张银丽，张春霞

1.郑州市第三人民医院超声科（郑州，450000）

2.郑州大学附属郑州市中心医院超声科（郑州，450000）

0 引言

糖尿病（diabetes mellitus，DM）患者因高血糖，可增加对心肌、心血管、心脏神经的损害，可导致心脏的结构和功能损害，临床多使用常规超声监测患者心脏功能，为后续治疗提供依据，因心脏的结构与功能可互相影响，常规超声检测未能有效监测到心脏结构的变化［1］。二维斑点追踪技术（two-dimensional speckle tracking technology，2D-ST1）可反应心肌的形变情况。实时三维超声心动图（real-time three-dimensional echocardiography，RT-3DE）可实时观察心脏的三维立体图像，可客观评价左心房的容积［2］，可能会更加准确地评估患者的心功能。本研究将探讨2D-ST1 和RT-3DE 对DM 患者左心房功能的评估价值。现将研究结果报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本研究经医院伦理委员会批准，患者签定知情同意书。选择2017 年3 月—2020 年3 月，我院DM 患者59 例为观察组，同期健康体检人48 例为对照组。

对照组男26 例，女22 例，年龄（48～72）岁，平均年龄（58.37±8.93）岁，平均BMI 指数（25.65±2.45）kg/m2，平均心率（68.64±8.67）次/min，SBP（125.66±6.32）mmHg（1mmHg=0.133kPa），DBP（77.56±5.42）mmHg；观察组男29 例，女30例，年龄（46～75）岁，平均年龄（59.42±9.22）岁，平均BMI 指数（25.84±3.46）kg/m2，平均心率（67.85±8.24）次/min，SBP（126.44±6.41）mmHg，DBP（78.52±5.31）mmHg。两组资料差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。

纳入标准：①首次确诊为DM［3］；②无自身免疫性疾病；③无既往心肌梗死史。

排除标准：①心脏瓣膜病变；②心脏二维、三位图像质量较差；③PCI 手术史。

1.2 方法

常规超声心动图：患者取左侧卧位，在平静呼吸的状态下连接心电图仪器，使用8-1 二维超声探头进行采集，于胸骨做左缘LV 长轴切面选择M型超声心动图模式，于乳头肌水平测量读取所需参数。

2D-STI 参数采集：待常规超声心动图参数采集完毕后，分别在心尖两腔心切面、心尖三腔心切面、心尖四腔心切面，采集连续三个心动周期的图像，在CMQ 模式下，模拟左心室2D-SDI 成像方法，手动描出LA 心内膜边界，避开肺静脉和左心耳，获得各阶段的时间-应变曲线，读取所需参数。

RT-3DE 数据采集：在患者平静呼吸的状态下使用X5-1 三维容积探头进行数据采集，在心尖四腔心切面，于3D 模式下调整图像至理想状态，连续采集三个心动周期的图像，使用QLab 软件分析图像。分别于心尖四腔心切面及心尖两腔心切面，在LA 放置两条垂直交叉的直线作为参考平面，手动调整参考平面，至LA 收缩期及舒张期分别于LA 顶端及二尖瓣环处选取取样点，描绘LA 三维空间结构，读取所需参数。

均由两名资深的影像医师分析所得图像。

1.3 观察指标与评价指标

记录两组常规超声心动图参数、2D-STI 参数和RT-3DE 参数。。

（1）常规超声心动图参数：用彩色多普勒超声诊断仪（飞利浦EPIQ5）测定患者左心室舒张末容积（LVEDV）、左心室射血分数（LVEF）、二尖瓣舒张早期血流速度（mitral，E），二尖瓣舒张晚期血流速度（mitral，A），三尖瓣反流峰值速度（TRPV）。

（2）2D-STI 参数：使用常规超声心动图（飞利浦EPIQ5）测定心肌应变率（SR）、左心室收缩期左心房峰值应变率（SRs）、左心室舒张早期左心房峰值应变率（SRe）、心房收缩期左心房峰值应变率（SRa）。

（3）RT-3DE 参数：使用实时三维超声心动图收集：左心房最小容积（LAVmin）、左心房最大容积（LAVmax）、左心房收缩前容积（LAVpre）。计算主动射血分数LAAEF（LAAEF=（LAVmax-LAVmin）/LAVpre），总射血分数 LATEF（LATEF=（LAVmax-LAVmin）/LAVmax），被动射血分数LAPEF（LAPEF=（LAVmax-LAVmin）/LAVmin）。

1.4 统计学处理

通过SPSS 20.0 统计软件分析数据，计量资料采用（）表示，组间比较采用t检验，计数资料采用百分率表示，采用χ2检验，以P＜0.05 表示差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 常规超声心动图参数对比

观察组的LVEDV、LVEF 均低于对照组（P＜0.05），两组mitral、Emitral，A、TRPV 对比差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。

表1 两组常规超声心动图参数对比（）Tab.1 Comparison of routine echocardiographic parameters between the two groups

表1 两组常规超声心动图参数对比（）Tab.1 Comparison of routine echocardiographic parameters between the two groups

2.2 2D-STI 对比

观 察组的mSR、mSRs、mSRe、mSRa 均低于对照组（P＜0.05），见表2。

表2 两组2D-STI 对比（）Tab.2 Comparison of 2D-STI between the two groups

表2 两组2D-STI 对比（）Tab.2 Comparison of 2D-STI between the two groups

2.3 RT-3DE 对比

观察组的LAVmin、LAVmax、LAVpre均高于对照组，LAAEF、LATEF、LAPEF均低于对照组（P＜0.05），见表3。

表3 两组RT-3DE 对比（）Tab.3 Comparison of RT-3DE between the two groups

表3 两组RT-3DE 对比（）Tab.3 Comparison of RT-3DE between the two groups

3 讨论

DM 患者因代谢紊乱可引起心脏系统损伤，高血糖可介导TNF-α、IL-6、IL-1 等促炎性细胞因子诱发心肌的炎症反应，诱发心肌损伤，可使心功能负荷加重；且高血糖可引起糖基化终末代谢产物在心肌间质间的堆积，变性物质在内皮下沉积，导致心肌发生缺血缺氧的风险增加，可进一步影响心肌的收缩舒张功能［4］。早期监测患者的心功能可尽早发现心血管并发症，为患者及早做出干预措施提供依据。常规超声心动图可反映左心房容积，以及心脏收缩、舒张功能，但只是间接反映心房心肌的功能，还易受心房负荷的影响。2D-STI 可利用二维超声图像反映心肌组织在心动周期中的运动轨迹，可监测心房心肌的应变和应变率；RT-3DE 利用三维超声动态图像追踪心肌运动，模拟左心房的集合形状获得三维空间模型发现左心房的功能改变，两者均不依赖角度［5-6］。

LVEDV 用于判断心搏出量，LVEF 反映心脏的收缩功能，（mitral，E）代表心脏舒张早期快速充盈的血流速度，（mitral，A）代表舒张晚期左心房收缩的充盈速度，TRPV 用于评估肺动脉的收缩压力，LAVmin、LAVmax、LAVpre 可反映左心房舒张功能，LAAEF 代表左心房的辅泵功能，LATEF 代表心脏的储存功能，LAPEF 代表心脏的管道功能。本研究中，观察组的LVEDV、LVEF均低于对照组（P＜0.05），两组（mitral，E），（mitral，A）、TRPV 对比差异无统计学意义（P＞0.05），观察组的LAVmin、LAVmax、LAVpre 均高于对照组，LAAEF、LATEF、LAPEF 均低于对照组（P＜0.05），表明常规超声心动图可反映出DM患者的左心房容积和收缩、舒张功能，但无法细微发现反映心肌功能的改变。而RT-3DE 可反映DM 患者的心脏储备功能、管道功能以及辅助泵功能均有所降低。因DM 患者的左心室心肌的间质纤维增生和心房心肌细胞的增生，导致舒张功能低下，肺静脉与左心室的压差减小，左心室抽吸左心房血液的功能降低，由肺静脉经左心房流入左心室的血流量减小，导致管道功能降低。RT-3DE 利用三维超声动态图像，分别于心尖四腔心切面及心尖两腔心切面，可发现左心房心内膜的在三维空间上的运动和形变，实时监测心肌的形变以及形变速度，追踪心肌各阶段的应变及应变率的改变，可全面评估左心房结构以及功能的改变，且不依赖角度。可储存全容积图像，更为全面准确地反应心肌的运动，可在患者没有明显临床症状时尽早发现心脏的异常变化［7］

mSRs 反映左心房储备功能，mSRe 反映管道功能，mSRa 反映助力泵功能［8］。本研究中，观察组的mSR、mSRs、mSRe、mSRa 均低于对照组（P＜0.05），说明2D-STI 可反映DM 患者的心房局部功能受到了不同程度的损坏。2D-STI是取心尖两个切面自动追踪心肌组织在心动周期中的运动轨迹，计算各节段心肌的变形和位移大小，测量心房心肌的应变和应变率，直接反应心肌的形变情况，不依赖于心房负荷和心脏的几何形态对心肌形变，可多角度评价心动周期内心房心肌的储备功能，通道功能和泵功能。因左心房为三维立体结构，心肌运动为复杂的三维运动，2D-STI 斑点追踪易脱落到平面外，存在空间局限［9-10］。

综上所述，相较于常规超声心动图，2D-STI和RT-3DE 均能较早发现DM 患者左心房功能和心肌结构的改变。但2D-STI 可更为准确发现左心房通道、储器及助力泵功能的改变，3D-STI 能够准确地追踪左心房心内膜在三维空间上的运动和形变。本研究的局限性在于3D-STI 选择三维平面时可有误差，且需手动调节内膜边界，存在一定的主观性。可影响成像结果。