基于超聲彈性成像觀察2型糖尿病患者股四頭肌肌腱改變

孫友勝,陳 杰,張建勇,金 霞,盛 劍,經(jīng)朝龍,張 輝

(1.揚(yáng)州市中醫(yī)院超聲醫(yī)學(xué)科,2.內(nèi)分泌科,江蘇 揚(yáng)州 225001)

糖尿病是以高血糖為特征的代謝性疾病,可合并多器官并發(fā)癥。高血糖狀態(tài)可引起蛋白質(zhì)重構(gòu),進(jìn)而導(dǎo)致膠原纖維形態(tài)、結(jié)構(gòu)改變而影響肌腱硬度與功能[1]。MRI是診斷肌腱病變的金標(biāo)準(zhǔn),但因重復(fù)性欠佳、檢查耗時(shí)等而臨床應(yīng)用受限。超聲對(duì)軟組織具有高分辨力,已成為診斷肌腱病變的首選影像學(xué)方法。超聲彈性成像是新型無(wú)創(chuàng)成像技術(shù),可評(píng)估組織硬度,為早期診斷肌腱病變提供定量依據(jù)。本研究采用超聲彈性成像觀察2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus, T2DM)患者股四頭肌肌腱改變。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 回顧性選取2022年1月—2023年1月?lián)P州市中醫(yī)院80例T2DM患者(T2DM組),男44例、女36例,年齡41～84歲、平均(59.4±10.3)歲,病程1～25年、中位病程12.6年。納入標(biāo)準(zhǔn):①符合《美國(guó)糖尿病協(xié)會(huì)2016版指南》診斷糖尿病標(biāo)準(zhǔn);②無(wú)糖尿病腎病、糖尿病腦血管病、糖尿病心臟病、糖尿病神經(jīng)病變或糖尿病足等并發(fā)癥;③體質(zhì)量指數(shù)(body mass index, BMI)為18.5～24 kg/m2。排除標(biāo)準(zhǔn):①膝關(guān)節(jié)損傷及膝關(guān)節(jié)手術(shù)史;②影響股四頭肌肌腱彈性的其他疾病,如關(guān)節(jié)炎、強(qiáng)直性脊柱炎、膽固醇增高癥、滑膜炎及滑囊炎等;③其他全身性疾病,如其他內(nèi)分泌疾病、惡性腫瘤、肝硬化、慢性肝炎等;④高血壓控制不良,收縮壓>140 mmHg和/或舒張壓>90 mmHg;⑤特殊運(yùn)動(dòng)功能鍛煉史;⑥孕婦。選取同期80名健康體檢者為對(duì)照組,男40名、女40名,年齡39～81歲、平均(59.9±10.3)歲;排除標(biāo)準(zhǔn)同上。本研究院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(2021倫審第36號(hào))。

1.2 儀器與方法 由曾經(jīng)接受彈性成像檢查規(guī)范化培訓(xùn)及針對(duì)性練習(xí)的主治及副主任醫(yī)師各1名,采用GE Logiq E9彩色多普勒超聲診斷儀、頻率5～9 MHz9L線陣探頭進(jìn)行檢查。囑受試者平臥、使膝關(guān)節(jié)屈曲 30°,常規(guī)掃查股四頭肌肌腱;選擇清晰顯示肌腱縱向正中部的二維圖像,啟動(dòng)彈性成像功能,使取樣框包含檢靶肌腱及其上方1～2 cm處肌肉,使探頭垂直于肌腱做輕壓-釋放動(dòng)作,持續(xù)3～5 s,于壓力指示標(biāo)尺滿格或接近滿格時(shí)獲取穩(wěn)定圖像,針對(duì)雙幅實(shí)時(shí)顯示彈性圖進(jìn)行彈性評(píng)分,以同側(cè)股前脂肪墊為參照物,測(cè)量肌腱-肌肉移行處(近段)、肌腱-骨面連接處(遠(yuǎn)段)及二者中點(diǎn)處(中段)應(yīng)變率(stain ratio, SR):勾畫股四頭肌肌腱近、中、遠(yuǎn)段處輪廓及同側(cè)股前脂肪墊,分別獲取其E值(A1、A2、A3、B),計(jì)算SR:SR=A/B;重復(fù)測(cè)算3次后取平均值,以2名醫(yī)師測(cè)值的平均值作為最終結(jié)果。

1.3 實(shí)驗(yàn)室檢查 測(cè)定空腹血糖及糖化血紅蛋白(glycosylated hemoglobin, HbA1c)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 25.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。以±s表示正態(tài)分布計(jì)量資料,組間行配對(duì)t檢驗(yàn)。行Pearson相關(guān)性分析觀察超聲彈性成像參數(shù)與病程和HbA1c的相關(guān)性。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料 T2DM組空腹血糖及HbA1c均明顯高于對(duì)照組(P均<0.05),其他一般資料組間差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。見表1。

表1 T2DM 患者與健康人一般資料比較

2.2 組間股四頭肌肌腱SR 與對(duì)照組相比,T2DM組股四頭肌肌腱近段、中段及遠(yuǎn)段的SR均明顯增高(P均<0.05),尤以遠(yuǎn)段和近段SR增高更為顯著(t=6.01、5.92)。見表2、圖1。

圖1 超聲彈性成像顯示股四頭肌肌腱 A.T2DM組; B.對(duì)照組 (圓圈1為股四頭肌肌腱近段、2為中段、3為遠(yuǎn)段,圓圈4為股前脂肪墊)

表2 T2DM 患者與健康人股四頭肌肌腱各段SR比較

2.3 相關(guān)性分析 T2DM組股四頭肌肌腱近段、中段及遠(yuǎn)段SR均與T2DM病程(r=0.45、0.20、0.43)及HbA1c(r=0.44、0.40、0.33)呈正相關(guān)(P均<0.05)。見圖2。

圖2 T2DM 患者股四頭肌肌腱近段、中段、遠(yuǎn)段SR相關(guān)性分析散點(diǎn)圖 A.SR與T2DM病程; B.SR與HbA1c

3 討論

糖尿病主要表現(xiàn)為血糖代謝異常及伴發(fā)的慢性并發(fā)癥。既往研究[2]顯示糖尿病可累及骨骼肌肉系統(tǒng),但對(duì)其引發(fā)肌腱端病變的機(jī)制尚存爭(zhēng)議。多數(shù)學(xué)者認(rèn)為高血糖狀態(tài)可引起蛋白質(zhì)非酶基化,使糖基化終產(chǎn)物在肌肉、軟骨、肌腱和韌帶等組織中累積[3],促進(jìn)成纖維細(xì)胞顯著增殖,導(dǎo)致肌腱厚度和硬度改變[4],進(jìn)而造成其生物力學(xué)特性改變,嚴(yán)重時(shí)甚至可致肌腱斷裂[5]。

糖尿病所致肌腱端病變臨無(wú)特異性臨床表現(xiàn),目前亦無(wú)有效手段評(píng)價(jià)其生物力學(xué)改變。超聲彈性成像可通過(guò)分析組織或病灶彈性模量與其生物學(xué)特性的相關(guān)性進(jìn)行成像,清晰顯示肌腱硬度,具有較大診斷優(yōu)勢(shì)。本課題組[6]曾以二維超聲及CDFI評(píng)價(jià)糖尿病患者下肢肌腱端病變,結(jié)果顯示糖尿病組下肢肌腱端厚度明顯增加,以股四頭肌肌腱最為明顯;且糖尿病所致肌腱端病變最常累及股四頭肌肌腱?；诖?本研究利用超聲彈性成像以T2DM患者股四頭肌肌腱為靶點(diǎn)進(jìn)行分析。

高血糖并不直接影響肌腱的機(jī)械性能,但高血糖狀態(tài)可增加受累肌腱的細(xì)胞密度[7],導(dǎo)致其硬度增加,進(jìn)而影響其機(jī)械性能。COUPPé等[8]通過(guò)組織病理學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)T2DM患者的肌腱僵硬程度明顯高于對(duì)照組。本研究發(fā)現(xiàn)T2DM組股四頭肌肌腱近段、中段及遠(yuǎn)段SR均明顯升高,以遠(yuǎn)段和近段更為顯著,可能與肌腱血供特點(diǎn)有關(guān):肌腱-骨面連接處及肌腱-肌肉移行處血供相對(duì)豐富,受高血糖影響較大,導(dǎo)致肌腱成纖維細(xì)胞穩(wěn)態(tài)被破壞,而肌腱中段血供來(lái)源于腱周組織,血供相對(duì)較少[9]。

HbA1c可有效反映既往8～12周平均血糖水平,影響因素少、重復(fù)性好;既有助于診斷糖尿病,亦可評(píng)估并發(fā)癥發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[10-11]。既往研究[12]表明,糖尿病患者HbA1c每下降1%,則其相關(guān)嚴(yán)重并發(fā)癥發(fā)生率下降21%。本研究結(jié)果顯示,T2DM組股四頭肌肌腱近段、中段及遠(yuǎn)段SR均與HbA1c呈正相關(guān)(r=0.44、0.40、0.33,P均<0.05),提示HbA1c水平有助于預(yù)測(cè)糖尿病患者肌腱端并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn),為臨床診療提供客觀依據(jù)。

本研究的主要不足:①為單中心回顧性分析,且樣本量有限;②缺乏病理診斷支持;③糖尿病可累及全身多處肌腱端,本研究?jī)H針對(duì)股四頭肌肌腱,有待進(jìn)一步觀察。

綜上所述,超聲彈性成像可用于檢測(cè)T2DM患者股四頭肌肌腱SR;T2DM患者股四頭肌肌腱SR明顯增高,且與病程及HbA1c水平均呈正相關(guān)。

利益沖突:全體作者聲明無(wú)利益沖突。

作者貢獻(xiàn):孫友勝研究設(shè)計(jì)、研究實(shí)施、撰寫文章;陳杰研究實(shí)施、數(shù)據(jù)分析;張建勇查閱文獻(xiàn)、統(tǒng)計(jì)分析;金霞和盛劍數(shù)據(jù)分析、修改文章;經(jīng)朝龍圖像處理和分析;張輝審閱文章、修改文章。