四維斑點(diǎn)追蹤顯像在評(píng)價(jià)高血壓對(duì)糖尿病患者左心室心肌功能影響中的應(yīng)用

高繼康 何海生 馬芳花 黃潔晟

文獻(xiàn)報(bào)道心血管疾病是糖尿病患者主要的死亡原因，其發(fā)生率是非糖尿病患者的2～3倍[1]，而合并高血壓可加速心臟疾病的進(jìn)展，從而增加心血管事件的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[2]。無論糖尿病還是高血壓，隨著疾病的進(jìn)展，對(duì)患者左心室局部心肌功能均可造成損害。目前已有學(xué)者利用組織多普勒顯像技術(shù)、二維斑點(diǎn)追蹤顯像技術(shù)等對(duì)糖尿病合并高血壓患者的心肌功能作了初步研究[3]，但這兩種技術(shù)本身存在一定局限性，診斷準(zhǔn)確性和重復(fù)性較低，而近年來出現(xiàn)的四維斑點(diǎn)追蹤顯像（4D-STI）技術(shù)是目前最精確的心肌運(yùn)動(dòng)定量技術(shù)，但對(duì)診斷糖尿病合并高血壓患者左心室心肌收縮功能方面的研究較少。筆者應(yīng)用此技術(shù)對(duì)糖尿病合并和非合并高血壓患者左心室心肌的縱向、徑向、環(huán)向運(yùn)動(dòng)分別進(jìn)行測(cè)定，以期進(jìn)一步明確高血壓對(duì)糖尿病患者左心室局部心功能的影響程度，為臨床對(duì)該類患者的治療以及預(yù)防其整體左心功能衰竭等方面提供幫助。

1 對(duì)象和方法

1.1 對(duì)象 選取2018年1至7月我院入院治療的2型糖尿病患者82例，男42例，女40例，年齡21～82（60.99±13.44）歲。根據(jù)是否全并高血壓病史，將糖尿病患者分為合并高血壓組51例和非合并高血壓組31例，合并高血壓組均為長(zhǎng)期進(jìn)行藥物降壓的緩進(jìn)型高血壓患者。排除有慢性阻塞性肺疾病、肝硬化、血液系統(tǒng)疾病等病史的患者，常規(guī)心電圖提示心肌梗死及房顫等嚴(yán)重心律失常的患者，腎功能不全的患者（血肌酐＞130μmol/L）。另外選取我院健康體檢者45例作為正常對(duì)照組，男21例，女 24 例，年齡 29～81（60.34±14.16）歲；均無高血壓、冠心病、肺心病、慢性腎病、糖尿病等病史，常規(guī)心電圖檢查未見明顯心肌梗死及心律失常表現(xiàn)。合并高血壓組與正常對(duì)照組的體重以及合并高血壓組與非合并高血壓的糖尿病病史與甘油三酯的比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，其余3組間年齡、性別、身高、心率、收縮壓、舒張壓等比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05），見表1。

1.2 方法

1.2.1 超聲心動(dòng)圖檢查 采用美國(guó)GE Vivid E9型彩色多普勒超聲診斷儀及4V型心臟四維容積探頭，脫機(jī)分析采用EchoPac V113型軟件。受檢者取左側(cè)臥位，平靜呼吸，同步連接心電圖，獲取二維心尖四腔切面后，切換進(jìn)入四維模式，顯示左心室四維全容積動(dòng)態(tài)圖像，選擇6個(gè)心動(dòng)周期，幀頻范圍大于心率的30%，動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)左心室四維全容積圖像。

1.2.2 脫機(jī)分析 將存儲(chǔ)資料導(dǎo)入EchoPac工作站，進(jìn)行脫機(jī)分析。打開左心室四維全容積動(dòng)態(tài)圖像，進(jìn)入測(cè)量菜單，選擇容積模式，同時(shí)顯示心尖部左心室二腔、三腔、四腔切面的二維動(dòng)態(tài)圖像，于舒張期及收縮期分別在二尖瓣環(huán)水平中點(diǎn)及左心室心尖部心內(nèi)膜面標(biāo)記2點(diǎn)，軟件自動(dòng)勾畫左心室心內(nèi)膜線，手動(dòng)校正心內(nèi)膜位置后，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算顯示左心室舒張末期容積（LVEDV）、左心室收縮末期容積（LVSDV）、左心室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）、左心室每搏輸出量（LVSV）、心輸出量（CO）、左心室舒張末期質(zhì)量（LVEDMass）；繼續(xù)選擇四維應(yīng)變模式后，系統(tǒng)新添收縮期左心室心外膜線，手動(dòng)修正心外膜線后，軟件自動(dòng)進(jìn)行四維應(yīng)變分析，顯示左心室縱向應(yīng)變（LS）、圓周應(yīng)變（CS）、面積應(yīng)變（AS）、徑向應(yīng)變（RS）曲線，測(cè)量左心室前壁基底段、中段的縱向應(yīng)變（ALSb、ALSm）、圓周應(yīng)變（ACSb、ACSm）、面積應(yīng)變（AASb、AASm）、徑向應(yīng)變（ARSb、ARSm）；左心室前間隔基底段、中段的縱向應(yīng)變（ASLSb、ASLSm）、圓周應(yīng)變（ASCSb、ASCSm）、面積應(yīng)變（ASASb、ASASm）、徑向應(yīng)變（ASRSb、ASRSm）；左心室前側(cè)壁基底段、中段的縱向應(yīng)變（ALLSb、ALLSm）、圓周應(yīng)變（ALCSb、ALCSm）、面積應(yīng)變（ALASb、ALASm）、徑向應(yīng)變（ALRSb、ALRSm）。

表1 3組一般臨床資料的比較

1.3 重復(fù)性研究 隨機(jī)抽取已納入研究的30例糖尿病患者，間隔1個(gè)月后由同一位檢查者再次分析圖像，用于同一檢查者的重復(fù)性檢驗(yàn)；由另一有相同經(jīng)驗(yàn)的檢查者，在不知分析結(jié)果的情況下，分析相同的圖像，用于不同檢查者的重復(fù)性檢驗(yàn)。一致性檢驗(yàn)應(yīng)用Bland-Altman圖進(jìn)行分析，若95%的差值在（-1.96Sd，+1.96Sd）區(qū)間內(nèi)，一致性較好。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 24.0統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料以 表示，多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)；兩組間比較采用t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料組間比較采用χ2檢驗(yàn)。參照糖尿病非合并高血壓組，繪制左心室心肌四維應(yīng)變參數(shù)預(yù)測(cè)高血壓病加重糖尿病患者左心室心肌收縮功能不全的受試者工作特征（ROC）曲線。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 3組間左心室四維心功能參數(shù)測(cè)值比較 除LVEDV外，合并高血壓組、非合并高血壓組的LVESV、LVEF、LVSV、CO、LVEDMass測(cè)值與正常對(duì)照組比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）；合并高血壓組患者LVESV、LVEDMass與非合并高血壓患者比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.01），見表2。

2.2 3組間左心室局部心肌四維應(yīng)變參數(shù)測(cè)值的比較合并高血壓組和非合并高血壓組的左心室前壁、前間隔、前側(cè)壁的基底段、中段的 LS、CS、AS、RS與正常對(duì)照組比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.01）；合并高血 壓組的 ALSb、ALSm、ASLSb、ASLSm、ALCSb、ASCSb、ASCSm、AASb、ASASb、ASASm、ARSb、ASRSb、ASRSm與非合并高血壓組的比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。見表 3，圖 1、2（見插頁(yè)）。

2.3 ROC曲線分析 參照糖尿病非合并高血壓組，合并高血壓病組不同左心室心肌四維應(yīng)變參數(shù)預(yù)測(cè)高血壓病加重糖尿病患者左心室心肌收縮功能不全，見表4。糖尿病合并高血壓組ALSb預(yù)測(cè)高血壓病加重糖尿病患者左心室心肌功能不全診斷價(jià)值較大，曲線下面積為0.675，當(dāng)界值為-10.50%時(shí)，其靈敏度為0.686，特異度為0.774，見圖 3。

2.4 重復(fù)性分析 由Bland-Altman圖發(fā)現(xiàn)，30個(gè)點(diǎn)中，無論是同一檢查者還是不同檢查者，LS、CS、AS、RS均有0～3個(gè)點(diǎn)在95%一致性界限范圍之外。同一檢查者的一致性：LS 為（95.18±2.05）%，CS 為（96.25±2.14）%，AS為（94.17±2.36）%，RS 為（95.72±2.52）%；不同檢查者的一致性：LS 為（94.58±2.48）%，CS 為（95.83±3.45）%，AS 為（95.83±1.54）%，RS為（95.83±1.54）%。無論是同一檢查者還是不同檢查者，本研究的參數(shù)中，ASLSb一致性較好，分別為 96.67%、100%，見圖 4、5。

3 討論

4D-STI又稱實(shí)時(shí)三維斑點(diǎn)追蹤顯像（RT3D-STI），是近年來超聲技術(shù)領(lǐng)域的重大進(jìn)展，是實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖與斑點(diǎn)追蹤技術(shù)結(jié)合發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)[4]。4D-STI技術(shù)通過采集高幀容積的心臟實(shí)時(shí)三維圖像，不僅能夠多方位觀察心臟結(jié)構(gòu)的立體形狀，而且能夠快速地在三維空間上追蹤回聲斑點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，評(píng)估心肌運(yùn)動(dòng)模式及功能，由于其無需對(duì)左心室的幾何形態(tài)進(jìn)行假設(shè)，因此測(cè)值的準(zhǔn)確性和重復(fù)性優(yōu)于二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)[5]。

4D-STI作為一種新的心臟功能成像方法，可全面、立體、客觀地評(píng)價(jià)正常人左心室節(jié)段性的LS、CS、AS、RS，為臨床定量評(píng)估左心室收縮功能提新思路[6]。Marijana 等[7]認(rèn)為四維應(yīng)變參數(shù)（包括 LS、CS、AS、RS）可反映糖尿病患者的左心室心肌的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。糖尿病患者的心臟病理表現(xiàn)為心壁內(nèi)外冠狀動(dòng)脈及其壁內(nèi)分支廣泛動(dòng)脈粥樣硬化伴心肌梗死等病變外，心肌細(xì)胞內(nèi)肌絲減少，大量肌原纖維纖維蛋白喪失，嚴(yán)重時(shí)心肌纖維出現(xiàn)灶性壞死，心肌內(nèi)微血管病變，血管周圍心肌間質(zhì)纖維化[1]。這其中肌絲減少、心肌間質(zhì)纖維化甚至缺血壞死等都可引起心肌收縮運(yùn)動(dòng)減弱。本研究顯示，糖尿病患者無論是否合并高血壓病史，左心室壁各節(jié)段心肌的LS、CS、AS、RS測(cè)值均小于正常對(duì)照組，說明糖尿病患者無論是否合并高血壓，左心室的心肌無論縱行纖維和環(huán)向纖維的收縮功能均出現(xiàn)不全。

表2 3組間左心室四維心功能參數(shù)測(cè)值比較

表3 3組間左心室局部心肌四維應(yīng)變參數(shù)測(cè)值的比較

表4 合并高血壓病組部分參數(shù)預(yù)測(cè)高血壓病加重糖尿病患者左心室心肌功能不全

圖3 ALSb預(yù)測(cè)高血壓病加重糖尿病患者左心室心肌功能不全的ROC曲線

圖4 同一檢查者ASLSb測(cè)值一致性分析

圖5 不同檢查者ASLSb測(cè)值一致性分析

2型糖尿病患者常為代謝綜合征患者，常合并有高血壓。高血壓病可使左心室心肌發(fā)生灶性心肌間質(zhì)纖維化，心肌細(xì)胞肥大和肌纖維增粗，毛細(xì)血管相對(duì)密度減低，進(jìn)而引起心肌缺血、缺氧，心肌的僵硬度增加[8]。由于糖尿病也可引起心肌內(nèi)微血管周圍心肌間質(zhì)纖維化[1]，因此理論上，糖尿病合并高血壓病，左心室心肌功能會(huì)出現(xiàn)疊加損害。但本研究發(fā)現(xiàn)，糖尿病合并高血壓患者，部分節(jié)段心肌，如左心室前側(cè)壁的基底段與中段的LS、CS、AS、RS（除 ALCSb外）與非合并高血壓組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。根據(jù)Frank-Staring機(jī)制，心肌收縮功能與前負(fù)荷、后負(fù)荷與心肌收縮性能有關(guān)[9]，本研究四維心功能測(cè)量顯示，合并高血壓組與非并高血壓組患者的前負(fù)荷-左心室舒張末期容積（LVEDV）比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；另外兩組之間的后負(fù)荷-收縮壓比較差異也無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。而本文合并高血壓組患者的體重相對(duì)較重，甘油三酯較非合并高血壓組患者要高，說明該組患者相當(dāng)一部分存在肥胖，而肥胖可導(dǎo)致胰島素抵抗，胰島素水平升高，影響Na+-K+-ATP酶與其他離子泵，促使胞內(nèi)鈉、鈣濃度升高，使交感神經(jīng)活性上升，心肌正性收縮且收縮力加強(qiáng)[1]，本文合并高血壓組的左心室收縮末期容積（LVESV）小于非合并高血壓組正是這一機(jī)制的體現(xiàn)。綜合各方面因素，糖尿病合并高血壓患者交感神經(jīng)興奮這一增強(qiáng)心肌收縮的因素可部分抵消糖尿病及高血壓病的心肌病理改變這一抑制心肌收縮因素的影響，故合并高血壓組患者部分左心室節(jié)段心肌四維應(yīng)變參數(shù)測(cè)值與非合并高血壓組患者的差異不顯著。

但本文資料也顯示糖尿病合并高血壓組患者部分四維應(yīng)變參數(shù)測(cè)值小于非合并高血壓組，如前間隔的基底段、中段的 LS、CS、AS、RS；左心室前壁基底段的LS、AS、RS；中段的 LS；另外還有前側(cè)壁基底段 CS 與非合并高血壓組比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。一方面因?yàn)楸疚乃芯康墓?jié)段心肌均為左冠狀動(dòng)脈前降支供血區(qū)域，如前文所述，冠狀動(dòng)脈（左前降支動(dòng)脈）可發(fā)生粥樣硬化，供血不足，從而導(dǎo)致相應(yīng)供血區(qū)域心肌四維應(yīng)變值減低；另一方面，說明心肌的病理?yè)p害分布不均一，部分節(jié)段的心肌及其間質(zhì)纖維化較重，殘余具有舒縮功能的肌絲較少，心肌收縮貯備降低，即使交感神經(jīng)興奮，通過正性收縮，所能代償?shù)氖湛s功能也較少，因此糖尿病合并高血壓病引起部分左心室節(jié)段心肌收縮功能不全進(jìn)一步加重。

對(duì)于糖尿病合并高血壓后，左心室心肌功能收縮不全加重具體程度，本文發(fā)現(xiàn)可通過部分心肌四維應(yīng)變參數(shù)來定量反映，如ALSb，當(dāng)其界值為-10.50%時(shí)，預(yù)測(cè)高血壓病加重糖尿病患者左心室心肌功能不全的靈敏度為68.60%，特異度為77.42%。

本研究的局限性：4D-STI技術(shù)對(duì)超聲圖像質(zhì)量要求較高，具有肥胖、胸廓畸形、肺部疾病等的患者圖像清晰度較差，一定程度上也會(huì)影響分析結(jié)果[10]；另外，本研究選擇樣本較少，希望今后開展針對(duì)更多病例的研究，進(jìn)一步驗(yàn)證研究結(jié)果。

綜上所述，糖尿病患者無論是否合并高血壓，左心室心肌收縮功能均出現(xiàn)減退，而高血壓病對(duì)糖尿病患者的左心室部分節(jié)段心肌的收縮功能具有進(jìn)一步損害影響，并且可通過四維應(yīng)變參數(shù)進(jìn)行定量評(píng)價(jià)。