应变及应变率显像评价糖尿病早期心肌病变的研究

卢均坤,马 驰,黄雪兰,王燕琴

(1.佳木斯大学附属第一医院,黑龙江 佳木斯 154003;2.佳木斯大学,黑龙江 佳木斯 154007)

左心室(LV)舒张功能受损可能是糖尿病心肌病的第一阶段,糖尿病心肌病(diabetic cardiomyopathy,DM)现在作为一个独立的糖尿病并发症,可能会导致心力衰竭,并且不依赖于其它心脏疾病如高血压或冠心病。舒张功能障碍是指无临床心衰症状,超声心动图显示左室舒张功能异常。舒张性心力衰竭是指有心脏衰竭的临床综合征和保存的左室射血分数[1]。DM患病率在中年2型糖尿病患者中约占30%。左室舒张功能障碍和心脏自律性异常,常可无症状[2],应当进行DM心脏受累的早期检测,为早期阶段最佳治疗和预防措施提供借鉴[3]。通过彩色多普勒超声组织追踪显像技术评价局部心肌组织应变及应变率的变化,同健康成年人群比较其变化情况,以明确糖尿病病人早期心脏功能变化,为临床早期诊断治疗提供客观依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择我院住院诊断为2型糖尿病患者 50例,时间为2010-09～ 2011-09,其中男 30例 ,女 20例 ,平均年龄 (54± 9)岁 ;健康对照组体检正常人群 30例,男 16例,女 14例,平均年龄(52± 11)岁。入选标准:2型糖尿病组患者 ,符合 W HO制定的2型糖尿病诊断标准(空腹血糖≥7.8mmol/L或餐后血糖≥11.1mmol/L)。所有2型糖尿病病人均未发生糖尿病视网膜病变、周围神经病变和糖尿病肾病等。排除1型糖尿病患者及同时患有其他心血管疾病的患者、原发性心肌病及代谢性等疾病,无心肌缺血客观证据。

1.2 仪器与方法

(1)仪器:彩色多普勒超声诊断仪(美国 GE公司,型号为 Vivid 7),探头频率1.7～ 3.4M Hz,能够进行实时心肌组织多普勒显像、组织追踪显像及应变和应变率显像等超声技术,并配有 Q-analyze软件可对心肌各节段进行应变和应变率定量分析。

(2)检查方法:根据美国超声心动图学会的标准行心动超声检查[4]。受试者左侧卧位,行常规超声心动图检查。测量左室腔内径及室壁厚度,射血分数(EF)采用椭圆球体积法测得,测量二尖瓣血流频谱舒张早期峰值流速 (E峰)、舒张晚期峰值流速(A峰)计算 E/A。脉冲多普勒获得二尖瓣口及左室流出道血流频谱图,计算等容舒张时间(IV RT)。二维超声心动图采集胸骨旁左室长轴标准切面,将系统置于 TV I状态下,分别采集心尖四腔、心尖两腔及左心室长轴切面的连续三个心动周期的动态图像 (＞ 90帧 /s),存入磁光盘。脱机分析时将取样容积调为6mm×6mm大小,分别置于左室侧壁、左室前壁、下壁、后壁、前间隔和室间隔的二尖瓣口水平左室基底部(base,b)和乳头肌水平左室中部(middle,m)的心内膜下心肌层,获取4个取样点的同步心肌的应变和应变率曲线,分别测量以上曲线上各取样点的应变率值以及收缩期最大应变值,取三个心动周期的平均值。

1.3 统计学处理

2 结果

2.1 正常人及糖尿病患者心肌节段的应变及应变率曲线

通过二维超声心动图,在心尖四腔心 ,两腔心切面 ,以及左心室长轴方向,分别测量各个指标,最终计算出了 SRs、SRe、 Sra,其结果如下:见图 1～ 2。

2.2 糖尿病组与对照组常规超声心动图测量值比较

糖尿病组与健康对照组比较左心室腔,左室壁厚度无差异 (P＞ 0.05)。见表 1。

表1 糖尿病组与对照组常规超声心动图测量值比较 (±s)

表1 糖尿病组与对照组常规超声心动图测量值比较 (±s)

各组糖尿病组与对照组比较,*P＞ 0.05。

左室腔内径 左室后壁厚度(mm) EF值(%) E/A DM组 43.24± 4.65 10.62± 2.43 58.47± 5.31 1.26± 0.25对照组 42.66±5.17* 10.35±2.16* 61.47±4.68* 1.34± 0.21*

2.3 糖尿病组与对照组峰值应变比较

糖尿病组ε值收缩期在心肌各节段与健康对照组比较差异无显著性 (P＞ 0.05);糖尿病组ε值舒张早期、舒张晚期在心肌各节段与健康对照组比较差异有显著性(P ＜ 0.05)。见图 2,表 2。

2.4 糖尿病组与对照组应变率测值的比较

糖尿病组 SRs,SRa在心肌各节段低于对照组,两组比较差异无显著性 (P＞ 0.05);糖尿病组 SRe在心肌各节段显著低于健康对照组,两组比较差异有显著性 (P＜0.05)。见图 2,表 3。

表2 糖尿病组与对照组峰值应变比较(%,±s)

表2 糖尿病组与对照组峰值应变比较(%,±s)

注:与对照组比较,△P＞ 0.05;与对照组比较,*P ＜0.05。

前壁对照组 -20.31± 1.62 -20.28± 1.63 -20.62± 1.67 -21.46± 1.64 -20.18± 1.69 -20.87± 1.73 DM组 -20.03± 1.58△ -19.34± 1.61△ -14.36± 1.57* -15.18± 1.53* -15.27±1.62* -14.34±1.59*下壁对照组 -20.62± 1.68 -21.07± 1.68 -20.38± 1.61 -20.64± 1.62 -20.77± 1.71 -20.25± 1.67 DM组 -19.26± 1.53△ -20.02± 1.63△ -14.56± 1.57* -14.76± 1.61* -15.23±1.67* -14.62±1.54*后壁对照组 -21.24± 1.61 -20.82± 1.69 -19.78± 1.68 -20.37± 1.72 -20.23± 1.61 -21.02± 1.66 DM组 -19.92± 1.55△ -19.34± 1.66△ -14.93± 1.62* -15.38± 1.64* -14.74±1.57* -15.24±1.63*前间隔对照组 -20.63± 1.68 -20.83± 1.66 -19.63± 1.67 -20.75± 1.68 -20.67± 1.66 -20.65± 1.68 DM组 -19.85± 1.51△ -19.42± 1.58△ -15.33± 1.59* -14.92± 1.58* -14.73±1.67* -14.43±1.63*室间隔对照组 -19.98± 1.62 -20.24± 1.67 -19.72± 1.68 -20.83± 1.72 -20.22± 1.73 -20.95± 1.69 DM组 -19.07± 1.59△ -19.76± 1.62△ -14.26± 1.62* -14.28± 1.68* 14.87±1.67* -14.34±1.58*

表3 糖尿病组与对照组患者心肌不同节段应变率测值比较(s-1,±s)

表3 糖尿病组与对照组患者心肌不同节段应变率测值比较(s-1,±s)

注:与对照组比较,△P＞ 0.05;与对照组比较,*P ＜ 0.05。

下壁对照组 -1.46± 0.36 -1.51± 0.37 1.37± 0.28 1.49± 0.23 1.13± 0.37 1.14± 0.35 DM组 -1.30±0.21△ -1.32± 0.35△ -1.01±0.26* -1.14±0.24* 1.32±0.36* 1.22±0.34*后壁对照组 -1.38± 0.33 -1.46± 0.37 1.46± 0.29 1.45± 0.31 1.07± 0.36 1.03± 0.34 DM组 -1.23±0.29△ -1.31± 0.33△ -1.16±0.26* -1.06±0.27* 1.21±0.35* 1.12±0.34*前间隔对照组 -1.36± 0.35 -1.51± 0.36 1.38± 0.32 1.41± 0.32 0.83± 0.34 0.92± 0.28 DM组 -1.26±0.22△ -1.36± 0.31△ -1.04±0.31* -1.12±0.28* 0.95±0.31* 0.98±0.21*室间隔对照组 -1.52± 0.34 -1.46± 0.35 1.38± 0.36 1.49± 0.34 -0.84± 0.21 -0.88± 0.31 DM组 -1.37±0.31△ -1.32± 0.32△ -1.07±0.32* -1.18± 0.3* 0.91±0.28* 0.99±0.26*

3 讨论

虽然糖尿病心肌病(DM)的病理生理仍存在争议,但它已被广泛接受,DM涉及多因素更多包括代谢性因素以及独立的自主神经病变[5]。左室舒张功能异常可能与血糖控制不理想有关,随着血糖控制欠佳会出现肾脏微血管病变,动脉硬化和血管内皮功能障碍,胰岛素抵抗以及血管紧张素-肾素系统异常,最后可引起左心室重塑和肥大[6]。所有以上这些因素也与微血管功能障碍有关,微血管功能障碍引起强烈的心室舒张功能障碍。糖尿病患者常见左心室舒张功能障碍,这也是当今公认的。但普通超声心动图技术无法真正评价糖尿病患者早期心功能的变化,对于糖尿病人群中,是否存在微血管病变,利用冠状动脉造影技术也无法获得,因此利用组织追踪显像及应变和应变率显像等超声技术测定局部心肌功能日益受到临床医师的关注。

目前关于 DM对心功能的影响多集中在整体功能及病理生理的研究,经典的及新的超声心动图技术开始应用于DM早期诊断[7]。在本研究中,通过常规超声心动图未发现糖尿病患者与健康人群的左室收缩与舒张功能存在差别,可能与糖尿病微血管病变使心肌持续缺血,心肌细胞纤维化,左心室舒张期顺应性降低,舒张早期跨二尖瓣口压力梯度增加,E峰速度增高,E/A比值出现“假性”正常。而利用应变及应变率更准确的评价局部心肌功能,不受心脏整体运动以及相邻节段牵拉的影响,更能代表心肌活动的内在力学特性,能更真实地反应局部心肌的功能状态[8]。心肌组织应变是指心肌组织发生变形的速度,测量超声束方向上心肌运动的速度梯度,它描述的是心肌变形速率。本研究显示,糖尿病组舒张早期、舒张晚期在心肌各节段与健康对照组比较峰值应变存在显著差异。糖尿病组应变率在舒张早期心肌各节段显著低于健康对照组,舒张晚期变化较小,收缩期变化不明显。通过本研究说明传统的超声心动图在发现左室射血分数和二尖瓣口血流频谱等指标发生改变前,糖尿病病人在没有表现出明显的微血管或大血管并发症之前已经引起心肌组织不同程度的病理改变。可以认为舒张功能障碍是糖尿病心肌病的第一阶段,虽然没有心力衰竭的临床症状,我们也应当小心评估所有糖尿病患者,无论是否存在其他并发症的情况,以便对糖尿病病人进行风险评估,尽可能减少并发症发生。

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