CT morphological characteristics of plantar nerves and their significances in diabetic foot

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(1.Department of Radiology, 2.Department of Endocrinology, Peking University Shougang Hosptial, Beijing 100041, China)

糖尿病足(diabetic foot， DF)是糖尿病常见并发症，发病机制目前尚未明确，但有研究[1]表明周围神经病变是糖尿病足发病的最重要因素之一。我国糖尿病足溃疡患者中，周围神经病变的发病率约73.7%[2]。从形态上诊断神经病变对选择临床治疗方案具有重要指导价值[3]，但常规CT图像显示神经形态并不满意。本研究应用CT后处理技术在同一层面连续观察胫神经、足底内侧神经及足底外侧神经形态，并探讨其临床意义。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2016年1月—11月于我院接受足部CT检查33例双侧DF患者(DF组，共66足)，男15例，女18例，年龄45～85岁，平均(62.6±12.8)岁，病程5～30年，平均(17.16±8.41)年；均为2型糖尿病并发DF，且排除足部有骨折、肿瘤或其他病变导致足部形态改变，其中29例(53足)伴有足部神经症状，主要为足部发凉、麻木、感觉障碍及足部皮肤破溃等。选取同期年龄、性别相匹配的单侧足部创伤患者36例，男20例，女16例，年龄32～77岁，平均(57.1±13.2)岁，既往均无糖尿病史，以其非创伤侧足为对照(NDF组，共36足)。

1.2 仪器与方法 采用Philips Ingenuity CT 64排螺旋CT机，对两组行足部CT平扫，并对DF组中2例(4足)进行下肢CTA检查。嘱患者仰卧，足先进，双足踩于床面。CT平扫范围自足跟至足尖，管电压120 kV，管电流200 mA，层厚3 mm，层间距3 mm，螺距0.392，管球旋转速度0.75 s/rot，FOV 240 mm。下肢CTA扫描范围自腹主动脉分叉处以上1 cm至足尖，电压120 kV，电流300 mA，层厚5 mm，层间距5 mm，螺距0.984，管球旋转速度0.75 s/rot，FOV 400 mm；对比剂采用碘佛醇(320 mgI/ml)，剂量90～110 ml)，流率4.0～4.5 ml/s，而后注入30 ml生理盐水，注射对比剂45～55 s后开始采集CTA图像。

1.3 图像后处理及测量分析 将原始数据传至IntelliSpace Portal 5.0工作站，采用标准容积算法，薄层重建层厚1 mm，层间距0.5 mm；在软组织窗(窗宽360 HU；窗位50 HU)下采用平均CT值法重建胫神经、足底内侧神经及足底外侧神经图像，层厚1.4～2.0 mm。在后处理图像中分别测量DF组及NDF组胫神经、足底内侧神经、足底外侧神经前后径(斜矢状位)及左右径(斜冠状位)。测量点包括：A1点，胫神远端测量点(足底内、外侧神经分支处上方5 mm处)；A2点，足底内侧神经近端测量点(胫神经分出足底内侧神经后5 mm处)；A3点，足底内侧神经远端测量点(约平第3跖骨中段水平)；A4点，足底外侧神经测量点(胫神经分出足底外侧神经后10 mm处)。以上测量点经线均由2名医师在不知晓分组情况下独立完成测量，每一测量点均测量3次，取平均值；并分别独立采用盲法观察重建后的足底神经(胫神经远端、足底内侧神经神经、足底外侧神经)图像，意见不一时经协商达成一致。

1.4 统计学分析 采用SPSS 22.0统计分析软件，计量资料以±s表示，DF组与NDF组足底神经各测量点径线CT测值比较采用独立样本t检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 CT表现 2组足底神经均呈由粗逐渐变细的连续的条索状结构，稍低于周围肌肉密度，增强扫描无明显强化(图1)。正常足底神经边缘清晰、光滑；DF患者共66足， 52足(52/66，78.79%)足底神经增粗(图2)，51足(51/66，78.78%)神经边缘模糊(图3)，9足(9/66，13.64%)足底内侧神经远端显示不满意。

2.2 足底神经各测量点径线CT测量值比较 除DF组中足底内侧神经远段测量点无法测量的9足外，DF组及NDF组其余各测量点前后径及左右径均可测量。2组各测量点径线CT测量值见表1。DF组A1、A2、A4点前后径及左右径均大于NDF组(P均<0.01)，A3点前后径及左右径与NDF组差异无统计学意义(P均>0.05)。

表1 DF组与NDF组足底神经各测量点前后径及左右径CT测量比较(mm,±s)

表1 DF组与NDF组足底神经各测量点前后径及左右径CT测量比较(mm,±s)

组别A1点前后径左右径A2点前后径左右径A3点前后径左右径A4点前后径左右径DF组(n=66)3.92±0.363.84±0.573.11±0.403.05±0.461.89±0.431.95±0.392.53±0.312.60±0.29NDF组(n=36)3.27±0.173.16±0.262.52±0.182.45±0.241.82±0.151.85±0.242.04±0.241.98±0.27t值7.465.076.275.300.700.945.937.48P值<0.01<0.01<0.01<0.010.490.36<0.01<0.01

图1 患者男，51岁，左足麻木，糖尿病史20年 A.动脉期常规轴位CT胫骨(*)后方仅见未强化的胫神经(箭头)及强化的伴行血管(箭)； B.同层面CT重建图像(斜矢状位)示未强化、呈条索状的胫神经(黑箭)，延续的足底外侧神经(箭头)及伴行的强化血管(白箭) 图2 患者女，45岁，右足麻木，糖尿病史11年 CT重建图像(斜矢状位)示胫神经(黑箭)在胫骨(*)远端水平分为足底内侧神经(箭头)和足底外侧神经(箭)，神经增粗、边缘模糊，足底外侧神经远端因周围软组织肿胀而显示不清

3 讨论

目前诊断糖尿病周围神经病变主要依靠临床检查及肌电图检查，虽然简便易行，但不能显示神经的具体形态、结构，也不能准确显示神经病变的具体部位。近年来，CT后处理技术在显示周围神经中的作用已获得广泛认可，并在显示周围神经形态、判断神经病变、鉴别神经内外肿瘤、评估神经肿瘤的范围等方面显示出一定优势[4-6]。胫神经在踝管内分为足底内侧神经和足底外侧神经。足底内侧神经在展肌深面，分支分布于足底内侧肌群。足底外侧神经在展肌和趾短屈肌深面走行于足底外侧，分支分布于足底中间群和外侧群[7]。而糖尿病周围神经病变往往先累及足底内侧神经、足底外侧神经及其分支[8]。

本研究中，DF组足底神经A1、A2、A4点前后径及左右径均大于NDF组(P均<0.01)，且DF组中78.79%(52/66)出现神经增粗，78.78%(51/66)神经边缘模糊，可能与以下因素有关：①糖尿病高血糖状态使得髓鞘和无髓鞘的神经纤维活性降低，多元糖醇代谢紊乱、山梨醇旁路代谢增强，引起神经鞘膜细胞内山梨醇和果糖大量积聚，神经细胞内渗透压增高，细胞水肿、变性，导致神经纤维体积增粗[9]，CT表现为神经增粗与边缘模糊；②本组DF患者病程较长，糖尿病病程超过10年后大部分患者出现不同程度周围神经病变[10]。本研究DF组与NDF组间A3点前后径及左右径差异均无统计学意义(P均>0.05)，可能与神经远端纤细、测量不准确有关。本研究DF组13.64%(9/66)足底内侧神经远端经线CT无法测量，分析其原因：①足底外侧神经远端本身纤细；②糖尿病周围神经病变导致CT显示神经边缘模糊；③DF继发感染时周围组织水肿、肌间隙模糊，导致神经周围脂肪间隙缩小或消失，而神经周围脂肪是CT观察神经走行的重要条件[11]。

CT因操作简单、成像迅速、图像直观等优点，已广泛应用于全身各部位检查。利用CT神经同层显示技术，可将一条或多条神经的起止点及走行显示在同一层面中，从而观察其整体形态[12]。寻找足底神经时，应先建立矢状位，由内踝附近寻找密度稍低于肌肉、较纤细且具有一定张力的无钙化条索状结构，“丫”状结构(图4)即为足底内侧神经与足底外侧神经分叉处，此时可进一步沿神经走行追踪观察。

本研究对象主要为明确患有DF的患者，且大多伴有足部感染及神经症状，未进一步区分糖尿病是否伴有神经症状，主要原因在于：①无论糖尿病患者有无周围神经症状，其神经截面表现相似[13-14]；②每年仅有不足20%的糖尿病患者接受足部影像学检查[15]，病例收集相对困难，无神经症状者样本量不足，不利于统计学分析。本研究DF组胫神远端、足底内侧神经近端、足底外侧神经测量点前后径及左右径均大于NDF组(P均<0.01)，表明应用CT后处理技术观察DF患者足底神经具有一定临床意义。一方面，CT可直观显示神经肿胀，为治疗神经卡压提供术前定位依据[16]；另一方面，通过CT图像可分析DF患者发生临床神经症状的原因(图5、6)。此外，CT检查可在一次足部扫描内同时获得血管、神经、骨质、软组织等多组数据。

图3 患者女，59岁，右足远端湿性坏疽，糖尿病史14年 CT重建图像(斜矢状位)示足底内侧神经边缘模糊(箭)，远端神经因周围软组织感染显示不清 图4 患者男，73岁，左足感觉异常，糖尿病史18年 CT重建图像(斜冠状位)示胫神经(箭头)分出足底外侧神经(箭)，在跟骨(*)旁走行于肌间隙内 图5 患者男性63岁，左足麻木，肌电图阳性，糖尿病史9年 CT重建图像(斜矢状位)示足底神经增粗，边缘模糊(箭)，考虑因足底神经本身病变而产生临床症状 图6 患者男，57岁，左足感觉障碍，肌电图阳性，糖尿病史3年 CT重建图像(斜矢状位)示足底神经纤细(箭)，周围血管明显纡曲，考虑因血管挤压神经而产生临床症状，压迫点定位于展肌(☆)与距骨(★)之间

本研究的不足：①为疾病与影像学改变的相关性研究，未进一步分析DF患者出现足底神经病变的发生率、病变程度等；②由于神经纤细、边缘模糊等原因，CT测量神经各径线时存在难以避免的人为误差。

综上所述，DF患者足底神经存在形态改变，通过CT后处理技术可直观显示观察神经形态，为临床诊治糖尿病周围神经病变提供重要参考信息。

[参考文献]

[1] Boulton AJ, Vileikyte L, Ragnarson-Tennvall G, et al. The global burden of diabetic foot disease. Lancet, 2005,366(9498):1719-1724.

[2] Jiang Y, Ran X, Jia L, et al. A cohort study of diabetic patients and diabetic foot ulceration patients in China. Wound Repair Regen, 2015,23(2):222-230.

[3] 李菁,王珏.糖尿病足的影像学研究进展.介入放射学杂志,2014,23(5):456-459.

[4] 吕喆,刘正,杨帆,等.CT神经同层显示技术对腰骶神经根变异的诊断价值.中国脊柱脊髓杂志,2016,26(12):1082-1086.

[5] 张彦,刘胜全,李晓楠,等.MSCT重组同层显示胫神经及其分支的影像表现及解剖特点探讨.临床放射学杂志,2014,33(6):909-911.

[6] 吕喆,费胜民,于明川,等.腰丛状神经纤维瘤1例.实用放射学杂志,2017,33(2):323-324.

[7] 丁文龙,王海杰.系统解剖学.3版.北京：人民卫生出版社,2015:336-336.

[8] Forbes JM, Cooper ME. Mechanisms of diabetic complications. Physiol Rev, 2013,93(1):137-188.

[9] 周昊玲,颜灿群.糖尿病周围神经病变的研究进展.西南军医,2017,19(1):81-83.

[10] Feldman EL. Oxidative stress and diabetic neuropathy: A new understanding of an old problem. J Clin Invest, 2003,111(4):431-433.

[11] 吕喆,常天静,范文鑫，等.CT重组技术同层显示股神经与腰丛神经.中国医学影像技术,2017,33(1):65-68.

[12] 林井副.腰骶神经病变HRCT重建同层显示图谱.北京:人民军医出版社，2012：60.

[13] Lee D, Dauphinée DM. Morphological and functional changes in the diabetic peripheral nerve: Using diagnostic ultrasound and neurosensory testing to select candidates for nerve decompression. J Am Podiatr Med Assoc, 2005,95(5):433-437.

[14] Watanabe T, Ito H, Sekine A, et al. Sonographic evaluation of the peripheral nerve in diabetic patients: The relationship between nerve conduction studies, echo intensity, and cross-sectional area. J Ultrasound Med, 2010,29(5):697-708.

[15] Gregg EW, Li Y, Wang J, et al. Changes in diabetes-related complications in the United States, 1990-2010. N Engl J Med, 2014,370(16):1514-1523.

[16] 张敏,梁胜根,陈忠羡，等.胫神经跗管松解术治疗糖尿病性足部溃疡.中华显微外科杂志,2001, 24(4):280.