CDFI联合SMI技术检测糖尿病足病人下肢动脉及足部微小动脉血流灌注的临床价值

栾宇婷,李 娟,张 刚,李 艳,张永红,常静瑄,张翠明,段银玲

糖尿病作为一种并发症众多、危害极大的慢性病,目前越来越受到广泛关注[1]。糖尿病足的发病率也明显增加[2],我国50岁以上的糖尿病病人中糖尿病足的发病率高达8.1%,病人下肢动脉病变导致肢体远端缺血,是致残的主要原因[3]。近年来,也有研究显示下肢动脉超声检查可以预测糖尿病足的发生和预后[4]。超微血管成像(superb microvascular imaging,SMI)技术具有对低速血流敏感性高、分辨率高的优点[5],是彩色多普勒血流显像(CDFI)原理基础上发展而来的全新血流显像技术。糖尿病足病人以远端微小动脉病变为主,以往常采用彩色多普勒技术检测微小动脉,有研究表明,高频血管超声联合SMI技术对糖尿病足跖背动脉显示率具有重要价值[6]。本研究引入SMI技术中的血管指数(VI)[7]表示单位容积内被检测到的血管数量,进而定量分析微小血管血流灌注情况,旨在探讨CDFI联合SMI技术在糖尿病足病人下肢动脉内径、峰值流速、血流量,尤其是足部微小动脉VI值测量中的临床应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2020年1月—2021年10月山西医科大学第二医院收治的糖尿病足病人29例作为病例组,其中男17例,女12例,年龄40～65(55.43±7.21)岁。对照组:无糖尿病病史的健康志愿者30名,糖耐量无明显异常,无相关糖尿病家族史,其中男15名,女15名,年龄40～65(56.34±7.10)岁。两组年龄、性别比较,差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性,所有研究对象均签署知情同意书,本研究获得医院伦理委员会批准。

1.2 病例选择标准 纳入标准:符合《中国糖尿病足诊治指南》[8]中糖尿病足诊断标准;无血液系统疾病。排除标准:合并重要脏器的器质性损伤;伴有恶性肿瘤疾病;大动脉炎及血栓闭塞性脉管炎病人等。

1.3 检查方法 所有病人均采用高频CDFI、SMI两种血流显像技术规范检查病人下肢动脉。选用Aplio-500超声仪内置SMI和VI分析软件包,线阵探头,探头频率为4.0～11.0 MHz,检查参数设置为外周血管条件,检查时嘱受试者呈仰卧位,适当分开双腿,充分暴露下肢膝盖以下部位,采用CDFI、SMI两种血流显像技术规范检查受试者胫前动脉(ATA)、胫后动脉(PTA)、足背动脉(DPA)、第一跖背动脉(DMA)及第一趾背动脉。通过CDFI观察血管是否充盈良好,SMI技术记录ATA、PTA、DMA、DPA、第一趾背动脉的管腔内径、最大流速、血流量。由于DMA及第一趾背动脉内径较细,特别是趾背动脉无法测得上述指标,故同时测量两条动脉的VI值反映血流灌注情况,在图像清晰的情况下叠加SMI,冻结图像后利用回放功能,选取血流最多的3幅帧频(避开肉眼所见粗大血管切面),选取适当大小的感兴趣区,软件自动计算出选定区域的VI值,取3次平均值并记录。

2 结 果

2.1 病例组病人CDFI与SMI血流信号情况比较 病例组4支ATA、3支DPA、5支DMA及2支PTA在CDFI中并未探及明显血流信号,初步诊断为血管完全闭塞,而SMI技术可显示上述管腔内的微弱细线或星点状血流信号。详见表1。

表1 病例组病人CDFI与SMI血流信号情况比较 单位:支

2.2 两组SMI检测的足部血流灌注情况比较 两组ATA、DPA、DMA、PTA的内径、最大流速、血流量比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。详见表2。

表2 两组SMI检测的足部血流灌注情况比较

2.3 两组DMA及第一趾背动脉VI值比较 两组DMA及第一趾背动脉VI均值比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。详见表3。

表3 两组DMA及第一趾背动脉VI值比较[M(Q1,Q3)]

3 讨 论

糖尿病足病人生活质量明显下降,因此,临床早期准确诊断并干预对改善糖尿病足病人生存质量尤为重要[9]。病变主要累及膝以下动脉,如斑块形成、狭窄或闭塞,尤其以足部微小血管最明显。故研究由足背动脉以及远端跖背动脉的血流灌注的评估更有意义[10]。

目前,糖尿病下肢血管病变的影像学评估方法主要有数字减影血管造影(digital subtraction angiography,DSA)、磁共振血管成像(magnetic resonance angiography,MRA)以及计算机断层扫描血管成像(computed tomography angiography,CTA)[11],但造影剂会对病人肝肾功能造成负担或者发生过敏反应,且DSA为有创检查,以上3种检查方式均较昂贵,尚无法作为糖尿病下肢血管病变的常规检查。SMI是一项新型的能量多普勒联合实时自适应滤波技术,可以保留低速血流的运动讯息并自动滤除周边运动伪像,而且不受角度影响,从而获取较为真实的低速血流信号[12]。

本研究显示,4支ATA、3支DPA、5支DMA及2支PTA在CDFI中并未探及明显血流信号,初步诊断为血管完全闭塞,然而使用SMI技术时却可以看到管腔内可见细线样或星点样微弱血流信号。从而证明SMI技术在血流显示率方面优于CDFI。SMI能够显示几乎闭塞血管中的微弱血流信号,从而提高评估糖尿病足病人足部微小动脉缺血程度的准确性,降低闭塞误诊率。当CDFI未见明显血流信号时,不要轻易做出闭塞诊断,可以通过SMI技术补充检查,部分可以见到管腔内的微弱血流信号,从而提高诊断的准确性。

本研究结果显示,经SMI测量,病例组ATA、DPA、DMA及PTA的内径、最大流速及血流量与对照组比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。4支受试血管的内径、最大流速及流量均明显小于或低于对照组,可能是糖尿病足病人长时间血糖增高造成下肢微小血管斑块形成、动脉硬化、管腔内径变窄,灌注不足,从而血流速度减慢,血流量减低。提示SMI可以作为糖尿病足病人下肢动脉病变的评价方法,当病人下肢微小动脉上述指标明显减小时,病人下肢血管可能已经存在血流动力学改变,以进行早期干预。

本研究发现,病例组和对照组DMA及第一趾背动脉的VI值比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。糖尿病足病人足背微小血管的病变是造成病情发展的重要因素,尤其跖背动脉及趾背动脉等纤细血管,常规二维超声以及CDFI常不易评估或血流充盈欠佳,SMI技术下测得的VI值可以显示具体的血管密度,对不易探查的微小血管的血流灌注情况做出量化分析。本研究结果也显示,糖尿病足病人DMA、第一趾背动脉VI明显低于健康者,从而证明DMA及第一趾背动脉的VI值可以作为临床评估糖尿病病人足部微小血管病变程度的指标,反映受试者足部血流灌注情况,以进行早期干预,延缓糖尿病足的发生发展,控制病情,提高病人生活质量。

综上所述,CDFI联合SMI技术可以对糖尿病足病人下肢微小动脉血流灌注情况进行更全面准确的评估,以指导临床及时干预。DMA及第一趾背动脉的VI均值可以反映足部微小血管的血流灌注情况,定期监测足部灌注情况可为糖尿病足病情发展程度提供更多信息,降低糖尿病病人的致残率。