［摘 要］ 目的：應(yīng)用超聲剪切波彈性成像 （SWE） 技術(shù)檢測(cè)2型糖尿病患者不同功能狀態(tài)下腓腸肌的硬度，為臨床早期發(fā)現(xiàn)骨骼肌損害提供客觀化評(píng)價(jià)依據(jù)。方法：選取70例2型糖尿病患者作為糖尿病組，以70 名健康體檢者作為對(duì)照組。應(yīng)用SWE 技術(shù)分別測(cè)量2 組研究對(duì)象腓腸肌在踝關(guān)節(jié)自然位松弛狀態(tài)、踝關(guān)節(jié)跖屈位等張收縮狀態(tài)和直立位等長(zhǎng)收縮狀態(tài)下的楊氏模量（E） 值，并采用體質(zhì)量指數(shù)（BMI） 對(duì)E 值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化（EBMI=E/BMI），比較2 組研究對(duì)象腓腸肌不同狀態(tài)下被動(dòng)硬度和主動(dòng)硬度的差異， 采用Person 相關(guān)性分析糖尿病患者E 值與患者年齡、病程、糖化血紅蛋白（HbA1c） 水平和糖基化終產(chǎn)物 （AGEs） 水平的相關(guān)性。結(jié)果：2組研究對(duì)象腓腸肌在踝關(guān)節(jié)自然位被動(dòng)硬度E 值和EBMI值比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Pgt;0. 05）；踝關(guān)節(jié)跖屈位主動(dòng)硬度E 值比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Pgt;0. 05），糖尿病組患者EBMI值組低于對(duì)照組（Plt;0. 01）；糖尿病組患者直立位主動(dòng)硬度E 值和EBMI值均低于對(duì)照組（Plt;0. 01）。糖尿病組患者腓腸肌主動(dòng)硬度E 值與患者病程、HbA1c 水平和AGE 水平呈負(fù)相關(guān)關(guān)系（r=－0. 645，Plt;0. 05；r=－0. 741，Plt;0. 05；r=－0. 675，Plt;0. 05），與患者年齡無相關(guān)性 （r=－0. 116，Pgt;0. 05）。結(jié)論：2型糖尿病患者存在腓腸肌主動(dòng)硬度減低，被動(dòng)硬度早期可能不受影響；采用超聲SWE 技術(shù)在直立位等長(zhǎng)收縮狀態(tài)下檢測(cè)腓腸肌主動(dòng)硬度有助于發(fā)現(xiàn)2 型糖尿病患者亞臨床階段肌肉收縮功能減退。

［關(guān)鍵詞］ 糖尿病，2 型； 超聲檢查； 超聲剪切波彈性成像； 肌肉硬度

［中圖分類號(hào)］ R445. 1 ［文獻(xiàn)標(biāo)志碼］ A

骨骼肌既是胰島素作用的重要靶器官，又是胰島素抵抗的主要部位，當(dāng)機(jī)體長(zhǎng)期處于高血糖狀態(tài)時(shí)，肌肉會(huì)出現(xiàn)不同程度的病理及功能損害［1］，糖尿病骨骼肌損害已日益受到臨床關(guān)注，但因早期癥狀隱匿且難以及時(shí)診斷而易被忽視。超聲剪切波彈性成像（shear wave elastography， SWE） 技術(shù)可通過檢測(cè)肌肉楊氏模量（Young’s modulus， E）值反映其硬度，進(jìn)而評(píng)價(jià)肌肉的功能［2］。然而肌肉因功能狀態(tài)不同表現(xiàn)為被動(dòng)硬度和主動(dòng)硬度，且主動(dòng)硬度涉及到肌肉收縮形式的不同，目前國(guó)內(nèi)外采用SWE 技術(shù)評(píng)估肌肉硬度的研究中，區(qū)別主動(dòng)硬度與被動(dòng)硬度的研究較少，針對(duì)收縮形式不同引起的肌纖維改變對(duì)SWE 技術(shù)應(yīng)用的影響及其校正探討尚不夠全面［3］。本研究旨在應(yīng)用SWE 技術(shù)檢測(cè)不同姿態(tài)下2 型糖尿病患者和健康體檢者腓腸肌E值， 并采用體質(zhì)量指數(shù)（body mass index， BMI）進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化以分析不同功能狀態(tài)下的肌肉硬度，以期為臨床早期發(fā)現(xiàn)骨骼肌損害提供一種客觀化無創(chuàng)的評(píng)價(jià)依據(jù)。

1 資料與方法

1. 1 研究對(duì)象

選取 2021年 9月—2022年 6月成都中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院內(nèi)分泌科收治的70 例2 型糖尿病患者作為糖尿病組。納入標(biāo)準(zhǔn)：①診斷標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)《中國(guó)2 型糖尿病防治指南（2020 版） 》［4］；② 年齡40～60 歲。排除標(biāo)準(zhǔn)： ① 雙下肢外周動(dòng)靜脈病變、畸形或外傷手術(shù)史； ② 進(jìn)行性肌營(yíng)養(yǎng)不良、重癥肌無力和肌炎等肌肉疾病史；③并發(fā)嚴(yán)重心臟、肺臟、肝臟和腎臟疾病及下肢水腫；④神經(jīng)系統(tǒng)類疾病史。另隨機(jī)選取同期成都中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院體檢部健康志愿者70 名作為對(duì)照組， 納入標(biāo)準(zhǔn)： 年齡40～60 歲； 排除標(biāo)準(zhǔn)： 運(yùn)動(dòng)員或重體力勞動(dòng)等職業(yè)史。本研究經(jīng)成都中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)， 所有受檢者均簽署知情同意書。收集所有研究對(duì)象年齡、性別、身高和體質(zhì)量并計(jì)算BMI， 糖尿病組患者收集糖化血紅蛋白（hemoglobin A1c， HbA1c） 和糖基化終產(chǎn)物（advanced glycation end-products， AGEs） 水平。

1. 2 儀器與受檢者體位

采用中國(guó)邁瑞公司生產(chǎn)的Mindry Resona R9 型彩色多普勒超聲診斷儀，L14-3MU 線陣探頭， 頻率為3～14 MHz， 選擇肌骨模式， E 值為0～200 kPa。受檢者采用如下體位： ① 踝關(guān)節(jié)自然位， 雙足與肩同寬置于檢查床外，足尖自然下垂（圖1A）；②踝關(guān)節(jié)跖屈位，雙足與肩同寬置于檢查床上，踝關(guān)節(jié)跖屈至最大程度（圖1B）；③直立位，雙足與肩同寬直立于水平地面（圖1C）。

1. 3 SWE模式檢測(cè)2組研究對(duì)象腓腸肌E值

選取研究對(duì)象左側(cè)腓腸肌內(nèi)側(cè)頭區(qū)域，涂抹適量耦合劑，探頭輕觸皮膚平行于肌纖維長(zhǎng)軸方向行縱切面掃查，于肌層較厚且肌纖維紋理清晰處標(biāo)記檢測(cè)部位。分別取上述3 種姿態(tài)，將探頭置于標(biāo)記處并保持靜止， 啟動(dòng)SWE 模式， 取樣框大小設(shè)置為15 mm×15 mm，中心置于腓腸肌中部，待運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性指數(shù)顯示達(dá)標(biāo)后凍結(jié)圖像；測(cè)量框直徑統(tǒng)一設(shè)置為8 mm，置于取樣框中部且避開大血管、神經(jīng)及肌間隔，以平均E 值作為腓腸肌E 值（圖1D～1F）。以上操作由同一名超聲醫(yī)師完成，E 值測(cè)量3 次取平均值，并將獲取的E 值除以BMI 進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，以EBMI表示（EBMI=E/BMI）。

1. 4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用 SPSS 26. 0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。2 組研究對(duì)象年齡、身高、體質(zhì)量、BMI、自然位和直立位E 值均符合正態(tài)分布， 以x±s 表示，2 組間樣本均數(shù)比較采用兩獨(dú)立樣本t 檢驗(yàn)， 跖屈位E 值和所有姿態(tài)下EBMI 值不符合正態(tài)分布， 以中位數(shù)和四分位數(shù)［M （Q1，Q3）］ 表示，2 組間比較采用Mann-Whitney U 檢驗(yàn)。2 組研究對(duì)象的性別為計(jì)數(shù)資料，以頻數(shù)表示，組間比較采用χ2 檢驗(yàn)。采用Pearson 相關(guān)性分析2 型糖尿病患者E 值與患者年齡、疾病病程、HbA1c 水平和AGEs 水平的相關(guān)性。以上均為雙側(cè)檢驗(yàn)，檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0. 05。

2 結(jié) 果

2. 1 2組研究對(duì)象基線資料

2組研究對(duì)象性別、年齡、身高、體質(zhì)量和BMI 比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Pgt;0. 05），具有可比性。見表1。

2. 2 2組研究對(duì)象不同姿態(tài)下腓腸肌的硬度

2組研究對(duì)象在踝關(guān)節(jié)自然位腓腸肌被動(dòng)硬度E 值和EBMI 值比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Pgt;0. 05）；2 組研究對(duì)象踝關(guān)節(jié)跖屈位腓腸肌主動(dòng)硬度E 值比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Pgt;0. 05），2 型糖尿病患者EBMI 值低于對(duì)照組（Plt;0. 01）；2 型糖尿病患者直立位腓腸肌主動(dòng)硬度E 值和EBMI 值低于對(duì)照組（Plt;0. 01）（表2）。

2. 3 2型糖尿病組患者直立位腓腸肌等長(zhǎng)收縮狀態(tài)下主動(dòng)硬度E值與患者年齡、病程、HbA1c水平和AGEs水平的相關(guān)性

Pearson 相關(guān)性分析結(jié)果顯示：2 型糖尿病組患者直立位腓腸肌等長(zhǎng)收縮狀態(tài)下主動(dòng)硬度E 值與患者疾病病程、HbA1c 水平和AGEs 水平呈負(fù)相關(guān)關(guān)系（r=－0. 645，Plt;0. 05；r=－0. 741， Plt;0. 05； r=－0. 675， Plt;0. 05），與患者年齡無相關(guān)性（r=－0. 116，Pgt;0. 05）。

3 討 論

糖尿病是一種以高血糖為主要特征的慢性進(jìn)展性疾?。?］，糖尿病肌病是其慢性并發(fā)癥之一，可累及心肌、平滑肌和骨骼?。?］。糖尿病骨骼肌損害的發(fā)生與蛋白質(zhì)和脂質(zhì)代謝異常、線粒體功能障礙、炎癥反應(yīng)及鈣代謝紊亂等有關(guān)，從而無法維持肌肉的質(zhì)量和功能［7-11］。骨骼肌損害在糖尿病早期即可出現(xiàn)，隨著糖尿病進(jìn)程進(jìn)展出現(xiàn)肌梗死或橫紋肌溶解癥等嚴(yán)重并發(fā)癥［1］，因此能夠早期發(fā)現(xiàn)糖尿病患者骨骼肌損害且尋找無創(chuàng)快捷的檢查方法具有重要臨床意義。盡管肌電圖和磁共振成像（magneticresonance imaging， MRI） 檢查可以對(duì)糖尿病骨骼肌損害做出輔助診斷， 但肌肉活檢才是診斷金標(biāo)準(zhǔn)［12］，然而活檢屬于有創(chuàng)操作，超聲SWE 技術(shù)可無創(chuàng)快捷地獲取組織硬度信息，以此研究病理狀態(tài)下組織生物力學(xué)特性的改變， 其有效性已得到證實(shí)［13-15］。

硬度是肌肉調(diào)節(jié)關(guān)節(jié)穩(wěn)定性和控制人體運(yùn)動(dòng)的重要力學(xué)參數(shù)［16］， 與肌肉的功能密切相關(guān)。肌肉硬度可分為肌肉處于松弛狀態(tài)下的被動(dòng)硬度及收縮狀態(tài)下的主動(dòng)硬度［13］。本研究中踝關(guān)節(jié)自然位時(shí)腓腸肌處于松弛狀態(tài)，肌肉硬度表現(xiàn)為被動(dòng)硬度，結(jié)果顯示2 組研究對(duì)象腓腸肌被動(dòng)硬度E 值和EBMI值比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，原因可能是肌肉被動(dòng)硬度與肌肉靜息狀態(tài)時(shí)的肌肉緊張度即肌張力有關(guān)［17-18］，糖尿病屬于糖脂代謝紊亂性疾病，在早期并不能引起明顯的肌張力改變，因此肌肉被動(dòng)硬度改變不明顯。本研究中踝關(guān)節(jié)跖屈位時(shí)腓腸肌處于等張收縮狀態(tài)，肌肉向心縮短，2 組間研究對(duì)象腓腸肌E 值比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但2 型糖尿病患者EBMI 值低于對(duì)照組。出現(xiàn)上述差異的可能原因：肌纖維長(zhǎng)度變化對(duì)肌肉主動(dòng)硬度的測(cè)量有顯著影響［19］，2 組間研究對(duì)象個(gè)體肌肉向心縮短程度不一致且存在一定交叉重疊，因此E 值比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，考慮到腓腸肌協(xié)助膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)承重并維持其穩(wěn)定的功能性， 引入BMI 進(jìn)行肌肉縮短的校正，結(jié)果顯示在消除個(gè)體差異因素后2 組研究對(duì)象EBMI值則表現(xiàn)出差異。而本研究中研究對(duì)象直立位時(shí)腓腸肌處于等長(zhǎng)收縮狀態(tài)，即肌纖維長(zhǎng)度保持不變，避免了肌肉收縮長(zhǎng)度難以控制導(dǎo)致的結(jié)果偏倚，因此2 型糖尿病組患者腓腸肌E 值和EBMI 值均低于對(duì)照組。上述結(jié)果表明2 型糖尿病患者存在肌肉主動(dòng)硬度的減低，反映其收縮功能下降，但本研究納入的2 型糖尿病患者均未表現(xiàn)出明顯的肌痛和肌無力等肌肉損傷或功能下降， 尚處于亞臨床階段，但SWE 技術(shù)可以在骨骼肌收縮狀態(tài)下檢測(cè)出肌肉主動(dòng)硬度的減低。對(duì)于肌纖維長(zhǎng)度會(huì)發(fā)生變化的等張收縮和向心收縮等收縮形式，需要考慮受力肌肉收縮相關(guān)的因素， 如本研究中患者的BMI 進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化才能反映出功能下降，而在肌肉等長(zhǎng)收縮狀態(tài)下測(cè)量則無需校正， 這可能為今后采用超聲SWE 技術(shù)檢測(cè)病理狀態(tài)下肌肉收縮功能改變的方法提供一種新思路。肌肉硬度主要發(fā)揮穩(wěn)定關(guān)節(jié)的作用，對(duì)于人體動(dòng)態(tài)的穩(wěn)定性而言，主動(dòng)硬度至關(guān)重要［20］， 即主動(dòng)硬度更能反映糖尿病患者日?；顒?dòng)能力，本研究結(jié)果顯示：2 型糖尿病患者組主動(dòng)硬度存在減低，表明2 型糖尿病患者日?；顒?dòng)能力已受到潛在影響，在糖尿病患者治療中針對(duì)日?；顒?dòng)能力進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)干預(yù)發(fā)揮著重要作用［21］， 因此主動(dòng)硬度的檢測(cè)是否能在2 型糖尿病患者治療效果評(píng)估中發(fā)揮作用值得進(jìn)一步研究。

本研究相關(guān)性分析結(jié)果顯示：2 型糖尿病患者組主動(dòng)硬度E 值與患者疾病病程、HbA1c 水平和AGEs 水平呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，其原因可能是體內(nèi)長(zhǎng)期高血糖導(dǎo)致參與各種細(xì)胞過程的蛋白質(zhì)和酶的糖基化，最終產(chǎn)生AGEs，AGEs 通過腺苷酸活化酶下調(diào)蛋白激酶B 信號(hào)通路誘導(dǎo)肌生成障礙或肌萎縮［22］， 并且當(dāng)肌纖維中AGEs 累積到一定程度時(shí)可與肌肉膠原蛋白交叉連接，促使肌肉硬化和肌肉收縮的張力降低［23］， 即疾病病程越長(zhǎng)， HbA1c 水平和AGE 水平越高，2 型糖尿病患者肌肉主動(dòng)硬度越低。本研究結(jié)果還顯示2 型糖尿病患者肌肉主動(dòng)硬度的下降與患者年齡無相關(guān)性， 這可能與60 歲以上人群普遍存在肌肉質(zhì)量減少和肌肉功能下降等有關(guān)［24］，與本研究?jī)H納入40～60 歲人群有關(guān)。

本研究的局限性：①納入的樣本量有限，未能得出E 值評(píng)價(jià)腓腸肌硬度的最佳截?cái)嘀?；②本研究針?duì)2 型糖尿病患者常用功能體位時(shí)肌肉等長(zhǎng)收縮（直立位）、向心收縮（踝關(guān)節(jié)跖屈位） 的肌肉硬度進(jìn)行探討，未對(duì)其他肌肉收縮形式（等速收縮和離心收縮） 的肌肉硬度進(jìn)行研究。

綜上所述，應(yīng)用超聲SWE 技術(shù)檢測(cè)腓腸肌在直立位等長(zhǎng)收縮狀態(tài)下E 值以及經(jīng)BMI 校正后的等張收縮狀態(tài)下和等長(zhǎng)收縮狀態(tài)下EBMI值，有助于早期發(fā)現(xiàn)2 型糖尿病患者腓腸肌主動(dòng)硬度下降，可為亞臨床階段肌肉收縮功能減退提供無創(chuàng)影像學(xué)量化指標(biāo)，為臨床診治提供客觀依據(jù)。

利益沖突聲明：所有作者聲明不存在利益沖突。

作者貢獻(xiàn)聲明：康彧和方雪負(fù)責(zé)論文的整體設(shè)計(jì)，康彧和張嬿負(fù)責(zé)論文的指導(dǎo)寫作，方雪負(fù)責(zé)論文的撰寫和數(shù)據(jù)的收集，韓志芬和沙曉溪負(fù)責(zé)論文的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。

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[基金項(xiàng)目] 國(guó)家中醫(yī)藥管理局科技司國(guó)家中醫(yī)臨床研究基地科研項(xiàng)目（JDZX2015218）