双源CT对无症状糖尿病患者冠状动脉病变及左心功能的研究

田培刚，李明志，郑向阳，于艳妮，张显鹏

（1.山东省潍坊市中医院影像中心，山东 潍坊 261000；2.山东省潍坊市人民医院超声科，山东 潍坊 261000；3.山东省疾病预防控制中心辐射防护安全所，山东 济南 250014）

糖尿病已成为冠状动脉粥样硬化负荷评估的独立预测因子之一［1］。 研究［2］表明，糖尿病患者发生冠状动脉硬化性心脏病（简称冠心病）的概率比非糖尿病患者高2～4倍，且无症状糖尿病患者发生急性冠脉综合征的概率是非糖尿病患者的3倍［3］。因此，早期发现无症状糖尿病患者的冠状动脉情况及左心功能改变，对该类患者冠心病的早期诊断及预防有重要的指导意义。本文采用双源CT（dual-source CT，DSCT），通过与非糖尿病组对比，分析无症状糖尿病患者冠状动脉及左心功能的改变，并对比超声心动图，分析DSCT在评价左心功能方面的可行性。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2016年4—11月潍坊市中医院行DSCTA检查的患者80例，男48例，女32例；年龄 34～77岁，平均55岁；体质量49～106 kg，平均71 kg。80例中无症状糖尿病40例，伴高血压12例；非糖尿病患者40例，伴高血压10例。所有患者3 d内均行超声心动图检查。所选糖尿病患者均符合美国糖尿病学会（ADA）1997年制定的糖尿病诊断标准。排除既往有明确冠心病、典型心绞痛、房颤、肾功能不全、严重心肺功能不全、甲亢、碘过敏及冠状动脉搭桥手术者。

1.2 DSCT检查方法 使用Siemens Somatom Definition DSCT扫描仪。扫描前准备：禁食3h以上，行碘过敏试验，糖尿病患者检查前停用二甲双胍48～72h，进行严格的屏气训练。采用回顾性心电门控技术扫描，先行心脏定位片扫描，再行钙化积分扫描，后行增强扫描。 扫描参数：120 kV，360～400 mAs，准直 32×0.6 mm，层厚 0.6 mm，重建层厚 0.75 mm，矩阵 512×512，FOV 150 mm×150 mm～180 mm×180 mm，扫描时间7～11 s。将ROI设在主动脉根部，阈值预设为100HU，采用UlrichMedical双筒高压注射器，以4.5～5.0 mL/s流率经肘静脉注入70～90 mL碘海醇注射液（350 mgL/mL），后以相同流率注入生理盐水40 mL，当ROI的CT值达到阈值时，人工智能扫描系统自动触发并延迟6 s后自动扫描，扫描范围自气管分叉下方1 cm至心脏膈下2 cm。

1.3 DSCT图像后处理及分析 将图像质量最佳的时相导入3D、Circulation及Inspace软件，对主要冠状动脉如左前降支、左回旋支、右冠状动脉行图像后处理（包括 VR、MPR和 MIP），将管腔最窄处狭窄率＞50%的冠状动脉定义为病变组，并根据病变支数划分为单支、2支及3支病变组。将钙化积分数据导入CaScoring软件，得出总的钙化积分值。采用回顾性心电门控技术对原始数据以5%R-R间隔行多时相重建，得到5%～100%等20组数据。将左心室面积最大及最小的时相分别定义为舒张末期及收缩末期，并将2期重建图像一起导入Circulation软件进行心功能分析。计算机将自动勾画出这2期的左心室腔内膜面及外膜面（自动识别出现偏差时则手动修改，一定要将左室流出道及乳头肌包含在血池内），并计算出左心室舒张末期容积（end-diastolic volume，EDV）、收缩末期容积（end-systolic volume，ESV）及射血分数（ejection fraction，EF）。

1.4 超声心动图 使用Philips IE33心脏彩色超声诊断仪，S5-1探头，常规获取静息状态下胸骨旁左室长轴（在此切面测量各左心功能指标）、左室短轴、心尖四腔心、心尖五腔心和心尖左室两腔图像，并测量ESV、EDV及EF值。所有检查均由1位主治医师及1位主任医师完成，结果取其平均值。

1.5 统计学方法 使用SPSS 17.0统计软件分析，计量资料以±s表示，计数资料以百分比（%）表示。计数资料比较采用χ2检验，计量资料比较采用t检验。DSCT与超声心动图所测EDV、ESV及EF的比较采用配对t检验及线性相关分析。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 2组冠状动脉病变特点比较（表1，2） 无症状糖尿病组2支及3支病变数多于非糖尿病组，而单支病变数少于非糖尿病组（χ2=9.11，P=0.003）（图 1）。无症状糖尿病组冠状动脉发生钙化的比例82.5%（34/40）明显多于非糖尿病组 55.0%（22/40）（χ2=7.92，P=0.048）。

表1 2组冠状动脉的病变分支数比较 例（%）

表2 2组的总钙化积分值比较 例（%）

2.2 DSCT所测2组左心功能各项指标比较（表3）DSCT所测无症状糖尿病组ESV、EDV值大于非糖尿病组，而EF值小于非糖尿病组（均P＜0.05）。

2.3 DSCT与超声心动图所测左心功能各项指标比较（表4） DSCT与超声心动图所测ESV、EDV及EF值相关性较高（r=0.861、0.841、0.900），差异均无统计学意义（均 P＞0.05）。

3 讨论

据WHO估计，糖尿病患者数量在2025年将达2.5～3.0亿。而无冠心病症状的糖尿病患者患心血管疾病的风险明显增加［4］，因此对无症状糖尿病患者行早期筛查有着重要的意义。

冠状动脉造影和MRI分别被认为是诊断冠状动脉病变及心功能的“金标准”，但前者因有创而不易被患者接受，后者分辨力高、扫描时间长且价格昂贵，无法在临床中广泛应用。超声与核素显像主要用于心功能检查，对冠状动脉粥样硬化的显示能力不足。MSCT因受心率的限制而得不到理想的图像质量，随着DSCT的问世，其时间分辨力大大提高，使冠状动脉CT造影进入了一个崭新的阶段。

表3 DSCT所测2组左心功能各项指标比较（±s）

表3 DSCT所测2组左心功能各项指标比较（±s）

组别 左心室收缩末期容积（ESV） 左心室舒张末期容积（EDV） 左心室射血分数（EF）无症状糖尿病组（n=40） 46.05±10.35 118.00±20.51 61.22±4.33非糖尿病组（n=40） 39.55±10.30 108.03±16.41 63.86±4.75 t值 2.814 2.402 -2.607 P值 0.006 0.019 0.011

表4 双源CT与超声心动图所测的左心功能各项指标比较（±s）

表4 双源CT与超声心动图所测的左心功能各项指标比较（±s）

组别 左心室收缩末期容积（ESV） 左心室舒张末期容积（EDV） 左心室射血分数（EF）双源 CT（n=80） 42.80±10.77 113.01±19.12 62.55±4.71超声心动图（n=80） 43.67±12.28 115.15±24.33 62.48±4.56 r值 0.861 0.841 0.900 P值 0.214 0.181 0.748

3.1 无症状糖尿病组与非糖尿病组冠状动脉病变特点结果分析 本研究显示，无症状糖尿病组2支及3支病变（40.0%）明显多于非糖尿病组（27.5%），而单支病变（15.0%）少于非糖尿病组（20.0%）。这说明糖尿病患者的冠状动脉改变以广泛性病变为主，与以往报道［1，5-6］相符。 其原因可能为血糖升高、胰岛素抵抗、血脂紊乱等引起血管内皮细胞、平滑肌细胞、血小板的功能改变，导致血管内皮损伤，从而引起广泛的动脉损伤，最终导致弥漫的冠状动脉粥样硬化的发生。

图1 女，63岁，糖尿病6年，无冠心病病史及临床症状 图1a～1e均为MIP图像，图1f为VR图像。显示LAD及RCA钙化斑块（箭头）形成，管腔变窄，其中LAD狭窄率约50%（LAD，左前降支；RCA，右冠状动脉）

本研究中无症状糖尿病组冠状动脉发生钙化比例（82.5%）明显多于非糖尿病组（55.0%），且钙化积分＞400分的患者（22.5%）多于非糖尿病组（10.0%）。无症状糖尿病组与非糖尿病组均可发生较明显的钙化，但糖尿病患者发生冠状动脉粥样硬化更严重，与以往文献［5-7］报道一致。 文献［8-9］报道，钙化积分越高，斑块负荷加重的可能性越大，越易引起冠状动脉狭窄，心肌缺血情况越严重。

3.2 无症状糖尿病组与非糖尿病组DSCT所测左心功能各指标的结果分析 本研究中无症状糖尿病组ESV、EDV值均高于非糖尿病组，而EF值低于非糖尿病组（均P＜0.05）。提示糖尿病可损害心功能，与糖尿病引起的心脏病理改变有关。糖尿病可引起广泛的微血管病变、弥漫性心肌损伤及心肌间质的改变，从而导致心肌僵硬、心室顺应性减退、心室收缩能力下降、心功能减退。EF值小于50%可认为左心功能收缩功能异常，但本研究无症状糖尿病组EF值尚在正常范围内，可能与所选患者排除严重心功能不全有关。

3.3 DSCT与超声心动图所测左心功能各项指标的对比分析 超声心动图是目前临床上较常用且公认的左心功能检查手段。本研究发现DSCT与超声心动图所测量的左心功能各项指标（ESV、EDV、EF）相关性好，差异均无统计学意义（均P＞0.05），说明DSCT可定量评价左心功能，与文献报道［10-13］相符。

本研究由于例数较少，且患者年龄偏高，患冠心病的概率大于既定筛查人群，因此会出现过高估计的可能，将在后续研究中加大样本量，以期得到更可靠的结果。

总之，糖尿病是引起冠状动脉粥样硬化及心功能减退的重要因素之一，早期对无症状糖尿病患者进行筛查十分重要。DSCT具有较高的时间分辨力和空间分辨力，无需服用β受体阻滞剂等控制心率的药物，能够很好地显示冠状动脉病变情况，评价钙化积分及左心功能，可用于无症状糖尿病患者冠心病的早期筛查。