三維斑點追蹤技術評價2型糖尿病合并高尿酸血癥患者左室整體收縮功能

趙 洋 王新賢 徐 升 姜艷娜

關鍵字 斑點追蹤，三維；糖尿病，2型；高尿酸血癥；收縮功能，心室，左

2 型糖尿病（type 2 diabetes mellitus，T2DM）常伴發多種并發癥，其合并高尿酸血癥（hyperuricemia，HU）者高達5.5%～10.3%［1］。HU 是嘌呤代謝障礙性疾病，不僅可引發痛風、腎病等代謝性疾病，對心臟也有一定損害。三維斑點追蹤（three-dimensional speckle tracking imaging，3D-STI）技術在三維空間內追蹤心肌斑點運動，獲取左室縱向、面積、徑向及圓周方向的心肌時間-應變曲線，可以早期評價左室收縮功能改變。本研究應用3D-STI 技術測量并比較單純T2DM 與T2DM 合并HU 患者左室整體收縮功能，分析影響左室心肌應變的獨立危險因素，探討其臨床應用價值。

資料與方法

一、研究對象

選取2019 年3 月至2020 年3 月于我院內分泌科就診的T2DM 患者62 例，根據是否合并HU 進行分組：單純 T2DM 組 33 例，男 23 例，女 10 例，年齡 43～68 歲，平均（52.4±7.2）歲；T2DM+HU組29例，男21例，女8例，年齡41～69 歲，平均（54.1±8.3）歲。納入標準：①符合WHO糖尿病診斷標準，患者長期使用藥物將血糖控制在正常范圍內；②T2DM+HU 組除滿足上述條件外，還需滿足無標準降尿酸治療史，且在正常的嘌呤飲食中，非同日兩次空腹血尿酸測值男性＞420 μmol/L，女性＞360 μmol/L。排除先天性心臟病、心臟瓣膜病、心肌病、冠狀動脈粥樣硬化性心臟病（以下簡稱冠心病）、心律失常等心血管疾病及腎臟疾病。另選同期與其年齡、性別相匹配的健康體檢者40 例，男24 例，女16 例，年齡40～70 歲，平均（54.6±8.2）歲，體格檢查、常規心電圖、胸片、超聲心動圖、實驗室檢查指標均正常。本研究經我院醫學倫理委員會批準，研究對象均簽署知情同意書。

二、儀器與方法

1.超聲檢查：使用GE Vivid E 9彩色多普勒超聲診斷儀，4V和M5S探頭，頻率分別為1.7～3.5 MHz和1.7～3.3 MHz；配備3D-STI分析軟件。受檢者取左側臥位，平靜呼吸，同步連接心電圖，采用M5S 探頭于左室長軸切面測量左室舒張末期內徑（LVEDD）、左室收縮末期內徑（LVESD），Simpson 雙平面法測量左室舒張末期容積（LVEDV）、左室收縮末期容積（LVESV）、左室射血分數（LVEF）。然后啟動4D模式，調節幀頻，采用4V 探頭于心尖四腔切面連續采集4 個心動周期的三維圖像，導入 EchoPAC 工作站，選擇 4D AUTO LVQ 功能鍵，系統自動描繪左室心內膜及心外膜界線，獲得左室整體縱向應變（GLS）、圓周應變（GCS）、面積應變（GAS）及徑向應變（GRS）。所有操作由兩名熟練掌握3D-STI 軟件的超聲醫師完成，所有數據均測量2 次取平均值。

2.臨床資料收集：記錄受檢者血壓（休息至少5 min后的坐位血壓）；所有受檢者空腹12 h 清晨抽取肘靜脈血，由同一臺羅氏702 全自動生化分析儀檢測空腹血糖、尿酸、總膽固醇及甘油三酯等生化指標。

三、統計學處理

結 果

一、各組一般資料和常規超聲心動圖參數比較

單純T2DM 組和T2DM+HU 組空腹血糖、總膽固醇、甘油三酯均高于對照組，差異均有統計學意義（均P＜0.05）。T2DM+HU 組血尿酸水平高于單純T2DM組，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表1。

對照組、單純T2DM組及T2DM+HU組常規超聲心動圖參數LVEDD、LVESD、LVEDV、LVESV 及LVEF 比較，差異均無統計學意義。見表1。

二、各組3D-STI參數比較

單純T2DM組GLS低于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05），GAS、GCS及GRS與對照組比較差異均無統計學意義；T2DM+HU 組 GLS、GAS、GCS 及 GRS 均低于對照組和單純T2DM組，差異均有統計學意義（均P＜0.05）。見表2和圖1～3。

表1 各組臨床資料和常規超聲心動圖參數比較（）

表1 各組臨床資料和常規超聲心動圖參數比較（）

與對照組比較，*P＜0.05；與單純T2DM組比較，▲P＜0.05。LVEDD：左室舒張末期內徑；LVESD：左室收縮末期內徑；LVEDV：左室舒張末期容積；LVESV：左室收縮末期容積；LVEF：左室射血分數。1 mm Hg=0.133 kPa

臨床資料常規超聲心動圖參數LVEF（%）63.38±5.52 62.29±4.64 61.18±5.91組別 尿酸（μmol/L）334.36±41.5 349.24±39.8*523.79±84.3*▲收縮壓（mm Hg）125.34±11.25 129.02±9.76 127.18±12.21總膽固醇（mmol/L）4.67±0.58 5.59±0.66*5.58±0.65*甘油三酯（mmol/L）1.41±0.35 1.66±0.31*1.65±0.38*空腹血糖（mmol/L）5.30±0.71 6.50±1.21*6.60±0.97*對照組單純T2DM組T2DM+HU組LVEDD（mm）44.35±5.76 45.72±4.78 45.87±5.11 LVESD（mm）34.41±4.11 35.38±4.23 35.68±4.60 LVEDV（ml）93.29±8.86 95.20±8.19 94.01±9.41 LVESV（ml）40.38±6.87 41.20±7.35 41.74±7.42

三、影響因素分析

將三維應變值以絕對值的形式表示，分別將空腹血糖、血尿酸、收縮壓、甘油三酯和總膽固醇作為三維應變值的影響因素進行分析，結果顯示，空腹血糖和血尿酸與T2DM患者左室各方向整體應變參數獨立相關。見表3。

表2 各組3D-STI參數比較（） %

表2 各組3D-STI參數比較（） %

與對照組比較，*P＜0.05；與單純T2DM 組比較，▲P＜0.05。GLS：左室整體縱向應變；GCS：左室整體圓周應變；GAS：左室整體面積應變；GRS：左室整體徑向應變

GRS 35.64±5.14 35.49±4.73 30.21±5.18*▲組別對照組單純T2DM組T2DM+HU組GLS 23.42±4.51 15.54±3.47*11.73±3.86*▲GAS 34.76±5.01 32.91±4.32 24.43±3.63*▲GCS 20.38±3.64 19.60±3.41 15.25±2.90*▲

圖1 對照組三維全容積縱向應變牛眼圖（GLS：21%）

圖2 T2DM組三維全容積縱向應變牛眼圖（GLS：16%）

圖3 T2DM+HU組三維全容積縱向應變牛眼圖（GLS：11%）

表3 左室整體收縮期應變影響因素的多元回歸分析

討 論

T2DM 是一種以胰島素抵抗為主，伴胰島素缺乏的糖代謝紊亂疾病，長期高血糖及病程的增加可引發多種并發癥，其中心血管危險事件的發生率逐年增高［2-3］。HU是一種嘌呤代謝障礙性疾病，與飲食習慣、年齡、遺傳等因素有關，同時受胰島素抵抗、高血壓病、肥胖等影響，研究［4］指出HU是心血管事件發生、發展及死亡的危險因素。本研究旨在探討3D-STI 技術在評估T2DM 合并HU 患者的左室整體收縮功能改變中的臨床價值。

本研究單純T2DM 組、T2DM+HU 組、對照組常規超聲心動圖參數 LVEDD、LVESD、LVEDV、LVESV、LVEF 比較，差異均無統計學意義，說明常規超聲心動圖并不能對T2DM 患者早期心臟功能改變提供有價值的參考依據。3D-STI 技術通過對連續的心臟全容積圖像進行處理、分析，能夠早期發現心肌的受損情況［5］，本研究中單純T2DM 組GLS 較對照組降低（P＜0.05），提示在心功能正常情況下，受高血糖影響，患者心肌收縮功能已經受損。究其原因，胰島素抵抗可直接誘導心肌細胞功能發生障礙；血糖升高可導致血管內皮細胞功能受損，致炎癥反應的發生和加重，進而引起心肌細胞缺血缺氧、心室重構及心功能不全［6-7］。而本研究單純 T2DM 組 GAS、GRS、GCS 與對照組比較雖有所降低，但差異均無統計學意義，究其原因，GLS 主要表現縱向心肌纖維的收縮能力，這種心肌纖維主要位于心內膜下，在心臟收縮和舒張中起主導作用，心內膜下分布大量的細小冠狀動脈，一旦受到高血糖的刺激，這些微血管可能首先受損，因此當GAS、GRS、GCS僅表現為輕微下降趨勢時，單純T2DM 組患者GLS 已顯著下降。

本研究結果顯示，與對照組和單純T2DM 組比較，T2DM+HU 組 GLS、GAS、GRS、GCS 均下降，差異均有統計學意義（均P＜0.05），說明T2DM+HU 組患者左心收縮功能已經明顯降低。既往研究［8］報道了HU 對左室結構的影響，認為高尿酸是冠心病患者左室增大、心力衰竭的獨立危險因素。T2DM 患者的胰島素抵抗及胰島素分泌不足，可直接誘導心肌細胞發生功能障礙，增加心室重構的風險，而HU 與T2DM 同為代謝性疾病，高尿酸與胰島素抵抗互為因果關系，高尿酸可損傷胰島β 細胞并導致其功能異常，誘發或加重T2DM；反之，T2DM 可抑制腎臟對尿酸的排泄，進而導致HU 的發生。高尿酸和高血糖均會損傷心臟的結構和功能，當二者共存時，損傷程度會進一步加重，故本研究中T2DM+HU 組患者左室各方向整體應變參數均進一步下降。

本研究回歸分析顯示，空腹血糖和血尿酸均與GLS、GAS、GRS、GCS 獨立相關。Wang 等［9］研究發現調整校正血壓、血脂、年齡等相關因素后，空腹血糖和血尿酸是左室重構的顯著危險因素，本研究結論與其一致。血尿酸對左室功能的影響機制尚不明確，可能是通過減少血管內皮型一氧化氮合酶合成、引發炎癥反應、增強血小板黏附、聚集功能等方面直接或間接與心肌細胞損傷發生聯系［10-11］。研究［12］對超過 40 萬人的血尿酸水平追蹤隨訪7～17年后，發現人群中發生急性心肌梗死、心力衰竭的幾率與其血尿酸呈正相關；且血尿酸是急性心肌梗死患者并發左室功能降低、心力衰竭預后差的重要因素。因此臨床上應注意監測T2DM 患者血尿酸水平，并盡早進行干預和治療，減少其對T2DM患者心肌的進一步損害。

本研究的局限性：首先，作為回顧性病例分析研究，旨在判斷T2DM 合并HU 對心肌的影響，納入的樣本量較小，后期仍需要大樣本前瞻性隊列來進一步驗證現有結論；另外，3D-STI對心內、外膜邊界清晰度要求較高，手動調節可能會產生誤差。

綜上所述，高尿酸和高血糖均是引起左室收縮功能下降的獨立危險因素，3D-STI 可以早期發現T2DM合并HU 患者心肌損傷情況，減少心血管危險事件的發生。