《Ultrasound in Medicine & Biology》:Multimodal Ultrasound for Evaluating the Triceps Surae in Patients With Intramuscular Venous Dilatation and Intramuscular Venous Thrombosis of the Lower Extremity
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目的:评估多模态超声(multimodal ultrasound)在下肢肌间静脉疾病评估中的适用性与诊断性能。
方法:本回顾性研究纳入142例行下肢静脉超声检查的个体:50例肌间静脉扩张(intramuscular venous dilatation, IMV
目的:评估多模态超声(multimodal ultrasound)在下肢肌间静脉疾病评估中的适用性与诊断性能。
方法:本回顾性研究纳入142例行下肢静脉超声检查的个体:50例肌间静脉扩张(intramuscular venous dilatation, IMVD)、42例肌间静脉血栓(intramuscular venous thrombosis, IMVT)及50例健康对照。采用多模态超声评估小腿三头肌的肌间静脉直径、肌肉厚度和肌肉硬度,并比较三组间的超声参数和生化指标。
结果:与扩张组(13.74 ± 3.00 mm,18.23 ± 3.04 mm)和对照组(13.69 ± 2.71 mm,16.58 ± 2.93 mm)相比,IMVT组内侧腓肠肌(medial gastrocnemius, MG)和比目鱼肌(soleus, SOL)厚度降低(分别为12.36 ± 2.95 mm和15.35 ± 3.04 mm;p < 0.05)。扩张组比目鱼肌厚度大于对照组(18.23 ± 3.04 vs. 16.58 ± 2.93 mm,p < 0.05)。MG剪切波速度(shear wave velocity, SWV)在IMVT组低于对照组(1.80 [1.69, 1.96] vs. 1.99 [1.74, 2.26] m/s,p < 0.05),而比目鱼肌SWV在IMVT组低于对照组,在扩张组高于对照组(1.95 [1.75, 2.59] vs. 3.10 [2.19, 3.73] vs. 2.67 [2.14, 3.19] m/s;p < 0.05)。MG静脉直径、SOL静脉直径、SOL SWV及D-二聚体水平是影响IMVT的关键因素(p < 0.05)。结合这些指标的logistic回归模型鉴别IMVT的曲线下面积(area under the curve, AUC)为0.934(95% CI: 0.888–0.972)。
结论:多模态超声是筛查IMVT高危人群的一种有用辅助工具。
深静脉血栓形成(deep vein thrombosis, DVT)是常见临床疾病,年发病率约1/1000,随年龄增长显著升高,12个月死亡率为5%–10%。远端DVT中,小腿肌间静脉血栓(intramuscular venous thrombosis, IMVT)占30%–50%。小腿肌间静脉包括腓肠肌(gastrocnemius, GM)静脉丛和比目鱼肌(soleus, SOL)静脉丛,最终汇入腘静脉,是下肢深静脉系统的重要组成部分。由于远离心脏,小腿肌间静脉回流主要依赖小腿肌肉泵作用;当肌肉收缩功能受损时,静脉回流减慢,可导致静脉淤滞,进而出现肌间静脉扩张(intramuscular venous dilatation, IMVD),并可能进展为IMVT。IMVT可延伸至近端深静脉,引发急性肺栓塞等严重并发症。因此,深入理解IMVD或IMVT状态下小腿三头肌的肌肉变化,对预防IMVT及其并发症至关重要。研究人员此前发现,IMVD患者在踝关节中立位和最大背伸位时,内侧腓肠肌(medial gastrocnemius, MG)和SOL硬度均有不同程度增加,提示肌肉硬度变化可部分反映肌肉功能改变。在此基础上,本研究采用多模态超声评估IMVD和IMVT患者的小腿三头肌变化,重点观察肌肉厚度和硬度,并综合分析临床特征、实验室指标和超声参数。
该回顾性研究经温州医科大学附属第二医院及育英儿童医院机构审查委员会批准(2024-K-214-01),纳入2024年4月至2025年7月在该院行下肢静脉超声检查的142例受试者,包括50例健康对照(100条下肢)、50例IMVD患者(70条下肢)和42例IMVT患者(52条下肢)。排除标准包括主要器官功能障碍、系统性肌肉疾病、小腿局灶性病变、小腿手术史及严重下肢水肿或肥胖。所有受试者均接受B型超声和声触诊定量(sound touch quantification, STQ)弹性成像检查,测量小腿皮下脂肪厚度、各肌肉厚度、肌间静脉最大直径及剪切波速度(shear wave velocity, SWV)。使用同一型号迈瑞Resona R9Q超声诊断系统,由两名超声医师独立操作。统计学方法包括正态性检验、方差分析、Kruskal-Wallis H检验、logistic回归、受试者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线分析,并构建六种机器学习模型(logistic回归、支持向量机、随机森林、决策树、K近邻和朴素贝叶斯)进行5折分层交叉验证评估。
1. 三组间一般资料、生化及超声参数比较
三组间年龄、身高、体重、BMI、性别、侧别、皮下脂肪厚度及纤维蛋白原水平差异均无统计学意义。IMVT组D-二聚体水平显著高于IMVD组和对照组,而IMVD组与对照组差异无统计学意义。MG静脉直径在IMVD和IMVT组均大于对照组,而IMVT组与IMVD组间差异不显著。LG静脉直径各组间无差异。SOL静脉直径在IMVD和IMVT组均大于对照组,且IMVD组大于IMVT组。肌肉厚度方面,IMVT组MG、LG、SOL厚度均低于对照和IMVD组,而IMVD组仅SOL厚度大于对照组。SWV方面,IMVT组MG SWV低于对照组,SOL SWV低于IMVD组和对照组,而IMVD组SOL SWV高于对照组;LG SWV各组间无差异。
2. IMVT风险的单因素与多因素logistic回归分析
以是否发生IMVT为因变量,单因素回归显示D-二聚体、MG静脉直径、SOL静脉直径、MG厚度、LG厚度、SOL厚度、MG SWV及SOL SWV与IMVT相关。多因素回归进一步确定D-二聚体、MG静脉直径、SOL静脉直径和SOL SWV是IMVT的独立影响因素。
3. ROC曲线分析
将MG静脉直径、SOL静脉直径、SOL SWV和D-二聚体联合构建的模型鉴别IMVT的AUC为0.947(95% CI: 0.909–0.985),显著高于任一单一指标,其敏感度为88%,特异度为91%。
4. 六种机器学习模型的诊断性能
ROC曲线分析显示,logistic回归模型AUC最高(0.934),其次为随机森林(0.932)、朴素贝叶斯(0.928)、支持向量机(0.923)、K近邻(0.913)和决策树(0.772)。除决策树外,其余模型AUC均>0.910,表现出较强的判别能力。
5. 六种模型的校准表现与决策曲线分析
校准曲线显示logistic回归模型的预测概率与实际疾病状态吻合良好。决策曲线分析(decision curve analysis, DCA)表明,在大多数阈值概率下,logistic回归模型提供的净临床获益最大,提示其总体诊断性能和临床实用性优于其他模型。
讨论部分指出,IMVD和IMVT患者MG和SOL静脉直径明显增大,且病例多集中于SOL,这与SOL位于小腿深部、静脉管径细、瓣膜少,易受肌肉收缩压迫的解剖特点相符。IMVT组肌肉厚度减少和SWV降低,可能与微血栓阻塞营养血管导致肌细胞缺氧凋亡、肌肉萎缩及静脉淤血有关;而IMVD组SOL SWV升高,可能源于慢性静脉淤血、组织纤维化和肌纤维类型转化。多因素分析确定的四项独立预测因子——MG静脉直径、SOL静脉直径、SOL SWV和D-二聚体——分别从形态、生物力学和凝血功能角度反映IMVT的病理特征。联合模型可提高诊断特异度,减少非血栓性疾病(如感染和术后状态)引起的假阳性。六种机器学习模型中,logistic回归综合表现最佳。研究局限性包括单中心回顾性设计、样本量相对较小、使用单一品牌超声设备、未纳入其他影像学方法且无病理金标准。结论:将小腿三头肌肌间静脉直径、SWV和D-二聚体联合应用,对IMVT具有优异诊断效能,多模态超声可作为常规生化检测的补充工具,用于疑似IMVT患者的评估。