糖尿病足
一、概述
糖尿病足是由于糖尿病血管、神经病变引起下肢异常的总称,因合并感染引起肢端坏疽者称糖尿病肢端坏疽,是糖尿病足发展的一个严重阶段。糖尿病患者入院治疗的主要原因之一是足部溃疡。大量的调查资料表明,糖尿病足不但导致糖尿病患者的生活质量下降,而且造成巨大的经济和社会负担。
二、流行病学
据报道,在美国1600万糖尿病患者中,有近25%的患者并发过足部溃疡;糖尿病足部溃疡多发于糖尿病病程10年以上者,病程超过20年以上者,45%患者存在有足部神经障碍性病变。
在德国Gulan等报道,糖尿病足部溃疡的发生率占糖尿病总数的15%,需要截肢(趾)者高达33%,而且不管截肢与否,糖尿病足部溃疡患者的死亡率高达29%。而在Wagner分级中4级而未行手术治疗严重患者,死亡率达54%,中此造成的经济和社会负担也相当大。Benotmane报道,在1779名糖尿病住院患者中,有163例(占9.16%)因足部损害而住院,这163名患者总的住院时间为7247日,平均45日,总的住院费用达914534.39美元,无论是住院时间,还是住院费用均随足部病变的严重程度而增加。因此,早期预防,早期治疗糖尿病足部溃疡,阻止病变向严重情况发展,不仅能减少糖尿病患者的足部溃疡的发病率,及其死亡率,而且还能减少治疗所带来的沉重的经济和社会负担。
三、发病机制
糖尿病足萎缩性病变的基础是神经和血管病变,而感染则使其加重。在1型DM患者中,以神经病变为主,而在老年控制不理想的2型DM患者中,常同时存在周围血管病变和神经病变。导致截肢的糖尿病足部溃疡起病于多种途径。对于糖尿病足溃疡的发生来说,周围神经病变和周围血管病变是各自独立的危险因素。
对预测糖尿病足部病变发生具有重要临床意义的独立指标为:跟腱反射消失,对5.07级Semmes-Weinstein纤维感觉消失,跨皮肤氧分压<4.0kPa(30mmHg)。其中最危险的因素为皮肤氧化的受损。
踝-臂血压指数(踝/臂收缩压比值)并非是一种具有重要临床意义的独立危险因素:值得注意的是,一旦出现踝/臂收缩压指数降低,动脉搏动消失。表明存在血管病变,需行外周血管分流手术。周围神经感觉消失和周围血管病变以及在此基础上产生的感染为糖尿病足部病变的致病因素,可单独致病,亦可联合致病。在评估糖尿病足病变程度时,应同时考虑这三种因素。
1.周围神经病变 是糖尿病最常见的并发症之一,也是导致糖尿病肢端坏疽的重要原因。糖尿病肢端神经病变主要为多发性、对称性感觉运动神经病变。大约有10%的患者在发现搪尿病时已有神经病变,病程25年以上者几乎均有周围神经病变的患病率为50%。
但由于研究方法,病例选择及诊断标准不够统一,各家的报道有一定差异。一般认为应用肌电图神经传导速度测定结果发现患病率较高,以临床症状为标准则发病率相对较低、有人报道检查了一组糖尿病患者的尺神经传导速度和振动觉,发现99%有神经病变。1980年上海地区10万人口调查中,新发现的150例糖尿患者中,并有神经病变者占90%,其中有周围神经病变者占85%,文献说如果从有神经病变者135例中统计,则周围神经病变者占94.07%,植物神经病变者占62.2%。空军总医院唐兰对368例老年和老年前期糖尿病足坏疽的分析,其中周围神经病变患病率为100%,另外对90例糖尿病及61例糖尿病坏疽患者和30例性别和年龄相当的健康人,分组测定胫后神经传导速度作为对照。结果糖尿病足坏疽组患者神经传导速度为5.5±11.3m/s;糖尿病组为27.7±16.9m/s,健康对照组为43.9±18.3m/s。三组间比较有显著差异。说明糖尿患者和其坏疽患者均有周围神经损伤,只是程度不同。但在临床452例糖尿病肢端坏疽分析中,有下肢麻木疼痛,感觉迟钝或丧失等有临床症状者仅占51.7%,明显低于上述报道。因此在工作中既要临床观察,还要做仪器检查,才能作到早期发现,早预防,早治疗,避免坏疽发生。即使是在截胶的病例中,也存在单独致病和混合致病的两种。
有资料表明,在糖尿病足截肢病例中。46%主要为缺血性病变,59%为感染,61%为神经病变,81%为伤口不能愈合,84%为溃疡,55%为坏疽,36%起源于微小的创伤、感染、截肢(其中36%是由于穿不合适的鞋所致皮肤溃疡)。由此可见多种因素的联合作用导致截肢。
(1)感觉神经病变:在周围神经病变所致的糖尿病足部病变患者中,虽感觉减退甚至消失,足部神经病变可使患者感觉异常,临床上可出现麻木、疼痛、灼痛或组织放射痛。不管是否存在足部溃疡,感觉消失病例中常出现痛觉。这样痛觉和感觉消失并非不相关的两个状态,可同时存在。周围神经病变导致的感觉消失,使患者失去自我保护机制,易受到外部的损伤,在出现足部病变时也难以早期察觉,及时就诊,甚至在已有足部溃疡的情况下,仍可行走而无痛觉,以致溃疡恶化,出现病菌感染发展为严重肢端坏疽。当已感染的无痛性溃疡出现疼痛时,提示感染的恶化,虽然溃疡表面可能无改变,但感染可穿透至足的深部组织。足部感觉障碍或消失,常导致穿通性神经性溃疡,并常伴随胼胝,因此,凡伴随胼胝的足部溃疡一般称为神经性溃疡。
(2)运动神经病变:由于运动神经损伤,足部的伸肌和屈肌之间张力不平衡,足内骨间肌萎缩无力,肌肉失平衡,导致足部结构破坏,出现如“弓形足”、锤状趾、爪样趾等。足的负重部位可导致无痛性畸形,韧带撕裂,小的骨折或形成“夏科足”。这些畸形的足趾在来自鞋或鞋垫共同增加的压力作用下,出现趾尖溃疡,可能与第1跖骨头下脂肪垫变薄或移位有关。足趾头和第1跖骨头下易形成脐眼、溃疡和感染,可导致骨髓炎甚至截肢。
(3)自主神经病变:自主神经可控制皮肤微血流,对周围温度改变的植物神经介导的生理效应是通过保温或散热来调节,当植物神经受损伤,导致皮肤血流增加尤其是下垂部的皮肤血流灌注量增加,可导致皮肤表面温度升高,肢体远端缺血,增加跗骨骨质吸收,下肢皮肤水肿或萎缩,而发生坏疽。糖尿病植物神经病变导致肢端皮肤少汗或无汗,患者足部皮肤干裂,很容易受细菌感染引起溃疡,蜂窝织炎,深部脓肿。
2.周围血管病变 从动脉粥样硬化斑块的组成来说,糖尿病和非糖尿病患者几乎相同,均由脂肪沉积、平滑肌细胞、单核细胞、巨噬细胞和钙化组成。但糖尿病和非糖尿病患者的区别在于病变血管的部位,糖尿病患者的病变部位常为胫前、胫后和腓动脉分叉以下,有时累及远侧股浅动脉,表现为这些动脉的广泛管腔狭窄或闭塞,足背动脉及足部的动脉多不受累,足部微循环亦无闭塞性病变,同时糖尿病患者下肢和足部动脉常有内膜钙化,年龄大或病程长者动脉中层也可钙化。而非糖尿病者常累及近端血管,如股动脉、颈动脉、主动脉等。另一区别在于糖尿病患者出现粥样硬化的时间较早,进展较快,男女发病情况相似,无明显性别差异。
糖尿病肢端坏疽的病因病理基础是微血管病变,其主要特征是微血管壁内皮细胞损伤,基底膜增厚,导致微血管腔狭窄或闭塞,形态改变及功能异常,造成微循环障碍。组织缺血、缺氧、代谢紊乱、营养物质不易吸收,代谢产物不易排出,局部容易感染而发生坏疽。
糖尿病足趾坏疽形成的原因有:
(1)在动脉粥样硬化的基础上血栓形成。
(2)继发于感染后微血栓形成。
(3)来自近端大血管溃疡斑块的胆因醇栓塞,局部表现为青紫,且与正常组织分界明显,如果为双侧,表面栓塞来自主动脉及以上部位,如果为单侧,则来自股动脉或以下部位。
(4)影响外周血管活性药物的使用,使局部发生坏疽,故在糖尿病患者中应慎用缩血管药物。
如患者出现休克,应酌情使用血管活性药物,但应每日进行足部检查。这些血管活性药物包括抢救休克时使用的多巴胺和常用于治疗心绞痛和高血压的β受体阻滞剂。
3.感染 由于糖尿病患者胰岛素相对或绝对不足,患者机体组织及血液中含有高浓度的糖,有利于某些细菌的生长。高血糖可使血液渗透压增高,白细胞的活动和吞噬细菌功能受到抑制,淋巴细胞转化率降低,细胞免疫功能及抗体生成均有所降低,因此,容易发生感染。一旦感染,又容易进一步发展,反过来又促进糖尿病病情加重,如此反复的相互影响,形成恶性循环,感染不易控制,甚至可发展为严重的肢端坏疽。
酮症酸中毒时酮体生成过多,粒细胞的活动受到抑制,白细胞吞噬能力显著降低,减弱对炎症的反应。抗体生成能力降低。有利于细菌生长。有研究表明,正常人在炎症部位的乳酸积聚,可以使细菌迅速死亡,而在酮症酸中毒时,酮体可以降低乳酸的杀菌能力。使患者对感染的抵抗力显著下降,机体防御能力降低。
糖尿病控制不佳时,机体内蛋白质合成减少,分解加快,体内蛋白质进行性消耗,使免疫球蛋白、补体生成能力降低、淋巴细胞转化明显下降,T细胞、B细胞和抗体数量减少,有利于细菌生长,同时也改变了白细胞依赖氧的杀菌能力,降低了吞噬细胞的功能,细菌容易生长,导致肢端溃烂、坏疽或坏死。
微循环障碍导致组织缺血缺氧是感染容易发生的另一种原因。机体受到某种刺激或损伤,在致病因子作用下,机体对损伤的基本反应是炎症,而炎症反应的实质是微循环障碍。微血管处于应激状态,而应激反应导致微动脉痉挛性收缩,微循环陷入断流状态,如果致病因子过于强烈或持久,带来的是血流动力学和血液流变学改变。微血管壁通透性增强,血浆外渗增多,红细胞变形后而失去带氧能力。白细胞由管壁游出,而吞噬细菌的能力下降,血小板聚集,黏附能力增强,加重微循环障碍,组织缺血缺氧,细菌容易感染。加之机体被损伤后,局部组织水肿,出血,渗出,炎症和红肿使局部张力增加,可机械性直接压迫微血管血流,加重局部缺血,缺氧,各种致病菌容易感染,导致坏疽。
由此可见,感染是糖尿病足的主要威胁。感染可以是浅表的,也可是广泛深层的。并且感染易于扩散。糖尿病患者伤口肉芽组织形成不好、愈合不良,使细菌容易侵入,感染持续时间延长。感染可由细微的皮肤损伤引起,并很快沿着肌肉、筋膜层扩散至脚和小腿的腱鞘和肌肉,甚至引起骨髓炎,具有很高的肢体坏疽率和截肢率。糖尿病足感染最常见的致病菌为革兰氏阳性菌(尤其是金黄色葡萄球菌、链球菌),其次为革兰氏阴性杆菌、厌氧菌。有时从1份标本中可以培养出3~6种致病菌。多数情况下,伤口表面的细菌和伤口深部的不一样,因此不能简单根据从伤口表面培养的细菌来选用抗生素。可首先选用广谱抗生素,等取自伤口深部的细菌培养和药物敏感结果出来之后,再针对性地更换敏感药物。
四、临床表现
1.症状 患者除有糖尿病“三多一少”症状外。还可出现皮肤瘙痒、肢端感觉异常,包括刺痛、灼痛、麻木,以及感觉迟钝或丧失,可出现脚踩棉絮感,常有鸭步行走,间歇性破行,休息痛,无力,下蹲起立困难。
2.体征 糖尿病足部病变为萎缩性病变,基础病变为溃疡和坏疽,局部可出现红、肿、热,血糖控制较困难,当感染严重时可出现发热等全身症状。其临床表现可不同,主要视致病原因是神经病变,或是缺血或是感染。病变可以是单一的,也可能是混合的。
3.查体 查体时可发现肢端皮肤颜色变黑伴有色素沉着,肢端凉、浮肿。可有趾间真菌感染、红癣、甲沟炎和趾甲内陷。皮肤干裂、无汗、撬毛少,或形成水疱、血泡、糜烂、溃疡,可出现足的坏疽和坏死,当有产气菌感染时,可闻及捻发音。肢端肌肉营养不良、萎缩、张力差,易出现韧带损伤、骨质破坏,甚至病理性骨折。可出现跖骨头下陷,跖趾关节弯曲,形成弓形足、捶状趾、鸡爪趾、夏科(Charcot)关节等。肢端动脉搏动减弱或消失,血管狭窄处可闻及血管杂音,深浅反射迟钝或消失。
夏科关节是典型的神经病变性糖尿病足畸形,可分为四期。
第1期:又称急性期。患者可能有轻度创伤史,足部出现红、肿、热和相关搏动,但这必须与蜂窝织炎鉴别。此时的处理主要为减轻重力负荷,有效的方法是石膏托,直至皮肤温度回降至正常。正常的皮肤温度是病变处于非活动期的标准。
第2期:常由于患者在急性期仍经常活动所致。此时可出现骨质溶解和骨折。虽然起初患者就诊时X线检查可正常,但在2~3周后可出现骨折,重复X线摄片,可发现骨折迹象,常为跖跗关节和跗骨间关节。
第3期:由于关节的骨折和塌陷出现关节的畸形,足弓塌陷使足外形出现畸形。此时患者需穿特殊模型的鞋,偶尔需手术治疗。
第4期:常由于第3期患者继续用末作特殊保护的足行走所致。足弓塌陷使此处压力增加,出现足底溃疡。溃疡的感染可导致足坏疽和截肢。
以外周小动脉病变为主的足部缺血性病变的临床特征。
(1)病变局部疼痛明显,为黑色干性坏疽,病变可局限于足趾或足跟,可伴有广泛浅表感染。
(2)足缺血,当足抬高时可出现足部苍白,受压部位可出现青紫。
(3)足部萎缩、消瘦,趾甲增厚,汗毛稀少。
(4)外周动脉搏动减弱或消失。
(5)外周静脉充盈缓慢,常>15秒。
(6)可出现其他缺血性病变的临床症状
(7)感觉神经和腱反射经常减弱或正常。
足部的浅表性感染可表现为:①趾间真菌感染、红癣、甲沟炎和趾甲内陷,而足的深部感染的发生往往是隐匿的,可以是趾甲根部感染所致的足背蜂窝织炎,表现为足背广泛性水肿、红斑,常与远端的坏疽有关;②足弓深部感染,最令人担心的是足底动脉弓血栓性闭塞,影响骨间动脉血液供应,如有气体或腐败味产生,表明有厌氧菌感染。严重的感染可累及趾骨和跖骨,形成骨髓炎。
五、检查
1.实验室检查 实验室检查除有关糖尿病及其并发症的常规检查外,需注意感染迹象,如白细胞增多、血沉、C-反应蛋白增快等,可作坏疽,病灶分泌物的细菌培养及药敏。
2.多普勒超声检查 可发现股动脉以至足背动脉病变,可作定位和定量分析。由于仪器型号和操作方法的不同,结果亦不同。下面是空军总医院的指标:
(1)早期病变:血管腔狭窄低于正常人的25%以下,血流量少于正常人的35%,加速度/减速度比值介于1.2~1.4。
(2)轻度病变:血管腔狭窄低于正常人的25%~50%,血流量少于正常人的35%~50%,加速度/减速度比值介于1.4~1.6。
(3)中度病变:血管腔狭窄低于正常人的50%~70%,血流量少于正常人的50%~70%,加速度/减速度比值介于1.6~1.8。
(4)重度病变:血管腔狭窄低于正常人的75%以上,血流量少于正常人的70%以上,加速度/减速度比值>1.8或等于“0”。
3.血压指数 血压指数是一种非创伤性的检查。踝/臂收缩压比值,正常人为1.0~1.4,<0.9提示有轻度供血不足,0.5~0.7可有间歇性跛行,0.3~0.5可有缺血性休息痛,<0.3可发生坏死。
一般认为,踝/臂收缩压比值<0.5提示严重缺血,但如果动脉搏动不能触及,比值>0.5可能掩盖了足部严重缺血。踝/臂收缩压比值是一种更可靠的指标,比值<0.5是足部缺血的信号。
4.肌电图、神经传导速度、诱发电位和震动感觉的检测 可作为诊断下肢有无周围神经病变和评估神经病变程度的方法。
用纤维检测糖尿病足简单易行,1g纤维(Semmes-Weinstein4.17级)能被正常人感觉到,能检测早期感觉神经病变。此期病变不需特殊处理,10g纤维(5.07级)能鉴别需特殊保护的区域;75g纤维(6.10级)能鉴别失去保护性感觉的区域。
5.跨皮肤氧分压(TcPO)测定 是用Clark极谱仪电极放置在保温于43~45℃的足背皮肤,虽然电极可放置于皮肤的任何部位,但常放置于接近萎缩部位以预测伤口愈合的潜能和建议截肢的部位。TcPO与皮肤缺血有关。正常人TcPO接近PaO,TcPO<4.0kPa(30mmHg),意味着萎缩性病变难以愈合。在吸入100%氧气10分钟后,如TcPO提高1.3kPa(10mmHg)以上,说明预后较好。
6.X线检查 可发现骨质疏松、脱钙、骨髓炎、骨质破坏、死骨形成、骨关节病变以及动脉钙化,也可发现气性坏疽时的软组织变化。
7.动脉造影 可确诊血管腔内的各种病变,常用于截肢或血管重建术前血管病变的定位。但检查本身可导致血管痉挛,加重缺血。
六、诊断
糖尿病患者凡上述检查证实有肢端病变者均可诊断为糖尿病足。根据病变程度和参照国外标准,糖尿病足坏疽的临床分型与分级如下:坏疽的性质可分为湿性坏疽、干性坏疽、和混合性坏疽三种临床类型。
1.湿性坏疽 糖尿病湿性坏疽较多,占糖尿病肢端坏疽的78.0%。多因肢端循环及微循环障碍,常伴有周围神经病变,皮肤损伤感染化脓。坏疽轻重不一,浅表溃疡或严重坏疽。局部常有红、肿、热、痛,功能障碍,严重者常伴有全身不适,毒血症或败血症等临床表现。
(1)湿性坏疽前期:常见肢端供血正常或不足,局部浮肿,皮肤颜色发绀、麻木、感觉迟钝或丧失,部分患者有疼痛,动脉搏动正常或减弱,常不能引起患者的注意。
(2)湿性坏疽初期:常见皮肤水疱、血泡、烫伤或冻伤、鸡眼或胼胝等引起的皮肤浅表损伤或溃疡,分泌物较少。病灶多发生在足底、足背、小腿或前臂。
(3)轻度湿性坏疽:感染已波及到皮下肌肉组织,或已形成轻度的蜂窝织炎。感染可沿肌间隙蔓延扩大,形成窦道,脓性分泌物增多。
(4)中度湿性坏疽:深部感染进一步加重,蜂窝织炎融合形成大脓腔,肌肉肌腱韧带破坏严重,脓性分泌物及坏死组织增多。
(5)重度湿性坏疽;深部感染蔓延扩大,骨与关节破坏,可能形成假关节,坏疽可累及部分足趾或部分足坏疽。
(6)极重度湿性坏疽:足或手的大部或全部感染化脓、坏死,并常波及踝关节及小腿。
2.干性坏疽 糖尿病患者干性坏疽较少,仅占坏疽患者的6.8%。多发生在糖尿病患者肢端动脉及小动脉粥样硬化,使血管腔狭窄。或动脉血栓形成,致使血管腔阻塞,血流逐渐或骤然中断,但静脉血流仍然畅通,造成局部组织液减少,导致血流中断的远端肢体,发生不同程度的干性坏疽,其坏疽的程度与血管阻塞部位和程度相关。较小动脉阻塞则坏疽面积较小常形成灶性干性坏死,较大动脉阻塞干性坏疽的面积较大,甚至整个肢端完全坏死。
(1)干性坏疽前期:常有肢端动脉供血不足、患者怕冷、皮肤温度下降、肢端干枯、麻木、刺疼或感觉丧失。间歇跛行或休息疼,多为持续性。
(2)干性坏疽初期:常见皮肤苍白、血瘢或水疱、冻伤等浅表干性痂皮。多发生在指趾末端或足跟部。
(3)轻度干性坏疽:常见手足指(趾)末端或足跟皮肤局灶性干性坏死。
(4)中度干性坏疽:常见少数手足指(趾)及足跟局部较大块干性坏死,已波及深部组织。
(5)重度干性坏疽:常见手或足的多个指(趾)或部分手足由发绀色逐渐变灰褐色,继而变为黑色坏死,并逐渐与健康皮肤界限清楚。
(6)极重度干性坏疽:手或足的大部或全部变黑坏死,呈木炭样尸干,部分患者有继发感染时,坏疽与健康组织之间有脓性分泌物。
3.混合性坏疽 糖尿病患者混合性坏疽较干性坏疽稍多见。占坏疽患者的15.2%。常见于糖尿病2型患者。肢端某一部位动脉或静脉阻塞,血流不畅,引起干性坏疽,而另一部分合并感染化脓。
(1)特点:混合坏疽是湿性坏疽和干性坏疽的病灶,同时发生在同一个肢端的不同部位。混合坏疽患者一般病情较重,溃烂部位较多,面积较大,常涉及大或全部手足。感染重时可有全身不适,体温及白细胞增高,毒血症或败血发生。肢端干性坏疽时常并有其他部位血管栓塞,如脑血栓、冠心病等。
(2)坏疽的临床分级:临床分级的依据,通过临床观察,当皮肤层损伤后,感染的程度依次表现的部位是肌肉、肌腱韧带、骨膜骨质。由此认为,肌腱韧带的抗感染能力强于肌肉,而骨质的抗感染能力又强于肌腱和韧带。当肌腱韧带,骨质均受到感染破坏,其坏疽感染已发展到一定深度广度和严重程度。因此,结合国外分级标准,将糖尿病肢端坏疽病变程度划分为0~5级。
0级:皮肤完整,皮肤无开放性病灶。常表现肢端供血不足、皮肤凉、颜色发绀或苍白、麻木、感觉迟钝或丧失。肢端刺痛或灼痛,常兼有足趾或足的畸形等高危足表现。
1级:肢端皮肤有开放性病灶。但尚未波及深部组织。可有水疱、血泡、鸡眼或胼胝、冻伤或烫伤及其他皮肤损伤所引起的浅表溃疡。
2级:感染病灶已侵犯深部肌肉组织。常有轻度蜂窝织炎,多发性脓灶及窦道形成,或感染沿肌间隙扩大,造成足底、足背贯通性溃疡或坏疽,脓性分泌物较多。足或指趾皮肤灶性干性坏疽,但肌腱韧带尚无破坏。
3级:肌腱韧带组织破坏。蜂窝织炎融合形成大脓腔,脓性分泌物及坏死组织增多,足或少数趾(指)干性坏疽,但骨质破坏尚不明显。
4级:严重感染已造成骨质破坏、骨髓炎、骨关节破坏或已形成假关节、夏科关节,部分趾(指)或部分手足发生湿性或干性严重坏疽或坏死。
5级:足的大部或足的全部感染或缺血,导致严重的湿性或干性坏疽、肢端变黑、尸干,常波及踝关节及小腿。一般多采取外科高位截肢手术。