李菁,王玨
糖尿病足的影像學研究進展
李菁,王玨
·綜述General review·
糖尿病足是糖尿病最常見、最嚴重的并發(fā)癥之一。早發(fā)現(xiàn)、早治療對糖尿病足的預后具有重要的意義。影像學是目前最方便且有效的早期診斷方法,可以對糖尿病足周圍血管病變、周圍神經(jīng)病變、軟組織并發(fā)癥、肌肉肌腱病變、骨并發(fā)癥進行直觀準確的呈現(xiàn),對病變的范圍可以做出準確判斷,從而為臨床治療方案的選擇及評估提供可靠依據(jù)?,F(xiàn)就目前糖尿病足的影像學研究進展作以下綜述。
糖尿病足;影像學;周圍血管病變;周圍神經(jīng)病變;軟組織;肌肉肌腱;骨質(zhì)
糖尿病足是糖尿病患者由于神經(jīng)病變及各種不同程度末梢血管病變而導致下肢感染、潰瘍形成和(或)深部組織的破壞。至2011年,全球約有3.66億糖尿病患者,占人口7%,到2030年,預計會增加到5.52億[1]。糖尿病足是糖尿病最常見、最嚴重的并發(fā)癥之一,早發(fā)現(xiàn)、早治療對糖尿病足的預防、預后具有重要意義。影像學是目前最方便且有效的早期診斷方法,現(xiàn)就目前糖尿病足的影像學研究進展做以下綜述。
大量臨床研究顯示,50%糖尿病足潰瘍患者伴有周圍血管病變(PAD)且容易進展,PAD伴足部皮膚潰瘍(DFU)患者預后不佳。PAD是影響糖尿病足潰瘍預后的最重要因素,所以早期診斷PAD并準確估計嚴重程度對降低截肢及病死率具有重要價值。糖尿病性PAD多呈多節(jié)段、對稱性狹窄或閉塞,主要累及下肢動脈,較非糖尿病性PAD,其膝以下腘動脈、脛后動脈、腓動脈以及膝以上股深動脈病變更為嚴重[2]。目前評估下肢血管病變的常用影像技術有下肢動脈血管造影(DSA)、動態(tài)增強MR血管成像(CE-MRA)、CT血管成像(CTA)、超聲(DUS)等。
1.1 DSA
DSA是診斷糖尿病血管病變的金標準,作為評估其他無創(chuàng)檢查,如超聲、CTA、MRA的參考標準。DSA對細小血管分辨率高,可以清晰地顯示下肢動脈各個節(jié)段完整的血管樹形態(tài),還可以準確地顯示血管閉塞部位、程度、范圍及血流通暢情況。
但DSA作為一項侵襲性有創(chuàng)檢查,消耗人力物
1.2 MRA、CE-MRA
已廣泛應用于下肢血管病變的臨床診斷。其具有一定優(yōu)勢,比如對比劑較碘腎毒性明顯輕、無X線輻射等。最近的一項整合5 693篇論著的薈萃分析證明對于狹窄程度>50%下肢血管病變,MRA診斷靈敏度為93%(95%CI,91%~95%),特異度為94%(95%CI,93%~96%);對于狹窄程度>50%的下肢血管病變,MRA效果也優(yōu)于CTA[6]。相較CTA和DUS,MRA不受血管壁鈣化影響。
由于渦流、邊緣放大效應、膝以下靜脈污染等原因,MRA有高估病變的缺陷。采用大腿靜脈加壓法,可以減少靜脈干擾,臨床效果也已證實[7]。
1.3 CTA
最近的一項薈萃分析證明對于狹窄程度>50%的下肢血管病變,CTA靈敏度96%(95%CI,93%~98%),特異度95%(95%CI,92%~97%)[6]。CTA較MRA檢查速度快,空間分辨率高,可以評估植入支架的血管。有MRA禁忌證的患者適用。再加上其強大的圖像后處理功能,綜合應用可以進一步確定血管狹窄程度、分析血管內(nèi)斑塊,實際應用價值是巨大的。
患者下肢動脈硬化嚴重,管壁鈣化斑塊較多時,應用去骨軟件去骨時,鈣化易被混淆,較難去除,從而影響診斷,需用MRA、DSA進一步明確診斷。CTA也存在一定CIN風險。
1.4 DUS
采用B超結(jié)合彩色多普勒超聲可以明確血管狹窄位置及其程度,甚至可以評估病變處血流動力學改變。診斷下肢血管狹窄或閉塞靈敏度88%(84%~91%),特異度94%(93%~96%)[8]。DUS重復性好,價格較低廉,無輻射,易為患者接受。有學者認為應將彩超作為診斷糖尿病足下肢動脈病變的首選方法,對于診斷困難的病例,超聲造影可做有益補充[9]。
超聲仍存在一定局限性,其用于盆部髂血管受限(腸氣干擾);若患者下肢動脈管壁鈣化斑塊較多時,圖像易受鈣化灶影響。超聲對于檢查者依賴性強,且對較細小動脈、輕度狹窄時診斷困難,其影像分辨力較低,與其他檢查相比缺乏整體觀,對病變會出現(xiàn)低估[10]。
DPN是糖尿病足發(fā)生的主要原因,目前臨床上主要以臨床癥狀及體征、神經(jīng)電生理學檢查等為診斷依據(jù)。但若可以應用影像學技術從形態(tài)上診斷神經(jīng)病變,對臨床治療及手術方案的選擇將會有重要的指導價值。目前采用的影像技術包括磁共振神經(jīng)成像術(MRN)及其高頻超聲。
2.1 MRN
可以獲得神經(jīng)纖維束的高分辨率影像,但該項新技術對磁場強度及其線圈要求極高,目前對周圍神經(jīng)的應用多還處在動物實驗及臨床試驗階段。多項動物實驗證明MRN可以顯示周圍神經(jīng)病變患者軸突形態(tài)及其脫髓鞘改變,從臨床實際用途來看,MRN可以顯示神經(jīng)卡壓、損傷以及炎性反應區(qū)域,具體損傷定位還需要依賴MR技術的進一步提升[11]。Pham等[12]發(fā)現(xiàn),DPN神經(jīng)缺損評分(NDS)較高患者,MRN表現(xiàn)神經(jīng)內(nèi)T2高信號,近端多發(fā)性束狀神經(jīng)損傷與遠端神經(jīng)脫髓鞘和進展程度呈現(xiàn)相關性。
2.2 高頻超聲
可以清晰顯示周圍神經(jīng)形態(tài)、細微結(jié)構、走形及與周圍組織的關系。有學者發(fā)現(xiàn)DPN患者受累神經(jīng)(坐骨神經(jīng)、腓總神經(jīng)、脛神經(jīng))增粗、水腫,神經(jīng)內(nèi)部回聲減低,且平行線狀結(jié)構消失,但仍需進一步大樣本量調(diào)查[13]。
X線片可以顯示軟組織腫脹、潰瘍及積氣等,但特異度及靈敏度都很低,當出現(xiàn)陽性征象時感染多較嚴重,甚至需要截肢。CT在顯示軟組織損傷程度上優(yōu)于普通X線。MR是公認的顯示軟組織病變的最佳成像手段,其對早期病變診斷價值較高。
3.1 硬繭
由于局部壓力異常,角化細胞活性增加,糖尿病患者皮膚常出現(xiàn)硬繭,是潰瘍形成的先兆,MR上表現(xiàn)為皮下脂肪層內(nèi)斑片狀T1WI低、T2WI等低信號影,外周可伴包膜形成[14]。
3.2 潰瘍
絕大多數(shù)需要截肢患者,發(fā)病前期都伴有足部潰瘍。皮膚潰瘍影像上表現(xiàn)為皮膚連續(xù)性中斷,其發(fā)生部位往往和硬繭類似,因為潰瘍就是由硬繭逐步發(fā)展而來的,它們多發(fā)生于最易受力且壓力較高的地方:第1、第5跖趾關節(jié)、腳尖和腳跟處[15]。潰瘍深度大于2 cm特別容易導致骨髓炎的發(fā)生[16]。糖尿病足大血管及微環(huán)境的改變對潰瘍的形成、發(fā)展及其愈合有重要作用,通過動態(tài)對比增強MR(以MR跨膜轉(zhuǎn)運常數(shù)為研究手段)可以量化糖尿病患者肌肉微循環(huán)狀況[17-18]。
3.3 腫脹
實質(zhì)上是皮下脂肪組織內(nèi)的急性炎性反應過程,同時伴有皮膚增厚。在MRI上變現(xiàn)為T1WI低信號、T2WI高信號,增強后若伴強化則提示為蜂窩組織炎,而非單純水腫[19]。
3.4 膿腫
CT上即可表現(xiàn)局限性低密度灶伴邊緣強化。MRI靈敏度更高,局限性T2WI高信號灶(高于周圍組織水腫)伴包膜強化。
3.5 竇道/瘺管
在MRI上表現(xiàn)為管狀T2WI高信號影,需要多平面評估,單從橫斷面上管樣結(jié)構易和膿腫混淆[14]。3.6壞疽
壞死組織與周圍正常組織有明顯分界,增強后無強化,鄰近組織因充血可伴強化,濕性/氣性壞疽可伴氣體形成。
4.1 肌腱炎
軟組織感染延伸入肌腱產(chǎn)生的炎性反應。MRI可見肌腱增粗,T2WI信號增高,增強后腱膜強化。多見于腓側(cè)肌腱及跟腱[8]。
4.2 化膿性肌炎、壞死性筋膜炎
二者會導致糖尿患者截肢甚至威脅生命,所以在MRI上早期發(fā)現(xiàn)具有很重要的臨床意義?;撔约⊙鬃儸F(xiàn)為肌肉內(nèi)膿腫樣信號,增強后邊緣不規(guī)則強化[20]。壞死性筋膜炎MR表現(xiàn)為肌肉表面帶樣異常信號影,T2壓脂呈高信號,T1增強可見強化。
4.3 肌肉失神經(jīng)性萎縮
周圍神經(jīng)病變最終會引起肌肉失神經(jīng)性改變。急性期在MRI上無特征性,亞急性期T2WI可以看到肌肉水腫,病程較長患者肌肉體積減小,脂肪組織增加。這種失神經(jīng)性萎縮多先發(fā)生于足部肌肉,然后是小腿肌肉,與周圍神經(jīng)病變進展程度相關[21]。
糖尿病早期主要表現(xiàn)為骨質(zhì)疏松,骨干變細,骨皮質(zhì)變薄,隨病程進展會出現(xiàn)骨質(zhì)破壞、關節(jié)變形、脫位及病理性骨折,常并發(fā)神經(jīng)性關節(jié)病、骨髓炎、化膿性關節(jié)炎。X線平片及CT顯示的動脈壁的鈣化具有診斷價值,病理檢查證實足動脈鈣化區(qū)域均伴有骨壞死。
5.1 神經(jīng)性關節(jié)病
又稱為夏柯關節(jié),是由于神經(jīng)病變引起的非感染性、進行性骨關節(jié)疾病,在一次外傷或反復小的應力作用下,可發(fā)生骨折、脫位。多發(fā)生于中足骨(跖跗關節(jié)),影像上表現(xiàn)為關節(jié)畸形、骨碎片、關節(jié)積液,髓腔內(nèi)骨髓水腫不多見。
5.2 骨髓炎
常繼發(fā)于鄰近潰瘍或竇道,在X線平片上顯示關節(jié)周邊骨質(zhì)破壞,但X線平片能顯示時,往往反映患肢病理變化階段已到非截肢不可的程度。以往人們主張用核素掃描來診斷骨髓炎,目前已有足夠證據(jù)證明MRI是診斷骨髓炎的最佳手段[22],MRI在診斷骨髓炎上優(yōu)于其他檢查手段,靈敏度為93%~100%,特異度為40%~100%[23],其MRI呈T1WI低信號、T2WI/STIR高信號。其他檢查手段,如骨掃描和FDG-PET可在有MR禁忌證時選用[24]。
5.3 化膿性關節(jié)炎
與骨髓炎類似,化膿性關節(jié)炎常發(fā)生于潰瘍或竇道的鄰近關節(jié)。T1壓脂增強顯示滑膜強化、關節(jié)周圍滑液滲出、滑膜周圍軟組織水腫,伴鄰近骨質(zhì)骨髓水腫(區(qū)別于滑膜炎)。
影像學對于糖尿病足病診斷有重要的臨床價值,結(jié)合臨床可以來確定保守治療或手術治療,以及治療效果的評估。X線平片常被用作評價骨質(zhì)感染的情況,但其通常要落后于臨床病程的進展,在感染發(fā)生至少1~2周后X線平片上才會有陽性表現(xiàn)。CT密度分辨率較平片高,但較MRI其對早期病變敏感性要差得多。骨質(zhì)的同位素掃描有較高的敏感度,但空間分辨率差,難以準確定位病變部位,而且當血供缺乏時,可出現(xiàn)假陰性結(jié)果。與上述檢查結(jié)果相比,MRI顯示了對糖尿病足診斷的獨特優(yōu)勢:不僅可以早期診斷軟組織及骨質(zhì)異常,而且對病變的范圍可以做出準確判斷,從而為臨床治療方案的選擇及評估提供可靠依據(jù)。
因此,對于有外傷史、軟組織腫脹、足部變形等癥狀的糖尿病患者,X線平片是不可或缺的檢查。若X線平片未見異常,應及時行MRI及下肢血管檢查,來確認或排除感染、缺血或血管狹窄,以達到早診斷、早治療的目的。
[1]Lam D,LeRoith D.The worldwide diabetes epidemic[J].Curr Opin Endocrinol DiabetesObes,2012,19:93-96.
[2]Jude EB,Oyibo SO,Chalmers N,et al.Peripheral arterial disease in diabetic and nondiabetic patients:a comparison of severity and outcome[J].Diabetes Care,2001,24:1433-1437.
[3]Brar SS,Shen AY,Jorgensen MB,et al.Sodium bicarbonate vs Sodium chloride for the prevention of contrastmedium-induced nephropathy in patients undergoing coronary angiography:a randomized trial[J].JAMA,2008,300:1038-1046.
[4]Isenbarger DW,Kent SM,O’malley PG.Meta-analysis of randomized clinical trials on the usefulness of acetylcysteine for prevention of contrast nephropathy[J].Am JCardiol,2003,92:1454-1458.
[5]任重陽,狄鎮(zhèn)海,毛學群,等.DSA步進技術在糖尿病下肢血管病變診斷中的應用[J].介入放射學雜志,2010,19:737-740.
[6]Jens S,Koelemay MJ,Reekers JA,etal.Diagnostic performance of computed tomography angiography and contrast-enhanced magnetic resonance angiography in patients with critical limb ischaemia and intermittent claudication:systematic review and meta-analysis[J].Eur Radiol,2013,23:3104-3114.
[7]Berg F,Bangard C,Bovenschulte H,et al.Feasibility of peripheral contrast-enhanced magnetic resonance angiography at 3.0 Tesla with a hybrid technique:comparison with digital subtraction angiography[J].Invest Radiol,2008,43:642-649.
[8]Visser K,Hunink MG.Peripheral arterial disease:gadoliniumenhanced Mr angiography versus color-guided duplex US—a meta-analysis[J].Radiology,2000,216:67-77.
[9]梁彤,任杰,梁峭嶸,等.彩色多普勒超聲與超聲造影診斷糖尿病足脛后動脈病變的對比研究[J].中國超聲醫(yī)學雜志,2013,29:358-361.
[10]柴萌,張海濤,黃叢春,等.無創(chuàng)檢查在糖尿病足下肢血管病變中的診斷價值與DSA對照研究[J].醫(yī)學影像學雜志,2008,18:300-303.
[11]Wessig C,Bendszus M,Reiners K,et al.Lesions of the peripheral nerves:Mr neurography as an innovative supplement to electrodiagnostics[J].Handchir Mikrochir Plast Chir,2012,44:155-162.
[12]Pham M,Oikonomou D,B?umer P,etal.Proximal neuropathic lesions in distal symmetric diabetic polyneuropathy:findings of high-resolution magnetic resonance neurography[J].Diabetes Care,2011,34:721-723.
[13]程娟,陳亞青.超聲診斷糖尿病周圍神經(jīng)病變[J].中國醫(yī)學影像技術,2011,27:1035-1038.
[14]Donovan A,SchweitzerME.Current concepts in imaging diabetic pedal osteomyelitis[J].Radiol Clin North Am,2008,46:1105-1124.
[15]Rozzanigo U,Tagliani A,Vittorini E,et al.Role of magnetic resonance imaging in the evaluation of diabetic foot with suspected osteomyelitis[J].Radiol Med,2009,114:121-132.
[16]Petre M,Erdemir A,Cavanagh PR.An MRI-compatible footloading device for assessment of internal tissue deformation[J].J Biomech,2008,41:470-474.
[17]Wang J,Li YH,Li MH,et al.Use of dynamic contrastenhanced magnetic resonance imaging to evaluate the microcirculation of lower extremity muscles in patients with Type 2 diabetes[J].DiabetMed,2011,28:618-621.
[18]朱海云,程永德,李躍華.跨膜轉(zhuǎn)運常數(shù)評價2型糖尿病患者下肢肌肉微循環(huán)狀況[J].介入放射學雜志,2012,21:547-550.
[19]Loredo R,Rahal A,Garcia G,et al.Imaging of the diabetic foot diagnostic dilemmas[J].Foot Ankle Spec,2010,3:249-264.
[20]Seok JH,Jee WH,Chun KA,et al.Necrotizing fasciitis versus pyomyositis:discriminationwith using Mr imaging[J].Korean J Radiol,2009,10:121-128.
[21]Andreassen CS,Jakobsen J,Ringgaard S,et al.Accelerated atrophy of lower leg and footmuscles—a follow-up study of longterm diabetic polyneuropathy using magnetic resonance imaging(MRI)[J].Diabetologia,2009,52:1182-1191.
[22]Poll LW,Weber P,Bohm HJ,etal.Sudeck’s disease stage 1,or diabetic Charcot’s foot stage 0?Case report and assessment of the diagnostic value of MRI[J].Diabetol Metab Syndr,2010,2:60.
[23]Kapoor A,Page S,Lavalley M,et al.Magnetic resonance imaging for diagnosing foot osteomyelitis:a meta-analysis[J]. Arch Intern Med,2007,167:125-132.
[24]Nawaz A,Torigian DA,Siegelman ES,et al.Diagnostic performance of FDG-PET,MRI,and plain film radiography(PFR)for the diagnosis of osteomyelitis in the diabetic foot[J]. Mol Imaging Biol,2010,12:335-342.
(本文編輯:俞瑞綱)
Advances in imaging research of diabetic foot
LI Jing,WANG Jue.Department of Radiology, Shanghai Jiaotong University,Affiliated Sixth People’s Hospital,Shanghai200233,China
WANG Jue,E-mail:wangjuedr@163.com
Diabetic foot is one of the most common and serious complications of diabetes.Early detection and prompt treatment is of great significance to the prevention of diabetic foot.Imaging is themost convenient and effectivemethod formaking an early diagnosis of diabetic foot,and imaging examination can directly and accurately reveal the peripheral vascular disorders,peripheral neuropathy,soft tissue complications,muscle and tendon lesions,bone complications,etc.thus the lesion’s extent can be exactly evaluated,which provides reliable basis for the selection and evaluation of the clinical therapeutic scheme. This paper aims to make a general review about the recent imaging research progress in diabetic foot.(J Intervent Radiol,2014,23:456-459)
diabetic foot;imaging;peripheral vascular disease;peripheral neuropathy;soft tissue;muscle and tendon;bone
R578.1
A
1008-794X(2014)-05-0456-04
10.3969/j.issn.1008-794X.2014.05.023
200233上海交通大學附屬第六人民醫(yī)院放射科
王玨E-mail:wangjuedr@163.com力大,檢查時間長,輻射量相對較大,而且存在引發(fā)醫(yī)源性腎衰竭(CIN)的風險[3]。使用低滲對比劑(如碘克沙醇)及下肢動脈DSA步進技術可以明顯降低CIN的風險[4-5]。臨床上不將DSA作為診斷動脈病變的常規(guī)手段,但對于擬行介入治療的患者,DSA為必要檢查。
2013-11-18)