張 紅,徐 薇 (長(zhǎng)江大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院 荊州市第一人民醫(yī)院超聲科,湖北 荊州 434000)

超聲評(píng)價(jià)糖尿病足患者的血管內(nèi)皮舒張功能

張 紅,徐 薇 (長(zhǎng)江大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院 荊州市第一人民醫(yī)院超聲科,湖北 荊州 434000)

糖尿病足是指糖尿病患者由于合并下肢末梢血管病變及神經(jīng)病變而導(dǎo)致其感染、潰瘍和深組織損傷的病變。糖尿病足是糖尿病發(fā)展過程中的一個(gè)嚴(yán)重階段。超聲可以檢測(cè)血管內(nèi)皮舒張功能,對(duì)早期預(yù)防、診斷和治療糖尿病足的血管病變具有重要的臨床意義。

糖尿病足；血管內(nèi)皮舒張功能；超聲

糖尿病的3大并發(fā)癥：血管病變、神經(jīng)病變和感染,通常單獨(dú)出現(xiàn)或合并出現(xiàn)[1]。大量的臨床病例證實(shí)糖尿病患者致殘致死最主要的原因是血管病變。血管病變、神經(jīng)病變、感染等因素所導(dǎo)致的糖尿病患者下肢組織破壞的病變被稱為糖尿病足。相關(guān)研究證實(shí)糖尿病患者的下肢截肢率是非糖尿病的15倍。據(jù)統(tǒng)計(jì)平均半分鐘就會(huì)有1人因糖尿病而截肢[2],而50%的截肢患者在4年內(nèi)行對(duì)側(cè)截肢。美國糖尿病住院患者因足部疾病住院的約為20%[3]。至今糖尿病足的發(fā)病機(jī)理尚不明確。近年血管內(nèi)皮功能的研究不斷增多,研究表明對(duì)于糖尿病足的發(fā)生,血管內(nèi)皮功能障礙起到一定的作用。采用高頻超聲儀檢測(cè)糖尿病足患者的血管內(nèi)皮功能,深入研究糖尿病足患者血管內(nèi)皮功能的改變[4],有助于揭示糖尿病足的發(fā)病機(jī)理。

1 糖尿病足概述

1.1糖尿病足的發(fā)生與危害

糖尿病足(diabetic foot,DF)指糖尿病患者由于合并下肢末梢血管病變及神經(jīng)病變而導(dǎo)致其感染、潰瘍和深組織損傷的病變,是糖尿病患者并發(fā)的一種累及神經(jīng)、血管、皮膚、肌腱及骨骼,以致壞死的慢性進(jìn)行性疾病。臨床所見的糖尿病患者的壞疽,不僅局限于足部, 96%均發(fā)生在四肢的末端,以足部為主,因此國際上統(tǒng)稱為“糖尿病足”[5]。在臨床上,糖尿病患者由于長(zhǎng)期受高血糖影響,下肢血管逐漸硬化，血管壁不斷增厚，從而致血管彈性下降,血管極易形成血栓,并結(jié)成粥樣斑塊,造成下肢血管的閉塞、肢端神經(jīng)的損傷,造成下肢組織病變。而“足”離心臟最遠(yuǎn),閉塞現(xiàn)象最為嚴(yán)重,從而引起水腫、發(fā)黑、腐爛、壞死。糖尿病發(fā)病率正呈日益增加趨勢(shì),約12%～25%的糖尿病病人在病程的進(jìn)展中并發(fā)足部潰瘍[6],其高發(fā)病率與致殘率己成為一個(gè)重要的社會(huì)問題[7]。目前,各大醫(yī)院對(duì)糖尿病足患者一般均采取截肢、搭橋或干細(xì)胞移植手術(shù)[8]。

1.2糖尿病足的診斷標(biāo)準(zhǔn)

①肢端供血不足表現(xiàn)：皮膚發(fā)涼、感覺遲鈍或喪失以致紫紺及疼痛,足的畸形等；②肢端糜爛,化膿或變黑壞死；③濕性壞疽或干性壞疽；④踝/肱血壓指數(shù)小于0.9；⑤彩色多譜勒檢查表現(xiàn)肢端血管變細(xì),血流量減少；⑥血管造影：血管腔狹窄或阻塞；⑦電生理檢查：周圍神經(jīng)傳導(dǎo)速度減慢或肌電圖、體感誘發(fā)電位異常；⑧X線檢查：骨質(zhì)疏松或破壞,骨髓炎、關(guān)節(jié)病變、足畸形等。具備前3條結(jié)合或后5條任何一條之一者即可確診[9]。

1.3糖尿病足的分級(jí)

糖尿病足的經(jīng)典分級(jí)方法為Wagner分級(jí)法[10],共分6個(gè)級(jí)別：0級(jí)有發(fā)生足潰瘍的因素,但目前無足潰瘍；1級(jí)為足表面有潰瘍，臨床上無感染；2級(jí)有較深的足潰瘍,常合并軟組織炎,無膿腫或骨的感染；3級(jí)有深度的感染,伴有骨組織病變或膿腫；4級(jí)有局限性壞疽( 趾、足跟或前足背)；5級(jí)為全足壞疽。

2 超聲檢測(cè)血管內(nèi)皮功能

2.1原理

血管內(nèi)皮舒張功能(FMD)的兩種形式：一是內(nèi)皮依賴性的血管舒張功能(EDD),這是指用乙酰膽堿等藥物與內(nèi)皮細(xì)胞表面的受體相結(jié)合從而刺激內(nèi)皮細(xì)胞的合成及分泌內(nèi)皮衍生性的舒張因子，或者通過血流量量增加時(shí)所產(chǎn)生的剪切力等非受體介導(dǎo)作用而引起的EDRF的合成,從而引起血管的舒張,其依賴結(jié)構(gòu)完整和功能正常的血管內(nèi)皮組織；二是非內(nèi)皮依賴性的血管舒張功能(EID),硝酸甘油是NO的前體藥物,不依賴于血管內(nèi)皮而直接釋放出NO,作用于血管的平滑肌細(xì)胞從而引起血管舒張[11]。高分辨率的超聲檢測(cè)儀器可以檢測(cè)血管內(nèi)皮功能是通過測(cè)量反應(yīng)性的充血前及充血后和舌下含服硝酸甘油前、后的血管內(nèi)徑變化來確定的。

2.2血管內(nèi)皮舒張功能的超聲測(cè)量方法

但Black等[15]試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn),在氣囊放氣的50～70s或70～90s后測(cè)量出的肱動(dòng)脈內(nèi)徑,42%～100%的受試者所測(cè)得的值比肱動(dòng)脈內(nèi)徑擴(kuò)張的峰值低,即使是在氣囊放氣90s后測(cè)量肱動(dòng)脈內(nèi)徑,老年人(53～63歲)受試者中則有42%達(dá)不到峰值,而在氣囊放氣后的120s時(shí),所有的受試者基本上都能達(dá)到峰值,研究認(rèn)為氣囊放氣后的120～160s才是測(cè)量?jī)?nèi)皮依賴性血管舒張功能的最適宜時(shí)期。而Thelen等[16]則研究了服用硝酸甘油后達(dá)到肱動(dòng)脈內(nèi)徑擴(kuò)張峰值所需要的時(shí)間,認(rèn)為服藥后3～5min測(cè)量肱動(dòng)脈內(nèi)徑擴(kuò)張峰值可能低估了動(dòng)脈真實(shí)的擴(kuò)張能力,因此提出在服用硝酸甘油后的5min測(cè)量會(huì)比較準(zhǔn)確。

最近,Craiem 等[17]應(yīng)用超聲二維圖像質(zhì)量的提高以及邊緣描畫等新技術(shù)進(jìn)行肱動(dòng)脈內(nèi)徑的測(cè)量,具有更高的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性?？偠灾?通過計(jì)算機(jī)及其衍生的新技術(shù)來分析處理肱動(dòng)脈的超聲斷面圖像,很大程度上提高了自動(dòng)測(cè)量技術(shù)檢測(cè)的準(zhǔn)確性。Gemignani等[18]對(duì)健康志愿者的最新研究表明,受試者在有無心電圖監(jiān)控條件下所測(cè)得的血管內(nèi)皮舒張功能并沒有顯著的差異,因此認(rèn)為在無心電圖監(jiān)控的條件下測(cè)量血管內(nèi)皮舒張功能亦是可行的。

2.2.2 ET實(shí)現(xiàn)的FMD檢測(cè)技術(shù) 康利紅等[19]運(yùn)用高分辨率超聲回聲跟蹤技術(shù)實(shí)現(xiàn)的肱動(dòng)脈的血管內(nèi)皮舒張功能。檢查方法如下: 同樣在清晨空腹安靜的狀態(tài)下進(jìn)行,被研究者仰臥位休息約10min后, 使其右上肢外展約15°,將血壓計(jì)的袖帶縛于右前臂近肘窩處,連接心電圖后,將超聲探頭置于右肘窩上方約2～10cm 處,清晰探出肱動(dòng)脈的縱切面,囑被研究者固定體位不動(dòng),調(diào)節(jié)超聲儀的探測(cè)深度和增益大小,直至能清晰顯示肱動(dòng)脈血管壁的中內(nèi)膜,調(diào)節(jié)超聲聲束與被探測(cè)肱動(dòng)脈血流方向間的夾角小于60°,盡量平行以減少誤差。在該狀態(tài)下調(diào)節(jié)其跟蹤門,獲取基礎(chǔ)狀態(tài)下的血管內(nèi)徑跟蹤圖,在研究者者心電圖正常時(shí)進(jìn)行反應(yīng)性的充血試驗(yàn): 用相同的方法將血壓計(jì)的袖帶充氣至200～250mmHg 處持續(xù)約5min,放氣后引起肱動(dòng)脈血管反應(yīng)性的充血,血管內(nèi)徑值隨之增大。儀器將全程自動(dòng)跟蹤記錄肱動(dòng)脈內(nèi)徑的變化數(shù)值,并自動(dòng)的計(jì)算出反應(yīng)性充血后的肱動(dòng)脈內(nèi)徑的變化率[FMD(%)] =[(反應(yīng)性充血后的肱動(dòng)脈內(nèi)徑-基礎(chǔ)狀態(tài)的肱動(dòng)脈內(nèi)徑)/基礎(chǔ)狀態(tài)的肱動(dòng)脈內(nèi)徑]×100%,得出FMD結(jié)果分析的界面圖。該實(shí)驗(yàn)全程超聲探頭均由特定的設(shè)備固定,測(cè)量同一部位的血管內(nèi)徑,超聲儀器使用的參數(shù)均一致,所有的記錄數(shù)值均全程自動(dòng)記錄,并存于工作站中以備其后的研究分析。 該技術(shù)通過血壓計(jì)的窄袖帶的加壓使肱動(dòng)脈反應(yīng)性充血,在血流量增加的同時(shí)刺激血管內(nèi)皮釋放活性因子,從而導(dǎo)致內(nèi)皮依賴性血管擴(kuò)張。傳統(tǒng)技術(shù)與該檢測(cè)技術(shù)的對(duì)比,見表1。

表1 傳統(tǒng)的FMD檢測(cè)技術(shù)與ET實(shí)現(xiàn)的FMD檢測(cè)技術(shù)的比較

總而言之,ET實(shí)現(xiàn)的FMD檢測(cè)技術(shù),它的優(yōu)越性在于穩(wěn)定性能好，操作簡(jiǎn)捷，可以連續(xù)采集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的獲取量較大，可重復(fù)分析數(shù)據(jù)，測(cè)量精確度較高等。

2.2.3 非侵入性測(cè)量方法 由于常規(guī)的FMD的測(cè)量方法需要超聲檢測(cè)等高水平的技術(shù),費(fèi)用較高,Teiji Ukawa等研究[20]測(cè)量FMD的新方法,即最新的非侵入性測(cè)量方法,封閉式血流介導(dǎo)的血管內(nèi)皮功能檢測(cè) (ezFMD)。

該測(cè)量方法由兩個(gè)假設(shè)組成。假設(shè)1：相關(guān)的血管擴(kuò)張的程度:與反應(yīng)性充血增大,肱動(dòng)脈的截面積也增加。假設(shè)2：由于肱動(dòng)脈的橫截面的面積增大,振蕩幅度也增加。這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)血管擴(kuò)張程度,反應(yīng)性充血與震蕩振幅的增加存在明顯的相關(guān)性,因此，ezFMD可以用來評(píng)估血管內(nèi)皮功能,反復(fù)的ezFMD的測(cè)量等于或優(yōu)于傳統(tǒng)測(cè)量方法。

3 糖尿病足患者的血管內(nèi)皮舒張功能

血管內(nèi)皮功能受損是動(dòng)脈粥樣硬化的病理基礎(chǔ)之一。相關(guān)研究[21]證實(shí),糖尿病患者的血管內(nèi)皮舒張功能受損在糖尿病大血管及微血管病變出現(xiàn)之前發(fā)生,且能加速其動(dòng)脈粥樣硬化的進(jìn)度。內(nèi)皮依賴性的血管舒張功能由于其依賴于正常的血管內(nèi)皮,當(dāng)血管內(nèi)皮細(xì)胞受損時(shí),NO釋放減少,血管擴(kuò)張就會(huì)隨之降低。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)[2]EDD可充分反映血管內(nèi)皮細(xì)胞的損傷情況,應(yīng)用高分辨率的彩色多普勒超聲來評(píng)價(jià)血管內(nèi)皮舒張功能,其操作簡(jiǎn)便無創(chuàng),具有潛在的臨床適用性[23]。廖潔等[24]發(fā)現(xiàn)大鼠血糖的波動(dòng)可經(jīng)過多種途徑對(duì)血管的功能造成不同程度的損害,可以加劇大鼠血管舒張功能的紊亂,進(jìn)一步加速大鼠動(dòng)脈粥樣硬化的進(jìn)程。

相關(guān)研究[25]表明,糖尿病足患者的血管均存在內(nèi)皮依賴性及非依賴性舒張功能的受損。正常的血管內(nèi)皮細(xì)胞的功能是合成及分泌多種活性物質(zhì),不僅能調(diào)節(jié)血管的收縮及舒張功能,而且能夠維持血液的流動(dòng)。當(dāng)血管內(nèi)皮細(xì)胞受損時(shí),血管內(nèi)皮舒張因子減少,血管內(nèi)皮收縮因子增加,促進(jìn)血管痙攣，導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化與血栓形成甚至栓塞。

評(píng)價(jià)血管內(nèi)皮功能的方法主要包括血管壁中內(nèi)膜厚度(IMT)、血管內(nèi)皮舒張功能、血一氧化氮(NO)、內(nèi)皮素、pt-選擇素濃度以及內(nèi)皮型一氧化氮合酶(NOS)表達(dá)水平等等。應(yīng)用高分辨率的彩色多普勒超聲檢測(cè)血管內(nèi)皮舒張功能,主要通過觀察血管的內(nèi)皮依賴性舒張和非內(nèi)皮依賴性舒張。內(nèi)皮依賴性舒張(EDD)是指內(nèi)皮細(xì)胞在藥物或生理作用下釋放血管活性物質(zhì),如血一氧化氮等,引起正常功能及結(jié)構(gòu)血管的舒張。其方法是將血壓計(jì)的袖帶縛于正常肱動(dòng)脈的中上段, 觸及肱動(dòng)脈搏動(dòng)的最強(qiáng)點(diǎn),在血壓計(jì)內(nèi)充氣加壓約為280mmHg,以阻斷正常的肱動(dòng)脈5min后,肱動(dòng)脈內(nèi)徑會(huì)擴(kuò)張10%～20%,而有內(nèi)皮功能受損的血管用相同的方法試驗(yàn),其擴(kuò)張率明顯減少或無擴(kuò)張。非內(nèi)皮依賴性舒張(EID),指外源性血一氧化氮供體如硝酸甘油、硝普鈉等會(huì)直接提供一氧化氮,作用于血管的平滑肌細(xì)胞從而導(dǎo)致血管舒張[26]。Celermajer等的方法,應(yīng)用高分辨率的超聲技術(shù),分別對(duì)正常人、2型糖尿病患者不伴足部疾病、2型糖尿病患者伴足部疾病3種人群進(jìn)行肱動(dòng)脈內(nèi)皮依賴性舒張功能和非內(nèi)皮依賴性舒張功能的檢測(cè),結(jié)果顯示2型糖尿病患者伴足部疾病患者的EDD和EID較不伴足部疾病糖尿病患者的EDD和EID降低,2型糖尿病患者不伴足部疾病患者的EDD和EID較正常對(duì)照組降低,結(jié)果表明糖尿病患者的血管內(nèi)皮舒張功能隨病情加重?fù)p害的程度不斷加重,與國內(nèi)外的多數(shù)文獻(xiàn)報(bào)道結(jié)果一致[27]。進(jìn)一步證實(shí)了血管內(nèi)皮功能的損害與糖尿病足的發(fā)生發(fā)展有關(guān),其嚴(yán)重程度決定了病變的嚴(yán)重程度[28-29]。

綜上所述,糖尿病足是糖尿病患者重要的血管并發(fā)癥之一。眾所周知,血管造影是診斷血管病的金標(biāo)準(zhǔn),但它最大的缺點(diǎn)是創(chuàng)傷性和費(fèi)用高；相比之下高分辨率的彩色多普勒超聲則具有靈敏度高、檢查便捷、費(fèi)用低,可重復(fù)等優(yōu)點(diǎn),更易為病人所接受。超聲檢查可早期發(fā)現(xiàn)患者的血管病變,例如血管變細(xì),血流量減少、流速減低、動(dòng)脈粥樣硬化、中內(nèi)膜增厚、血栓形成等,明顯提高血管病變的檢出率[30]。而且超聲可以檢測(cè)血管內(nèi)皮舒張功能,對(duì)早期預(yù)防、診斷和治療糖尿病足的血管病變具有重要的臨床意義。

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2013-05-11

張紅(1979-),女,主治醫(yī)師,碩士生,主要從事超聲醫(yī)學(xué)診斷工作；通訊作者：徐薇,E-mail：xuwei700919@sina.com。

R445.1；R587.1

A

1673-1409(2013)24-0100-05

[編輯] 一 凡