三維斑點追蹤技術(shù)評價2型糖尿病合并非酒精性脂肪性肝病患者左心室功能

董 彧，王 穎，常文星，李 影，禮廣森

(大連醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院超聲科，遼寧 大連 116027)

非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease, NAFLD)指除外酒精和其他明確損肝因素所致、以超過5%肝細胞脂肪變性為主要特征的代謝綜合征[1]。隨著肥胖和糖尿病發(fā)病率增加，一般人群中NAFLD患病率已達20%～30%[2]。NAFLD與肥胖、胰島素抵抗、高血壓、高血脂等心血管危險因素相關(guān)[3]，2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus, T2DM)合并NAFLD對心臟的影響已被證實[4]，但是目前應用超聲評價二者的報道仍較少。三維斑點追蹤(three-dimensional speckle tracking echocardiography, 3D-STE)技術(shù)是評估左心室功能的定量工具，具有較高的精確度和可靠性，且省時、高效[5]。本研究探討3D-STE評估T2DM合并NAFLD患者左心室功能的可行性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2016年10月—2018年8月于我院診斷的新發(fā)T2DM患者97例，男69例，女28例，年齡26～58歲，平均(46.9±8.9)歲，左心室射血分數(shù)(left ventricular ejection fraction， LVEF)≥50%。排除冠心病、高血壓、先天性心臟病、心肌病、肺心病、瓣膜病等心臟病變及使用降糖藥物的糖尿病患者。根據(jù)歐洲2016年NAFLD診療指南[6]標準，將患者分為A、B、C組：A組無NAFLD(n=30)，男22例，女8例，年齡26～56歲，平均(48.5±10.0)歲；B組合并輕度NAFLD(n=32)，男20例，女12例，年齡34～58歲，平均(45.3±5.4)歲；C組合并中重度NAFLD(n=35)，男27例，女8例，年齡30～58歲，平均(47.2±9.7)歲。

1.2 儀器與方法 采用GE Vivid E9多普勒超聲診斷儀，配備四維自動左心室心功能分析軟件(4D Auto LVQ)。囑患者左側(cè)臥，連接同步心電圖，檢測常規(guī)參數(shù)，包括二尖瓣口舒張早期與晚期峰值血流速度比值(E/A)、舒張末期室間隔厚度(interventricular septum thickness diastolic， IVSTd)、左心室下側(cè)壁厚度(posterior wall thickness diastolic， PWTd)及舒張末期左心室內(nèi)徑(left ventricular end-diastolic diameter， LVDd)、收縮末期左心室內(nèi)徑(left ventricular end-systolic diameter， LVDs)。選擇實時動態(tài)三維模式，圖像幀頻25～50幀/秒，于心尖四腔心切面心內(nèi)膜及心外膜顯示完整、清晰時，囑患者平靜呼吸后屏氣，進入4D全容積模式，連續(xù)采集3個心動周期的實時動態(tài)三維圖像，啟動4D Auto LVQ軟件(圖1～3)，獲取左心室功能參數(shù)，包括收縮末期左心房容積(left atrial volume， LAV)、左心室質(zhì)量(left ventricular mass， LVM)、左心室舒張末期容積(left ventricular end-diastolic volume, LVEDV)、左心室收縮末期容積(left ventricular end-systolic volume, LVESV)、左心室質(zhì)量指數(shù)(left ventricular mass index， LVMI)、LVEF，以及應變參數(shù)，包括左心室整體縱向應變(global longitudinal strain， GLS)、整體面積應變(global area strain， GAS)、整體徑向應變(global radial strain， GRS)及整體圓周應變(global circumferential strain， GCS)。各參數(shù)均測量3次，取平均值。根據(jù)美國超聲心動圖學會(American Society of Echocardiography, ASE)標準[7]評價左心室舒張功能。

1.3 實驗室檢查 對3組患者均于清晨空腹采集靜脈血，檢測空腹血糖(fasting plasma glucose， FPG)、糖化血紅蛋白(glycosylated hemoglobin， HbA1c)、總膽固醇(total cholesterol， TC)、甘油三酯(triglyceride， TG)、丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶(alanine aminotransferase， ALT)及天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶(aspartate aminotransferase， AST)水平。

2 結(jié)果

3組間患者年齡(F=0.891，P=0.464)、性別(χ2=1.140，P=0.090)、血壓、FPG、TC、TG差異均無統(tǒng)計學意義(P均>0.05)；3組間HbA1c、BMI、ALT及AST差異均有統(tǒng)計學意義(P均<0.05)，A、B組HbA1c、BMI、ALT及AST均較C組降低，B組ALT和AST較A組增高(P均<0.05)；見表1。3組E/A、IVSTd、PWTd、LVDd、LVDs、LVMI、LVEF、LVEDV及LVESV差異均無統(tǒng)計學意義(P均>0.05)；3組間GRS、GCS、GLS、GAS差異均有統(tǒng)計學意義(P均<0.001)，A、B組GRS、GCS、GLS、GAS均較C組增加(P均<0.05)，A、B組比較差異均無統(tǒng)計學意義(P均>0.05)；見表2、3及圖1～3。

A組無左心室舒張功能減低患者，B組3例(3/32，9.38%)、C組15例(15/35，42.86%)左心室舒張功能減低，3組間比較差異有統(tǒng)計學意義(χ2=22.296，P<0.001)，C組左心室舒張功能減低患者占比高于A組(χ2=16.714，P<0.001)和B組(χ2=9.538，P=0.002)，B組與A組比較差異無統(tǒng)計學意義(χ2=2.956，P=0.238)。各組GLS、GRS、GCS、GAS與HbA1c均呈負相關(guān)(r=-0.540、-0.476、-0.489、-0.623，P=0.040、0.032、0.037、0.020)，與BMI均無明顯相關(guān)(P均>0.05)。

3 討論

NAFLD已經(jīng)成為T2DM患者最常伴發(fā)的慢性肝病，約占所有T2DM患者的80%[8]。NAFLD不僅增加T2DM患者心血管疾病患病風險、導致左心室功能障礙，也是其發(fā)生心血管事件的危險因素[9]。NAFLD引起左心室功能障礙的機制目前尚未完全闡明，可能有多種機制參與[10]，包括胰島素抵抗、心肌脂肪變性、脂肪酸代謝改變、炎癥因子釋放和游離脂肪酸增多等。Jung等[11]發(fā)現(xiàn)左心室舒張功能降低與NAFLD嚴重程度呈正相關(guān)。Singh等[12]在評估肥胖青少年左心室功能的研究中發(fā)現(xiàn)NAFLD能夠?qū)е虑嗌倌曜笮氖沂鎻埞δ墚惓?。Cassidy等[13]通過心臟MRI發(fā)現(xiàn)，T2DM合并NAFLD患者較未合并NAFLD者心臟舒張功能損傷更顯著。Mantovani等[4]在評估T2DM合并NAFLD患者左心室功能改變的研究中，同樣發(fā)現(xiàn)患者左心室早期舒張功能出現(xiàn)障礙。本研究中B、C組均發(fā)現(xiàn)左心室舒張功能減低患者，且C組發(fā)生率達42.86%(15/35)，提示合并NAFLD的T2DM患者更易發(fā)生左心室舒張功能障礙，尤其是中重度NAFLD更易導致心功能受損。上述結(jié)果均提示NAFLD是加重T2DM患者左心室舒張功能損傷的危險因素。

表1 3組2型糖尿病患者BMI、血壓及生化指標比較(±s)

注：*：與A組比較，P<0.05；#：與B組比較，P<0.05

表2 3組2型糖尿病患者常規(guī)超聲參數(shù)比較(±s)

表3 3組2型糖尿病患者左心室功能參數(shù)及應變參數(shù)比較(±s)

注：*：與A組比較，P<0.05；#：與B組比較，P<0.05

圖1 A組患者男，46歲，左心室應變曲線圖及牛眼圖 A.GLS； B.GAS； C.GCS； D.GRS

圖2 B組患者男，45歲，左心室應變曲線圖及牛眼圖 A.GLS； B.GAS； C.GCS； D.GRS

左心室心肌主要由縱行纖維(70%)和環(huán)形纖維(30%)組成，共同參與左心室縱向、圓周、徑向和旋轉(zhuǎn)運動，其中縱向運動由于其較強的收縮力和壓力而對心臟結(jié)構(gòu)和功能的改變更敏感[14]。Karabay等[15]研究發(fā)現(xiàn)，NAFLD患者左心室心肌長軸應變和應變率均較非NAFLD者減低，提示患者左心室收縮功能存在異常。本組研究對象均為LVEF正常且無心臟相關(guān)疾病史的新發(fā)T2DM患者，結(jié)果顯示A、B組間心臟常規(guī)超聲參數(shù)及左心室功能參數(shù)差異均無統(tǒng)計學意義，原因主要為輕度脂肪肝對心臟功能的影響較??；3組GRS、GCS、GLS和GAS差異均有統(tǒng)計學意義，且C組GRS、GCS、GLS和GAS均較A、B組減低，提示C組左心室收縮功能異常，由于心肌的代償作用，心肌損害早期LVEF尚維持在正常范圍，3D-STE可較早發(fā)現(xiàn)亞臨床收縮功能異常。GAS是3D-STE特有的參數(shù)，是GLS與GCS的整合，故GAS減低更能反映T2DM合并NAFLD患者心臟收縮功能障礙。

圖3 C組患者女，50歲，左心室應變曲線圖及牛眼圖 A.GLS； B.GAS； C.GCS； D.GRS

NAFLD為代謝綜合征的組成部分，是代謝綜合征的肝臟表現(xiàn)。代謝綜合征患者HbA1c水平升高，其機制可能為胰島素抵抗[16]，而胰島素抵抗使肝臟葡萄糖生成受損，導致NAFLD患者出現(xiàn)高血糖和高胰島素血癥，可能加重全身和心臟胰島素抵抗及心肌功能障礙[17]。ALT和AST是反映肝臟損傷的酶學指標。研究[18]表明，NAFLD是ALT升高的常見原因，而ALT增高也是NAFLD患者最常見的生化改變。本研究中C組患者BMI、HbA1c、ALT和AST均高于A、B組(P均<0.05)，提示T2DM合并中重度NAFLD患者體質(zhì)量增加，肝酶異常更明顯，胰島素抵抗更嚴重，且3D-STE參數(shù)與HbA1c呈負相關(guān)，提示高水平HbA1c患者心室收縮功能受損更明顯，T2DM合并NAFLD可進一步加重機體代謝紊亂和心功能障礙。

綜上所述，3D-STE可早期評價T2DM合并NAFLD患者的左心室功能變化。