Vnitr Lek 2017, 63(4):236-241 | DOI: 10.36290/vnl.2017.050

Syndrom diabetické nohy: význam MR spektroskopie lýtkových svalů pro hodnocení končetinové ischemie a efektu revaskularizace

Andrea Němcová1,*, Michal Dubský1, Alexandra Jirkovská1, Petr Šedivý2, Miloslav Drobný2, Milan Hájek2, Monika Dezortová2, Robert Bém1, Vladimíra Fejfarová1, Anna Pyšná1
1 Centrum diabetologie IKEM, Praha
2 Oddělení výpočetní tomografie, magnetické rezonance a klinické a experimentální spektroskopie Pracoviště radiodiagnostiky a intervenční radiologie IKEM, Praha

Úvod:
Standardní metodou pro posouzení efektu revaskularizace u pacientů se syndromem diabetické nohy (SDN) a kritickou končetinovou ischemií (critical limb ischemia - CLI) je měření transkutánní tenze kyslíku (TcPO2). 31P MR spektroskopie (MRS) je metoda umožňující hodnotit energetický metabolizmus svalu, který může být u pacientů s diabetem a jeho komplikacemi porušený.


Cílem naší studie bylo porovnat MRS lýtkových svalů u pacientů se SDN a CLI se zdravými dobrovolníky a posoudit přínos této metody při hodnocení efektu revaskularizace.

Metodika:
Do studie bylo zařazeno 34 pacientů se SDN a CLI, z nichž 27 podstoupilo v období let 2013-2016 na našem pracovišti revaskularizační výkon. Autologní buněčnou terapií (autologous cell therapy - ACT) bylo léčeno 15 pacientů, perkutánní transluminální angioplastika (PTA) byla provedena u 12 pacientů. Do kontrolní skupiny bylo zařazeno 19 zdravých osob. Referenční metodou pro posouzení končetinové ischemie a efektu revaskularizace bylo měření TcPO2. MRS byla provedena za použití celotělového 3T MRS systému 1 den před a 3 měsíce po revaskularizaci. Pacienti byli vyšetřeni v poloze na zádech s cívkou fixovanou pod m. gastrocnemius. MRS parametry byly stanoveny během klidové a zátěžové fáze. Klidové MRS parametry oxidativního metabolizmu (fosfokreatin - PCr, anorganický fosfát - Pi, fosfodiestery - PDE a adenozintrifosfát - ATP), zátěžové MRS parametry (recovery time PCr - τPCr a mitochondriální kapacita - Qmax) a pH byly porovnány mezi pacienty a zdravými kontrolami. Tytéž parametry byly porovnány u pacientů před revaskularizací a 3 měsíce po revaskularizaci.

Výsledky:
Pacienti se SDN a CLI měli signifikantně nižší PCr/Pi (p < 0,001), signifikantně vyšší Pi a pH (p < 0,01), signifikantně nižší Qmax a prodloužený τPCr (p < 0,001) ve srovnání se zdravými kontrolami. Efekt revaskularizace byl potvrzen signifikantním zlepšením hodnot TcPO2 po 3 měsících (z 26,4 ± 11,7 na 39,7 ± 17,7 mm Hg, p < 0,005), avšak klidové MRS parametry se po revaskularizaci signifikantně nezměnily, pouze v individuálních případech došlo ke zlepšení zátěžových MRS parametrů. Nepozorovali jsme korelaci mezi změnami MRS parametrů a vzestupem TcPO2 po revaskularizaci.

Závěr:
Výsledky naší pilotní studie ukazují porušený energetický metabolizmus lýtkových svalů u pacientů se SDN a CLI ve srovnání se zdravými kontrolami. V individuálních případech jsme po revaskularizaci pozorovali zlepšení zátěžových MRS parametrů. Přínos MRS lýtkových svalů pro hodnocení efektu revaskularizace je nutno ověřit na větším počtu pacientů během dlouhodobějšího sledování.

Klíčová slova: buněčná terapie; kritická končetinová ischemie; MR spektroskopie; syndrom diabetické nohy

Diabetic foot syndrome: importance of calf muscles MR spectroscopy in the assessment of limb ischemia and effect of revascularization

Aim:
The standard method for assessment of effect of revascularization in patients with diabetic foot (DF) and critical limb ischemia (CLI) is transcutaneous oxygen pressure (TcPO2). Phosphorus magnetic resonance spectroscopy (31P MRS) enables to evaluate oxidative muscle metabolism that could be impaired in patients with diabetes and its complications. The aim of our study was to compare MRS of calf muscle between patients with DF and CLI and healthy controls and to evaluate the contribution of MRS in the assessment of the effect of revascularization.

Methods:
Thirty-four diabetic patients with DF and CLI treated either by autologous cell therapy (ACT; 15 patients) or percutaneous transluminal angioplasty (PTA; 12 patients) in our foot clinic during 2013-2016 and 19 healthy controls were included into the study. TcPO2 measurement was used as a standard method of non-invasive evaluation of limb ischemia. MRS examinations were performed using the whole-body 3T MR system 1 day before and 3 months after the procedure. Subjects were examined in a supine position with the coil fixed under the m. gastrocnemius. MRS parameters were obtained at rest and during the exercise period. Rest MRS parameters of oxidative muscle metabolism such as phosphocreatine (PCr), inorganic phosphate (Pi), phosphodiesters (PDE), adenosine triphosphate (ATP), dynamic MRS parameters such as recovery constant PCr (τPCr) and mitochondrial capacity (Qmax), and pH were compared between patients and healthy controls, and also before and 3 months after revascularization.

Results:
Patients with CLI had significantly lower PCr/Pi (p < 0.001), significantly higher Pi and pH (both p < 0.01), significantly lower Qmax and prolonged τPCr (both p < 0.001) in comparison with healthy controls. We observed a significant improvement in TcPO2 at 3 months after revascularization (from 26.4 ± 11.7 to 39.7 ± 17.7 mm Hg, p < 0.005). However, the rest MRS parameters did not change significantly after revascularization. In individual cases we observed improvement of dynamic MRS parameters. There was no correlation between MRS parameters and TcPO2 values.

Conclusion:
Results of our study show impaired oxidative metabolism of calf muscles in patients with CLI in comparison with healthy controls. We observed an improvement in dynamic MRS parameters in individual cases; this finding should be verified in a large number of patients during longer follow-up.

Keywords: autologous cell therapy; critical limb ischemia; diabetic foot; MR spectroscopy

Vloženo: 6. březen 2017; Přijato: 29. březen 2017; Zveřejněno: 1. duben 2017  Zobrazit citaci

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Němcová A, Dubský M, Jirkovská A, Šedivý P, Drobný M, Hájek M, et al.. Syndrom diabetické nohy: význam MR spektroskopie lýtkových svalů pro hodnocení končetinové ischemie a efektu revaskularizace. Vnitr Lek. 2017;63(4):236-241. doi: 10.36290/vnl.2017.050.
Sdílet...
Stáhnout citaci
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Zobrazit celý článek

    Reference

    1. Hinchliffe RJ, Brownrigg JR, Apelqvist J et al. IWGDF guidance on the diagnosis, prognosis and management of peripheral artery disease in patients with foot ulcers in diabetes. Diabetes Metab Res Rev 2016; 32(Suppl 1): 37-44. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1002/dmrr.2698>. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    2. Dua A, Desai SS, Kumar N et al. Epidemiology and treatment strategies of iliac vein thrombophlebitis. Vascular 2015; 23(6): 599-601. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1177/1708538114565693>. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    3. Brownrigg JR, Schaper NC, Hinchliffe RJ. Diagnosis and assessment of peripheral arterial disease in the diabetic foot. Diabet Med 2015; 32(6): 738-747. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1111/dme.12749>. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    4. Benitez E, Sumpio BJ, Chin J et al. Contemporary assessment of foot perfusion in patients with critical limb ischemia. Semin Vasc Surg 2014; 27(1): 3-15. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1053/j.semvascsurg.2014.12.001>. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    5. Liu Y, Xu Y, Fang F et al. Therapeutic Efficacy of Stem Cell-based Therapy in Peripheral Arterial Disease: A Meta-Analysis. PLoS One 2015; 10(4): e0125032. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0125032>. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    6. Tomesova J, Gruberova J, Broz P et al. Methods of skin microcirculation assessment. Vnitř Lék 2013; 59(10): 895-902. Přejít na PubMed...
    7. Prompers JJ, Jeneson JA, Drost MR et al. Dynamic MRS and MRI of skeletal muscle function and biomechanics. NMR Biomed 2006; 19(7): 927-953. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    8. Isbell DC, Berr SS, Toledano AY et al. Delayed calf muscle phosphocreatine recovery after exercise identifies peripheral arterial disease. J Am Coll Cardiol 2006; 47(11): 2289-2295. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    9. Greiner A, Esterhammer R, Messner H et al. High-energy phosphate metabolism during incremental calf exercise in patients with unilaterally symptomatic peripheral arterial disease measured by phosphor 31 magnetic resonance spectroscopy. J Vasc Surg 2006; 43(5): 978-986. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    10. Cree-Green M, Newcomer BR, Brown MS et al. Delayed skeletal muscle mitochondrial ADP recovery in youth with type 1 diabetes relates to muscle insulin resistance. Diabetes 2015; 64(2): 383-392. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.2337/db14-0765>. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    11. Petersen KF, Dufour S, Befroy D et al. Impaired mitochondrial activity in the insulin-resistant offspring of patients with type 2 diabetes. N Engl J Med 2004; 350(7): 664-671. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    12. Fetterman JL, Holbrook M, Westbrook DG et al. Mitochondrial DNA damage and vascular function in patients with diabetes mellitus and atherosclerotic cardiovascular disease. Cardiovasc Diabetol 2016; 15: 53. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1186/s12933-016-0372-y>. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    13. Norgren L, Hiatt WR, Dormandy JA et al. Inter-Society Consensus for the Management of Peripheral Arterial Disease (TASC II). Eur J Vasc Endovasc Surg 2007; 33(Suppl 1): S1-S75. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    14. Graziani L, Silvestro A, Bertone V et al. Vascular involvement in diabetic subjects with ischemic foot ulcer: a new morphologic categorization of disease severity. Eur J Vasc Endovasc Surg 2007; 33(4): 453-460. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    15. Dubsky M, Jirkovska A, Bem R et al. Comparison of the effect of stem cell therapy and percutaneous transluminal angioplasty on diabetic foot disease in patients with critical limb ischemia. Cytotherapy 2014; 16(12): 1733-1738. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1016/j.jcyt.2014.08.010>. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    16. Sedivy P, Kipfelsberger MC, Dezortova M et al. Dynamic 31P MR spectroscopy of plantar flexion: influence of ergometer design, magnetic field strength (3 and 7 T), and RF-coil design. Med Phys 2015; 42(4): 1678-1689. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1118/1.4914448>. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    17. Torriani M, Townsend E, Thomas BJ et al. Lower leg muscle involvement in Duchenne muscular dystrophy: an MR imaging and spectroscopy study. Skeletal Radiol 2012; 41(4): 437-445. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1007/s00256-011-1240-1>. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    18. D'Souza DM, Al-Sajee D, Hawke TJ. Diabetic myopathy: impact of diabetes mellitus on skeletal muscle progenitor cells. Front Physiol 2013; 4: 379. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.3389/fphys.2013.00379>. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    19. Brass EP, Hiatt WR. Acquired skeletal muscle metabolic myopathy in atherosclerotic peripheral arterial disease. Vasc Med 2000; 5(1): 55-59. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    20. Pipinos II, Judge AR, Selsby JT et al. The myopathy of peripheral arterial occlusive disease: part 1. Functional and histomorphological changes and evidence for mitochondrial dysfunction. Vasc Endovascular Surg 2007; 41(6): 481-489. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1177/1538574407311106>. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    21. Greiner A, Esterhammer R, Bammer D et al. High-energy phosphate metabolism in the calf muscle of healthy humans during incremental calf exercise with and without moderate cuff stenosis. Eur J Appl Physiol 2007; 99(5): 519-531. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    22. Schocke MF, Esterhammer R, Kammerlander C et al. High-energy phosphate metabolism during incremental calf exercise in humans measured by 31 phosphorus magnetic resonance spectroscopy (31P MRS). Magn Reson Imaging 2004; 22(1): 109-115. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    23. Tecilazich F, Dinh T, Lyons TE et al. Postexercise phosphocreatine recovery, an index of mitochondrial oxidative phosphorylation, is reduced in diabetic patients with lower extremity complications. J Vasc Surg 2013; 57(4): 997-1005. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1016/j.jvs.2012.10.011>. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    24. West AM, Anderson JD, Epstein FH et al. Percutaneous intervention in peripheral artery disease improves calf muscle phosphocreatine recovery kinetics: a pilot study. Vasc Med 2012; 17(1): 3-9. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1177/1358863X11431837>. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    25. Jirkovska A. Diabetic foot syndrome from the perspective of internist educated in podiatry. Vnitř Lék 2016; 62(Suppl 4): 42-47.
    26. Jubrias SA, Crowther GJ, Shankland EG et al. Acidosis inhibits oxidative phosphorylation in contracting human skeletal muscle in vivo. J Physiol 2003; 553(Pt 2): 589-599. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...

    Zpět na obsah


    Vnitřní lékařství

    Vážená paní, pane,
    upozorňujeme Vás, že webové stránky, na které hodláte vstoupit, nejsou určeny široké veřejnosti, neboť obsahují odborné informace o léčivých přípravcích, včetně reklamních sdělení, vztahující se k léčivým přípravkům. Tyto informace a sdělení jsou určena výhradně odborníkům dle §2a zákona č.40/1995 Sb., tedy osobám oprávněným léčivé přípravky předepisovat nebo vydávat (dále jen odborník).
    Vezměte v potaz, že nejste-li odborník, vystavujete se riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob, pokud byste získané informace nesprávně pochopil(a) či interpretoval(a), a to zejména reklamní sdělení, která mohou být součástí těchto stránek, či je využil(a) pro stanovení vlastní diagnózy nebo léčebného postupu, ať už ve vztahu k sobě osobně nebo ve vztahu k dalším osobám.

    Prohlašuji:

    1. že jsem se s výše uvedeným poučením seznámil(a),
    2. že jsem odborníkem ve smyslu zákona č.40/1995 Sb. o regulaci reklamy v platném znění a jsem si vědom(a) rizik, kterým by se jiná osoba než odborník vstupem na tyto stránky vystavovala.

    Ne
    Ano

    Pokud vaše prohlášení není pravdivé, upozorňujeme Vás,
    že se vystavujete riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob.