磁共振技术在糖尿病周围神经病变中应用的研究进展

张演基 简 扬 唐铭远 刘陈肖笑 马礼鸿 魏在荣 王达利

1.遵义医科大学附属医院烧伤整形外科，贵州遵义 563003；2.贵州茅台医院急诊科，贵州遵义 564512；3.遵义医科大学第一临床学院，贵州遵义 563003

根据国际糖尿病联盟的数据，全球约有5 亿糖尿病患者，中国糖尿病患者高达1.164 亿，是全球糖尿病患病率上升最快的国家之一[1-2]。糖尿病周围神经病变（diabetic peripheral neuropathy，DPN）是糖尿病最常见的慢性并发症之一，其患病率达50.00%[3-4]。足部溃疡的发展是DPN 进展的一个严重后果，可能导致截肢和死亡[4]。故早期诊断和治疗尤为重要。目前DPN诊断方法包括临床评分、神经传导功能检测（nerve conduction study，NCS）、定量感觉检查、超声、磁共振周围神经成像等。其中，NCS 被广泛应用作为“金标准”[5]。但NCS 只能定量评估，无法直观显示周围神经形态变化，且早期诊断能力和可重复性有限。近年来，磁共振神经成像（magnetic resonance nerve，MRN）在DPN 领域研究取得一些成果，结构成像可直观显示病变神经结构，并能定量评估病变范围、严重程度，功能成像中特别是扩散张量成像（diffusion tensor imaging，DTI）可以用于评估病变区域的神经纤维完整性和损伤程度，在检测和监测DPN 的神经病变过程中具有优势，甚至可在DPN 症状出现前发现神经纤维的DTI 参数异常[6]。有望成为DPN 可靠的定量评估方法。目前随着DPN 的MRN 研究关注度提高迅速，本文就此予以综述。

1 MRN 在DPN 中的研究进展

1.1 MRN 结构成像对DPN 研究的现状

1992 年HWOE 首次提出MRN 概念，然而受限于当时的磁场强度和线圈技术，MRN 只能显示粗大的周围神经解剖结构，并主要用于评估压迫性和外伤性周围神经病变。随着磁共振软硬件发展和扫描序列优化创新，MRN 逐渐展现出对评估DPN 的优势，基于重T2WI 脂肪抑制技术成像是MRN 中最常用外周神经成像检查技术，通过短反转时间翻转恢复（short inversion-time inversion recovery，STIR）和频率选择饱和双重抑脂的作用，突出显示周围神经高信号[7]。Pham等[8]采用重T2脂肪抑制技术评估DPN 发现坐骨神经多发纤维束增粗水肿是DPN 的病变标志，且病变由近到远逐渐减少梯度变化与临床症状严重程度密切相关，揭示了早期DPN 病理变化中的沿神经多灶性纤维脱髓鞘和变性水肿。此外，通过结构成像还发现DPN 患者神经的长径和横截面积增大，同时晚期出现神经萎缩和脂肪浸润病理改变[9]。由于神经活检只能在晚期DPN 患者中进行，MRN 弥补了这种局限性，全面展示了不同阶段DPN 的形态学变化。通过比较MRN 结构成像在不同时期不同类型的DPN 中显示的形态学变化与临床血清学结果，有助于探究DPN发病机制。一些研究发现，DPN 患者周围神经病变的空间分布与神经传导参数和临床血清学数据有关[10-11]。例如，痛型DPN 患者的磁共振显示周围神经病变长度增加，提示由于神经结构纤维化和内部神经水肿压力增高，导致神经缺血性损伤的机制[12]。此外，Jende等[7]将T2WI 信号病变强度分为高信号和低信号两类。发现1 型糖尿病周围神经病变以T2WI 高信号病变增加为主，2 型糖尿病周围神经病变以T2WI 低信号病变增加为主，且两种病变强度的增加均与疾病严重程度相关。且T2WI 高信号病变与神经传导功能、糖化血红蛋白水平相关，T2WI 低信号病变与血清甘油三酯、血清HDL 相关。因此，得出了1 型糖尿病的DPN 发病可能与血糖控制不良有关，2 型糖尿病的DPN 发病可能与血脂异常有关的结论，为DPN 的发病诱因提供参考。

MRN 结构成像可以生成高分辨率、具有立体感的神经解剖学图像，清晰显示周围神经解剖结构和病理变化，为了解DPN 的病理生理变化和开发治疗方法提供了重要依据。MRN 结构成像不足之处是不能定量，病变信号高低通过主观判断，其次对早期病变显示不佳。虽有助诊断DPN，但灵敏度较低[10]。

1.2 MRN 功能成像对DPN 研究的现状

在20 世纪90 年代，引入了DTI，其利用组织内水分子扩散的各向异性进行成像提供功能信息。通过对水分子在3 个维度上的扩散进行定量分析，可以得到各向异性（fractional anisotropy，FA）、轴向扩散率（axial diffusion，AD）、径向扩散系数（radial diffusion，RD）、平均弥散率（mean diffusivity，MD）等特征参数，用于描述水分子扩散的方向和速度。研究显示，DTI技术不仅在中枢神经系统中应用成熟，也可以显示外周神经，并对其完整性进行定性和定量分析，优于传统的T2WI 成像[13-15]。Vaeggemose 等[16]首次采用DTI 结合MRN 研究发现1 型糖尿病患者坐骨神经和胫神经FA 值减低，反映神经水肿和脱髓鞘等损伤病理变化。研究还发现，与T2WI 信号强度比较，FA 值更能反映神经病变的严重程度，提示FA 值与神经纤维密度密切相关，具有更好的诊断性能[15]。在2 型糖尿病伴有周围神经病变的患者中，FA 值和ADC 值明显变化，并与神经功能降低一致，与仅有糖尿病但无周围神经病变的患者和健康对照组相比存在显著差异，提示异常的FA 和ADC 值是由神经病变引起的，而不是糖尿病所致[17]。此外，研究发现DTI 参数与NCS 之间存在相关性，进一步验证了DTI 在DPN 神经损伤定量诊断方面的准确性和可靠性[18-19]。基于FA 值反映周围神经功能的优势，还可以进一步探索与FA 值相关的发病诱因与临床血清学指标，以更好地评估和诊断DPN[6,14,20-21]。

DTI 在DPN 定量成像方面具有巨大的潜力，可以为常规的定性MRN 成像提供额外功能性信息，但目前仍处于发展阶段，需要更多的研究来完善其应用[22]。

1.3 通过MRN 评估DPN 患者中枢神经病变

过去DPN 一直被认为是一种仅限于外周神经系统的疾病，而中枢神经系统的病变往往被忽视。然而，有研究使用三维T1WI 序列测量DPN 患者和非DPN患者的脑体积、灰质、白质和脑不同功能区的变化，发现DPN 患者的主要表现是与躯体感觉知觉相关的区域萎缩[23-24]。静息态功能磁共振成像（resting-state functional magnetic resonance imaging，rs-fMRI）可利用血氧水平依赖对比成像信号来测量脑区间的功能连接性。采用rs-fMRI 可检测到DPN 患者的躯体感觉通路脑区及认知相关脑区存在异常的脑活动，提示功能磁共振成像可在DPN 患者的症状变得明显之前发现其认知损害的早期阶段[25-26]。DTI 序列还提供了一种定量测量神经系统白质束完整性的方法。该序列发现DPN 患者中枢性体感觉通路轴突完整性下降，且损伤严重程度与周围神经病变的严重程度相关[27]。这些研究结果显示，在DPN 的研究中，多种序列能够提供关于中枢神经系统变化的信息以更好地了解DPN 的损伤机制[28]。

1.4 MRN 在DPN 治疗中的应用

磁共振成像还可以用作治疗方案的监测工具。通过比较治疗前后的MRN 影像学表现，了解病变的改善情况，保证治疗的有效性和持续性[29-31]。Zhai 等[32]采用DTI 对比DPN 患者下肢不同部位注射甲钴前后的DTI 参数变化，认为使用DTI 评估DPN 有重复性好、无创且准确的优点。此外，对于需要神经松解手术干预的糖尿病周围神经病变患者，MRI 可以提供多平面、多序列的图像用于术前规划和手术导航，医生可以准确确定神经卡压区域的位置和范围，选择最佳手术入路，同时做到对卡压的神经充分松解减压，又不过多地破坏神经血液供应,减少术后组织纤维化形成新的卡压，降低手术风险[33]。

2 总结与展望

MRN 在DPN 的形态和功能定量评估中具有重要潜在价值，对于病理评估、治疗监测和早期诊断都有帮助。然而，MRN 在临床应用中存在一些局限性。首先，缺乏统一的磁共振参数和诊断标准。其次，MRN在微小结构检测方面仍存在限制，可能无法准确捕捉到某些轻微的神经损伤。未来可以通过优化特定的磁共振序列来提高对神经损伤和功能异常的灵敏度和特异度。同时，整合多模态成像技术，如磁共振弥散加权成像和磁共振波谱成像，以获得更全面和准确的信息。此外，利用机器学习和人工智能算法开发自动诊断和分析工具，可以提高磁共振成像的可重复性和准确性，为进一步改进和发展磁共振成像技术提供方向。

利益冲突声明：本文所有作者均声明不存在利益冲突。