超声结合增强型能量多普勒显像技术评价糖尿病指端微血管血流的临床价值

2014-03-07梁丽萍LIANGLiping

中国医学影像学杂志 2014年2期

关键词：甲床指端微血管

梁丽萍 LIANG Liping

任海波 REN Haibo

郑艳芬 ZHENG Yanfen

邬彩虹 WU Caihong

王道海 WANG Daohai

朱若翰 ZHU Ruohan

超声结合增强型能量多普勒显像技术评价糖尿病指端微血管血流的临床价值

梁丽萍 LIANG Liping

任海波 REN Haibo

郑艳芬 ZHENG Yanfen

邬彩虹 WU Caihong

王道海 WANG Daohai

朱若翰 ZHU Ruohan

目的探讨高频超声结合增强型能量多普勒（E-fow）显像技术评价糖尿病患者指端微血管血流的临床价值。资料与方法90例糖尿病患者按糖尿病病程分为糖尿病≤5年组（30例）、糖尿病6～10年组（30例）和糖尿病＞10年组（30例），选择30例健康体检者作为对照组；均行高频超声检查，并结合E-fow显像观察受试者右手中指末节指端微血管血流分布特点，测量其血管/甲床像素比。结果对照组右手中指末节指端血流信号丰富，指掌侧固有动脉、指腹动脉、甲床动脉及其细小分支显示清晰；糖尿病各组患者中指末端血流显示欠清晰，连续性不佳，血流分布明显减少。对照组、糖尿病≤5年组、糖尿病6～10年组、糖尿病＞10年组血管/甲床像素比分别为0.1640±0.0335、0.1040±0.0140、0.0791±0.0079、0.0555±0.0182。与对照组比较，糖尿病各组血管/甲床像素比均减低（F=100.99, P＜0.05），且随糖尿病病程的延长减低更明显。结论高频超声结合E-fow显像技术可以敏感、准确地反映患者指端微血管血流的变化，为临床评价糖尿病患者微血管病变提供依据。

糖尿病；糖尿病血管病变；毛细血管；微循环；超声检查，多普勒，彩色；增强型能量多普勒显像

血管病变是糖尿病常见的并发症，也是导致糖尿病患者死亡的主要原因，其中最常见的血管病变是微血管病变。糖尿病微血管病变可以见于全身任何部位，主要包括视网膜、肾脏、皮肤等处的微血管[1]。增强型能量多普勒（E-fow）显像技术是近几年发展起来的新技术，能够真实、准确地显示微血管的形态和功能[2]。本研究旨在应用高频超声结合E-fow显像技术显示糖尿病患者右手中指末节指掌侧固有动脉、指腹动脉及甲床动脉的血流分布特征，并通过像素直方图检测血管/甲床像素比，分析糖尿病患者指端微血管的血流变化，为临床评价糖尿病微血管病变提供依据。

1 资料与方法

1.1 研究对象 2011-08～2012-12包头医学院第二附属医院门诊及住院部收治的90例2型糖尿病患者，其中男48例，女42例；年龄35～72岁，平均（47.2±6.9）岁；病程0～25年。90例患者按糖尿病病程分为糖尿病≤5年组（30例）、糖尿病6～10年组（30例）和糖尿病＞10年组（30例）。选择30例健康体检者作为对照组，其中男14例，女16例；年龄33～70岁，平均（44.2±9.9）岁。对照组和糖尿病各组性别、年龄差异均无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。以2011年美国糖尿病协会公布的《糖尿病诊疗指南》[3]作为糖尿病的诊断标准：糖化血红蛋白≥6.5%，空腹血浆葡萄糖≥126 mg/dl（7.0 mmol/L），葡萄糖耐量试验2 h血糖值≥200 mg/dl（11.1 mmol/L）或出现高血糖症状、高血糖危象，随机血糖≥200 mg/dl（11.1 mmol/L）；且患者均无结缔组织疾病；手指无外伤史；血压、血脂控制平稳，均在正常范围内。

1.2 仪器与方法采用ALOKA SSD-α10型彩色多普勒超声诊断仪，E-fow成像软件，使用UST-5412高频线阵探头，频率为5～13 MHz。嘱患者在23～25℃的检查室内休息20 min以上，平静呼吸，取平卧位，右手掌心向上，放松展开，中指自然伸直，其余4指向掌心屈曲，进入fnger界面，探头轻置于右手中指末节指腹行系列纵切扫查，指尖行纵向及冠状切面扫查，清晰显示末节指腹和甲床轮廓后，启动E-fow显像模式。适当调整感兴趣区及血流增益，显示指掌侧固有动脉、指腹及甲床动脉，采集并存储图像。观察图像中血管的分布、走行及数量。在Photoshop 7.0中，利用像素直方图计算血管/甲床像素比（即血管像素占整个甲床像素的比例），评估甲床内血管分布的疏密程度。所有数据均测量3次取平均值。

1.3 统计学方法采用SPSS 13.0软件，计量资料多组间比较采用方差分析，两两比较采用LSD法，P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 对照组与糖尿病各组右手中指末节指腹和甲床血管分布特征超声示对照组右手中指末节指端血管分布及数量丰富，清晰地显示指掌侧固有动脉、指腹动脉、甲床动脉及其细小分支内血流连续，呈树枝状分布。糖尿病各组右手中指末节指端血流显示欠清晰，可见零星点、条状血流信号，血流分布较少，管腔内血流呈断续状。见图1、2。

图1 对照组右手中指末节指端血流分布

图2 右手中指末节指端血流分布。A.糖尿病≤5年组；B. 糖尿病6～10年组；C.糖尿病＞10年组

2.2 对照组与糖尿病各组血管/甲床像素比糖尿病各组的血管/甲床像素比较对照组明显降低，差异有统计学意义（F=100.99, P＜0.05）。随着病程的增加，糖尿病各组的血管/甲床像素比逐渐降低，差异有统计学意义（P＜0.05），见表1。

表1 对照组、糖尿病各组血管/甲床像素比比较

3 讨论

糖尿病是由遗传和环境因素相互作用引起的一组以慢性高血糖为共同特征的代谢性疾病群，主要发生于40岁以上人群[4]。长期高血糖及伴随的蛋白、脂肪代谢异常会引起心、脑、肾、神经、血管等组织结构和功能异常，甚至会造成器官功能衰竭而危及生命[4]。糖尿病微血管病变的主要特征是微血管基底膜增厚并有透明物质沉积，由于机体全身遍布微血管，所以可以对机体造成广泛的损害[5]。在疾病早期了解末梢微血管血流改变，对临床及时、准确地治疗具有重要意义，手指微循环作为全身微循环的末梢是观测人体微循环的重要窗口[6]。

E-fow技术是新一代宽频带可编程复合脉冲波发生技术，高频超声结合E-fow显像技术，在能量多普勒的基础上进行革新，可以更好地区分血流和组织界面。与传统的血流显示方法相比，E-fow提高了血流显像的敏感度及空间和时间分辨率，可以有效地改善低速血流和细微血管的显示，提供更多细节信息，清晰地显示手指微血管血流的灌注情况，高效、准确地检测末梢血流分布情况[7]。

本研究结果显示糖尿病患者中指末端血流显示欠清晰，连续性不佳，血流分布明显减少，考虑与糖尿病患者的微血管病变有一定的关系。糖尿病微血管病变共同的病理生理学及病理组织学改变为微血管内皮损伤、微血管壁通透性增高、渗出、基膜增厚、毛细血管及微动脉闭塞。以上微血管改变与血液流变学异常等因素的综合作用使微血管闭塞，或微血栓形成。

糖尿病患者中指末端血管/甲床像素比均减低，说明糖尿病患者可能存在不同程度的血液流变学改变，主要与红细胞的变形性、聚集性、纤维蛋白原和血浆黏度有关，而血液流变学改变又是造成糖尿病持续进展的主要原因之一。糖尿病早期，皮肤微血管血流量增加，动静脉反应降低；中晚期微血管增生，基底膜增厚，微血管硬化、狭窄，甚至闭塞，皮肤微血管血流量下降。糖尿病病程是微血管病变发生的独立危险因素，这与吴艳等[8]的报道一致。糖尿病病程越长，微血管病变的发生率越高。病程在5年以内的糖尿病患者指端末梢微血管已经受累，病程大于5年时血流速度进一步减慢，阻力进一步增加，血管数量也进一步减少，与既往研究结果一致[9]。血液流变学特性的变化与微循环障碍存在明显的时相一致性，两者均与病程呈正相关[10]。

总之，应用高频超声结合E-fow显像技术对糖尿病患者的右手中指末端微血管血流进行动态观察及检测，可以半定量地反映糖尿病患者指端微血管血流的动态变化，为临床评价糖尿病患者微血管病变情况提供依据，是临床采取有效治疗方案及预防并发症发生的一种新方法。本研究样本量较小，只对糖尿病患者的指端微血管进行了初步探讨，需要加大样本量进一步研究，探讨其他因素对糖尿病患者指端微血管血流显像的影响。

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[9] 马方,赵宝珍,张会萍,等. E-Flow成像对2型糖尿病患者指、趾端微循环状态的评价. 中国医学影像技术, 2007, 23(9): 1327-1329.

[10] 陆筱云, 练向阳, 王敏. 糖尿病患者血液流变学改变与分析.重庆医学, 2006, 35(2): 162-163.

（责任编辑唐洁）

High Frequency Ultrasonography Combined with E-flow on Evaluating Fingertip Microvascular Blood Flow in Diabetes

PurposeTo explore the clinical value of high frequency ultrasonography combined with E-fow in evaluating fngertip microvascular blood fow changes in patients with diabetes.Materials and MethodsNinety patients with diabetes were classifed into three groups according to the course of disease: group A (≤5 years diabetes, n=30), group B (6-10 years diabetes, n=30) and group C (more than 10 years diabetes, n=30). Thirty volunteers were selected as the controls. All the subjects had high frequency ultrasonography combined with E-flow imaging to display the distribution of small vessels in the right middle fngertips. The pixel ratio of the vessels and the nail bed was calculated.ResultsIn the control group, blood fow was rich, and the palmar arteries, pulp arteries, the hyponychium arteries and vascular net of fngertip displayed clearly and continuously by E-fow imaging. In diabetes groups, the fngertip's small vascular fow showed less clear, poor continuity, and decreased blood fow distribution when compared with the control group. The pixel ratio of the vessels and the nail bed in group A, B and C (0.1640±0.0335, 0.1040±0.0140, 0.0791±0.0079) was lower than that in the control group (0.0555±0.0182) (P＜0.05), which was more obviously with the prolongation of the course of diabetes.ConclusionHigh frequency ultrasonography combined with E-fow imaging is sensitive and reliable to reflect fingertip's microcirculation changes, which provides a new method to assess microvacular fow changes in patients with diabetes.

Diabetes mellitus; Diabetic angiopathies; Capillaries; Microcirculation; Ultrasonography, Doppler, color; E-fow imaging

包头医学院第二附属医院超声科内蒙古包头 014030

任海波

Department of Ultrasound, the Second Affliated Hospital of Baotou Medical College, Baotou 014030, China

Address Correspondence to: REN Haibo

E-mail: 876534248@qq.com

包头市医药卫生基金项目（2011S2012-08-07）。

R587.1；R445.1

2013-01-07

修回日期：2013-10-16

中国医学影像学杂志

2014年第22卷第2期：128-130