3D-STE技術評價射血分數正常的無癥狀T2DM患者左心室整體收縮功能研究

楊 耀,張惠娟,許厚本

(湖南中醫藥高等專科學校附屬第一醫院超聲醫學科,湖南 株洲 412000)

糖尿病(DM)是發生心力衰竭(HF)的獨立危險因素[1]。糖尿病心肌病(DC)是DM患者在沒有明顯冠心病、高血壓或瓣膜性心臟病情況下發生的心肌病，早期出現心肌舒張功能異常。該疾病是由多種因素造成，包括微血管疾病，心肌代謝功能改變，心肌纖維化增加，從而導致左心室心肌功能受損，進而引發HF[2]。既往研究結果顯示，在沒有高血壓和冠心病的人群中，DM患者發生HF的風險率明顯增大[3]。因此，早期發現射血分數(LVEF)正常的無癥狀2型糖尿病(T2DM)患者的心臟功能變化，對預防心血管危險事件意義重大。三維斑點追蹤成像(3D-STE)技術是在二維斑點追蹤成像基礎上結合實時三維成像技術，能夠克服二維斑點追蹤技術單平面分析的局限性，多方位準確地反映心肌空間形變大小[4]。本研究旨在應用3D-STE評價LVEF正常的無癥狀T2DM患者左心室整體收縮功能的變化。

1 資料與方法

1.1一般資料 選擇2018年9月至2020年9月于本院內分泌科就診的T2DM患者51例作為T2DM組，同期另選取48例體檢健康的志愿者作為對照組。所有受試對象均參加一般體格檢查及血液檢查。納入標準：所有入組患者均按照美國糖尿病協會的指南標準診斷為T2DM[5-6]；左室LVEF均大于或等于60%。排除標準：冠心病、心律失常、嚴重的瓣膜性心臟病、心肌病、先天性心臟病、肝腎功能不全及因透聲條件差而圖像不佳的患者。在隨訪期間內，7例患者被剔除，其中5例患者發生心血管事件，1例患者失訪，1例患者后期成像質量差，導致無法進行數據分析。

1.2方法

1.2.1使用儀器 使用GE Vivid E9超聲診斷儀，二維探頭頻率1.7 ～ 3.3 MHz；三維探頭(4V-D)頻率1.7 ～ 3.3 MHz，幀頻25 ～ 40幀/秒，配有Echo PAC工作站。

1.2.2測量指標 所有受試對象數據根據美國超聲心動圖協會(ASE)推薦指南中測量方法采集[7]，檢查前取左側臥位，同步連接心電圖，囑受試對象平靜呼吸，常規二維超聲心動圖留取左心室舒張末期容積(LVEDV)，左心室收縮末容積(LVESV)，采用雙平面Simpson法測量左心室LVEF。切換至4V探頭獲得標準心尖四腔心切面，囑受試對象屏住呼吸，連續存儲6個完整心動周期的三維超聲全容積圖像。將獲得的三維數據導入EchoPAC version113.0工作站進行脫機分析，在4D AUTO LVQ模式下，自動識別心內膜及心外膜邊界，手動調整標記不滿意區域。根據軟件程序獲得左心室心肌質量(LVM)，左心室心肌質量指數(LVMI)=LVM/BSA，同時獲得收縮末期左心室整體縱向應變(GLS)、整體徑向應變(GCS)、整體周向應變(GRS)及整體面積應變(GAS)。T2DM組隨訪2年，同樣留取上述常規二維超聲參數及3D-STE應變數據。

2 結 果

2.1各組基本臨床資料比較 各組性別、年齡、BSA、HR比較，差異均無統計學意義(P>0.05)。各組空腹血糖(FPG)比較，差異有統計學意義(P<0.05)。見表1。

2.2各組二維超聲心動圖參數比較 T2DM組患者LVEDV、 LVESV、LVEF、LVMI值與對照組比較，差異均無統計學意義(P>0.05)；T2DM隨訪組患者LVEDV、 LVESV、LVEF值較對照組無變化，差異均無統計學意義(P>0.05)，而LVMI值較對照組增加，差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表1 各組基本臨床資料比較

表2 各組二維超聲心動圖參數比較

2.3各組三維應變值比較 T2DM組患者GLS、 GCS、GAS值均較對照組減低，差異均有統計學意義(P<0.05)； GRS值較對照組無明顯變化，差異無統計學意義(P>0.05)。與對照組相比，T2DM隨訪組患者GLS、GCS、GRS、GAS值均較對照組減低，差異均有統計學意義(P<0.05)；GLS、GCS、GRS、GAS值均較對照組減低，差異均有統計學意義(P<0.05)。見表3、圖1。

表3 各組三維應變值比較

A.T2DM組患者GLS；B.T2DM組患者GCS；C.T2DM組患者GRS；D.T2DM組患者GAS；E.T2DM隨訪組患者GLS；F.T2DM隨訪組患者GCS；G.T2DM隨訪組患者GRS；H.T2DM隨訪組患者GAS。

3 討 論

近年來，由于人口老齡化與生活方式西方化等原因，我國DM患者越來越多，DM引發的心血管疾病也越來越多，DM是DC主要原因，并且是HF的危險因素[6]。前期臨床研究證實，在無癥狀且無明顯心血管病的DM患者左心室心肌舒張功能受損，而代表左心室收縮功能的LVEF并沒有改變[8]，這就表明LVEF在評價亞臨床左心室收縮功能上具有一定的局限性。最近，三維斑點追蹤技術可通過測量心肌多向應變和應變率來檢測左心室心肌功能改變，此技術克服了常規二維超聲心動圖及組織多普勒應變角度依賴性的重要局限性。STORZ等[9]通過心臟核磁共振(CMR)評價DM前期及LVEF正常的DM患者的左室心肌變化的研究中發現，在疾病早期就已經發現心肌重塑，心臟功能受影響；然而，縱向應變值的改變與左室心肌功能變化有明顯相關性[10]。 ERNANDE等[11]研究發現，縱向應變分析能夠早期識別無癥狀DM患者的左室心肌功能改變。因此，早期發現LVEF正常的無癥狀DM患者的左心室心肌功能改變，對延緩和預防心血管事件的發生意義重大。

左心室心肌主要由縱向及周向纖維交織重疊構成，在心內膜下心肌纖維的縱向運動呈右手螺旋狀，在心外膜下心肌運動呈左手螺旋狀而中層心肌近似呈環形排列。這種特殊的心肌結構造成了心肌運動的多向性。心肌運動是三維空間上的運動，主要有縱向運動、周向運動及徑向運動。對縱向、周向和徑向心肌功能的多方向分析使臨床醫生能夠了解亞臨床DC患者的左室心肌收縮功能變化[4.12]。本研究結果發現，與對照組比較，T2DM組患者的GLS、GCS、GAS明顯減低，而GRS沒有明顯差異，該結果與趙洋等[13]的研究結果相一致。原因可能是左室心肌約70%為縱向纖維，當左室心肌功能受損時，該心肌最易受累發生變化，而GAS為心肌縱向應變與周向應變的百分數，因此GAS、GCS在T2DM組患者中已經明顯受累，而GRS無明顯差異，由此說明在無癥狀T2DM患者中，已經存在左心室心肌亞臨床的收縮功能受損，與NG等[14]研究結果一致。本研究中，對T2DM組患者隨訪后發現，各組應變值均明顯減低。可能原因為隨著病情發展，T2DM患者左室心肌纖維化增加，左心室心肌收縮功能受損嚴重。此外，在對T2DM患者的2年隨訪中，發現T2DM患者的LVMI增加，這是由于T2DM患者長期處于高血糖狀態下，左室心肌代謝改變，心肌纖維化增加，進而LVM增加，與ROOS等[3]應用二維斑點追蹤技術對無癥狀DM患者2年隨訪的研究結果一致。

本研究的局限性在于僅選擇無癥狀的T2DM患者，研究數量相對較少，并且該類患者可能存在其他心血管危險因素，例如高膽固醇血癥或高血壓。其次，為了避免心肌缺血對左室功能的影響，本研究僅選擇了臨床癥狀穩定的患者，并沒有進行運動試驗或冠狀動脈造影等相關檢查來明確有無冠狀動脈狹窄。但是在隨訪中出現心絞痛或急性冠狀動脈綜合征的患者被排除在外。

綜上所述，3D-STE技術能夠識別LVEF正常的無癥狀T2DM患者亞臨床左心室心肌收縮功能障礙，可對該類患者后期臨床治療提供有用的參考依據。