2型糖尿病胫神经病变超声特征的ROC曲线分析

于 冬，温 莉，张 涛，郭 妍，金 城，孟现军

(1.华北医疗健康集团峰峰总医院超声科，河北 邯郸 056200；2.河北省优抚医院功能科，河北 石家庄 050051；3.河北省优抚医院放射科，河北 石家庄 050051)

糖尿病患者10年内常有明显的临床糖尿病周围神经病变(diabetic peripheral neuropathy，DPN)发生，发病率高达32.7%[1-2]。远端对称性多发性神经病变是DPN最常见类型,且患病与病程相关。DPN以感觉神经受累为主，病情多隐匿，进展缓慢，可导致严重的感觉缺失、疼痛难治性溃疡、感染以及切口难以愈合，最终可导致截肢[3]。本研究旨在探讨2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)胫神经病变超声形态学特征改变。

1 资 料 与 方 法

1.1一般资料 回顾2020年2—9月在华北医疗健康集团峰峰总医院行下肢血管及胫神经超声检查的T2DM患者。以密歇根神经筛查量表体格检查2分作为截断值分为神经病变组(DPN组)和无神经病变组(NDPN组)。NDPN组38例，男性20例，女性18例，年龄42～65岁，平均(52.72±6.91)岁，体重指数(body mass index,BMI)17.82～28.33，平均23.69±2.17，小腿周长12.55～19.94 cm，平均(17.06±2.03)cm，病程1～8年，平均(5.08±2.05)年。DPN组42例，男性21例，女性21例，年龄40～70岁，平均(53.02±7.75)岁，BMI 18.50～29.20，平均16.49±2.40，小腿周长12.45～18.51 cm，平均(23.30±3.29)cm，病程2～16年，平均(6.98±2.82)年。2组性别、年龄、BMI、小腿周长，差异无统计学意义(P>0.05)，DPN组病程长于NDPN组，差异有统计学意义(P<0.05)。

1.1.1纳入标准和排除标准 纳入标准：依据2020年美国糖尿病协会(American Diabetes Association,ADA)有关糖尿病的最新诊断标准[4]。糖化血红蛋白(glycosylated hemoglobin A1c，HbA1c)≥6.5%，或空腹血糖(fasting plasma glucose，FPG)≥7.0 mmol/L，或口服葡萄糖耐量试验(oral glucose tolerance test，OGTT)2 h血糖≥11.1 mmol/L；性别不限；小腿周长12～20 cm。排除标准：BMI>30或<17、1型糖尿病、吉兰-巴雷综合征、严重颈腰病变、类风湿性关节炎、酒精中毒、梅毒、跗骨管胫神经卡压、有遗传性神经病变(神经脂肪浸润、神经手术病史)。

1.1.2DPN判断标准 以密歇根神经筛查量表对所有受试者进行体格检查，满分10分。足外观正常记0分，畸形、皮肤干燥、胼胝、感染记1分，有溃疡再加1分，踝反射正常记0分，重叩击出现记0.5分，消失记1分；拇趾震动觉正常记0分，减弱记0.5分，消失记1分；轻触觉正常记0分，减弱记0.5分，消失记1分[5-6]。

本研究经医院伦理委员会批准，所有患者均知情同意且签署知情同意书。

1.2仪器与方法

1.2.1仪器参数 采用日立HI VISION Preirus彩色超声仪，L75线阵超高频探头，频率5～18 MHz；日立阿洛卡ARIETTA70 L441线阵超高频探头，频率5～18 MHz。探测深度2 cm，机械指数1.1～1.4，动态对比度60～70，开启组织谐波分辨率优先。

1.2.2胫神经超声测量方法及质量控制 ①受试者采取体位：采取仰卧位，髋关节外展，屈膝，足跟轻度内收，足尖外旋。②胫神经测量方法：超声检查医生对胫神经反复扫查明确胫神经走形后，使用记号笔标示胫骨内髁上方5 cm至胫骨内髁下方5 cm胫神经体表投影，选择胫骨内髁3 cm处(胫骨内髁上方3 cm处的胫神经测量值较1 cm和5 cm处具有更好的重复性)胫神经的横切面多次测量胫神经厚度、宽度和截面积，待测量数据稳定后，各数据重复测量10次，读取胫神经厚度、宽度和截面积均数。③胫神经厚度、宽度和截面积质量控制：胫神经宽度测量选择胫神经最接近胫骨内髁处与最接近跟骨处二者之间距离；胫神经厚度测量垂直于宽度测量线胫神经最厚处距离；胫神经横截面积在测量切面上用轨迹法描迹超高频超声可识别的神经外膜获取横截面积。为保证测量数据的可重复性遵循以下质控方案，①人员质控：由2名从事肌骨超声专业主治以上职称医生专职操作。②流程质控：严格执行以上操作测量流程。③抽样质控评价：对2名操作者在研究初期及中期多次抽查测量一致性。

1.3统计学方法 应用SPSS 22.0软件分析数据。计量资料比较采用t检验，计数资料比较采用χ2检验。使用MedCalc19.1.2软件绘制ROC曲线，计算曲线下面积，寻找约登指数对应的cut-off值，并比较各超声特征的诊断效能及差异。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

DPN组当胫神经神经出现水肿时，呈回声减低，神经束膜及间质组织受压比例减少，横切面外形饱满呈类圆形，厚度增加，截面积增大，宽度变化不明显，部分病例可见异常能量多普勒信号(图1～3)。两组胫神经宽度、“筛孔样”结构是否清晰显示及有无能量多普勒信号差异无统计学意义(P>0.05)。两组胫神经的厚度、横截面积差异有统计学意义(P<0.05)。胫神经厚度的ROC曲线下面积0.826，约登指数为0.5802，cut-off值为3.62 mm，敏感度84.21%，特异度73.81%，阳性预测值69.60%，阴性预测值82.40%；横截面积的ROC曲线下面积0.921，约登指数为0.08045，cut-off值为21.0 mm2，敏感度94.74%，特异度85.71%，阳性预测值81.80%，阴性预测值94.40%；胫神经厚度与横截面积的ROC的AUC差异有统计学意义(P=0.047)。(表1～3，图4)。“筛孔样”结构、宽度与是否有异常能量信号三者ROC曲线两两相比差异无统计学意义(Z=0.739、0.507、0.060,P=0.460、0.507、0.953)。

表1 两组资料的超声特征比较Table 1 Comparison of ultrasound characteristics of the two groups were compared

表2 各超声特征的诊断效能比较Table 2 Comparison of diagnostic efficacy of ultrasound features

表3 胫神经厚度与截面积的ROC曲线比较Table 3 ROC curve comparison of tibial nerve thickness and cross-sectional area

图1 NDPN组胫神经超声特征踝管处胫神经呈扁椭圆形(白色虚线描迹区域)，内可见蜂窝状的神经束，被高回声的神经束膜及间质分隔，神经束分布大小均匀Figure 1 Ultrasound characteristics of tibial nerve in non-diabetic peripheral neuropathy group

图2 DPN组胫神经超声特征胫神经横切面呈类圆形(白色虚线描迹区域)，外形饱满，神经束水肿，回声减低，神经束膜及间质组织受压比例减少Figure 2 Ultrasound characteristics of tibial nerve in diabetic peripheral neuropathy group图3 踝管超声解剖示意图此切面为内踝(MM)与跟骨连线方向，由前向后依次可见：胫骨后肌腱(tp)和趾长屈肌肌腱(fdl)；胫神经(白色箭头)呈蜂窝状结构，位于胫后动脉(a)、胫后静脉(v)后方Figure 3 Ultrasound sectional anatomy of the ankle canal图4 ROC曲线分析Figure 4 Analysis of ROC curve

3 讨 论

DPN是指在排除其他原因的情况下，出现糖尿病周围神经功能障碍的症状和(或)体征，远端对称性多发神经病变是最常见类型。2017年ADA建议T2DM确诊之后至少每年复查一次，而超声胫神经检查更适用于DPN的早期大规模筛查。

目前，临床上诊断DPN的常用方法为超声、电生理检查法、多伦多临床评分系统、密歇根调查量表等，尽管每种方法的检测结果不尽相同，但是至今尚未统一诊断标准[7]。电生理检查法虽然为诊断金标准，但耗时长、不易重复且无法准确定位。密歇根调查量诊断系统应用广泛，特点是全面、可靠、重复性好，但缺乏影像学证据支持。高频超声对神经病变检查：超声设备的不断提升(>15 MHz高分辨率超声探头的应用)、亚专业细化，使直径<0.5 mm神经超声检查成为主流。神经外膜、束膜和神经束内的结构超声均能较为清晰显示。超声对周围神经的观测优势得到广大临床医生的关注和认可[8-9]。

胫神经形态改变呈进程缓慢且变化细微，各形态学指标改变往往并不同步出现，使临床难以诊断。观测中，需要超声医师选择高频探头(频率>15 MHz),多涂抹超声耦合剂轻压皮肤，统一设备参数得到清晰的超声图像。正常胫神经横切面呈蜂窝状，界限清晰；纵切面束呈平行束状。典型的DPN胫神经态学改变：胫神经横切面呈类圆形，外形饱满，神经束水肿，回声减低，神经束膜及间质组织受压相对比例减少。

此前Singh等[10]的研究结果显示，胫神经宽度、厚度及横截面积在DPN组、NDPN组和对照组中差异有统计学意义。但本研究发现胫神经宽度在DPN组与NDPN组差异无统计学意义，胫神经厚度与横截面积在DPN组、NDPN组差异有统计学意义。在临床实际测量时，多数的DPN患者胫神经宽度测量数据与未出现DPN的T2DM患者无明显区别。DPN的神经活组织检查结果以轴索损害为主，部分严重的DPN会出现不同程度的脱髓鞘及髓鞘再生、轴索损伤及炎性细胞浸润[11]。随着病程不断进展，病理呈现阶段性髓鞘脱失轴索相对保留现象加剧，远端周围神经逐渐呈现出宏观形态学改变[12-15]。早期胫神经宏观形态学变化呈胫神经水肿，但在神经外膜的限制下，胫神经以厚度及横截面积增加为主要表现。此时，胫神经由低张力状态的扁圆形逐渐变为高张力状态的圆形。超声图像显示DPN患者胫神经表现为厚度增加及横截面积增加，以横截面积增加更为敏感。胫神经厚度的增加幅度较小，且厚度的测量受探头压力及切面角度影响故敏感程度不及横截面积。从ROC曲线下面积可证实胫神经横截面积敏感程度优于厚度。根据ROC曲线的约登指数，将胫神经横截面积的cut-off值设定为21.0 mm2、胫神经厚度cut-off值设定为3.62 mm可得到较为理想的模型诊断效能。在临床工作中，胫神经横切面“筛孔样”结构难以量化评价，受检查者主观影响大；胫神经是否显示能量多普勒信号也受到患者皮下脂肪层厚度、组织压力及超声探头频率影响。故“筛孔样”结构和否显示能量多普勒信号并不是T2DM胫神经病变高诊断价值指标。在结合本次研究，胫神经横截面积与厚度均能较客观反应胫神经病变程度，但胫神经横截面积的诊断价值优于厚度。胫神经宽度、“筛孔样”结构和否显示能量多普勒信号不推荐作为DPN的评判指标。

本次研究的不足：①糖尿病患者相对病程较长，多数患难以追溯发病时间，偏倚较难控制。②观测胫神经对仪器及人员都有较高要求，要求使用超高频探头，人员要经过在有经验的医师指导下实践培训。T2DM胫神经病变患者的超声各特征中，胫神经厚度诊断价值中等，选择cut-off值为3.62 mm可得到较为理想的诊断效能；横截面积诊断价值较高，选择cut-off值为21.0 mm2可得到较为理想的诊断效能。