初发2型糖尿病患者血管内皮功能与颈动脉病变的相关性研究

高智斌，黄毅明，叶绮婷

(广东省佛山市南海第五人民医院 a.超声科；b.体检科，广东 佛山 528231)

初发2型糖尿病患者血管内皮功能与颈动脉病变的相关性研究

高智斌a，黄毅明b，叶绮婷a

(广东省佛山市南海第五人民医院 a.超声科；b.体检科，广东 佛山 528231)

目的 探讨初发2型糖尿病(T2DM)患者颈动脉形态学和血流动力学的改变，分析颈动脉内皮功能与内-中膜厚度(IMT)之间的相关性。方法 选取我院门诊初发T2DM患者(初发T2DM组)和正常对照人群(正常对照组)各50例，应用多普勒超声检测颈动脉形态和血流动力指数变化，测量反应性充血试验和舌下含服硝酸甘油前后肱动脉内径变化，评估血管内皮功能，分析颈动脉内皮功能与内-中膜厚度的相关性。结果 与正常对照组相比较，初发T2DM组患者颈动脉IMT增加，动脉搏动指数(PI)、舒张早期反向血流峰值速度(PRV)、舒张末期血流速度(EDV)均降低，差异均有统计学意义(P< 0.05)。两组收缩期峰值流速(SPV)差异无统计学意义。反应性充血试验前后，初发T2DM组肱动脉内径变化百分率均低于正常组，差异有统计学意义(P< 0.05)。初发T2DM颈动脉IMT与反应充血时肱动脉内径变化百分率呈负相关(r=-0.583，P< 0.05)。结论 血管超声检测可以评估初发T2DM患者颈动脉血管病变的严重程度和血管内皮功能改变的情况，为早期诊断动脉粥样硬化治疗提供新的评价标准。

血管多普勒超声；初发T2DM；内皮功能；颈动脉病变

2型糖尿病(T2DM)是多种心、脑、肾疾病的危险因素之一，对心、脑、肾等多个器官以及大血管的结构和功能有着重要的影响[1，2]。最新研究表明，动脉粥样硬化可促发心脑血管疾病的发生发展，而较之更为早期的血管病变则是血管内皮功能下降，这种病理改变是多种心血管疾病的早期变化[3]。动脉粥样硬化的常见部位是颈动脉，由于其位于体表，临床上常作为评估动脉粥样硬化的进展以及药物疗效的有效观察窗口。早期发现、治疗已经出现功能受损的动脉血管内皮，对于早期治疗动脉粥样硬化、心脑血管疾病、糖尿病大血管病变有着极为重要的临床价值。本研究应用多普勒超声测量颈动脉形态学、血流动力学指数改变，并分析二者相关性。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2013年9月至2014年9月我院门诊初发T2DM患者共50例，其中男25例，女25例，年龄40～65岁[(52.43±7.96)岁]。均符合2013年中国T2DM指南诊断标准[4]，饮食控制达标，或1年内确诊的患者行饮食控制、药物治疗稳定达到2周以上，糖化血红蛋白(HbA1c)<7.5%，体重指数(BMI)19.5～32.5 kg/m2；排除合并心脏瓣膜病、原发性高血压病、外周血管疾病、高脂血症、甲状腺功能亢进症、肝肾功能异常、吸烟量平均每天超过5支、过度饮酒患者。同期健康体检者50例为正常对照组，其中男25例，女25例，年龄40～65岁[(50.27±8.43)岁]，检查排除T2DM、心脑血管疾病。

1.2 方法 采用彩色多普勒超声仪(美国Philips HD11型)，探头选用变频、超宽频电子凸阵、电子线阵，将频率调整为5～12 MHz。选取颈动脉作为探查点，使用多普勒诊断仪测量患者安静情况下颅外颈总动脉内中膜厚度(IMT)、舒张早期反向血流峰值速度(PRV)、收缩期峰值流速(PSV)、舒张末期血流速度(EDV)、动脉搏动指数(PI)数值(图1、图2)，取心动周期每次3个共3次平均值。参照Celermajer等[5]采用的方法，在22°恒温休息室休息10分钟后，平躺静卧，头部保持固定不变，右上肢掌心向上向外伸展15°，血管内径测量时用探头于肘上2～15 cm处对肱动脉进行扫描，每次测量位置相同，首先测量试验前静息状态时肱动脉内径(D1)，然后使用袖带式水银血压计持续压迫肱动脉5分钟，快速放气后迅速测量此时肱动脉内径(D2)，此为反应性充血变化，代表内皮依赖性血管扩张(flow-mediated dilation，FMD)。充分静卧休息后，测量肱动脉内径等于D1时提示血管已经恢复，先取0.5 mg硝酸甘油舌下含服5分钟，测此时肱动脉内径(D3)及其变化率，代表非内皮依赖性血管扩张(nitroglycerin-mediated dilation，NMD)。计算血管内径变化百分率(Δ%)=[D2(或D3)-D1]/D1×100%。

1.3 统计学方法 采用统计软件SPSS 18.0对数据进行分析。计量资料以均数±标准差表示，采用独立样本t检验；相关性分析采用Pearson线性相关分析。P< 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组颈动脉形态学和血流动力学的比较 两组颈动脉内膜为细线状高回声，内-中膜不厚，连续性和血管搏动较好；颈动脉管腔均无明显狭窄阻塞，颈动脉血流通畅、充盈良好，血流频谱呈现出正常的三相波。初发T2DM组、正常组分别有8例和1例颈动脉血管壁可见散在点状回声斑。初发T2DM组颈动脉IMT高于正常对照组，而EDV、PRV及PI均低于正常对照组，差异均有统计学意义(P< 0.05)，两组PSV差异无统计学意义(P> 0.05)，见表1。

图1 彩色多普勒超声测量IMT

图2 彩色多普勒超声测量PRV、PSV、EDV、PI

组别nIMT(mm)血流动力学PSV(cm/s)EDV(cm/s)PRV(cm/s)PI肱动脉内径变化基础内径FMDNMD正常对照组500.69±0.1264.88±17.5618.44±3.0217.43±2.897.88±3.123.73±0.5711.78±3.4512.87±2.39初发T2DM组501.02±0.1458.23±15.329.83±2.5615.72±4.325.33±2.034.78±0.506.72±2.8715.88±2.58t1.891.073.242.321.851.103.521.83P<0.05>0.05<0.01<0.05<0.05>0.05<0.01<0.05

2.2 两组内皮功能变化 两组静息下肱动脉内径(D1)差异无统计学意义(P> 0.05)。且初发T2DM组FMD及NMD均明显低于对照组，差异有统计学意义(P< 0.05)，见表1。

2.3 FMD与颈动脉IMT的相关性分析 Pearson线性相关分析发现，肱动脉FMD与颈动脉IMT呈显著负相关(r=-0.583，P< 0.05)，见图3。

3 讨论

随着社会进步和人民生活方式的改变，T2DM发病率、患病率也呈现出增高的趋势，T2DM血管内皮功能及颈动脉IMT是近年来研究重点。而高频超声作为一种无创检查技术，近几年来临床应用越来越广泛，其能够实时、无创、准确地观察肱动脉反应充血前后内径变化、IMT及颈动脉血流动力学变化、硬化斑块大小位置等。

图3 初发T2DM组颈动脉IMT与FMD关系

正常四肢动脉频谱一般由三相波构成，由心室收缩射血后冲击动脉血管壁构成第1相波，第2相波则是由动脉血管弹性和阻力回弹产生，而在血流流经动脉后出现动脉收缩现象构成第3相波。则是由通过分析第2、3相波可以了解评估血管的顺应性。在糖尿病初发阶段，由于动脉血管粥样硬化或血管内膜增生导致弹性减弱，因而动脉血管顺应性减低，循环阻力减低，超声频谱出现第2、3相波改变，PRV减低常常是最为突出的血流动力学改变，在严重情况下可能探测不到正常的反向血流[6]。本研究中，初发T2DM组与正常组比较，颈动脉PRV和EDV呈现下降趋势，这可以反映初发T2DM患者颈动脉血管弹性较正常组减低和动脉顺应性明显下降，甚至可能是动脉粥样硬化所致。本研究发现两组间PSV无明显差别，其原因主要在于PSV主要由心室收缩产生，而初发T2DM患者此时尚未出现心功能变化，血管弹性不会影响PSV，故PSV未出现明显变化。

动脉粥样硬化是心血管疾病的基本病变，并且内皮功能下降往往先于动脉粥样硬化病理形态改变出现。在以往临床检查血管内皮功能的方法中大多数有创、繁琐、价格不菲，限制了临床医师对疾病早期发生的判断、以及疾病发展和临床疗效的评估。1986年Ludmer 等[7]应用冠脉造影心导管检查方法来研究冠状动脉微循环的舒张功能。而用无创超声技术检查血管内皮功能这一创新研究则是由Celermajer等[5]首创的，其采用了超声技术观察分析了吸烟与动脉血管内皮的关系。

本研究发现，初发组T2DM静息时动脉内径D1高于对照组，而在进行血管充血反应试验后动脉内径D2与对照组相比明显减低，FMD出现下降趋势，提示初发T2DM患者动脉内皮功能较对照组明显减低，其可能机制为T2DM患者存在血管内调节障碍，血管活性物质减少，血管舒张功能减退致持续痉挛，强烈的血管收缩则引起动脉内皮细胞缺血缺氧和代谢障碍，进而血管活性物质合成和分泌减少，进一步加重血管收缩、舒张功能失调，受损的内皮细胞更易受脂质侵袭出现动脉粥样硬化[8]。

由于胰岛素缺乏和抵抗导致细胞糖代谢障碍，进而影响其他物质包括脂代谢功能紊乱，平滑肌细胞受长期高糖和高血脂的浸润和侵袭，往往首先出现缺氧和能量代谢不足，细胞基因转录和表达出现异常，生成TGF-β1等促纤维化因子，血管内膜出现增生、间质纤维化、增厚、管腔僵硬，最终动脉内膜严重受损甚至钙化消失[9]。长期高血糖亦可导致内皮细胞缺氧和能量缺乏进而凋亡，激活基因转录表达异常，促进内膜纤维化，导致IMT厚度增加。本研究发现，随着FMD降低，颈动脉IMT相应增加FMD呈减低趋势，FMD与IMT呈负相关[10]。相关研究发现，糖尿病早期患者在病理学上未见动脉粥样硬化斑块形成，但内皮功能已经明显减低[11，12]。因而血管壁IMT变化是动脉粥样硬化的前期表现，高频超声能清晰地探测体表大动脉的血管壁IMT和内皮功能变化，从而评价动脉粥样硬化前期表现程度，以便临床医师及早做出预防和治疗策略上的改变。

颈动脉彩色多普勒超声检查是一项评价初发T2DM患者内皮功能的无创检查，在临床上简单易行。本研究应用彩色多普勒超声对颈动脉检查可以发现、评价初发T2DM患者内皮功能损伤程度，并且由于内皮功能损伤先于动脉粥样硬化发生。因而应用超声检查检测血管内皮功能异常，为临床上早期发现、早期预防、早期治疗T2DM及心血管并发症提供重要线索，可以作为临床疗效的评估方法。

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A

1672-6170(2015)04-0036-04

2014-11-27；

2015-03-05)