多模态超声成像可诊断糖尿病患者的周围神经病变

靳丽嘉，唐一植

三六三医院//西南医科大学附属成都363医院超声医学中心，四川 成都 610041

糖尿病是老年人群常见代谢性疾病，我国患病率达9.7%～11.6%且随着人口老龄化进展呈明显上升趋势［1-2］。2型糖尿病（T2DM）在糖尿病中占85%～95%，病情可缓慢进展并引起各器官系统结构和功能损害，糖尿病周围神经病变（DPN）为糖尿病典型并发症之一，发病率可达50%［3-4］。DPN可导致患者周围神经感觉异常和运动功能障碍，神经电生理检查是现阶段诊断主要依据，但耗时长、费用高和检查过程中疼痛等不适感导致其临床应用受到限制［5］。近年来超声检查在骨骼、肌肉以及神经系统中的应用逐渐增多，常规二维超声、超声造影及剪切波超声弹性成像（SWE）等技术对DPN检查均具有一定参考价值，多模态超声成像技术（mUS）将不同扫描方法所得数据相互补充可弥补各自存在的局限性，有利于提升周围神经定量分析准确性［6-7］。mUS作为无创性检查技术具有广阔应用前景，但目前在DPN检查中的应用效果还有待研究证实。本研究主要分析mUS对DPN的诊断价值，为临床推广应用和提升DPN诊治水平提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2019年1～10月我院收治的38例T2DM合并DPN患者作为A组，纳入标准：符合T2DM和DPN相关诊断标准［8-9］；年龄≥18岁；患者以及家属均知晓本研究并签署同意书。排除标准：伴1型糖尿病、药物或炎症等其它因素所致周围神经病变；伴下肢皮肤病变或水肿；合并周围血管病变；伴下肢手术或创伤史；伴糖尿病足或坏疽；伴椎管狭窄、创伤或畸形。另选我院同期排除DPN的40例T2DM患者（B组）和36例健康体检者（C组）作为对照。B、C组纳入标准：年龄≥18岁且获得知情同意；排除标准同前。A组男性22例，女性16例，年龄26～80岁（56.19±10.24岁），BMI 17.6～33.6 kg/m2（25.03±3.84 kg/m2）；B组T2DM患者男性19例，女性21例，年龄24～79岁（56.71±9.82岁），BMI 17.9～32.7 kg/m2（24.76±3.52 kg/m2）；C组男性20例，女性16例，年龄21～78岁（57.06±10.68岁），BMI 18.5～32.4 kg/m2（24.39±3.61 kg/m2）；3组性别、年龄和BMI等基本资料比较差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。

1.2 研究方法

嘱受检者取仰卧位，双下肢稍外展并保持放松，采用法国声科影像Aixplorer型超声诊断仪，SL15-4线阵式探头（频率4～15 MHz），在二维模式下进行横断面和纵切面扫查，于内踝上约4 cm处测量胫神经前后径、横径及横断面积，连续测量3次并取平均值。启动SWE模式进行SWE检查，探头与皮肤保持一定间距，方向同胫神经长轴方向，预设彩色杨氏模量值范围为0～100 kPa，待图像稳定3～5 s后冻结图像，启动Q-BOX功能测量胫神经弹性最大值（Emax）、最小值（Emin）和平均值（Emean），每项参数均取3次测量结果平均值。再采用迈瑞Resona5型超声诊断仪L9-3U线阵式探头（频率3～9 MHz）进行超声造影检查，经肘静脉注射2.4 mL造影剂SonoVue并以生理盐水5 mL冲洗管道，启动造影模式采集胫神经动态图像，处理后获取时间-强度曲线（TIC）曲线并经拟合公式计算血流灌注参数达峰时间（TTP）、峰值强度（Imax）及曲线下面积（AUC）。所有检查均由2名10年以上工作经验的超声科医师完成。采用海神NDI-092型肌电图诱发电位仪在25℃安静环境下对3组进行神经电生理检测，嘱患者保持放松状态，由肌电图室医师测量胫神经运动传导速度（MCV）、潜伏期和波幅，每项均测量3次取平均值。

1.3 统计学方法

数据分析采用SPSS22.0软件，计数资料以率表示，多组比较采用卡方检验或Fisher精确概率法；计量资料采用Kolmogorov-Smirnov法进行正态检验，符合正态分布者以均数±标准差表示；多组比较采用单因素方差进行分析，有统计学意义者采用SNK-q检验进行两两比较；根据临床诊断结果绘制受试者工作特征曲线（ROC）并计算AUC分析常规二维超声、超声造影以及SWE各项参数对DPN鉴别诊断价值，获取各项扫描最佳截断值并以≥2项检测结果阳性为阳性分析各扫描技术联合检测诊断效能，统计学分析采用Kappa一致性检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 神经电生理指标比较

A组潜伏期高于B、C组（P＜0.05，表1），MCV和波幅均低于B、C组（P＜0.05），B组和C组各项指标比较差异无统计学意义（P＞0.05）。

表1 神经电生理指标比较Tab.1 Comparison of neuroelectrophysiological indexes(Mean±SD)

2.2 常规二维超声测量结果比较

A组胫神经前后径、横径及横断面积均高于B、C组，且B组胫神经前后径、横径及横断面积高于C组，差异有统计学意义（P＜0.05，表2）。

2.3 超声造影测量结果比较

A组TTP高于B、C组，Imax和AUC低于B、C组，且B组TTP高于C组，Imax和AUC低于C组，差异均有统计学意义（P＜0.05，表3）。

2.4 SWE测量结果比较

A组胫神经Emax、Emin和Emean均高于B、C组，且B组胫神经Emax、Emin和Emean均高于C组，差异有统计学意义（P＜0.05，表4）。

表2 常规二维超声测量结果比较Tab.2 Comparison of conventional two-dimensional ultrasound measurement results(Mean±SD)

表3 超声造影测量结果比较Tab.3 Comparison of ultrasound contrast measurement results(Mean±SD)

表4 SWE测量结果比较Tab.4 Comparison of SWE measurement results(Mean±SD,kPa)

2.5 常规二维超声、超声造影和SWE对DPN诊断价值分析

常规二维超声、超声造影和SWE扫描中分别以横断面积、Imax和Emean对DPN诊断效能最高，AUC分别为0.733、0.775和0.876，三者联合诊断AUC为0.948，灵敏度和特异度分别达83.78%和97.50%（表5、图1～2）。

3 讨论

随着医学水平发展和造影技术改进，CT、MRI和超声等传统影像学检查方法也获得显示生理功能信息的能力，为疾病诊断、治疗和监测提供重要参考信息［10］。超声成像具有扫描时间短、无创以及费用低等优势，且可重复性良好，mUS技术通过对多种成像模式进行综合处理和分析，可将不同图像信息进行互补和交叉验证，全面反映病灶结构和代谢特征并提升诊断准确率［11-13］。DPN发病机制目前尚未完全明确，可能与糖尿病病程和血糖波动等因素导致微血管循环障碍并造成周围神经末梢代谢异常有关，与糖尿病肾病和糖尿病视网膜病变合称为糖尿病三联征，对患者身心健康和生活质量造成严重损害［14］。DPN患者主要表现为四肢感觉神经和自主神经受累症状，神经电生理检查有利于发现神经功能异常，其中传导速度减慢和潜伏期延长提示周围神经发生脱髓鞘性损害，而动作电位波幅减小则表明轴突变性［5］。

表5 常规二维超声、超声造影和SWE对DPN诊断价值分析Tab.5 Analysis of diagnostic value of conventional two-dimensional ultrasound,ultrasound contrast and SWE on DPN

本研究结果显示，与T2DM患者和健康人群相比，DPN患者胫神经运动神经动作电位潜伏期较明显升高且MCV和波幅均明显降低，与现有报道结果基本一致［15］。既往研究表明DPN为氧化应激和高血糖造成的神经细胞弥漫性水肿，病情可缓慢进展，周围神经功能发生异常前其结构和代谢已存在明显改变，但现阶段尚缺少有效检测方法［14］。本研究结果显示，T2DM患者和健康人群胫神经潜伏期、MCV和波幅比较均未见明显异常，表明神经电生理检测虽然可准确反映周围神经功能变化，但难以体现T2DM患者周围神经早期结构和代谢特征。

超声技术的不断发展为DPN形态学创造了良好条件，周围神经通常位置表浅且直径较小，纵切面超声图像表现为平行分布的条索状低回声影，在横切面则可见蜂窝状内部结构，周围均以高回声带分隔，神经病变时可准确定位并显示其形态改变，同时还可对解剖形态和代谢功能进行定量分析［16］。有研究认为腓肠神经横截面积2 mm2为DPN诊断最佳界值，灵敏度和特异度分别可达90%和74%，但对严重病变患者灵敏度仅为59%［17］。本研究采用常规二维超声测量DPN患者胫神经形态特征，结果显示前后径、横径及横断面积明显高于T2DM患者和健康人群，且ROC曲线分析其诊断DPN的AUC分别为0.705、0.567和0.733，其中以横断面积诊断效能最高，灵敏度和特异度分别为81.08%和57.50%，表明常规二维超声检测对DPN诊断具有一定参考价值。DPN发病和进展与下肢血管病变紧密相关，通常表现为血管壁增厚并造成管腔闭塞，从而导致循环障碍和周围神经等组织器官损伤［18］。超声造影技术可清晰显示周围神经微循环状况，SonoVue为血池造影剂，通过测量其通过微循环的时间和信号强度来反映微循环障碍，且结果较彩色多普勒超声更为准确和可靠，有利于为早期病变评估提供准确参考信息［19］。本研究结果表明DPN患者TTP明显高于T2DM患者和健康人群，Imax和AUC明显低于T2DM患者和健康人群，对三者诊断价值进行分析显示AUC分别为0.749、0.775和0.709。DPN患者因下肢微循环障碍导致超声造影血流灌注特点为平台型，Imax下降提示血管狭窄闭塞较为严重，故其对DPN诊断价值较TTP和AUC具有一定优势。SWE是对组织弹性进行分析的新型技术，DPN患者可因神经细胞水肿导致纤维素内压力增加，从而表现出弹性下降和硬度增加，在SWE表现出明显颜色差异并可进行定量分析［20］。本研究对DPN患者胫神经质地进行测量显示DPN患者Emax、Emin和Emean较T2DM患者和健康人群均明显升高，作ROC曲线分析发现其对DPN诊断的AUC分别为0.851、0.727和0.876，其中Emean是Emax和Emin综合评估的结果，故诊断价值相对更高。本研究中常规二维超声、超声造影和SWE检查虽然均对DPN诊断具有一定参考价值，但准确性均难以达到临床预期，采用mUS技术可将不同扫描模式获得的数据进行互补，可有效弥补各自存在的不足和局限性，本研究分别取常规二维超声、超声造影和SWE检查中独立诊断效能最高的参数横断面积、Imax和Emean对DPN进行联合诊断，结果显示AUC为0.948，灵敏度和特异度分别达83.78%和97.50%，诊断价值获得明显提升。既往研究发现部分T2DM患者常存在临床-电生理分离现象，其原因可能为DPN早期仅累及痛觉神经或植物神经中较小的纤维，而神经电生理检查目标为有髓纤维，故常出现假阴性［21］。本研究结果显示T2DM患者中常规二维超声、超声造影和SWE检查结果与健康人群相比均存在明显差异，可见超声有利于发现T2DM早期周围神经病变，对提升DPN诊治水平具有重要意义，此外超声检查具有价格低廉和安全无创等优势，可重复性良好，在DPN诊断中应用前景极为广阔。

综上所述，mUS技术通过综合常规二维超声、超声造影和SWE等检查模式数据信息，可为评价DPN诊断提供周围神经形态特征、微循环血流灌注和弹性指标等参考依据。