磁共振技術在糖尿病周圍神經病變中應用的研究進展

張演基 簡 揚 唐銘遠 劉陳肖笑 馬禮鴻 魏在榮 王達利

1.遵義醫科大學附屬醫院燒傷整形外科，貴州遵義 563003；2.貴州茅臺醫院急診科，貴州遵義 564512；3.遵義醫科大學第一臨床學院，貴州遵義 563003

根據國際糖尿病聯盟的數據，全球約有5 億糖尿病患者，中國糖尿病患者高達1.164 億，是全球糖尿病患病率上升最快的國家之一[1-2]。糖尿病周圍神經病變（diabetic peripheral neuropathy，DPN）是糖尿病最常見的慢性并發癥之一，其患病率達50.00%[3-4]。足部潰瘍的發展是DPN 進展的一個嚴重后果，可能導致截肢和死亡[4]。故早期診斷和治療尤為重要。目前DPN診斷方法包括臨床評分、神經傳導功能檢測（nerve conduction study，NCS）、定量感覺檢查、超聲、磁共振周圍神經成像等。其中，NCS 被廣泛應用作為“金標準”[5]。但NCS 只能定量評估，無法直觀顯示周圍神經形態變化，且早期診斷能力和可重復性有限。近年來，磁共振神經成像（magnetic resonance nerve，MRN）在DPN 領域研究取得一些成果，結構成像可直觀顯示病變神經結構，并能定量評估病變范圍、嚴重程度，功能成像中特別是擴散張量成像（diffusion tensor imaging，DTI）可以用于評估病變區域的神經纖維完整性和損傷程度，在檢測和監測DPN 的神經病變過程中具有優勢，甚至可在DPN 癥狀出現前發現神經纖維的DTI 參數異常[6]。有望成為DPN 可靠的定量評估方法。目前隨著DPN 的MRN 研究關注度提高迅速，本文就此予以綜述。

1 MRN 在DPN 中的研究進展

1.1 MRN 結構成像對DPN 研究的現狀

1992 年HWOE 首次提出MRN 概念，然而受限于當時的磁場強度和線圈技術，MRN 只能顯示粗大的周圍神經解剖結構，并主要用于評估壓迫性和外傷性周圍神經病變。隨著磁共振軟硬件發展和掃描序列優化創新，MRN 逐漸展現出對評估DPN 的優勢，基于重T2WI 脂肪抑制技術成像是MRN 中最常用外周神經成像檢查技術，通過短反轉時間翻轉恢復（short inversion-time inversion recovery，STIR）和頻率選擇飽和雙重抑脂的作用，突出顯示周圍神經高信號[7]。Pham等[8]采用重T2脂肪抑制技術評估DPN 發現坐骨神經多發纖維束增粗水腫是DPN 的病變標志，且病變由近到遠逐漸減少梯度變化與臨床癥狀嚴重程度密切相關，揭示了早期DPN 病理變化中的沿神經多灶性纖維脫髓鞘和變性水腫。此外，通過結構成像還發現DPN 患者神經的長徑和橫截面積增大，同時晚期出現神經萎縮和脂肪浸潤病理改變[9]。由于神經活檢只能在晚期DPN 患者中進行，MRN 彌補了這種局限性，全面展示了不同階段DPN 的形態學變化。通過比較MRN 結構成像在不同時期不同類型的DPN 中顯示的形態學變化與臨床血清學結果，有助于探究DPN發病機制。一些研究發現，DPN 患者周圍神經病變的空間分布與神經傳導參數和臨床血清學數據有關[10-11]。例如，痛型DPN 患者的磁共振顯示周圍神經病變長度增加，提示由于神經結構纖維化和內部神經水腫壓力增高，導致神經缺血性損傷的機制[12]。此外，Jende等[7]將T2WI 信號病變強度分為高信號和低信號兩類。發現1 型糖尿病周圍神經病變以T2WI 高信號病變增加為主，2 型糖尿病周圍神經病變以T2WI 低信號病變增加為主，且兩種病變強度的增加均與疾病嚴重程度相關。且T2WI 高信號病變與神經傳導功能、糖化血紅蛋白水平相關，T2WI 低信號病變與血清甘油三酯、血清HDL 相關。因此，得出了1 型糖尿病的DPN 發病可能與血糖控制不良有關，2 型糖尿病的DPN 發病可能與血脂異常有關的結論，為DPN 的發病誘因提供參考。

MRN 結構成像可以生成高分辨率、具有立體感的神經解剖學圖像，清晰顯示周圍神經解剖結構和病理變化，為了解DPN 的病理生理變化和開發治療方法提供了重要依據。MRN 結構成像不足之處是不能定量，病變信號高低通過主觀判斷，其次對早期病變顯示不佳。雖有助診斷DPN，但靈敏度較低[10]。

1.2 MRN 功能成像對DPN 研究的現狀

在20 世紀90 年代，引入了DTI，其利用組織內水分子擴散的各向異性進行成像提供功能信息。通過對水分子在3 個維度上的擴散進行定量分析，可以得到各向異性（fractional anisotropy，FA）、軸向擴散率（axial diffusion，AD）、徑向擴散系數（radial diffusion，RD）、平均彌散率（mean diffusivity，MD）等特征參數，用于描述水分子擴散的方向和速度。研究顯示，DTI技術不僅在中樞神經系統中應用成熟，也可以顯示外周神經，并對其完整性進行定性和定量分析，優于傳統的T2WI 成像[13-15]。Vaeggemose 等[16]首次采用DTI 結合MRN 研究發現1 型糖尿病患者坐骨神經和脛神經FA 值減低，反映神經水腫和脫髓鞘等損傷病理變化。研究還發現，與T2WI 信號強度比較，FA 值更能反映神經病變的嚴重程度，提示FA 值與神經纖維密度密切相關，具有更好的診斷性能[15]。在2 型糖尿病伴有周圍神經病變的患者中，FA 值和ADC 值明顯變化，并與神經功能降低一致，與僅有糖尿病但無周圍神經病變的患者和健康對照組相比存在顯著差異，提示異常的FA 和ADC 值是由神經病變引起的，而不是糖尿病所致[17]。此外，研究發現DTI 參數與NCS 之間存在相關性，進一步驗證了DTI 在DPN 神經損傷定量診斷方面的準確性和可靠性[18-19]?；贔A 值反映周圍神經功能的優勢，還可以進一步探索與FA 值相關的發病誘因與臨床血清學指標，以更好地評估和診斷DPN[6,14,20-21]。

DTI 在DPN 定量成像方面具有巨大的潛力，可以為常規的定性MRN 成像提供額外功能性信息，但目前仍處于發展階段，需要更多的研究來完善其應用[22]。

1.3 通過MRN 評估DPN 患者中樞神經病變

過去DPN 一直被認為是一種僅限于外周神經系統的疾病，而中樞神經系統的病變往往被忽視。然而，有研究使用三維T1WI 序列測量DPN 患者和非DPN患者的腦體積、灰質、白質和腦不同功能區的變化，發現DPN 患者的主要表現是與軀體感覺知覺相關的區域萎縮[23-24]。靜息態功能磁共振成像（resting-state functional magnetic resonance imaging，rs-fMRI）可利用血氧水平依賴對比成像信號來測量腦區間的功能連接性。采用rs-fMRI 可檢測到DPN 患者的軀體感覺通路腦區及認知相關腦區存在異常的腦活動，提示功能磁共振成像可在DPN 患者的癥狀變得明顯之前發現其認知損害的早期階段[25-26]。DTI 序列還提供了一種定量測量神經系統白質束完整性的方法。該序列發現DPN 患者中樞性體感覺通路軸突完整性下降，且損傷嚴重程度與周圍神經病變的嚴重程度相關[27]。這些研究結果顯示，在DPN 的研究中，多種序列能夠提供關于中樞神經系統變化的信息以更好地了解DPN 的損傷機制[28]。

1.4 MRN 在DPN 治療中的應用

磁共振成像還可以用作治療方案的監測工具。通過比較治療前后的MRN 影像學表現，了解病變的改善情況，保證治療的有效性和持續性[29-31]。Zhai 等[32]采用DTI 對比DPN 患者下肢不同部位注射甲鈷前后的DTI 參數變化，認為使用DTI 評估DPN 有重復性好、無創且準確的優點。此外，對于需要神經松解手術干預的糖尿病周圍神經病變患者，MRI 可以提供多平面、多序列的圖像用于術前規劃和手術導航，醫生可以準確確定神經卡壓區域的位置和范圍，選擇最佳手術入路，同時做到對卡壓的神經充分松解減壓，又不過多地破壞神經血液供應,減少術后組織纖維化形成新的卡壓，降低手術風險[33]。

2 總結與展望

MRN 在DPN 的形態和功能定量評估中具有重要潛在價值，對于病理評估、治療監測和早期診斷都有幫助。然而，MRN 在臨床應用中存在一些局限性。首先，缺乏統一的磁共振參數和診斷標準。其次，MRN在微小結構檢測方面仍存在限制，可能無法準確捕捉到某些輕微的神經損傷。未來可以通過優化特定的磁共振序列來提高對神經損傷和功能異常的靈敏度和特異度。同時，整合多模態成像技術，如磁共振彌散加權成像和磁共振波譜成像，以獲得更全面和準確的信息。此外，利用機器學習和人工智能算法開發自動診斷和分析工具，可以提高磁共振成像的可重復性和準確性，為進一步改進和發展磁共振成像技術提供方向。

利益沖突聲明：本文所有作者均聲明不存在利益沖突。