三維斑點追蹤技術評價2型糖尿病及慢性腎功能不全患者左心室整體收縮功能

趙洋+黃樸忠+姜艷娜

【摘要】 目的：采用實時三維斑點追蹤技術（3-dimensional Speckle Tracking Imaging，3D-STI）評價2型糖尿?。═2DM）及慢性腎功能不全患者（CRF）的左心室整體收縮功能。方法：收集2015年6月-2016年6月本院T2DM及CRF患者91例，分為T2DM無CRF組30例，CRF無T2DM組33例，T2DM合并CRF組28例，另選35例健康志愿者為對照組。采集左心室全容積圖像，應用3D-STI技術，獲得各組左心室整體縱向收縮期峰值應變（GLS），左心室整體徑向收縮期峰值應變（GRS）、左心室整體圓周收縮期峰值應變（GCS）、左心室整體面積收縮期峰值應變（GAS），左心室射血分數(shù)（LVEF），比較各組指標間的差異。結果：與對照組比較，T2DM無CRF組、CRF無T2DM組、T2DM合并CRF組的GLS、GRS、GAS、GCS均減低，差異均有統(tǒng)計學意義（P<0.05）；與T2DM無CRF組、CRF無T2DM組比較，T2DM合并CRF組的GLS、GRS、GAS、GCS均減低，差異均有統(tǒng)計學意義（P<0.05）；T2DM無CRF組與CRF無T2DM組比較，上述參數(shù)差異均無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。結論：采用3D-STI可早期、敏感的評估T2DM及CRF患者的左心室收縮功能的變化及心肌的損傷情況。T2DM及CRF患者左心室收縮功能及心肌均有損害，而T2DM合并CRF患者，其心肌損害進一步加重。

【關鍵詞】 2型糖尿?。?慢性腎功能不全； 左心室整體收縮功能； 三維斑點追蹤

【Abstract】 Objective：To analyze the left ventricular global systolic function with 3D speckle tracking imaging（3D-STI） in patients with type 2 diabetes mellitus and chronic kidney failure.Method：From June 2015 to June 2016，91 T2DM and CRF patients were collected，and divided into T2DM without CRF group（30 patients），CRF without T2DM group（33 patients），T2DM combined with CRF group（28 patients）.Another 35 healthy volunteers were selected as the control group at the same time.The full-volume images of left ventricular were recorded.Left ventricular ejection fraction（LVEF），global longitudinal strain（GLS），circumferential strain（GCS），area strain（GAS），and radial strain（GRS） were measured by 3D-STI，the index of differents groups were compared.Result：Compared with the control group，GLS，GAS，GCS and GRS of T2DM without CRF group，CRF without T2DM group，T2DM with CRF group were lower，the differences were statistically significant（P<0.05）.Compared with T2DM without CRF group and CRF without T2DM group，GLS，GAS，GCS，GRS of T2DM combined with CRF group were lower，the differences were statistically significant（P<0.05）.Between T2DM without CRF group and CRF without T2DM group，GLS，GAS，GCS and GRS had no statistical difference（P>0.05）.Conclusion：3D-STI can evaluate the left ventricular systolic function and myocardial damage objectively and early，left ventricular systolic function and myocardial damage both has damage in T2DM without CRF and CRF without T2DM patients，and patients with T2DM and CRF have a further deterioration.

【Key words】 Type 2 diabetes mellitus； Chronic kidney failure； Left ventricular systolic function； 3D speckle tracking imaging；

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2017.20.031

糖尿病是一種以慢性血糖升高為主要表現(xiàn)的代謝性疾病，其發(fā)病率逐年升高，是危害心腦血管健康的主要因素之一。慢性腎功能不全是指各種原因導致腎臟慢性進行性損害引起的代謝產物及毒素潴留、電解質平衡紊亂的綜合征。糖尿病的主要并發(fā)癥就是慢性腎功能不全及心腦血管疾病，而慢性腎功能不全中一部分人也患有糖尿病，因此二者之間關系十分密切，本研究應用3D-STI技術評價上述患者的左心室收縮功能及局部心肌運動能力的改變，早期發(fā)現(xiàn)心肌損害，防止心血管危險事件的發(fā)生，現(xiàn)報道如下。endprint

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2015年6月-2016年6月在本院就診的T2DM及CRF患者91例，其中男49例，女42例，年齡47～68歲，平均（53.4±5.6）歲。T2DM入選標準符合1999年WHO糖尿病標準（1）有典型癥狀，空腹血糖（fasting plasma glucose，F(xiàn)PG）≥7.0 mmol/L或餐后2 h血糖≥11.1 mmol/L；（2）無典型癥狀，兩次測得FPG≥7.0 mmol/L或餐后2 h血糖≥11.1 mmol/L；（3）無典型癥狀，F(xiàn)PG≥7.0 mmol/L或餐后2 h血糖≥11.1 mmol/L，糖耐量試驗2 h血糖≥11.1 mmol/L[1]。CRF患者入選標準（1）腎損害≥3個月，有或無GFR降低；（2）GFR<60 mL/（min·1.73 m2）≥3個月，有或無腎損害表現(xiàn)。經過詢問病史和進行身體檢查，排出器質性心臟病、肺源性心臟病、心房顫動及其他影響試驗結果的心臟病病患。且超聲圖像基本清晰，達到3D-STI采集與分析要求。根據(jù)上述標準，分為T2DM無CRF組30例，CRF無T2DM組33例，T2DM合并CRF組28例，另選35例健康志愿者為對照組，其中男19例，女16例，年齡45～71歲，平均（55.4±6.0）歲。經體格檢查、心電圖、超聲心動圖檢查無異常。各組一般資料比較，差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05），具有可比性。本研究經醫(yī)院倫理委員會批準，所有受試者均于檢查前簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用GE Vivid E9超聲診斷儀（4V探頭：頻率1.7～3.5 MHz；M5S探頭：1.7～3.3 MHz）。圖像采集：患者左側臥位，同步連接心電圖，靜息狀態(tài)下采用M5S探頭測量左心室舒張末期內徑（LVDd）、左心室收縮末期內徑（LVDs）、室間隔厚度（IVS）、左室后壁厚度（LVPW）。Simpson雙平面法測量左心室射血分數(shù)（LVEF）。采用4V探頭獲得心尖四腔觀，采集左室三維超聲全容積圖像，導入EchoPAC工作站脫機分析，于4D AUTO LVQ模式下，手動選取心尖和二尖瓣對合點，自動描繪左心室心內膜及心外膜邊界，獲取左心室整體的峰值縱向應變（GLS）、圓周應變（GCS）、面積應變（GAS）及徑向應變（GRS）。同一觀察者重復測量2次后，另一名醫(yī)師重復測量1次，計算平均值為最終結果。

1.3 統(tǒng)計學處理 采用SPSS 17.0軟件進行統(tǒng)計學分析，計量資料用（x±s）表示，比較采用t檢驗；計數(shù)資料以率（%）表示，比較采用 字2檢驗，P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 各組常規(guī)超聲心動圖測值比較 與對照組比較，CRF無T2DM組、T2DM合并CRF組的IVS增厚，T2DM合并CRF組LVPW增厚，差異均有統(tǒng)計學意義（P<0.05），四組間其余參數(shù)差異均無統(tǒng)計學意義（P>0.05），見表1。

2.2 各組3D-STI技術測值比較 與對照組比較，T2DM無CRF組、CRF無T2DM組、T2DM合并CRF組的GLS、GRS、GAS、GCS均減低，差異均有統(tǒng)計學意義（P<0.05）；與T2DM無CRF組、CRF無T2DM組比較，T2DM合并CRF組的GLS、GRS、GAS、GCS均減低，差異均有統(tǒng)計學意義（P<0.05）；T2DM無CRF組與CRF無T2DM組比較，上述參數(shù)測值差異均無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。見表2和圖1、2。

3 討論

近年來，T2DM、CRF患者越來越多，兩者合并出現(xiàn)的發(fā)病率逐年增高。既往有研究報道，兩者均可引起心肌細胞的損傷，早期即可引起心臟功能的亞臨床狀態(tài)，如不及時防治，將有進一步發(fā)展為心力衰竭的可能，因此，早期發(fā)現(xiàn)心肌損傷及心功能的異常，有效防治心肌病的進展，可以降低心血管危險事件的發(fā)生率[2-4]。然而傳統(tǒng)的超聲心動圖敏感度不高，本研究中四組LVDD及LVEF無明顯差異，亦證明此情況。

新近研究的3D-STI技術是在三維超聲心動圖和斑點追蹤技術的基礎上發(fā)展起來的，可以從立體空間上追蹤、測量心肌斑點運動的軌跡，彌補了二維斑點追蹤成像技術二維平面斑點追蹤的不足[5-9]，更能真實反映心肌的變形和運動能力，準確測量左心室收縮功能。Nesser等[9]研究發(fā)現(xiàn)，以MRI測量的左心室收縮功能為金標準，3D-STI所測值與二維超聲相比，更接近于MRI所測值。

本研究應用傳統(tǒng)超聲測得四組LVEF無明顯差異，應用3D-STI技術測得指標與對照組比較，T2DM無CRF組、CRF無T2DM組、T2DM合并CRF組GLS、GRS、GAS、GCS均減低，說明3D-STI可以更加敏感地發(fā)現(xiàn)心肌的損傷情況，這與Dogan等[10]的研究一致。

T2DM組心肌各方向形變能力的減低，與長期的高血糖、胰島素缺乏、鈣穩(wěn)態(tài)的破壞及線粒體功能異常，微循環(huán)障礙等對心肌舒張與收縮功能損害有關[11-18]。CRF組GLS、GAS、GRS及GCS降低，與血管內皮功能下降，成纖維細胞生長因子及轉化生長因子的增加，血液中多種代謝產物和毒素的增多有關[19-22]，這些因素可導致左心室收縮功能的下降及心肌細胞的損傷。本研究還發(fā)現(xiàn)，與T2DM無CRF組、CRF無T2DM組比較，T2DM合并CRF組GLS、GRS、GAS、GCS進一步減低，可能是兩種疾病都對心肌有損傷，二者合并具有協(xié)同作用，導致心肌的損傷加重。而T2DM合并CRF組與CRF無T2DM組間各指標比較，差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）無明顯差異，提示兩種疾病對心肌的形變能力及心臟結構與功能的損傷程度較為相似。

本研究的局限性在于：（1）3D-STE對圖像質量要求高，有時需手動調整心內膜邊界，以便清晰地顯示心內膜，因此具有一定的主觀性。（2）樣本量較小，對于T2DM及CRF患者未進行細化分組研究，仍需進一步加大樣本量進行研究。endprint

綜上所述，3D-STI技術可早期、敏感地檢測出T2DM及CRF患者左心室整體收縮功能及局部心肌形變能力的損傷，提高心臟亞臨床狀態(tài)的檢出率，向臨床提供可靠信息，及早做好心肌保護性治療，防止心功能的惡化。

參考文獻

[1]中華醫(yī)學會糖尿病學分會.中國2型糖尿病防治指南[S].中國糖尿病雜志，2014，22（8）：40-42.

[2] Hayat S A，Patel B，Khattar R S，et al.Diabetic cardiomyopathy：Mechanisms diagnosis and treatment[J].Clin Sci（Lond），2004，107（6）：539-557.

[3]楊洪濤，趙菁莉，刑海濤.腹膜透析治療尿毒癥心肌病的臨床研究[J].中國中西醫(yī)結合腎病雜志，2006，7（12）：716-717.

[4]芮逸飛，顏紫寧，范莉，等.三維斑點追蹤成像評價2型糖尿病患者左心室應變[J].中國醫(yī)學影像技術，2015，31（8）：1207-1211.

[5] PerK G，Kronzon I.Non-Doppler two dimensional strain imaging for evaluation of coronary artery disease[J].Echocardiography，2009，26（3）：299-306.

[6]姬冬冬，王秋霜，黃黨生，等.三維超聲斑點追蹤技術與SPECT對照評價心肌梗死范圍[J].中國超聲醫(yī)學雜志，2015，31（9）：795-797.

[7] Duan F，Xie M，Wang X，et al.Preliminary clinical study of left ventricular myocardial strain in patients with non-is-chemic dilated cardiomyopathy by three-dimensional speckle tracking imaging[J].Cardiovascular Ultrasound，2012，10（1）：8.

[8] Tadic M，Llic S，Cuspidi C，et al.Subclinical hyperthyroidism impacts left ventricular deformation：2D and 3D echocardiographic study[J].Scand Cardiovasc J，2015，49（2）：74-81.

[9] Nesser H J，Mor-Avi V，Gorissen W，et al.Quantification of left ventricular volumes using three-Dimensional echocardiographic speckle tracking：comparison with MRI[J].Eur Heart J，2009，30（13）：1565-1573.

[10] Dogan S，Aydin M，Gursurer M，et al.Prediction of subclinical left ventricular dysfunction with strain rate imaging in patients with mild to moderate rheumatic mitral stenosis[J].J Am Soc Echocardiogr，2006，19（3）：243-248.

[11]馮新星.糖尿病心肌病的研究進展[J].中國循環(huán)雜志，2015，30（1）：87-89.

[12]韓勇，陳田，夏良華，等.三維斑點追蹤成像技術評價2型糖尿病患者左心室整體應變[J].中國醫(yī)學影像技術，2014，30（5）：755-758.

[13]徐威，姜克新，任衛(wèi)東，等.三維斑點追蹤技術評價2型糖尿病患者左心室心肌收縮功能[J].中國介入影像與治療學，2015，12（5）：308-311.

[14]劉芳，石晶，張軍，等.應用三維斑點追蹤技術評價2型糖尿病患者左心室收縮功能[J].中國醫(yī)學影像技術，2013，29（5）：752-756.

[15]王慶慶，高云華，夏紅梅，等.超聲三維斑點追蹤技術對肥胖和非肥胖2型糖尿病患者心臟功能的評價[J].中國超聲醫(yī)學雜志，2015，31（5）：413-415.

[16] Cai L，Wang J，Li Y，et al.Inhibition of superoxide generation and associated nitrosative damage is involved in metallothionein prevention of diabetic cardiomyopathy[J].Diabetes，2005，54（6）：1829-1837.

[17] Boudina S，Abel E D.Mitochondrial uncoupling：a key contributor to reduced cardiac efficiency in diabetes[J].Physiology，2006，21：250-258.

[18] Debonoa M，Cachia E.The impact of cardiovascular autonomic neuropathy in diabetes：is it associated with left ventricular dysfunction[J].Auton Neu rosci，2007，132（1-2）：1-7.

[19]楊可，趙景宏.尿毒癥心肌病的研究進展[J].局解手術學雜志，2013，22（6）：656-662.

[20] Semple D，Smith K，Bhandari S，et al.Uremic cardiomyopathy and insu-lin resistance：a critical role for AKT[J].I Am Soc Nephrol，2011，22（2）：207-215.

[21] Peterson G E，de Backer T，Contreras G，et al.Relationship of left ven-tricular hypertrophy and diastolic function with cardiovascular and renal outcomes in african americans with hypertensive chronic kidney disease[J].Hypertension，2013，62（3）：518-525.

[22] Ohsawa M，Tamura T，Wakui H，et al.Addition of aliskiren to angotensin receptor blocker improves ambulatory blood pressure profile and cardiorenal function better than addition of benazepril in chronic kidney disease[J].Int J Mol Sci，2013，14（8）：15 361-15 375.endprint