多层螺旋计算机断层扫描血管成像、数字减影血管造影及彩色多普勒血流图在糖尿病伴下肢动脉硬化闭塞症中的应用价值对比

李 林，吕彦朋，董鑫昌，狄长安

1 北京市平谷区医院普外科，北京 101200

2 北京市平谷区医院血管外科，北京 101200

糖尿病是目前常见的代谢性疾病，其并发症常危及其他器官，成为目前医学研究的重点之一。糖尿病伴下肢动脉硬化闭塞症（arteriosclerosis obliterans，ASO）是糖尿病病情严重至一定程度后出现的一种外周动脉血管性并发症，患者可出现下肢麻木、发凉、间歇性跛行等症状，严重者会出现长时间的静息痛，进一步合并感染，引起坏疽，从而导致截肢[1-2]。因此，尽早发现下肢ASO并及时给予治疗对于改善患者预后、提高患者生活质量具有重要意义。目前，数字减影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）是临床诊断术前下肢ASO的金标准，但其具有一定的创伤性，不适宜在全部病情阶段推广使用[3]。计算机断层扫描（computed tomography，CT）、多层螺旋计算机断层扫描血管成像（multislice spiral computed tomography angiography，MSCTA）及彩色多普勒血流图（color Doppler flow imaging，CDFI）技术的发展提高了对ASO斑块、膝下小血管病变、血管狭窄等的检出率，可以更清晰、更准确地显示病变[4-5]。本研究对比糖尿病伴下肢ASO患者的DSA、MSCTA及CDFI影像学特点，旨在为提高对糖尿病伴下肢ASO的诊断效能提供一定的理论依据，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集2016年10月至2021年7月于北京市平谷区医院首次接受下肢动脉检查及治疗的糖尿病患者的MSCTA、DSA、CDFI影像学资料。纳入标准：经医学影像学检查及临床表现均符合《美国血管外科学会无症状性和间歇性跛行下肢动脉硬化闭塞症诊治指南》[6]中的相关诊断标准；病历资料和影像学资料完整。排除标准：存在严重心、肺、肝、肾功能不全；对碘油造影剂过敏。根据纳入、排除标准，最终共纳入286例糖尿病患者，其中，男性152例，女性134例；年龄33~83岁，平均（59.4±8.2）岁；糖尿病病程4~25年，平均（11.5±3.4）年；总胆固醇3.2~7.8 mmol/L，甘油三酯0.7~2.1 mmol/L；收缩压110~140 mmHg（1 mmHg＝0.133 kPa）， 舒 张 压68~86 mmHg；临床症状：下肢疼痛90例，下肢肿胀85例，下肢麻木63例，间歇性跛行135例，趾端缺血发黑32例，足背动脉搏动减弱121例，下肢皮肤溃烂26例；合并疾病：冠心病39例，糖尿病肾病67例。

1.2 检查方法

（1）DSA检查仪器选用美国GE IGS 323i全兼容血管造影机。患者取平卧位，进行硬膜外麻醉后采用Seldinger技术经健侧或患侧股动脉穿刺病变部位。采用5 F导管经DSA透视引导置入病变部位的靶血管。利用双筒高压注射器以4~7 ml/s的速率注入350 mgI/ml碘海醇。扫描范围为腹主动脉肾动脉水平至足底。（2）MSCTA检查仪器选用Siemens Emotion 16层螺旋CT机。患者取足先进姿势仰卧于床，扫描范围同DSA。采用注射器于肘静脉注射350 mgI/ml碘海醇，速率为4 ml/s。随后以相同速率追加注射40 ml生理盐水。注射造影剂时启动对比剂智能示踪技术，腘动脉感兴趣区（region of interest，ROI）阈值达200 HU时正式启动扫描。扫描完成并储存数据至系统和图像处理站，采取多平面重建、容积再现、最大密度投影、曲面重建等技术进行血管重建，并利用血管分析软件测量斑块面积、管径狭窄程度等参数。（3）CDFI检查仪器选用Philips Envisor型彩色多普勒超声诊断仪。患者取仰卧位，探头频率为2~4 MHz（腹腔内髂动脉）和5~12 MHz（股、腘等下肢动脉），取样容积为1~2 mm。探头扫描范围包括股总动脉、股浅动脉、腘动脉、胫前动脉、胫后动脉、足背动脉等，检测动脉管壁厚度、管腔内径、腔内血流情况、血流通畅度、狭窄口血流速度、血流走向及斑块情况等。

1.3 观察指标及判定标准

由同一位经验丰富的放射科医师对所获取的图像进行分析。将患肢动脉分为12个节段，以腘动脉为界将下肢动脉分为膝上动脉和膝下动脉两个部分。膝上动脉包括肾下腹主动脉、髂总动脉、髂外动脉、髂内动脉、股浅动脉、股深动脉及腘动脉，膝下动脉包括胫前动脉、胫后动脉、腓动脉、足背动脉及足底动脉。动脉狭窄程度=（狭窄段近心端正常血管直径一狭窄段血管直径）/狭窄段近心端正常血管直径×100%。动脉狭窄程度分级：0级，动脉狭窄率为0；Ⅰ级，动脉狭窄率为1%~49%；Ⅱ级，动脉狭窄率为50%~74%；Ⅲ级，动脉狭窄率为75%~99%；Ⅳ级，狭窄率为100%，完全闭塞。若同一血管出现多处病变，则以狭窄病变最严重处的评估结果作为最终结果[7]。以DSA检查结果为诊断糖尿病伴下肢ASO的金标准，分析并比较MSCTA检查和CDFI检查对糖尿病伴下肢ASO的诊断效能，计算灵敏度、特异度、准确度[8]，将动脉狭窄程度0级判定为阴性（-），Ⅰ~Ⅳ级判定为阳性（+）。准确度=（真阳性+真阴性）例数/总例数×100%，灵敏度=真阳性例数/（真阳性+假阴性）例数×100%，特异度=真阴性例数/（真阴性+假阳性）例数×100%。

1.4 统计学方法

应用SPSS 22.0软件对数据进行统计学分析。计量资料以（）表示；计数资料以n（%）表示，组间比较采用χ2检验。采用Kappa检验分析MSCTA、CDFI检查结果与DSA诊断结果的一致性，Kappa＜0.40表示一致性较差，Kappa为0.40~0.75表示一致性一般，Kappa＞0.75表示一致性较高。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 MSCTA、CDFI检查的动脉分段结果

286例糖尿病患者均顺利完成MSCTA、CDFI扫描，所获取的图像质量均较高，可见动脉血管及主要分支血管。共获取1449个动脉节段，包括膝上动脉1110个，膝下动脉339个。以DSA检查结果为诊断糖尿病伴下肢ASO的金标准，在1449个动脉节段中，DSA检查检出阴性126个，阳性1323个；MSCTA检查检出阴性113个，阳性1336个；CDFI检出阴性121个，阳性1328个。（表1、表2）

表1 MSCTA、CDFI、DSA检查下的膝上动脉狭窄程度分级情况

表2 MSCTA、CDFI、DSA检查下的膝下动脉狭窄程度分级情况

2.2 MSCTA、CDFI检查对糖尿病伴下肢ASO患者动脉狭窄程度的诊断效能

在1449个动脉节段中，MSCTA检查对糖尿病伴下肢ASO患者动脉狭窄程度的整体诊断灵敏度、特异度和准确度稍高于CDFI检查。MSCTA检查对糖尿病伴下肢ASO患者腓动脉狭窄程度的诊断灵敏度、特异度、准确度均高于CDFI检查（χ2＝5.836、13.393、13.639，P＜0.05）。一致性检验结果显示，MSCTA检查对肾下腹主动脉、腓动脉、足背动脉、足底动脉的诊断结果与DSA检查结果具有较高的一致性（Kappa＝0.847、0.828、0.922，0.799，P＜0.01）。CDFI检查对足背动脉的诊断结果与DSA检查结果具有较高的一致性（Kappa＝0.922，P＜0.01）。（表3、表4）

表3 MSCTA、CDFI与DSA检查对糖尿病伴下肢ASO患者动脉狭窄程度的诊断结果对照

表4 MSCTA、CDFI检查对糖尿病伴下肢ASO患者动脉狭窄程度的诊断效能

3 讨论

随着人口老龄化进程的加快和人们饮食结构、生活方式的改变，糖尿病患病群体不断扩大，并发症发生率不断提高，对患者的身体健康和生活质量造成影响。糖尿病伴下肢ASO是糖尿病恶化至一定程度后的大血管性病症，发病较为隐匿，前期病变进程较为缓慢，因而很难引起患者重视[9-10]。当疾病发展至中期或晚期，患侧出现坏疽或肢体麻木等神经症状时，诊治措施通常较为复杂[11]。因此，早期发现并确定病变的部位、性质和程度，对及早开展糖尿病伴下肢ASO的针对性治疗具有重要意义。

DSA检查可清晰显示病变血管位置、血管狭窄程度、病变血管分支及血流动力学变化情况，为确定病情、选择治疗方案提供临床参考。下肢ASO多发生于中老年群体，而DSA检查采用穿刺和插管的方式，具有创伤性。另外，DSA检查费用较高，很难做到临床普及。随着各种医学影像学技术的发展，CT、超声等无创检查手段逐渐替代了DSA检查而应用于下肢ASO的诊断中。CT检查作为血管病变检查方法，可利用多平面重建、容积再现、最大密度投影、曲面重建等方法处理图像[12]。DSA检查仅显示血管投影，难以清晰显现血管壁和动脉斑块不同。MSCTA检查具有明显的空间重建和多平面展示等优势，可获取病变血管与周围血管的空间关系，尤其是曲线重建技术，对展示病变血管全貌具有更大优势[13-14]。CDFI检查是在频谱多普勒技术基础上发展起来的血流显像技术，可以利用红细胞与超声波之间的多普勒效应实现无创、实时地显示病变区域的血流信号，血流的分布和方向呈二维显示，不同的速度以不同的颜色加以区别[15-16]，这也是超声区别于CT、磁共振成像及其他影像学技术的优势之一。

本研究共获取286例糖尿病患者的1449个动脉节段，包括膝上动脉1110个，膝下动脉339个。DSA、MSCTA、CDFI检查对糖尿病伴下肢ASO患者不同动脉狭窄程度的诊断效能存在一定的差异。从12个动脉分段来看，MSCTA检查对腓动脉的诊断灵敏度、特异度、准确度均高于CDFI检查，且其他动脉节段的诊断灵敏度亦稍高于CDFI检查，推测MSCTA检查整体上对糖尿病伴下肢ASO的诊断效能高于CDFI检查。分析其原因，MSCTA检查在三维立体基础上采用多排探测器组合，提高了Z轴方向的空间分辨率，在旋转扫描后可获得多方位的下肢血管影像图[17]。同时，MSCTA数据处理系统可以显示血管走向、生物解剖学及形态学变化，进一步为判断病变血管狭窄或堵塞范围提供可能。CDFI检查虽然可以较清晰地显示血管内壁及斑块情况，但具体操作较为复杂，对腹腔严重积气情况下的动脉及血管壁钙化情况的检查存在局限性，因而对操作者的专业度依赖性高，具体操作过程可能存在结果偏差。

由于糖尿病的进展较为缓慢，病程较长，从而加重动脉管壁钙化，导致ASO血管硬化为钙化斑块或混合斑块，不利于DSA检查的进行。但在MSCTA薄层重建、多平面重建成像系统中，曲线重建技术可以将钙化病灶和弯曲、狭窄的血管以平面状态进行展现，提高对狭窄血管的检出率[18]。本研究中，MSCTA检查与DSA检查对肾下腹主动脉、腓动脉、足背动脉诊断结果的一致性较高，且其他节段动脉检查结果的一致性在整体上亦稍高于CDFI检查，说明与CDFI检查相比，MSCTA检查诊断糖尿病伴下肢ASO具有更高的准确度，有利于ASO术前无创诊断的普及。

综上所述，与CDFI检查相比，MSCTA检查可以更加清晰地显示糖尿病伴下肢ASO患者动脉病变长度和血管狭窄程度，其中，对肾下腹主动脉、腓动脉、足背动脉、足底动脉的诊断结果更接近DSA检查结果，具有较高的诊断效能。由于MSCTA检查存在电离辐射，多次注射造影剂存在肝肾毒性，不宜作为糖尿病伴下肢ASO患者术前常规检查手段，但可为其他检查方法无法确认的病例提供备选检查手段。