超聲二維斑點(diǎn)追蹤顯像技術(shù)評(píng)價(jià)2型糖尿病患者左心室心肌扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)及其與C肽水平的關(guān)系

朱培華，黃敬垣，葉 萌

糖尿病性心肌病是糖尿病嚴(yán)重并發(fā)癥之一，其發(fā)病早期可無(wú)明顯的癥狀，因此早期發(fā)現(xiàn)及診斷在臨床治療中顯得尤為重要。超聲二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)(STI)是近幾年興起的一種新技術(shù)，可通過分析左心室心肌扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)綜合評(píng)價(jià)心臟的收縮功能。C肽是由胰腺β細(xì)胞分泌的生物活性物質(zhì)，可以擴(kuò)張微血管，改善微循環(huán)。本研究旨在應(yīng)用STI觀察2型糖尿病患者左心室心肌扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的變化特點(diǎn)，并探討其與C肽水平的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2012年5月—2013年9月浙江醫(yī)院確診的門診或住院2型糖尿病患者93例為研究對(duì)象，均符合1999年世界衛(wèi)生組織(WHO)糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)。負(fù)荷超聲心動(dòng)圖和/或冠狀動(dòng)脈造影檢查均顯示正常。除外高脂血癥、中重度瓣膜疾病、冠狀動(dòng)脈性心臟病、心房纖顫或其他嚴(yán)重心律失常、合并肺腎等疾病以及圖像質(zhì)量欠清晰影響分析者。采用心尖雙平面Simpson法測(cè)量左心室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)，根據(jù)測(cè)量結(jié)果分為糖尿病左心室收縮功能正常組(A組，LVEF≥0.50)46例、糖尿病左心室收縮功能衰竭組(B組,LVEF<0.50)47例。另選擇同時(shí)期我院體檢中心體檢健康者46例為對(duì)照組。

1.2 儀器與方法 采用GE Vivid 7 Dimension彩色多普勒超聲成像儀，M3S探頭，頻率為1.5～4.0 MHz。Echo PAC超聲工作站，配有6.0版本STI成像分析軟件。

3組受檢者均取左側(cè)臥位，平靜呼吸，同步記錄心電圖，進(jìn)行常規(guī)超聲心動(dòng)圖測(cè)量，計(jì)算LVEF,根據(jù)左心室流出道血流頻譜測(cè)量等容舒張期時(shí)間(IVRT)，確定主動(dòng)脈瓣關(guān)閉(AVC)和左房室瓣開放(MVO)時(shí)間點(diǎn)。應(yīng)用二維諧波技術(shù)獲得心底水平(包容左房室瓣)和心尖水平(遠(yuǎn)離乳頭肌)左心室短軸圖像，幀頻范圍65～92幀/s，平均為(75±5) 幀/s。囑受檢者屏氣，每個(gè)切面獲取連續(xù)的3個(gè)心動(dòng)周期，并儲(chǔ)存在硬盤上以便脫機(jī)分析。儲(chǔ)存圖像時(shí)一定要保持幀頻與心率大致相同。

將先前獲取的二維灰階圖像導(dǎo)入Echo PAC工作站，在工作站上進(jìn)入STI成像模式，于心內(nèi)膜顯示最清晰時(shí)將圖像凍結(jié)(多為收縮末期)，沿心內(nèi)膜邊界手動(dòng)勾畫，將自動(dòng)生成包含心肌內(nèi)膜、中層和心外膜的感興趣區(qū)，如不滿意可手動(dòng)調(diào)整感興趣區(qū)寬度，使其包納心肌全層，然后系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)心肌內(nèi)的斑點(diǎn)進(jìn)行追蹤，系統(tǒng)自動(dòng)將左心室壁分為6個(gè)節(jié)段，并將各節(jié)段的追蹤結(jié)果以V或X的形式表示，V代表追蹤成功，X代表追蹤不成功。選擇6個(gè)節(jié)段均全部為V的圖像進(jìn)入后續(xù)分析，系統(tǒng)將自動(dòng)顯示各平面軸向旋轉(zhuǎn)角度、速度曲線圖，獲得各平面各節(jié)段的旋轉(zhuǎn)角度、速度等相關(guān)數(shù)據(jù)(見圖1)。記錄左心室舒張末期內(nèi)徑(LVEDD)、左心房前后徑(LAD)、室間隔舒張末期厚度(IVS)、左心室后壁舒張末期厚度(LVPW)、左心室短軸縮短率(LVFS)、LVEF、左房室瓣口E峰值/左房室瓣口A峰值(E/A)、左房室瓣口血流頻譜E峰/組織多普勒左房室瓣環(huán)運(yùn)動(dòng)e峰(E/e)；采用STI計(jì)算出左心室扭轉(zhuǎn)角度峰值(Peaktw)、主動(dòng)脈瓣關(guān)閉時(shí)間點(diǎn)扭轉(zhuǎn)角度(AVCtw)、左房室瓣開放時(shí)間點(diǎn)扭轉(zhuǎn)角度(MVOtw)。

1.3 血清C肽水平測(cè)定 采集空腹靜脈血2 ml測(cè)定血糖、糖化血紅蛋白(HbA1c)、C肽水平。C肽的測(cè)定采用直接化學(xué)發(fā)光法。采用德國(guó)西門子公司C肽測(cè)定試劑盒(USA)。測(cè)定方法參照儀器和試劑說(shuō)明書進(jìn)行，測(cè)定結(jié)果均嚴(yán)格執(zhí)行全程質(zhì)控監(jiān)測(cè)，保證檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確。

2 結(jié)果

2.1 一般資料比較 3組性別構(gòu)成、年齡、心率比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。B組糖尿病病程較A組延長(zhǎng)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。3組血糖、HbA1c、C肽水平比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；其中A組和B組血糖、HbA1c高于對(duì)照組，C肽水平低于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；B組血糖、HbA1c高于A組，C肽水平低于A組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05，見表1)。

2.2 常規(guī)超聲心動(dòng)圖檢測(cè)值比較 3組LVEDD、LAD、IVS、LVPW、LVFS、LVEF、E/A、E/e比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；其中與對(duì)照組比較，A組IVS、LVPW、E/e升高，B組LVEDD、LAD、E/e升高，B組LVFS、LVEF、E/A降低，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；與A組比較，B組LVEDD、LAD、E/e升高，LVFS、LVEF、E/A降低，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05，見表2)。

圖1 左心室基底短軸水平及心尖短軸水平旋轉(zhuǎn)曲線

Figure1 Base level short-axis view of left ventricular and apex level short-axis view of rotation curve

表1 3組一般資料比較Table 1 Comparison of general data in three groups

注：HbA1c=糖化血紅蛋白；▲為χ2值，☆為t值，余檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量值為F值；與對(duì)照組比較，*P<0.05；與A組比較，△P<0.05

表2 3組常規(guī)超聲心動(dòng)圖檢測(cè)值比較Table 2 Comparison of indicators of conventional echocardiography in three groups

注：LVEDD=左心室舒張末期內(nèi)徑，LAD=左心房前后徑，IVS=室間隔舒張末期厚度，LVPW=左心室后壁舒張末期厚度，LVFS=左心室短軸縮短率，LVEF=左心室射血分?jǐn)?shù)，E/A=左房室瓣口E峰值/左房室瓣口A峰值，E/e=左房室瓣口血流頻譜E峰/組織多普勒左房室瓣環(huán)運(yùn)動(dòng)e峰；與對(duì)照組比較，*P<0.05；與A組比較，△P<0.05

表3 3組左心室心肌扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)相關(guān)指標(biāo)比較Table 3 Comparison of left ventricular twist related indicators in three groups

注：Peaktw=左心室扭轉(zhuǎn)角度峰值，AVCtw=主動(dòng)脈瓣關(guān)閉時(shí)間點(diǎn)扭轉(zhuǎn)角度，MVOtw=左房室瓣開放時(shí)間點(diǎn)扭轉(zhuǎn)角度；與對(duì)照組比較，*P<0.05；與A組比較，△P<0.05

表4 2型糖尿病患者Peaktw、AVCtw、MVOtw與C肽水平的相關(guān)性分析Table 4 Correlation analysis of Peaktw,AVCtw,MVOtw and C peptide level in T2DM patients

2.3 3組左心室心肌扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)相關(guān)指標(biāo)比較 3組Peaktw、AVCtw、MVOtw比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；其中與對(duì)照組比較，A組Peaktw、AVCtw、MVOtw升高，B組Peaktw、AVCtw、MVOtw降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；與A組比較，B組Peaktw、AVCtw、MVOtw降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05，見表3)。

2.4 2型糖尿病患者Peaktw、AVCtw、MVOtw與空腹血清C肽水平的相關(guān)性分析 2型糖尿病患者Peaktw、AVCtw、MVOtw與空腹血清C肽水平均呈正相關(guān)(P<0.05，見表4、圖2～4)。

圖2 Peaktw與C肽水平相關(guān)性散點(diǎn)圖

Figure2 Correlation scatter plot of Peaktw and C peptide level

圖3 AVCtw與C肽水平相關(guān)性散點(diǎn)圖

Figure3 Correlation scatter plot of AVCtw and C peptide level

圖4 MVOtw與C肽水平相關(guān)性散點(diǎn)圖

Figure4 Correlation scatter plot of MVOtw and C peptide level

3 討論

糖尿病性心肌病是一種獨(dú)立的糖尿病嚴(yán)重并發(fā)癥，主要是由于糖尿病引起的糖脂代謝、能量代謝紊亂，微血管病變以及微循環(huán)障礙最終導(dǎo)致心肌缺血缺氧，心肌間質(zhì)纖維化，心功能下降[1-2]，早期可無(wú)明顯的臨床癥狀，如不進(jìn)行干預(yù)，最終可進(jìn)展為心力衰竭。

左心室由內(nèi)層呈右手螺旋、外層呈左手螺旋的螺旋形心肌及中層的環(huán)形心肌構(gòu)成，該螺旋形心肌構(gòu)型[3]是左心室心肌“擰毛巾”樣運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的力學(xué)基礎(chǔ)[4]。STI是基于二維圖像，通過識(shí)別和追蹤心肌的自然聲學(xué)斑點(diǎn)的空間運(yùn)動(dòng)，獲得心肌旋轉(zhuǎn)、扭轉(zhuǎn)等信息，實(shí)現(xiàn)無(wú)角度依賴地綜合評(píng)價(jià)心肌的功能[5]。STI為心臟運(yùn)動(dòng)力學(xué)與心肌運(yùn)動(dòng)形變的聯(lián)系提供了一種全新的定量評(píng)價(jià)方法[6-7]。

本研究中發(fā)現(xiàn)，A組的E/e、Peaktw、AVCtw、MVOtw均高于對(duì)照組，B組的Peaktw、AVCtw、MVOtw均低于A組和對(duì)照組，而E/e高于A組和對(duì)照組，說(shuō)明糖尿病患者早期心肌的損害首先是左心室舒張功能的減退。糖尿病患者舒張功能輕度受損時(shí)，左心室的Peaktw、AVCtw、MVOtw不同程度地增高，隨著受損程度的進(jìn)一步加重，左心室的Peaktw、AVCtw、MVOtw不同程度地減低。這與Park等[8]應(yīng)用STI對(duì)舒張功能異?；颊哌M(jìn)行分組研究所得出的研究結(jié)果相一致。其原因可能為：糖尿病患者存在代謝紊亂、心肌內(nèi)微血管病變，引起心內(nèi)膜下心肌灌注不良、缺血，心肌纖維化程度較重，繼而導(dǎo)致心肌收縮力下降[9]，減弱了其對(duì)抗心外膜下心肌纖維收縮引起的逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致左心室心肌整體運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)為逆時(shí)針扭轉(zhuǎn)增強(qiáng)，類似于一種“假性正?；?。隨著病情的進(jìn)展，心肌灌注不良、缺血累及至心外膜下心肌纖維，心外膜下心肌纖維收縮力下降，引起其逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)減弱，左心室扭轉(zhuǎn)減弱。同時(shí)，心肌存在心肌細(xì)胞凋亡并由此加速心肌重構(gòu)和左心室充盈壓過大[10]可導(dǎo)致心肌纖維被動(dòng)拉長(zhǎng)移位；心肌細(xì)胞膜損傷可導(dǎo)致心肌壞死、間質(zhì)纖維化和心肌收縮力降低，損害左心室扭轉(zhuǎn)能力。

C肽是由胰腺β細(xì)胞分泌的生物活性物質(zhì)，能反映胰腺β細(xì)胞的功能，是胰島素A、B鏈之間的連接肽，由胰島素按照一分子C肽和一分子胰島素的比例裂解產(chǎn)生。有研究顯示，C肽不僅可以舒張血管，抑制糖尿病血管平滑肌細(xì)胞的增殖，而且能通過一氧化氮合酶(NOS)系統(tǒng)產(chǎn)生一氧化氮(NO)，增加NO的效能擴(kuò)張微血管，抑制內(nèi)皮黏附分子，降低內(nèi)皮與白細(xì)胞間的作用而防止血栓形成，從而改善糖尿病患者微循環(huán)[11-12]，因此C肽能通過保護(hù)血管內(nèi)皮的完整性改善糖尿病的血管病變，并可能成為治療糖尿病患者心血管病變的一個(gè)新手段[13-15]。本研究結(jié)果中顯示，糖尿病患者Peaktw、AVCtw、MVOtw與C肽呈正相關(guān)，提示隨著血清C肽水平下降，糖尿病患者左心室收縮功能的受損程度加重，Peaktw、AVCtw、MVOtw相應(yīng)下降。本研究結(jié)果還表明糖尿病患者血清C肽水平與左心室收縮功能密切相關(guān)，參考血清C肽水平可以了解糖尿病患者左心室收縮功能的受損程度。

綜上所述，STI能準(zhǔn)確量化分析左心室心肌扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變化特點(diǎn)，能幫助早期識(shí)別2型糖尿病患者左心室功能的異常。參考2型糖尿病患者空腹血清C肽水平，可了解2型糖尿病患者左心室收縮功能的狀態(tài)。

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