O exame ultrassonográfico do nervo axilar é particularmente importante em PMR em pacientes com dor no ombro, fraqueza do deltoide, sintomas sensitivos sobre a região lateral do ombro ou suspeita de lesão nervosa após trauma, luxação ou cirurgia. Permite a visualização direta do nervo em relação à artéria circunflexa posterior do úmero, ao espaço quadrilátero, ao colo do úmero e ao músculo deltoide.
A ultrassonografia pode ajudar a detectar alterações no calibre do nervo, perda do padrão fascicular, tumefação focal, aprisionamento ou lesões pós-traumáticas, e pode ajudar a diferenciar a neuropatia axilar da radiculopatia cervical, do acometimento do plexo braquial ou da disfunção do ombro relacionada ao manguito rotador. Uma grande vantagem é a possibilidade de comparação entre os lados e avaliação direcionada do nervo ao longo de seu trajeto por regiões anatomicamente vulneráveis, especialmente ao redor do espaço quadrilátero e da região posterior do ombro.
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