T2DM 患者左心室重构对收缩同步性的影响

吴 维

（湖南省人民医院＜湖南师范大学附属第一医院＞超声科 湖南 长沙 410000）

2 型糖尿病（diabetes mellitus type 2，T2DM）患者的心功能在早期已经发生细微变化，包括左心室心肌灌注减少以及功能受损，称为亚临床左室功能障碍。亚临床左室功能障碍的T2DM 患者在早期并无明显症状，随着病情进展部分患者可出现无症状性心肌缺血。糖尿病患者死亡和并发症的主要原因是心血管疾病[1-4]。糖尿病是心力衰竭发展的主要独立危险因素，并且患病率越来越高，且其导致的心力衰竭和心功能不全与高血压和冠心病无关[5-7]。因此早期检测T2DM 亚临床左室功能障碍对于预防糖尿病性心肌病、防治其进展成心力衰竭是至关重要的。本研究通过三维超声心动图（three-dimensional echocardiography，3DE）研究T2DM 患者左心室重构对收缩同步性的影响来检测其早期心肌功能损害。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2023 年1 月—8 月于湖南省人民医院就诊的T2MD 患者42 例作为T2MD 组，其中男20 例，女22 例，年龄37 ～70 岁，平均（57.40±7.90）岁。纳入标准：于我院就诊的T2DM 患者。排除标准：心力衰竭（LVEF＜50%）、心肌梗死、原发性心肌病、瓣膜病、先天性心脏病、严重心律失常、肿瘤及其他严重肝肾功能异常等全身性疾病患者。另选取同一时期就诊的42 名健康者作为对照组，其中男19 例、女23 例，年龄为40 ～70 岁，平均（55.69±8.20）岁，经过常规体格检查、心电图检查和超声心动图检查排除心脏疾患。

1.2 方法

收集受检者一般临床资料，包括年龄、体表面积、体质量指数、心率。采用Philips Epig 7C 超声诊断仪，频率为（1 ～3）MHz 的X5-1 探头。T2MD 组和对照组患者在连接好心电图后进行超声心动图扫查，于标准心尖四腔心切面连续存储4 个心动周期的图像后使用3DQA 模式进行分析。在四腔心、两腔心切面的二尖瓣环点处和任一切面心尖处描记5 点，操作仪器模式后软件自动进行心膜勾画，勾画的内膜可进行手动调整。随后获得左心室勾画的内膜可进行手动调整。随后获得左心室舒张末期容积（LVEDV）、左心室收缩末期容积（LVESV）、左心室射血分数（LVEF）和左室收缩不同步指数（SDI）以及左室容积-时间曲线（VTC）和牛眼图。使用3DQ 模式计算左室球形指数：LVSI=LVESV/[4/3·π·（D/2）3]以及左室质量指数（LVMI）。

1.3 统计学方法

采用SPSS 25.0 统计软件分析数据，符合正态分布的计量资料以均数±标准差（± s）表示，采用t检验；计数资料以频数（n）、百分率（%）表示，采用χ2检验。采用Pearson 相关性分析、多元线性回归分析影响T2MD 患者左心室收缩同步性的因素。P＜0.05表示差异存在统计学意义。

2 结果

2.1 T2DM 组与对照组一般资料比较

T2DM 组的年龄、心率、体表面积以及体质量指数均大于对照组，但差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

表1 T2DM 与对照组一般临床资料、3DE 参数比较（ ± s）

表1 T2DM 与对照组一般临床资料、3DE 参数比较（ ± s）

心率/（次·分-1）T2DM 组（n=42）57.40±7.90 2.35±0.37 24.38±3.38 73.02±10.25对照组（n=42）55.69±8.20 2.26±0.46 23.2±3.5871.78±10.53 t0.9730.9881.5520.545 P0.3330.3260.1250.587组别年龄/岁 体表面积/m2 体质量指数/（kg·m-2）

2.2 T2DM 组与对照组3DE 参数比较

T2DM 组LVEDV、LVESV、LVEF、LVSI、LVMI 及SDI 均大于对照组，差异均具有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

表2 T2DM 与对照组3DE 参数比较（ ± s）

表2 T2DM 与对照组3DE 参数比较（ ± s）

组别LVEDV/mLLVESV/mLLVEF/%LVMI/（g·m-2）LVSI/%SDI/%T2DM 组（n=42）91.59±20.0136.61±9.0961.16±0.7657.90±7.4328.00±6.705.53±2.59对照组 （n=42）82.88±18.3331.07±9.8063.27±4.5654.69±6.7824.00±5.603.98±2.49 t 2.0802.6872.9582.0702.9692.796 P 0.0410.0090.0040.0420.0030.006

T2DM 组VTC 曲线离散程度较对照组明显增大，且T2DM 组波峰、波谷分散，牛眼图颜色多样且深浅不均，而对照组波峰波谷相对集中，颜色较均匀一致，如图1所示。

图1 T2DM 患者与对照健康者VTC 及牛眼图

2.3 T2DM 组和左心室重构相关的参数与SDI 的相关性分析

T2DM 组的LVEDV、LVESV、LVSI、LVMI 和SDI进行Pearson 相关性分析，结果显示呈正相关（r=0.880、0.913、0.662、0.646，P＜0.05)，LVEF 与SDI 呈负相关（r=-0.797，P＜0.05）。见表3。

表3 T2DM 组SDI 与各参数相关性

以T2DM 组SDI 为因变量，以LVEDV、LVESV、LVMI、LVSI 为自变量进行多元线性回归分析，结果显示LVMI（β=0.146，P＜0.05）、LVSI（β=0.029，P＜0.05）为SDI 的独立影响因素，其中R2为0.667。见表4。

表4 T2DM 组左心室重构相关参数与SDI 的多元线性回归分析

3 讨论

正常心脏的运动是协调有序的，这对心功能的维持和心脏的做功效率至关重要。持续的高血糖症会因为恒定的氧化应激而增加糖尿病患者糖基化终产物（AGEs）的产生，从而导致心肌细胞的结构和分子改变[8]。肾素-血管紧张素-醛固酮系统的不适当激活、功能失调的免疫调节可进一步加速糖尿病患者心脏细胞损伤、细胞凋亡和坏死，最终导致间质性纤维化，心脏僵硬，出现收缩及舒张功能障碍和心脏同步运动异常。常规使用的超声技术在评价左心室形态结构和心室机械同步性方面存在一些局限性，使用左心室长径与短径的比值来衡量左心室趋球形化的程度会受到成像平面定位、投影缩短等因素的影响。3DE 可通过相关软件自动进行心内膜勾画，获取左心室各节段VTC、SDI 和牛眼图，准确地反映左心室收缩不同步性。因此，3DE 对于左心室运动及形态变化的评价存在一定优势[9]。

本研究中T2DM 组LVEDV、LVESV、LVEF、LVMI、LVSI、SDI 均大于NC 组，且T2DM 组VTC 曲线离散程度较对照组明显增大，T2DM 组波峰、波谷分散，牛眼图颜色多样且深浅不均，而对照组波峰波谷相对集中，颜色较均匀一致，说明T2DM 患者左心室存在重构，左心室收缩同步性存在异常。这可能是由于包括炎症增加、氧化应激、心肌能量代谢的变化、心脏脂毒性、心肌细胞钙处理和细胞凋亡受损等多种机制导致心脏肥大、纤维化、冠状动脉微血管灌注受损，出现左心室同步性受损，心肌细胞拉长，使左心室出现重构所致[10]。左心室运动不同步被明确认为是导致整体左心室收缩功能障碍的重要因素，由于左心室收缩不同步，左心室压力生成无效，导致每搏输出量和心输出量效率减低[11]，心腔会趋向球形增大。

通过相关性分析，本研究发现LVEDV、LVESV、LVSI 和LVMI 与SDI 呈显著正相关，多元线性回归分析显示LVSI 和LVMI 与SDI 呈独立相关关系，是影响T2DM 患者收缩同步性的独立因素。心脏球形指数目前主要用于成人和儿童患者，是检测心室重构引起的心功能异常的有效方法[12]。既往研究表明，心功能下降与心室重构密切相关，如心室形状改变（由椭圆形变为球形）、舒张末期容积增大、心室功能下降等，LVSI 可以简单可靠地评估糖尿病患者左室心形态改变，具有良好的临床应用可行性[13]。左心室在球形化的过程中心脏出现收缩速度和运动幅度不一的情况，同时心肌应力分布不均致使左心室收缩运动不同步，最终可导致左心室的心输出量减低，整体射血率降低。LVMI 影响T2DM 左室收缩同步性的原因可能是高糖作用下心肌细胞脂质层产物累积，细胞膜上K+-ATP 通道的开放后动作电位时间缩短，跨膜Ca2+减少导致心肌的收缩力减弱，同时肌质网离子泵活性受损，致使从细胞质向肌质网迁移的Ca2+减少，心肌顺应性下降，心肌质量出现不同比例增加[14]。电信号和电机械偶联障碍，以及左心室重构时心肌细胞肥大、纤维化、间质胶原纤维沉积最终导致心肌运动出现不同步[15-16]。许建萍等[17]、毋健等[18]研究认为LVSI和LVMI 可影响左室收缩同步性，与本研究结果一致。有学者研究表明三维超声心动图测量SDI 与EF 时，两者之间呈负性相关（r=-0.797，P＜0.05）[19]，本研究T2DM 组结果与其一致，左心室的收缩功能会随着机械运动不同步程度的加重而降低。

综上所述，T2DM 患者左心室重构可以导致左心室的收缩同步性减低，3DE 可用于T2DM 患者早期心肌功能损害检测，3DE 可定量且定性评价左心室收缩同步性。