糖尿病周圍神經病變患者小腿運動神經及其支配肌肉病變的超聲測值變化及相關性研究

霍中元 趙紅艷 程辰 田衛 宋歡歡

1南京醫科大學康達學院附屬連云港中醫院超聲科，連云港 222004；2南京醫科大學康達學院附屬連云港中醫院糖尿病科，連云港 222004；3南京醫科大學康達學院附屬連云港中醫院腦電圖診斷科，連云港 222004

2型糖尿病是中老年人較為常見的代謝疾病，易并發周圍神經功能障礙，臨床表現遠端多發性、對稱性、感覺運動神經病變［1］。糖尿病周圍神經病變（diabetic peripheral neuropathy，DPN）傷累及小腿運動神經，小腿肌肉可能引起生物力學特性改變，導致小腿運動功能障礙［2］。高頻灰階超聲具有無創性、準確性、可靠性、適用性等特點，能夠較好地顯示神經內部及周邊形態結構，便于測量神經截面形態學變化。肌肉硬度指標可以反映肌肉的活動功能狀態以及肌肉的生理功能。剪切波彈性成像技術所測量的楊氏模量可以量化組織硬度，提示肌肉收縮力方面的力學生理特性。目前，國內外對糖尿病周圍神經病變患者小腿腓腸肌病變剪切波檢測有所報道，但對其脛骨前肌及腓骨肌病變后剪切波測值變化報道較少。本研究涵蓋腓神經、脛神經兩支運動神經及小腿前、側、后3組肌群，全面評估DPN患者小腿神經肌肉病變后超聲測值變化及相關性，有助于臨床早期發現小腿各神經肌肉功能障礙，早期預防干預，降低臨床風險。

資料與方法

1、一般資料

選取2020年8月至2021年11月南京醫科大學康達學院附屬連云港中醫院糖尿病科住院病例80 例對照研究。DPN 患者40 例中男18 例，女22 例，年齡（58.95±7.08）歲；不伴周圍神經病變的糖尿病患者（NDPN 組）40 例中男18 例，女22 例，年齡（59.03±8.03）歲。同期正常對照組（ZC 組）30 例，年齡（58.40±6.26）歲。（1）納入標準：糖尿病兩組受檢均要求符合1999年世界衛生組織2 型糖尿病診斷標準，并除外1型糖尿病［1］；所有糖尿病組患者均已進行臨床醫師密歇根神經病變篩查量表評估，將評分結果值累計大于2，納入周圍神經病變組［2］；糖尿病受檢者通過神經電生理檢查，其中周圍神經病變組小腿腓神經和脛神經運動神經傳導速度＜40 cm∕s，肌電圖波形改變出現波幅降低、潛伏期延長現象。（2）排除標準：惡性腫瘤、酒精藥物中毒、顱腦及脊髓病變、腎功能不全、心肺功能不全、類風濕關節炎、痛風關節炎、甲減、腰椎病變、重癥肌無力、小腿肌營養不良、小腿骨化性肌炎、髖關節及足踝部損傷的外傷史及手術史、踝關節骨質增生退變、小腿動脈硬化閉塞性疾病、急慢性或陳舊性小腿靜脈血栓、肢體運動障礙等。參與研究的所有受檢者均已知情同意，并簽字，且超聲檢查過程中依從性較好。本研究通過南京醫科大學康達學院附屬連云港中醫院醫學倫理委員會批準。

2、儀器與方法

采用美國GE 公司制造型號為E9 系列的彩色超聲診斷儀，支持彈性剪切波成像軟件包，配置探頭：4～9 MHz 及6～15 MHz 的線陣探頭。在超聲檢查過程中，將儀器調至骨骼肌肉MskGen 條件下二維及剪切波模式。檢查中保持室溫在26～28 ℃，避免溫度對肌肉彈性張力影響。3 組受檢者下肢均雙側檢測。首先囑受檢者都取平臥位，踝關節自然位時，肌骨條件二維模式，在其內踝上方5 cm處橫切測量脛神經截面積；受檢者俯臥位，在其小腿腓骨頭旁上方處橫切測量腓神經截面積；啟動肌骨條件MskGen，剪切波模式時，標尺范圍0～150 kPa，彈性取樣框9 mm×5 mm，測值感興趣區（ROI）圓形直徑2 mm。于踝關節最大跖屈位時，縱切探頭，測量在小腿中段1∕2處脛骨前肌楊氏模量值。同樣模式檢測，于踝關節最大跖屈位及最大背屈位，在脛骨內踝至腘窩折痕之間約上1∕3 處測量腓腸肌內側頭部分楊氏模量值；于足內翻狀態下，在小腿中段1∕2 處測量外側測量腓骨肌楊氏模量值。研究中所有超聲測值均由同一醫師檢測，且該醫師具有5年肌骨超聲檢查經驗。同一受檢部位檢測5次，并取其平均值，每次測量應間隔5 s以上。在探查過程中，探頭與體表間需涂足夠多耦合劑，使探頭充分接觸皮膚。探查手法需輕柔適當，避免擠壓受檢處皮膚肌肉，防止影響肌肉的超聲參數測值。

3、統計學方法

應用SPSS 22.0 統計軟件。本研究運用Levene 檢驗法對計量數據方差齊性檢驗。符合正態分布的計量資料以均數±標準差（±s）表示，采用獨立t檢驗與單因素方差分析。計數資料組間比較采用卡方檢驗。研究中兩支運動神經截面積測值與其對應支配的小腿前后骨骼肌剪切波楊氏模量值，運用Kendall W 檢驗進行一致性檢驗，并采用Pearson 相關性分析。應用GraphPad Prism8 軟件可視化相關性散點圖。P＜0.05為差異有統計學意義。

結果

1、一般臨床資料分析

匯總兩組糖尿病患者及ZC 組的一般臨床資料，各項資料組間比較差異均無統計學意義（均P＞0.05），詳見表1。

表1 3組受檢者一般臨床資料指標比較

2、3組受檢者小腿超聲參數測值比較

3 組受檢者下肢均雙側檢測，共220 份檢測結果。所有測值均已通過方差齊性檢驗。對小腿運動神經及其支配肌肉的各超聲參數測值，進行單因素方差分析，3 組間比較差異均有統計學意義（均P＜0.05），其中DPN 組的腓總神經橫截面積與脛神經橫截面積的檢測值較NDPN 組和ZC 組增大，而腓腸肌、脛骨前肌、腓骨肌的楊氏模量檢測值較NDPN組和ZC組減小，詳見表2。

表2 3組受檢者小腿超聲參數測值比較（±s）

表2 3組受檢者小腿超聲參數測值比較（±s）

注：DPN組為糖尿病周圍神經病變患者，NDPN為不伴周圍神經病變的糖尿病患者，ZC組為非糖尿病健康志愿者；所有受檢者均雙側下肢檢測

組別DPN組NDPN組ZC組F值P值例數404030腓總神經橫截面積（mm2）19.88±2.7117.83±2.5215.13±2.3559.18＜0.05脛神經橫截面積（mm2）16.29±2.0114.61±2.3612.47±2.1652.51＜0.05腓腸肌楊氏模量值（最大跖屈位）（kPa）56.29±10.1274.73±11.4587.87±9.63117.34＜0.05腓腸肌楊氏模量值（最大背屈位）（kPa）79.25±12.8698.59±11.91115.20±13.87120.60＜0.05脛骨前肌楊氏模量值（最大跖屈位）（kPa）76.84±12.8893.16±14.58111.85±11.5493.04＜0.05腓骨肌楊氏模量值（足內翻位）（kPa）67.09±12.5579.61±12.2294.03±13.3677.83＜0.05

3、3組受檢者超聲測量結果一致性分析

左右側腓總神經及脛神經截面積檢測，左右側脛骨前肌、腓腸肌、腓骨肌彈性模量值檢測均Kendall W 檢驗系數＞0.80，均P＜0.05，表明小腿左右側各超聲參數5 次檢測數值均具有較好的一致性。

4、兩組糖尿病患者神經截面積與肌肉彈性楊氏模量值相關性

兩組受檢糖尿病患者均雙側小腿受檢，兩組均為80 份樣本量。受檢脛神經、腓總神經的截面積與其對應支配的小腿前后骨骼肌的剪切波楊氏模量參數值均呈負相關，其中伴DPN 組小腿運動神經對應支配肌肉相關性程度稍強，而NDPN 組對應的相關性程度偏低，呈弱相關，神經與對應肌肉參數相關性分析均P＜0.01，并散點圖呈現。詳見表3、圖1、圖2、圖3、圖4。

圖1 40例糖尿病周圍神經病變患者雙側（80份樣本量）脛神經截面積與腓腸肌楊氏模量值（最大背屈位）相關性 圖240 例糖尿病周圍神經病變患者雙側（80 份樣本量）脛神經截面積與腓腸肌楊氏模量值（最大跖屈位）相關性

圖3 40例糖尿病周圍神經病變患者雙側（80份樣本量）腓總神經截面積與脛骨前肌楊氏模量值相關性 圖440 例糖尿病周圍神經病變患者雙側（80 份樣本量）腓總神經截面積與腓骨肌楊氏模量值相關性

表3 兩組糖尿病患者神經截面積與肌肉彈性楊氏模量值相關性r值

討論

DPN 是糖尿病病程進展至出現周圍神經功能障礙的并發癥，神經損傷較多累及下肢遠端感覺運動神經。下肢小腿部運動神經主要包括腓總神經、脛神經，腓總神經分出的肌支支配小腿肌外側腓骨肌群和前側脛前肌群，脛神經則支配小腿后側肌群。當小腿運動神經病變，累及前后不同肌肉群時，出現前后肌力不平衡，常見病損“勾狀足”畸形、足下垂、跨越步態，甚至出現跌倒骨折的風險。有關報道，在糖耐量異常階段，患者肢體就可出現肌肉質量的減少［3］。當糖尿病病程發展至伴周圍神經病變時，肢體骨骼肌失神經支配，致使肌肉出現肌力減弱，運動系統功能障礙。患者活動能力下降，獨立性方面也會受到很大的威脅［4］。因此，在DPN的臨床診療中，如何方便、快捷、早期評估診斷DPN，對于改善DPN患者的預后和生活質量至關重要。

高頻超聲所配備探頭頻率高，圖像分辨率高，在肌骨模式下，能對淺表肌肉神經組織清晰顯示，便于評估淺表肌肉以及神經的組織形態和功能［5］。剪切波彈性成像是一種快速無創的用于組織硬度定量評估的超聲檢查技術，可幫助獲得更多的客觀影像信息［6］。目前，剪切波技術在肌肉骨骼系統中的應用日益廣泛。剪切波彈性成像可以通過測量肌肉僵硬度來評估健康衰老或者病理狀況時肌肉生物力學特性變化，以及肌肉病損時的功能缺陷［7-8］。剪切波彈性檢測骨骼肌的僵硬度下降，可與肌肉無力減低呈正相關［9］。DPN 患者周圍神經病變可較早影響肢體遠端固有骨骼肌。超聲剪切波彈性成像可以用來檢測DPN患者肌肉病變［10］。

2 型糖尿病患者在中老年齡期，小腿肌肉病損明顯［11］。本研究中糖尿病兩組受檢患者的年齡比較無明顯差異。研究針對糖尿病患者小腿主要運動神經及其支配的骨骼肌病變，高頻超聲可以評估小腿運動神經有無病損腫脹，剪切波彈性模式測楊氏模量值可以評估病變肌肉僵硬度變化。DPN 組的腓總神經橫截面積超聲值與脛神經超聲值較NDPN 組和非糖尿病健康組增大。DPN 患者下肢小腿多支周圍神經同時病變，神經細胞變性腫脹，神經束水腫增粗，截面積增大，其可能與DPN 的發病機制對神經系統毒性損傷有關［12］。DPN的發病機制如糖代謝紊亂、氧化應激損傷、免疫學說損傷等。研究中DPN組的小腿腓腸肌、脛骨前肌、腓骨肌的楊氏模量測值等指標值較NDPN 組和非糖尿病組減小，3組間比較差異均有統計學意義（均P＜0.05）。即DPN病患者的肌肉僵硬度楊氏模量值小于NDPN 患者，也小于非糖尿病組。因DPN患者胰島素抵抗和肌肉質量流失可經常同時發生，骨骼肌脂質增加也會影響組織胰島素敏感性和肌肉質量變化［13-14］。DPN 患者胰島素抵抗，機體長期處于高血糖狀態，下肢遠端出現多發感覺、運動神經受損，肌肉失神經支配呈營養廢用性萎縮，肌肉單位肌纖維數量減少、體積變小，致使肌肉受損、剪切波硬度減低，生物力學特性降低［15-16］。本研究中受檢DPN 患者與NDPN 患者小腿脛神經、腓神經截面積，與其對應支配的小腿前后骨骼肌的剪切波楊氏模量參數值均呈負相關，其中DPN 患者對應的相關性程度稍強，而NDPN 患者對應相關性程度偏低，呈弱相關。當糖尿病病程進展存在周圍神經病變損傷后，小腿骨骼肌失去神經支配，可加重肌肉營養廢用性萎縮，致剪切波彈性值隨糖尿病周圍神經病變進展而減低。因剪切波彈性檢測骨骼肌的僵硬度下降，可與肌力減低呈正相關［9］。DPN累及骨骼肌病變時，可產生一些臨床風險及危險性。Sarodnik 等［17］報道，2 型糖尿病患者的肌肉減少，肌力下降，增加了跌倒和骨折的風險。此外有關報道，小腿肌肉萎縮可造成小腿肌肉泵功能下降，小腿后方肌間靜脈擴張淤滯，易誘發血栓形成，增加肺栓塞發生率［18］。鑒于DPN 患者小腿運動神經與其支配肌肉病變具有一定程度相關性和較多的臨床風險，臨床應重視DPN 患者小腿肌肉綜合的評估。可制定2 種檢查模式聯合方案，運用高頻超聲評估DPN 小腿運動神經病損，同時運用彈性剪切波模式檢測小腿肌肉彈性值變化，有助于早期發現小腿肌肉功能障礙。

本研究尚存在不足，受檢樣本量相對稍小，寄希望大樣本量，明確DPN 患者小腿各運動神經及其支配肌肉病變超聲診斷臨界值。

綜上所述，DPN 患者存在小腿肌肉硬度減低，常規灰階超聲與剪切波彈性成像可聯合評估小腿運動神經及其支配肌肉病變，可以更好地評估DPN患者的病情，具有潛在的臨床應用價值。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突