周 靜，姜立新

超聲評(píng)估糖尿病周圍神經(jīng)病變的研究進(jìn)展

周 靜1，姜立新2

(1. 上海市中醫(yī)藥大學(xué)附屬曙光醫(yī)院超聲醫(yī)學(xué)科，上海 201203；2. 上海市交通大學(xué)附屬第六人民醫(yī)院超聲醫(yī)學(xué)科，上海 200233)

糖尿病伴周圍神經(jīng)病變主要通過特征性體征和癥狀進(jìn)行診斷，并由神經(jīng)電生理試驗(yàn)等證實(shí)。超聲技術(shù)不僅能對(duì)周圍神經(jīng)的結(jié)構(gòu)做出精準(zhǔn)的評(píng)估，還能了解其血管灌注及硬度變化等情況，提供糖尿病周圍神經(jīng)病變不同階段的病理生理信息，其應(yīng)用價(jià)值得到臨床的廣泛認(rèn)可。文章針對(duì)二維灰階超聲、超聲多普勒及超聲彈性成像技術(shù)在糖尿病周圍神經(jīng)病變中的應(yīng)用進(jìn)行了綜述。

超聲；周圍神經(jīng)；糖尿病；研究進(jìn)展

0 引 言

神經(jīng)電生理實(shí)驗(yàn)是目前診斷糖尿病周圍神經(jīng)病變較為可靠的方法，但對(duì)細(xì)小淺表神經(jīng)檢出率較低，存在耗時(shí)長、具有侵入性等不足。由于超聲技術(shù)具備便捷、無創(chuàng)、可重復(fù)等優(yōu)勢(shì)[1]，越來越多地被用于評(píng)估糖尿病周圍神經(jīng)病變，下面就其研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 二維灰階超聲在糖尿病周圍神經(jīng) 病變的應(yīng)用

糖尿病伴周圍神經(jīng)病變(Diabetic Peripheral Neuropathy, DPN)的病理特點(diǎn)主要是神經(jīng)軸突的喪失和脫髓鞘表現(xiàn)，是神經(jīng)細(xì)胞微血管病變引起的氧化反應(yīng)和高血糖誘導(dǎo)山梨醇的積累，造成神經(jīng)細(xì)胞水分增加，以致神經(jīng)彌漫性腫脹[2]。文獻(xiàn)[3-4]利用超聲技術(shù)測(cè)量神經(jīng)及神經(jīng)束的厚度、神經(jīng)的平均橫截面積，觀察神經(jīng)的形態(tài)改變，得到與神經(jīng)病理改變一致的結(jié)論。

1.1 神經(jīng)的厚度或直徑的測(cè)量

1.1.1 腓深神經(jīng)

ZHENG等[5]通過高分辨率超聲測(cè)量腓深神經(jīng)內(nèi)側(cè)支末梢的直徑，發(fā)現(xiàn)糖尿病周圍神經(jīng)病變組的平均值為(1.3±0.4) mm，與健康對(duì)照組(0.8±0.2) mm比較，明顯增大，可以作為糖尿病足患者超聲波檢查時(shí)指示神經(jīng)末梢異常的指標(biāo)。

1.1.2 腓腸神經(jīng)

高頻超聲可以清楚顯示腓腸神經(jīng)，并可成為腓腸神經(jīng)疾病診斷的有效手段[6]。高頻超聲除了可以測(cè)量神經(jīng)的直徑，還可以測(cè)量單支神經(jīng)束的厚度。LIU等[3]利用22 MHz超聲，分別測(cè)量了DPN組及健康對(duì)照組的腓腸神經(jīng)厚度與寬度(Thickness/ Width, T/W)比、橫截面積(Cross Sectional Area, CSA)和神經(jīng)束最大厚度(Maximum Thickness, MT)，確定了三者不同的最佳截?cái)嘀?，其中，神?jīng)束最大厚度(MT)的最佳截?cái)嘀禐?.365 mm，其診斷糖尿病周圍神經(jīng)病變的靈敏度是90.3%，特異性為87.7%，診斷準(zhǔn)確性最高。

1.2 神經(jīng)橫截面積的測(cè)量

1.2.1 正中神經(jīng)

在糖尿病周圍神經(jīng)病變研究中，正中神經(jīng)常作為上肢神經(jīng)的首選研究對(duì)象。KIM等[7]選擇了正中神經(jīng)4個(gè)不同的橫向掃描位置，即：正中神經(jīng)在屈肌腱中部(A)，手腕折痕處(B)，離折痕水平近端5 cm處(C)及前臂近端1/3處(D)。他們測(cè)得糖尿病周圍神經(jīng)病變(DPN)組的平均橫截面積(CSA值)大于健康對(duì)照組，作者還提出了可用于診斷腕管綜合征合并DPN的正中神經(jīng)橫截面積在A、B水平位置的最佳截?cái)嘀禐椋?0.5 mm2和11.6 mm2，這與不伴糖尿病的腕管綜合征患者最佳截?cái)嘀?8.6 mm2和9.2 mm2)相比，明顯增加。WATANABE等[8]的研究也發(fā)現(xiàn)DPN患者正中神經(jīng)CSA值較健康對(duì)照組增加，他們認(rèn)為可能與患者神經(jīng)的彌漫性腫脹有關(guān)，且提出CSA值與DPN的嚴(yán)重程度相關(guān)，符合DPN的病理生理學(xué)特征。

1.2.2 腓腸神經(jīng)

腓腸神經(jīng)是糖尿病患者較早出現(xiàn)病變的外周神經(jīng)之一。ARUMUGAM等[9]認(rèn)為，腓腸神經(jīng)平均橫截面積為2 mm2是評(píng)估糖尿病周圍神經(jīng)病變的最佳截?cái)嘀?，也是判斷是否存在糖尿病感覺運(yùn)動(dòng)神經(jīng)病變的良好指標(biāo)，其評(píng)估糖尿病周圍神經(jīng)病變的靈敏度為0.90，特異性為0.74，但對(duì)于區(qū)分糖尿病周圍神經(jīng)病變嚴(yán)重程度的靈敏度較低，為0.59(特異性為0.73)。

1.2.3 脛后神經(jīng)

RIAZI等[10]在受試者內(nèi)踝以上3 mm處，測(cè)量脛后神經(jīng)橫截面積，用來判斷糖尿病患者是否具有感覺運(yùn)動(dòng)神經(jīng)病變，其最佳截?cái)嘀禐?9.01 mm2，其評(píng)估糖尿病周圍神經(jīng)病變的靈敏度是0.69，特異性是0.77，他們認(rèn)為區(qū)別病變嚴(yán)重程度的靈敏度不高。

1.2.4 腓總神經(jīng)

雷志輝等[4]觀察了DPN組、不伴周圍神經(jīng)病變糖尿病組及健康對(duì)照組腓總神經(jīng)圖像的形態(tài)變化，并測(cè)量了各組腓總神經(jīng)的橫截面積。他們認(rèn)為DPN組橫截面積值不僅高于正常組，還高于不伴周圍神經(jīng)病變糖尿病組，具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，假設(shè)檢驗(yàn)的值<0.05，其橫截面積值與神經(jīng)感覺傳導(dǎo)速度呈負(fù)相關(guān)(值<0.01)。

1.3 周圍神經(jīng)內(nèi)部的回聲改變

1.3.1 坐骨神經(jīng)

HUANG等[11]建立大鼠Ⅱ型糖尿病動(dòng)物模型，利用超聲研究坐骨神經(jīng)的回聲強(qiáng)度改變，他們發(fā)現(xiàn)隨著糖尿病坐骨神經(jīng)病變的病程進(jìn)展，超聲呈現(xiàn)的低回聲區(qū)逐步增多，他們認(rèn)為超聲在評(píng)估DPN方面具有潛在應(yīng)用價(jià)值，回聲強(qiáng)度的改變可能與神經(jīng)細(xì)胞水分增加等病理變化有關(guān)。

1.3.2 腓深神經(jīng)內(nèi)側(cè)支

ZHENG等[5]采用超聲評(píng)估糖尿病足患者神經(jīng)末梢的變化，結(jié)果顯示：在健康志愿者中，神經(jīng)內(nèi)部回聲表現(xiàn)為幾個(gè)縱向的低回聲帶，它們被強(qiáng)回聲不連續(xù)光帶分隔開，而糖尿病足患者的腓深神經(jīng)內(nèi)側(cè)支，則呈現(xiàn)神經(jīng)束膜模糊、形態(tài)不規(guī)則等改變。由于腓深神經(jīng)內(nèi)側(cè)支位于下肢較淺表部位，對(duì)早期糖尿病周圍神經(jīng)病變有良好的預(yù)測(cè)效果。

1.3.3 腓腸神經(jīng)

LIU等[3]利用22 MHz的高頻超聲探頭獲得糖尿病患者腓腸神經(jīng)內(nèi)部的回聲圖像，并用腓腸神經(jīng)厚度與寬度的比值，來反應(yīng)神經(jīng)的膨脹和變形程度，他們的研究表明腓腸神經(jīng)平均橫截面積的最佳截?cái)嘀禐?.685 mm2，其評(píng)估DPN的靈敏度為64.5%，特異性為82.2%，研究者們認(rèn)為邊界測(cè)量困難是造成靈敏度偏低的原因。

1.3.4 足趾神經(jīng)

王麗華等[12]采用高頻超聲顯示DPN組及健康組的足趾神經(jīng)，測(cè)量足趾神經(jīng)直徑、觀察神經(jīng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)，并比較高頻超聲檢查和神經(jīng)電生理實(shí)驗(yàn)診斷DPN的靈敏度(分別為0.913 3和0.746 7)、特異性(分別是0.91和0.82)，研究得到結(jié)論：足趾神經(jīng)超聲檢查用于診斷DPN有很好的臨床價(jià)值。

2 超聲多普勒技術(shù)在糖尿病周圍神經(jīng)病變的應(yīng)用

FUKASHI等[13]利用超聲多普勒技術(shù)，對(duì)糖尿病周圍神經(jīng)病變患者可能出現(xiàn)的神經(jīng)血流改變進(jìn)行評(píng)估。他們提出：Ⅱ型糖尿病患者除了有神經(jīng)軸突變性、脫髓鞘表現(xiàn)外，神經(jīng)內(nèi)膜微血管缺血也是周圍神經(jīng)鞘的重要變化；ZHANG等[14]考慮DPN發(fā)病機(jī)制與神經(jīng)和血管受壓引起的神經(jīng)缺血等因素密切相關(guān)，他們對(duì)560例DPN患者進(jìn)行顯微手術(shù)神經(jīng)減壓后，改善了神經(jīng)傳導(dǎo)，恢復(fù)了肢體的感覺和運(yùn)動(dòng)功能。

2.1 正中神經(jīng)和尺神經(jīng)

AFSAL等[15]挑選了包括糖尿病周圍神經(jīng)病變(DPN)在內(nèi)的幾類周圍神經(jīng)病變患者(其它幾類包括：腕管綜合征、麻風(fēng)病、周圍神經(jīng)腫瘤及周圍神經(jīng)損傷)，他們不僅測(cè)量了正中神經(jīng)和尺神經(jīng)CSA值，還利用彩色多普勒超聲評(píng)估了神經(jīng)的血流情況。研究發(fā)現(xiàn)，5例糖尿病周圍神經(jīng)病變患者與健康對(duì)照組相比，高分辨率超聲顯示DPN患者的正中神經(jīng)和尺神經(jīng)CSA值顯著增加，但沒有觀察到神經(jīng)內(nèi)壁血管的增加。他們研究的局限性是病例數(shù)太少，無法獲得具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的結(jié)論，另外，他們選擇的超聲設(shè)備是PHILIPS IU22型彩色多普勒超聲診斷儀，探頭頻率為5～17 MHz，其超聲多普勒敏感性可能較差，無法顯示神經(jīng)的微血流改變。

2.2 脛神經(jīng)

孫冬梅等[16]利用PHILIPS IU22型彩色多普勒超聲診斷儀(探頭頻率為5～12 MHz)，將糖尿病周圍神經(jīng)病變組、不伴周圍神經(jīng)病變糖尿病組及對(duì)照組的脛神經(jīng)血流信號(hào)進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)其差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(>0.05)。他們挑選的糖尿病受試者是2009年3月～2010年3月的住院患者，當(dāng)時(shí)使用的儀器多普勒敏感性可能不高，且研究對(duì)象的糖尿病病程普遍較長，很可能已達(dá)到神經(jīng)血管硬化階段，故脛神經(jīng)血流信號(hào)在各組間無明顯差異。

目前糖尿病周圍神經(jīng)的細(xì)微血流變化較難通過超聲多普勒顯示。近年，研究者們利用超聲造影技術(shù)清晰顯示了周圍神經(jīng)內(nèi)的微血流情況[17-19]，喬春梅等[20]認(rèn)為，超聲造影也能為提示DPN早期微循環(huán)改變提供重要的參考依據(jù)，但尚沒有進(jìn)一步的研究支持。

3 超聲彈性成像技術(shù)的應(yīng)用

彈性超聲成像是一種具生物力學(xué)特性的技術(shù)，用于評(píng)估內(nèi)、外部刺激作用于目標(biāo)組織后的彈性改變[21]。超聲彈性成像已在肝臟良/惡性病灶的區(qū)分、彌漫性甲狀腺病變的評(píng)估、乳腺腫塊的診斷等多個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用，并取得良好的臨床經(jīng)驗(yàn)[22-24]。目前，已應(yīng)用評(píng)估糖尿病周圍神經(jīng)病變的彈性成像技術(shù)有：應(yīng)變彈性(Strain Elastic, SE)超聲、剪切波彈性(Shear Wave Elasticity, SWE)超聲、聲輻射力彈性ARFI成像等。因無創(chuàng)、無電離輻射等特性，超聲彈性成像已成為一種評(píng)估糖尿病周圍神經(jīng)病變的新興技術(shù)。

3.1 應(yīng)變彈性超聲(SE)

ISHIBASHI等[13]選用18 MHz線性陣列探頭，利用應(yīng)變彈性成像，在受試者內(nèi)踝近端3 cm附近橫向掃描獲得脛神經(jīng)彈性圖。他們研究認(rèn)為：提示存在糖尿病周圍神經(jīng)病變的脛神經(jīng)彈性及平均橫截面積最佳截?cái)嘀禐?.558和6.48 mm2，脛神經(jīng)彈性最佳截?cái)嘀祵?duì)評(píng)估DPN有較高的靈敏度和適度的特異性，分別為86.0%和69.6%。研究者們認(rèn)為，長期高血糖對(duì)周圍神經(jīng)的改變，除了軸突變形、脫髓鞘和之后的髓鞘脫失外，還有神經(jīng)內(nèi)膜微血管變形導(dǎo)致的缺血硬化。應(yīng)變彈性成像提示了糖尿病患者早期的周圍神經(jīng)硬度改變，對(duì)DPN的早期診斷有臨床意義。

3.2 剪切波彈性超聲(SWE)

ASLAN等[25]運(yùn)用剪切波彈性超聲評(píng)價(jià)不伴周圍神經(jīng)病變的I型糖尿病患者的周圍神經(jīng)，在不需要操作者按壓的情況下，剪切波彈性超聲成像客觀地顯示和記錄了周圍神經(jīng)的硬度。他們的研究發(fā)現(xiàn)，糖尿病組的正中神經(jīng)和脛后神經(jīng)均較健康組更硬，并肯定了剪切波彈性超聲定量評(píng)估亞臨床表現(xiàn)DPN的臨床價(jià)值。此外，研究者們經(jīng)過多次測(cè)量，發(fā)現(xiàn)彈性值在縱軸上的一致性為0.682～0.748，高于橫軸(0.210～0.633)，他們認(rèn)為神經(jīng)的縱向位置測(cè)量可能比橫向更有意義。他們也提出了研究的不足，比如缺少大樣本調(diào)查，可能需要更多的數(shù)據(jù)支持這些觀點(diǎn)。陳斌娟等[26]利用超聲剪切波彈性成像獲得的II型糖尿病患者伴周圍神經(jīng)病變組的正中神經(jīng)彈性值，同樣高于正常組。另外，DIKICI等[27]采用了超聲剪切波彈性成像技術(shù)測(cè)量脛神經(jīng)彈性值，他們研究認(rèn)為，除了脛神經(jīng)彈性測(cè)量對(duì)DPN的診斷具有高度特異性之外，不伴DPN的糖尿病病人出現(xiàn)脛神經(jīng)硬度增加可能提示神經(jīng)受到影響，對(duì)DPN的早期診斷有實(shí)用價(jià)值。

3.3 聲輻射力彈性(ARFI)成像

ARFI成像是一種新興的不使用任何機(jī)械壓力的應(yīng)變彈性超聲成像方法，利用聚焦超聲波束在目標(biāo)區(qū)域產(chǎn)生剪切波，自動(dòng)計(jì)算組織硬度，得到了剪切波速的定量值[28]，ARFI成像中的聲觸診組織量化(Virtual Touch Tissue Quantification, VTQ)技術(shù)與聲觸診組織成像和量化(Virtual Touch Tissue Imaging and Quantification, VTIQ)技術(shù)均可較早發(fā)現(xiàn)神經(jīng)彈性的變化。滕飛等[29]的研究，比較了這兩種技術(shù)，并認(rèn)為聲觸診組織成像和量化(VTIQ)技術(shù)對(duì)II型糖尿病脛神經(jīng)病變?cè)\斷價(jià)值高于VTQ技術(shù)。他們認(rèn)為，VTIQ技術(shù)是更新型的剪切波定量分析技術(shù)，取樣框選擇感興趣區(qū)域(Region of Interest, ROI)范圍為1mm×1 mm，小于VTQ技術(shù)的ROI范圍(5 mm×5 mm)，并且可多點(diǎn)重復(fù)測(cè)量脛神經(jīng)剪切波速度值，不易使取樣框超過脛神經(jīng)前后徑，其測(cè)量閾值可達(dá)到10 m·s-1，較VTQ技術(shù)(9 m·s-1)更高，敏感性更好。

4 展 望

隨著超聲技術(shù)的發(fā)展，其評(píng)估糖尿病周圍神經(jīng)病變的價(jià)值得到了臨床的廣泛認(rèn)可。由于彩色多普勒血流顯像對(duì)細(xì)微血管低速血流信號(hào)探測(cè)的靈敏度較低，因此對(duì)神經(jīng)的微循環(huán)血流顯示不理想[20]。近年來，超聲超微血管顯像(Superb Microvascular Imaging, SMI)[30]、超聲造影[18-19]等新技術(shù)也開始用于評(píng)估周圍神經(jīng)的微血流灌注情況，可以期待，如果這類超聲新技術(shù)應(yīng)用于評(píng)估糖尿病周圍神經(jīng)病變，也許能更好地了解糖尿病周圍神經(jīng)病變不同病理時(shí)期的血流改變，尤其在早期評(píng)估中，將發(fā)揮更重要的作用。

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Advances in ultrasonic evaluation of diabetic peripheral neuropathy

ZHOU Jing1, JIANG Li-xin2

(1. Department of Ultrasound, Shuguang Hospital Affiliated to Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, Shanghai 201203, China;2. Department of Ultrasound, Shanghai Jiao Tong University Affiliated Sixth People’s Hospital, Shanghai 200233, China)

Diabetic patients with peripheral neuropathy are primarily diagnosed by characteristic signs and symptoms, and confirmed by neurophysiological test. Ultrasonic technology can not only accurately assess the structure of peripheral nerves, but also evaluate the changes of microvascular perfusion and elasticity of peripheral nerves, and provide various pathological and physiological information at different stages of diabetic peripheral neuropathy. Its application value has been widely recognized in clinical practice.

ultrasonic; peripheral nerve; diabetes; advances

O426

A

1000-3630(2019)-03-0307-05

10.16300/j.cnki.1000-3630.2019.03.012

2019-02-02;

2019-03-21

國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(81771850)、上海交通大學(xué)醫(yī)工交叉基金項(xiàng)目(YG2017MS19)

周靜(1984－), 女, 江西進(jìn)賢人, 研究方向?yàn)槌曉煊?、肌肉骨骼系統(tǒng)超聲。

姜立新,E-mail: jinger_28@sina.com