糖尿病与血管病变

刘天虎 刘颖 张玉梅

郫县人民医院

随着生活水平的提高，糖尿病已经成为继肿瘤、心血管疾病之后的第三大严重威胁人类健康的慢性疾病。与糖尿病急性并发症的危急相比，糖尿病慢性并发症发生发展缓慢，但当达到一定阶段后，其损害往往是不可逆的，所以，积极防治慢性并发症，对减少致残、提高生活质量、延长寿命具有重要的意义。糖尿病并发症范围广，几乎可累及全身各个器官和组织，但其共同的病理基础是血管病变。糖尿病血管病变的发生发展与糖尿病病程、血糖控制及血压、血脂、遗传等相关因素均有关系[1]。糖尿病大血管病变性质为动脉粥样硬化（atherosclerosis， AS），主要累及脑血管、冠状动脉等大血管，而糖尿病微血管病变是糖尿病特有的慢性并发症，主要表现为视网膜、肾、皮肤、神经等的损害。其机制尚未完全明了，目前认为主要与氧化应激增强、多元醇通路活跃、蛋白质非酶糖基化、蛋白激酶C通路激活、内皮细胞损伤等有关[2]。糖尿病血管病变是严重影响患者生命质量以及致残致死的主要原因，故早期诊断有助于病情的治疗及控制，而及时且正确的诊断有赖于正确而合理的检查。以下就糖尿病常见的血管病变检查方法等综述如下。

1 糖尿病脑血管病变（Diabetic Cerebrovascular Disease，DCD）

糖尿病是脑血管病的主要危险因素之一，主要表现为缺血性病变。据统计，糖尿病患者脑卒中的危险是正常人的2～3倍[1]，故早期发现DCD有助于指导临床积极治疗，防止或降低并发症的发生。糖尿病不仅可引起脑大血管病变，而且可引起脑微血管病变，其基本病理基础为动脉粥样硬化及微血管基底膜增厚，糖原沉积，脂肪样和透明样变[2]。目前DCD的检查有数字减影血管造影（DSA）、彩色多普勒血流成像（CDFI）、经颅多普勒（TCD）、磁共振血管造影（MRA）和电子计算机X射线断层扫描血管造影（CTA）、正电子发射断层扫描（PET）、单光子发射计算机体层摄影（SPECT）等。

1.1 数字减影脑血管造影术（Digital Subtraction Angiography，DSA）

将常规血管造影术和电子计算机图像处理技术相结合的，其成像基本原理是将使用造影剂前后获得的受检部位图像经减影处理后只留下单纯血管影像的方法，不仅能显示颈内动脉、椎基底动脉、颅内大血管及大脑半球的血管图像，还可以测定动脉的血流量，显示管腔狭窄、闭塞、侧支循环建立情况等，所以，DSA被誉为诊断脑血管病变的“金标准”，但其创伤性大，射线剂量和造影剂用量大，不能成为常规检查手段。

1.2 彩色多普勒血流成像（Color Doppler Flow Imaging，CDFI）和经颅多普勒（Transcranial Doppler，TCD）

通过测量颈动脉和颅底动脉的血流动力学参数而发现血管闭塞、狭窄、痉挛等异常，评估脑卒中的危险，可以用于阐明缺血性卒中机制、指导治疗及预测预后[3]，并可作为缺血性脑血管病介入诊断治疗前后重要的筛选手段。其优点是无痛，可床旁操作，价格便宜。TCD对能引起脑血液动力学变化的因素进行分析，为CT、MRA等提供了血流动力学参数，成为影像诊断的重要佐证，可为脑血管病的诊断、监测、治疗提供参考信息。TCD属于无创操作，且能较敏感地反映脑血管的功能状态，但不足之处是操作者不能看到颅内血管的走行及血管与超声束之间的角度，降低了血流速度重复测量的准确性。

1.3 CT、MRI、CT血管造影（computed tomography angiography，CTA）及MR血管造影（magnetic resonance angiography，MRA）

CT及MRI可以确定病灶部位、大小、性质，而CTA及MRA能显示血管的狭窄、闭塞等情况，CTA经静脉注射造影剂后，经计算机对图像进行处理后，可以三维显示颅内血管系统。MRA扫描后采用最大信号投影(maximum intensity projection，MIP)技术重建MRA图像，得到清晰的颅内外血管图像。与DSA相比, CTA 对于狭窄达50%以上的大颈内动脉血管的探测具有极高的敏感性和特异性[4]，且创伤小，扫描快，造影剂用量相对小，价格相对便宜，颅内有磁体者也可用。MRA与CTA、DSA相比，其优点是无需注射造影剂，具有无创、安全、无辐射性损害，造影剂反应和并发症显著减少等特点。MRA的成像质量受到设备条件、血流速度、血流方向以及扫描参数的影响，操作比较复杂，图像质量有时较难保证；其敏感性及特异性不如CTA[5]。

1.4正电子发射断层扫描（positronemission tomography，PET）

通过显示特殊放射性核素在体内分布状态而获得大脑的内层结构和功能状态图像。把放射核素示踪剂经血液传送到脑组织，即可测定大脑的功能并成像。

1.5 单光子发射计算机体层摄影（single photon emission computed tomography，SPECT）利用放射性核素了解脑的血供变化，放射核素经在大脑不同部位的强度就反映出脑的供血情况。

2 糖尿病心血管病变( cardiovascular diseases，CVD)

糖尿病最重要的并发症之一是心血管病变，严重威胁着糖尿病患者生活质量和生命。糖尿病性心脏病包括心脏微血管病变(diabeticmicroangiopathy)、心脏大血管病变(diabeticmacroangiopathy)、糖尿病性心肌病(diabetic cardiomyopathy，DC)和糖尿病心脏自主神经病变(cardiovascular autonomic neuropathy，CAN)。糖尿病性心脏病的机制暂不明确，除了受到糖脂代谢异常的影响，还可能与微血管病变、胰岛素缺乏、血流动力学、血液流变学、凝血与纤溶活性、血小板功能异常等多种因素有关[2]。糖尿病血管病变的检查手段除了常用的彩色多普勒超声心动图（CDE）、冠状动脉造影(ICA)、电子柬 CT(EBCT)、多层螺旋CT(MSCT)、多层螺旋CT冠脉成像（MSCTCA）等检查，更有新发展起来的心脏核医学，如心肌灌注显像（SPECT MPI）、心肌代谢显像、心脏神经受体显像、乏氧心肌组织显像、冠脉粥样硬化斑块显像与内皮功能测定等。

2.1 超声心动图（color doppler echocardiography，CDE）

CDE是在二维超声心动图定位情况下，利用多普勒原理，采用一系列电子技术实时观测心脏各腔室、心肌厚度、瓣膜形态及活动、心脏功能等，可测量心血管系统中的狭窄、返流和分流性病变，具有无创、安全、方便、价格便宜的优点。通过彩色超声所做研究表明：左室舒张功能受损是糖尿病心肌病变最早的亚临床表现，其先于收缩功能受损出现，与糖尿病患者年龄及病程有关[6]。

2.2 冠脉造影（invasive coronary angiography，ICA）

ICA是将导管插入大腿股动脉或其它周围动脉，送至升主动脉，然后自左或右冠状动脉口插入，注入造影剂，使冠状动脉显影，能较准确地显示冠状动脉的解剖畸形及其阻塞性病变的位置、程度与范围，是目前能够完全显示冠状动脉结构的唯一方法，被称作冠心病检查的“金指标”，但该项检查有创、费用高，存在着一定的并发症 ，使其应用受到一定的限制。

2.3 电子柬CT（electron beam computed tomography，EBCT）

采用心电门控技术采集数据，时间分辨力较高，但其空间分辨力较低，不能获得高质量的冠状动脉图像。此外检查费用昂贵，也限制了它的推广。

2.4 多层螺旋CT（multislice computed tomography，MSCT）及多层螺旋CT冠脉成像（MSCT coronary angiography，MSCTCA）

MSCT有多排探测器，以亚秒级的扫描速度和使用回顾性心电门控软件实现成像。可评价心脏的形态学、心室壁运动及心脏功能、心肌血液灌注及心脏容积的测量，提供从形态到功能更为直观详尽的心脏影像学资料；MSCTCA对冠状动脉狭窄的评估、冠状动脉钙化评分的分析等，可在冠心病的早期及时发现血管变化。CT及CTA将成为评估粥样硬化程度的主要检查[7]，也可用于冠状动脉内支架及架桥术后的随访。研究发现64层螺旋CT诊断冠状动脉显著性狭窄的敏感度高达99%[8]，而MSCTCA可量化分析血管狭窄程度，可评估管内径≥2mm的冠状动脉及侧支，对于狭窄程度在50%以上的血管仍具有高度的敏感性和特异性[9]。MSCT及MSCTCA是一种高效、安全无创、简便可靠、费用较低的检查，值得推广。

2.5 心肌灌注显像（SPECT myocardial perfusion imaging，MPI）

被称为是冠心病的“Gate keeper”，主要用于冠心病诊断、危险度分层、预后判断、疗效评估、经皮冠状动脉成形术（PTCA）术后再狭窄及冠状动脉旁路移植术（CABG）术后再闭塞诊断、存活心肌判断等[10]。SPECT心肌灌注显像探测大于50%冠脉狭窄的敏感性和特异性较高，可在图像采集同时获得心肌血流灌注和左室功能参数，MPI可以进一步明确MSCT发现的异常解剖学结构的血流动力学结果[7]，将成为现代冠心病诊疗的主要手段。

3 糖尿病下肢血管病变（lower extremity artery disease，LEAD）

糖尿病下肢血管病变，又称作糖尿病外周血管病变（peripheral arterial disease，PAD），是导致糖尿病患者截肢致残的主要原因。糖尿病外周血管病变的主要病理改变是动脉粥样硬化，管壁增厚，管腔狭窄以及血栓形成，最终导致动脉闭塞，局部组织缺血[2]。目前常用的糖尿病下肢血管病变的检查手段有：

3.1 下肢动脉触诊

多选择足背动脉和胫后动脉，检查局部动脉是否有搏动，足部动脉搏动消失者应查踝肱比。3.2 踝肱指数（ankle-brachial index，ABI）ABI是踝部胫后动脉与肱动脉收缩压之比，比值＜0.9提示有下肢血管病变可能，可进行造影或其他进一步检查。ABI检查简单、无创、敏感性高，费用低，可广泛应用于糖尿病外周血管病变的筛查[11]。

3.3 下肢血管彩超

可检查血管外形、走向、血管壁和血管腔基本情况，了解有无狭窄及血流量情况，可实时观察并能定位分析，它能根据血流动力学指标的改变，及早发现下肢血管病变，可用于下肢血管病变的筛查，同时可作为术前检查和术后评估的手段，是一种定位准确，敏感性高，重复性好的无创、简便的检查方法。

3.4 数字减影血管造影（DSA）

能客观地反映血管病变范围、程度以及侧枝循环形成情况，被视为糖尿病下肢血管病变诊断的“金标准”。DSA属于有创检查，费用昂贵，造影剂可能造成过敏、血管痉挛，加重下肢动脉缺血，对糖尿病合并肾功能不全者不宜使用，故不适合用于普查。

3.5 电子计算机X射线断层扫描血管造影（CTA）和磁共振血管造影（MRA）

经三维重建后可以显示血管的形态和病变情况，但价格昂贵，对造影剂可能出现过敏限制了其应用。MRA不但可以像DSA那样从横截面上评价血管的闭塞程度，而且具有多普勒超声那种及时发现血流动力学异常的功能。相对于增强磁共振血管造影（CEMRA）检查中可能发生的含钆造影剂在肾功能不全患者可能出现的肾源性系统性纤维化等风险，现在有如静态区单次激发MR血管成像（quiescent-interval single-shot unenhanced MR angiography，QISS-MRA）等检查风险更小，并研究发现非对比MRA是发现糖尿病外周血管病变的准确检查之一[12]。

3.6 经皮氧分压测定（ transcutaneous oxygen pressure，Tc-PO2）

可反映皮肤微循环状态，进而可反映周围动脉灌注情况，但由于该指标受全身因素、局部因素等多种因素影响，故因可信度、重复性欠佳而少于应用。

4 糖尿病视网膜病变（diabetic retinopathy，DR）

糖尿病视网膜病变是糖尿病患者重要的致盲性并发症，早诊断、早治疗是保护视力的关键，而如何诊断、治疗已成为糖尿病防盲、治盲的重要课题。糖尿病视网膜病变的机制可能与早期视网膜微循环障碍有关，视网膜缺氧与疾病后期视网膜新生血管形成关系密切[13]。糖尿病视网膜病变的基本临床病理过程表现为微小动脉瘤的形成，视网膜毛细血管和小动脉闭锁，新生血管和纤维组织增殖，玻璃体内纤维血管组织收缩所致视网膜脱离[2]。

现有多种方法应用于DR的筛查。

4.1 散瞳后行眼底镜检查

通过间接眼底镜所见眼底范围大，具有立体感，与检查者的经验有关，但不能获得眼底像的储存。直接眼底镜检查对糖尿病视网膜病变的R2和R3期筛查有较高有效性和实用性，可作为DR的有效筛查工具，且携带方便，方法简单易学，但直接眼底镜检查所视范围有限，有些微小病变在眼底镜下观察不到，容易漏诊，也不能获得眼底像的储存。

4.2 胶片眼底照相法

散瞳后采集以视盘为中心、以黄斑为中心、黄斑颞侧照片、鼻上象限中周部、颞上象限中周部、鼻下象限中周部、颞下象限中周部7个标准视野的眼底像，胶片需要冲洗，逐渐被数字眼底照相替代。

4.3 免散瞳眼底检查

不用散瞳就可获得清晰的彩色数码眼底照片，同时能够避免由于散瞳可能诱发的青光眼发作及行眼底荧光造影检查时可能引起的过敏反应，具有安全、精确、重复性好等特点，适用于大规模普查工作，但其对疾病治疗、预后的评估等需进一步检查。

4.4 眼底荧光造影（fundus fluorescein angiography，FFA）

是利用荧光素钠造影后，利用装有滤光片的眼底照相机拍摄眼底照片，可发现染料渗漏、毛细血管扩张、毛细血管充盈缺损或像微动脉瘤样的点状毛细血管扩张等病变，有助于糖尿病视网膜病变的诊断、分期、病情评估，是诊断糖尿病视网膜病变的“金标准”，并能指导激光光凝及手术治疗。但眼底荧光血管造影是一项有创伤检查，可能发生造影剂过敏或其他不良反应，检查费用高，不适用于大规模的糖尿病视网膜病变筛查。

4.5 视网膜光学相干眼底断层扫描（optical coherenc tomography，OCT）

是一种新的光学诊断技术，可进行活体眼组织显微镜结构的非接触式、非侵入性断层成像。在眼内疾病尤其是视网膜疾病的诊断、随访观察及治疗效果评价等方面具有优势。

4.6 彩色多普勒血流成像技术（CDFI）

在眼科检查中，彩色多普勒检查对探测球后血液动力学改变及眼底病变的诊断均有价值，结果显示，在糖尿病视网膜病变患者中，如果眼周围血管阻力增高，眼动脉流速波形将下降，而收缩期及舒张期平均流速比值（mean S/D ratio）将增加[14]。

4.7 其它

有研究表明，糖尿病患者视网膜震荡电位（retinal oscillatory potentials，OPs ）、视觉诱发电位（visuaI evoked potentials，VEP）[15]以及中心视野（central visual field）在眼底尚无病变时已经出现异常，并且随着糖尿病病程的延长，各项指标的变化更加明显，故对其的早期检测在早期糖尿病视网膜病变的诊断中具有一定的临床应用价值。

5 糖尿病肾病（diabetic nephropathy，DN）

糖尿病肾病是糖尿病微血管病变在肾脏的表现，是决定糖尿病患者预后的重要因素之一。近年来，在糖尿病的病程中肾功能衰竭的发生率逐步上升，而糖尿病肾损害就是发展为终末期肾病（end stage renal disease，ESRD）的最主要原因，及时发现早期糖尿病肾病对于延缓病情的发展有重要意义。糖尿病肾病的发病机制目前还不十分清楚，考虑与高血糖、全身和肾小球毛细血管压的增加、肾素-血管紧张素-醛固酮系统的活化以及代谢和血流动力学相关因素有关[16]。肾小球组织学改变最初受累部位在系膜，基本病变时基底膜样物质增多，并累计系膜细胞，同时有毛细血管基底膜增厚[2]。

5.1 尿蛋白检查

尿蛋白增加是糖尿病肾病的临床特征之一，也是糖尿病肾病的主要诊断依据。24小时尿蛋白排泄30-300 mg/d被定义为微量白蛋白尿，一次随机尿大于30 mg/g尿蛋白肌酐比值被视为阳性[17]。微量白蛋白尿被视为糖尿病肾损害最早的表现[17]，但它不能反映肾脏的血流动力学改变及血管病变程度。

5.2 肾活检

临床研究表明，在尿蛋白阴性的DN患者，其肾脏可能已经存在组织学改变，肾活检对糖尿病肾病具有早期诊断意义，但是活检属于有创性检查，技术要求高，不能作为普查手段[2]。

5.3 彩色多普勒

通过对肾主动脉、段动脉、叶间动脉进行检查，并对其收缩期和舒张期血流速度和阻力指数（Resistive Index，RI）进行比较分析而对早期糖尿病肾病进行筛查。彩色多普勒能够良好的展示肾脏解剖细节，可以较早地从血流参数的变化而发现神内动脉血流动力学异常，而且不需要将被检查者暴露于放射线或造影剂的危害以及其他有创操作，所以彩色多普勒已成为肾脏研究中标准显像模式[18]。我国已有众多研究也提示肾动脉血流动力学指数和肾彩色多普勒血流显像对诊断早期糖尿病肾病有重要的临床价值[19]。

5.4 其他

定量弥散磁共振成像（Quantitative diffusion MRI）、扩散张量成像（diffusion tensor imaging，DTI）、三维磁共振血管造影（three-dimensional MRA）也在糖尿病患者的肾动脉狭窄和粥样硬化的检查中有所运用[20-21]。

6 结语

糖尿病血管病变是严重影响糖尿病患者生活质量和致死致残的主要原因，正确且合理的运用目前已有的检查手段，及早发现血管病变，了解病变程度、制定治疗方案、评估病变预后，有助于治疗和控制并发症，提高糖尿病患者生活质量。

[1] 王宏宇. 血管病学[M]. 北京: 人民军医出版社, 2006.

[2] 胡绍文, 郭瑞林. 实用糖尿病学[M]. 北京: 人民军医出版社, 2003.

[3] Rajamani K, Gorman M. Transcranial Doppler in stroke[J]. Biomed Pharmacother, 2001, 55(5): 247-257.

[4] Nguyen-Huynh MN, Wintermark M, English J, et al. How accurate is CT angiography in evaluating intracranial atherosclerotic disease?[J] Stroke, 2008, 39(4): 1184-1188.

[5] Bash S, Villablanca JP, Jahan R, et al. Intracranial vascular stenosis and occlusive disease: evaluation with CT angiography, MR angiography, and digital subtraction angiography[J]. AJNR Am J Neuroradiol, 2005, 26(5): 1012-1021.

[6] Karamitsos TD, Karvounis HI, Dalamanga EG, et al. Early diastolic impairment of diabetic heart: the significance of right ventricle[J]. Int J Cardiol, 2007,114(2): 218-223.

[7] Slart RH, Tio RA, Zijlstra F, et al. Diagnostic pathway of integrated SPECT/CT for coronary artery disease[J]. Eur J Nucl Med Mol Imaging, 2009, 36(11): 1829-1834.

[8] Mollet NR, Cademartiri F, van Mieghem CA, et al. High-resolution spiral computed tomography coronary angiography in patients referred for diagnostic conventional coronary angiography[J]．Circulation, 2005, 112(15): 2318-2323.

[9] Achenbach S, Giesler T, Ropers D, et al. Detection of coronary artery stenoses by contrast-enhanced,retrospectively electrocardiographically gated,multislice spiral computed tomography[J]．Circulation, 2001, 103(21): 2535—2538.

[10] http://www.h-ceo.com/html/2009/11/2009110414001600025728.shtml

[11] Guo X, Li J, Pang W, et al.Sensitivity and specificity of ankle-brachial index for detecting angiographic stenosis of peripheral arteries[J]. Circ J, 2008, 72(4): 605-610.

[12] Hodnett PA, Ward EV, Davarpanah AH, et al. Peripheral Arterial Disease in a Symptomatic Diabetic Population: Prospective Comparison of Rapid Unenhanced MR Angiography(MRA) With Contrast-Enhanced MRA[J]. AJR Am J Roentgenol, 2011, 197(6): 1466-1473.

[13] Pemp B, Schmetterer L. Ocular blood flow in diabetes and age-related macular degeneration[J]. Can J Ophthalmol, 2008, 43(3): 295-301.

[14] Tsubakimori S, Fukuda M. Color Doppler Imaging of the orbital vessels[J]. Rinsho Byori, 2007, 55(2): 170-178.

[15] 张靖华, 江利红, 应坚, 等. 视网膜振荡电位和视觉诱发电位检测在糖尿病视网膜病变前期诊断中应用[J]. 国际眼科杂志, 2011, 11(5): 821-822.

[16] Abdel-Rahman EM, Saadulla L. Therapeutic Modalities in Diabetic Nephropathy: Standard and Emerging Approaches[J]. J Gen Intern Med, 2011 oct 18. [Epub ahead of print]

[17] Farag YM, Al Wakeel JS. Diabetic Nephropathy in the Arab Gulf Countries. Nephron Clin Pract[J]. Nephron Clin Pract, 2011, 119(4): c317-c323.

[18] Abteilung Nephrologie, Klinikum Minden, Minden, et al. Ultrasonography of the kidney and renal vessels. I. Normal findings, inherited and parenchymal diseases[J]. Urologe A, 2005,44(11): 1351-1363;

[19] 蒋崇静, 盛燕红, 徐文英, 等. 彩色多普勒超声对早期糖尿病肾病的诊断价值[J]. 全科医学临床与教育, 2011,9(2): 181-182.

[20] Lu L, Sedor JR, Gulani V, et al. Use of diffusion tensor MRI to identify early changes in diabetic nephropathy[J]. Am J Nephrol, 2011, 34(5): 476-482.

[21] Myers DI, Poole LJ, Imam Ket al. Renal artery stenosis by threedimensional magnetic resonance angiography in type 2diabetics with uncontrolled hypertension and chronic renal insufficiency: prevalence and effect on renal function[J]. Am J Kidney Dis, 2003,41(2): 351-359.