Syndrome  5.  Anterior  Myelopathy  

¡  Loss  of  ALL  forms  of  sensation  below  a  level  that  corresponds  to  that  lesion.  

 ¡  The  subacute  evolution  of  a  transverse  

spinal  cord  lesion  may  show  a  discrepancy  between  the  level  of  the  lesion  and  that  of  the  sensory  loss.  

¡  Affectation  of  the  pain  and  thermal  sensation  on  the  side  contralateral  to  the  lesion  

 ¡  Ipsilateral  proprioceptive  affectation  

¡  Associated  spastic  motor  paralysis  on  the  ipsilateral  side  

CTLS  

¡  Abolition  of  pain  and  temperature  on  one  or  both  sides  over  several  segments  (in  dermatomal  distribution)  but  with  sparing  of  tactile  sensation  (dissociated  sensory  loss)  

 ¡  There  may  be  varying  degrees  of  segmental  amyotrophy  and  reflex  loss.  

¡  If  the  lesion  has  spread  to  the  white  matter,  corticospinal,  spinothalamic,  and  posterior  column  signs  will  be  conjoined.  

¡ Most  common  etiologies:  developmental  syringomyelia  (especially  in  the  cervical  region),  intramedullary  tumors  (ependymomas),  trauma,  hemorrhage  

¡  Paresthesias  may  be  common  complaints.    ¡  Vibration  and  position  senses  are  more  affected.  

¡  Usual  causes:  multiple  sclerosis,  vitamin  B12  

Deficiency,  tabes  dorsalis,  HIV  and  HTLV-­‐1  infection.  

¡  Loss  of  pain  and  temperature  sensation  below  the  level  of  the  lesion  but    with  relative  or  absolute  sparing  of  proprioceptive  sensation.  

¡  Spastic  paralysis  is  a  prominent  feature  (since  the  corticospinal  tracts  and  the  ventral  gray  matter  also  lie  within  the  distribution  of  the  anterior  spinal  artery)  

¡  Causes:  Infarction  of  the  spinal  cord  in  the  territory  of  the  ASA  

¡  Medullary  lesions  –  may  cause  crossed  sensory  disturbance  

¡  Upper  medulla,  pons,  midbrain  –  the  crossed  trigeminothalamic  and  lateral  spinothalamic  tracts  run  together;  lesions  at  this  level  may  cause  loss  of  pain  and  temp  on  the  opposite  half  of  the  face  and  the  body  

¡  Cranial  nerve  palsies,  cerebellar  ataxia,  and  motor  paralysis  are  almost  invariably  associated.  

¡  Loss  or  diminu+on  of  all  forms  of  sensa+on  on  the  opposite  side  of  the  body  

¡  Spontaneous  pain  or  discomfort  may  appear  on  the  affected  side  of  the  body  (thalamic  pain)  

¡  There  may  be  hypalgesia  with  hyperpathia  (due  to  an  elevated  pain  threshold)  

¡  Causes:    Vascular  (strokes),  less  oTen  tumors  

¡  Disturbance  of  discriminative  sensory  functions  without  impairment  of  the  primary  modalities  of  sensation  (unless  the  lesion  is  extensive  and  deep)  

¡  Sensory  inattention,  extinction  and  neglect  

¡  Examination  may  sometimes  include  overtly  hysterical  findings  like  ipsilateral  reduced  hearing,  sight,  smell  and  taste  

¡  Impaired  vibration  over  half  the  skull  and  sternum  

¡  Anesthesia  not  conforming  to  the  distribution  of  a  root  or  cutaneous  nerve  

“Namamanhid  ang  _____  ko.”  

¡  Ask  the  patient  about  their  symptoms  –  this  may  pose  a  problem  as  the  symptoms  may  be  unlike  anything  the  patient  has  experienced  before  

¡  Ask  how  the  sensory  disturbance  was  first  noted  

Generally  Accepted  Definitions  of  Commonly  Used  Terms  Regarding  the  Sensory  System  and  Abnormalities  of  Sensation  Allodynia*   Increase  in  sensibility  to  pain,  pain  in  response  to  a  stimulus  not  normally  

painful  

Alloesthesia   Perception  of  a  stimulus  at  a  site  other  than  where  it  was  delivered.  

Analgesia   Absence  of  sensibility  of  pain  

Astereognosis   Absence  of  spatial  tactile  sensibility;  inability  to  identify  objects  by  feel  

Anesthesia   Absence  of  all  sensation  

Dysesthesias   Unpleasant  or  painful  sensations,  either  spontaneous  or  after  a  normally  nonpainful  stimulus  

Hypalgesia   Decrease  in  sensibility  to  pain  

Hyperalgesia*   Increase  in  sensibility  to  pain,  pain  in  response  to  a  stimulus  not  normally  painful  

Hyperpathia*   Increase  in  sensibility  to  pain,  pain  in  response  to  a  stimulus  not  normally  painful  

Pallesthesia   Vibration  sense  

Paresthesias   Abnormal  spontaneous  sensations  experienced  in  the  absence  of  stimulation  

If  the  complaint  is  arm  numbness...    ¡  Symptoms  constant  or  intermittent?  ¡  Relationship  to  activities  ¡  Any  involvement  of  the  arm,  face,  leg  ¡  Any  problems  with  speech  or  vision  ¡  Neck  pain?  ¡  Hand/arm  weakness  ¡  Any  history  of  injury  ¡  Any  involvment  of  the  opposite  hand  

If  the  complaint  is  numbness  of  the  feet...  ¡ Whether  symptoms  are  constant  or  intermittent  

¡  If  intermittent,  any  relation  to  posture,  activity  or  movement  

¡  Any  associated  pain  in  the  back,  legs,  or  feet  ¡  Any  weakness  of  the  legs  or  feet  ¡  Any  history  of  back  injury,  disc  herniation,  or  back  surgery  

¡  Symmetry  of  symptoms  ¡  Any  bowel,  bladder,  or  sexual  dysfunction  ¡  Any  history  of  underlying  systemic  disease  ¡  Any  weight  loss  ¡  Drinking  habits  ¡  Smoking  history  ¡  Any  history  to  suggest  toxin  exposure,  vocational,  or  

recreational  ¡  Dietary  history  ¡  Medication  history,  including  vitamins  ¡  Family  history  of  similar  symptoms  ¡  Family  history  of  diabetes,  pernicious  anemia  or  

peripheral  neuropathy  

A.  Tools  

1.  Pin  

2.  Wisp  of  cotton  

3.  Tuning  fork  (128  or  256  Hz)  

1.  Testing  touch  sensation  

¡  For  screening  purposes  test  only  the  dorsum  of  the  hands  and  feet  (DeMyer)  

¡  Test  each  area  as  required  by  the  history  (DeMyer)  

2.  Testing  temperature  sensation  

¡  Use  the  tuning  fork  versus  finger  or  hot  and  cold  tubes  (DeMyer)  

¡  Remember  you  are  testing  temperature  discrimination,  not  how  much  heat/cold  the  patient  can  tolerate!  (DeMyer)  

3.  Testing  pain  sensation  

¡  Use  of  a  pin,  with  both  blunt  and  sharp  ends  (DeMyer).  

¡  Alternate  blunt  and  sharp  ends.  ¡  Make  3  successive  pricks.  ¡  Ask  the  patient  to  respond  “dull”  or  “sharp.”  ¡  Have  the  patient  close  his  eyes.  ¡  Start  with  a  normal  area.  ¡  Avoid  the  thick  skin  of  the  palms  and  the  soles.  

4.  Testing  proprioception  

¡  Support  the  part  to  be  tested.  ¡  Wiggle  the  digit  up  and  down,  stopping  in  one  

direction  randomly.  ¡  Make  the  patient  watch  first,  before  asking  

him/her  to  close  his  eyes.  ¡  Patient  should  not  move  the  other  digits.  ¡  You  may  give  three  alternatives  (up,  down,  or  

neutral,  to  reduce  the  chances  of  guessing)  

5.  Testing  for  loss  of  vibration  sense  (pallanesthesia)  

¡  Start  with  the  patient’s  eyes  open.  ¡  Strike  the  tuning  fork  and  apply  to  the  

patient’s  finger-­‐  and/or  toenails.  ¡  If  the  patient  cannot  feel  the  vibration  at  the  

nails  for  as  long  as  you  can,  apply  the  fork  to  proximal  bony  prominences.  

50%  

100   %   sensory  deficit   to   pain,  t empe r a t u r e  and   light   touch  f r o m   T 1 0  downwards      

C.  Final  reminders  ¡  The  sensory  examination  is  difficult  and  tedious.  

¡  The  patient  should  be  alert  and  attentive,  full  cooperation  is  necessary.  

¡  Objective  evidences:  withdrawal  of  the  part  stimulated,  wincing,  blinking,  and  changes  in  countenance;  pupillary  dilation,  tachycardia  and  perspiration  may  accompany  painful  stimulation.  

¡  Obtain  patient  confidence  ¡  Areas  under  examination  should  be  uncovered  but  it  is  best  to  expose  various  parts  of  the  body  as  little  as  possible.  

¡  Compare  homologous  areas.  ¡  Examination  depends  on  the  history.  ¡  Positive  and  negative  symptoms  may  occur  together!  

¡  In  patients  with  limited  cooperation,  the  abnormal  area  may  be  surveyed  first.  

¡  There  are  2  screening  patterns:  side  to  side  (usually  compares  the  major  dermatomes  and  peripheral  nerve  distributions),  and  distal  to  proximal  (when  peripheral  neuropathy  is  a  differential).  

¡  Sensory  changes  due  to  suggestion  are  notoriously  frequent  in  emotionally  labile  individuals,  but  suggestion  can  produce  non0rganic  findings  in  patients  with  organic  disease.  

¡  Uncooperative  vs.  overly  cooperative  ¡  Some  areas  of  the  body  are  more  sensitive  than  the  others:  antecubital  fossae,  supraclavicular  fossae,  neck  

¡  Obstacles:  low  intellectual  endowment,  language  difficulties,  or  a  clouded  sensorium  

¡  With  altered  mental  status:  pain  may  be  tested  grossly  by  pricking  or  pinching  the  skin  

¡  In  a  child:  it  may  be  best  to  delay  sensory  testing  until  the  end  of  the  examination  

¡  V  –  Vascular  –  occlusion,  hemorrhage,  vasculitis  ¡  I  –  Infectious  –  tabes  dorsalis,  HIV,  abscesses,  

granulomas  ¡  T  –  Traumatic,  Toxic  –  gross  trauma,  radiation,  drugs,  

vertebral  fractures,  skull  fractures  ¡  A  –  Autoimmune  –  SLE  ¡  M  –  Metabolic  –  DM,  Uremia  ¡  I  –  Inflammatory  –  Guillain-­‐Barre  Syndrome  ¡  N  –  Neoplastic,  Nutritional  –  Leukemias,  Vitamin  B12  

deficiency,  Spinal  cord  tumors  ¡  D  –  Degenerative,  Developmental  (including  

Congenital),  Demyelinating  –  Multiple  sclerosis,  HSMN,  Disc  herniations  

 

¡  Electrophysiologic  testing  –  EMG-­‐NCV,  Somatosensory  evoked  potentials  

 ¡  Imaging  tests  –  MRI,  CT  scan  

¡  Blood  chemistry  

¡  Fecalysis  

¡  Vitamin  B12  assays  

     

Thank  you.