蘇虹月, 劉雪玲△, 馬振, 李榮, 連溯, 王金花, 趙華群

1廣西中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院超聲科(廣西南寧 530023)； 2廣西國際壯醫(yī)醫(yī)院超聲科(廣西南寧 530201)

2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus，T2DM)是一種不斷增長的全球流行病[1]。它已經(jīng)成為我國人民健康的主要威脅之一[2]。心血管并發(fā)癥是T2DM人群中發(fā)病率和病死率的主要原因。T2DM所導致的心臟結構和功能不協(xié)調(diào)被稱為糖尿病性心肌病(diabetic cardiomyopathy，DMCM)，它的發(fā)展獨立于高血壓或冠狀動脈疾病，其發(fā)病機制被認為是在 T2DM 發(fā)病后不久就已經(jīng)開始的，因此強調(diào)了早期診斷的重要性[3]。斑點追蹤顯像技術目前廣泛應用于各種亞臨床心臟疾病的檢測[4]。以往很多學者應用二維斑點追蹤顯像技術(two-dimensional speckle tracking imaging，2D-STI)來評價糖尿病患者的心肌功能[5-6]，但因其基于的是二維平面，存在斑點飛出現(xiàn)象，準確性和可重復性低。四維斑點追蹤顯像技術(four-dimensional speckle tracking imaging，4D-STI)是實時三維超聲心動圖與斑點追蹤顯像相結合的一項新技術，它可實時追蹤心肌組織在不同方向的運動情況，克服了2D-STI單一切面無法全面檢測心肌運動變化的不足，易于發(fā)現(xiàn)早期室壁運動異常，準確評估心肌整體與局部的收縮功能[7]。但目前應用4D-STI評價T2DM患者早期左室收縮功能的研究很少。因此，本研究嘗試應用4D-STI分析早期糖尿病患者左室整體及各節(jié)段收縮功能，為早期發(fā)現(xiàn)左室心肌損傷提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 糖尿病組選取2018年11月至2019年12月我院確診T2DM患者60例，男37例，女23例，年齡23～59歲；病程6個月至5年。所有患者常規(guī)超聲心動圖均未見異?；騼H有左室舒張功能下降，左室射血分數(shù)(LVEF)≥55%，竇性心律。所有納入對象，均在行超聲心動圖檢查前后1個月內(nèi)行冠狀動脈造影排除冠狀動脈粥樣硬化性心臟病。排除明確診斷過肺心病、風濕性心臟病、各類心肌病、心律失常、高血壓、先天性心臟病、近期有外傷及手術史、感染疾病史、貧血、甲狀腺疾病等患者。對照組選取健康志愿者30例，男18例，女12例，年齡23～59歲，行常規(guī)超聲心動圖、心電圖及實驗室檢查均未見異常。兩組年齡、身高、體重、體質(zhì)指數(shù)(BMI)、收縮壓、舒張壓、LVEF及血脂之間的差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表1。所有研究對象均簽署了知情同意書。

表1 兩組一般資料比較

1.2 儀器與方法 使用GE Vivid E95超聲診斷儀， 探頭采用M5sc(1～5 MHz)及4V(1～3 MHz)。所有研究對象均采取左側臥位，平靜呼吸，連接3導聯(lián)同步心電圖。先使用M5sc探頭行常規(guī)二維超聲心動圖檢查，測量LVEF。切換4V探頭，于心尖四腔心切面進入實時三維超聲模式，同步心電圖調(diào)節(jié)至5個心動周期，采集圖像并儲存，在機進入4D Auto LVQ模式，系統(tǒng)自動識別并生成心尖四腔心、三腔心、兩腔心及心尖短軸切面，于心尖四腔心、三腔心及兩腔心切面確定二尖瓣環(huán)中點和心尖處內(nèi)膜兩點之間的連線，心尖短軸切面確定心尖半徑，系統(tǒng)自動于這 4 個切面勾畫出左室心內(nèi)膜及心外膜曲線，經(jīng)手動微調(diào)曲線使其與心內(nèi)、外膜貼合后系統(tǒng)自動分析出左室整體縱向峰值應變(global longitudinal peak strain，GPSL)、左室整體圓周峰值應變(global circumferential peak strain，GPSC)、左室整體面積峰值應變(global area peak strain，GPSA)、左室整體徑向峰值應變(global radial peak strain，GPSR)、左室整體扭轉角度(global torsion angle，GTA)及各分節(jié)段牛眼圖(圖1～2)。所有圖像由3人分別進行1次分析，最終數(shù)據(jù)取平均值。

1.3 實驗室檢查 所有糖尿病患者在行超聲心動圖檢查前1周內(nèi)空腹抽取靜脈血，采用離子交換高壓液相色譜法檢測糖化血紅蛋白(HbA1C)。

注：A：糖尿病組左室縱向峰值應變曲線及牛眼圖；B：對照組左室縱向峰值應變曲線及牛眼圖

2 結果

2.1 兩組左室整體峰值應變比較 糖尿病組的GPSL、GPSC、GPSA、GPSR均低于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，兩組的GTA差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表2。

2.2 兩組左室各節(jié)段應變比較 (1)兩組的縱向應變比較顯示，糖尿病組在前壁基底段、前間隔基底段與對照組的差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，其余節(jié)段均低于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。(2)兩組的圓周應變比較顯示，糖尿病組在側壁基底段、后間隔基底段、側壁中間段、前壁心尖段、心尖部與對照組的差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，其余節(jié)段均低于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。(3)兩組的面積應變比較顯示，糖尿病組在側壁基底段、后間隔基底段、心尖部與對照組的差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，其余節(jié)段均低于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。(4)兩組的徑向應變比較顯示，糖尿病組在側壁基底段、心尖部與對照組的差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，其余節(jié)段均低于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表3。

注：A：糖尿病組左室徑向峰值應變曲線及牛眼圖；B：對照組左室徑向峰值應變曲線及牛眼圖

表2 兩組左室整體峰值應變比較

表3 兩組左室各節(jié)段應變比較

2.3 HbA1C與左室整體峰值應變的相關性分析 HbA1C與GPSL的絕對值(R=-0.79，P<0.01)、GPSA的絕對值(R=-0.45，P<0.01)、GPSR(R=-0.50，P<0.01)呈負相關。HbA1C與GPSC、GTA無明顯相關性。

3 討論

以往的研究表明，在沒有冠狀動脈疾病的情況下，糖尿病也會導致心力衰竭的發(fā)展[8-9]。即使在左室收縮功能正常的糖尿病患者中，心力衰竭的發(fā)生率也很高。因此，早期檢測DMCM對于預防其未來發(fā)展為明顯心力衰竭具有重要意義。常規(guī)超聲心動圖是診斷DMCM的基本技術，臨床上常用LVEF來評估患者的左室收縮功能，但其對亞臨床左室收縮功能障礙的診斷并不敏感[10]。以往研究發(fā)現(xiàn)，左心功能已有明顯改變的糖尿病患者，他們的常規(guī)超聲心動圖檢查結果仍為正常[11]。因此我們需要一項更為敏感的技術來更早地為臨床提供準確的信息。

4D-STI又稱實時三維斑點追蹤顯像技術，本研究應用4D-STI對早期T2DM患者的左室收縮功能進行分析。研究發(fā)現(xiàn)，常規(guī)超聲心動圖檢查尚為正常的T2DM患者，左室整體和節(jié)段應變均出現(xiàn)了異常，這充分體現(xiàn)了4D-STI的敏感性和可行性。何姍姍等[12]應用4D-STI評價完全性左束支傳導阻滯患者左心室收縮功能，也發(fā)現(xiàn)4D-STI可以早期、敏感、準確地評價患者的左心功能。4D-STI 通過對不同應變、左室體積和LVEF進行數(shù)據(jù)分析，以較短的掃描時間提供快速的高幀容積心臟實時三維圖像采集，多方位觀察心臟結構的立體形狀，同時快速地在三維空間上追蹤心肌斑點的運動軌跡?？蓽蚀_反映追蹤組織隨時間在三維方向的運動情況，實現(xiàn)了局部至整體心肌應變及應變率的分析，從而更客觀準確地評估左室功能[13-14]。4D-STI所得結果與心臟磁共振具有高度的一致性[15]。

我們的研究結果發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，糖尿病組中的所有四維整體應變(包括GPSL、GPSC、GPSA、GPSR)均顯著降低。分節(jié)段觀察，糖尿病組的大部分節(jié)段也均顯著低于正常組。這說明在糖尿病早期，左室心肌已有損傷，但LVEF 依然保持正常，常規(guī)超聲心動圖也未能檢測出異常。在近期的一些其他研究中，也得出了與我們相似的結論。例如，宋香廷等[16]的研究發(fā)現(xiàn)LVEF正常的T2DM患者左室各整體應變均降低。曹華利等[17]對三維斑點追蹤技術評價T2DM患者左室收縮功能進行了Meta分析，也得出了一樣的結果，糖尿病組的LVEF與對照組無明顯差異，但左室各整體應變均明顯低于對照組。劉雨等[18]的研究將糖尿病患者分為肥胖組和無肥胖組，結果發(fā)現(xiàn)兩組糖尿病組的GPSL、GPSC、GPSA、GPSR均較正常對照組顯著降低。

我們對糖尿病患者的縱向、圓周、面積、徑向應變的結果都進行了統(tǒng)計分析，而不只是單純分析其中的一個。主要是因為心臟的運動方向并不是單一的，而是分為縱向、圓周、徑向3個不同方向?？v向應變主要由心內(nèi)膜下層控制，圓周應變主要由心肌中層和心外膜下纖維負責，面積應變則是縱向運動與圓周運動的共同產(chǎn)物。而徑向應變由3層心肌共同參與，是評價室壁短軸方向運動的參數(shù)。在我們的研究當中，糖尿病組患者的GPSL、GPSC、GPSA、GPSR均顯著降低，這表明在整個心動周期中心臟功能均有受損。另外，左心室扭轉在繼續(xù)有效的心肌收縮中具有重要作用。這種心肌運動是由纖維的螺旋結構引起的，由于心外膜和心內(nèi)膜層具有不同的旋轉作用，促進了基部和頂點的反向旋轉，從而產(chǎn)生了扭轉運動。但我們的研究顯示，糖尿病組與對照組的GTA并無明顯差異，這可能是由于跨壁壓力的不均衡而產(chǎn)生的代償作用。

HbA1C是反映糖尿病患者在一段較長時間內(nèi)血糖控制情況的常用指標。我們的研究發(fā)現(xiàn)，HbA1C與GPSL、GPSA、GPSR均具有相關性，特別是與GPSL的絕對值具有較明顯的負相關。因此我們推測，血糖控制越差的患者，早期左室心肌的損傷越為嚴重。邱順平等[19]的研究也發(fā)現(xiàn)早期左室心肌局部收縮功能損傷程度與HbA1C呈負相關，與我們的發(fā)現(xiàn)相似。

研究的局限性：(1)由于部分早期糖尿病患者未行冠狀動脈造影，不能納入此研究，因此我們納入的患者數(shù)量相對較少。(2)4D-STI需要患者較好地配合，屏住呼吸并保持穩(wěn)定的心律，才能獲取清晰的圖像。

綜上所述，左室心肌損傷在糖尿病早期即已出現(xiàn)，心肌損傷的程度與血糖控制的情況有關，4D-STI可方便、快捷且客觀、準確地評價左室整體及局部收縮功能，具有重要的臨床應用價值。