2 型糖尿病患者的足部磁共振體素內(nèi)不相干運(yùn)動參數(shù)和足底壓力分析38 例

劉宇翔，程云夢，曹明明

中山市中醫(yī)院內(nèi)分泌代謝科，廣東中山 528400

糖尿病足（DF）是2 型糖尿病的常見慢性并發(fā)癥，嚴(yán)重降低患者的生存質(zhì)量，且有較高的致殘率，所以盡早診斷顯得尤為重要。 磁共振體素內(nèi)不相干運(yùn)動成像（IVIM）作為一種定量反映組織灌注信息的技術(shù)，已廣泛應(yīng)用于多種疾病的診斷，如乳腺癌的鑒別診斷[1]、宮頸癌的影像診斷[2]、糖尿病腎病的定量評價(jià)[3]等，但關(guān)于IVIM 用于糖尿病足診斷的研究較少報(bào)道； 足底壓力檢測作為2 型糖尿病患者評估糖尿病足風(fēng)險(xiǎn)的一項(xiàng)常用、成熟、有效的手段，已廣泛用于臨床，其能夠提供足底壓力、關(guān)節(jié)活動度、步態(tài)健康等信息[4]。 該文旨在探討2019 年3 月—2021 年3月期間收集的38 例2 型糖尿病患者足部肌群在IVIM、足底壓力定量數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，探究IVIM 聯(lián)合足底壓力用于糖尿病足診斷的價(jià)值，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選取該院2 型糖尿病患者 （按照WHO1999 標(biāo)準(zhǔn)診斷）共38 例，其中男20 例，女18 例；平均年齡（55.92±14.66）歲，平均糖尿病病程（5.86±5.36）年，平均BMI（24.43±4.02）kg/m2。 依照《中國2 型糖尿病防治指南（2017 版）》，分為16 例糖尿病足組（DF 組，符合wagner 分期0~5 期標(biāo)準(zhǔn)），和22 例非糖尿病足組（NDF 組）。 該研究經(jīng)倫理委員會批準(zhǔn)，所有入組患者均知情同意并簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 收集臨床數(shù)據(jù) 入組并登記所有患者的一般資料如年齡、性別及生理生化指標(biāo)如BMI、脈壓差、糖化血紅蛋白、ABI 值等。

1.2.2 收集影像定量數(shù)據(jù) 所有患者均使用 GE HDxt3.0 T 磁共振儀和體部相控陣列線圈進(jìn)行核磁共振檢查。 患者采用仰臥位，足先進(jìn)方式，沿足底平行方向掃描雙足橫斷位， 掃描范圍從踝關(guān)節(jié)平面至足底。 IVIM-DWI 采用單次激發(fā)SE-EPI 序列：TR5800 ms，TE 76.8 ms，層厚4 mm，層間距1 mm，視野30 cm×30 cm，矩陣128×128，NEX=2，包括7 個(gè)B 值，分別為：50、100、150、200、250 、500、900 s/mm2；掃描結(jié)束后， 應(yīng)用AW4.6 工作站的FUNCTOOL 軟件的MD 模塊進(jìn)行后處理， 獲得多個(gè)IVIM 參數(shù)：D值代表低b 值時(shí)水分子的真性擴(kuò)散，D*值代表高b值時(shí)的水分子彌散指數(shù)，f 值代表微循環(huán)灌注系數(shù)，所有數(shù)據(jù)均記錄均值（Avg）、標(biāo)準(zhǔn)差（Dev）。

1.2.3 采集足底壓力數(shù)據(jù) 步態(tài)分析采用比利時(shí)Footscan 足底壓力檢測儀， 對患者赤足進(jìn)行動態(tài)步態(tài)測試（Dynamic 模式），至少在感壓板上進(jìn)行5 個(gè)來回步行行程以保證采樣準(zhǔn)確。 完成采集后對數(shù)據(jù)進(jìn)行2 D 壓力（N）、壓強(qiáng)（N/cm3）的局部（前、中、后足）及全足分析，獲取足各部的峰值壓力、壓強(qiáng)參數(shù)。

1.3 統(tǒng)計(jì)方法

采用SPSS 22.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件分析數(shù)據(jù)。 符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以（±s）來表示，采用t檢驗(yàn)或檢驗(yàn)，非正態(tài)數(shù)據(jù)采用U檢驗(yàn)，以均值為切點(diǎn)將定量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為二分類數(shù)據(jù)后， 建立二元Logistics 回歸模型，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組一般資料比較

DF 組BMI （23.84±9.70）kg/m2、HbA1c （8.87±2.40）%、ABI（0.93±0.15）、脈壓差（66.38±20.50）mmHg與NDF 組的BMI（24.85±4.60）kg/m2、HbA1c （10.54±2.64）%、ABI（0.95±0.10）、脈壓差（51.18±15.90）mmHg比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），DF 組糖尿病病程（8.75±5.48）年長于NDF 組（3.76±4.64）年，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

2.2 DF 組與NDF 組足底壓力、 壓強(qiáng)及IVIM 參數(shù)差異比較

壓力、壓強(qiáng)參數(shù)分為前、中、后足三部分，見圖1。個(gè)案取雙足參數(shù)平均值，雙后足壓力、雙中足壓力、雙中足壓強(qiáng)、雙全足壓力及壓強(qiáng)比較，DF 組的相關(guān)壓力、壓強(qiáng)均大于NDF 組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），見表1。

圖1 足底壓力測試結(jié)果界面

表1 NDF 組與DF 組的足底壓力參數(shù)比較（±s）

表1 NDF 組與DF 組的足底壓力參數(shù)比較（±s）

組別壓力（N）后足 中足 前足 全足壓強(qiáng)（N/cm3）后足 中足 前足 全足NDF 組（n=22）DF 組（n=16）t 值P 值111.749±31.028 132.623±22.896-2.275 0.029 51.193±20.535 75.128±25.068-3.233 0.003 190.446±36.490 209.990±27.033-1.809 0.079 353.389±66.695 417.742±55.608-3.143 0.030 3.083±0.719 3.422±0.600-1.533 0.134 1.664±0.491 2.136±0.470-2.999 0.005 2.122±0.328 2.130±0.302-0.080 0.937 6.870±1.104 7.688±1.030-3.143 0.026

IVIM 參數(shù)取雙足平均值， 見圖2。 兩組非正態(tài)分布數(shù)據(jù)進(jìn)行U 檢驗(yàn)。 可知兩組患者的IVIM 參數(shù)中，D 值、D*值比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），而f 值（Avg）差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），見表2。

圖2 磁共振IVIM 結(jié)果

表2 NDF 組與DF 組IVIM 參數(shù)比較（±s）

表2 NDF 組與DF 組IVIM 參數(shù)比較（±s）

注：U 檢驗(yàn)中有Z 值，無t 值

組別Avg D 值 D*值 f 值Dev D 值 D*值 f 值NDF 組（n=22）DF 組（n=16）t 值P 值0.001±0.001 0.001±0.009 141.500 0.310 0.117±0.013 0.109±0.024 156.500 0.560 0.279±0.079 0.210±0.034 80.000 0.005 0.003±0.001 0.003±0.001 170.000 0.860 0.144±0.005 0.143±0.018 159.500 0.630 0.314±0.030 0.338±0.047 142.000 0.320

2.3 足底壓力參數(shù)與IVIM 參數(shù)用于糖尿病足的診斷

抽取上述兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的指標(biāo)（f 值、中足壓力、中足壓強(qiáng)、后足壓力、全足壓力），以其平均值水平設(shè)立切點(diǎn)連續(xù)變量轉(zhuǎn)換為二分類變量為協(xié)變量（f 值A(chǔ)vg 切點(diǎn)在0.25、后足壓力切點(diǎn)在120 N、中足壓力切點(diǎn)在60 N、 中足壓強(qiáng)切點(diǎn)在1.8 N/cm3、全足壓力切點(diǎn)在380 N），以是否糖尿病足為因變量，建立二元Logistics 回歸模型 （Hosmer 和Lemeshow檢驗(yàn)P＞0.05，提示模型可信）。 得出雙足f 值（Avg）為糖尿病足發(fā)病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素 （β=2.359，OR=10.585，P=0.026），f 值A(chǔ)vg 低于0.25 可作為糖尿病足發(fā)病的預(yù)測因素之一，見表3。

表3 DF 的二元Logistics 回歸分析

3 討論

2 型糖尿病足病的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜， 普遍認(rèn)為與糖尿病患者免疫答應(yīng)異常、細(xì)菌感染、下肢循環(huán)障礙特別是足部微循環(huán)障礙等因素有關(guān)。 下肢血管病變是糖尿病足重要的獨(dú)立發(fā)病危險(xiǎn)因素[5]，其中微循環(huán)損害區(qū)別于大血管損害， 難以用動脈造影等方法直接評估。 磁共振IVIM 作為一種無創(chuàng)的定量評價(jià)技術(shù)，對微循環(huán)有較好顯示，理論上適合進(jìn)行糖尿病足的局部肌肉微灌注的評估，且不受腎功能不全、感染等因素影響安全性，但應(yīng)用報(bào)道較少[6]。

足底壓力異常也是糖尿病足發(fā)病的主要危險(xiǎn)因素。異常的足底壓力沿著肢體運(yùn)動鏈向上傳導(dǎo)，造成髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)損傷，加重患者步態(tài)異常，形成惡性循環(huán)， 足部遭受創(chuàng)傷的風(fēng)險(xiǎn)大大增加， 誘發(fā)糖尿病足。國內(nèi)外多組研究及薈萃分析結(jié)果表明，改善足底壓力異常，如使用減壓鞋、步態(tài)糾正訓(xùn)練等措施可以明顯減低糖尿病足潰瘍的風(fēng)險(xiǎn)。 但國內(nèi)應(yīng)用足底壓力檢測評估糖尿病足起步較晚， 缺乏相應(yīng)的儀器標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)臨床研究較少，難以建立統(tǒng)一的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[7]。

該研究應(yīng)用磁共振IVIM 與足底壓力兩種技術(shù)對38 例糖尿病患者進(jìn)行比較分析。該研究發(fā)現(xiàn)，糖尿病足患者的全足足底壓力（417.742±55.608）N 較非糖尿病足患者（353.389±66.695）N 更高，且后足、中足更為明顯（P=0.030），這與國內(nèi)外同行結(jié)論較為一致：邱軒等[8]報(bào)道糖尿病足患者多項(xiàng)足底壓力增加，隨著病程延長， 壓力增加逐漸明顯 （P＜0.05）；Gnanasundaram S 等[9]報(bào)道糖尿病足部神經(jīng)病變的患者足底壓力 （190.98±23.60） 顯 著 高 于 非 糖 尿 病 足 患 者（168.35±25.33）（P=0.035）。對于壓力向中后足集中的原因，卜月麗等[10]研究表明，老年人的足底壓力壓強(qiáng)等由于肌肉萎縮、神經(jīng)病變等原因，由前足向后足轉(zhuǎn)移，跖骨、足跟等部位承受壓力較高；李文霞等[11]研究表明，糖尿病足患者整足著地期明顯延長，使更多壓力轉(zhuǎn)移至中足。

該研究中，糖尿病足患者的f 值（Avg）（0.210±0.034）顯著低于非糖尿病足患者（0.279±0.079）（P=0.005），f 值代表微循環(huán)灌注狀態(tài)， 是體素內(nèi)微循環(huán)灌注效應(yīng)與總體擴(kuò)散效應(yīng)的容積比，反映糖尿病足患者的足部肌肉灌注情況比非糖尿病足患者更差。 而D 值、D*值在糖尿病足與非糖尿病足患者間的區(qū)別并不明顯。國內(nèi)外同行對此有不同結(jié)論，Galanakis N等[12]、李旭豐等[13]認(rèn)為，D 值代表體素內(nèi)真性水分子擴(kuò)散，D*代表體素內(nèi)循環(huán)灌注，受血流速度、毛細(xì)血管長度等平均值影響， 兩個(gè)指標(biāo)在糖尿病足患者中均明顯低于非糖尿病足患者， 其中D*值變化更明顯，可用于協(xié)助診斷糖尿病足。

另外，該研結(jié)合磁共振IVIM 及足底壓力兩種檢查手段，建立二元Logistics 回歸模型，以觀察它們共同存在時(shí)對糖尿病足發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的影響。 在f 值<0.25時(shí)，糖尿病足的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)比明顯增高（β=2.359，OR=10.585，P=0.026），是糖尿病足發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。國內(nèi)外針對糖尿病足部肌群進(jìn)行IVIM 掃描的研究少，有研究者對其他部位肌群進(jìn)行了f 值等IVIM 參數(shù)變化的相關(guān)報(bào)道。Yao L 等[14]報(bào)道運(yùn)動后的腓腸肌f 值增加，考慮與肌肉灌注增加有關(guān)，但由于f 值取值的不確定性使其應(yīng)用受到限制。 陳玉濤等[15]報(bào)道，在前臂各肌群中，運(yùn)動帶來的血流增加使f 值增加，并指出最佳b 值應(yīng)根據(jù)組織的血流灌注情況而定。Morvan D 等[16]報(bào)道f 值等IVIM 參數(shù)與溫度的升高成正比，結(jié)合該研究，糖尿病足患者較低的f 值不排除與其下肢循環(huán)差導(dǎo)致肢體溫度降低有關(guān)。

綜上所述， 磁共振IVIM 作為一種無創(chuàng)檢查，在2 型糖尿病足的診斷及評估中有廣泛的應(yīng)用前景。在患者無法進(jìn)行其他檢查如下肢動脈造影等時(shí)，IVIM 可作為有益的補(bǔ)充。 另外，IVIM 在糖尿病足領(lǐng)域尚缺乏“金標(biāo)準(zhǔn)”，該研究具有一定的創(chuàng)新探索意義。 該研究的不足之處在于，病例樣本較少，且未納入健康對照組，無法建立普遍結(jié)論。