超聲造影在2型糖尿病患者骨骼肌微循環(huán)病變評估中的應(yīng)用

王鵬飛 葉蔓菁 徐茂晟 鄒春鵬 董雁雁

[摘要]?目的?通過超聲造影（contrast-enhanced?ultrasound，CEUS）評估小腿三頭肌的微循環(huán)灌注情況，探討CEUS在2型糖尿病（type?2?diabetes?mellitus，T2DM）微血管病變評估中的應(yīng)用價值。方法?收集2020年8月至2023年1月在溫州醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院內(nèi)分泌科住院治療的T2DM患者51例，分為單純T2DM組（n=15）、T2DM微循環(huán)病變組（n=36），記錄每位患者的糖化血紅蛋白（hemoglobin?A1c，HbA1c）和胰島素抵抗指數(shù)（homeostatic?model?assessment?for?insulin?resistance，HOMA-IR）。CEUS觀察小腿三頭肌的造影情況，獲取定量造影指標區(qū)域增強強度（enhanced?intensity，PI-BI）和區(qū)域達峰時間（regional?peak?time，TTP-AT），并進行組間對比分析。結(jié)果?T2DM微變組的HbA1c及HOMA-IR高于單純T2DM組（P<0.05）。T2DM微變組腓腸肌內(nèi)側(cè)頭（musculi?gastrocnemii，MG）、腓腸肌外側(cè)頭（laterale?musculi?gastrocnemi，LG）、比目魚?。╯oleus，SOL）及交界區(qū)的TTP-AT均長于單純T2DM組（P<0.05）。兩組SOL的TTP-AT均為最長，LG次之，MG最短（P<0.05）。T2DM微變組MG的PI-BI高于SOL（P<0.05）。小腿三頭肌交界區(qū)的TTP-AT與HbA1c、HOMA-IR之間均呈正相關(guān)（P<0.05）。結(jié)論?CEUS小腿三頭肌TTP-AT是評估T2DM患者微血管病變的新指標。

[關(guān)鍵詞]?超聲造影；2型糖尿病；骨骼?。晃⒀h(huán)

[中圖分類號]?R445.1????[文獻標識碼]?A ????[DOI]?10.3969/j.issn.1673-9701.2024.05.008

Application?of?contrast-enhanced?ultrasound?in?evaluating?skeletal?muscle?microcirculation?in?patients?with?type?2?diabetes?mellitus

WANG?Pengfei，?YE?Manjing，?XU?Maosheng，?ZOU?Chunpeng，?DONG?Yanyan

Department?of?Ultrasound，?the?2nd?Affiliated?Hospital?and?Yuying?Childrens?Hospital?of?WMU，?Wenzhou?325000，?Zhejiang，?China

[Abstract]?Objective?To?explore?the?value?of?contrast-enhanced?ultrasound?（CEUS）?in?the?assessment?of?diabetic?microangiopademia?through?evaluating?microcirculation?perfusion?of?triceps?surae?muscle?by?CEUS.?Method?Totally?51?patients?with?type?2?diabetes?mellitus?（T2DM）?admitted?in?our?hospital?between?August?2020?and?January?2023?were?collected，?including?15?pure?T2DM?patients?and?36?T2DM?patients?complicated?with?microcirculatory?disturbance?（T2DM+CM）.?Each?patients?hemoglobin?A1c?（HbA1c）?and?homeostatic?model?assessment?for?insulin?resistance?（HOMA-IR）?were?recorded.?After?getting?enhanced?intensity?（PI-BI）?and?regional?peak?time?（TTP-AT）?by?CEUS，?comparative?analysis?between?groups?was?conducted.?Results?The?levels?of?HbA1c?and?HOMA-IR?in?T2DM+CM?group?were?higher?than?those?in?pure?T2DM?group?（P<0.05）.?TTP-AT?in?T2DM+CM?group?were?longer?than?that?in?pure?T2DM?group?of?all?muscles?musculi?gastrocnemii?（MG），?laterale?musculi?gastrocnemi?（LG），?soleus?（SOL）?and?triceps?surae?muscles?junction?region）?（P<0.05）.?The?TTP-AT?of?SOL?was?longest?in?both?groups，?followed?by?LG，?and?MG?（P<0.05）.?The?PI-BI?had?no?significant?difference?among?MG，?LG?and?SOL?in?pure?T2DM?group.?The?PI-BI?of?MG?was?higher?than?that?of?SOL?in?the?T2DM+CM?group?（P<0.05）.?TTP-AT?of?triceps?surae?muscles?junction?region?had?significant?positive?association?with?both?HbA1c?and?HOMA-IR?（P<0.05）.?Conclusion?The?TTP-AT?of?triceps?surae?muscle?measured?by?CEUS?is?a?new?indicator?for?evaluating?microangiopathopathy?in?T2DM?patients.

[Key?words]?Contrast-enhanced?ultrasound;?Type?2?diabetes?mellitus;?Skeletal?muscle?;?Microcirculation

目前，全世界有超過5億人患有糖尿病，其中2型糖尿?。╰ype?2?diabetes?mellitus，T2DM）患者約占90%，疾病晚期常導致多臟器損傷，骨骼肌也是受損的重要靶器官之一，其病理基礎(chǔ)主要為骨骼肌微血管病變[1-3]。目前臨床上主要依據(jù)實驗室指標例如血糖、糖化血紅蛋白（hemoglobin?A1c，HbA1c）、胰島素抵抗指數(shù)（homeostatic?model?assessment?for?insulin?resistance，HOMA-IR）等來反映糖尿病骨骼肌病變的情況[4]。超聲造影（contrast-enhanced?ultrasound，CEUS）是一項血池灌注成像技術(shù)，能實時、定量評估組織的微循環(huán)灌注情況[5-7]。既往研究中CEUS主要針對于某塊肌肉的病理生理狀態(tài)進行分析[8-9]。本研究將小腿三頭肌作為靶器官，旨在通過CEUS評估T2DM患者小腿三頭肌的微循環(huán)灌注情況，探討CEUS在糖尿病微血管病變評估中的應(yīng)用價值，以期為臨床提供更直觀的評估方法。

1??資料與方法

1.1??一般資料

收集2020年8月至2023年1月在溫州醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院內(nèi)分泌科住院治療的T2DM患者?51例，按有無合并微循環(huán)病變分為單純T2DM組：單純T2DM患者15例，平均年齡（57.40±9.58）歲；T2DM微循環(huán)病變組：合并微循環(huán)病變的T2DM患者36例，平均年齡（62.53±8.67）歲。

單純T2DM組納入標準：①臨床診斷為T2DM、雙下肢動脈粥樣硬化斑塊形成但無明顯狹窄的患者；②不合并糖尿病腎病、糖尿病視網(wǎng)膜病變、糖尿病周圍神經(jīng)病變。T2DM微變組納入標準：①臨床診斷為T2DM、雙下肢動脈粥樣硬化斑塊形成但無明顯狹窄的患者；②至少合并一種以下病變：糖尿病腎病、糖尿病視網(wǎng)膜病變、糖尿病周圍神經(jīng)病變。排除標準：①對超聲造影劑（聲諾維）的六氟化硫成分或者其他組份過敏；②患有嚴重心肺系統(tǒng)疾病，例如急性冠狀動脈綜合征、心力衰竭、重度肺高壓；③下肢骨折無法配合檢查；④異常肥胖或小腿皮膚明顯水腫。本研究經(jīng)溫州醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會審批（倫理審批號：LCKY2020-261），所有受檢者均簽署知情同意書。

1.2??儀器與方法

選用Mindray?Resona?7T超聲診斷儀，探頭選擇L11-3U，配備CEUS功能。參數(shù)設(shè)置：機械指數(shù)0.08，聲輸出1.82%，熱指數(shù)0，頻率5.6MHz，動態(tài)范圍115。

患者俯臥于檢查床，腿自然伸直，腳懸于床外，見圖1A。二維超聲觀察腓腸肌內(nèi)側(cè)頭（musculi?gastrocnemii，MG）、腓腸肌外側(cè)頭（laterale?musculi?gastrocnemi，LG）、比目魚?。╯oleus，SOL）的肌肉回聲及紋理情況。切換至造影模式，行CEUS檢查。將探頭輕置于小腿三頭肌外側(cè)皮膚上，橫切觀察肌肉，選擇小腿三頭肌交界處為感興趣區(qū)。將帶有三通管的靜脈留置針置入患者右手肘前靜脈。往SonoVue小瓶中注入生理鹽水5ml，用力振搖，至凍干粉末完全溶解，制備微泡混懸液。抽取2.4ml混懸液快速注入肘前靜脈，隨之用5ml生理鹽水以同等速度沖管。沖管完畢的同時開始計時存儲動態(tài)造影圖像，最終獲取180s的造影影像。隨后調(diào)取已存儲的造影圖像進行定量分析。

在小腿三頭肌交界處，以交界點為中心，選取直徑為2cm的圓形感興趣區(qū)，利用儀器內(nèi)置分析軟件獲取交界處的造影指標數(shù)據(jù)，見圖1B。然后分別在MG、LG、SOL三塊肌肉中各選取一個直徑為0.5cm的圓形感興趣區(qū)，獲取各肌肉的造影指標數(shù)據(jù)，見圖1C。選擇感興趣區(qū)時避開大血管。造影指標包括基礎(chǔ)強度（base?intensity，BI）：造影劑未到達的基本強度；初始增強時間（arrival?time，AT）：造影強度開始出現(xiàn)的時間點；達峰時間（time?to?peak，TTP）：造影強度達到峰值的時間點；峰值強度（peak?intensity，PI）：造影的峰值強度；區(qū)域增強強度（enhanced?intensity，PI-BI）：峰值強度與基礎(chǔ)強度差值；區(qū)域達峰時間（regional?peak?time，TTP-AT）：達峰時間與初始增強時間差值，即觀察區(qū)域自造影劑進入至達到峰值強度的時間。

同時記錄每位患者的性別、年齡、體質(zhì)量指數(shù)（body?mass?index，BMI），實驗室指標HbA1c、HOMA-IR，及糖尿病病程、并發(fā)癥情況。

1.3??統(tǒng)計學方法

采用SPSS22.0統(tǒng)計學軟件對數(shù)據(jù)進行處理分析。計量資料采用S-W檢驗分析是否符合正態(tài)分布。對于符合正態(tài)分布的計量資料以均數(shù)±標準差（）表示，兩組間比較采用成組t檢驗，兩組間相關(guān)分析采用Pearson相關(guān)性分析。3組間比較，方差齊的采用單因素方差分析。不符合正態(tài)分布的計量資料以M（Q1，Q3）表示，兩組間比較采用非參數(shù)檢驗Mann-Whitney?U檢驗。計數(shù)資料以頻數(shù)表示，兩組間比較采用χ2檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2??結(jié)果

2.1??一般資料分析

單純T2DM組和T2DM微變組間患者年齡、性別、BMI、糖尿病病程的差異均無統(tǒng)計學意義（P>0.05），詳見表1。

2.2??實驗室指標比較

T2DM微變組的HbA1c、HOMA-IR均高于單純T2DM組，差異均有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。詳見表2。

2.3??CEUS指標的比較

T2DM微變組MG、LG、SOL及小腿三頭肌交界區(qū)的TTP-AT均長于單純T2DM組，差異均有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。兩組間MG、LG、SOL及小腿三頭肌交界區(qū)的PI-BI比較，差異均無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。

單純T2DM組和T2DM微變組SOL的TTP-AT均長于LG，LG的TTP-AT均長于MG，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。單純T2DM組MG、LG及SOL的PI-BI比較，差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。T2DM微變組MG與SOL的PI-BI比較，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。MG與LG、LG與SOL的PI-BI比較，差異均無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。詳見表3。

2.4??造影指標與實驗室指標的相關(guān)性分析

小腿三頭肌交界區(qū)的TTP-AT與HbA1c、HOMA-IR均存在顯著的正相關(guān)關(guān)系（r=0.989，P<0.05；r=0.978，P<0.05）。小腿三頭肌交界區(qū)的PI-BI與HbA1c、HOMA-IR均差異無統(tǒng)計學意義（r=–0.095，P>0.05；r=–0.076，P>0.05）。

3??討論

本研究通過CEUS評估小腿三頭肌的微循環(huán)灌注情況，探討單純糖尿病患者與糖尿病合并微循環(huán)病變患者的小腿三頭肌各肌肉的CEUS指標間的差異，有助于定量評估糖尿病微血管病變情況，從而為臨床診療提供更加直觀、精確的影像學依據(jù)。

本研究發(fā)現(xiàn)T2DM合并微血管病變患者的HbA1c和HOMA-IR較單純T2DM患者顯著升高，這與Wang等[10]與Sartore等[11]的研究結(jié)論一致，表明HbA1c和HOMA-IR的升高與T2DM患者微血管并發(fā)癥的發(fā)生密切相關(guān)。

超聲造影結(jié)果分析顯示T2DM合并微循環(huán)病變患者小腿三頭肌的TTP-AT較單純T2DM患者顯著延長，其原因考慮與T2DM合并微循環(huán)病變患者骨骼肌微循環(huán)受損，血流阻力增加，造影劑在肌肉內(nèi)的擴散變緩有關(guān)。Bohnert等[12]將糖尿病合并周圍神經(jīng)病變和不合并周圍神經(jīng)病變患者的下肢肌肉進行活檢對比，從病理角度證實了T2DM合并微循環(huán)病變患者的肌肉組織呈退行性改變。既往已有研究發(fā)現(xiàn)T2DM合并微循環(huán)病變患者腓腸肌造影劑渡越時間明顯長于單純T2DM患者[9]。本研究創(chuàng)新性地采用TTP-AT代替?zhèn)鹘y(tǒng)的造影劑渡越時間，其優(yōu)勢在于檢查時感興趣的選擇更為精準。傳統(tǒng)造影劑渡越時間在計算時需要選擇肌肉內(nèi)小血管作為感興趣區(qū)，而正常情況下肌肉內(nèi)血管管徑小、顯示困難，劃定感興趣區(qū)的過程中很容易將周圍的肌肉組織包括進去。本研究直接選擇肌肉組織作為感興趣區(qū)，避開了肌肉內(nèi)血管，同時也較大程度減少了受檢者心率、心臟泵血功能對造影結(jié)果的影響。本研究小腿三頭肌的PI-BI在單純T2DM組和T2DM微變組間差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05），與既往研究發(fā)現(xiàn)T2DM合并腓腸肌病變患者肌肉病變區(qū)較周圍正常區(qū)域的PI顯著降低的結(jié)果存在出入[13]。

陳凱帆等[14]研究表明PI更能反映存在形態(tài)結(jié)構(gòu)異常的病變肌肉的灌注情況?；诖?，分析出現(xiàn)該結(jié)果的原因可能是本研究T2DM微變組選取的是合并糖尿病腎病、糖尿病視網(wǎng)膜病變、糖尿病周圍神經(jīng)病變的T2DM患者，盡管長病程的糖尿病會對血管內(nèi)皮造成一定的影響，產(chǎn)生一定程度的微循環(huán)障礙，但可能尚未引起骨骼肌宏觀上形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化。本研究在CEUS中并未探及明顯的低灌注區(qū)，故而在造影增強強度上的變化不明顯。另外，通過比較發(fā)現(xiàn)單純T2DM組和T2DM微變組中SOL的TTP-AT均為最長，LG次之，MG最短。表明不管T2DM患者是否合并微血管病變，在小腿三頭肌不同塊肌肉采集感興趣區(qū)，其CEUS的TTP-AT取值結(jié)果會產(chǎn)生較大差異。如果將CEUS應(yīng)用于糖尿病患者治療前后微循環(huán)改善情況的監(jiān)測，建議每次復(fù)查選取較為固定的感興趣區(qū)。此外，單純T2DM組小腿三頭肌各肌肉間的PI-BI差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05），其原因仍考慮與PI-BI這一指標傾向于反映存在形態(tài)結(jié)構(gòu)異常的病變肌肉的灌注情況有關(guān)。T2DM微變組除MG的PI-BI高于SOL以外，其余差異無統(tǒng)計學意義。

MG與SOL間PI-BI的差異，可能是由于兩者在CEUS檢查時所處位置的深度不同，且合并微循環(huán)病變的骨骼肌組織有更加明顯的遠場衰減效應(yīng)。但由于本組樣本量較小，要想得到更為可靠的結(jié)論，還需要進一步擴大樣本量加以驗證。鑒于肌肉不同位置及深度對造影指標的影響，本研究認為在小腿三頭肌三塊肌肉中可以選擇MG作為最佳的造影感興趣區(qū)。這與Edalati等[15]通過比較健康受試者和T2DM患者在休息和等距跖屈運動時小腿三頭肌各肌肉的平均彌散系數(shù)、擴散特征值等參數(shù)，發(fā)現(xiàn)MG對糖尿病相關(guān)的微結(jié)構(gòu)變化最敏感的結(jié)論是一致的。

相關(guān)性分析顯示小腿三頭肌TTP-AT與HbA1c和HOMA-IR之間均呈顯著正相關(guān)，表明小腿三頭肌TTP-AT與糖尿病患者血糖控制情況及其胰島素抵抗狀況存在一定聯(lián)系。而后者又與糖尿病病情的嚴重程度密切相關(guān)，既往研究發(fā)現(xiàn)糖尿病患者的HbA1c和HOMA-IR與其血糖狀態(tài)、胰島細胞功能狀態(tài)及微血管并發(fā)癥都有一定相關(guān)性[16-18]。因此，小腿三頭肌TTP-AT或許可以在一定程度上反映糖尿病病情的嚴重程度。本研究中PI-BI與HbA1c和HOMA-IR均基本不相關(guān)。盡管既往研究表明PI-BI與存在形態(tài)結(jié)構(gòu)異常的病變肌肉的灌注情況有關(guān)，基于本研究結(jié)果，PI-BI指標可能并不適用于糖尿病患者疾病進展或治療后的連續(xù)監(jiān)測。

綜上所述，CEUS測定的小腿三頭肌TTP-AT指標能較好地反映T2DM患者骨骼肌微循環(huán)受損情況，建議將CEUS小腿三頭肌TTP-AT作為一個新的觀測指標用于T2DM患者的病情評估及治療監(jiān)測。而小腿三頭肌PI-BI的應(yīng)用范圍則相對局限。同時推薦將MG作為小腿三頭肌中最佳的造影觀測位置。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。

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（收稿日期：2023–04–04）

（修回日期：2023–11–23）