李志荣，章春泉

(1.南昌大学医学院研究生院；2.南昌大学第二附属医院超声科,江西 南昌 330006；3.上饶市人民医院超声科，江西 上饶 334000)

糖尿病(DM)是一种由碳水化合物代谢障碍引起的疾病，长期代谢紊乱导致多个靶器官受损，进行性功能减退，甚至衰竭[1]。因此，对糖尿病患者的心脏损害进行早期评估，有助于临床及早干预治疗、降低风险[2]。三维斑点追踪显像技术(three-dimensional speckle tracking imaging, 3D-STI)是近年来评价左室力学特征的新技术，既能完整的显示心脏的立体结构，又能实时追踪心肌声学斑点在一个完整的心动周期内随时间的运动情况，可以对心脏的整体运动、局部运动进行更全面、更准确的定量评估，是评价左室力学特征可靠的方法[3]。本研究采用3D-STI对2型糖尿病(type 2 diabete mellitus, T2 DM)患者早期左室应变及其与糖化血红蛋白(glycosylated hemoglobin A1c, HbA1c)的相关性。

1 资料和方法

1.1研究对象选取2017年1月至10月在南昌大学第二附属医院内分泌科住院诊断为2型糖尿病的47例患者，其中男27例，女20例(糖尿病史<5年，年龄≤65岁)，纳入患者均符合糖尿病诊断标准(WHO糖尿病专家委员会报告，1999年):糖尿病症状加随机血糖≥11.1 mmol·L-1或空腹血糖≥7.0 mmol·L-1，口服葡萄糖耐量实验(oral glucose tolerance test, OGTT) 2 h血糖≥11.1 mmol·L-1，且排除明确诊断过冠心病、肺心病、风湿性心脏病、肥厚性心肌病、1型糖尿病、心律失常、高血压、先天性心脏病、近期有外伤及手术史、感染疾病史、贫血、甲状腺疾病等。根据HbA1c水平将患者分成A组(HbA1c<7%)20例、B组(HbA1c≥7%)27例,其中A组男10例，女10例；B组男17例，女10例。同期选取健康志愿者27例，男14例，女13例(年龄≤65岁)作为正常对照组(C组)。 3组受检者的年龄、性别差异均无统计学意义(P>0.05)。

1.2仪器与方法

1.2.1仪器采用Philips IE33超声诊断仪，配备二维探头(S5-1，频率为1～5 MHz)和三维探头(X3-1，频率为1～3 MHz)。用Tom-Tec工作站中的三维斑点分析软件分析三维容积图像并获得相关数据。

1.2.2常规数据测量所有研究对象均采取左侧卧位，平静呼吸，连接3导联同步心电图，使用S5-1探头行常规超声心动图检查。依据指南[4]测量舒张末期室间隔(IVST)、舒张末期左室后壁厚度(LVPWT)和用M超测量左室舒张末期内径(LVEDD)、左室收缩末期内径(LVESD)、左室射血分数(LVEF)，以及二尖瓣口舒张期血流频谱E、A峰峰值速度、E/A比值(E/A)。

1.2.3 3D-STI检查研究对象均采取左侧卧位，平静呼吸，连接3导联同步心电图，切换X3-1探头，于心尖四腔切面进入实时三维超声模式。同步心电图调节至4个心动周期，通过调节聚焦、深度、增益等使图像质量在最佳状态，进入全容积模式采集图像，系统自动连续采集4个心动周期图像，存储图像备分析。将图像导入Tom-Tec分析工作站，进入“4D analysis”模式，系统自动识别并生成多个切面(心尖短轴、心尖两腔心、心尖三腔心、心尖四腔)，于心尖两腔心、心尖三腔心、心尖四腔心切面确定二尖瓣环中点和心尖处内膜两点之间的连线，于心尖短轴切面确定心尖半径，系统自动于这4个切面勾画出左室心内膜及心外膜曲线，经手动微调曲线使其与心内、外膜贴合后系统自动分析出左室整体径向应变(GRS)、圆周应变(GCS)、纵向应变(GLS)、左室整体扭转角度(GTA)等。所有图像的分析三人分别三次进行分析，最终数据取平均值。

2 结 果

2.1 3组一般资料比较3组间年龄、性别、体重、身高、BMI、血脂差异均无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 一般临床资料比较

2.2二维数据与正常对照组比较，糖尿病A组、B组室间隔均增厚，差异有统计学意义(P<0.05)；但糖尿病A组、B组比较差异无统计学意义(P>0.05)。与正常对照组比较，糖尿病A组、B组E、E/A值均下降，差异有统计学意义(P<0.05)；且与A组相比，糖尿病B组下降更显著，差异有统计学意义(P<0.05)。与正常对照组比较，糖尿病A组、B组A值均升高，差异有统计学意义(P<0.05)，且A组升高较B组更明显，差异有统计学意义(P<0.05)。LVPWT、LVEDD、LVESD、EF3组间的差异无统计学意义(P均>0.05)。见表2。

表2 左室常规二维超声心动图参数比较

注：与对照组(C组)比较 *P<0.05；与糖尿病A组比较 #P<0.05。

2.3三维数据与对照组比较，糖尿病A组、B组3D-EF、GLS、GCS、GRS均下降，差异有统计学意义(P<0.05)，其中3D-EF、GLS指标B组下降更明显，差异有统计学意义(P<0.05)。糖尿病A组、B组之间比较GCS、GRS指标差异无统计学意义(P>0.05)。三维所测左室舒张末容积(EDV)、左室收缩末容积(ESV)、整体扭转角度(GTA)，3组间差异均无统计学意义(P>0.05)。见表3。

表3 左室三维应变参数比较

注：与对照组(C组)比较 *P<0.05；与糖尿病A组比较 #P<0.05。

2.4 HbA1c与GLS(r=-0.46)、GCS(r=-0.35)、GRS(r=-0.42)、3D-EF(r=-0.45)具有相关性(P均<0.01)。

3 讨 论

糖尿病(diabetes mellitus,DM)是一组以慢性高血糖为特征的代谢性疾病。其病理生理机制复杂，除氧化应激增加外，还包括代谢障碍(糖毒性、脂肪毒性)[5]、钙通道受损、内皮细胞及线粒体功能障碍、细胞外基质重塑[6]以及肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS)激活、胰岛素抵抗[7]等。2013年上海交通大学宁光教授团队报道我国成年人DM患病率达到了11.6%[8]，已成为名副其实的糖尿病大国。因此，早期对糖尿病高危人群进行识别、干预，预防或延缓并发症的发生从而降低糖尿病心血管事件有重要意义。

本研究中糖尿病A组及B组A值较正常对照组偏大，E/A、E均较对照组偏小，这表明糖尿病早期患者，左室舒张功能已经受到影响。其中E、E/A值糖尿病B组下降更明显，考虑左室舒张功能与血糖有关，血糖越高，进一步加重舒张功能受损。而A值糖尿病A组较B组升高更明显，可能与糖尿病B组收缩功能减低、房室压力阶差小有关。

心室心肌纤维带进行扭转和包绕，形成起于肺动脉根部，止于主动脉根部的螺旋结构，先后移行构成左心室壁三层肌纤维结构，它们分别是心内膜下心肌纤维、中层心肌纤维和心外膜下心肌纤维。心内膜下为纵轴方向上顺时针斜行排列，移行至中层近似环状排列，至心外膜下心肌呈纵轴方向上逆时针斜行排列[9],即内纵、中环、外斜排列，心内膜、心外膜心肌纤维收缩时主要沿长轴方向运动，中层心肌收缩时主要沿短轴方向运动[10]。心内膜相比心外膜更易受到心肌纤维化和心肌微血管病变的影响[11]，T2DM患者由于糖代谢异常,心内膜下心肌纤维受损程度更重，主要表现为心肌细胞纤维排列紊乱，各型胶原比例失调，心肌纤维增粗、僵硬，心肌细胞线粒体肿胀、断裂，能量代谢减少，心肌细胞缺氧，使得其发生肥大、变形、坏死等一系列微观结构上的改变。另外由于心中血管外的收缩压力增大以及心内膜层在心脏收缩期增厚，此时需要更多的血氧供应以维持血液射出，使得心内膜下心肌纤维相对于心外膜对缺血、缺氧等一系列病理改变更加敏感[12]。本研究中，与C组比较，A组、B组GLS、GCS、GRS均下降，其中GLS指标B组下降更明显，说明左心室应变参数 中GLS是敏感指标[13]。之所以出现这种情况，考虑其原因为心肌纵向应变主要由心内膜下心肌收缩产生有关，心内膜下心肌纤维对缺血缺氧更明显。

本研究中二维所测的EF值三组无明显差异，但3D-EF值三组间有差异，与对照组比较，糖尿病A组、B组EF值下降明显，其中糖尿病B组下降更明显。这可能与常规二维超声心动图将左室心腔构想成规则的圆椎体，受角度依赖、主观性、经验性等因素的影响，其只能半定量地分析左心室整体功能，不能定量分析左心室局部功能。而3D-EF通过对心脏四个切面(心尖短轴、心尖两腔心、心尖三腔心、心尖四腔)心内膜、心外膜的勾画，避免追踪斑点丢失的影响，能更全面、稳定分析左室的整体及局部功能有关。采用二维EF为基础的左室收缩功能评价指标并不能敏感检出亚临床心肌损伤，而3D-STI能早期发现糖尿病早期心肌改变。 高血糖对机体各脏器的影响是连续不断的，心血管疾病的进程早在糖代谢紊乱的早期就已启动，高血糖相当于心血管疾病的加速器[14]，能加速对心脏血管及心肌的损伤。血糖水平越高，心肌细胞肥大及心肌纤维排列紊乱等改变越明显，引起心肌重构更甚，导致患者心肌缺氧症状越重[15]。慢性高血糖使多种氨基酸糖化，最终形成不可逆产物，进一步诱发糖尿病血管疾病。在本研究3D-STI参数中，与A组比较，B组3D-EF下降更明显，说明血糖水平越高，心脏功能受损更明显。

HbA1c可反映取血前8～12周血糖的平均水平,且与饮食、运动无明显相关，也不受抽血时间、是否使用降糖药物等因素影响，并能反应T2DM患者血糖控制情况[16]。心脏损害与血糖水平呈正比，即血糖越高，这种改变越明显，患者左室心肌的缺氧缺血程度也越重，使得心肌重构也更加明显[17]。本次研究中将2型糖尿病早期患者根据HbA1c进行分组，结果表明与对照组相比，糖尿病患者A组、B组左心室心肌收缩明显降低，且B组更甚，表明糖化血红蛋白在非控制情况下左心室受损更明显，进一步说明糖化血红蛋白与左心室心肌收缩功能改变具有相关性，可以作为一项临床检测心肌功能受损指标。

国内外研究对于血糖控制情况所取HbA1c界值不一致，美国糖尿病学会(ADA)建议HbAlc控制在小于7%，国际糖尿病联盟(IDF)建议HbAlc控制标准为小于6.5%，选取哪一界值还需要大量的研究证实。本研究样本量较小，其是否适用于临床工作仍需进一步加大样本量进行验证。