2型糖尿病患者心外膜脂肪組織厚度與主動脈傳播速度和頸動脈內-中膜厚度的相關性

張 紅，丁 琴，寧 寧，呂劍楠，吳小偉

內臟脂肪異常積聚是胰島素抵抗的危險因素，可降低胰島素敏感性，增加脂肪組織中促炎細胞因子的表達和分泌，促進糖尿病和心血管疾病的發展[1]。心外膜脂肪組織(epicardial fat tissue，EAT)是沿冠狀動脈分布于心包和心肌之間的內臟脂肪，心外膜脂肪組織厚度(epicardial fat thickness，EFT)可以用計算機斷層掃描或超聲心動圖來測量，心外膜脂肪體積可以用磁共振成像來測量[2,3]。研究證實，EFT與肥胖、空腹血糖受損、胰島素抵抗和糖尿病密切相關[4]，并且T2DM患者高水平的EAT與動脈粥樣硬化、舒張功能障礙和心血管事件有關[5]。動脈粥樣硬化是糖尿病血管病變的病理生理基礎，是一種逐漸進展、具有較長亞臨床過程的慢性疾病。早中期可表現為亞臨床型，中期由于斑塊破裂，附壁血栓形成，可導致急性心血管事件。若斑塊繼續進展，晚期可出現嚴重的缺血性心腦血管事件[6]。頸動脈內膜-中層厚度(carotid intima-media thickness，CIMT)反映了動脈粥樣硬化中內膜層的彌漫性增厚，已被證實為亞臨床動脈粥樣硬化疾病的替代指標[7]。眾所周知，主動脈僵硬是心血管疾病發病率和病死率的最佳預測指標[8]。主動脈傳播速度(aortic velocity propagation，AVP)，反映主動脈僵硬的存在，并可用超聲心動圖方法測量[9]。因此，我們推測EFT可能與T2DM患者的AVP和CIMT有關。本研究旨在評估T2DM患者的EFT、AVP和CIMT，并探討這些參數之間的相關性。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選取2019-11至2020-06在我中心內分泌與血液科住院的年齡>18歲的不伴明確診斷冠心病的T2DM患者41例(T2DM組)，男23例，女18例，平均(58.7±8.6)歲，診斷均符合《中國2型糖尿病防治指南(2017年版)》[10]。排除合并糖尿病急性并發癥、急慢性感染、心力衰竭、嚴重肝腎功能不全、惡性腫瘤、自身免疫性疾病，以及嚴重瓣膜性心臟病、已知影響主動脈的全身性疾病(馬凡綜合征等)、主動脈擴張超過40 mm、心肌梗死史、LVEF<55%、心律失常(排除每種類型的室性和房性心律失常)、束支傳導阻滯(左、右)或超聲心動圖圖像質量差的患者。選取同時段于我院體檢中心健康查體人員37名作為對照組，男20名，女17名，平均(56.1±8.5)歲。該研究嚴格遵循赫爾辛基宣言，受試者在研究前均獲得知情同意，并通過醫院倫理委員會批準。

1.2 一般資料及實驗室檢查 收集所有受試者的年齡、性別、身高、體重、腰圍、血壓，計算體重指數[body mass index，BMI=體重(kg)/身高(m)2]。禁食超過8 h，次日晨起采集空腹靜脈血，測定血紅蛋白、空腹血糖、血清胰島素、三酰甘油、總膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇及糖化血紅蛋白(HbA1c)水平，計算胰島素抵抗指數(homeostasis model assessment of insulin resistance，HOMA-IR)。

1.3 AVP檢測 所有受試者均進行經胸超聲心動圖檢查，患者取仰臥位，從胸骨上窗獲得彩色M型多普勒記錄。光標平行于降主動脈的主血流方向，奈奎斯特極限調整為30～50 cm/s，切換至M模式，記錄器掃描速率為200 mm/s，顯示火焰形狀的M型時空速度圖，如果火焰的斜率不清楚，則使用基線偏移來改變混疊速度，直到看到等速斜率的清晰輪廓，然后用傳播斜率的起點和終點對應的點之間的距離除以對應時間點之間的持續時間來計算AVP。AVP對應于血流沿動脈向下傳播的速度。至少3次測量的平均值記錄為AVP[9]。此外，記錄心動圖常用測量參數：射血分數、主動脈舒張末期內徑、左房內徑、室間隔、左室后壁厚度、左室舒張末期內徑、左室收縮末期內徑、二尖瓣舒張早期血流速度、二尖瓣舒張末期血流速度。

1.4 EFT檢測 根據Iacobellis等[11]首次描述和驗證的方法測量EFT。EFT被定義為心肌外壁和心包內臟層之間無回聲的空間。收縮期結束時，在右心室游離壁上垂直測量3個心動周期的EFT，以主動脈環為解剖標志，對測量點進行標準化(圖1)。統計分析采用3個心動周期的平均值。

圖1 T2DM組與對照組EFT檢測

1.5 CIMT檢測 由臨床診斷經驗豐富的同一B超醫師使用同一頸動脈超聲檢測，根據美國心臟病學會的研究，CIMT被定義為管腔內膜間面的前緣和中外膜界面前緣之間的垂直距離。在頸總動脈、頸動脈球(遠端1 cm)和頸內動脈3個部位分別獲得3個CIMT值(圖2)。在每個位置的1 cm長度內測量值。記錄18次重復測量的平均值(每個頸動脈9次)并定義CIMT[12]。

圖2 T2DM組與對照組CIMT檢測

2 結 果

2.1 一般資料比較 兩組之間年齡、性別、吸煙、舒張壓和膽固醇比較差異無統計學意義。T2DM組BMI、腰圍、收縮壓、空腹血糖、HbA1c、HOMA-IR、三酰甘油、低密度脂蛋白膽固醇顯著高于對照組(P<0.05)，而血紅蛋白、高密度脂蛋白膽固醇顯著降低(P<0.05，表1)。

表1 2型糖尿病組與健康對照組基線人口統計學特征及實驗室參數比較

2.2 超聲心動圖參數比較 對照組的左室舒張末期內徑、左室收縮末期內徑以及射血分數較高(P<0.05)，而T2DM組的室間隔、左室后壁厚度、二尖瓣舒張末期血流速度、CIMT和EFT明顯較高，AVP明顯較低(P<0.01，表2)。

表2 2型糖尿病組與健康對照組超聲心動圖參數比較

2.3 EFT和AVP與臨床參數的雙變量相關分析 結果顯示：EFT和AVP呈顯著負相關(r=-0.339，P=0.001)。EFT與年齡、BMI、腰圍、空腹血糖、HbA1c、CIMT成正相關(P<0.05)。AVP與年齡、BMI、腰圍、空腹血糖、HbA1c、CIMT成負相關(P<0.05，表3)。

表3 T2DM組患者EFT、AVP與臨床參數的相關性

2.4 多因素逐步線性回歸分析 結果顯示：CIMT(β=3.255，95%CI：1.775～4.739，P=0.001)是EFT的獨立預測因子；CIMT、空腹血糖、年齡是T2DM患者AVP的獨立預測因子，其中CIMT(β=-30.868，95%CI：-45.805～-15.932，P<0.001)是最重要的預測因子(表4)。

表4 多因素逐步線性回歸分析預測T2DM組患者AVP的相關因子

2.5 ROC曲線分析 EFT 7.2 mm、CIMT 0.66 mm分別被確定為T2DM亞臨床動脈粥樣硬化的有效分界點，敏感性分別為75.8%和92.5%，特異性分別為71.1%和78.2%。EFT：AUC=0.77，P=0.001，95%CI：0.693～0.881；CIMT：AUC=0.891，P=0.001，95%CI：0.818～0.964(圖3)。

圖3 EFT、CIMT 診斷T2DM亞臨床動脈粥樣硬化的

3 討 論

本研究證實了T2DM患者的三個重要發現：(1)T2DM組EFT和CIMT顯著升高，AVP顯著降低；(2)EFT與AVP值呈負相關；(3)CIMT是EFT和AVP的獨立預測因子。這些結果表明，高EFT、CIMT和低AVP值可能與T2DM患者動脈粥樣硬化的進展有關。

多個研究均證實，與非DM患者相比，DM患者EFT明顯增多。最近的一項研究表明，T2DM患者的EFT值明顯高于對照組，且EFT和T2DM之間存在相關性，T2DM病程越長，EFT增加越明顯[13]。與該研究結果一致，我們發現T2DM組的EFT明顯高于非糖尿病組。

心外膜脂肪組織是一種極其活躍的脂肪組織，具有獨特的生物學分子和解剖學特征。它不僅是一個被動的脂質儲存單位，而且是心肌脂質和能量穩態的積極參與者。生理條件下，EFT通過其抗動脈粥樣硬化/抗炎特性以及高EFT釋放和攝取率發揮心臟保護作用[14]。EFT異常升高會分泌多種生物活性物質和過量的脂肪酸，從而導致全身炎性反應、胰島素抵抗指數、TC、TG等血脂指標異常，最終導致糖尿病、代謝綜合征和動脈粥樣硬化[15]。有研究采用CT、MRI評估心外膜脂肪組織，發現EFT是無癥狀T2DM患者心血管疾病的獨立危險因素[16]。Hirata 等[17]報道糖尿病冠狀動脈疾病組的EFT高于非糖尿病冠狀動脈疾病組。此外，有研究報道，超聲心動圖EFT可反映頸動脈或冠狀動脈粥樣硬化存在及嚴重程度[18]。

CIMT是亞臨床動脈粥樣硬化的評價指標，Mandal等[19]2016年對T2DM患者的EFT和CIMT進行了評估，結果顯示，與非糖尿病受試者相比，T2DM患者的CIMT和EFT值顯著增高，CIMT被評估為EFT的獨立危險因素。在Cetin等[20]2013年進行的一項研究中，EFT與T2DM病程、HbA1c水平和CIMT呈正相關，腰圍和CIMT是T2DM患者EFT的獨立預測因子。與上述研究結果一致，本研究中EFT與年齡、BMI、腰圍、空腹血糖、HbA1c、CIMT呈顯著正相關。

AVP是一種簡單易測的超聲心動圖參數，可用于常規超聲心動圖檢查。Badran等[21]研究T2DM對正常血壓糖尿病患者動脈彈性的影響，發現T2DM組的脈壓明顯升高，與對照組相比，T2DM患者的主動脈壁收縮速度顯著降低，主動脈彈性與糖尿病病程呈強負相關，由此，作者認為血糖控制不佳和糖尿病病程對主動脈彈性有不利影響。Kim等[4]報道了EFT與動脈僵硬之間的獨立關系。本研究與這些研究結果一致，相較于非糖尿病患者，T2DM患者AVP顯著下降，且與年齡、BMI、腰圍、空腹血糖、HbA1c、CIMT、EFT相關，此外，CIMT、空腹血糖和年齡是AVP的獨立預測因子。

本研究結果表明，T2DM患者EFT、CIMT升高，AVP降低，且EFT、AVP分別與CIMT顯著相關，EFT、CIMT可以作為評估T2DM亞臨床動脈粥樣硬化的可靠指標。基于這些結果，我們認為，EFT、CIMT和AVP升高和降低的T2DM患者需被更多關注，此外，超聲心動圖計算EFT和AVP所需時間非常短，無創、可重復操作，在T2DM患者的心臟形態和功能參數的檢查中可以很容易地應用，有助于我們預測心血管疾病的風險，進一步預防心血管并發癥的發展，改善預后。由于該研究僅為單中心研究，患者群體相對較少，一些患者的胸骨上圖像無法獲得AVP的精確測量，且心臟解剖和心輸出量狀況可能會影響AVP的測量。因此，需要進一步的研究來增加研究人群并獲得更準確的結果。