糖尿病患者正中神经的超声评估

王小泉，刘超然，王宁华

北京大学第一医院康复医学科，北京市100034

糖尿病周围神经病(diabetic peripheral neuropathy,DPN)是糖尿病最常见的并发症之一。根据世界卫生组织《国际功能、残疾和健康分类》(International Classification of Functioning,Disability and Health,ICF)，康复评估包括个体身体结构与功能、活动和参与等方面，且这几个方面相互影响[1]。DPN 是由于高血糖引起的代谢紊乱、氧化应激和血管性缺血缺氧引起的长度依赖性周围神经结构病变[2]，表现为四肢末端疼痛、麻木等，伴有患者移动能力、自我照顾和日常生活活动能力等功能障碍[3]，可增加糖尿病致残和致死风险，增加医疗负担[4]。DPN 是不可逆转的神经病变，早期诊断、治疗DPN 对改善预后有重要意义[5]。电生理检查是DPN 诊断的金标准，可检测神经传导异常，但通常在神经症状出现数天后才能检测到电生理改变[6]。高频超声可提供神经结构改变的形态学特征。本文应用高频超声对糖尿病患者正中神经进行评估，定量探究神经超声形态学改变与电生理结果的相关性。

1 资料与方法

1.1 一般资料

2019年6月至11月，通过床旁宣讲，在北京大学第一医院招募糖尿病患者79 例。均符合2017 年中华医学会糖尿病学会对于糖尿病的诊断标准[7]，依从性良好，同意入组。

排除标准：①存在引起的周围神经病变的其他原因，如颈腰椎病变、吉兰-巴雷综合征、严重动静脉血管性病变(静脉栓塞、淋巴管炎)、药物尤其是化疗药物的神经毒作用、肾功能不全等；②认知障碍等不能配合。

根据2017 年中华医学会糖尿病学会对DPN 的诊断标准，将受试者分为两组。DPN 组37 例，其中男性25 例，女性12 例，平均年龄(61.19±12.02)岁；非DPN 组42 例，其中男性25 例，女性17 例，平均年龄(57.00±9.83)岁。DPN 组病程中位数为16 (1～40)年，高于非DPN组11(1～40)年(Z=-2.481,P=0.013)。

本研究经北京大学第一医院伦理委员会批准(No.2019[105])，所有患者均签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 超声测量

采用SONIMAGE HS1 超声诊断系统(日本KONIKA 公司)，L18-4 高频线阵探头，频率4～18 MHz。患者仰卧位，充分暴露右前臂，手臂放松置于身体右侧，前臂旋后，腕部中立位，手指自然半屈，掌心朝上。探头设置为MSK-Wrist 模式，涂耦合剂后置于患者腕横纹处，与皮肤表面垂直，沿正中神经走向从腕管向前臂中段连续扫查，微调探头角度，施加最小连续压力以防止神经纤维受压产生过多形变[8]。结合既往文献及高年资超声科专业医师的指导意见[9]，在距离腕横纹5 cm 和10 cm 处测量；标记测量位置，使测量位置保持一致。超声检查由同一位经超声专业培训的检查者完成。检查者对患者的临床信息和电生理结果不知情。

采集测量位置下正中神经横切图像各3 张，观察横截面积(cross sectional area,CSA)和低回声区域比例(hypoechoic area,HA)。

CSA 是正中神经超声横切图像中高回声环内的面积[10]。采用Image J软件连续边界描记法沿高回声环内缘走行测量(不包括高回声环)(图1)。距离腕横纹5 cm和10 cm的CSA分别记为CSA-5和CSA-10。

采用Image J 软件将正中神经超声图像转化为灰度图像(像素点灰度值设置为0～255)，将超声图像中高回声环内缘区域选择为感兴趣区域(region of interest,ROI)。使用Image J 软件获取ROI 平均灰度值，将低于平均灰度值的像素转变为红色，ROI 内红色像素数占ROI像素数的比值，即为HA(图2)。距离腕横纹5 cm和10 cm的HA分别记为HA-5和HA-10。

图1 正中神经CSA的测量

图2 正中神经HA的测量

1.2.2 电生理检查

所有患者采用Ⅴiking Ⅳ肌电图诊断仪(美国NICOLET 公司)行正中神经神经传导检查(nerve conductive study,NCS)。检查在恒温、安静检查室进行，由同一位经验丰富的专业医师完成，该医师对患者临床资料不知情。

患者仰卧位，充分暴露右侧上肢，分别进行正中神经感觉和运动神经传导检查，记录潜伏期和传导速度。

1.3 统计学分析

采用SPSS 26.0 进行数据分析。对计量资料进行正态分布检验，符合正态分布以(±s)表示，组间比较采用独立样本t检验；不符合正态分布以中位数(范围)表示，组间采用Mann-WhitneyU检验。CSA、HA与神经电生理指标的相关性采用Spearman 相关分析。显著性水平α=0.05。

2 结果

DPN 组CSA-5、CSA-10、HA-10 均大 于非DPN组(P＜0.05)。见表1。

14例患者正中神经感觉传导未引出，故正中神经感觉传导远端潜伏期和传导速度以“正常(0)”或“异常(1)”表示。

所有患者中，CSA-5 和CSA-10 与电生理指标无相关性(P＞0.05)；HA-5 与正中神经运动传导潜伏期和传导速度相关(P＜0.05)，与感觉传导潜伏期和传导速度无相关性(P＞0.05)；HA-10 与正中神经感觉传导潜伏期异常和传导速度异常、运动传导潜伏期和传导速度相关(P＜0.05)。见表2。

3 讨论

运动是糖尿病综合管理的重要部分[11]，在制定运动处方之前需对糖尿病患者进行全面康复评估。DPN通常先累及感觉神经，临床表现以四肢末端麻木多见，起病隐匿，治疗难以逆转，但可以延缓病情进展[12]。DPN 早期适度负重训练可有效提高皮内神经密度，改善病变情况[13]。早期识别DPN 十分重要[5]。临床常用的DPN检查手段包括临床症状和体征，以及电生理检查。DPN 临床症状和体征采集易于操作，广泛应用于DPN 的初步筛查[14]，但难以发现无明显临床症状和体征的亚临床患者。电生理检查较为客观，但也有部分DPN患者早期有临床症状而无电生理异常的情况[6]，提示电生理检查较难筛查出早期病变[15]。同时，电生理检查耗时较久，患者体验痛苦[6]，限制其应用。近年来，神经超声在周围神经疾病诊断中的应用越来越广泛[10]。神经超声具有便携、易操作、廉价、省时等优势，可提供形态学特征辅助神经病变筛查，且可随访神经病变随时间的变化[16]。

表1 两组正中神经超声影像学参数比较

表2 所有受试者正中神经超声指标与电生理检查结果相关性

DPN 是神经纤维长度依赖性的远端对称性多发性神经病变[5]，正中神经是最易累及的神经之一[17]。正中神经直径在其走行上不完全一致[18-19]：腕管处神经较粗，易发生卡压；肘部最粗，从肘部到腕部先变细后变粗[19]。根据既往研究[9,20-23]，正中神经不同位点超声影像学参数对DPN诊断的敏感性、特异性不同。本研究参照以往研究[9,22,24-25]，结合高年资超声科专业医师意见，避开腕管处易卡压部位，选取距腕横纹5 cm和10 cm处的右侧正中神经进行研究。

动物模型组织学研究提示[26-27]，DPN 通常最先观察到神经水肿，无髓神经纤维消失，神经束间间隙增大；之后可观察到有髓纤维脱髓鞘，神经束密度减小；继而神经组织结构进一步混乱，有髓神经纤维脱髓鞘和再生共存，同时神经束膜增厚。在神经超声影像中，神经横切面呈现为网状结构，外周由高回声环包绕。其中高回声环对应神经外膜，网状结构中低回声区对应神经束[28]。

本研究显示，DPN 患者正中神经CSA 增大，与既往研究结果一致[9,20,25,29]。CSA 增大因为周围神经病变时，由于多元醇途径过度激活，亲水物质山梨醇堆积于神经细胞，导致细胞内渗透压升高，细胞水肿，细胞骨架结构改变，神经束体积增大[30]。因此，与非DPN患者相比，DPN患者神经增粗。

HA 是描述神经超声回声强度的影像学参数。既往国内糖尿病周围神经特征研究多缺乏定量刻画周围神经回声强度参数的研究[31-33]。本研究参考国外部分研究[9]，设定超声图像的平均回声强度为临界值，以低于平均回声强度的区域面积占CSA的比值作为HA。研究显示DPN患者HA增高，原因可能是DPN造成的神经束水肿导致低回声区域增大[34]；同时神经干内有髓纤维脱髓鞘、再生导致髓鞘变薄、神经纤维密度减低、神经内部蜂窝状组织结构破坏[27]，都会使得低回声区域比例增大。

本研究显示，CSA 与电生理结果不相关，HA-5与神经运动传导相关，HA-10 与神经运动和感觉传导相关，提示HA可能是与神经病变更相关的超声参数，距腕横纹10 cm 处测量更佳。Huang 等[35]发现，DPN后，周围神经边界不清，难以准确测量CSA。本研究中，HA-5 与正中神经感觉传导不相关，可能因为正中神经不同位点超声参数的敏感性不同，建议以HA-10作为神经测量的超声参数。

综上所述，本研究对DPN 的正中神经CSA、HA进行定量化研究，表明CSA 和HA 均可提示正中神经病变，同时HA 与正中神经电生理结果相关。高频超声可用于评估DPN患者正中神经病变情况，对糖尿病患者康复评估和后续治疗具有临床应用价值。

本研究样本量较少，未对DPN 根据严重程度分组。今后可增加样本量，对不同病变程度DPN患者分别进行超声特征比较。

利益冲突声明：所有作者声明不存在利益冲突。