許曉靜 李國(guó)杰 許亮 包凌云 趙敏

應(yīng)變率成像與二尖瓣口血流頻譜對(duì)糖尿病性心肌病定量評(píng)價(jià)

許曉靜 李國(guó)杰 許亮 包凌云 趙敏

近年來(lái)，糖尿病的發(fā)病率不斷增高，其心血管并發(fā)癥已成為老年糖尿病患者死亡的主要原因之一，因此,人們?cè)絹?lái)越關(guān)注糖尿病性心肌病，其是一種獨(dú)立的病理生理狀態(tài)，是指由心肌微血管病變所致微循環(huán)障礙和心肌代謝紊亂所引起心肌廣泛灶性壞死等損害，可誘發(fā)心律失常、心力衰竭、心源性休克和猝死等。心肌活檢可以發(fā)現(xiàn)心肌細(xì)胞間質(zhì)的纖維性變，但目前臨床上對(duì)糖尿病性心肌病的診斷尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，主要根據(jù)病史，結(jié)合心臟結(jié)構(gòu)及功能改變，在排除其他心臟疾病后做出診斷[1-3]。本研究旨在通過(guò)聯(lián)合應(yīng)用應(yīng)變率成像技術(shù)（SRI）和二尖瓣口血流頻譜定量檢測(cè)糖尿病性心肌病患者的早期心功能改變，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料和方法

1.1 一般資料 選擇2011-01—2012-01臨床已確診的糖尿病性心肌病患者25例（糖尿病組），其中男15例，女10例，年齡32～72（54.8±7.9）歲。所有患者均符合1999年WHO制定的糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)。入選標(biāo)準(zhǔn)：（1）糖尿病的診斷按照1999年WHO專家委員會(huì)提出的標(biāo)準(zhǔn)；（2）所有研究對(duì)象均為竇性心律，血壓正常，心電圖和超聲心動(dòng)描記術(shù)檢查未顯示心肌缺血證據(jù)，部分患者有冠狀動(dòng)脈造影證據(jù)；（3）排除原有心臟疾病、原發(fā)性高血壓、甲狀腺功能亢進(jìn)等影響心臟功能的慢性疾病。選取同期健康體檢者25例為正常對(duì)照組，其中男14例，女11例，年齡45～65（52.8±5.4）歲。兩組臨床資料比較見(jiàn)表1。兩組性別、年齡、收縮壓、舒張壓、體重指數(shù)差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05）。

表1 兩組臨床資料的比較

1.2 儀器和方法

1.2.1 儀器 采美國(guó)產(chǎn)Philips iE33型彩色多普勒超聲顯像儀，心臟檢查應(yīng)用S5-1探頭，頻率為1~5MHz，并同步記錄心電圖。定量分析（Qlab）軟件：Philips iE33內(nèi)置的系統(tǒng)分析軟件（版本4.2），其中的SQ插件能定量分析左心室各壁的應(yīng)變及應(yīng)變率參數(shù)。

1.2.2 常規(guī)超聲心動(dòng)描記術(shù)檢查 受檢者取左側(cè)臥位，平靜呼吸，同步記錄Ⅱ?qū)?lián)心電圖。根據(jù)美國(guó)超聲心動(dòng)描記術(shù)測(cè)量指南于胸骨旁左心室長(zhǎng)軸切面測(cè)量左心房?jī)?nèi)徑（LAD）、左心室舒張末期內(nèi)徑（LVDd）、左心室收縮末期內(nèi)徑（LVD）、室間隔厚度（IVSd）、左心室后壁厚度（LVPWd）、左心室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）、左心室短軸縮短率（LVFS）。脈沖多普勒及組織多普勒于心尖四腔切面測(cè)量二尖瓣口舒張期血流頻譜及二尖瓣環(huán)運(yùn)動(dòng)頻譜E峰、A峰、E/A,Ve、Va、及Ve/Va值。每位受檢者測(cè)量身高和體重并計(jì)算體表面積（BSA），根據(jù)Devereux公式計(jì)算左心室心肌質(zhì)量指數(shù)（LVMI，g/m2）。所有參數(shù)均測(cè)量3次，取平均值。

體表面積（BSA）＝0.0057×身高＋0.021×體重＋0.0882（男）＝0.0057×身高＋0.0127×體重－0.2106（女）LVMI＝LVM/BSA。

1.2.3 應(yīng)變率圖像參數(shù)的測(cè)量分析 在組織多普勒成像模式下，根據(jù)心電圖的R-R間期，在患者呼氣末屏氣時(shí)分別采集心尖四腔、兩腔、三腔切面心搏穩(wěn)定的連續(xù)3個(gè)心動(dòng)周期的動(dòng)態(tài)圖像，幀頻為130～170幀/s，實(shí)時(shí)圖像自動(dòng)存儲(chǔ)到儀器內(nèi)置的硬盤(pán)。打開(kāi)Qlab中的SQ軟件進(jìn)行定量組織多普勒及應(yīng)變率曲線形態(tài)及參數(shù)分析。選取TDI圖像，點(diǎn)擊SQ鍵進(jìn)SQ界面，將取樣容積（即感興趣區(qū)域，ROI）調(diào)至5mm×10mm大小，分別置于上述切面左心室6個(gè)壁的基底段、中間段心內(nèi)膜下心肌層內(nèi)，逐幀調(diào)整取樣框位置并進(jìn)行心肌手動(dòng)跟蹤調(diào)節(jié)使其盡可能位于感興趣區(qū)域的中央部，獲取6壁12節(jié)段的心肌應(yīng)變率曲線，從曲線上測(cè)量各節(jié)段舒張?jiān)缙趹?yīng)變率（SRe）、舒張晚期應(yīng)變率（SRa），并計(jì)算（SRe/SRa）。應(yīng)變率單位為s-1，每一指標(biāo)均取3個(gè)心動(dòng)周期的平均值。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS11.5統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)量資料以 表示，兩組比較采用t檢驗(yàn)，多組計(jì)量資料比較采用方差分析。兩個(gè)因素間相關(guān)性分析采用直線相關(guān)及回歸分析。

2 結(jié)果

2.1 兩組常規(guī)超聲心動(dòng)描記術(shù)參數(shù)及左心室舒張功能比較 見(jiàn)表2、3。

表2 兩組常規(guī)超聲心動(dòng)描記術(shù)指標(biāo)比較

由表2、3可見(jiàn)，糖尿病組LAD、IVSd、LVPWd、LVMI均高于正常對(duì)照組（均P＜0.05）；LVDd、LVEF、LVFS兩組之間差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05）；糖尿病組A峰、E/ A值、Ve、Va、Ve/Va值均低于正常對(duì)照組（均P＜0.05）。

表3 兩組左心室舒張功能的比較

2.2 左心室應(yīng)變率成像曲線的分析 糖尿病組舒張期左心室各節(jié)段SRe、SRe/SRa均低于正常對(duì)照組（均P＜0.05），詳見(jiàn)表4~6。

2.3 相關(guān)性分析結(jié)果 糖尿病組中糖化血紅蛋白、空腹血糖與SRe/SRa呈中度相關(guān)（r=0.50、0.65，均P＜0.05）；Ve/Va與SRe/SRa呈高度相關(guān)（r=0.86，P＜0.05），E/A與SRe/SRa呈中度相關(guān)（r=0.50，P＜0.05），Ve/Va與E/A呈中度相關(guān)（r=0.68，P＜0.05）。

表4 兩組左心室各節(jié)段舒張?jiān)缙赟Re比較（s-1）

表5 兩組左心室各節(jié)段舒張晚期SRa比較（s-1）

表6 各組左心室各節(jié)段SRe/SRa比較（s-1）

3 討論

糖尿病性心肌病是糖尿病所特有的心臟疾病，也是糖尿病的主要并發(fā)癥之一，表現(xiàn)為心肌彌漫性損害。流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，在糖尿病心血管病變中，糖尿病性心肌病的發(fā)生率最高。糖尿病性心肌病早期常表現(xiàn)為無(wú)癥狀性心肌缺血（SMI）。產(chǎn)生這些變化的機(jī)制較為復(fù)雜，其中心肌細(xì)胞代謝障礙和微血管病變較為重要[4]。在諸多因素中，高血糖被認(rèn)為是心血管病變的危險(xiǎn)因素，長(zhǎng)期的高血糖導(dǎo)致血糖與血漿蛋白結(jié)合成糖化血紅蛋白，糖化血紅蛋白能反映采血前3個(gè)月血糖水平，是目前反映血糖控制好壞最有效的指標(biāo)。糖化血紅蛋白每下降1%，糖尿病相關(guān)并發(fā)癥可減少20%。因此糖化血紅蛋白被認(rèn)為是反應(yīng)慢性并發(fā)癥發(fā)生的重要指標(biāo)。

本組研究發(fā)現(xiàn)，無(wú)心臟病癥狀的糖尿病患者，室間隔和左心室后壁較正常人增厚，LVMI增大，與國(guó)外文獻(xiàn)的結(jié)果一致[5]。分析原因，考慮是由于糖尿病患者的心臟局部腎素血管緊張素系統(tǒng)被激活[6]，導(dǎo)致心肌細(xì)胞肥大、纖維化等，最終導(dǎo)致心肌重塑[7]。糖尿病患者，雖然無(wú)心臟病的臨床癥狀，但是超聲心動(dòng)描記術(shù)檢查顯示LAD增大，我們認(rèn)為是由于糖尿病患者的左心室舒張功能減退，左心室舒張末壓增高，左心室舒張順應(yīng)性降低，結(jié)果左心室舒張?jiān)缙诔溆瘻p少，血流速度減慢，舒張晚期左心房容量增加，左心房收縮時(shí)壓力升高所致。

臨床上無(wú)心臟病癥狀的糖尿病患者，有左心舒張功能異常者占全部糖尿病患者90%[8]，我們的研究發(fā)現(xiàn)，無(wú)臨床心臟病癥狀的糖尿病患者，左心室舒張功能己出現(xiàn)減退，但LVEF、LVFS與正常人相比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，表明收縮功能尚無(wú)異常。結(jié)果表明，無(wú)心臟病臨床表現(xiàn)的糖尿病患者的心臟功能早期改變是舒張功能的減退，一般無(wú)收縮功能的異常改變。因此，臨床對(duì)于糖尿病性心肌病，關(guān)鍵在于早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療[9]。

目前，臨床上很難直接獲取糖尿病患者心肌的微血管病變的病理證據(jù)，因此無(wú)創(chuàng)性早期檢測(cè)糖尿病患者左心室舒張功能的損害十分必要。近年來(lái)多普勒超聲技術(shù)出現(xiàn)后，用它可以記錄二尖瓣血流頻譜，測(cè)量E、A,并計(jì)算E/A，通過(guò)二尖瓣口的血流情況來(lái)較準(zhǔn)確地反映左心室舒張功能。但二尖瓣口舒張期血流頻譜易受前后負(fù)荷、年齡、心率等多種因素影響，使其判斷左心室舒張功能受到一定限制，當(dāng)左心房壓力過(guò)高、房室間壓差增大、左心室順應(yīng)性進(jìn)一步減退時(shí)，二尖瓣口血流頻譜可能出現(xiàn)“偽正?！爆F(xiàn)象，通過(guò)二尖瓣口血流速度反應(yīng)左心室舒張功能的技術(shù)存在缺陷[10]。

DTI技術(shù)是指在傳統(tǒng)彩色多普勒儀的基礎(chǔ)上通過(guò)改變多普勒濾波系統(tǒng)，除去心腔內(nèi)血流產(chǎn)生的高速頻移信號(hào)，保留心肌運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的低速頻移信號(hào)，并經(jīng)相關(guān)系統(tǒng)處理以彩色編碼顯示出來(lái)，是一項(xiàng)檢測(cè)室壁運(yùn)動(dòng)的技術(shù)。它能顯示心肌的低速運(yùn)動(dòng)信號(hào)，從而獲得有關(guān)心肌運(yùn)動(dòng)速度的定量資料[11]。有報(bào)道此技術(shù)能大大檢出早期心臟損害，克服了頻譜多普勒出現(xiàn)的“偽正常”現(xiàn)象，可以定量評(píng)價(jià)左心室心肌功能，結(jié)合傳統(tǒng)脈沖多普勒測(cè)量二尖瓣口血流速度DTI技術(shù)的出現(xiàn)，應(yīng)變率成像技術(shù)能更早的證實(shí)糖尿病心肌功能的損害?？稍缙诎l(fā)現(xiàn)心臟功能異常，增加了對(duì)心室生理和病理生理學(xué)評(píng)價(jià)的信息[12]?？梢蕴岣咴u(píng)價(jià)糖尿病患者左心室舒張功能的準(zhǔn)確性。但是，DTI技術(shù)受心臟整體移動(dòng)和周圍組織牽拉對(duì)心肌運(yùn)動(dòng)速度的影響。本研究結(jié)果顯示，雖然部分糖尿病患者整體舒張功能正常，但DTI及應(yīng)變率成像已經(jīng)提示局部心肌舒張功能減退，提示組織多普勒及應(yīng)變率成像較傳統(tǒng)的多普勒能更早地發(fā)現(xiàn)左心室心肌舒張功能變化。

本組研究結(jié)果顯示，與對(duì)照組相比，糖尿病組SRe/ SRa、Va/Va及E/A均減低。SRe/SRa、Ve/Va及E/A具有良好的相關(guān)性。因此，對(duì)疑有糖尿病心臟功能改變時(shí)，可以結(jié)合SRe/SRa、Ve/Va及E/A 3個(gè)參數(shù)綜合考慮，組織多普勒與應(yīng)變率成像相結(jié)合能夠更好、更準(zhǔn)確地?zé)o創(chuàng)評(píng)價(jià)糖尿病患者的左心室功能變化，且應(yīng)變率技術(shù)相對(duì)不受心臟整體運(yùn)動(dòng)和局部牽拉的影響，能夠真實(shí)反映局部心肌內(nèi)在力學(xué)特征。

綜上所述，應(yīng)變率成像技術(shù)可以更好地反映左心室功能的改變。但本研究的大部分入選病例均是以臨床資料為主，缺乏活檢心肌的金標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于糖尿病微血管血流動(dòng)力學(xué)的變化，值得進(jìn)一步研究。

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2012-07-26）

（本文編輯:馬雯娜）

310006 杭州市第一人民醫(yī)院超聲科（許曉靜、許亮、包凌云、趙敏），安徽省蕪湖市弋磯山醫(yī)院（李國(guó)杰）