左心房自動(dòng)應(yīng)變技術(shù)評(píng)估2型糖尿病患者左心房功能及與糖化血紅蛋白A1c的相關(guān)性

李一鳴，吳存剛，李玉宏

(錦州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院超聲科，遼寧 錦州 121001)

近年糖尿病及相關(guān)并發(fā)癥發(fā)病率逐漸升高，而心血管并發(fā)癥是導(dǎo)致糖尿病患者死亡的主要原因[1]。研究[2-4]表明，根據(jù)左心房結(jié)構(gòu)及功能改變有助于預(yù)測(cè)多種疾病；糖尿病患者存在左心房重構(gòu)已獲證實(shí)[5-6]，但對(duì)其具體機(jī)制尚不清楚。糖化血紅蛋白A1c(glycosylated hemoglobin A1c, HbA1c)用于預(yù)測(cè)多種心血管事件均有較高價(jià)值[7-8]。左心房自動(dòng)應(yīng)變技術(shù)(left atrial automatic strain technique，Autostrain LA)是專門用于分析左心房功能的軟件，操作簡(jiǎn)單，可降低人工操作誤差和縮短操作時(shí)間。本研究觀察Autostrain LA評(píng)估2型糖尿病患者左心房功能的價(jià)值及其參數(shù)與HbA1c的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 選取2021年1月—2022年7月52例錦州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院2型糖尿病患者(糖尿病組)，均符合1999年WHO 2型糖尿病診斷；其中男22例，女30例，年齡27～71歲，平均(50.9±11.9)歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：①常規(guī)超聲心動(dòng)圖提示心力衰竭、心肌肥厚及心臟瓣膜病等；②高血壓；③惡性腫瘤；④曾經(jīng)或正在接受放射、化學(xué)治療；⑤圖像不清晰導(dǎo)致Autostrain LA無(wú)法準(zhǔn)確描繪心內(nèi)膜。另選取同期50名接受健康體檢者為對(duì)照組，男24名，女26名，年齡25～67歲，平均(47.5±9.5)歲。本研究獲醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審查批準(zhǔn)(批準(zhǔn)號(hào)：202265)。檢查前受試者均簽署知情同意書(shū)。

1.2 儀器與方法 由1名具有19年工作經(jīng)驗(yàn)的超聲科副主任醫(yī)師(醫(yī)師1)完成全部操作。檢查前囑受試者安靜休息30 min。采用Philips EPIQ 7C彩色多普勒超聲診斷儀，頻率1～5 MHz S5-1探頭。囑受試者左側(cè)臥，連接心電圖，并調(diào)整為4個(gè)心動(dòng)周期，掃查心臟常規(guī)切面，以雙平面Simpson法測(cè)量左心室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction, LVEF)、左心室收縮末期容積(left ventricular end-systolic volume, LVESV)及左心室舒張末期容積(left ventricular end-diastolic volume, LVEDV)，于胸骨旁左室長(zhǎng)軸切面測(cè)量左心房前后徑(left atrial diameter, LAD)；將脈沖多普勒取樣框放置于二尖瓣口，盡可能使取樣框與血流方向平行，測(cè)量二尖瓣口舒張?jiān)缙谘鞣逯邓俣?E)及舒張晚期血流峰值速度(A)，并計(jì)算E/A；采用組織多普勒技術(shù)測(cè)量室間隔和左心室側(cè)壁的二尖瓣環(huán)位點(diǎn)運(yùn)動(dòng)峰值速度e'室間隔和e'側(cè)壁，計(jì)算E/e'室間隔與E/e'側(cè)壁的平均值E/e'；于心尖四腔心切面測(cè)量左心房面積(left atrial area, LAA)、容積(left atrial volume, LAV)及容積指數(shù)(left atrial volume index, LAVI)，并儲(chǔ)存心尖四腔心切面圖像，導(dǎo)入Qlab軟件，選擇Autostrain LA，系統(tǒng)自動(dòng)描繪左心房心內(nèi)膜，以舒張末期為應(yīng)變零點(diǎn)，獲得左心房?jī)?chǔ)備期應(yīng)變(left atrial strain during reservoir phase, LASr)、管道期應(yīng)變(left atrial strain during conduit phase, LAScd)及收縮期應(yīng)變(left atrial strain during contraction phase, LASct)。對(duì)以上各參數(shù)均測(cè)量3次，取平均值為最終結(jié)果。

于糖尿病組抽取20例，分別由醫(yī)師1和具有28年工作經(jīng)驗(yàn)的超聲科主任醫(yī)師(醫(yī)師2)測(cè)量LASr及LAScd；1周后再由醫(yī)師1進(jìn)行重復(fù)測(cè)量，將結(jié)果用于重復(fù)性檢驗(yàn)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 23.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。以±s表示符合正態(tài)分布的計(jì)量資料，組間行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；以頻數(shù)表示計(jì)數(shù)資料，行χ2檢驗(yàn)。行Pearson相關(guān)性分析，觀察HbA1c與LASr、LAScd、LASct及LAVI的相關(guān)性。繪制受試者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲線，計(jì)算曲線下面積(area under the curve, AUC)。采用Bland-Altman一致性分析和組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intra-class correlation coefficient, ICC)評(píng)估觀察者間和觀察者內(nèi)的一致性，以ICC≥0.75為一致性好。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料 2組受試者年齡、性別、體質(zhì)量指數(shù)(body mass index, BMI)、體表面積(body surface area, BSA)、收縮壓及舒張壓差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。糖尿病組總膽固醇、甘油三酯、空腹血糖及HbA1c均高于對(duì)照組(P均<0.05)。見(jiàn)表1。

表1 2型糖尿病患者與健康志愿者臨床資料比較

2.2 常規(guī)超聲心動(dòng)圖參數(shù) 組間LAVI、A、E/A及e'側(cè)壁差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)。見(jiàn)表2。

表2 2型糖尿病患者與健康志愿者常規(guī)超聲心動(dòng)圖參數(shù)比較

2.3 Autostrain LA參數(shù) 糖尿病組LASr、LAScd及LASct均低于對(duì)照組(P均<0.05)。見(jiàn)表3及圖1。

圖1 患者女，42歲，2型糖尿病 Autostrain LA心尖四腔切面圖示LASr=29.50%，LAScd=-11.30%，LASct=-18.20%

表3 2型糖尿病患者與健康對(duì)照者Autostrain LA參數(shù)比較(%)

2.4 ROC曲線 LASr、LAScd、LASct及LAVI評(píng)估2型糖尿病患者左心房功能的AUC分別為72.80、68.30、70.60及37.20。見(jiàn)表4。

表4 Autostrain LA 參數(shù)及LAVI評(píng)估2型糖尿病患者左心房功能的效能

2.5 重復(fù)性檢驗(yàn) 觀察者間(ICC=1.00、0.98)及觀察者內(nèi)(ICC=1.00、1.00)測(cè)量LASr和LAScd的一致性均好。見(jiàn)圖2。

圖2 測(cè)量LASr及LAScd的一致性Bland-Altman圖 A、B.觀察者間(A)及觀察者內(nèi)(B)測(cè)量LASr；C、D.觀察者間(C)及觀察者內(nèi)(D)測(cè)量LAScd

2.6 相關(guān)性分析 HbA1c與LAVI無(wú)明顯相關(guān)(r=0.11，P>0.05)，與LASr、LAScd及LASct均呈負(fù)相關(guān)(r=-0.32、-0.28、-0.25，P均<0.05)。

3 討論

左心房功能包括儲(chǔ)備期功能、管道期功能和收縮期功能[9]。儲(chǔ)備期功能主要由左心房本身性質(zhì)所決定，管道期功能則主要由左心室舒張進(jìn)行調(diào)節(jié)，收縮期功能則主要受其收縮力和左心室舒張順應(yīng)性影響[10]。盡管糖尿病導(dǎo)致左心房重構(gòu)的具體機(jī)制尚不清楚，但現(xiàn)已證實(shí)心肌纖維化為其影響因素[11]；也有學(xué)者[12]發(fā)現(xiàn)自2型糖尿病患者左心房分離出的成纖維細(xì)胞的膠原蛋白合成水平增強(qiáng)，提示心肌纖維化與糖尿病患者左心房功能相關(guān)。

本研究2組受試者LVEDV、LVESV、LVEF、LAD、LAA及LAV差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與MONDILLO等[13]研究結(jié)果類似，表明2型糖尿病患者左心房結(jié)構(gòu)變化無(wú)法反映其功能改變，即左心房應(yīng)變可相對(duì)獨(dú)立于其二維參數(shù)。本研究糖尿病組LAVI及A均高于、而E/A及e'側(cè)壁均低于對(duì)照組，代表2型糖尿病患者左心室舒張順應(yīng)性受損，并可通過(guò)增加左心室充盈壓而影響左心房功能，即左心房收縮狀態(tài)可在很大程度上反映左心室順應(yīng)性。

LASr代表左心房?jī)?chǔ)備期功能，LAScd代表左心房管道期功能，LASct代表左心房收縮功能。本研究糖尿病組LASr、LAScd及LASct均低于對(duì)照組，分析原因，主要在于糖尿病患者左心房存在心肌纖維化，心肌僵硬度增加，導(dǎo)致左心房舒張受限；同時(shí)左心室舒張順應(yīng)性受損，導(dǎo)致肺靜脈血液流入左心室減少。另一方面，高繼康等[14]發(fā)現(xiàn)糖尿病組與對(duì)照組LASct無(wú)顯著差異，可能與該研究選取的糖尿病患者病程較短有關(guān)。此外，RAMKUMAR等[15]指出，左心房收縮功能受多種因素影響，且與左心室功能相互獨(dú)立，即不受左心室功能的影響。有關(guān)2型糖尿病患者左心房功能改變的具體機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

HbA1c是血糖與血紅蛋白不可逆結(jié)合的產(chǎn)物，可反映近2～3個(gè)月的血糖情況[16]。本研究結(jié)果顯示HbA1c與LASr、LAScd及LASct均呈負(fù)相關(guān)，表明心肌損害隨HbA1c增加而逐漸加重，使左心房應(yīng)變值逐漸降低，故可作為臨床監(jiān)測(cè)糖尿病患者左心房功能變化的指標(biāo)。

此外，本研究發(fā)現(xiàn)，左心房二維參數(shù)中，僅LAVI組間差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而左心房應(yīng)變參數(shù)組間差異均存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；且ROC曲線結(jié)果顯示，LAVI無(wú)法用于評(píng)估糖尿病患者左心房功能，而左心房應(yīng)變參數(shù)具有評(píng)估價(jià)值。CAMELI等[17]指出，相比排空分?jǐn)?shù)，左心房應(yīng)變對(duì)負(fù)荷的依賴性更小，是評(píng)估左心房心肌功能的有力指標(biāo)。較傳統(tǒng)超聲而言，Autostrain LA用于評(píng)估左心房功能的價(jià)值更高。

本研究的主要局限性：①樣本量小，且具有區(qū)域性；②Autostrain LA可自動(dòng)描繪左心房?jī)?nèi)膜，因此對(duì)顯示內(nèi)膜的清晰度具有一定要求，而本組部分圖像內(nèi)膜未能完全與ROI重合。

綜上所述，Autostrain LA可用于評(píng)估2型糖尿病患者左心房功能；2型糖尿病患者左心房應(yīng)變參數(shù)與HbA1c呈負(fù)相關(guān)。