極速脈搏波速度技術評價維生素D缺乏對2型糖尿病患者早期頸動脈彈性功能的影響

劉安寧，劉 晗，李玉宏

(錦州醫科大學附屬第一醫院超聲科，遼寧 錦州 121001)

2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus, T2DM)發病率增長速度驚人[1]，已成為全球重要衛生保健問題。動脈粥樣硬化性心血管病(atherosclerotic cardiovascular disease, ASCVD)是T2DM的主要并發癥，也是致死和致殘的主要原因[2]。維生素D缺乏在T2DM患者中普遍存在，且與其心血管病發生率和致死率相關[1]，在未發生心血管事件及頸動脈硬化之前判斷維生素D缺乏是否對頸動脈硬化產生影響有著十分重要的臨床意義。極速脈搏波速度(ultrafast pulse wave velocity, UFPWV)技術可在出現頸動脈明顯硬化樣改變之前預測頸動脈硬化趨勢[3-5]。本研究以UFPWV技術檢測維生素D缺乏對T2DM患者頸動脈彈性變化的影響，觀察維生素D缺乏與糖尿病頸動脈硬化的關系。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2019年1—6月錦州醫科大學附屬第一醫院確診的120例T2DM患者，均符合 WHO(1999年)T2DM診斷標準[6]。排除標準:①頸動脈內-中膜增厚[內-中膜厚度(intima-media thickness, IMT)≥1.0 mm]或斑塊形成(IMT≥1.5 mm)[7]；②嚴重肝腎功能障礙、腫瘤、自身免疫性及內分泌性疾病；③骨質疏松及其他骨代謝疾病及近期服用任何能影響體內25(OH)D3含量的藥物；④UFPWV采集失敗。最終T2DM組納入92例頸動脈結構尚未發生改變者，男56例，女36例，年齡15～66歲，平均(44.8±11.5)歲；根據是否存在維生素D缺乏將其分為維生素D缺乏亞組(64例)和維生素D非缺乏亞組(28例)[8]。另據2019年12月法國聲科E超組織的中國漢族成年人彩色UFPWV正常值多中心研究組編撰的《超聲極速成像彩色脈搏波傳導速度(UFPWV)檢查手冊》標準，以1 544名脈搏波速度正常的健康成人為對照組，男581名，女963名。

1.2 儀器與方法 采用法國聲科Supersonic Aixplorer超聲診斷儀(內置UFPWV)，切換探頭為SL10-2，頻率6～9 MHz，選取Carotid條件。囑受檢者去枕或頭低平臥，微上抬下頜，充分暴露頸部，將探頭置于頸總動脈遠端距球部分叉處約1～2 cm處，取頸總動脈長軸平行最大切面，顯示清晰管壁內膜(尤其前壁內膜)后，囑受檢者屏氣，待圖像穩定時點擊PWV按鈕，等待Acquiring和Processing圖像；獲取圖像后調節二維增益及取樣框，使追蹤曲線與血管壁吻合，系統自動獲得PWV-BS、PWV-ES及其標準差(Δ±)，以△±≤20%視為測值可信(圖1)。對每側頸總動脈至少測量3次，取平均值；若測值不符合上述標準則予以剔除。由2名超聲科高年資主治醫師完成以上操作。

圖1 UFPWV測量 A.正常人(女，35歲)UFPWV值; B.維生素D非缺乏T2DM患者(男，49歲)UFPWV值; C.維生素D缺乏T2DM患者(女，62歲)UFPWV值 (圖中紅色框所示為PWV-BS、PWV-ES及其Δ±)

1.3 重復性檢驗 隨機選取30例T2DM組患者，由2名醫師分別測量PWV-BS和PWV-ES，采用組內相關系數(intraclass correlation efficient, ICC)評價觀察者內及研究者間測量結果的可重復性或一致性，ICC>0.75為一致性好。

1.4 統計學分析 采用SPSS 23.0和State 15統計分析軟件。用±s表示符合正態分布的計量資料。以State軟件對T2DM組與正常對照組、維生素D缺乏亞組與非缺乏亞組進行獨立樣本t檢驗；計數資料比較采用χ2檢驗。相關性分析采用Pearson線性相關，PWV-BS、PWV-ES影響因素篩選采用多元線性逐步回歸分析。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 臨床及實驗室指標比較 T2DM組中，維生素D缺乏亞組體質量指數(body mass index, BMI)、空腹血糖(fasting plasma glucose, FPG)、收縮壓、舒張壓、總膽固醇(total cholesterol, TC)及甘油三酯(triglyceride, TG)水平均高于非缺乏亞組(P均<0.05)，高密度脂蛋白膽固醇(high density lipoprotein cholesterol, HDL-C)水平低于非缺乏亞組(P<0.05)，而2亞組年齡、性別及低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein cholesterol, LDL-C)差異均無統計學意義(P均>0.05)。見表1。

表1 維生素D缺乏與非缺乏T2DM患者臨床資料及實驗室指標比較(±s)

表1 維生素D缺乏與非缺乏T2DM患者臨床資料及實驗室指標比較(±s)

組別年齡(歲)男/女 BMI(kg/m2)FPG(mmol/L)收縮壓(mmHg)維生素D缺乏亞組(n=64)44.4±12.240/2427.38±3.0114.84±4.15133.52±12.63維生素D非缺乏亞組(n=28)45.8±9.516/1225.52±3.279.27±2.80125.36±9.41t/χ2值0.530.24-2.64-6.48-3.06P值0.600.630.01<0.01<0.01組別舒張壓(mmHg)TC(mmol/L)TG(mmol/L)HDL-C(mmol/L)LDL-C(mmol/L)維生素D缺乏亞組(n=64)90.97±12.455.52±0.992.71±2.000.99±0.292.85±0.82維生素D非缺乏亞組(n=28)82.61±10.994.82±0.721.84±1.101.35±0.303.10±0.69t/χ2值-3.07-3.35-2.155.361.42P值<0.01<0.010.03<0.010.16

2.2 PWV-BS、PWV-ES比較 與正常對照組比較，T2DM組PWV-BS、PWV-ES均明顯增高(P均<0.01)，見表2。T2DM組中，維生素D缺乏亞組PWV-BS和PWV-ES均高于非缺乏亞組(P均<0.01)，見表3。

表3 維生素D缺乏與非缺乏T2DM患者PWV-BE、PWV-ES比較(m/s， ±s)

表3 維生素D缺乏與非缺乏T2DM患者PWV-BE、PWV-ES比較(m/s， ±s)

組別PWV-BSPWV-ES維生素D缺乏亞組(n=64)7.30±1.1710.75±1.77維生素D非缺乏亞組(n=28)6.15±0.638.79±1.21t值-4.88-5.33P值<0.01<0.01

表2 T2DM組與正常對照組PWV-BE、PWV-ES比較(m/s，±s)

表2 T2DM組與正常對照組PWV-BE、PWV-ES比較(m/s，±s)

組別PWV-BSPWV-EST2DM組(n=92)6.96±1.1610.16±1.86正常對照組 (n=1 544)5.46±1.127.02±1.79t值-12.45-16.31P值<0.01<0.01

2.3 相關性分析 T2DM組PWV-BS、PWV-ES均與年齡、BMI、FPG、收縮壓、舒張壓及TC呈正相關(P均<0.05)，與HDL-C、25(OH)D3呈負相關(P<0.05)，而與LDL-C、TG無明顯相關(P均>0.05)。見表4。

表4 T2DM患者PWV-BS和PWV-ES與各因素相關性分析(n=92)

2.4 多元線性 逐步回歸分析分別以PWV-BS、PWV-ES為因變量，以年齡、BMI、FPG、TC、HDL-C、LDL-C、TG、25(OH)D3為自變量，回歸分析結果顯示FPG、收縮壓、年齡、TC及HDL-C均為PWV-BS的影響因素(P均<0.05)，收縮壓、FPG、年齡、25(OH)D3和TC則是PWV-ES的影響因素(P均<0.05)。見表5。

表5 多元逐步回歸分析(n=92)

2.5 重復性檢驗 重復性檢驗顯示各組數據比較ICC值均>0.75(P<0.001)，觀察者間及觀察者內測量的一致性均好。見表6。

表6 UFPWV技術測量PWV-BS、PWV-ES一致性檢驗

3 討論

T2DM是ASCVD事件的重要危險因素。動脈粥樣硬化是一個復雜的過程，涉及動脈壁增厚(形態學)和血管硬化(功能)變化。頸動脈IMT是評估動脈粥樣硬化最廣泛的指標，但僅反映動脈壁形態變化[9]，即不可逆性改變，而早期糖尿病患者在此之前血管功能已發生變化[10]。

通過2個部位之間的脈搏波速度(pulse wave velocity, PWV)評估頸動脈僵硬度[11]是能夠早期發現并診斷外周血管發生動脈粥樣硬化的敏感方法[12]，PWV越快，動脈壁僵硬度越高，順應性越差，但現有測量過程均較為復雜，且不能準確反映局部血管狀態。最近研究[13]認為以超快成像測量局部動脈脈搏波可全面體現動脈彈性功能。UFPWV技術可有效評估頸動脈僵硬度，被推薦為臨床檢測早期動脈異常的新方法[3-4]。

臨床一般通過檢測25-羥維生素D3[25(OH)D3]濃度來評估維生素D水平，25(OH)D3<20 ng/ml定義為維生素D缺乏[8]。本研究發現T2DM組中維生素D缺乏亞組PWV-BS、PWV-ES均高于非缺乏亞組，而BMI、FPG、收縮壓、舒張壓及TC均非缺乏亞組，符合MARTINS等[14]對維生素D缺乏與糖尿病、高血壓、超重、高TG血癥等重要心血管病危險因素之間存在密切關聯的結論。MANDARINO等[15]觀察到維生素D缺乏癥患者中肥胖、血脂異常、代謝綜合征、糖尿病患病率較高。本研究還發現維生素D缺乏亞組HDL-C水平低于非缺乏亞組，符合MONTEIRO JNIOR等[16]25(OH)D3和HDL-C水平之間存在正相關的結論，推測T2DM患者中維生素D缺乏可能直接影響頸動脈僵硬度，導致PWV傳導速度加快，并可能通過影響血壓、血糖、血脂而間接導致頸動脈彈性減低。

本研究發現25(OH)D3是PWV-ES的保護因素，而FPG、收縮壓、年齡、TC則為PWV-BS、PWV-ES的危險因素。PAN等[9,17]認為頸動脈IMT正常時，UFPWV技術可早期檢測T2DM患者頸動脈功能，且PWV-ES是更適用于定量評估其頸動脈功能變化，故有理由認為維生素D可能是T2DM患者頸動脈彈性的保護因素。作為維生素D的活性形式，1,25-二羥基維生素D3通過與維生素D受體結合而直接參與廣泛調節心血管的生理和病理過程，而心血管系統所有主要細胞類型中均存在維生素D受體，特別是直接參與動脈粥樣硬化過程者如動脈壁細胞(內皮細胞和平滑肌細胞)和免疫細胞[18-20]。維生素D缺乏將引發一系列血管壁慢性炎癥反應，使血管壁僵硬度增加，繼而導致PWV加快。因此，維生素D不僅影響T2DM患者頸動脈彈性，還是頸動脈硬化的保護因素；推測維生素D缺乏可能與傳統動脈粥樣硬化危險因素有關。

綜上，維生素D可能是T2DM患者頸動脈硬化的保護因素，維生素D缺乏與T2DM患者頸動脈僵硬度直接相關。應常規監測T2DM患者維生素D水平，必要時及時補充，或可對并發癥的發生、發展起到延緩作用。但本研究樣本量較小，且多數患者正在服用抗高血壓和/或抗高血脂藥物，不能排除藥物對頸動脈特性影響的可能，尚需加大樣本量進一步觀察。