预测糖尿病足损伤非治愈性的新参数——踝部收缩期峰值速度

比莎拉 等

介绍

踝臂指数(ankle-brachial index, ABI)被广泛用于外周缺血程度的评估。然而，该参数当存在动脉壁钙化时是不准确的，因为会得出错误的高值。足趾动脉系数(toe-brachial index, TBI)被用作替代方法，因为指/趾部动脉受动脉钙化影响较小。然而，在糖尿病中指/趾部动脉钙化的情况非常显著。而且，在大量表现出糖尿病足损伤的患者中检测脚趾压力是不可能的，因为脚趾受溃疡或坏疽的影响、或被截肢，这使TBI不准确或不可能应用。

我们之前已经描述过一种用于评估外周缺血程度的可代替的新指标：踝部收缩期峰值速度(ankle peak systolic velocity, APSV)。APSV的基本原理是基于观察到缺血肢体的下肢末梢动脉血流速度显著慢于非缺血肢体。这在血管造影和双向超声检查中都得到证实。这项新指标的目的是，通过检测供应双足主要动脉的血流速度来检测双足灌注程度，主要动脉是踝水平的远端胫前动脉和远端胫后动脉。

APSV是指在踝水平检测远端胫动脉的收缩期峰值速度。我们证实只要能够准确检测，APSV与ABI和TBI强烈相关。我们也证实APSV与Rutherford描述的外周缺血的临床分类有很好的相关性。APSV不受血管分类的影响，当存在脚趾坏疽或截肢时也能够被测量；因此，在上述情况下APSV很有帮助。APSV是在下肢动脉双向扫描时进行检测的，这可在很多中心检测外周缺血时作为常规检查执行。对于这项常规动脉双向扫描，APSV不会增加额外的时间和开支。

该研究的目的是决定APSV是否能够被用于预测糖尿病足损伤的非治愈性。

方法

签署知情同意书以及获得伦理学证明。患者进行动脉双向扫描，检查是否存在足部损伤和足动脉搏动。患肢具有足动脉搏动减弱、溃疡、坏疽或组织坏死损伤的糖尿病患者列入研究。该研究始于2005年9月，完成于2007年7月，研究包括100例糖尿病性肢体损伤。如果患者表现出无法治愈的足部损伤而且需要血管重建，那么该患者立刻于血管重建后归组于非治愈组重新开始。如果同一患者的双下肢都符合入组标准，那么每条下肢分别入组。

本研究是前瞻性研究。数据收集后存入计算机系统。数据收集参照于：年龄、性别、糖尿病、高血压、缺血性心脏病、肾脏损伤、脑血管意外、血脂异常、足部损伤、足背和后胫动脉搏动以及双向扫描的细节，包括APSV。非缺血性损伤和血供恢复肢体的损伤每天换药并每月随访。创伤换药指南是标准的。表现出非治愈损伤或重大肢体损伤如缺血性静息痛、缺血性溃疡和缺血性坏疽的患者，通过血管内或开放式外科技术给予恢复血供的措施。患者一直随访到达到研究终点之一，即可治愈性损伤、正治愈中损伤、通过外科手术或血管内技术血供恢复、重大截肢或死亡。如果创伤被再生皮肤完全覆盖，则该损伤被认为是完全愈合。若创伤被健康肉芽组织所完全覆盖、没有组织坏死或感染，则认为该创伤充分治愈。若随访一个月后损伤没有健康肉芽组织生长的迹象或者患者进展为严重肢体坏死，则被认为是非治愈。APSV的检查结果对治疗医师设盲。

在随访中，数据收集针对于创伤状态、血供恢复措施的细节、截肢手术、双向扫描细节，包括APSV。双向扫描由有经验的操作者完成，使用仪器为Toshiba Xario (Toshiba Medical Systems Corporation, Otawara-shi, Tochigi-ken,Japan)或者HP Sonos-7500 (Philips Healthcare Nederland B.V., Eindhoven, the Netherlands)。APSV计算方法参考我们过去的研究。简单说，APSV是指踝水平检测的胫前/胫后动脉的收缩期速度峰值的均值。APSV的评估作为动脉双向扫描的一部分来进行。5MHz凸面探头用来检测主动脉和髂动脉，5～12MHz的线性传感器用来检测腹股沟下动脉。多普勒声波角度调整至60度。所有患者扫描前休息1小时、仰卧位检查。室温调节至22℃作记录。记录在踝关节水平或水平下的胫后动脉远端和踝关节水平上的胫前动脉远端的收缩期峰值速度。取三个循环周期以上的收缩期峰值速度的均值。APSV是胫前、胫后动脉远端的收缩期峰值速度的均值。如果在远端胫动脉之一检测到一个狭窄性损伤，速度检测就在狭窄的远端进行。扫描前患者的药物治疗不进行调整。

数据预期性保存在计算机上。使用Minitab统计学软件 (版本 13.1, Minitab Inc., State College, PA)分析数据。使用Mann-Whitney U检验进行两组之间的统计学比较，使用Wilcoxon检验比较非正态分布的连续变量的组内变化。使用x2检验处理离散变量。使用Logistic回归分析确定非治愈性损伤的独立预测因子。结果以中位数和四分位数间距(Q1-Q3)表示。使用ROC曲线来决定APSV的最大敏感性和特异性的临界值。P ≤0.05被认为统计学上有意义。

结果

研究包含62位患者的100例下肢。他们的平均年龄是63岁(42～78岁)。所有患者均为糖尿病患者。统计学特征和风险因子分布列于表1。

43例有糖尿病足损伤的下肢到达充分或完全治愈的终点：7例没有血管重建、36例接受血管重建(16例旁路手术和20例血管内干预)。57例糖尿病足损伤的下肢具有非治愈性损伤或表现出严重的下肢缺血表现：48例接受血管再生操作(20例行旁路手术，21例行血管内干预，7例先后行两种手术)，2例行截肢术，2例血管再生失败后行截肢，1例死亡，4例被建议行血管再生治疗但是未遵从并失访。

43例被列为完全或充分治愈损伤的下肢的APSV中位数显著高于57例非治愈损伤的下肢：53.0 cm/s (41.8～ 81.6) vs. 19.2 cm/s(12.4～26.5), P ＜0.0001 (图1)。进行Logistic回归分析确定损伤非治愈性的独立预测因子。所有变量：年龄、性别、糖尿病、高血压、缺血性心脏病、肾脏损伤、脑血管意外、血脂异常——除外APSV，都被发现在治愈性和非治愈性上没有意义。使用ROC曲线确定APSV与最大敏感性和特异性的临界值(图2)。以35 cm/s作为临界值，发现APSV在预测糖尿病足损伤的非治愈性上敏感性92.9%(95%CI 82%～97%)，特异性90.6%(95%CI 76%～96%)，阳性预测值92.9%，阴性预测值90.6%。30例亚组患者检测了血管再生之前和之后的APSV，并发现了有意义的差别：20.4 cm/s (12.4～26.3) vs. 48.8 cm/s (36.1～80.8),P＜0.0001 (图3)。其他进行血管再生的患者没有进行这项分析，因为他们在其他地方进行了血管再生之前或之后的双向扫描之一，因此没有得到APSV的比较。在进行下肢开放手术者和血管内血管再生干预者之间没有发现有意义的APSV差异：53.5 cm/s (40.6～81.7) vs. 52 cm/s (41.5～75), P值无意义。

讨论

很多非侵入性方法被用来预测糖尿病患者足部损伤的治愈性和非治愈性。这些方法包括踝-臂压、足趾-臂压、经皮氧化指数、皮肤灌注压、放射性同位素清除率检查、光体积变化描记和激光多普勒超声等。踝-臂压检测的使用受限于有相当一部分糖尿病患者患有一定程度的动脉血管壁钙化，这会导致压力的检测无法进行或评估错误。足趾压检测的应用也受限于糖尿病患者的指/趾部动脉的可能钙化和很多患者足趾的溃疡和足趾坏死，这会导致足趾压检测不准确或无法进行。APSV不受这些限制的影响。

在预测损伤治愈性上，在40 mmHg临界值上皮肤灌注压敏感性72%、特异性88%。经皮氧化检测在预测损伤治愈上，在临界值34 mmHg时敏感性78.6%、特异性83%。在我们的研究中，APSV的敏感性和特异性与皮肤灌注压、经皮氧化检测之前报道的结果相比较要更好。

在这项研究中，APSV被用来预测足部损伤的非治愈性而不是用来预测治愈性。如果低APSV提示足部血流灌注显著受损，治愈是不可能的。然而，如果高水平APSV提示足部血流灌注充分，损伤治愈则可能或不可能获得，因为治愈可能被其他因素所影响，如感染、糖尿病、肾损伤、肝损伤和营养状态。因此，使用APSV的指标来预测损伤的非治愈性较治愈性更合适。

图2 ROC曲线分析

本研究中所有患者均为糖尿病患者，符合入选标准。我们发现使用ROC曲线，在该研究的患者人群中预测损伤非治愈性时，在35 cm/s的临界值时特异性和敏感性最高。也有可能临界值在非糖尿病患者中会较低，这还需要进一步研究来确认这一点。

在糖尿病患者，胫前/胫后动脉经常同时受累或者完全阻塞，腓动脉成为足部血供的主要血管。腓动脉供应足部的血供主要通过它的两个远端分支，这两个末端分支经常与胫前/胫后动脉的远端部分相连。即使这两条胫动脉严重病变或阻塞时，这些分支也是经常可用的。通过检测胫前/胫后动脉最远端部分的收缩期峰值速度来计算APSV，由于胫前/胫后动脉从腓动脉的两个远端分支获得血供，使得APSV能够有效的反映腓动脉供血的足部灌注。

图3 亚组30例患者血管再生前、后的APSV

在一篇20年的文献综述中评估了以溃疡完全治愈作为终点的研究，Hoffmann和同事发现这一终点在包括严重下肢缺血的1,914病例的研究中仅有0.9%。他们质疑以溃疡完全治愈作为终点的合适性。在这项研究中，我们使用了充分治愈作为一个终点，这和绝大多数报道糖尿病患者损伤治愈的研究是一致的。

这个研究的局限性在于，被研究的肢体样本量相对较小，而且是发明者本人使用APSV新指标用来探索预测损伤非治愈性的价值。建议进行其他群体的样本量更大的研究。

结论

本研究的发现表明，在本组研究的患者预测糖尿病足损伤非治愈性上，APSV具有高度准确性。今后需要进行更大样本的研究来支持本结论。