2 型糖尿病患者的足部磁共振體素內不相干運動參數和足底壓力分析38 例

劉宇翔，程云夢，曹明明

中山市中醫院內分泌代謝科，廣東中山 528400

糖尿病足（DF）是2 型糖尿病的常見慢性并發癥，嚴重降低患者的生存質量，且有較高的致殘率，所以盡早診斷顯得尤為重要。 磁共振體素內不相干運動成像（IVIM）作為一種定量反映組織灌注信息的技術，已廣泛應用于多種疾病的診斷，如乳腺癌的鑒別診斷[1]、宮頸癌的影像診斷[2]、糖尿病腎病的定量評價[3]等，但關于IVIM 用于糖尿病足診斷的研究較少報道； 足底壓力檢測作為2 型糖尿病患者評估糖尿病足風險的一項常用、成熟、有效的手段，已廣泛用于臨床，其能夠提供足底壓力、關節活動度、步態健康等信息[4]。 該文旨在探討2019 年3 月—2021 年3月期間收集的38 例2 型糖尿病患者足部肌群在IVIM、足底壓力定量數據的特點，探究IVIM 聯合足底壓力用于糖尿病足診斷的價值，現報道如下。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選取該院2 型糖尿病患者 （按照WHO1999 標準診斷）共38 例，其中男20 例，女18 例；平均年齡（55.92±14.66）歲，平均糖尿病病程（5.86±5.36）年，平均BMI（24.43±4.02）kg/m2。 依照《中國2 型糖尿病防治指南（2017 版）》，分為16 例糖尿病足組（DF 組，符合wagner 分期0~5 期標準），和22 例非糖尿病足組（NDF 組）。 該研究經倫理委員會批準，所有入組患者均知情同意并簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 收集臨床數據 入組并登記所有患者的一般資料如年齡、性別及生理生化指標如BMI、脈壓差、糖化血紅蛋白、ABI 值等。

1.2.2 收集影像定量數據 所有患者均使用 GE HDxt3.0 T 磁共振儀和體部相控陣列線圈進行核磁共振檢查。 患者采用仰臥位，足先進方式，沿足底平行方向掃描雙足橫斷位， 掃描范圍從踝關節平面至足底。 IVIM-DWI 采用單次激發SE-EPI 序列：TR5800 ms，TE 76.8 ms，層厚4 mm，層間距1 mm，視野30 cm×30 cm，矩陣128×128，NEX=2，包括7 個B 值，分別為：50、100、150、200、250 、500、900 s/mm2；掃描結束后， 應用AW4.6 工作站的FUNCTOOL 軟件的MD 模塊進行后處理， 獲得多個IVIM 參數：D值代表低b 值時水分子的真性擴散，D*值代表高b值時的水分子彌散指數，f 值代表微循環灌注系數，所有數據均記錄均值（Avg）、標準差（Dev）。

1.2.3 采集足底壓力數據 步態分析采用比利時Footscan 足底壓力檢測儀， 對患者赤足進行動態步態測試（Dynamic 模式），至少在感壓板上進行5 個來回步行行程以保證采樣準確。 完成采集后對數據進行2 D 壓力（N）、壓強（N/cm3）的局部（前、中、后足）及全足分析，獲取足各部的峰值壓力、壓強參數。

1.3 統計方法

采用SPSS 22.0 統計學軟件分析數據。 符合正態分布的計量資料以（±s）來表示，采用t檢驗或檢驗，非正態數據采用U檢驗，以均值為切點將定量數據轉換為二分類數據后， 建立二元Logistics 回歸模型，進行風險分析。P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組一般資料比較

DF 組BMI （23.84±9.70）kg/m2、HbA1c （8.87±2.40）%、ABI（0.93±0.15）、脈壓差（66.38±20.50）mmHg與NDF 組的BMI（24.85±4.60）kg/m2、HbA1c （10.54±2.64）%、ABI（0.95±0.10）、脈壓差（51.18±15.90）mmHg比較，差異無統計學意義（P＞0.05），DF 組糖尿病病程（8.75±5.48）年長于NDF 組（3.76±4.64）年，差異有統計學意義（P＜0.05）。

2.2 DF 組與NDF 組足底壓力、 壓強及IVIM 參數差異比較

壓力、壓強參數分為前、中、后足三部分，見圖1。個案取雙足參數平均值，雙后足壓力、雙中足壓力、雙中足壓強、雙全足壓力及壓強比較，DF 組的相關壓力、壓強均大于NDF 組，差異有統計學意義（P<0.05），見表1。

圖1 足底壓力測試結果界面

表1 NDF 組與DF 組的足底壓力參數比較（±s）

表1 NDF 組與DF 組的足底壓力參數比較（±s）

組別壓力（N）后足 中足 前足 全足壓強（N/cm3）后足 中足 前足 全足NDF 組（n=22）DF 組（n=16）t 值P 值111.749±31.028 132.623±22.896-2.275 0.029 51.193±20.535 75.128±25.068-3.233 0.003 190.446±36.490 209.990±27.033-1.809 0.079 353.389±66.695 417.742±55.608-3.143 0.030 3.083±0.719 3.422±0.600-1.533 0.134 1.664±0.491 2.136±0.470-2.999 0.005 2.122±0.328 2.130±0.302-0.080 0.937 6.870±1.104 7.688±1.030-3.143 0.026

IVIM 參數取雙足平均值， 見圖2。 兩組非正態分布數據進行U 檢驗。 可知兩組患者的IVIM 參數中，D 值、D*值比較，差異無統計學意義（P>0.05），而f 值（Avg）差異有統計學意義（P<0.05），見表2。

圖2 磁共振IVIM 結果

表2 NDF 組與DF 組IVIM 參數比較（±s）

表2 NDF 組與DF 組IVIM 參數比較（±s）

注：U 檢驗中有Z 值，無t 值

組別Avg D 值 D*值 f 值Dev D 值 D*值 f 值NDF 組（n=22）DF 組（n=16）t 值P 值0.001±0.001 0.001±0.009 141.500 0.310 0.117±0.013 0.109±0.024 156.500 0.560 0.279±0.079 0.210±0.034 80.000 0.005 0.003±0.001 0.003±0.001 170.000 0.860 0.144±0.005 0.143±0.018 159.500 0.630 0.314±0.030 0.338±0.047 142.000 0.320

2.3 足底壓力參數與IVIM 參數用于糖尿病足的診斷

抽取上述兩組差異有統計學意義的指標（f 值、中足壓力、中足壓強、后足壓力、全足壓力），以其平均值水平設立切點連續變量轉換為二分類變量為協變量（f 值Avg 切點在0.25、后足壓力切點在120 N、中足壓力切點在60 N、 中足壓強切點在1.8 N/cm3、全足壓力切點在380 N），以是否糖尿病足為因變量，建立二元Logistics 回歸模型 （Hosmer 和Lemeshow檢驗P＞0.05，提示模型可信）。 得出雙足f 值（Avg）為糖尿病足發病的獨立危險因素 （β=2.359，OR=10.585，P=0.026），f 值Avg 低于0.25 可作為糖尿病足發病的預測因素之一，見表3。

表3 DF 的二元Logistics 回歸分析

3 討論

2 型糖尿病足病的發病機制復雜， 普遍認為與糖尿病患者免疫答應異常、細菌感染、下肢循環障礙特別是足部微循環障礙等因素有關。 下肢血管病變是糖尿病足重要的獨立發病危險因素[5]，其中微循環損害區別于大血管損害， 難以用動脈造影等方法直接評估。 磁共振IVIM 作為一種無創的定量評價技術，對微循環有較好顯示，理論上適合進行糖尿病足的局部肌肉微灌注的評估，且不受腎功能不全、感染等因素影響安全性，但應用報道較少[6]。

足底壓力異常也是糖尿病足發病的主要危險因素。異常的足底壓力沿著肢體運動鏈向上傳導，造成髖關節、膝關節損傷，加重患者步態異常，形成惡性循環， 足部遭受創傷的風險大大增加， 誘發糖尿病足。國內外多組研究及薈萃分析結果表明，改善足底壓力異常，如使用減壓鞋、步態糾正訓練等措施可以明顯減低糖尿病足潰瘍的風險。 但國內應用足底壓力檢測評估糖尿病足起步較晚， 缺乏相應的儀器標準及技術標準，相關臨床研究較少，難以建立統一的評價標準[7]。

該研究應用磁共振IVIM 與足底壓力兩種技術對38 例糖尿病患者進行比較分析。該研究發現，糖尿病足患者的全足足底壓力（417.742±55.608）N 較非糖尿病足患者（353.389±66.695）N 更高，且后足、中足更為明顯（P=0.030），這與國內外同行結論較為一致：邱軒等[8]報道糖尿病足患者多項足底壓力增加，隨著病程延長， 壓力增加逐漸明顯 （P＜0.05）；Gnanasundaram S 等[9]報道糖尿病足部神經病變的患者足底壓力 （190.98±23.60） 顯 著 高 于 非 糖 尿 病 足 患 者（168.35±25.33）（P=0.035）。對于壓力向中后足集中的原因，卜月麗等[10]研究表明，老年人的足底壓力壓強等由于肌肉萎縮、神經病變等原因，由前足向后足轉移，跖骨、足跟等部位承受壓力較高；李文霞等[11]研究表明，糖尿病足患者整足著地期明顯延長，使更多壓力轉移至中足。

該研究中，糖尿病足患者的f 值（Avg）（0.210±0.034）顯著低于非糖尿病足患者（0.279±0.079）（P=0.005），f 值代表微循環灌注狀態， 是體素內微循環灌注效應與總體擴散效應的容積比，反映糖尿病足患者的足部肌肉灌注情況比非糖尿病足患者更差。 而D 值、D*值在糖尿病足與非糖尿病足患者間的區別并不明顯。國內外同行對此有不同結論，Galanakis N等[12]、李旭豐等[13]認為，D 值代表體素內真性水分子擴散，D*代表體素內循環灌注，受血流速度、毛細血管長度等平均值影響， 兩個指標在糖尿病足患者中均明顯低于非糖尿病足患者， 其中D*值變化更明顯，可用于協助診斷糖尿病足。

另外，該研結合磁共振IVIM 及足底壓力兩種檢查手段，建立二元Logistics 回歸模型，以觀察它們共同存在時對糖尿病足發病風險的影響。 在f 值<0.25時，糖尿病足的發生風險比明顯增高（β=2.359，OR=10.585，P=0.026），是糖尿病足發生的獨立危險因素。國內外針對糖尿病足部肌群進行IVIM 掃描的研究少，有研究者對其他部位肌群進行了f 值等IVIM 參數變化的相關報道。Yao L 等[14]報道運動后的腓腸肌f 值增加，考慮與肌肉灌注增加有關，但由于f 值取值的不確定性使其應用受到限制。 陳玉濤等[15]報道，在前臂各肌群中，運動帶來的血流增加使f 值增加，并指出最佳b 值應根據組織的血流灌注情況而定。Morvan D 等[16]報道f 值等IVIM 參數與溫度的升高成正比，結合該研究，糖尿病足患者較低的f 值不排除與其下肢循環差導致肢體溫度降低有關。

綜上所述， 磁共振IVIM 作為一種無創檢查，在2 型糖尿病足的診斷及評估中有廣泛的應用前景。在患者無法進行其他檢查如下肢動脈造影等時，IVIM 可作為有益的補充。 另外，IVIM 在糖尿病足領域尚缺乏“金標準”，該研究具有一定的創新探索意義。 該研究的不足之處在于，病例樣本較少，且未納入健康對照組，無法建立普遍結論。