超聲心動圖在評價2型糖尿病心臟結(jié)構(gòu)及功能的應(yīng)用價值

尹慧華,李欣欣，楊麗娟，李夢夢,馬忠宇

(1.牡丹江醫(yī)學(xué)院；2.牡丹江醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院，黑龍江 牡丹江 157011)

隨著社會經(jīng)濟不斷發(fā)展，糖尿病(diabetes mellitus,DM)全球發(fā)病率呈逐年上升態(tài)勢。國際糖尿病聯(lián)盟2019年數(shù)據(jù)表明，目前全球DM患病率約9.3%，患者人數(shù)約4.63億，預(yù)計2030年，DM患病率將持續(xù)增長至10.2%，患者數(shù)將達到5.784億[1]。DM作為一種慢性代謝性疾病，是由多病因引起的胰島素分泌不足或作用缺陷。我國目前采用WHO 1999年的病因?qū)W分型體系，將DM分為以下四大類：(1)1型糖尿病(T1DM)：主因胰島素分泌缺乏，多發(fā)生于青少年。分為免疫介導(dǎo)性和特發(fā)性(無自身免疫證據(jù))；(2)2型糖尿病(T2DM)：是從以胰島素抵抗為主伴胰島素進行性分泌不足到胰島素進行性分泌不足為主伴胰島素抵抗；(3)其他特殊類型糖尿?。菏窃诓煌缴喜∫?qū)W相對明確，如胰腺炎、Turner綜合征等引起的一些高血糖狀態(tài)；(4)妊娠糖尿?。褐溉焉锲陂g母體糖代謝異常而首次發(fā)生的糖尿病，不包括孕前已診斷糖尿病的病人。

我國DM發(fā)病類型以T2DM為主，若血糖控制不良及持續(xù)升高可導(dǎo)致多系統(tǒng)、多器官功能損害，引起心臟、腎臟、血管、神經(jīng)等多方面并發(fā)癥[2]。DM常見并發(fā)癥以心血管系統(tǒng)損害最為顯著，其同時也是DM患者的主要死因[3]。T2DM早期即可引起患者心臟結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變，而亞臨床期患者多無明顯臨床表現(xiàn)[4]，故盡早對T2DM患者進行心臟檢查，觀察其心臟結(jié)構(gòu)及功能情況，可為DM心血管疾病的早期治療提供重要的數(shù)據(jù)參考，有助于降低DM心血管疾病的發(fā)生率以及死亡率。

超聲心動圖具有無輻射性、經(jīng)濟、重復(fù)性高等優(yōu)點現(xiàn)已成為臨床觀察和評價心臟結(jié)構(gòu)及功能的常規(guī)手段。目前，超聲心動圖在評價心臟整體及局部心肌功能方面有著廣泛應(yīng)用。本文就超聲心動圖多種技術(shù)在評價T2DM患者心臟結(jié)構(gòu)及功能方面的應(yīng)用進行綜述。

1 二維超聲心動圖及M型超聲心動圖在評價T2DM患者心臟結(jié)構(gòu)及功能方面的應(yīng)用

二維及M型超聲心動圖作為各項超聲檢查技術(shù)的前提，其廣泛的適用性為心臟結(jié)構(gòu)及功能的檢查奠定了夯實的基礎(chǔ)，二者可在二維結(jié)構(gòu)上對心臟各房室腔、室壁及瓣膜運動情況進行動態(tài)觀察評估，對心臟射血分數(shù)EF進行測量評價。眾所周知，T2DM的發(fā)生發(fā)展可引發(fā)心血管疾病的出現(xiàn)，導(dǎo)致心臟結(jié)構(gòu)及功能發(fā)生變化。周子杰和吳少玲[5]通過多切面多周期測量觀察心臟結(jié)構(gòu)及室壁厚度等指標的變化情況，對初發(fā)T2DM患者心臟超聲特征及左心室心肌質(zhì)量變化進行評價。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，心臟超聲指標如左室舒張末期內(nèi)徑(LVIDD)、室間隔厚度(IVSTD)、左心室心肌質(zhì)量(LVMW)等組間比較存在顯著差異(P<0.05)，提示初發(fā)T2DM患者在發(fā)病早期便會出現(xiàn)心臟結(jié)構(gòu)的變化。薛麗麗等[6]研究得出相似結(jié)果，提示對DM患者應(yīng)用超聲心動圖檢查，可及時掌握其心臟結(jié)構(gòu)及功能變化情況，為臨床治療方面提供及時且較為精準的數(shù)據(jù)參考。

二維及M型超聲心動圖作為心臟超聲檢查的基礎(chǔ)，在臨床實際操作測量中卻易受體型、體位、呼吸、肺及胸膜病變等較多影響因素的制約。故在進行心臟超聲檢查時，應(yīng)對不同類型患者進行相應(yīng)的調(diào)整，以便得到較為清晰的超聲聲像圖。

2 脈沖多普勒及組織多普勒成像在評價T2DM患者心臟結(jié)構(gòu)及功能方面的應(yīng)用

脈沖多普勒(pulsed wave Doppler,PW)技術(shù)在很多方面相似于二維及M 型超聲心動圖技術(shù)。超聲換能器作為發(fā)射聲源發(fā)射出一組超聲脈沖后，即作為接收器接收反射的回聲。應(yīng)用PW技術(shù)可記錄相應(yīng)舒張期及收縮期血流頻譜，進而可對心臟功能進行簡單評價。組織多普勒成像(tissue Doppler imaging,TDI)技術(shù)因不受前、后負荷及心率等多種因素的影響，且有著較高的重復(fù)率，可敏感的對心臟局部及整體心肌運動頻譜進行定量化分析。通過應(yīng)用PW及TDI技術(shù)，同樣可對心臟收縮及舒張功能進行相應(yīng)評價。T2DM不僅對心臟各房室腔結(jié)構(gòu)有所影響，對左心室收縮及舒張功能方面同樣會引發(fā)相應(yīng)改變。高麗等[7]應(yīng)用PW及TDI技術(shù)觀察分析T2DM患者左心室功能情況。研究表明，應(yīng)用TDI技術(shù)獲取分析的二尖瓣環(huán)處收縮期運動速度(Vs)在T2DM組中明顯低于正常對照組，舒張晚期運動速度(Va)高于正常對照組，PW技術(shù)檢測的舒張早、晚期最大血流速度之比E/A值低于正常對照組(P<0.05)，提示T2DM患者存在左心室收縮及舒張功能異常。陳瑜等[8]應(yīng)用PW及TDI技術(shù)對DM者左心室功能進行對比評價，研究發(fā)現(xiàn)，TDI技術(shù)較PW技術(shù)而言對左心室舒張功能變化的檢出率更為敏感，兩種方法相比差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)?？梢?，二者雖相輔相成，但TDI技術(shù)較PW技術(shù)而言，可為左室舒張功能評價提供更為敏感的檢測指標。

雖有各研究證實表明TDI技術(shù)優(yōu)點不容小覷，但其卻具有角度依賴性，且易受儀器的增益等較多因素的影響，可能在觀察心尖部運動情況方面存在一定的制約。因此，在對心臟進行TDI技術(shù)檢查時，應(yīng)盡可能的使超聲束與被檢測心肌的運動方向保持平行，必要時應(yīng)對不同室壁節(jié)段進行多部位取樣測量，以將TDI技術(shù)得到更好的發(fā)揮應(yīng)用。

3 實時三維超聲在評價T2DM患者心臟結(jié)構(gòu)及功能方面的應(yīng)用

實時三維超聲(real-time three-dimensional echocardiography,RT-3DE)的廣泛應(yīng)用將醫(yī)生的視角和診斷思維由二維切面上引入到三維圖像的空間里。該項技術(shù)可多方位、多角度的對心臟進行立體成像，更加細致的顯示心臟結(jié)構(gòu)及室壁運動情況[9]。DM作為一種慢性代謝性疾病， 對心臟結(jié)構(gòu)及功能的影響絕非僅局限于心室，對于心房而言同樣有著負面改變。王心宇等[10]就RT-3DE在日常臨床工作中的實用性進行探討發(fā)現(xiàn)，RT-3DE與其他檢查技術(shù)相比，在測量EF方面有著較為準確的優(yōu)越性，同時，RT-3DE在測量左心房前后徑方面與二維超聲心動圖相比，統(tǒng)計分析得出P<0.001，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。張瑜等[11]應(yīng)用RT-3DE對DM患者及正常對照組左房相關(guān)數(shù)據(jù)進行分析，結(jié)果表明左心房最大容積指數(shù)(LAVImax)、左心房被動排空容積指數(shù)(LAVIp)以及左心房最小容積指數(shù)(LAVImin)均高于正常對照組(P<0.05)，而左心房總射血分數(shù)(LAEFt)、被動左心房射血分數(shù)(LAEFp)明顯低于正常對照組(P<0.05)，提示RT-3DE技術(shù)可對DM患者左心房容積及功能變化情況進行早期評估，以便于監(jiān)測病情進展對左房結(jié)構(gòu)及功能的損害。

現(xiàn)廣泛應(yīng)用于臨床工作中的二維超聲心動圖在反應(yīng)心臟整體形態(tài)上有所局限。三維圖像可進一步顯示出心臟結(jié)構(gòu)的整體形態(tài)、大小、毗鄰結(jié)構(gòu)的復(fù)雜解剖關(guān)系以及動態(tài)變化，從而能夠更為直觀的對心臟結(jié)構(gòu)及病變進行定性診斷和定量分析，在臨床心臟超聲檢查工作中應(yīng)積極使用。

4 斑點追蹤超聲心動圖在評價T2DM患者心臟結(jié)構(gòu)及功能方面的應(yīng)用

斑點追蹤超聲心動圖(speckle tracking echocardiography,STE)技術(shù)是在二維超聲圖像基礎(chǔ)上，利用超聲斑點追蹤技術(shù)觀察所感興趣區(qū)域內(nèi)各節(jié)段心肌的位移大小，其具有不受聲速與室壁運動方向間夾角的影響，沒有角度依賴性等優(yōu)點，現(xiàn)已得到普遍應(yīng)用。T2DM對心臟收縮功能的影響在疾病早期即可發(fā)生，但患者處于亞臨床期多無明顯癥狀，故早期對患者心臟功能進行定量分析對疾病的發(fā)現(xiàn)及控制治療尤為重要。作為STE技術(shù)觀察評價的指標之一，整體縱向應(yīng)變(GLS)被視為評價心臟收縮功能的敏感指標，可應(yīng)用于評估T2DM對患者亞臨床期心臟收縮功能影響變化情況。

4.1 二維斑點追蹤技術(shù)在評價T2DM患者心臟結(jié)構(gòu)及功能方面的應(yīng)用韓紅生等[12]應(yīng)用二維斑點追蹤(two-dimensional speckle tracking imaging,2D-STI)技術(shù)勾畫左心室心內(nèi)膜輪廓觀察分析T2DM患者左心室收縮功能情況發(fā)現(xiàn)，GLS在T2DM患者中明顯低于正常對照組，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，提示2D-STI技術(shù)對觀察DM患者左心室收縮功能變化具有較高的敏感性，可為早期評價左心室收縮功能提供及時有效方法。郭華麗等[13]應(yīng)用2D-STI技術(shù)描記左房心內(nèi)膜評價DM患者左房功能變化情況。研究結(jié)果表明，觀察組較健康對照組左房收縮期峰值應(yīng)變(SS)、收縮期峰值應(yīng)變率(s-SR)、舒張早期應(yīng)變率(e-SR)均減低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001)，DM組舒張晚期應(yīng)變率(a-SR)較正常對照組明顯增高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，提示2D-STI技術(shù)可敏感的發(fā)現(xiàn)DM患者左房功能的變化情況，具有較好的臨床應(yīng)用價值。

4.2 三維斑點追蹤技術(shù)在評價T2DM患者心臟結(jié)構(gòu)及功能方面的應(yīng)用三維斑點追蹤技術(shù)(three-dimensional speckle tracking imaging,3D-STI) 突破了原有技術(shù)的依賴性和限制性， 通過采集左心室全容積圖像，從而對左室心肌功能進行準確評價。趙艷杰等[14]應(yīng)用3D-STI技術(shù)對T2DM患者左心室收縮功能進行分析評價，研究發(fā)現(xiàn)，DM組GLS、整體徑向應(yīng)變(GRS)、整體圓周應(yīng)變(GCS)及整體面積應(yīng)變(GAS)較正常對照組均明顯減低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，提示3D-STI技術(shù)能夠?qū)2DM患者亞臨床期左室收縮功能的細微變化進行精確評估。眾所周知，糖脂代謝紊亂可最終導(dǎo)致左室重構(gòu)及功能障礙。Wang等[15]應(yīng)用常規(guī)超聲心動圖和3D-STI技術(shù)對T2DM患者左室代謝性重構(gòu)及功能障礙進行綜合評價，研究發(fā)現(xiàn)，EF值在兩組間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，而左室構(gòu)型正常的T2DM者僅GLS較正常對照組明顯減低，伴左室重構(gòu)的T2DM者GLS、GCS、GAS、GRS顯著低于左室構(gòu)型正常的DM患者(P<0.05)，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義，提示兩種超聲技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用是檢測DM患者心臟收縮功能亞臨床損害的可行方法。

實時的STE技術(shù)為觀察心肌運動、定量評價心肌功能提供了更為準確的技術(shù)支持，為疾病的早期診斷和病情監(jiān)測提供臨床依據(jù)，但其同樣具有一定的局限性，擁有高質(zhì)量的二維超聲圖像是該技術(shù)良好應(yīng)用的前提。

5 分層應(yīng)變技術(shù)在評價T2DM患者心臟結(jié)構(gòu)及功能方面的應(yīng)用

分層應(yīng)變技術(shù)(layer-special strain)是在2D-STI技術(shù)基礎(chǔ)上開辟的新型超聲技術(shù)，可分別獲取各層心肌運動方向的相關(guān)參數(shù)，分析多層心肌的運動情況，為心肌整體及局部功能的評估提供了新穎且詳盡的技術(shù)支持。吳婷等[16]應(yīng)用分層應(yīng)變技術(shù)對研究對象左心室功能情況進行觀察分析。研究發(fā)現(xiàn)，DM組左室心肌GLS值逐漸降低，兩兩組間比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；分層應(yīng)變技術(shù)測得的左室心內(nèi)膜下縱向應(yīng)變(LPSEndo)、中層縱向應(yīng)變(LPSMid)及心外膜下心肌縱向應(yīng)變(LPSEpi)組間比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，提示分層應(yīng)變技術(shù)可對糖耐量異常及DM者左心室心肌功能改變情況進行早期分析評價，為臨床提供較為及時準確的數(shù)據(jù)參考。程琦等[17]應(yīng)用分層應(yīng)變技術(shù)觀察分析T2DM組和正常對照組分層及整體心肌的應(yīng)變情況，發(fā)現(xiàn)兩組心肌圓周及縱向應(yīng)變組間比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義，提示分層應(yīng)變技術(shù)能夠?qū)2DM患者早期左心室功能變化情況進行客觀評價。

分層應(yīng)變技術(shù)廣泛應(yīng)用于評估多種疾病背景下的心肌功能，其作為一種在2D-STI技術(shù)基礎(chǔ)之上且有著較TDI技術(shù)而言非角度依賴的超聲技術(shù)，能夠?qū)π呐K心肌功能進行更好的評估，但為確保評估結(jié)果的準確性，其較STE技術(shù)而言對超聲聲像圖有著更高質(zhì)量的要求。

6 負荷超聲心動圖在評價T2DM患者心臟結(jié)構(gòu)及功能方面的應(yīng)用

超聲心動圖較心電圖相比，對心肌節(jié)段性室壁運動異常方面的檢測有較為敏感的優(yōu)越性。負荷超聲心動圖(stress echocardiography,SE)或稱超聲心動圖負荷試驗，按照試驗性質(zhì)可將其試驗方法劃分為四類，包括運動負荷試驗(bicycle stress echo)、藥物負荷試驗(pharmacologic stress echo)、心房調(diào)搏負荷試驗以及其他，可對患者的心臟功能進行評價，判別心肌活力情況，從而對疾病的嚴重程度進行準確評估，對及早發(fā)現(xiàn)心肌功能的異常改變提供技術(shù)支持。 Philouze 等[18]應(yīng)用SE聯(lián)合STE技術(shù)對T2DM患者心肌功能進行觀察分析，研究發(fā)現(xiàn)，靜息狀態(tài)下心肌應(yīng)變值組間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，相反，在SE狀態(tài)下心肌應(yīng)變值較對照組明顯減低，組間比較差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，提示SE聯(lián)合STE技術(shù)對評價T2DM患者早期心肌功能及損傷情況具有重要的臨床參考價值。林靜茹和吳春偉[19]對SE聯(lián)合心肌應(yīng)變技術(shù)在心臟疾病方面的應(yīng)用進行評價，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，將兩種技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用可更加客觀準確的評估多種疾病狀態(tài)下心臟功能情況，如心肌病、瓣膜病及先天性心臟病等，此外，張宇新等[20]應(yīng)用SE評價心臟舒張功能分級與左心房應(yīng)變的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，左心房應(yīng)變指標具有評估心臟舒張功能受損程度的能力。對于T2DM而言，二者的聯(lián)合應(yīng)用可及早的對患者心臟功能進行評價，從而為臨床治療方面提供及時且較為精準的數(shù)據(jù)參考。

負荷超聲心動圖即在不同的負荷方法下誘導(dǎo)心肌缺血發(fā)作，心肌力因而出現(xiàn)異常，故應(yīng)用超聲心動圖即可檢測出靜息狀態(tài)下無法發(fā)現(xiàn)的節(jié)段性室壁運動異?！，F(xiàn)負荷超聲心動圖在心絞痛、心肌缺血后心肌存活及心肌冬眠等方面已成為重要的檢測手段，為不典型節(jié)段性室壁異常的及時檢出提供有效的方法。

綜上所述，超聲心動圖各項技術(shù)雖分別具有一定的局限性，但各項技術(shù)之間的聯(lián)合應(yīng)用對觀察、監(jiān)測心臟結(jié)構(gòu)及功能方面的作用在影像學(xué)診斷中占據(jù)重要地位?，F(xiàn)T2DM發(fā)病率呈逐年上升勢態(tài)，其可引發(fā)患者亞臨床期便會出現(xiàn)心臟舒張及收縮功能障礙。超聲心動圖檢查作為一種廣泛應(yīng)用于臨床診斷工作中的影像學(xué)檢查方法，各項超聲技術(shù)之間的及時聯(lián)合應(yīng)用可為T2DM患者心臟結(jié)構(gòu)及功能變化情況進行早期精確評估，從而為臨床治療方案的選擇提供重要的數(shù)據(jù)參考。