剪切波彈性成像在評估2型糖尿病患者正中神經(jīng)病變中的應(yīng)用研究

周維風(fēng)，王佳佳，伍宏兵

（安徽中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院超聲醫(yī)學(xué)科，安徽 合肥 230031）

0 引言

糖尿病周圍神經(jīng)病變（neuropathy of diabetic Patients, DPN）是2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus,T2DM）患者的常見及嚴(yán)重并發(fā)癥之一，發(fā)生率約為30%～50%[1]，會(huì)顯著影響患者肢體感覺或運(yùn)動(dòng)功能，是T2DM患者的主要致殘?jiān)颍涮卣魇瞧鸩‰[匿且后果嚴(yán)重，嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量。目前神經(jīng)電生理檢查目前是診斷DPN的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但也具有一定的局限性，如在疾病的早期可能出現(xiàn)假陰性、部分患者難以耐受神經(jīng)電生理檢查時(shí)的脈沖電流刺激等。剪切波彈性成像（shear wave elastography，SWE）可以對組織的彈性分布特征進(jìn)行定性、定量的評價(jià)，目前廣泛應(yīng)用于甲狀腺、乳腺，肝臟等病變的研究。當(dāng)神經(jīng)組織發(fā)生病變時(shí)會(huì)引起彈性的改變[2]，因此彈性可反映生物的組織學(xué)特性[3]，本研究應(yīng)用剪切波彈性成像評估受檢者正中神經(jīng)硬度，旨在探討SWE在評估T2DM 患者DPN中的臨床價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 研究對象

收集 2021年01月至2022年4月在安徽中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院確診為T2DM的住院患者50例，其中男27例，年齡43～75歲，中位年齡58歲，女23例；年齡46～74歲，中位年齡58歲。所有患者均符合2020版中國2型糖尿病防治指南[4]；并行神經(jīng)電生理檢查。依據(jù)是否存在周圍神經(jīng)病變將受檢者分為A組（T2DM伴DPN組）25 例、B組（T2DM不伴DPN組）25 例，并選取同期健康體檢的志愿者25例為C組（對照組）。排除標(biāo)準(zhǔn)：①1型糖尿病患者及妊娠期女性；②存在類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎等全身性關(guān)節(jié)病變患者；③酒精性疾病、代謝性疾病等導(dǎo)致的周圍神經(jīng)病變；④無神經(jīng)電生理檢查結(jié)果。本研究經(jīng)安徽中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院倫理委員會(huì)審查，所有受檢者均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法

應(yīng)用邁瑞Resona7彩色多普勒超聲診斷儀，探頭選用L14-5WU高頻線陣探頭，將掃查模式設(shè)置為肌骨模式。檢查時(shí)所有受檢者采取坐位，掌心向上，上肢平放于檢查床上，充分涂勻耦合劑，于前臂追蹤掃查正中神經(jīng)，注意與肌腱區(qū)分，至腕橫紋上5cm處凍結(jié)圖像，手動(dòng)描繪橫斷面積（cross sectional area, CSA），然后將探頭旋轉(zhuǎn)90度，保持探頭穩(wěn)定，待正中神經(jīng)長軸清晰顯示后切換至SWE模式，待彈性圖像質(zhì)量顯示為五顆星時(shí)凍結(jié)圖像，測量區(qū)域ROI設(shè)置為直徑2mm的圓形。測量感興趣區(qū)內(nèi)神經(jīng)組織的楊氏模量（elasticity Young's modulus，E）及剪切波速度（shear wave velocity, SWV）；所有參數(shù)均測量3次取平均值，再應(yīng)用同樣的方法掃查對側(cè)正中神經(jīng)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

使用 SPSS 21.0軟件，應(yīng)用K-S檢驗(yàn)分別對三組受檢者E值、SWV及CSA進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)，計(jì)量資料符合正態(tài)分布的以（）表示，不符合正態(tài)分布的以中位數(shù)表示，符合正態(tài)分布的三組間計(jì)量資料方差齊性檢驗(yàn)使用levene檢驗(yàn)，方差齊時(shí)采用單因素方差分析，其中組間兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)，否則采用非參數(shù)檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料組間比較采用卡方檢驗(yàn)。再以神經(jīng)電生理檢查作為“金標(biāo)準(zhǔn)”來繪制ROC曲線，確定曲線下面積及最佳截?cái)嘀担u價(jià)正中神經(jīng)各參數(shù)的診斷效能，P＜0.05認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表1 3組受檢者的一般資料比較

2 結(jié)果

2.1 組間基本資料比較

3組受檢者的性別及年齡比例差異均不顯著（P＞0.05），A組與B組受檢者糖尿病病程無顯著差異（P＞0.05）（表4）。

2.2 組間各參數(shù)比較

A組與B組受檢者的橫斷面積均高于C組（P均＜0.05），A組與B組的橫斷面積比較，差異不顯著（P＞0.05），A組楊氏模量與剪切波速度均高于B組（P均＜0.05），B組楊氏模量與剪切波速度均高于C組（P均＜0.05）（表2，典型病例見圖1～3）。

表2 3組研究對象正中神經(jīng)各參數(shù)比較

圖1 T2DM伴DPN病例，正中神經(jīng)楊氏模量101.95Kpa

圖2 T2DM不伴DPN病例，正中神經(jīng)楊氏模量53.46Kpa

圖3 正常志愿者，正中神經(jīng)楊氏模量30.31Kpa

2.3 ROC曲線分析楊氏模量、剪切波速度及橫斷面積對應(yīng)的ROC曲線下面積分別為0.975、0.970、0.564（圖4）。其敏感度、特異度及最佳截?cái)嘀狄姳?。

圖4 T2DM伴DPN組與T2DM不伴DPN組正中神經(jīng)各參數(shù)的ROC曲線

表3 正中神經(jīng)各參數(shù)診斷DPN的 ROC 曲線效率值

3 討論

T2DM患者出現(xiàn)DPN時(shí)，早期主要表現(xiàn)為末端神經(jīng)對稱性四肢麻木和痛覺過敏，進(jìn)一步發(fā)展可能會(huì)出現(xiàn)肌肉無力甚至癱瘓，嚴(yán)重影響T2DM患者的生活質(zhì)量，是T2DM患者致殘的重要原因，早期診斷和治療是控制其發(fā)展的重要條件。目前臨床診斷DPN的檢查方法有磁共振神經(jīng)成像、神經(jīng)電生理檢查及神經(jīng)組織活檢等，其中磁共振神經(jīng)成像價(jià)格昂貴且耗時(shí)長，不便動(dòng)態(tài)隨訪，神經(jīng)電生理檢查目前是診斷DPN的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但屬于有創(chuàng)檢查，且無法精準(zhǔn)定位；神經(jīng)活檢創(chuàng)傷性大，患者難以接受。可見，臨床上需要一種精確、安全、便捷的新型技術(shù)來幫助診斷DPN。

SWE是一種新型的超聲檢查技術(shù)，利用發(fā)射瞬時(shí)脈沖在人體組織中產(chǎn)生剪切波得到SWV，然后通過系統(tǒng)計(jì)算可以得到反映組織硬度的E值，可定量評估組織硬度，目前在人體肝、腎、甲狀腺、肌肉等方面應(yīng)用廣泛[5-7]，SWV或E值越大，表示組織越硬。有學(xué)者研究顯示[8-9]，以自然放松狀態(tài)下沿神經(jīng)纖維縱切面測值可靠性較橫切面更高，因此本研究所有受檢者正中神經(jīng)彈性值測量均在神經(jīng)縱切面進(jìn)行。本研究顯示，3組間楊氏模量值及SWV差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，其中志愿者組、T2DM不伴DPN組及T2DM伴 DPN組的楊氏模量及剪切波速度呈增加趨勢。T2DM伴DPN組的楊氏模量及剪切波速度最大，提示病變最嚴(yán)重。相關(guān)研究表明，與糖尿病相關(guān)的代謝紊亂引起的神經(jīng)束膜和神經(jīng)周圍水腫會(huì)增加神經(jīng)內(nèi)壓力，使神經(jīng)變硬[10]。隨著糖尿病病程的延長，局灶性脫髓鞘和軸突變性伴纖維化反應(yīng)導(dǎo)致瘢痕組織增生和神經(jīng)硬度進(jìn)一步增加[11]。T2DM不伴DPN組患者與志愿者組的楊氏模量及剪切波速度差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，表明神經(jīng)在早期受到輕度損傷時(shí)，其形態(tài)學(xué)尚未出現(xiàn)明顯改變之前，神經(jīng)內(nèi)部發(fā)生纖維化變使其僵硬度增加，與國內(nèi)外學(xué)者[12]-[14]研究結(jié)果類似。本研究中楊氏模量與剪切波速度對DPN的診斷效能相當(dāng)，是因?yàn)闂钍夏Ａ渴窍到y(tǒng)依據(jù)剪切波速度根據(jù)公式E=3ρc2自動(dòng)計(jì)算生產(chǎn)的。T2DM不伴DPN組及T2DM伴 DPN組正中神經(jīng)CSA均高于志愿者組，這可能與神經(jīng)束膜水腫有關(guān)[15]，正常正中神經(jīng)橫切面因神經(jīng)束膜的存在呈現(xiàn)出蜂窩狀類圓形結(jié)構(gòu)，當(dāng)正中神經(jīng)病變時(shí)神經(jīng)束膜水腫、回聲減低，橫切面上神經(jīng)形態(tài)飽滿，面積增大。T2DM不伴DPN組與T2DM伴 DPN組比較CSA比較差異不顯著，可見CSA對于區(qū)分T2DM患者是否合并DPN意義不大。

本研究仍存在局限性：其一，考慮到T2DM伴DPN患者癥狀首先出現(xiàn)在四肢末梢，因此僅評估患者手腕橫韌帶上5cm水平正中神經(jīng)，因此缺乏對周圍神經(jīng)的整體評估。其二，受樣本量限制，本研究未進(jìn)一步探討T2DM伴DPN患者空腹血糖、糖化血紅蛋白水平及糖尿病治療時(shí)間等因素對楊氏模量值的影響，在今后的研究中有待進(jìn)一步探索。

綜上所述，剪切波彈性成像可以定量檢測正中神經(jīng)的硬度，反映正中神經(jīng)病變情況，為臨床診斷T2DM患者是否合并DPN提供重要參考價(jià)值。