高频超声与剪切波弹性成像结合临床指标评估糖尿病患者胫神经病变风险

孙 冉 梁丹艳 吴国柱 刘 倩 红 华

糖尿病是全球性公共卫生问题。糖尿病相关的慢性并发症，如视力障碍、肾病、神经病变、外周血管疾病、心脏病及脑血管意外，是致残致死的主要原因，约有50%的糖尿病患者合并周围神经并发症［1］。神经电生理检查是诊断周围神经病变的金标准［2］，寻求更为便捷、高效筛查评估神经病变的方法成为目前研究热点。剪切波弹性成像（shear wave elastography，SWE）是一种快速发展的超声成像技术，可以对机械和弹性组织特性进行量化。本研究应用超声测量糖尿病周围神经病变（diabetic peripheral neuropathy，DPN）患者的胫神经形态学指标及剪切波弹性模量值，并与其临床资料、同型半胱氨酸（Hcy）、糖化血红蛋白（HbA1c）和胰岛素样生长因子-1（IGF-1）相结合，初步探讨其对DPN 患者胫神经病变风险的评估价值，为临床诊疗提供依据。

资料与方法

一、研究对象

选取2017 年1 月至2018 年1 月我院神经内科收治的2 型糖尿病患者72 例，均符合2015 年美国糖尿病协会医学诊疗标准。DPN 患者34 例（DPN 组），男18 例，女16 例，年龄53～62 岁，平均（57.5±3.9）岁，其中单侧神经病变15 例，双侧神经病变19 例；非DPN 患者38 例（NDPN 组），男19 例，女19 例，年龄48～57 岁，平均（52.4±4.2）岁。DPN 诊断标准［3］：明确诊断为2 型糖尿病患者，四肢有持续性疼痛和（或）感觉障碍，膝反射减弱或消失，神经电生理检查发现异常，排除其他原因引起的神经病变。排除由遗传性、代谢性、炎性、免疫性、中毒性、酒精性等2型糖尿病以外的其他原因导致的周围神经病变者，2型糖尿病伴有颈椎及腰椎病变等可以引起压迫性神经病变者，腿部、踝关节及脚部有骨折或手术史者，2型糖尿病伴有足部溃疡或坏疽等影响神经传导及超声检查者等。本研究经我院医学伦理委员会批准，所有患者均签署知情同意书。

二、仪器与方法

1.常规超声检查：使用Philips EPIQ 5 彩色多普勒超声诊断仪，L12-5 线阵探头，频率5～12 MHz，机械指数0.6；充分暴露双侧膝关节直至脚踝，双腿跖屈外旋，自然放松，检查过程中制动。对患者双侧小腿行常规超声检查，横切面及纵切面从腘窝至脚踝连续扫查胫神经，观察胫神经的起止点、内部回声、边缘及神经是否有损伤断裂等。然后于内踝水平上约4 cm 处通过胫骨后肌腱定位追踪检查胫神经［4］，显示其横断面，分别测量胫神经的左右径及前后径各3 次取其均值，以描记法测量横截面积（CSA），并于体表标记测量位置。

2.SWE 检查：使用GE Logiq E 9 彩色多普勒超声诊断仪，9L 线阵探头，频率9 MHz；配备SWE 分析软件。同常规超声检查相同体位，于体表标记处获取胫神经长轴切面，启动SWE 功能，机械指数1.6，选择长度为2.4 cm，宽度为0.8 cm 的取样框，将胫神经置于取样框中间位置，获取较稳定的高质量图像进行弹性模量值的测定，重复测量5 次，取其均值；测量中探头始终与神经垂直，且不加压。

DPN 组双侧神经损伤患者和NDPN 组采取随机数字表进行分组，选取19位随机数字，按照大小排序，偶数患者选取右侧胫神经的左右径、前后径及CSA 的数值，奇数患者则选取左侧胫神经的相应参数。

3.临床及实验室检查：所有患者均经询问病史记录性别、年龄、病程、体质量指数（BMI），进行神经系统体格检查，测量HbA1c、IGF-1、Hcy。

三、统计学处理

结 果

一、NDPN组与DPN组临床资料比较

DPN 组年龄、糖尿病病程均高于NDPN 组，差异均有统计学意义（均P＜0.05）；两组性别及BMI 比较差异均无统计学意义。见表1。

表1 NDPN组与DPN组临床资料比较

二、NDPN组与DPN组超声参数和实验室指标比较

DPN 组胫神经左右径、前后径、CSA、弹性模量值、Hcy 及HbA1c 均高于NDPN，而IGF-1 低于NDPN，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。见表2和图1，2。

三、超声参数与实验室指标的相关性分析

胫神经左右径与Hcy、HbA1c 呈正相关（r=0.339、0.288，均P＜0.05）；前后径与IGF-1呈负相关（r=-0.406，均P＜0.05）；CSA 与Hcy、HbA1c 呈正相关（r=0.351、0.257，均P＜0.05），与IGF-1呈负相关（r=-0.334，P＜0.05）；弹性模量值与Hcy、HbA1c 呈正相关（r=0.246、0.192，均P＜0.05）。

表2 NDPN组与DPN组超声参数和实验室指标比较（±s）

表2 NDPN组与DPN组超声参数和实验室指标比较（±s）

CSA：横截面积；Hcy：同型半胱氨酸；IGF-1：胰岛素样生长因子-1；HbA1c：糖化血红蛋白

组别NDPN组DPN组t值P值超声参数左右径（mm）5.21±0.19 5.55±0.55 3.602 0.001前后径（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弹性模量值（kPa）62.42±19.68 78.56±15.67 3.818＜0.001实验室指标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

图1 DPN组声像图

图2 NDPN组声像图

四、评估超声参数及临床指标对DPN的风险

1.多因素分析结果显示：病程、CSA、弹性模量值、HbA1c是DPN的独立危险因素（OR＞1），每增加一个单位，DPN 患者发生胫神经病变的风险分别增加2.267、0.925、0.117、2.543倍；IGF-1是DPN的保护因素（OR＜1），每增加一个单位，DPN 患者发生胫神经病变的风险降低0.108。见表3。

2.列线图：对病程、CSA、弹性模量值、IGF-1、HbA1c分别进行量化评分，将各量化分数叠加，例如，累计分数达180分时，DPN胫神经病变风险达70%。见图3。

表3 临床指标、超声参数评估DPN患者胫神经病变风险Logistic回归分析结果

图3 临床指标、超声参数评估DPN的风险列线图

讨 论

糖尿病作为一种内分泌疾病，与多种代谢指标相关。周围神经病变是其主要并发症，起病隐匿，神经往往在亚临床期便有所改变［5］。目前，对周围神经病变的诊断主要依靠临床症状、体征结合神经电生理检查综合判断，而神经电生理检查耗时较长，不适合作为周围神经病变的常规筛查方法。高频超声的发展及SWE的日益成熟使外周神经形态学改变有迹可循。针对临床资料与DPN 的相关性已有研究［6］；将超声参数与临床资料及相关实验室指标相结合评估DPN风险的研究鲜见报道。本研究将上述三方面参数进行多因素分析，以寻求评估DPN患者发生胫神经风险的主要参数。

本研究首先对一般临床资料进行比较，单因素分析中DPN 组患者的平均年龄较NDPN 组大，而糖尿病病程也较NDPN 组长（均P＜0.05），并发DPN 的危险性增高，与文献［6］报道相一致。但经多因素分析，消除了年龄的影响，年龄并未成为单独引起DPN 胫神经病变的因素。高频超声能够清晰显示周围神经的走行及结构，进而对其径线进行较准确的测量。本研究对径线测值的结果显示，DPN 组的胫神经左右径、前后径及CSA 均较NDPN 组增大（均P＜0.05），提示病程进展神经纤维肿胀、增粗。这可能是由于葡萄糖过多代谢转化为山梨醇，使得神经细胞内渗透压增高，细胞肿胀、变性所致［7］。本研究对于CSA 的研究结果与以往研究［8］一致，说明CSA 可能对DPN 具有较高的评估价值；但对于左右径、前后径的研究结果与贺佳贝等［9］则不尽相同，可能与检查者的病程、体格等对于单一的神经径线影响较大有关。近年来SWE技术逐渐应用到周围神经的检测中，有学者［10］表明SWE在评估外周神经弹性方面具有较高的可靠性和可重复性。本研究中测得DPN组的弹性模量值明显高于NDPN组（P＜0.001），胫神经质地越硬，图像中的组织颜色越接近红色，相对应弹性模量值也越高，这与神经束水肿增加神经束膜内压力，使神经更加僵硬的病理生理基础相吻合［10］。由于糖尿病的发生，机体血液中的某些成分成为影响DPN 发生的潜在因素。HbA1c 反映患者长期的血糖水平，若胫神经长期暴露于高血糖水平，可引起神经血管屏障的破坏，从而产生神经组织自身免疫性损伤［11］。本研究结果显示，DPN组HbA1c和Hcy均明显高于NDPN组，差异均有统计学意义（均P＜0.05），表明HbA1c、Hcy值升高可能增加胫神经病变的风险；与前两结果相反，DPN组IGF-1显著低于NDPN组（P＜0.001），表明IGF-1维持在较高水平可能对降低胫神经损伤风险起到一定的作用。

基于上述分析结果，对超声参数与实验室指标进行相关性分析，结果发现每个超声参数对应的具有相关性的实验室指标各不相同，说明单一的超声参数与实验室指标结合并不能建立有效的评估DPN风险的方式。因此将超声参数、临床资料及实验室指标纳入多因素Logistic分析，结果显示病程、HbA1c、CSA、弹性模量值是DPN 胫神经病变的独立危险因素，而IGF-1是保护因素。年龄、Hcy及神经左右径、前后径虽与DPN相关，但不足以成为其独立危险因素。为了更直观地评估DPN 胫神经病变风险，运用列线图对危险因素及保护因素进行量化评分，将各因素量化分数叠加，当分数达180 分时，DPN 胫神经病变风险可达70%。

综上所述，高频超声及SWE结合临床指标可评估DPN 胫神经病变风险，其中病程、CSA、弹性模量值及HbA1c 的增高是评估DPN 胫神经病变的独立危险因素，而IGF-1增高是保护因素。但本研究纳入病例数较少，且超声测量值存在一定的主观性及感兴趣区的选择数量较为有限，结果可能存在一定的误差，该结论需要大样本，以及更为精准的超声检查方法研究的验证。