超聲彈性成像技術在2型糖尿病患者動脈血管壁彈性評估中的價值

陳 芳

超聲彈性成像技術在2型糖尿病患者動脈血管壁彈性評估中的價值

陳 芳①

目的：探討超聲彈性成像技術在2型糖尿病（T2DM）患者動脈血管壁彈性評估中的價值。方法：采用超聲彈性成像技術檢測40例T2DM患者頸、肱動脈彈性功能參數，同期選擇40例門診健康體檢者作為研究對照組。比較兩組頸、肱動脈彈性功能參數，并分析血糖、IMT厚度與頸、肱動脈B/A的相關性。結果：T2DM組患者頸動脈B/A和肱動脈B/A1均明顯高于對照組（P＜0.05）；頸動脈B/A與IMT厚度呈正相關性關系（r=0.574，P＜0.05）；頸動脈IMT厚度與血糖水平呈正相關性關系（r=0.612，P＜0.05）；肱動脈B/A1與血糖水平呈正相關性關系（r=0.548，P＜0.05）。結論：超聲彈性成像技術可快速和有效評價T2DM患者早期動脈血管壁彈性變化。

超聲彈性成像技術； 糖尿病； 動脈血管壁彈性

2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus，T2DM）患者血管內皮生理功能受到嚴重損傷、血管組織彈性功能明顯下降，既往臨床多采用高分辨率超聲探頭檢測內皮依賴性舒張功，采用血管回聲跟蹤技術檢測血管彈性狀態，但仍不夠準確[1]。近些年超聲彈性成像技術逐漸應用于乳腺、甲狀腺、前列腺等淺表器官組織的研究，而較少涉及血管方面的檢測[2]。因此本研究擬超聲彈性成像技術在T2DM患者動脈血管壁彈性評估中的價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 40例T2DM患者均為本院2012年5月-2014年2月住院或門診治療的患者，根據臨床癥狀體征、實驗室檢查等均符合相關診斷標準[3]。上述患者均除外合并心、肝、腎等重要臟器組織疾病及其他系統性疾病，其中男23例，女17例，平均年齡為（51.2±9.2）歲。同期選擇40例門診體檢者作為對照組，其中男25例，女15例，平均年齡為（49.2±9.7）歲。兩組在性別、年齡等方面比較差異無統計學意義（P＞0.05）。

1.2 檢查方法 室溫條件下，T2DM患者和健康體檢者均首先平臥靜息10 min，隨后連接心電圖儀器，在二維超聲作用模式下，選擇頸動脈竇部近心端約1～2 cm部位處作為頸動脈觀察區域，選擇肘上3～4 cm部位處作為肱動脈頸動脈觀察區域。當顯示血管腔均勻且清晰時檢測頸動脈內中膜厚度（IMT），在T波末檢測收縮期最大內徑（Ds），在R波頂點處檢測舒張期最小內徑（Dd），上述指標均檢測3次，然后取平均值作為最終數值。在彈性成像作用模式下，將超聲探頭垂直作用在頸動脈和肱動脈等部位，在顯示為2～3時將超聲圖像予以凍結處理。在頸、肱動脈后壁部位選取感興趣區（ROI），此區域需盡量僅包括動脈血管壁，勿涉及周邊軟組織，與此同時還應選擇血管腔內血液豐富區域進行檢測，可取得血管內血液/動脈血管壁彈性（B/A）。

1.3 統計學處理 本研究數據資料均選擇SPSS 13.0軟件進行分析和處理，多組間比較采用方差分析，相關性采用直線相關分析，以P＜0.05為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組頸動脈和肱動脈彈性功能參數比較 T2DM組患者頸動脈B/A和肱動脈B/A1均明顯高于對照組（P＜0.05），見表1。

表1 各組頸動脈彈性功能參數比較（±s）

表1 各組頸動脈彈性功能參數比較（±s）

*與對照組比較，P＜0.05

肱動脈組別頸動脈Ds（mm）Dd（mm）IMT（mm）B/ADs1（mm）Dd1（mm）B/A1 T2DM組（n=40）6.35±0.536.03±0.520.81±0.15 1.32±0.74*3.97±0.613.76±0.541.25±0.52*對照組（n=40）6.28±0.645.86±0.670.77±0.120.95±0.363.85±0.633.72±0.640.97±0.33

2.2 血糖、IMT厚度與頸、肱動脈B/A相關性分析 頸動脈B/A與IMT厚度呈正相關性關系（r=0.574，P＜0.05）；頸動脈IMT厚度與血糖水平呈正相關性關系（r=0.612，P＜0.05）；肱動脈B/A1與血糖水平呈正相關性關系（r=0.548，P＜0.05）。

3 討論

彈性成像的基本原理是沿探頭縱向壓縮被測組織，收集某個時間段內被測組織受壓前后的射頻信號，運用自相關分析法對信號進行分析，得出不同組織的應變分布及彈性系數分布并用彩色編碼表示。組織被壓縮時，其內所有的點都會產生一個沿壓縮方向的應變，由于組織硬度不同，其受壓后發生的應變也不同，硬度大的組織，引起的應變比較小；反之，硬度小的組織，相應的應變比較大[4-5]。B/A反映的是動脈管壁的彈性程度，代表著動脈管壁的功能信息，而IMT增厚反映的是動脈形態學上的改變。本研究結果表明，在動脈管壁形態學上無明顯變化時，其彈性功能已經發生了改變，即動脈管壁彈性功能改變的出現早于動脈管壁形態學上的改變，由此可見動脈血管壁彈性應變率比值的變化反映了動脈管壁彈性功能的變化，且隨著病程越長，足背動脈彈性功能降低越明顯[6]。

糖尿病患者的死亡原因主要為微血管及大血管并發癥，而血管內皮生理功能受到嚴重損傷，血管彈性功能明顯降低均為動脈粥樣硬化的早期病理改變，在心血管疾病發生、發展過程中發揮著重要的作用[7]。病程長短對T2DM患者的足背動脈彈性功能有一定的影響，病程越長，足背動脈彈性功能越降低。其病變機制可能如下：糖尿病患者長期糖代謝紊亂、胰島素抵抗，產生巨噬細胞和血小板聚集，平滑肌細胞增殖，造成并加重內皮細胞損傷，管壁上蛋白質發生非酶糖化及糖化產物生成增加，使血管壁的結構蛋白發生變化；同時糖尿病患者體內高血糖環境使血管平滑肌對內皮源性一氧化氮的反應性下降，導致管壁僵硬，彈性降低，基底膜增厚，β、Eρ增高，動脈壁主動擴張速度減低，回彈力下降，導致順應性降低，AC減小。故早期確診T2DM和血管病變、控制相關危險因素均為臨床治療T2DM的關鍵所在[8]。近些年超聲彈性成像技術逐漸應用于臨床診斷方面，其主要根據不同組織具有不同的彈性系數和應變力，采集某時間段內的各種信號，根據壓迫作用前后的反射回波信號取得各深度上的位移量，從而分析出形變程度，并采用色彩對不同組織的彈性狀態予以編碼，最終準確反映出檢測組織的硬度[9-10]。

本研究比較頸、肱動脈的彈性功能參數，結果顯示T2DM組頸、肱動脈B/A明顯高于對照組（P＜0.05），而反映動脈組織結構變化的頸動脈IMT和頸、肱動脈收縮期內徑、舒張期內徑差異均無統計學意義，表明T2DM患者在動脈組織結構出現形態學改變之前，血管組織硬度、彈性功能、順應性程度、內皮細胞功能等均出現異常改變，其作用機制可能是長期血糖高水平情況下，T2DM患者出現多種生理代謝過程紊亂現象，導致血管內皮細胞發生大量凋亡和嚴重損害[11-12]。另外持續性高血糖導致患者凝血功能明顯亢進，進而促進血管內血栓的形成速度，明顯抑制機體內NO的合成和分泌過程，最終使得頸、肱動脈的血管彈性明顯減弱，硬度增加和順應性程度降低[13-14]。

超聲彈性成像技術自問世以來發展迅速，由于它能提供組織彈性這一組織的基本信息，在臨床具有廣泛的應用價值。值得注意的是，在彈性成像的實施過程中，對操作者的操作技能有較高的要求，沿探頭對組織進行壓迫時，需注意壓放力度與壓放頻率，盡量使代表壓力與頻率的綜合數字指標保持在3或4為宜。同時，計算組織的應變比值時，需要待彈性圖像中的彩色編碼分布趨于穩定后再凍結圖像進行計算，否則得到的關于組織彈性的結果有可能過高或者過低[15-16]。

本研究結果還發現，頸動脈B/A與IMT厚度呈正相關性關系，頸動脈IMT厚度與血糖水平呈正相關性關系，肱動脈B/A1與血糖水平呈正相關性關系。此結果提示，血糖高水平可嚴重損害動脈血管組織結構和生理學功能，使得患者動脈血管彈性功能均出現顯著性改變，且這種動脈血管壁彈性損傷程度與血糖水平有一定相關性。超聲彈性成像技術可快速和有效評價T2DM患者早期動脈血管壁彈性變化。

[1]肖滬生，彭欣，汪青良，等.血管回聲跟蹤技術評價糖尿病患者頸動脈功能的臨床研究[J].中華超聲影像學雜志，2007，16（4）：304-305.

[2]孫渭玲，嚴碧歌，馬磊.超聲彈性成像技術及其應用[J].現代生物學進展，2007，7（9）：1411-1413.

[3]World Health Organization.Definition， diagnosis and classification of diabetes mellitus and its complications：part 1：report of a WHO consultation：diagnosis and classification of diabetes mellitus[S]. Geneva：World Health Org，1999.

[4]羅建文，白凈.超聲彈性成像的原理及理論分析[J].國外醫學：生物醫學工程分冊，2006，23（3）：97-102.

[5]李慕蓉，朱張茜，張翔.超聲彈性成像在乳腺小實性病灶中的診斷價值[J].中國醫學創新，2013，10（9）：75-77.

[6]丘岳.超聲彈性成像對診斷不同大小乳腺病變的價值分析[J].中國醫學創新，2011，8（36）：138.

[7]Ding H， Triggle C R.Endothelial cell dysfunction and the vascular complications associated with type 2 diabetes：assessing the health of the endothelium[J].Vasc Health Risk Manag，2005，1（1）：55-71.

[8]Jansson P A.Endothelial dysfunction in insulin resistance and type 2 diabetes[J].J Intern Med，2007，262（2）：173-183.

[9]胡莉君，呂清，王新房，等.超聲彈性成像評價2型糖尿病患者頸動脈和肱動脈血管壁彈性[J].中國醫學影像技術，2009，25（3）：427-430.

[10]張靜，謝明星，王新房，等.血管壁超聲回聲跟蹤技術評價2型糖尿病患者早期頸動脈硬化的初步研究[J].中國醫學影像技術，2007，23（7）：986-989.

[11]肖滬生，彭欣，汪青良，等.血管回聲跟蹤技術評價糖尿病患者頸動脈功能的臨床研究[J].中華超聲影像學雜志，2007，16（4）：304-305.

[12]段利科，李玲，謝明星，等.超聲彈性成像評價2型糖尿病患者橈動脈血管壁彈性[J].中國醫學影像技術，2009，25（12）：2221-2223.

[13]趙真，趙金惠，劉鳳華.血管回聲追蹤技術評價2型糖尿病患者頸動脈彈性的研究[J].中國醫學影像技術，2008，24（9）：1386-1388.

[14]陳明，謝明星，王新房，等.速度向量成像技術對2型糖尿病患者足背動脈管壁運動的初步評價[J].中國醫學影像技術，2008，24（4）：549-552.

[15]張芹，胡濱，胡兵，等.實時超聲彈性成像技術在乳腺良惡性疾病鑒別診斷中的應用[J].醫學影像學雜志，2011，21（2）：294-297.

[16]徐樂天，肖螢.實時超聲彈性成像診斷良惡性前列腺病變[J].中國醫學影像技術，2011，27（5）：1043-1046.

The Value of Ultrasonic Elasticity Imaging Techniques in Assessment of the Artery Wall Elasticity of Patients with Type 2 Diabetes/

CHEN Fang.//Medical Innovation of China，2015，12（11）：011-013

Objective：To study the value of ultrasonic elasticity imaging techniques in assessment of the artery wall elasticity of patients with type 2 diabetes（T2DM）.Method：The carotid， brachial artery elastic function parameters of 40 patients with T2DM were detected by ultrasound elasticity imaging technique.At the same time， 40 cases of outpatient health physical examination were selected as control group.The carotid， brachial artery elastic function parameters of two groups were compared， and analyzed the correlation of the blood sugar， thickness of IMT and carotid， brachial artery B/A. Result：The carotid artery B/A and brachial artery B/A1 in patients with T2DM group were significantly higher than that of control group（P＜0.05）.The carotid B/A had a positive correlation with thickness of IMT（r=0.574，P＜0.05）， the thickness of the carotid IMT had a positively correlation with blood sugar levels （r=0.612，P＜0.05），and the brachial artery B/A1 had a positive correlation with blood glucose levels（r=0.548，P＜0.05）.Conclusion：The ultrasoundelasticity imaging techniques can rapid and effective evaluation early changes in the artery wall elasticity of patients with T2DM.

Ultrasound elasticity imaging techniques； Diabetes； The artery wall elasticity

10.3969/j.issn.1674-4985.2015.11.004

2014-11-27） （本文編輯：陳丹云）

①武漢科技大學醫院 湖北 武漢 430065

陳芳

First-author’s address：The Hospital of Wuhan University of Science and Technology， Wuhan 430065，China