应用斑点追踪成像技术评价2型糖尿病患者的左心室收缩功能

李 华 王忠鑫 王 丽

(海阳市妇幼保健院，山东 海阳 265100)

2型糖尿病(T2DM)常伴发心血管事件尤其是充血性心力衰竭〔1〕，T2DM患者伴发冠心病之前就可以出现心肌病变〔2〕。糖尿病早期心肌病变可利用常规超声心动图可评价其舒张功能，但其收缩的功能改变则较难评价。斑点追踪成像技术(STI)是近年来新发展的一种超声成像技术，该技术不依赖角度，能够测量心肌每个节段的形变程度〔3〕，同时能够快速定量心脏短轴及长轴不同运动形式的应变率，准确反映左室整体及局部的心肌运动〔4〕。本文旨在采用STI测量T2DM患者左室心肌的收缩期峰值应变，为临床提供早期诊断和防治的依据。

1 资料与方法

1.1研究对象 选取60例T2DM患者，男36例，女24例，年龄53～77岁。入选标准：①空腹血糖≥7.0 mmol/L或口服葡萄耐量试验2 h血糖≥11.1 mmol/L；②窦性心律；③左心室射血分数(LVEF)≥50%。排除标准：①合并冠心病或高血压病史者；②心肌梗死病史、风心病、房颤等；③合并DM并发症者；④肥胖、合并呼吸系统疾病等导致图像不清晰者。另外选择与T2DM组性别、年龄相匹配的健康志愿者60例作为对照组。

1.2仪器与方法 IE33 型超声诊断仪，探头频率 3.0～3.5 MHz。常规超声测量后，分别采集左心室长轴及短轴各切面连续三个心动周期的二维动态图像，导入QLAB工作站分析。软件自动获取各节段收缩期心内、外膜层心肌纵向应变(LS)、径向应变(RS)和圆周应变(CS)峰值，计算其平均值作为各节段心肌峰值应变，并计算各长轴及短轴室壁水平心内、外膜层心肌收缩期平均应变值作为整体LS、RS和CS值。

1.3统计学方法 采用SPSS15.0统计学软件,计量资料组间比较进行t检验。

2 结 果

2.1两组常规超声参数的比较 两组室壁厚度、左室内径、射血分数(LVEF)无显著差异。见表1。

表1 两组常规超声参数比较

2.2两组LS收缩期峰值比较 见表2。对照组各节段心外膜层收缩期LS峰值显著低于心内膜层(P<0.05)。对照组左室各节段的收缩期平均LS峰值及左心室整体LS峰值均显著高于T2DM组(P<0.05)，心内膜层应变值高于心外膜层，差异无统计学意义(P>0.05)。

2.3两组RS收缩期峰值比较 见表3。对照组左心室各短轴水平内膜层心肌平均及左室整体收缩期RS峰值均显著高于心外膜层心肌(P<0.05)，且RS峰值在不同短轴水平有显著差异，其中乳头肌水平最大；T2DM组左室各短轴水平平均及整体收缩期RS峰值较对照组显著增高(P<0.05)，心外膜层心肌应变低于心外膜层，但差异无统计学意义(P>0.05)。

2.4两组CS收缩期峰值比较 见表4。两组各短轴各水平心外膜层心肌各室壁节段及整体收缩期CS峰值均显著低于心内膜层(P<0.05)；T2DM组左室各短轴水平平均及整体收缩期CS峰值较对照组增高，但无统计学差异(P>0.05)。

表2 两组LS收缩期峰值比较

表3 两组RS收缩期峰值比较

表4 两组CS收缩期峰值比较

3 讨 论

心脏的运动包括长轴运动和短轴运动，短轴运动又包括径向运动和圆周运动，这种复杂的运动模式使糖尿病患者心脏早期收缩功能损害不易诊断。国外学者利用MRI技术评价糖尿病早期心肌局部及整体收缩功能的损害〔5〕，由于该技术操作复杂且费用较高，限制了其临床应用。组织多普勒应变及应变率技术可用于评价心肌的形变程度，但该技术测值易受角度影响，准确率较低。斑点追踪成像技术通过追踪心肌组织的运动，准确评价每个心肌节段的形变〔6〕，能评价心脏长轴及短轴各节段的立体运动，全方位地评价心脏功能。

本文发现收缩期左室心内膜层心肌峰值应变高于心外膜层心肌，这在以往的研究中已有报道〔7〕。本研究中LVEF正常而室壁厚度正常的T2DM患者左室长轴局部及整体纵向应变较对照组降低，可能是由于T2DM患者心肌弥漫性肥大和纤维化，从而导致心肌收缩期缩短受限有关，这提示T2DM患者在整体收缩功能受损之前局部收缩功能已经出现异常。本研究还发现T2DM患者LS的降低程度心内膜层心肌较心外膜层明显，可能是由于患者心肌代谢紊乱，心肌内微血管发生病变，使心内膜下心肌缺血、纤维化程度较严重，心肌造影表明T2DM患者在血流灌注不足时心内膜下血流的减少较心外膜下更严重，而心内膜心肌收缩功能的受损比心外膜更严重〔8〕。

左室LS是由长轴心内、外膜下心肌纤维的收缩引起，而径向和环向应变主要是由室壁中层圆周方向心肌纤维的收缩引起的〔9〕。本研究中T2DM患者左心室短轴RS和CS峰值较对照组增高，与以往研究结果是相一致的〔10〕。 T2DM患者左心室短轴方向收缩功能增强的机制可能为：①左室壁中层心肌细胞代偿性肥大；②心内、外膜下心肌纤维化使左室壁的纵向功能受损，而室壁中层的心肌的局灶性纤维化只影响局部区域；③T2DM患者早期纵向功能的减低有增强的径向及圆周功能代偿。因此T2DM心肌病患者LVEF维持正常是由于短轴方向心肌收缩功能的增强代偿了纵向心肌收缩功能的减低。本研究结果显示，LVEF正常的T2DM患者心肌结构及收缩功能已有变化。

4 参考文献

1Fang ZY，Prins JB，Marwick TH.Diabetic cardiomyopathy：evidence，mechanisms，and therapeutic implications〔J〕.Endocr Rev，2004；25(4)：543-67.

2Ren J，Bode AM.Altered cardiac excitation-contraction coupling in ventricular myocytes from spontaneously diabetic BB rats〔J〕.Am J Physiol，2002；79(1)：H238-44.

3D′hooge J，Bijnens B，Thoen J，etal.Echocardiographic strain and strain-rate imaging：a new tool to study regional myocardial function〔J〕.IEEE Trans Med Imaging，2002；21(9)：1022-30.

4Langeland S，Wouters PF，Claus P，etal.Experimental assessment of a new research tool for the estimation of two-dimensional myocardial strain〔J〕.Ultrasound Med Biol，2006；32 (10)：1509-13.

5Fonseca CG，Dissanayake AM，Doughty RN，etal.Three-dimensional assessment of left nutricular systolic strain in patients with type 2 diabetes mellitus，diastolic dysfunction，and normal ejection fraction〔J〕.Am J Cardiol，2004；94(11)：1391-5.

6Chan J，Hanekom L，Wong C，etal.Differentiation of subendocardial and transmural infarction using two-dimensional strain rate imaging to assess short-axis and long-axis myocardial function〔J〕.J Am Coll Cardiol，2006；48(10)：2026-33.

7Matre K，Fannelop T，Dahle GO，etal.Radial strain gradient across the normal myocardial wall in open-chest pigs measured with Doppler strain rate imaging〔J〕.J Am Soc Echocardiogr，2005；18 (10)：1066-73.

8Schulz R，Heusch G.Balance and imbalance of regional myocardial contractile function and blood flow〔J〕.Z Kardiol，2001；90(12)：964-9.

9潘 敏，鲁树坤，王双双，等.超声二维斑点追踪技术对左室径向收缩功能的研究〔J〕.中国科技信息，2007；16(2)：273-5.

10Fang ZY，Leano R，Marwick TH，etal.Relationship between longitudinal and radial contractility in subclinical diabetic heart disease〔J〕.Clin Sci，2004；106(1)：53-60.