多模態(tài)超聲成像可診斷糖尿病患者的周圍神經(jīng)病變

靳麗嘉，唐一植

三六三醫(yī)院//西南醫(yī)科大學(xué)附屬成都363醫(yī)院超聲醫(yī)學(xué)中心，四川 成都 610041

糖尿病是老年人群常見代謝性疾病，我國患病率達(dá)9.7%～11.6%且隨著人口老齡化進(jìn)展呈明顯上升趨勢(shì)［1-2］。2型糖尿?。═2DM）在糖尿病中占85%～95%，病情可緩慢進(jìn)展并引起各器官系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能損害，糖尿病周圍神經(jīng)病變（DPN）為糖尿病典型并發(fā)癥之一，發(fā)病率可達(dá)50%［3-4］。DPN可導(dǎo)致患者周圍神經(jīng)感覺異常和運(yùn)動(dòng)功能障礙，神經(jīng)電生理檢查是現(xiàn)階段診斷主要依據(jù)，但耗時(shí)長、費(fèi)用高和檢查過程中疼痛等不適感導(dǎo)致其臨床應(yīng)用受到限制［5］。近年來超聲檢查在骨骼、肌肉以及神經(jīng)系統(tǒng)中的應(yīng)用逐漸增多，常規(guī)二維超聲、超聲造影及剪切波超聲彈性成像（SWE）等技術(shù)對(duì)DPN檢查均具有一定參考價(jià)值，多模態(tài)超聲成像技術(shù)（mUS）將不同掃描方法所得數(shù)據(jù)相互補(bǔ)充可彌補(bǔ)各自存在的局限性，有利于提升周圍神經(jīng)定量分析準(zhǔn)確性［6-7］。mUS作為無創(chuàng)性檢查技術(shù)具有廣闊應(yīng)用前景，但目前在DPN檢查中的應(yīng)用效果還有待研究證實(shí)。本研究主要分析mUS對(duì)DPN的診斷價(jià)值，為臨床推廣應(yīng)用和提升DPN診治水平提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019年1～10月我院收治的38例T2DM合并DPN患者作為A組，納入標(biāo)準(zhǔn)：符合T2DM和DPN相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)［8-9］；年齡≥18歲；患者以及家屬均知曉本研究并簽署同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：伴1型糖尿病、藥物或炎癥等其它因素所致周圍神經(jīng)病變；伴下肢皮膚病變或水腫；合并周圍血管病變；伴下肢手術(shù)或創(chuàng)傷史；伴糖尿病足或壞疽；伴椎管狹窄、創(chuàng)傷或畸形。另選我院同期排除DPN的40例T2DM患者（B組）和36例健康體檢者（C組）作為對(duì)照。B、C組納入標(biāo)準(zhǔn)：年齡≥18歲且獲得知情同意；排除標(biāo)準(zhǔn)同前。A組男性22例，女性16例，年齡26～80歲（56.19±10.24歲），BMI 17.6～33.6 kg/m2（25.03±3.84 kg/m2）；B組T2DM患者男性19例，女性21例，年齡24～79歲（56.71±9.82歲），BMI 17.9～32.7 kg/m2（24.76±3.52 kg/m2）；C組男性20例，女性16例，年齡21～78歲（57.06±10.68歲），BMI 18.5～32.4 kg/m2（24.39±3.61 kg/m2）；3組性別、年齡和BMI等基本資料比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。

1.2 研究方法

囑受檢者取仰臥位，雙下肢稍外展并保持放松，采用法國聲科影像Aixplorer型超聲診斷儀，SL15-4線陣式探頭（頻率4～15 MHz），在二維模式下進(jìn)行橫斷面和縱切面掃查，于內(nèi)踝上約4 cm處測量脛神經(jīng)前后徑、橫徑及橫斷面積，連續(xù)測量3次并取平均值。啟動(dòng)SWE模式進(jìn)行SWE檢查，探頭與皮膚保持一定間距，方向同脛神經(jīng)長軸方向，預(yù)設(shè)彩色楊氏模量值范圍為0～100 kPa，待圖像穩(wěn)定3～5 s后凍結(jié)圖像，啟動(dòng)Q-BOX功能測量脛神經(jīng)彈性最大值（Emax）、最小值（Emin）和平均值（Emean），每項(xiàng)參數(shù)均取3次測量結(jié)果平均值。再采用邁瑞Resona5型超聲診斷儀L9-3U線陣式探頭（頻率3～9 MHz）進(jìn)行超聲造影檢查，經(jīng)肘靜脈注射2.4 mL造影劑SonoVue并以生理鹽水5 mL沖洗管道，啟動(dòng)造影模式采集脛神經(jīng)動(dòng)態(tài)圖像，處理后獲取時(shí)間-強(qiáng)度曲線（TIC）曲線并經(jīng)擬合公式計(jì)算血流灌注參數(shù)達(dá)峰時(shí)間（TTP）、峰值強(qiáng)度（Imax）及曲線下面積（AUC）。所有檢查均由2名10年以上工作經(jīng)驗(yàn)的超聲科醫(yī)師完成。采用海神NDI-092型肌電圖誘發(fā)電位儀在25℃安靜環(huán)境下對(duì)3組進(jìn)行神經(jīng)電生理檢測，囑患者保持放松狀態(tài)，由肌電圖室醫(yī)師測量脛神經(jīng)運(yùn)動(dòng)傳導(dǎo)速度（MCV）、潛伏期和波幅，每項(xiàng)均測量3次取平均值。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

數(shù)據(jù)分析采用SPSS22.0軟件，計(jì)數(shù)資料以率表示，多組比較采用卡方檢驗(yàn)或Fisher精確概率法；計(jì)量資料采用Kolmogorov-Smirnov法進(jìn)行正態(tài)檢驗(yàn)，符合正態(tài)分布者以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示；多組比較采用單因素方差進(jìn)行分析，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義者采用SNK-q檢驗(yàn)進(jìn)行兩兩比較；根據(jù)臨床診斷結(jié)果繪制受試者工作特征曲線（ROC）并計(jì)算AUC分析常規(guī)二維超聲、超聲造影以及SWE各項(xiàng)參數(shù)對(duì)DPN鑒別診斷價(jià)值，獲取各項(xiàng)掃描最佳截?cái)嘀挡⒁浴?項(xiàng)檢測結(jié)果陽性為陽性分析各掃描技術(shù)聯(lián)合檢測診斷效能，統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用Kappa一致性檢驗(yàn)。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 神經(jīng)電生理指標(biāo)比較

A組潛伏期高于B、C組（P＜0.05，表1），MCV和波幅均低于B、C組（P＜0.05），B組和C組各項(xiàng)指標(biāo)比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

表1 神經(jīng)電生理指標(biāo)比較Tab.1 Comparison of neuroelectrophysiological indexes(Mean±SD)

2.2 常規(guī)二維超聲測量結(jié)果比較

A組脛神經(jīng)前后徑、橫徑及橫斷面積均高于B、C組，且B組脛神經(jīng)前后徑、橫徑及橫斷面積高于C組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05，表2）。

2.3 超聲造影測量結(jié)果比較

A組TTP高于B、C組，Imax和AUC低于B、C組，且B組TTP高于C組，Imax和AUC低于C組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05，表3）。

2.4 SWE測量結(jié)果比較

A組脛神經(jīng)Emax、Emin和Emean均高于B、C組，且B組脛神經(jīng)Emax、Emin和Emean均高于C組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05，表4）。

表2 常規(guī)二維超聲測量結(jié)果比較Tab.2 Comparison of conventional two-dimensional ultrasound measurement results(Mean±SD)

表3 超聲造影測量結(jié)果比較Tab.3 Comparison of ultrasound contrast measurement results(Mean±SD)

表4 SWE測量結(jié)果比較Tab.4 Comparison of SWE measurement results(Mean±SD,kPa)

2.5 常規(guī)二維超聲、超聲造影和SWE對(duì)DPN診斷價(jià)值分析

常規(guī)二維超聲、超聲造影和SWE掃描中分別以橫斷面積、Imax和Emean對(duì)DPN診斷效能最高，AUC分別為0.733、0.775和0.876，三者聯(lián)合診斷AUC為0.948，靈敏度和特異度分別達(dá)83.78%和97.50%（表5、圖1～2）。

3 討論

隨著醫(yī)學(xué)水平發(fā)展和造影技術(shù)改進(jìn)，CT、MRI和超聲等傳統(tǒng)影像學(xué)檢查方法也獲得顯示生理功能信息的能力，為疾病診斷、治療和監(jiān)測提供重要參考信息［10］。超聲成像具有掃描時(shí)間短、無創(chuàng)以及費(fèi)用低等優(yōu)勢(shì)，且可重復(fù)性良好，mUS技術(shù)通過對(duì)多種成像模式進(jìn)行綜合處理和分析，可將不同圖像信息進(jìn)行互補(bǔ)和交叉驗(yàn)證，全面反映病灶結(jié)構(gòu)和代謝特征并提升診斷準(zhǔn)確率［11-13］。DPN發(fā)病機(jī)制目前尚未完全明確，可能與糖尿病病程和血糖波動(dòng)等因素導(dǎo)致微血管循環(huán)障礙并造成周圍神經(jīng)末梢代謝異常有關(guān)，與糖尿病腎病和糖尿病視網(wǎng)膜病變合稱為糖尿病三聯(lián)征，對(duì)患者身心健康和生活質(zhì)量造成嚴(yán)重?fù)p害［14］。DPN患者主要表現(xiàn)為四肢感覺神經(jīng)和自主神經(jīng)受累癥狀，神經(jīng)電生理檢查有利于發(fā)現(xiàn)神經(jīng)功能異常，其中傳導(dǎo)速度減慢和潛伏期延長提示周圍神經(jīng)發(fā)生脫髓鞘性損害，而動(dòng)作電位波幅減小則表明軸突變性［5］。

表5 常規(guī)二維超聲、超聲造影和SWE對(duì)DPN診斷價(jià)值分析Tab.5 Analysis of diagnostic value of conventional two-dimensional ultrasound,ultrasound contrast and SWE on DPN

本研究結(jié)果顯示，與T2DM患者和健康人群相比，DPN患者脛神經(jīng)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)動(dòng)作電位潛伏期較明顯升高且MCV和波幅均明顯降低，與現(xiàn)有報(bào)道結(jié)果基本一致［15］。既往研究表明DPN為氧化應(yīng)激和高血糖造成的神經(jīng)細(xì)胞彌漫性水腫，病情可緩慢進(jìn)展，周圍神經(jīng)功能發(fā)生異常前其結(jié)構(gòu)和代謝已存在明顯改變，但現(xiàn)階段尚缺少有效檢測方法［14］。本研究結(jié)果顯示，T2DM患者和健康人群脛神經(jīng)潛伏期、MCV和波幅比較均未見明顯異常，表明神經(jīng)電生理檢測雖然可準(zhǔn)確反映周圍神經(jīng)功能變化，但難以體現(xiàn)T2DM患者周圍神經(jīng)早期結(jié)構(gòu)和代謝特征。

超聲技術(shù)的不斷發(fā)展為DPN形態(tài)學(xué)創(chuàng)造了良好條件，周圍神經(jīng)通常位置表淺且直徑較小，縱切面超聲圖像表現(xiàn)為平行分布的條索狀低回聲影，在橫切面則可見蜂窩狀內(nèi)部結(jié)構(gòu)，周圍均以高回聲帶分隔，神經(jīng)病變時(shí)可準(zhǔn)確定位并顯示其形態(tài)改變，同時(shí)還可對(duì)解剖形態(tài)和代謝功能進(jìn)行定量分析［16］。有研究認(rèn)為腓腸神經(jīng)橫截面積2 mm2為DPN診斷最佳界值，靈敏度和特異度分別可達(dá)90%和74%，但對(duì)嚴(yán)重病變患者靈敏度僅為59%［17］。本研究采用常規(guī)二維超聲測量DPN患者脛神經(jīng)形態(tài)特征，結(jié)果顯示前后徑、橫徑及橫斷面積明顯高于T2DM患者和健康人群，且ROC曲線分析其診斷DPN的AUC分別為0.705、0.567和0.733，其中以橫斷面積診斷效能最高，靈敏度和特異度分別為81.08%和57.50%，表明常規(guī)二維超聲檢測對(duì)DPN診斷具有一定參考價(jià)值。DPN發(fā)病和進(jìn)展與下肢血管病變緊密相關(guān)，通常表現(xiàn)為血管壁增厚并造成管腔閉塞，從而導(dǎo)致循環(huán)障礙和周圍神經(jīng)等組織器官損傷［18］。超聲造影技術(shù)可清晰顯示周圍神經(jīng)微循環(huán)狀況，SonoVue為血池造影劑，通過測量其通過微循環(huán)的時(shí)間和信號(hào)強(qiáng)度來反映微循環(huán)障礙，且結(jié)果較彩色多普勒超聲更為準(zhǔn)確和可靠，有利于為早期病變?cè)u(píng)估提供準(zhǔn)確參考信息［19］。本研究結(jié)果表明DPN患者TTP明顯高于T2DM患者和健康人群，Imax和AUC明顯低于T2DM患者和健康人群，對(duì)三者診斷價(jià)值進(jìn)行分析顯示AUC分別為0.749、0.775和0.709。DPN患者因下肢微循環(huán)障礙導(dǎo)致超聲造影血流灌注特點(diǎn)為平臺(tái)型，Imax下降提示血管狹窄閉塞較為嚴(yán)重，故其對(duì)DPN診斷價(jià)值較TTP和AUC具有一定優(yōu)勢(shì)。SWE是對(duì)組織彈性進(jìn)行分析的新型技術(shù)，DPN患者可因神經(jīng)細(xì)胞水腫導(dǎo)致纖維素內(nèi)壓力增加，從而表現(xiàn)出彈性下降和硬度增加，在SWE表現(xiàn)出明顯顏色差異并可進(jìn)行定量分析［20］。本研究對(duì)DPN患者脛神經(jīng)質(zhì)地進(jìn)行測量顯示DPN患者Emax、Emin和Emean較T2DM患者和健康人群均明顯升高，作ROC曲線分析發(fā)現(xiàn)其對(duì)DPN診斷的AUC分別為0.851、0.727和0.876，其中Emean是Emax和Emin綜合評(píng)估的結(jié)果，故診斷價(jià)值相對(duì)更高。本研究中常規(guī)二維超聲、超聲造影和SWE檢查雖然均對(duì)DPN診斷具有一定參考價(jià)值，但準(zhǔn)確性均難以達(dá)到臨床預(yù)期，采用mUS技術(shù)可將不同掃描模式獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行互補(bǔ)，可有效彌補(bǔ)各自存在的不足和局限性，本研究分別取常規(guī)二維超聲、超聲造影和SWE檢查中獨(dú)立診斷效能最高的參數(shù)橫斷面積、Imax和Emean對(duì)DPN進(jìn)行聯(lián)合診斷，結(jié)果顯示AUC為0.948，靈敏度和特異度分別達(dá)83.78%和97.50%，診斷價(jià)值獲得明顯提升。既往研究發(fā)現(xiàn)部分T2DM患者常存在臨床-電生理分離現(xiàn)象，其原因可能為DPN早期僅累及痛覺神經(jīng)或植物神經(jīng)中較小的纖維，而神經(jīng)電生理檢查目標(biāo)為有髓纖維，故常出現(xiàn)假陰性［21］。本研究結(jié)果顯示T2DM患者中常規(guī)二維超聲、超聲造影和SWE檢查結(jié)果與健康人群相比均存在明顯差異，可見超聲有利于發(fā)現(xiàn)T2DM早期周圍神經(jīng)病變，對(duì)提升DPN診治水平具有重要意義，此外超聲檢查具有價(jià)格低廉和安全無創(chuàng)等優(yōu)勢(shì)，可重復(fù)性良好，在DPN診斷中應(yīng)用前景極為廣闊。

綜上所述，mUS技術(shù)通過綜合常規(guī)二維超聲、超聲造影和SWE等檢查模式數(shù)據(jù)信息，可為評(píng)價(jià)DPN診斷提供周圍神經(jīng)形態(tài)特征、微循環(huán)血流灌注和彈性指標(biāo)等參考依據(jù)。