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第五章 糖尿病足外科治疗的临床评价
糖尿病患者因神经病变使足部感觉减退甚至失去感觉,并可出现畸形;又因血管病变,使足部缺血,局部组织失去活力,容易发生严重的损伤、溃疡、坏疽和感染,有的需行截肢。上述足部的病理变化,统称为糖尿病足。简而言之,糖尿病足是糖尿病患者因神经病变失去感觉和因组织缺血失去活力且合并感染的足。
目前糖尿病足的治疗倡导多学科的综合治疗,但是对于存在缺血病变的患者,外科血运重建仍然是治疗的重点。外科治疗主要包括腔内血运重建、开放动脉旁路移植(静脉桥或人工血管)和血管新生疗法。很多濒临截肢的患者,正是因为接受了上述治疗,血运改善得以保肢。本章节主要是介绍外科治疗相关的临床评价工具和指标。
一、常用临床评价的基本概念
对于糖尿病足可供选择的多种外科治疗而言,客观地比较其疗效是非常困难的。随着技术、器材、医生的熟练程的不断改进提高,出现了一些客观的基本的,而且能够获得公认的临床评价的指标。这些基本概念的提出正是为了对不同术式及治疗方式进行比较衡量。因此了解这些基本概念,对于临床评价至关重要。
1.基本概念
(1)靶血管重建(target vessel revascularization,TVR):
即首次手术后,对于同一血管的任何再干预。
(2)靶病变重建(target lesiou revascularization,TLR):
即首次治疗后,对于同一病变的任何再干预。此概念对于评估腔内移植物尤其重要,有助于量化再狭窄和观察最初治疗病变的再通。
(3)一期通畅率(primary patency):
指在无须干预的情况下,血管保持通畅状态。
(4)一期辅助通畅率(primary assisted patency):
指血管在未达到闭塞状态前,已经出现了症状,这些症状提示该血管即将出现闭塞状态,在这种情况下实施了干预。换句话说,就是虽然血管一直保持通畅状态,但是仍需要实施某种类型的干预。
(5)二期通畅率(secondary patency):
指血管闭塞之后,再进行外科干预。
(6)晚期管腔丢失(late lumen loss):
该概念使用的范围相对较小。指手术时和随访时,支架或腔内干预的病变节段血管直径的变化,单位是毫米(mm)。
任何对于治疗的比较研究往往都包含一种或多种上述的基本概念。
2.其他临床手术结果相关概念
下面的临床结果被广泛用于手术治疗效果的评估,我们选择最具代表性的几个概念,为大家进行解读。
(1)无截肢生存率(Amputation free survival):
是指研究对象无截肢生存的比率,一般时限为术后6个月。此处的截肢一般指的是踝以上水平的截肢。
(2)保肢率(limb salvage):
是指需要截肢的肢体经适当的干预后成功保肢的比率。此概念不仅仅反映广义上的截肢事件频率的降低,同样也包括截肢范围或程度的减少,比如跖骨截肢要优于膝下截肢。
(3)生存率(survival)和死亡率(mortality):
这两个概念的提出主要是基于合并外周动脉疾病(peripheral artery disease)的患者死亡率更高这一事实。5年生存率是衡量治疗是否成功的最常用远期(long term)指标。一般而言,间歇性跛行患者的自然5年生存率约为75%~80%,而下肢严重缺血患者的5年生存率只有约50%。因此,衡量术后5年的长期生存率是非常有意义的。
(4)生活质量(quality of life):
很多生活质量量表有助于评估血管病患者的术后生活状态,其中最有代表性的量表为简明健康调查量表(SF⁃36)(表2⁃5⁃1)。
表2⁃5⁃1 简明健康调查量表(SF⁃36)
续表
续表
二、症状分级及疼痛评分
(一)症状分级
糖尿病足的外科治疗大多数情况下是指外科对于下肢缺血进行的干预,因此症状方面也主要是缺血这一导致糖尿病足的主要因素方面进行阐述。
间歇性跛行(intermittent claudication)是糖尿病足患者早期的临床表现之一,是指行走后产生的局限于下肢特定肌群的疲乏、不适或疼痛,停止活动后上述症状可缓解。再次行走后症状可重复出现。
缺血性静息痛(rest pain)是糖尿病足引起肢体严重缺血的主要临床表现之一,也是糖尿病足人群最为典型的临床表现。是指缺血严重时,肢体在静息状态下有持续性疼痛。
严重下肢缺血(critical Limb Ischemia,简称CLI)指糖尿病足下肢缺血的严重阶段,典型的临床表现包括静息痛、溃疡、坏疽等。这个阶段治疗效果较差、截肢率和死亡率(心脑血管意外)较高。
了解糖尿病足下肢缺血的临床分类和分级,有助于判断临床进展和严重程度,作为药物、介入或手术的治疗参考。临床上,较为常用的症状分级有两种,分别是Fontaine分级和Rutherford分级。
1.Fontaine分级
Ⅰ期:无症状
Ⅱa期:轻度间歇性跛行;
Ⅱb期:中、重度间歇性跛行;
Ⅲ期:静息痛;
Ⅳ期:组织溃疡、坏疽。
2.Rutherford分级
0级:无症状;
1级:轻度间歇性跛行;
2级:中度间歇性跛行;
3级:重度间歇性跛行;
4级:静息痛;
5级:轻微组织缺损;
6级:组织溃疡、坏疽。
(二)疼痛评分
临床上对于疼痛分级最为常用,也最简单易行的评分方法为数字评分法(VAS)是将疼痛的程度用0~10共11个数字表示,0表示无痛,10代表最痛,患者根据自身疼痛程度在这11个数字中挑选一个数字代表疼痛程度。
0分:无疼痛;
3分以下:有轻微的疼痛,患者能忍受;
4~6分:患者疼痛并影响睡眠,不能忍受,应给予临床处置;
7~10分:患者有强烈的疼痛,疼痛剧烈或难忍。
三、踝肱比值(ankle brachial index,ABI)及相关检查
在糖尿病足远端血运评估方面,踝肱比值/趾肱比值检查是一项简单可行且准确率较高的项目。是反映下肢血压与血管状态非常有价值的指标,ABI是通过测量踝部胫后动脉或胫前动脉以及肱动脉的收缩压,得到踝部动脉压与肱动脉压之间的比值。但是ABI检查不能准确地定位血管病变部位,ABI反映的是肢体的血运状况,正常值为0.9~1.3,<0.9为轻度缺血,0.5~0.7为中度缺血,<0.5为重度缺血,重度缺血的患者容易发生下肢(趾)坏疽。正常情况下,踝动脉收缩压稍高于或等于肱动脉,但如果踝动脉收缩压过高,如高于200mmHg或ABI大于1.3,则应高度怀疑患者有下肢动脉钙化,导致ABI出现假阳性,此时可以通过平板运动试验来矫正结果,若下肢动脉有病变,则活动后的ABI会降低。
其他检查包括趾/肱动脉压(toe⁃brachial index,TBI)和趾脉冲容积描记(pulse volume recordings,PVR)不受下肢动脉钙化的影响,可能更适合于糖尿病足的诊断,然而其必须在专门的血管实验室才能完成,不适合广泛推广。尽管多普勒ABI检测存在一定假阴性,然而较单独临床评价更为有效,由于其操作简便、无创、价格便宜,仍然是糖尿病人群初步筛查的理想检查项目。
四、经皮氧分压
经皮氧分压(transcutaneous oxygen pressure,TcPO 2)测定是皮肤被经皮监测仪的特殊电极(CLARK电极)加热,氧气从毛细血管中弥散出来,扩散到皮下组织、皮肤,电极监测到皮肤的氧分压,反映出皮肤组织细胞的实际氧供应量,故TcPO 2不仅可以反映大循环的状况,且可以直接反映微血管功能状态。在糖尿病足外科治疗的临床评价方面,主要在以下三个方面起作用。
(一)对血运重建治疗进行评价
Caselli等的研究表明:在成功的经皮腔内血管成型术后TcPO 2值迅速上升,第1周有38.5%患者TcPO 2超过30mmHg,在第3~4周达到高峰值,约75%患者TcPO 2超过30mmHg;而对于经皮腔内血管成型术后溃疡仍不能愈合的患者,TcPO 2往往表现为在术后有短暂轻度升高趋势但未能再继续上升。
TcPO 2值的测定可以协助选择需行进一步积极治疗的对象,对于行血管旁路移植术的患者,Amyo等通过检测其术后的TcPO 2值,发现有50%患者在术后第3天TcPO 2值超过30mmHg,明显高于术前水平(术前所有患者TcPO 2≤30mmHg),而对于另外50%TcPO 2值仍未达30mmHg者,随着观察时间延长也有不同上升趋势,故认为旁路移植术后最少要等待3日或更长时间,以使组织得到更多的灌注及氧供应后才决定是否行更积极的外科治疗。而Faglia等的研究发现:TcPO 2低于34mmHg的患者需要行血管重建术;超过34mmHg而低于40mmHg者可以采取相对保守治疗,但仍有相当一部分患者最后需要行血管重建术;而超过40mmHg者,是否行血管重建术主要取决于局部组织病变的严重程度。监测TcPO 2有助于判断病情及协助下一步决策的制订。
(二)对截肢平面进行评价
TcPO 2是指导选择截肢平面的可靠指标。截肢术后伤口能否愈合很大程度上依赖于伤口附近组织的氧供情况,通过检测肢体TcPO 2值的水平,可以选择最佳截肢平面,减少过多截除灌注良好的组织或避免再次截肢。Faglia等报道,TcPO 2低于34mmHg的糖尿病足患者,有9.7%需要行截肢术,对于TcPO 2超过40mmHg只有3%需要截肢,TcPO 2低于20mmHg选择在肢体近端进行截肢,而超过20mmHg可在远端截肢,敏感性88.2%,特异性84.6%,预测效果优于彩色多普勒超声检查,截肢前行经皮氧分压监测可以为选择最佳截肢平面提供量化信息,减少医疗费用及改善患者预后。
Poredos等学者也认为:以TcPO 2处于25~36mmHg之间作为截肢平面只有15%的患者需要行二次截肢,而以TcPO 2低于15mmHg为截肢平面,几乎100%需行二次截肢,选择TcPO 2较高的部位为截肢平面显著提高截肢的成功率。
(三)对糖尿病足溃疡伤口进行评价
与足趾血压测定相比,TcPO 2在预测糖尿病足溃疡更具优势。TcPO 2低于25mmHg时溃疡愈合的可能性很低,如果以TcPO 2=25mmHg作为溃疡能否愈合的界限点,其敏感性和特异性分别为85%和92%,其阳性预测值(positive predictive value,PPV)为79%,而足趾血压预测溃疡的PPV仅为67%;加用一些刺激性操作方法也有助于预测溃疡的愈合,仰卧位时TcPO 2低于20mmHg表示溃疡不能愈合,需行外科血管重建术或截肢;而高于40mmHg的溃疡可能愈合,单纯保守治疗即可;对TcPO 2值处于20mmHg至40mmHg之间,抬高腿30°至40°后,如TcPO 2值下降小于10mmHg,则80%的溃疡会愈合,如下降大于10mmHg,80%的溃疡不会愈合;在吸入100%纯氧后TcPO 2值低于或等于30mmHg也预示溃疡将难以愈合,PPV为89%,阴性预测值(negative predictive value,NPV)为47%,联合基线值和吸入纯氧后的TcPO 2值可以更好判断溃疡的预后。
五、溃疡情况的判定
足部溃疡是糖尿病最常见和严重并发症之一,发生率约为糖尿病患者的25%,糖尿病病程超过20年者发生率几近50%,周围神经营养障碍和肢体缺血是糖尿病患者并发足部溃疡的主要原因。
对溃疡情况的观察和评估有助于对病情的判断,也有助于对外科治疗效果进行评价。由于糖尿病足溃疡表现多种多样。可为表浅和深部溃疡。在表浅溃疡,可以计算其溃疡的表面积,通过观察此面积的变化来评估溃疡的预后;当为深部溃疡时则要同时计算溃疡内的体积。因此在治疗前及在治疗中需分别计算溃疡的表面积或者体积以评估溃疡情况,用以指导临床治疗决策。
(一)足溃疡面积的计算
1.公式法
目前足溃疡的面积通常是通过将溃疡的长度与宽度相乘来计算的。此种方法快速,简便,不需要特殊设备,临床花费少。但是此法的局限也不容忽视,由于溃疡的形状,使其不可避免地存在着不准确性。例如,如果将一个类圆形的溃疡按矩形来计算面积,用长度乘以宽度后,其计算的面积将会比真实面积放大25%;如果一个类椭圆形的溃疡用长度与宽度相乘计算,仍会出现轻度的放大。
2.数码照相计算法
近年来由于数码技术的发展,通过数码照相机可以很方便地记录溃疡在不同时段时的变化情况。为了进一步更准确地通过数码照片计算溃疡面积,一些图像处理软件也被更多地应用于医学领域。但是它们之中的大部分存在价格高,操作复杂等缺点。一个理想的图像处理软件应该价格便宜,支持自动分析功能且能应用于多操作系统,以及符合医学数字成像和通信标准(DICOM)的图像资料。近来,美国国立卫生研究所(NIH)提供了一个免费的不规则图像分析软件,Image J,为我们评估糖尿病足溃疡提供了一个符合DICOM标准的公用医学图像分析软件平台。此法适合应用于表浅溃疡,对创面的计算精度要求不高的患者,优点在于快速、简便、易行。但是存在一些问题,如对拍摄角度的要求及创面条件的要求等。值得指出的是,在使用此法时,必须保证相机与溃疡面垂直,而对它们之间的距离无特殊要求。根据数码相机成像原理,每个电荷耦合元件(CCD)感光后生成一个像素,众多像素组成一幅照片,因此实际物体的成像大小与像素成正比,在不变焦的情况下与距离成反比。因此在保证溃疡面有标尺对照时,可以忽略距离的因素,因为标尺的实际大小也与拍摄的距离成反比。但如果溃疡面为一凹陷面,则可能因拍摄的原因忽略对凹面边缘面积的计算。在此需要强调,在使用此软件时,对溃疡边缘的描点应遵循同一标准。临床评估溃疡面边缘是通过颜色的不同来分辨,其中红/黄/黑系统已得到大家的共识。此种方法简单、易学,但是却存在着难以定性和定量的缺点。Image J虽自带边缘分析功能,但是在应用于糖尿病足溃疡时显得很不适用,因为糖尿病足溃疡多为慢性创伤,溃疡内不同位点的损伤和恢复程度(上皮细胞覆盖)存在极大差异,这样组织间的色泽变化及锐度差异等就极不规则,很难用其自带边缘分析功能来分析边缘。因此,糖尿病足溃疡更适合人工操作来勾勒边缘。
3.无菌薄膜勾边法
此法适用于溃疡面有一定深度,对溃疡面计算要求较高患者。用于治疗中的疗效观察。此方法为用一无菌薄膜紧贴创面,勾勒出创面的边缘,于标尺一起扫描,对扫描成像进行分析。其扫描图像仍可采用Image J软件。此方法的优点在于其准确性,即能够对被平面摄像所忽略的凹面边缘部分一同计算。
(二)足溃疡体积的计算
对于深部足溃疡仅仅计算面积显然不够,还需要计算溃疡体积,这样才能比较客观地评价病变情况。对于溃疡体积的计算也可以分为如下数种方法:公式法、媒介填充法、CT足部扫描法、其他方法。
1.公式法
深部溃疡是一个不规则三维形状,与球体具有高度相似性,因此在计算体积时可以按照球体体积公式:V=(2/3)π(a/2)(b/2)c,a为长径,b为短径,c为深度。溃疡深度的测量可以用无菌棉签插入溃疡最深处测试。但是此法存在明显的误差,只有在精度要求不高的情况下可使用。
2.媒介填充法
考虑到患者经济承受能力,可以使用此法来粗略估算溃疡的体积。将生理盐水注入溃疡内部,注满为止,记录注入生理盐水的体积。此法虽然快速、方便、便宜,但是存在一些误差:如溃疡对生理盐水的吸收,然而由于生理盐水的注入时间短,此时的损失可以忽略。当然还可以通过填充其他媒介物来计算溃疡的体积,通常选择潮湿的藻酸钙或者Jeltrate牙磨材料,将其填入溃疡进行塑形,通过测量模型的重量来计算体积,但是此法费时且易诱发感染,而且患者在接受此法时很痛苦。
3.CT足部扫描法
此法是应用CT对足部扫描,再进行三维成像,计算深部溃疡体积。由于深部溃疡与空气接触,存在着密度的差异,因此用CT进行深部溃疡体积的计算技术上成熟,缺点是价格高,花费较大,患者不易接受。
4.其他方法
1989年Kundin发明了一种可以用于测量规则或不规则创伤体积的仪器,即Kundin仪,其具有三个互相垂直的轴,即X、Y、Z轴分别用于测量创伤的长、宽及深度,然后计算创伤内体积。也有人将立体摄影测量(stereophotogrammetry,SPG)应用于深部创伤的测量,该方法要求具备一台数码相机、安装有创伤测量系统软件(wound measurement system,WMS)的电脑以及一只鼠标用于图形的点选;具体操作方法是用相机拍摄创面,在照片上用鼠标划出长度与宽度,然后用一无菌棉签测量创面深度,再通过创伤测量系统软件进行体积的计算。有试验对比了Kundin仪和SPG在深部溃疡体积计算方面的应用,这两种方法的共同之处在于都基于同一个计算公式即长(L)×宽(w)×深(D)乘以系数(c=0.327)。报道称SPG具有更高的准确性和可重复性,但价格昂贵,限制了其在临床上的应用。
六、动脉多普勒
彩色多普勒超声检查糖尿病下肢动脉病变实时、无创、敏感,可作为糖尿病下肢动脉病变的常规检查手段。通过二维、彩色及频谱多普勒测量分析可早期对下肢动脉病变做到早期诊断,明确动脉病变程度与部位。彩色多普勒超声可检查髂股动脉、股浅动脉、腘动脉、胫前动脉、腓动脉及胫后动脉,检测内容包括动脉内中膜厚度、斑块大小、斑块数目、管径狭窄度、收缩期峰值流速(VMB)、动脉内径(R)及血流量(Q)等指标。糖尿病患者对比非糖尿病患者,下肢动脉内径(R)减小更明显,血流量(Q)下降更显著。而与健康体检者相比,糖尿病合并下肢缺血患者的动脉内径(R)、收缩期峰值流速(VMB)及血流量(Q)均显著下降。超声通过多方面评价下肢血管的各节段,能初步诊断动脉硬化症的不同程度及不同阶段。糖尿病患者下肢动脉硬化以动脉壁内中膜增厚、斑块形成为特点,二维超声显示远端小动脉细小针尖样密集强回声。彩色多普勒显示血流信号变细或消失。频谱多普勒可见高速湍流波谱,频带增宽,并舒张期逆向波峰速降低甚至消失,动脉管腔内可出现彩色暗淡血流信号。超声检查的局限性在于对操作者依赖性强、空间分辨率较差、解剖关系显示不够明确,不能全程显示病变动脉。
七、动脉断层扫描
糖尿病足的Wagner分类方法未对病变血管狭窄或闭塞程度和范围进行评价,因此对治疗方案的实施不能提供有效的信息。下肢动脉断层扫描(CTA)可以清楚显示血管狭窄或闭塞,以及病变程度和范围、钙化情况、远端流出道情况。CTA检查全面、直观、无创,可以为治疗方案的选择提供准确的信息。我们可以根据CTA所见,预先制订手术方案,比如CTA所显示的局限性血管狭窄病变,可以考虑腔内斑块切除治疗;对于弥漫性血管狭窄闭塞病变且同时远端流出道不佳的病变,可以尝试腔内开通或者血管新生疗法。
随着CT扫描速度、时间和空间分辨率的显著提高,以及CTA技术的成熟及其强大的后处理功能,为诊断血管病变及术后复查提供了一种无创、便捷、准确的影像学检查方法;可清晰显示血管解剖、病变血管腔内及管壁情况,显示斑块性质及狭窄程度。主要优势为:①图像显示空间解剖关系明确,血管清晰、立体感强;②最大密度投影(MIP)图像可以任意旋转观察,并能较好地显示管壁钙化斑块及细小分支血管;③曲面重建(CPR)图像可在同一平面上任意角度观察病变血管,全程暴露,具有直观的特点;④轴位图像与多平面图像(MPR)相结合,可显示斑块大小、形态及溃疡形成,判定斑块性质。CTA可全方位、多角度观察病变部位、范围、程度以及侧支循环的情况;⑤强大的后处理功能,多种成像技术结合。可从多个角度对病变血管进行观察。不仅能显示血管腔内病变,还可以显示血管壁的情况,如钙化和斑块等;⑥损伤较小,无须动脉穿刺,并发症小;⑦存在一定的延迟时间,可以显示闭塞血管远端的血管;⑧扫描速度快,检查时间短。CTA虽然尚未达到选择性动脉造影小分支显示水平,但作为一种无创检查方法,在疾病筛查中具有很高的临床应用价值,且对于支架植入术后复查患者,CTA可以清晰显示支架形态,观察支架内附壁血栓及管腔再狭窄情况,为临床诊治提供准确依据。但CTA也有其不足之处:①管壁局部大量钙化斑块时,会遮蔽实际管腔,影响管腔观察效果,管腔狭窄率诊断受限。②检查时需大剂量静脉滴注含碘造影剂,存在一定安全风险。③扫描时机把握要求严格,只有在目标动脉造影剂浓度较高时,才能取得较好成像效果。
除CTA外,磁共振动脉成像(MRA)和数字化血管减影成像(DSA)也是可以考虑的影像学检查。尤其是后者,因为其可以动态三维显影,是目前公认的诊断动脉病变的“金标准”。但其不作为术后评估的常规手段,在这里我们不做单独陈述。DSA的优点为能反映血管形态改变的动态信息,图像清晰,细小的血管分辨率高,且不受管壁钙斑影响;缺点为有创,昂贵,只能显示腔内情况、不能对管壁斑块的成分、管腔周围的情况进行观察,无法多角度观察病变和并发症,仅显示管腔投影,对腔内偏心性斑块诊断不准确等缺点。此外,MRA的局限性也很明显,其扫描时间长、空间分辨率不高、对钙化灶不敏感、图像信噪比差。
八、震动感觉阈值测定
糖尿病周围神经病变(DPN)与糖尿病足溃疡的发生高度相关,而糖尿病足的治疗以预防为主,早期诊断,早期治疗可起到事半功倍的效果。同时,DNP程度的判定,也可以反映外科干预的效果。国外研究表明震动感觉阈值(VPT)为临床筛查DPN及评价糖尿病足溃疡风险的主要指标。目前临床采用的DPN筛查方法如神经传导速度(NCV)受临床症状影响且检查程序烦琐,定量感觉试验(QST)设备昂贵,不能在筛查工作中良好地应用。而VPT检查对DPN的诊断敏感性及特异性高,并具有所需设备花费小,使用简单,检查结果相对稳定可靠,为糖尿病足的筛查和疗效判定提供了一个良好的手段。
临床上有许多仪器和工具可以用来测量震动感觉,电子类仪器包括Neurothesiometer,Vibrameter,Vi⁃bratron,Sensiometer,Maxibibrometer等;其他工具包括标准128Hz音叉和刻度音叉。检查时通常取大脚趾末端检查三次求其平均值。根据具体设备,VPT可以设定临界值,以判断长期并发症风险的高低。基于电子类仪器的VPT检查,如果任意一足的VPT>25V,提示其发生神经性溃疡为高风险;如果VPT在16~24V之间,提示中度风险;如果VPT<15V,则为低风险。神经病变发展到后期,大、小神经纤维都将受累,VPT检查结果也将会随着年龄和病程的增长而增加。
2009年美国糖尿病学会(ADA)在糖尿病诊疗指南中指出,对于所有糖尿病患者,每年进行一次全面的足部检查以确定糖尿病足的危险因素,从而预测糖尿病足溃疡和截肢的发生,这其中就包括VPT检查。VPT检查为定量指标可早期发现DPN,并客观地评估2型糖尿病患者糖尿病足的溃疡风险,临床中对患者实施糖尿病足病护理和健康教育,并针对性制订治疗方案,从而达到防止或延缓糖尿病足溃疡的发生,避免截肢,提高患者生活质量,减少医疗费用。
英国曼彻斯特大学糖尿病中心Young等开展了一项VPT预测糖尿病足溃疡的前瞻性研究,其结果提示VPT>25 Volts的糖尿病人群,其未来发生足溃疡的危险性是VPT<15 Volts人群的7倍。这一结论在学术界得到广泛地认可,并一直以来被引用将VPT>25 Volts作为评判足溃疡风险的重要指标。
(郭连瑞 郭建明)