2型糖尿病患者心外膜脂肪组织厚度与主动脉传播速度和颈动脉内-中膜厚度的相关性

张 红，丁 琴，宁 宁，吕剑楠，吴小伟

内脏脂肪异常积聚是胰岛素抵抗的危险因素，可降低胰岛素敏感性，增加脂肪组织中促炎细胞因子的表达和分泌，促进糖尿病和心血管疾病的发展[1]。心外膜脂肪组织(epicardial fat tissue，EAT)是沿冠状动脉分布于心包和心肌之间的内脏脂肪，心外膜脂肪组织厚度(epicardial fat thickness，EFT)可以用计算机断层扫描或超声心动图来测量，心外膜脂肪体积可以用磁共振成像来测量[2,3]。研究证实，EFT与肥胖、空腹血糖受损、胰岛素抵抗和糖尿病密切相关[4]，并且T2DM患者高水平的EAT与动脉粥样硬化、舒张功能障碍和心血管事件有关[5]。动脉粥样硬化是糖尿病血管病变的病理生理基础，是一种逐渐进展、具有较长亚临床过程的慢性疾病。早中期可表现为亚临床型，中期由于斑块破裂，附壁血栓形成，可导致急性心血管事件。若斑块继续进展，晚期可出现严重的缺血性心脑血管事件[6]。颈动脉内膜-中层厚度(carotid intima-media thickness，CIMT)反映了动脉粥样硬化中内膜层的弥漫性增厚，已被证实为亚临床动脉粥样硬化疾病的替代指标[7]。众所周知，主动脉僵硬是心血管疾病发病率和病死率的最佳预测指标[8]。主动脉传播速度(aortic velocity propagation，AVP)，反映主动脉僵硬的存在，并可用超声心动图方法测量[9]。因此，我们推测EFT可能与T2DM患者的AVP和CIMT有关。本研究旨在评估T2DM患者的EFT、AVP和CIMT，并探讨这些参数之间的相关性。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选取2019-11至2020-06在我中心内分泌与血液科住院的年龄>18岁的不伴明确诊断冠心病的T2DM患者41例(T2DM组)，男23例，女18例，平均(58.7±8.6)岁，诊断均符合《中国2型糖尿病防治指南(2017年版)》[10]。排除合并糖尿病急性并发症、急慢性感染、心力衰竭、严重肝肾功能不全、恶性肿瘤、自身免疫性疾病，以及严重瓣膜性心脏病、已知影响主动脉的全身性疾病(马凡综合征等)、主动脉扩张超过40 mm、心肌梗死史、LVEF<55%、心律失常(排除每种类型的室性和房性心律失常)、束支传导阻滞(左、右)或超声心动图图像质量差的患者。选取同时段于我院体检中心健康查体人员37名作为对照组，男20名，女17名，平均(56.1±8.5)岁。该研究严格遵循赫尔辛基宣言，受试者在研究前均获得知情同意，并通过医院伦理委员会批准。

1.2 一般资料及实验室检查 收集所有受试者的年龄、性别、身高、体重、腰围、血压，计算体重指数[body mass index，BMI=体重(kg)/身高(m)2]。禁食超过8 h，次日晨起采集空腹静脉血，测定血红蛋白、空腹血糖、血清胰岛素、三酰甘油、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇及糖化血红蛋白(HbA1c)水平，计算胰岛素抵抗指数(homeostasis model assessment of insulin resistance，HOMA-IR)。

1.3 AVP检测 所有受试者均进行经胸超声心动图检查，患者取仰卧位，从胸骨上窗获得彩色M型多普勒记录。光标平行于降主动脉的主血流方向，奈奎斯特极限调整为30～50 cm/s，切换至M模式，记录器扫描速率为200 mm/s，显示火焰形状的M型时空速度图，如果火焰的斜率不清楚，则使用基线偏移来改变混叠速度，直到看到等速斜率的清晰轮廓，然后用传播斜率的起点和终点对应的点之间的距离除以对应时间点之间的持续时间来计算AVP。AVP对应于血流沿动脉向下传播的速度。至少3次测量的平均值记录为AVP[9]。此外，记录心动图常用测量参数：射血分数、主动脉舒张末期内径、左房内径、室间隔、左室后壁厚度、左室舒张末期内径、左室收缩末期内径、二尖瓣舒张早期血流速度、二尖瓣舒张末期血流速度。

1.4 EFT检测 根据Iacobellis等[11]首次描述和验证的方法测量EFT。EFT被定义为心肌外壁和心包内脏层之间无回声的空间。收缩期结束时，在右心室游离壁上垂直测量3个心动周期的EFT，以主动脉环为解剖标志，对测量点进行标准化(图1)。统计分析采用3个心动周期的平均值。

图1 T2DM组与对照组EFT检测

1.5 CIMT检测 由临床诊断经验丰富的同一B超医师使用同一颈动脉超声检测，根据美国心脏病学会的研究，CIMT被定义为管腔内膜间面的前缘和中外膜界面前缘之间的垂直距离。在颈总动脉、颈动脉球(远端1 cm)和颈内动脉3个部位分别获得3个CIMT值(图2)。在每个位置的1 cm长度内测量值。记录18次重复测量的平均值(每个颈动脉9次)并定义CIMT[12]。

图2 T2DM组与对照组CIMT检测

2 结 果

2.1 一般资料比较 两组之间年龄、性别、吸烟、舒张压和胆固醇比较差异无统计学意义。T2DM组BMI、腰围、收缩压、空腹血糖、HbA1c、HOMA-IR、三酰甘油、低密度脂蛋白胆固醇显著高于对照组(P<0.05)，而血红蛋白、高密度脂蛋白胆固醇显著降低(P<0.05，表1)。

表1 2型糖尿病组与健康对照组基线人口统计学特征及实验室参数比较

2.2 超声心动图参数比较 对照组的左室舒张末期内径、左室收缩末期内径以及射血分数较高(P<0.05)，而T2DM组的室间隔、左室后壁厚度、二尖瓣舒张末期血流速度、CIMT和EFT明显较高，AVP明显较低(P<0.01，表2)。

表2 2型糖尿病组与健康对照组超声心动图参数比较

2.3 EFT和AVP与临床参数的双变量相关分析 结果显示：EFT和AVP呈显著负相关(r=-0.339，P=0.001)。EFT与年龄、BMI、腰围、空腹血糖、HbA1c、CIMT成正相关(P<0.05)。AVP与年龄、BMI、腰围、空腹血糖、HbA1c、CIMT成负相关(P<0.05，表3)。

表3 T2DM组患者EFT、AVP与临床参数的相关性

2.4 多因素逐步线性回归分析 结果显示：CIMT(β=3.255，95%CI：1.775～4.739，P=0.001)是EFT的独立预测因子；CIMT、空腹血糖、年龄是T2DM患者AVP的独立预测因子，其中CIMT(β=-30.868，95%CI：-45.805～-15.932，P<0.001)是最重要的预测因子(表4)。

表4 多因素逐步线性回归分析预测T2DM组患者AVP的相关因子

2.5 ROC曲线分析 EFT 7.2 mm、CIMT 0.66 mm分别被确定为T2DM亚临床动脉粥样硬化的有效分界点，敏感性分别为75.8%和92.5%，特异性分别为71.1%和78.2%。EFT：AUC=0.77，P=0.001，95%CI：0.693～0.881；CIMT：AUC=0.891，P=0.001，95%CI：0.818～0.964(图3)。

图3 EFT、CIMT 诊断T2DM亚临床动脉粥样硬化的

3 讨 论

本研究证实了T2DM患者的三个重要发现：(1)T2DM组EFT和CIMT显著升高，AVP显著降低；(2)EFT与AVP值呈负相关；(3)CIMT是EFT和AVP的独立预测因子。这些结果表明，高EFT、CIMT和低AVP值可能与T2DM患者动脉粥样硬化的进展有关。

多个研究均证实，与非DM患者相比，DM患者EFT明显增多。最近的一项研究表明，T2DM患者的EFT值明显高于对照组，且EFT和T2DM之间存在相关性，T2DM病程越长，EFT增加越明显[13]。与该研究结果一致，我们发现T2DM组的EFT明显高于非糖尿病组。

心外膜脂肪组织是一种极其活跃的脂肪组织，具有独特的生物学分子和解剖学特征。它不仅是一个被动的脂质储存单位，而且是心肌脂质和能量稳态的积极参与者。生理条件下，EFT通过其抗动脉粥样硬化/抗炎特性以及高EFT释放和摄取率发挥心脏保护作用[14]。EFT异常升高会分泌多种生物活性物质和过量的脂肪酸，从而导致全身炎性反应、胰岛素抵抗指数、TC、TG等血脂指标异常，最终导致糖尿病、代谢综合征和动脉粥样硬化[15]。有研究采用CT、MRI评估心外膜脂肪组织，发现EFT是无症状T2DM患者心血管疾病的独立危险因素[16]。Hirata 等[17]报道糖尿病冠状动脉疾病组的EFT高于非糖尿病冠状动脉疾病组。此外，有研究报道，超声心动图EFT可反映颈动脉或冠状动脉粥样硬化存在及严重程度[18]。

CIMT是亚临床动脉粥样硬化的评价指标，Mandal等[19]2016年对T2DM患者的EFT和CIMT进行了评估，结果显示，与非糖尿病受试者相比，T2DM患者的CIMT和EFT值显著增高，CIMT被评估为EFT的独立危险因素。在Cetin等[20]2013年进行的一项研究中，EFT与T2DM病程、HbA1c水平和CIMT呈正相关，腰围和CIMT是T2DM患者EFT的独立预测因子。与上述研究结果一致，本研究中EFT与年龄、BMI、腰围、空腹血糖、HbA1c、CIMT呈显著正相关。

AVP是一种简单易测的超声心动图参数，可用于常规超声心动图检查。Badran等[21]研究T2DM对正常血压糖尿病患者动脉弹性的影响，发现T2DM组的脉压明显升高，与对照组相比，T2DM患者的主动脉壁收缩速度显著降低，主动脉弹性与糖尿病病程呈强负相关，由此，作者认为血糖控制不佳和糖尿病病程对主动脉弹性有不利影响。Kim等[4]报道了EFT与动脉僵硬之间的独立关系。本研究与这些研究结果一致，相较于非糖尿病患者，T2DM患者AVP显著下降，且与年龄、BMI、腰围、空腹血糖、HbA1c、CIMT、EFT相关，此外，CIMT、空腹血糖和年龄是AVP的独立预测因子。

本研究结果表明，T2DM患者EFT、CIMT升高，AVP降低，且EFT、AVP分别与CIMT显著相关，EFT、CIMT可以作为评估T2DM亚临床动脉粥样硬化的可靠指标。基于这些结果，我们认为，EFT、CIMT和AVP升高和降低的T2DM患者需被更多关注，此外，超声心动图计算EFT和AVP所需时间非常短，无创、可重复操作，在T2DM患者的心脏形态和功能参数的检查中可以很容易地应用，有助于我们预测心血管疾病的风险，进一步预防心血管并发症的发展，改善预后。由于该研究仅为单中心研究，患者群体相对较少，一些患者的胸骨上图像无法获得AVP的精确测量，且心脏解剖和心输出量状况可能会影响AVP的测量。因此，需要进一步的研究来增加研究人群并获得更准确的结果。