应变及应变率成像技术对中老年Ⅱ型糖尿病患者心肌功能评价的研究*

丁 岩 王 丽 赵 明 胡忠春

应变及应变率成像技术对中老年Ⅱ型糖尿病患者心肌功能评价的研究*

丁 岩①王 丽②赵 明③胡忠春④

目的：探究应变及应变率成像(SRI)技术对中老年Ⅱ型糖尿病患者心肌功能的影响情况。方法：选取52例住院治疗的中老年Ⅱ型糖尿病患者，按病程长短将其分为观察组(25例)与对照组(27例)，依据心尖二腔、三腔和四腔的切面得出组织速度成像图像(Tvl)，运用SRI技术方法对左室基底以及心脏中部各节段心肌得到的应变率曲线进行分析，计算得出应变率值的大小。结果：观察组舒张早期和晚期、收缩期的峰值应变率明显高于对照组，两组比较具有显著差异。结论：应变及SRI可以较为准确的评价中老年Ⅱ型糖尿病患者的心肌功能。

应变率成像技术；Ⅱ型糖尿病；心肌功能

[First-author’s address] Department of Ultrasound, the Third Affiliated Hospital of Qiqihar Medical University, Heilongjiang 161000, China.

Ⅱ型糖尿病(DM2)旧称非胰岛素依赖型糖尿病或成人糖尿病，是代谢性疾病，好发于成年人，多以肥胖患者为主，尤其以中老年人居多，约占整体糖尿病患者的92%以上[1]。Ⅱ型糖尿病的发病原因与机制尚未有准确定论，初期患者无明显症状，可于体检时被诊断出，通常诊断时已存在某些脏器结构的改变与功能异常。多年糖尿病患者常见心肌功能性的改变，即多发糖尿病性心肌病(diabetic cardiomyopathy，DCM)。DCM常呈现局位性心肌坏死的特异性改变，目前多以应变及应变率成像(strain rate imaging，SRI)技术加以评价[2]。本研究重点探讨应变及SRI技术对糖尿病患者心肌功能的评价。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2013年3季度至2014年2季度在齐齐哈尔医学院附属第三医院住院治疗的52例中老年Ⅱ型糖尿病患者，依照病程的长短将其分为观察组和对照组。观察组25例，其中男性15例，女性10例；年龄29～80岁，平均年龄为(48.2±17.4)岁；Ⅱ型糖尿病确诊时间＜10年。对照组27例，其中男性16例，女性11例；年龄为33～76岁，平均年龄(45.3±16.2)岁；Ⅱ型糖尿病确诊时间＞15年。两组患者均未同时伴有高血压和心肺功能异常，血糖值、性别与年龄等资料无明显差异，具有可比性。

1.2 纳入与排除标准

(1)纳入标准：①患有Ⅱ型糖尿病，并已确诊，满足实验要求的各项标准；②体力状态可以完成实验，能够听从医护人员指挥的患者；③家属及个人同意入组观察。

(2)排除标准：①患者伴发其他重大疾病，体力不足以完成检查过程；②有明显恶病质，且不能配合治疗；③伴发高血压或心肺疾患的患者；④家属不同意入组观察治疗者[3]。

以科学家和其主要学术贡献为名称，如试用版(上海)高中地理新教材第一册的“哥白尼的‘日心说’”、“马寅初和他的《新人口论》”，第二册的“杜能圈”、“韦伯工业区位论”等专栏，介绍科学家的学术贡献及形成过程，如哥白尼的“日心说”是在冲破古罗马教会和封建神权势力的强烈攻击后才最终成为近代自然科学诞生的标志[2]。

1.3 设备与参数

仪器采用PHILIPS HD6超声诊断系统，超声探头频率设定为1.8～3.5 MHz，超声诊断系统安装有定量分析功能，可以量化分析各个心动周期内各心肌节段的应变率等参数，做到直接明了、简单易行。

1.4 检查方法

整个扫描过程中受试者应采取左侧卧位，摆位后连接心电图。①确定胸骨旁左心长轴切面后，运用左室收缩功能减低左室射血分数(Teich法)测量并计算得出左心室射血分数(EF)；②确定心尖和两腔切面，运用脉冲多普勒法测得二尖瓣口处舒张早期的血流最大速率值(M)，同时测得心房收缩期的最大血流速率值(Q)，求出M/Q值；③选择切面依次经过心尖四腔、心尖两腔与心尖长轴平面，确定切面后调至高亮度滤波电路(TVI)模式下调节帧频为102帧/s以上，操作后存储待用，以备脱机后进行分析。

分别设置取样部位为基底部及中间部的前间隔、后间隔、左室前壁、左室后壁、左室下壁以及左室侧壁的内膜下心肌层，分别对心肌各节段的舒张早期峰值应变率(SRe)、收缩期峰值应变率(SRs)和心房收缩期峰值应变率(SRa)进行测量[4]。最终数据均为收集3个心动周期的平均值。

1.5 统计学方法

采用SPSS 18.0统计软件，探究应变及SRI技术对中老年Ⅱ型糖尿病患者心肌功能的影响情况。MQ、M、Q、M/Q与SRm、SRs、SRq等数据分别采用独立样本t检验，各项数据以均值±标准差(x-±s)表示，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者超声心动图检查指标值比较

两组患者确诊Ⅱ型糖尿病的时间长短与常规超声心动图检查结果关系并不明显，经过计算显示，确诊Ⅱ型糖尿病的时间长短与常规超声心动图检查结果不存在相关性，所测得的各项结果显示，两组患者MQ、M、Q及M/Q常规指标值无差异，见表1。

表1 两组患者常规超声心动图检查结果比较(x-±s)

2.2 两组患者SRs数值比较

所测得的各项结果显示，两组相比观察组左室各节段的心肌SRs数值高于对照组，差异有统计学意义(t=4.576，t=3.768，t=6.012，t=8.796，t=5.423，t=3.781；P＜0.05)，见表2。

2.3 两组患者SRe数值比较

两组相比观察组左室各节段的心肌SRe数值高于对照组，差异有统计学意义(t=9.457，t=5.436，t=7.419，t=3.227，t=8.542，t=5.231；P＜0.05)，见表3。

2.4 两组患者SRa数值比较

两组相比观察组左室各节段的心肌SRa数值高于对照组，差异有统计学意义(t=5.948，t=4.796，t=5.116，t=3.248，t=6.980，t=7.573；P＜0.05)，见表4。

表2 两组患者各节段SRs数值比较(x-±s)

表3 两组患者各节段SRe数值比较(x-±s)

表4 两组患者各节段SRa数值比较(x-±s)

两组相比较数据结果显示，观察组的左室各节段的心肌SRs、SRe及SRa均明显高于对照组，二者存在明显差异。

3 讨论

糖尿病的并发症有很多种，其中由于心血管的病变而导致弥漫性心肌损害是糖尿病心肌病的并发症，可引起进行性的心衰，且病程的长短与其发生关系尤为密切。该并发症总体可分为临床与亚临床两个阶段，前者可能发生充血性心力衰竭，而后者一般情况下无临床表现，偶尔会出现左心室舒张的障碍，故称为亚临床阶段。当左心室异常舒张时，会出现二尖瓣A峰升高，同时伴有E峰的下降[5]。常规性的超声所显示的心动图的收缩功能通过左室EF来反映，舒张功能则是用二尖瓣口的血流频谱E/A来反映，但是这些常规的指标都或多或少的存在一定的局限，EF等虽能将心脏的整体收缩功能反映出来，却不能将早期心肌的局部功能受损反映出来，且前后负荷对A值的影响也是较大的[6]。

Dr.Ruber等于1970年第一次总结出糖尿病性心肌病的概念，但因其在解剖患有糖尿病的猝死者或心源性休克患者的尸体时，并未找到心肌梗死或者冠脉闭塞的病灶，反而发现死者心脏出现的是炎细胞浸润、心肌坏死、心肌间质胶原沉积、小冠脉分支内膜增厚以及纤维瘢痕等致命病变[7]。

随者社会的进步，人类生存水平的日益提高，糖尿病的发病正在向广泛化、年轻化的趋势发展。然而，糖尿病至今仍属于顽疾，无特效的预防与根治方法，但可从饮食、生活习惯加以控制，以延长患者生命。由于糖尿病往往伴随着心肌功能性的改变，而传统的超声心动图不能及时、准确地判定糖尿病患者的心肌结构改变与功能异常，只有心肌活检可明确诊断心肌改变，但其带来的创伤与昂贵的诊疗费用、较高的风险性均限制了其在临床中的广泛应用。因此，一个早期无创评价糖尿病患者心肌病变的新途径就显得尤为关键[8-9]。

近年来提出的应变及SRI技术可以较为方便、准确的观察糖尿病患者的心肌病变情况，并取得了较好的应用[10]。作为已经在临床上得到了承认的新的评价心脏功能技术，其敏感性相对于之前的技术有明显的优势，可很好的帮助医者发现早期局部心肌功能的异常。基于组织多普勒成像的原理，新的超声技术——应变与SRI随之诞生[11]。局部的心肌组织在受力后表现出的形变能力就是应变，单位时间内的应变代表应变率，相当于局部空间速度的变化率。该测值相对而言既准确又客观，因为心脏周围的组织牵拉与心脏整体的运动对其无影响，与此同时对时间和空间有较高的分辨力也是其优势[12]。

本研究发现，病程＜10年的糖尿病患者左心室的SRq和SRm值相对于病程＞15年的患者较高，而SRs值两组相仿且普遍偏低，表明无论是心脏的整体功能还是局部功能该病患者心脏舒张的功能与正常人相比较都是降低的，该现象可以很好的被SRI所反映。也就意味着SRI技术能够对因病程长短不同而造成舒张功能降低的幅度的大小有更为精准的反映[13]。而反映患者心脏整体收缩功能的EF，两组指标则无显著的差异，均为正常表现，这表明患者心脏的整体收缩功能受损并不明显，与糖尿病晚期发生的新功能不全相符合[14]。

通过对应变率的研究发现，病程长的患者与病程短的患者相比较，左心室各个阶段的SRs值较低。对于这个现象，研究后得出的结论是，相对于正常人而言，糖尿病患者纵向的心肌应变率的平均值应是降低的，径向应变率的平均值则是增高的，这就为患者左心室维持正常的射血分数提供了条件。本研究将糖尿病患者心脏受损的过程反映了出来，局部的收缩功能的损害、早期舒张功能的损害，表明整体的收缩功能均属于代偿期，反映收缩功能的标准只有进行性发展为失代偿才会降低，同时也是这种评价糖尿病患者心功能变化的新方法所具有较高敏感性的证明[15]。

4 结语

作为一种新型的诊疗手段，应变及SRI技术对中老年Ⅱ型糖尿病患者心肌功能的评价取得了较好的成果，随着科技的发展与进步，应从实践中总结经验，吸取经验教训，更好的完善这种有效的评价体系。

[1]李如意，王建华，尹红宁，等.超声背向散射积分技术定量评价糖尿病性心肌病的临床研究[J].中国心血管杂志，2012，7(6)：429-431.

[2]陈斌，邓又斌.应变率成像在心肌缺血诊断中的应用[J].中国医学影像技术，2014，20(5)：803-805.

[3]Schecter SO，Teichhloz LE，Klig V，et al.Ultrasonic Tissue Char-acterization[J].Echocardiography，2012，9(8)：745-749.

[4]Sánchez-Barriga JJ，Rangel A，Castañeda R，et al. Left ventricular diastolic dysfunction secondary to hyperglycemia in patients with type II diabetes[J]. Arch Med Res，2013，2(7)：320-323.

[5]王建华，郑淋，杜听，等.超声评价正常成人左室心肌应变率及其影响因素[J].中国医学影像技术，2013，5(13)：1755.

[6]耿静，宋民敏，葛志明.糖尿病心肌病的研究进展[J].中国心血管病研究杂志，2007，15(6)：468-471.

[7]宋伟伟，胡仁明.2型糖尿病血管病变与血清TC、LDL-C、Apo-B代谢紊乱的研究[J].中华内分泌代谢杂志，2012，17(8)：222-223.

[8]Messina E，Giacomello A.Diabetic cardiomyopathy a“cardiac stem cell disease”involvingp66Shc，an attractive novel molecular target for heart failur therapy[J].Circ Res，2006，99(1)：1-2.

[9]姚依群，田玉旺.糖尿病心肌微血管的病理变化[J].中华内分泌代谢杂志，2013，112(13)：45-49.

[10]Friedrich-Rust M，Romenski O，Meyer G，et al. Acoustic Radiation Force Impulse-imaging for the evaluation of thethyroid gland：A limited patient feasibility study[J].Ultrasonics，2012，52(1)：69-74.

[11]Hegedüs L，Clinical practice.The thyroid nodule[J].N Engl J Med，2013，351(17)：1764-1771.

[12]Guth S，Theune U，Aberle J，et al.Bamberger CM 2009 very high prevalence of thyroid nodules detected by high frequency(13MHz) ultrasound examination[J].Eur J Clin Invest， 2009，39(8)：699-706.

[13]Kagoya R，Monobe H，Tojima H.Utility of elastography for differential diagnosis of benign and malignant thyroid nodules[J].Otolaryngol Head Neck Surg，2010，143(2)：230-234.

[14]Weismann CF，Forstner R，Prokop E，et al.Threedimensional targeting：anewthree-dimensional ultrasound technique to evaluate needle potion during breast biopsy[J].Ultrasound Obstet Gynecol，2012，17(10)：745-756.

[15]钱晓芹，夏泽.三维(四维)超声成像技术在介入穿刺术中的应用现状[J].中国超声医学杂志，2013，33(2)：2678-683.

Strain and strain rate imaging techniques in older patients with type II diabetes myocardial function evaluation

DING Yan, WANG Li, ZHAO Ming, et al
China MedicalEquipment,2015,12(8)∶26-29.

Objective∶ Explore the strain and strain rate imaging of myocardial function in elderly patients with Type II diabetes affects the situation. Methods∶ Select the third quarter of 2013 to the second quarter of 2014 in 52 elderly patients with diabetes type II in our hospital, and in accordance with the duration of disease were divided into Group A(≤10 years, 25 people) and B(≥15 years 27),respectively, according to the apex of two, three, four chamber facets derived tissue velocity imaging image (Tvl),after application of strain rate imaging (Strain Rate Imaging, SRI) method of left ventricular basal segments of the heart as well as the central cardiac get the strain rate curve analysis, calculated the size of the strain rate values. Results∶ Group A and group B comparison with the results, group A early and late diastole, peak systolic strain rate was significantly higher than that of group B. Conclusion∶ The strain and strain rate imaging can be more accurate evaluation of cardiac function in elderly patients with type II diabetes.

Strain rate imaging technology; Type II diabetes; Cardiac function

1672-8270(2015)08-0026-04

R587.1

A

丁岩,男,(1982- ),本科学历，主治医师。齐齐哈尔医学院附属第三医院超声科，从事超声诊断工作。

2015-03-24

齐齐哈尔科技局资助项目(SFZD-2013081)“应变及应变率成像技术对中老年Ⅱ型糖尿病患者心肌功能的研究”

①齐齐哈尔医学院附属第三医院超声科 黑龙江 齐齐哈尔 161000

②齐齐哈尔医学院附属第三医院放射科 黑龙江 齐齐哈尔 161000

③齐齐哈尔市第一人民医院肛肠科 黑龙江 齐齐哈尔 161000

④齐齐哈尔医学院附属第三医院泌尿外科 黑龙江 齐齐哈尔 161000