高頻超聲與剪切波彈性成像結(jié)合臨床指標評估糖尿病患者脛神經(jīng)病變風(fēng)險

孫 冉 梁丹艷 吳國柱 劉 倩 紅 華

糖尿病是全球性公共衛(wèi)生問題。糖尿病相關(guān)的慢性并發(fā)癥，如視力障礙、腎病、神經(jīng)病變、外周血管疾病、心臟病及腦血管意外，是致殘致死的主要原因，約有50%的糖尿病患者合并周圍神經(jīng)并發(fā)癥［1］。神經(jīng)電生理檢查是診斷周圍神經(jīng)病變的金標準［2］，尋求更為便捷、高效篩查評估神經(jīng)病變的方法成為目前研究熱點。剪切波彈性成像（shear wave elastography，SWE）是一種快速發(fā)展的超聲成像技術(shù)，可以對機械和彈性組織特性進行量化。本研究應(yīng)用超聲測量糖尿病周圍神經(jīng)病變（diabetic peripheral neuropathy，DPN）患者的脛神經(jīng)形態(tài)學(xué)指標及剪切波彈性模量值，并與其臨床資料、同型半胱氨酸（Hcy）、糖化血紅蛋白（HbA1c）和胰島素樣生長因子-1（IGF-1）相結(jié)合，初步探討其對DPN 患者脛神經(jīng)病變風(fēng)險的評估價值，為臨床診療提供依據(jù)。

資料與方法

一、研究對象

選取2017 年1 月至2018 年1 月我院神經(jīng)內(nèi)科收治的2 型糖尿病患者72 例，均符合2015 年美國糖尿病協(xié)會醫(yī)學(xué)診療標準。DPN 患者34 例（DPN 組），男18 例，女16 例，年齡53～62 歲，平均（57.5±3.9）歲，其中單側(cè)神經(jīng)病變15 例，雙側(cè)神經(jīng)病變19 例；非DPN 患者38 例（NDPN 組），男19 例，女19 例，年齡48～57 歲，平均（52.4±4.2）歲。DPN 診斷標準［3］：明確診斷為2 型糖尿病患者，四肢有持續(xù)性疼痛和（或）感覺障礙，膝反射減弱或消失，神經(jīng)電生理檢查發(fā)現(xiàn)異常，排除其他原因引起的神經(jīng)病變。排除由遺傳性、代謝性、炎性、免疫性、中毒性、酒精性等2型糖尿病以外的其他原因?qū)е碌闹車窠?jīng)病變者，2型糖尿病伴有頸椎及腰椎病變等可以引起壓迫性神經(jīng)病變者，腿部、踝關(guān)節(jié)及腳部有骨折或手術(shù)史者，2型糖尿病伴有足部潰瘍或壞疽等影響神經(jīng)傳導(dǎo)及超聲檢查者等。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準，所有患者均簽署知情同意書。

二、儀器與方法

1.常規(guī)超聲檢查：使用Philips EPIQ 5 彩色多普勒超聲診斷儀，L12-5 線陣探頭，頻率5～12 MHz，機械指數(shù)0.6；充分暴露雙側(cè)膝關(guān)節(jié)直至腳踝，雙腿跖屈外旋，自然放松，檢查過程中制動。對患者雙側(cè)小腿行常規(guī)超聲檢查，橫切面及縱切面從腘窩至腳踝連續(xù)掃查脛神經(jīng)，觀察脛神經(jīng)的起止點、內(nèi)部回聲、邊緣及神經(jīng)是否有損傷斷裂等。然后于內(nèi)踝水平上約4 cm 處通過脛骨后肌腱定位追蹤檢查脛神經(jīng)［4］，顯示其橫斷面，分別測量脛神經(jīng)的左右徑及前后徑各3 次取其均值，以描記法測量橫截面積（CSA），并于體表標記測量位置。

2.SWE 檢查：使用GE Logiq E 9 彩色多普勒超聲診斷儀，9L 線陣探頭，頻率9 MHz；配備SWE 分析軟件。同常規(guī)超聲檢查相同體位，于體表標記處獲取脛神經(jīng)長軸切面，啟動SWE 功能，機械指數(shù)1.6，選擇長度為2.4 cm，寬度為0.8 cm 的取樣框，將脛神經(jīng)置于取樣框中間位置，獲取較穩(wěn)定的高質(zhì)量圖像進行彈性模量值的測定，重復(fù)測量5 次，取其均值；測量中探頭始終與神經(jīng)垂直，且不加壓。

DPN 組雙側(cè)神經(jīng)損傷患者和NDPN 組采取隨機數(shù)字表進行分組，選取19位隨機數(shù)字，按照大小排序，偶數(shù)患者選取右側(cè)脛神經(jīng)的左右徑、前后徑及CSA 的數(shù)值，奇數(shù)患者則選取左側(cè)脛神經(jīng)的相應(yīng)參數(shù)。

3.臨床及實驗室檢查：所有患者均經(jīng)詢問病史記錄性別、年齡、病程、體質(zhì)量指數(shù)（BMI），進行神經(jīng)系統(tǒng)體格檢查，測量HbA1c、IGF-1、Hcy。

三、統(tǒng)計學(xué)處理

結(jié) 果

一、NDPN組與DPN組臨床資料比較

DPN 組年齡、糖尿病病程均高于NDPN 組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05）；兩組性別及BMI 比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。見表1。

表1 NDPN組與DPN組臨床資料比較

二、NDPN組與DPN組超聲參數(shù)和實驗室指標比較

DPN 組脛神經(jīng)左右徑、前后徑、CSA、彈性模量值、Hcy 及HbA1c 均高于NDPN，而IGF-1 低于NDPN，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05）。見表2和圖1，2。

三、超聲參數(shù)與實驗室指標的相關(guān)性分析

脛神經(jīng)左右徑與Hcy、HbA1c 呈正相關(guān)（r=0.339、0.288，均P＜0.05）；前后徑與IGF-1呈負相關(guān)（r=-0.406，均P＜0.05）；CSA 與Hcy、HbA1c 呈正相關(guān)（r=0.351、0.257，均P＜0.05），與IGF-1呈負相關(guān)（r=-0.334，P＜0.05）；彈性模量值與Hcy、HbA1c 呈正相關(guān)（r=0.246、0.192，均P＜0.05）。

表2 NDPN組與DPN組超聲參數(shù)和實驗室指標比較（±s）

表2 NDPN組與DPN組超聲參數(shù)和實驗室指標比較（±s）

CSA：橫截面積；Hcy：同型半胱氨酸；IGF-1：胰島素樣生長因子-1；HbA1c：糖化血紅蛋白

組別NDPN組DPN組t值P值超聲參數(shù)左右徑（mm）5.21±0.19 5.55±0.55 3.602 0.001前后徑（mm）3.81±0.24 3.96±0.17 3.044 0.003 CSA（mm2）15.57±1.17 17.27±2.13 4.262＜0.001彈性模量值（kPa）62.42±19.68 78.56±15.67 3.818＜0.001實驗室指標Hcy（μmol/L）8.28±1.97 10.23±2.63 3.587 0.001 IGF-1（ng/ml）142.29±20.66 122.12±13.43 4.848＜0.001 HbA1c（%）6.78±1.01 7.70±0.90 4.108＜0.001

圖1 DPN組聲像圖

圖2 NDPN組聲像圖

四、評估超聲參數(shù)及臨床指標對DPN的風(fēng)險

1.多因素分析結(jié)果顯示：病程、CSA、彈性模量值、HbA1c是DPN的獨立危險因素（OR＞1），每增加一個單位，DPN 患者發(fā)生脛神經(jīng)病變的風(fēng)險分別增加2.267、0.925、0.117、2.543倍；IGF-1是DPN的保護因素（OR＜1），每增加一個單位，DPN 患者發(fā)生脛神經(jīng)病變的風(fēng)險降低0.108。見表3。

2.列線圖：對病程、CSA、彈性模量值、IGF-1、HbA1c分別進行量化評分，將各量化分數(shù)疊加，例如，累計分數(shù)達180分時，DPN脛神經(jīng)病變風(fēng)險達70%。見圖3。

表3 臨床指標、超聲參數(shù)評估DPN患者脛神經(jīng)病變風(fēng)險Logistic回歸分析結(jié)果

圖3 臨床指標、超聲參數(shù)評估DPN的風(fēng)險列線圖

討 論

糖尿病作為一種內(nèi)分泌疾病，與多種代謝指標相關(guān)。周圍神經(jīng)病變是其主要并發(fā)癥，起病隱匿，神經(jīng)往往在亞臨床期便有所改變［5］。目前，對周圍神經(jīng)病變的診斷主要依靠臨床癥狀、體征結(jié)合神經(jīng)電生理檢查綜合判斷，而神經(jīng)電生理檢查耗時較長，不適合作為周圍神經(jīng)病變的常規(guī)篩查方法。高頻超聲的發(fā)展及SWE的日益成熟使外周神經(jīng)形態(tài)學(xué)改變有跡可循。針對臨床資料與DPN 的相關(guān)性已有研究［6］；將超聲參數(shù)與臨床資料及相關(guān)實驗室指標相結(jié)合評估DPN風(fēng)險的研究鮮見報道。本研究將上述三方面參數(shù)進行多因素分析，以尋求評估DPN患者發(fā)生脛神經(jīng)風(fēng)險的主要參數(shù)。

本研究首先對一般臨床資料進行比較，單因素分析中DPN 組患者的平均年齡較NDPN 組大，而糖尿病病程也較NDPN 組長（均P＜0.05），并發(fā)DPN 的危險性增高，與文獻［6］報道相一致。但經(jīng)多因素分析，消除了年齡的影響，年齡并未成為單獨引起DPN 脛神經(jīng)病變的因素。高頻超聲能夠清晰顯示周圍神經(jīng)的走行及結(jié)構(gòu)，進而對其徑線進行較準確的測量。本研究對徑線測值的結(jié)果顯示，DPN 組的脛神經(jīng)左右徑、前后徑及CSA 均較NDPN 組增大（均P＜0.05），提示病程進展神經(jīng)纖維腫脹、增粗。這可能是由于葡萄糖過多代謝轉(zhuǎn)化為山梨醇，使得神經(jīng)細胞內(nèi)滲透壓增高，細胞腫脹、變性所致［7］。本研究對于CSA 的研究結(jié)果與以往研究［8］一致，說明CSA 可能對DPN 具有較高的評估價值；但對于左右徑、前后徑的研究結(jié)果與賀佳貝等［9］則不盡相同，可能與檢查者的病程、體格等對于單一的神經(jīng)徑線影響較大有關(guān)。近年來SWE技術(shù)逐漸應(yīng)用到周圍神經(jīng)的檢測中，有學(xué)者［10］表明SWE在評估外周神經(jīng)彈性方面具有較高的可靠性和可重復(fù)性。本研究中測得DPN組的彈性模量值明顯高于NDPN組（P＜0.001），脛神經(jīng)質(zhì)地越硬，圖像中的組織顏色越接近紅色，相對應(yīng)彈性模量值也越高，這與神經(jīng)束水腫增加神經(jīng)束膜內(nèi)壓力，使神經(jīng)更加僵硬的病理生理基礎(chǔ)相吻合［10］。由于糖尿病的發(fā)生，機體血液中的某些成分成為影響DPN 發(fā)生的潛在因素。HbA1c 反映患者長期的血糖水平，若脛神經(jīng)長期暴露于高血糖水平，可引起神經(jīng)血管屏障的破壞，從而產(chǎn)生神經(jīng)組織自身免疫性損傷［11］。本研究結(jié)果顯示，DPN組HbA1c和Hcy均明顯高于NDPN組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05），表明HbA1c、Hcy值升高可能增加脛神經(jīng)病變的風(fēng)險；與前兩結(jié)果相反，DPN組IGF-1顯著低于NDPN組（P＜0.001），表明IGF-1維持在較高水平可能對降低脛神經(jīng)損傷風(fēng)險起到一定的作用。

基于上述分析結(jié)果，對超聲參數(shù)與實驗室指標進行相關(guān)性分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)每個超聲參數(shù)對應(yīng)的具有相關(guān)性的實驗室指標各不相同，說明單一的超聲參數(shù)與實驗室指標結(jié)合并不能建立有效的評估DPN風(fēng)險的方式。因此將超聲參數(shù)、臨床資料及實驗室指標納入多因素Logistic分析，結(jié)果顯示病程、HbA1c、CSA、彈性模量值是DPN 脛神經(jīng)病變的獨立危險因素，而IGF-1是保護因素。年齡、Hcy及神經(jīng)左右徑、前后徑雖與DPN相關(guān)，但不足以成為其獨立危險因素。為了更直觀地評估DPN 脛神經(jīng)病變風(fēng)險，運用列線圖對危險因素及保護因素進行量化評分，將各因素量化分數(shù)疊加，當(dāng)分數(shù)達180 分時，DPN 脛神經(jīng)病變風(fēng)險可達70%。

綜上所述，高頻超聲及SWE結(jié)合臨床指標可評估DPN 脛神經(jīng)病變風(fēng)險，其中病程、CSA、彈性模量值及HbA1c 的增高是評估DPN 脛神經(jīng)病變的獨立危險因素，而IGF-1增高是保護因素。但本研究納入病例數(shù)較少，且超聲測量值存在一定的主觀性及感興趣區(qū)的選擇數(shù)量較為有限，結(jié)果可能存在一定的誤差，該結(jié)論需要大樣本，以及更為精準的超聲檢查方法研究的驗證。