Диабетическая стопа вызывается целым рядом патологий, включая дистрофические поражения периферических нервов, окклюзионные поражения артерий и склонность к сочетанию инфекций костей и мягких тканей. Язвы стопы — одно из самых распространенных и серьезных осложнений диабета. По данным литературы, около 5-10% больных диабетом имеют язвы стопы различной степени, и большинство язв стопы возникают через 10 лет после начала диабета; примерно у 45% больных, страдающих этим заболеванием более 20 лет, развиваются неврологические нарушения стопы; 1% больных диабетом нуждаются в ампутационном лечении, и частота ампутаций в 15 раз выше, чем у недиабетических больных. В последние годы диабет также занимает 3-е место среди наиболее распространенных заболеваний в Китае. Тяжелые язвы стопы вызывают серьезное снижение качества жизни пациентов и создают определенные трудности в лечении, особенно длительный курс лечения и высокие медицинские расходы, которым необходимо уделять первостепенное внимание.
I. Классификация и градация поражений диабетической стопы
Распространенными поражениями диабетической стопы являются в основном язвы и гангрена. Язвы могут быть различной глубины, с инфекцией или без нее. Гангрена может быть локализованной или охватывать всю стопу. В редких случаях поражение стоп проявляется остеоартропатией Шарко и невротическим отеком. Основными причинами язв и гангрены диабетической стопы являются: нейропатия, сосудистые заболевания и инфекция. По этиологии они подразделяются на: (i) неврологические; (ii) ишемические; и (iii) смешанные. Существует два основных метода классификации в зависимости от тяжести состояния и состояния язвы стопы. Первая — это классификация Вагнера, которая состоит из 5 классов.
Степень 0: стопа с присутствующими факторами риска развития язвы, но без текущей язвы.
Степень 1: поверхностные кожные язвы без клинических признаков инфекции
Степень 2: глубокие язвы, которые могут вовлекать сухожилия или капсулы суставов, часто в сочетании с целлюлитом, без абсцессов или остеомиелита
Степень 3: глубокие язвы с костной гистопатией, абсцессы или остеомиелит
Степень 4: ишемическая язва с ограниченной гангреной (пальцы ног, пятка или дорсальная часть передней поверхности стопы). Некротические ткани могут быть сочетанными и сочетаться с нейропатией.
Степень 5: обширная тотальная гангрена стопы, требующая ампутации.
Второй — это метод градации Ливерпуля, который делится на первичный и вторичный.
Первичные включают неврологические, ишемические и нейроишемические факторы.
Вторичные включают как неосложненные, так и осложнения (например, целлюлит, абсцессы или остеомиелит).
II. Патогенные факторы и клинические проявления
Необходимо обратить внимание на ряд факторов высокого риска, предрасполагающих к образованию язв и гангрены стопы, и уделять им первостепенное внимание.
(i) нейропатия: сенсорные, моторные и вегетативные нервы и т.д.
(ii) Патология периферических сосудов.
(iii) История предыдущих язв стопы.
④ деформации стопы, такие как орлиная стопа и стопа Шарко.
(v) Мозоль на стопе.
(vi) Пациент слеп или имеет сильно ослабленное зрение.
(vii) Сочетанная патология почек, особенно хроническая почечная недостаточность.
(viii) Пожилые люди, особенно те, кто живет самостоятельно.
(ix) Те, кто не может следить за своими ногами или у кого притуплены чувства.
(x) Те, кто не имеет достаточных знаний о диабете.
Нейротрофические нарушения и ишемия являются основными причинами язв стопы у пациентов с диабетом, и обе эти причины часто присутствуют одновременно. Причины нейротрофических нарушений, вызванных диабетом, изучены недостаточно хорошо, и, как правило, считается, что они связаны с факторами метаболизма и кровоснабжения. Длительная гипергликемия может привести к дегенерации дистрофии периферических нервов, которая проявляется в стопе как симметричная дистальная полинейропатия.
Гипергликемия является основным признаком диабета 2 типа. 1 тип характеризуется потерей или гипопродукцией инсулина клетками островков поджелудочной железы. Первый характеризуется нарушением функции секреции инсулина и антагонизмом к инсулину в ответ на воздействие факторов окружающей среды и генетических факторов. Гипергликемия влияет на развитие и прогрессирование диабетических осложнений двумя путями. Глюкоза может быть восстановлена до сорбита и накапливается в определенных тканях, таких как нервы, сетчатка глаза и почки, посредством различных сложных механизмов. Другим нарушением обмена веществ может быть гликирование белков, включая гемоглобин, альбумин, коллаген, фибрин и липопротеины. Гликированные белки могут быть связаны с повреждением как мелких, так и крупных кровеносных сосудов у людей с диабетом. При гипергликемии во время голодания организм находится в состоянии катаболизма, вызывая отрицательный азотистый баланс из-за распада белка и изогенеза гликогена. Существует ряд других факторов, которые могут увеличить нагрузку на стопу пациента. Гликация гликогена может привести к утолщению дермы и потере эластичных волокон, в результате чего ткань становится утолщенной и менее эластичной, а кератин также может подвергнуться гликации, в результате чего весь слой кожи становится жестким и, таким образом, ограничивается подвижность суставов.
1. нейротрофические нарушения
Периферическая нейропатия возникает в процессе поражения у больных диабетом в результате денервации сенсорных и моторных нервов, вызванной дефектом метаболизма шванновских клеток. Клиническим проявлением этого патологического процесса является задержка скорости нервной проводимости. При световом микроскопическом исследовании обнаруживается утолщение базальной мембраны, окружающей шванновские клетки, а миелиновая оболочка часто разрывается в процессе прогрессирования поражения. Часто поражаются нервы в отдаленных частях конечности, причем в равной степени вовлекаются миелинизированные и немиелинизированные нервные волокна. У некоторых пациентов с диабетом наблюдается уменьшение количества клеток передних рогов пучков спинного мозга и увеличение глиоза. Причиной этих нарушений нервов может быть фактор окклюзии трофобластических сосудов на поверхности нервных пучков. При этом наблюдается повреждение двигательных и чувствительных нервов. Когда возникает периферическая нейропатия, она начинается как более обширная демиелинизация наиболее отдаленных участков, чем проксимальных, за которой следует нейропатия, но более медленно. Это может проявляться в виде ночных спазмов и сенсорных нарушений в конечностях, потери тактильной и болевой чувствительности и, наконец, потери глубоких сухожильных рефлексов. Это свидетельствует о постепенной потере защитной функции нервной системы.
(1) Моторная нейропатия: основным проявлением является слабость внутренних мышц предплюсны стопы, вызывающая дисбаланс между длинными сухожилиями сгибателей и разгибателей, что приводит к типичному искривлению стопы с когтеобразными пальцами. Жировая прокладка под головкой плюсневой кости смещается дистально, уменьшая опору под головкой плюсневой кости. В норме палец выдерживает до 30% веса тела на стопе, а в некоторых случаях этот показатель может увеличиваться до 50%. При тяжелой форме когтеобразного пальца на ноге он невесом, что увеличивает нагрузку на головку плюсневой кости, а Гудинг и др. сообщили, что при диабетической невропатии жировая прокладка под головкой плюсневой кости и под пяткой атрофируется, увеличивая давление на эти две области. При диабетической стопе язвы в 90% случаев возникают в области наибольшего давления. В последние годы ученые обнаружили, что изменения в коллагеновых и эластичных волокнах в кожном слое диабетической стопы, такие как утолщение и жесткость тканей, могут еще больше ограничивать движение суставов. В таких случаях давление на пораженную стопу может легко привести к образованию язв.
(2) Сенсорная невропатия: в зависимости от того, какие основные сенсорные нервные волокна вовлечены в процесс, существует два различных варианта проявления: болезненный или безболезненный. Безболевая нейропатия является наиболее важной причиной язв. Сенсорные нейротропные нарушения снижают защитные функции, такие как осязание и боль, что приводит к образованию язв из-за частой травматизации пораженной стопы.
(3) Симпатическая нейропатия: в дополнение к системным симптомам, таким как вертикальная гипотензия и диарея, в стопах происходит потеря функции потовых желез, что приводит к сухости и растрескиванию кожи. Кроме того, регуляция микроциркуляции в стопе снижается из-за изменения вазодилатации и сужения сосудов, что приводит к усилению кровообращения и открытию коротких замыканий между артериями и венами. Это также является причиной снижения кровоснабжения кожного покрова, что приводит к образованию язв.
Ткани нормальной стопы человека прочны и могут выдерживать давление 100 кг/см2 без разрыва, если нет поражения сенсорных нервов. В тяжелых случаях диабетической нейропатии стопа может ничего не чувствовать даже при травмировании острым предметом. Нейротрофические язвы в основном вызваны потерей защитной чувствительности и давления, но у пациента нормальное кровоснабжение, и они возникают на подошве стопы, соответствующей головкам 1-й, 2-й и 5-й плюсневых костей. Она характеризуется глубокой язвой, окруженной утолщенной кератинизированной тканью, с красноватым основанием, которая легко кровоточит и не болезненна, пораженная стопа теплая, ощущается пульсация артерий. Брукс сообщает, что симпатическая нейропатия пораженной стопы, которая увеличивает кровоток и приводит к остеопорозу и повреждению стопы, связана с развитием деформации Шарко.
2. ишемическая болезнь
В 1998 году Лаинг сообщил, что частота развития атеросклероза нижних конечностей у больных диабетом 2 типа в 20 раз выше, чем в контрольной группе. У тех, у кого атеросклероз развивается в результате диабета в более молодом возрасте, он быстрее прогрессирует и имеет худший прогноз. Помимо диабета, гипертония, курение, гиперлипидемия и ожирение также являются факторами, способствующими развитию атеросклероза у пациентов с диабетом. Патологические изменения атеросклероза у пациентов с сахарным диабетом существенно не отличаются от таковых у пациентов без диабета, но для первых характерны склеротические поражения, которые редко возникают в главной подвздошной артерии, но в основном ограничиваются началом большеберцовой и малоберцовой артерий, при этом дистальные артерии остаются проходимыми и могут быть реконструированы. Иногда в процесс также вовлекаются дистальные поверхностные бедренные артерии, при этом наблюдается обширное сужение просвета или окклюзия этих артерий. Дорсальная педиальная артерия и артерии стопы в основном не вовлечены, и окклюзионных поражений микроциркуляции в стопе не наблюдается. В артериях нижних конечностей и стоп пациентов с диабетом часто наблюдается интимальная кальцификация, а у пожилых пациентов или пациентов с длительной историей заболевания средний слой артерии также может кальцифицироваться, но просвет остается открытым. По статистике, частота кальцификации артерий составляет 94% в возрасте старше 35 лет, при сопутствующих неврологических и сосудистых поражениях, или при деформации суставов Шарко, при которой атеросклероз может развиться в течение короткого времени после начала заболевания. Хотя кальцификация присутствует в среднем слое, средний и внутренний просвет сосуда остаются относительно нормальными, поэтому местные жгуты часто не могут окклюзировать эти кальцифицированные артерии. В результате лодыжечно-брахиальный индекс пораженной конечности часто кажется артефактно выше нормы, а иногда этот индекс может достигать 2 и более. Многие авторы предполагают, что диабет поражает мелкие артерии, снижая кровоток в микроциркуляции и проявляясь в виде утолщения интимы, в основном базовой мембраны, включая сосуды в сводах и плюсневых костях стопы. Электронно-микроскопическое исследование подтверждает это патологическое изменение в виде утолщения базовой мембраны. Reiber et al. показали, что у пациентов с сахарным диабетом компенсаторная функция формирования коллатерального кровообращения между дистальным сегментом глубокой артерии бедра и периферическими артериями колена снижена, в результате чего клинические признаки ишемии могут присутствовать в начале поражения.
После определенного периода низкого давления в ишемизированной стопе может возникнуть язва. После образования язвы местное кровоснабжение должно увеличиться в несколько раз, прежде чем она заживет. Только ишемические язвы встречаются редко, составляя лишь 10-15% язв диабетической стопы, а примерно 1/3 язв стопы имеют как неврологические, так и ишемические поражения. Ишемические язвы обычно возникают на пальцах ног и пятке, но не на головках плюсневых костей. На ишемизированных стопах могут образовываться язвы в результате травмы (например, длительный постельный режим, ожоги, хождение босиком, тесная обувь и т.д.). Ишемические язвы характеризуются холодной кожей, дегенеративными изменениями в пораженной стопе, отсутствием ощутимой пульсации артерий, отсутствием кератотических узелков вокруг язвы, фиброзной тканью у основания, легким кровотечением и часто болезненностью при прикосновении.
III. Клиническое обследование и лечение осложнений
1. неинвазивное исследование сосудов
Язвы стопы и хирургические раны должны быть оценены на предмет склонности к заживлению, а для определения артериального кровотока в конечности может быть применена методика no-loss. Из-за повышенной кальцификации в мелких артериях и среднем слое стенки сосудов компрессия сосудов затруднена во время проведения сегментарной артериальной манометрии конечности. Он вызывает аномально высокие показатели манометрии у инсулинозависимых людей с длительным диабетом. Метод PPG (фотоплетизмографии) обеспечивает точное и воспроизводимое давление в артериях пальцев ног, поскольку сосуды пальцев ног менее подвержены заболеваниям, чем сосуды в проксимальных отделах лодыжек, плюсневых и большеберцовых костей. Этот неинвазивный тест ценен для оценки кровоснабжения стопы, заживления ампутационных или язвенных ран, а Холштейн и Лассен сообщили об успешном заживлении ран при частичной ампутации при давлении в артерии пальца ноги 2,67 кПа или менее, при этом заживление ампутационных ран произошло только в 9% случаев. Барнс сообщил об успешном заживлении раны даже при давлении в пальцевой артерии >3,33 кПа.
При прочих равных условиях давление артериальной крови при заживлении ран диабетической стопы должно быть выше, чем у пациентов без диабета. Это сочетание окклюзионного заболевания сосудов и результат высокого сопротивления и низкого потока. Измерение давления в артериях пальцев ног весьма полезно для оценки пациентов с поражением N и большеберцовых артерий и пациентов с окклюзией мелких сосудов стопы. Нормальный индекс «палец/брахиальный индекс» составляет 0,75, а если индекс <0,25, это означает тяжелое окклюзионное поражение стопы. Рассчитывая индекс давления в артерии пальца ноги и измеряя сегментарное артериальное давление, хирург может оценить различные сегменты поражения сосудистого дерева, от бедренной артерии до удаленной артерии пальца ноги, и в каждой плоскости количественно определить взаимосвязь артериальной обструкции. На основании значения давления в пальцевой артерии можно предсказать, какое лечение необходимо пациенту.
2. Изображение
При инфекциях диабетической стопы следует проводить визуализацию скелетной системы, чтобы отразить степень и прогрессирование поражения остеомиелитом благодаря возможности визуализировать разрушение костной ткани, за исключением случаев остеомиелита, когда неровности коры указывают на ранние стадии поражения. Рентген также может выявить газ в мягких тканях, и наличие газа в мягких тканях при инфекциях диабетической стопы часто не связано с Clostridium difficile, а может быть вызвано анаэробной инфекцией, продуцирующей газ. Остеомиелит часто отражается на рентгенограммах как результат воспалительного застоя и вторичной деоссификации (рассасывания), включая обнаружение локализованной перфорации оконных отверстий кости, кортикальной или медуллярной кости, процесс, который нелегко обнаружить, пока не рассасывается определенное количество костной ткани. Обычно это происходит через 2-3 недели после начала инфекции.
Сцинтиграфия костей с технецием (технеций) фосфором может выявить ранние поражения в течение нескольких дней после начала инфекции. Галлиевые сканы ограничены инфицированной костной тканью и являются отражением признаков, вызванных совместным действием гранулоцитов и бактерий. Исследование лейкоцитов, меченных индием (индием), специфично для инфекции, поскольку лейкоциты с радиоактивной меткой не способны связываться в инфицированной области и взаимодействовать с метаболизмом костной ткани, и когда инфекция разрешается, сканирование становится нормальным.
Магнитно-резонансная томография (МРТ), обладающая высокой контрастностью тканей, очень чувствительна к инфекциям мягких тканей и способна обнаружить ранние изменения при сканировании с низкой интенсивностью сигнала на Т1-взвешенных и высокой интенсивностью сигнала на Т2-взвешенных сканах. Помимо исследования структуры костей, МРТ позволяет точно визуализировать мягкие ткани и информацию о локализации инфекции. Магнитно-резонансная ангиография (МРА) способна отразить стеноз и окклюзию основных артерий.
Цветное ультразвуковое исследование и артериография (DSA) могут предоставить более точную и подробную информацию и данные для диагностики и клинического лечения, обеспечивая очень полезную и объективную основу для реваскуляризации каналов кровотока.
3. Осложнения и их лечение
(1) Инфекция: После образования язвы на стопе следует определить, нет ли осложнений в виде инфекции. В любой открытой язве стопы могут присутствовать различные бактериальные инфекции. Наиболее распространенными являются, в порядке убывания, золотистый стафилококк, стрептококк, грамотрицательные бациллы и некоторые анаэробные бактерии. Однако наличие бактерий в культуре травмы не обязательно означает, что развилась инфекция, и критерием подтверждения инфекции обычно считается количество бактерий 105 на грамм ткани. Инфекции диабетической стопы имеют широкий спектр клинических признаков, самым легким из которых является целлюлит - воспалительное проявление на коже. Проявляется в виде покраснения и тепла кожи без структурных дефектов кожи. Инфекция, проникшая в слои кожи, проявляется в виде заполненных жидкостью волдырей на коже в результате повышенной экссудации капилляров, утечки жидкости из мест соединения клеток и разрыва клеток. Это обеспечивает некоторую защиту поврежденной ткани, и жидкость может быть превосходной средой, однако при инфицировании патогены могут распространяться в месте повреждения и вызывать поверхностные повреждения, а вирулентные патогены могут проникать в более глубокие ткани стопы.
Инфекции диабетической стопы могут существовать в скрытой форме. В более глубоких тканях он может проявляться в виде субклинических симптомов остеомиелита и формировать поверхностные инфекции тканей через синусные пути. Образовавшаяся воспалительная жидкость может стекать по фасции на поверхность ткани и становиться хронически инфицированной. Часто синусовый тракт подвергается эпителизации (эпителизации), что может привести к хроническому повреждению в месте инфекции. Нередко в ходе этого процесса происходит разрушение костной ткани, и пациенты часто не замечают возможных поражений скелета из-за наличия нейропатии. При плохом дренировании синусового тракта острая инфекция может блокировать отверстие синуса и быстро привести к образованию интралюминального абсцесса. При хроническом остеомиелите с острой инфекцией мягких тканей течение заболевания может не соответствовать жалобам пациента. Некоторые инфекции, такие как поверхностные инфекции или сопутствующие инфекции подкожных тканей, могут прервать питательное кровоснабжение и вызвать прогрессирующее распространение болезни, что в тяжелых случаях может привести к некрозу кожи, фасции и мышц пораженной стопы, часто проявляющемуся в виде сухой гангрены.
В случаях сопутствующего целлюлита язва окружена покраснением и отеком, следует подумать о наличии глубокого абсцесса или остеомиелита. Характеризуется появлением боли в ранее безболезненной пораженной стопе; наличие газа в мягких тканях, вызванное газообразующими бактериями, видно на рентгенограммах. В случаях диабета, осложненного остеомиелитом, наблюдаются специфические изменения, включающие периостальную реакцию, остеопороз, остеокортикальные дефекты вблизи сустава и остеолиз. Периостальные реакции происходят в стволе плюсневой кости, остеолиз наблюдается в дистальном отделе плюсневой кости и проксимальном основании фаланги, а суставная поверхность обычно не разрушается до позднего времени. В клинических анализах количество лейкоцитов может быть не повышено, но уровень гемоцитоза имеет тенденцию к увеличению. Crerand et al. сообщили, что сканирование костей 99mTc и сканирование лейкоцитов, меченных 111In, подтвердили диагноз остеомиелита в 90% случаев. Чувствительность, специфичность и правильность магнитно-резонансного обследования составили 88%, 100% и 95% соответственно. После обнаружения остеомиелита необходимо провести тщательную некрэктомию. Целями дебридмента являются.
① для удаления локализованных бактерий.
② для содействия заживлению.
(iii) определить, что в ране нет гиперкератотической ткани или опухолей.
④ Для уменьшения местной инфекции.
Рану необходимо осматривать ежедневно, отмечая состояние грануляций, наличие инфекции и остатков рубцовой ткани. В здоровой ране должна быть влажная среда для роста свежих грануляций и отсутствовать явная бактериальная инфекция. Это объясняется тем, что условия благоприятствуют росту эпителиальной ткани, новому ангиогенезу и синтезу соединительной ткани.
Существует ряд препаратов для местного применения после дебридмента. Например, ионы серебра могут убивать устойчивые к антибиотикам штаммы бактерий в ранах. Кардимун йод выделяет непрерывное местное противомикробное средство для удаления бактерий и экссудата.
Биологическая терапия (цитарабин) может быть рассмотрена при ранах, которые не улучшились в течение 2 недель после обычного лечения. Два типа, одобренных в настоящее время Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США, - это Dermagraft и Apligraf, которые представляют собой фибробласты, помещенные на сетку из рассасывающегося материала. Некоторые рекомбинантные факторы роста, способствующие заживлению, такие как тромбоцитарный производный генерирующий фактор (PDGF) или бекаплермин, одобренный FDA, также оказались клинически эффективными.
(2) Некроз: гангрена пальца ноги - не редкость. Она может возникнуть у пациентов с нормальным кровоснабжением, но с нейропатией, или в результате обструкции сосудов пальцев ног воспалительными клетками и септическими эмболами. Гангрена пальца ноги обычно является сухой гангреной. Он распространяется проксимально по уровням тканей, например, по оболочке сухожилия, и иногда приводит к некротизирующему фасцииту. Он характеризуется локальным покраснением, отеком, жаром, болью и темно-фиолетовыми пятнами на коже и имеет высокий уровень смертности. В тяжелых случаях требуется ампутация конечности или пальца ноги.
(3) Атеросклеротическая окклюзия: поскольку артерии и микроциркуляция стопы остаются открытыми, большинство ученых выступают за оперативное отведение артерий дистального сегмента пораженной конечности. Показаниями к реконструкции артерий являются боль в покое, изъязвление или гангрена тканей, неэффективное консервативное лечение, перемежающаяся хромота и т.д., которая серьезно влияет на жизнь и работу и требует хирургического вмешательства после контроля гликемии. Пациенты обычно хорошо переносят процедуру, а осложнения и смертность не отличаются от таковых у недиабетиков. Общепризнано, что тщательная визуализация, определение дистального пути оттока пораженной конечности и тщательная, регулярная хирургическая практика могут привести к 90% успеху реконструкции артерий. 87% и 92% показателей проходимости и спасения конечности были зарегистрированы Reiber и др. через 3 года после реконструкции, а через 5 лет показатель спасения конечности оставался на уровне 87%, при удовлетворительном хирургическом результате со смертностью 1,8%. В случаях стеноза и окклюзии коротких сегментов проксимального артериального ствола нижней конечности эндолюминальное формирование может быть использовано в сочетании с хирургической ампутацией пальцев стопы или ампутацией полужопия, чтобы устранить травму и избежать большой ампутации выше голеностопного сустава, максимально защитить конечность и сохранить амбулаторную функцию пациента (см. рисунок). В случае поражения длинного сегмента проводится такая же диверсия, как и у пациентов без диабета. Как установка эндопротеза, так и генная терапия были использованы в клинической практике, и их эффективность еще предстоит выяснить в долгосрочной перспективе.