瞬时波强技术在糖尿病前期患者左心室收缩功能评价中的应用

陈正雷，张煜华，王全江，宋　洁，王　闪

（河南省郑州市第三人民医院超声科，河南 郑州 450000）



瞬时波强技术在糖尿病前期患者左心室收缩功能评价中的应用

陈正雷，张煜华，王全江，宋洁，王闪

（河南省郑州市第三人民医院超声科，河南 郑州 450000）

目的：探讨瞬时波强（wave intensity，WI）技术在评价糖尿病前期组患者左心室收缩功能中的临床应用价值。方法：选取我院门诊及住院患者50例，根据WHO糖尿病诊断标准，按照血糖水平分为A组（正常对照组）和B组（糖尿病前期组）各25例。用WI技术测量瞬时加速度波强（W1）、瞬时减速度波强（W2）；用常规超声心动图测量左房收缩末内径（LAESd）、左室舒张末内径（LVEDd）、左室射血分数（LVEF）、左室短轴缩短率（LVFS）、左室质量（LVM）及左室质量指数（LVMI），比较2组各指标之间的差异。结果：与A组比较，B组W1、W2、LVM、LVMI均增加（均P＜0.05）；2组LAESd、LVEDd、LVEF、LVFS差异均无统计学意义（均P＞0.05）。结论：WI可敏感地检测出糖尿病前期患者左心室收缩功能异常变化，可作为反映心脏收缩功能的指标，具有一定的临床应用价值。

超声心动图；瞬时加速度波强；糖调节受损；左心室收缩功能

［Abstract］Objective：To investigate the clinical value of accelerating wave intensity in assessing left ventricular systolic function of patients with pre-diabetes mellitus.Methods：25 patients with pre-diabetes mellitus（group B）and 25 healthy people （group A）were enrolled in this study.Each people underwent conventional echocardiography and WI exam.The indexes of conventional echocardiography and WI including W1，W2，left atrial end-systolic diameter（LAESd），left ventricular end-diastolic diameter（LVEDd），left ventricular ejection fraction（LVEF），left ventricular fractional shortening（LVFS），left ventricular mass （LVM），left ventricular mass index（LVMI）in two groups were measured and compared.Results：Compared to group A，values of LVM，LVMI，W1were higher in group B with significant statistical difference（all P＜0.05），however，there was no significant statistical difference in the values of LAESd、LVEDd（all P＞0.05）.Conclusion：WI technique which can early assess the changes of left ventricular function in pre-diabetes mellitus patients has important clinical value.

［Key words］Accelerating wave intensity；Echocardiography；pre-diabetes mellitus；Ventricular systolic function，left

糖尿病引起的心血管病变是患者致死、致残的重要原因，高血糖对心脏功能的影响已受到广泛关注，早期检测出心功能障碍非常关键。研究［1］发现，糖尿病前期患者心脏收缩功能已发生异常，但超声心动图仍无改变。本研究旨在探讨瞬时波强技术（wave intensity，WI）在评价2型糖尿病前期患者左心室收缩功能中的临床应用价值。

1　资料与方法

1.1一般资料选取2011年3月至2012年6月我院门诊及住院患者共50例，参照1999年WHO标准，根据空腹血糖（FPG）及口服葡萄糖耐量试验（OGTT）血糖值分为2组：A组（正常对照组，FPG＜6.1 mmol/L）25例，男10例，女15例；平均年龄（48.5±6.0）岁。B组［糖尿病前期组，6.1 mmol/L≤FPG＜7.0 mmol/L或7.8 mmol/L≤餐后2 h血糖（2 h FPG）＜11.1 mmol/L］25例，男12例，女13例，平均年龄（48.6±6.7）岁。排除：发热、甲状腺疾病、严重肝肾功能障碍，冠心病、心律失常、高血压、心脏瓣膜病、先天性心脏病及吸烟史等。

1.2仪器与方法使用ALOKA α-10彩色多普勒超声诊断仪，心脏探头频率1.5～5 MHz，血管探头频率5～12 MHz。测量身高、体质量、腰围、血压，计算体质量指数（BMI）。测定FPG、2 h FPG、糖化血红蛋白（HbA1c）及血总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）。

颈总动脉WI检查：患者取平卧位，连接同步心电图，头稍偏向左侧。在颈动脉窦部下方2.0 cm处，将二维超声取样门置于血管前后壁的中外膜处，保证二维超声取样门与动脉壁垂直，多普勒声束与血流方向夹角≤60°。患者和操作者同时屏气，连续选择≥5个心动周期的平稳波形存储用于分析。输入收缩压和舒张压，显示WI报告界面。WI参数：瞬时加速度波强（accelerating wave intensity，W1）、瞬时减速度波强（decelerating wave intensity，W2）（图1，2）。血压测量：患者坐位休息15 min用水银血压计在心脏水平右肱动脉处测量血压3次，取平均值，每次测量间隔5 min。

经胸超声心动图检查：患者取左侧卧位，连接同步心电图，取心脏胸骨左室长轴切面，将M型取样线置于二尖瓣腱索水平。根据美国超声心动图学会推荐方法测量左房收缩末内径（LAESd）、左室舒张末内径（LVEDd）、左室收缩末内径（LVESd）、室间隔厚度（LVST）与左室壁厚度（LVPWT），取3个心动周期平均值。采用Teichholz方法获得左心室射血分数（left ventricular ejection faraction，LVEF）、左室短轴缩短率（left ventricular fractional shortening，LVFS）。

采用Devereux公式计算左室质量（LVM）=1.04×［（LVEDd+LVST+LVPWT）3-（LVEDd）3］-13.6；体表面积（BSA，m2）=［0.061×身高（cm）+0.012 8×体质量（kg）］-0.152 9；左心室质量指数（LVMI）=LVM/BSA。

1.3统计学方法应用SPSS 19.0统计软件进行分析，数据以±s表示，组间差异采用非配对t检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2　结果

2.12组临床资料和生化指标对比（表1，2）A组与B组的年龄、身高、体质量、BMI、腰围差异均无统计学意义（均P＞0.05）。A组与B组的TG、TC、LDL-C、HDLC差异均无统计学意义（均P＞0.05）；与A组相比，B组的FPG、HbA1c和2 h FPG增加（均P＜0.05）。

表1　2组临床资料比较（±s）

表1　2组临床资料比较（±s）

组别　年龄（岁）　身高（cm）　体质量（kg）　体质量指数（kg/m2）　腰围（cm）A组　48.5±6.0　163.56±6.08　63.14±10.55　23.58±2.94　77.11±7.38 B组　48.6±6.7　164.79±6.77　67.29±8.44　24.59±2.83　79.47±7.15 t值　0.139　0.778　1.894　1.908　1.586 P值　0.890　0.440　0.064　0.062　0.119

表2　2组生化资料比较（±s）

表2　2组生化资料比较（±s）

注：与A组比较，*P＜0.05；TG，甘油三酯；TC，血总胆固醇；LDL-C，低密度脂蛋白胆固醇；HDL-C，高密度脂蛋白胆固醇；FPG，空腹血糖；2 h FPG：餐后2 h血糖；HbA1c，糖化血红蛋白。

组别　TG（mmol/L）　TC（mmol/L）　LDL-C（mmol/L）　HDL-C（mmol/L）　FPG（mmol/L）　HbA1c（%）　2 h FPG（mmol/L）A组　1.55±1.22　4.21±0.64　2.33±0.78　1.62±0.39　5.07±0.28　4.70±0.39　5.44±1.07 B组　1.64±0.50　4.44±0.60　2.55±0.76　1.47±0.33　5.93±0.56*　5.36±0.49*　7.79±1.38 t值　0.570　1.024　1.133　1.702　7.469　5.454　5.991 P值　0.571　0.311　0.263　0.095　0.000　0.000　0.000

2.22组WI参数、超声心动图参数比较（表3）WI参数中，与A组相比，B组的W1、W2均增加（均P＜0.05）。超声心动图参数中，与A组相比，B组的LVM和LVMI增加，差异均有统计学意义（均P＜0.05）；2组的LAESd、LVEDd、LVEF、LVFS差异均无统计学意义（均P＞0.05）。

表3　2组WI参数、超声心动图参数比较（±s）

表3　2组WI参数、超声心动图参数比较（±s）

注：*P＜0.05，与A组比较；W1，瞬时加速度波强；W2，瞬时减速度波强；LAESd，左房收缩末内径；LVEDd，左室舒张末内径；LVM，左室质量；LVMI，左室质量指数；LVEF，射血分数；LVFS，左室短轴缩短率。

LVFS （%）A组　7.21±2.66　1.45±0.55　29.43±3.11　44.45±3.78 102.40±25.30 60.94±12.80　66.14±4.39 36.23±3.58 B组　8.67±2.45*　1.87±0.82*　30.96±3.49　44.76±3.43 121.56±28.36*71.36±13.40*66.88±4.57 36.05±3.57 t值　2.204　2.252　1.366　1.120　3.274　2.988　0.895　0.347 P值　0.033　0.029　0.179　0.269　0.002　0.005　0.376　0.728组别　W1（×103mmHg·m/s3）W2 （×103mmHg·m/s3）LAESd （d/mm）LVEDd （d/mm）LVM （g）LVMI （g/m2）LVEF （%）

3　讨论

糖尿病是一种以高血糖为主要特征的慢性代谢性疾病，糖尿病前期又称为糖调节受损，是血糖正常与糖尿病之间的一种过渡状态，即血糖水平高于正常，但尚未达到糖尿病诊断标准的高血糖状态。高血糖可造成左室结构和功能的改变［2-3］，这些改变早期通过常规超声观察心功能指标无法发现。国外研究［4］发现，高血糖影响心肌的收缩力，即使心室整体功能正常其不利影响也存在。高血糖引起心肌病变被称为糖尿病心肌病（diabetic cardiomyopathy，DCM）［5］，其已成为糖尿病患者易发心衰和死亡的主要原因，心肌功能异常是DCM最早的征象之一。有证据［6］表明，糖尿病前期心血管发病机制已经启动，诸多心血管危险因子开始聚集。糖尿病前期心脏病变发病早、进展快，但临床表现不典型，因此无创、及早发现糖尿病前期心功能改变尤为重要。

目前，超声心动图是临床无创评价心脏整体和局部功能较完善的工具，LVEF和LVFS是常用评价心脏整体收缩功能指标，但易受心脏前后负荷影响；Tei指数［7］可评价心脏整体收缩和舒舒张功能，但无法区分是收缩功能还是舒张功能受损。目前超声评价指标仅限于单独检测心脏或血管的功能，忽略了两者的相互作用，而循环系统中两者的功能密不可分、互相影响，在进行心脏功能评价时需结合动脉系统的功能状态，WI技术满足了上述要求。

WI技术是在血管回声追踪技术和超声多普勒技术基础上发展而来的一种综合评价心血管功能的新方法，通过检测动脉血管内任意点的瞬时波强即压力变化与血流速度变化的乘积来综合评估心血管系统的总体功能［8］。WI包括收缩早期的W1和收缩晚期的W2。W1是射血早期发生的前向压缩波，使动脉腔内血流加速、压力升高。Ohte等［9］研究表明，W1峰值的大小与左心室最大压力上升斜率呈显著正相关，可反映左心室收缩功能的强弱，即左心室收缩功能增强，W1随之增加，反之亦然。亦有研究［10-12］表明，DCM患者W1和LVEF均较正常组明显下降，且W1与LVEF呈显著正相关。

本研究发现，糖尿病前期组患者LVEF及LVFS与正常组比较差异均无统计学意义，与此时左室功能受损较轻或整体收缩功能处于代偿期有关。由于糖调节受损血糖代谢紊乱，使动脉血管壁顺应性下降、僵硬度增加，缓冲功能减弱，从而导致心脏后负荷增加，进而引起左室壁代偿性增厚、收缩功能增强。本研究中糖尿病前期组W1明显增加，主要考虑高血糖使心肌细胞能量代谢发生障碍，甚至心肌纤维化，心肌发生了重构。糖尿病前期组LVM、LVMI较正常对照组增加，说明左室壁有代偿性增厚的倾向，亦支持上述机制。W1与LVEF及LVFS相比，能更敏感地检测出糖尿病前期患者的左室功能异常改变。

W2的病理、生理学意义及产生机制非常复杂，Sugawara等［13］认为从左室流出到主动脉的血流动量不断减少，惯性力下降，造成压力迅速降低，并在近射血终末期产生左室吸入波，惯性力的大小与左室LVEF等均显著相关，因此心功能越好，惯性力产生的作用就越大，W2越高。本研究糖尿病前期组患者心肌收缩功能代偿性增高，产生的惯性力较大，因此W2比正常对照组升高。

综上所述，WI技术作为一种新的综合评价心血管血流动力学的方法，可敏感地反映在糖尿病前期患者早期心功能损害情况，在诊断中具有独特的优势。特别是W1早期发现糖尿病前期左心室收缩功能变化，能为临床早期预防、干预糖尿病左心室收缩功能损害提供依据，具有一定的临床应用价值。

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Analysis of left ventricular systolic function of pre-diabetes mellitus by wave intensity

CHEN Zhenglei，ZHANG Yuhua，WANG Quanjiang，SONG Jie，WANG Shan.Department of Ultrasonography，Third Hospital of Zhengzhou，Zhengzhou，450000，China.

10.3969/j.issn.1672-0512.2016.05.012

郑州市2010年度科技攻关计划项目（2010SFXM175）。

张煜华，E-mail：zyh5599@126.com。

2015-12-26）