二尖瓣環(huán)位移與實(shí)時(shí)三維超聲心動圖評價(jià)2型糖尿病患者左室舒張功能

劉暢，顏?zhàn)蠈帲独?，沈丹，李?/p>

(南京醫(yī)科大學(xué)附屬常州第二人民醫(yī)院 心超室，江蘇 常州 213003)

糖尿病是一組以慢性血糖水平增高為特征的代謝性疾病，隨著人民生活水平的提高，2型糖尿病患病率與日俱增，而心血管并發(fā)癥是2型糖尿病最常見的并發(fā)癥之一[1]，特別是引起心臟舒縮功能的異常，最終發(fā)展為糖尿病心肌病，該疾病特點(diǎn)為心肌肥厚、左室舒張功能減退，后期也可能發(fā)生左室收縮功能障礙，并誘發(fā)心力衰竭[2]，因此早期發(fā)現(xiàn)糖尿病患者左室舒張功能異常對減緩疾病發(fā)展具有重要意義。二尖瓣環(huán)位移自動追蹤技術(shù)(mitral annular displacement，MAD)是通過追蹤二尖瓣環(huán)相對于左室心尖的位移來評價(jià)左室功能。實(shí)時(shí)三維超聲心動圖(real- time three- dimensional echocardiography，RT- 3DE)通過描記心內(nèi)膜獲取左室空間結(jié)構(gòu)，分析心腔容積的動態(tài)變化來評價(jià)左室功能。目前使用MAD及RT- 3DE評價(jià)左室收縮功能的研究較多，而評價(jià)舒張功能卻鮮有報(bào)道。本研究應(yīng)用MAD及RT- 3DE評價(jià)糖尿病患者左室舒張功能，并探討二者的臨床應(yīng)用價(jià)值。

1 對象與方法

1.1 研究對象

1.1.1 糖尿病組 選擇2017年5月至2018年2月于南京醫(yī)科大學(xué)附屬常州第二人民醫(yī)院內(nèi)分泌科住院的2型糖尿病患者共54例，將病程≤5年定義為糖尿病1組，共26例，其中男18例，女8例，年齡26～62歲， 平均(44.65±10.49)歲；將病程>5年定義為糖尿病2組，共28例，其中男16例，女12例，年齡31～61歲，平均(49.50±7.61)歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：所選患者與2017年WHO提出的2型糖尿病診斷分型標(biāo)準(zhǔn)相符。排除標(biāo)準(zhǔn)：經(jīng)過詢問病史，體檢，實(shí)驗(yàn)室檢查及心電圖、超聲心動圖檢查，除外高血壓病、高脂血癥、各種結(jié)構(gòu)性心臟病、肺心病、甲狀腺功能亢進(jìn)或貧血、各種心肌病，無嚴(yán)重肝腎功能異常，收集病例時(shí)排除年齡偏大、圖像質(zhì)量不佳及二尖瓣環(huán)中重度鈣化的患者。所有受檢者心電圖均為竇性心律。

1.1.2 對照組 隨機(jī)選擇2017年6月至8月于南京醫(yī)科大學(xué)附屬常州第二人民醫(yī)院體檢健康的志愿者27例作為對照組，其中男13例，女14例，年齡30～62歲， 平均(43．74±10.42)歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：經(jīng)過詢問病史，體格檢查，心電圖、超聲心動圖檢查除外心臟結(jié)構(gòu)、功能異常及血流動力學(xué)異常，心電圖均為竇性心律。

1.2 方法

采用Philips EPIQ7C型彩色多普勒超聲診斷儀，配備X5- 1探頭，頻率為1～5 MHz。具備Full volume三維圖像采集模式與Qlab10.5分析軟件，其內(nèi)包含aCMQ目錄下的TMAD分析插件及3DQ adv分析軟件。

1.2.1 常規(guī)圖像獲取及參數(shù)測定 測定患者身高、體重，計(jì)算體表面積(BSA)，連接同步心電圖。囑其左側(cè)臥位，平靜呼吸，行胸前常規(guī)切面掃查，記錄心臟超聲參數(shù)：利用PW測量二尖瓣口血流頻譜E波峰值速度(VE)及減速時(shí)間(DT)、A波峰值速度(VA)及持續(xù)時(shí)間(A)、肺靜脈血流頻譜Ar波速度(VAr)及持續(xù)時(shí)間(Ar)，并計(jì)算VE/VA值、Ar-A值，利用TDI技術(shù)分別測量二尖瓣環(huán)后間隔與側(cè)壁的峰值流速，取二者的平均值e’，并計(jì)算E/e’值。利用Simpson’s法描記收縮期左房容積(LAV)，計(jì)算左房容積指數(shù)(LAVI)，LAVI=LAV/BSA。

1.2.2 MAD圖像采集及參數(shù)測定 取連續(xù)6個(gè)心動周期的心尖四腔心、兩腔心切面，圖像存儲于儀器內(nèi)，先打開心尖四腔心動態(tài)圖像，點(diǎn)擊aCMQ軟件，選擇TMAD插件，于二尖瓣環(huán)后間隔與側(cè)壁及其相對應(yīng)的左室心尖部內(nèi)膜面放置取樣點(diǎn)，軟件自動生成二尖瓣環(huán)后間隔與側(cè)壁相對于心尖部運(yùn)動的時(shí)間位移曲線，結(jié)合心電圖在該曲線上測量兩個(gè)瓣環(huán)取樣點(diǎn)的舒張?jiān)缙谖灰?De)及舒張晚期位移(Da)，并計(jì)算兩個(gè)取樣點(diǎn)的舒張?jiān)缙谄骄灰?EDe四腔心)與舒張晚期平均位移(EDa四腔心)。打開心尖兩腔心動態(tài)圖像以同樣方法分別計(jì)算出二尖瓣環(huán)前壁、下壁舒張?jiān)缙谖灰?De)、舒張晚期位移(Da)及二者的平均位移(EDe兩腔心、EDa兩腔心)，最后取雙平面后間隔、側(cè)壁、前壁、下壁4個(gè)二尖瓣環(huán)位點(diǎn)位移的平均值，得到雙平面左室舒張?jiān)缙谄骄灰?EDe雙平面)及舒張晚期平均位移(EDa雙平面)。

1.2.3 3DQ advance圖像獲取及參數(shù)測定 囑患者左側(cè)臥位，將X5- 1探頭置于心尖位置，啟動Full volume程序，采集心動周期數(shù)目設(shè)置為6，待心電圖波形平穩(wěn)、超聲圖像清晰后，囑患者屏住呼吸，獲取“金字塔”型三維圖像存儲于儀器內(nèi)，點(diǎn)擊3DQ adv軟件，在MPR模式下調(diào)整圖像示標(biāo)，使四腔心、兩腔心、左室短軸均顯示清晰，分別取收縮期、舒張期左室內(nèi)膜面5個(gè)取樣點(diǎn)，計(jì)算機(jī)自動描記左室內(nèi)膜輪廓，手動調(diào)整滿意后，經(jīng)序列分析生成左室容積時(shí)間曲線(VTC)，根據(jù)斜率公式dv/dt=(Vt2-Vt1)/(t2-t1)計(jì)算左室峰值充盈率(PFR)，即舒張期最大斜率，t2-t1定義為0.05 s。并測得左室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)、舒張末容積(EDV)、收縮末容積(ESV)及心搏出量(SV)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié) 果

2.1 各組間一般資料的比較

對照組與糖尿病1組、2組間年齡、心率、左室內(nèi)徑、BSA間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)(表1)。

組 別n年齡/歲心率/次·min-1左心室內(nèi)徑/mmBSA/m2對照組2743.74±10.4271.96±9.1548.63±2.991.73±0.14糖尿病1組2644.65±10.4970.75±7.1250.08±4.341.71±0.15糖尿病2組2849.50±7.6169.51±7.0949.43±4.461.78±0.19F值2.8840.6530.8761.261P值0.0620.5230.4200.289

2.2 常規(guī)左室舒張功能超聲測值比較

與對照組相比，糖尿病2組的Ar流速、LAVI均增大，E/A值、E/e’值均減小，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；而對照組與糖尿病1組各測值間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；各組間Ar-A值、DT值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表2。

2.3 二尖瓣環(huán)位移比較

2.3.1 舒張?jiān)缙?四腔心切面?zhèn)缺贒e與后間隔De及EDe四腔心、兩腔心切面前壁De與下壁De及EDe兩腔心、雙平面EDe雙平面相比較，糖尿病2組、1組低于對照組，糖尿病2組低于1組，各組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表3。

組 別DT/msAr-A/msVAr/mm·s-1LAVI/ml·m2VE/VAE/e對照組183.70±30.99-23.19±19.1429.59±4.9525.59±6.581.20±0.237.54±1.46糖尿病1組178.23±24.90-22.11±22.3831.11±5.6826.77±5.111.28±0.358.32±2.11糖尿病2組177.39±21.76-19.69±15.7133.74±4.55a30.32±5.34a1.03±0.17a9.54±1.89aF值0.4670.2264.7285.1166.7548.308P值0.6290.7990.0120.0080.0020.001

與對照組比較，aP<0.05

2.3.2 舒張晚期 四腔心切面?zhèn)缺贒a與后間隔Da及EDa四腔心、兩腔心切面前壁Da與下壁Da及EDa兩腔心、雙平面EDa雙平面相比較，各組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表3。

mm

與對照組比較，aP<0.05；與糖尿病1組比較，bP<0.05

2.4 左室三維容積測值比較

各組間PFR差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，其中糖尿病1組、2組低于對照組，糖尿病2組低于1組；各組間LVEF、EDV、ESV及SV差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見表4。

組 別LVEF/%EDV/mlESV/mlSV/mlPFR對照組59.78±3.6172.91±11.4330.00±7.5742.96±6.78182.75±31.64糖尿病1組58.81±4.7772.22±15.9830.99±8.3241.23±9.74163.796±41.24a糖尿病2組57.54±4.3369.77±12.7431.66±7.4038.11±6.54144.654±28.28abF值1.9230.4140.3212.7538.633P值0.1530.6620.7270.0700.000

與對照組比較，aP<0.05；與糖尿病1組比較，bP<0.05

2.5 糖尿病組EDe雙平面、EDa雙平面與PFR的相關(guān)性比較

EDe雙平面與PFR之間呈正相關(guān)(r=0.608，P=0.000)(圖1)，而EDa雙平面與PFR之間無相關(guān)性(r=-0.130，P=0.348)(圖2)。

圖1糖尿病組EDe雙平面與PFR的相關(guān)性比較

圖2糖尿病組EDa雙平面與PFR的相關(guān)性比較

3 討 論

糖尿病患者早期并無明顯的臨床表現(xiàn)，但隨著病程的進(jìn)展，會出現(xiàn)全身多系統(tǒng)病變，而糖尿病心肌病變是最主要的死亡原因[3]。有研究表明，糖尿病患者即使不存在冠心病、高血壓，也會增加心力衰竭的風(fēng)險(xiǎn)[4]。心肌能量代謝紊亂，心肌細(xì)胞肥大、纖維化，心肌微循環(huán)損傷是引起糖尿病患者心肌病變的主要因素[5]，可造成心肌張力減低、心房擴(kuò)大、心室舒張功能障礙。

保留LVEF的心力衰竭(也稱舒張性心力衰竭)容易被臨床忽視，所以準(zhǔn)確而全面地評價(jià)左室舒張功能是必要的。二尖瓣口血流頻譜、肺靜脈血流頻譜可以反映左室舒張期的血流動力學(xué)改變，但無法區(qū)分假性正?；溆癄顟B(tài)。組織多普勒成像技術(shù)不受血流動力學(xué)影響，可以無創(chuàng)地評價(jià)心臟整體與局部的心肌功能，臨床常用于鑒別左室舒張功能的假性正?；溆癄顟B(tài)，但其局限性在于角度依賴性、對圖像質(zhì)量要求較高等。

MAD源自二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)[6]，是將心尖作為參考點(diǎn)，半自動跟蹤二尖瓣環(huán)各點(diǎn)相對于心尖的運(yùn)動，進(jìn)而反映左室心肌纖維在縱向的變化，而左室的舒張運(yùn)動主要表現(xiàn)為心肌的縱向運(yùn)動[7]，所以利用MAD技術(shù)生成的時(shí)間位移曲線可以用來評價(jià)左室舒張功能[8]。相比于血流頻譜與組織多普勒技術(shù)，MAD圖像獲取簡便，只需獲得瓣環(huán)處清晰的心內(nèi)膜圖像即可分析，可以更早、更敏感地反映左室舒張功能的改變。

RT- 3DE是近年來迅速發(fā)展的一項(xiàng)超聲技術(shù)，該技術(shù)彌補(bǔ)了二維超聲對心臟空間結(jié)構(gòu)實(shí)時(shí)動態(tài)顯示能力的不足[9]。近年來，應(yīng)用RT- 3DE技術(shù)生成的左室VTC曲線可被用來評價(jià)左心室舒張功能[10]，該方法簡便易行。

本研究首先通過分析3組間VAr、LAVI、VE/VA、E/e’測值發(fā)現(xiàn)，糖尿病組與對照組之間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，但糖尿病1組與2組之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，說明常規(guī)指標(biāo)無法敏感地發(fā)現(xiàn)早期糖尿病患者心臟舒張功能異常。其次通過分析3組間MAD測值后發(fā)現(xiàn)，3組間所有舒張?jiān)缙诘闹笜?biāo)差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，其中對照組高于糖尿病1組，糖尿病1組高于2組，表明糖尿病患者舒張?jiān)缙诙獍戥h(huán)位移減低、左室舒張功能下降，伴隨疾病發(fā)展的始終。其病理學(xué)基礎(chǔ)可能是糖尿病患者早期即可發(fā)生心肌肥厚，隨著心肌甘油三酯沉積及細(xì)胞外基質(zhì)的增加，心肌供氧不足，能量代謝發(fā)生障礙，從而影響左室的舒張，另外，心肌微循環(huán)損傷是糖尿病心肌病變的病理原因之一[11]，并與心肌細(xì)胞僵硬和心肌膠原沉積有關(guān)[12]，可引發(fā)細(xì)胞凋亡、纖維化重構(gòu)和免疫細(xì)胞浸潤[13]，使舒張?jiān)缙谧笫宜沙跍p慢，彈性回縮力減低，二尖瓣環(huán)舒張?jiān)缙谶\(yùn)動也隨之減低。而3組間所有舒張晚期的指標(biāo)差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，可能是在舒張晚期二尖瓣環(huán)的舒張運(yùn)動主要表現(xiàn)為徑向運(yùn)動[14]，而MAD主要研究的是縱向運(yùn)動。另外舒張晚期左室舒張功能還受到左房收縮的影響。最后通過分析RT- 3DE測定的PFR發(fā)現(xiàn)3組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，其中對照組高于糖尿病1組，糖尿病1組高于2組。PFR主要反映舒張?jiān)缙谛氖铱焖俪溆哪芰?，該值下降說明隨著糖尿病病程的延長，左室僵硬度也逐漸增加，使快速充盈期血流進(jìn)入左室的速度明顯減慢，出現(xiàn)舒張功能受損，表現(xiàn)主要為舒張?jiān)缙诘某溆惓！?/p>

心臟是基于復(fù)雜的心肌纖維排列和運(yùn)動的泵器官[15]，所以要評價(jià)左室舒張功能需要充分考慮左室心肌運(yùn)動及心腔的充盈，本研究通過結(jié)合MAD及RT- 3DE來評價(jià)左室心肌的主動松弛能力和舒張?jiān)缙谛氖铱焖俪溆芰ΓDe雙平面、EDa雙平面分別與PFR進(jìn)行對比后發(fā)現(xiàn)EDe雙平面與PFR具有高度的相關(guān)性，MAD、RT- 3DE均能對糖尿病患者舒張?jiān)缙谧笫沂鎻埞δ苓M(jìn)行準(zhǔn)確的評估，特別是二者均能敏感地檢測到早期糖尿病患者舒張功能異常，是對左室舒張功能評價(jià)方法的補(bǔ)充。

綜上所述，MAD具有操作簡便、無創(chuàng)、對圖像質(zhì)量要求相對較低、無角度依賴性的優(yōu)點(diǎn)，RT- 3DE具有成像快速、可實(shí)時(shí)顯示心臟的立體三維結(jié)構(gòu)、定量評估左室舒張功能的準(zhǔn)確性高的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)二者在評價(jià)糖尿病患者左室舒張功能方面的相關(guān)性較好，可以共同作為臨床評價(jià)左室整體及局部舒張功能新的有效指標(biāo)，對疾病的早期診斷、治療及預(yù)后評估具有重要意義。