二维斑点追踪技术评价2型糖尿病患者左室舒张功能的价值

王婉露 章仁品 陈永超 彭超 吴满丽

作者单位：230031 安徽省合肥市，蚌埠医学院解放军105医院临床学院

临床研究

二维斑点追踪技术评价2型糖尿病患者左室舒张功能的价值

王婉露 章仁品 陈永超 彭超 吴满丽

作者单位：230031 安徽省合肥市，蚌埠医学院解放军105医院临床学院

目的 探讨二维斑点追踪技术（2D-STI）评价2型糖尿病患者左室舒张功能的临床应用价值。方法 对2015年1～12月在解放军105医院就诊的30例2型糖尿病（2-DM）患者及年龄、性别构成比、体重、身高匹配的健康志愿者31例应用超声诊断仪测量常规参数指标，获得高质量的二维图像，测量左室局部纵向舒张早期、晚期峰值应变率（LsSRe、LsSRa），圆周局部舒张早期、晚期应变率（CsSRe、CsSRa），并计算出整体舒张早期应变率 LgSRe、CgSRe及舒张晚期应变率 LgSRa、CgSRa，计算 LgSRe/LgSRa、CgSRe/CgSRa、E/LgSRe、E/CgSRe值。结果 ①与对照组比较，糖尿病组常规超声心动图参数未见统计学差异（P＞0.05）。②与对照组相比，糖尿病组左室LsSRe明显减低（P＜0.05），LgSRe增高，差异具有统计学意义（0.88±0.17 比 1.30±0.22，P＜0.05）；LgSRe/LgSRa比值较对照组明显减低且比值＜1（0.91±0.19 比 1.20±0.39，P＜0.05），E/LgSRe较对照组增高（0.92±0.16比0.67±0.22，P＜0.05）。③左室圆周应变率各项参数比较未见统计学差异（P＞0.05）。结论 2D-STI能够客观评价2型糖尿病患者左心室舒张功能。

糖尿病； 左室舒张功能； 二维斑点追踪

据报道[1]，60%～75%血糖控制良好且无其他并发症的2型糖尿病（DM）患者被证明存在舒张功能不全，其中28%发展为左心室充盈压增高的舒张功能严重受损。以往应用二尖瓣口的舒张期血流脉冲多普勒频谱及组织多普勒评价舒张功能，但上述两种方法均受角度影响，而新近二维斑点追踪技术（Two Dimension Speckle Tracking Techonolgy，2DSTI）能够克服角度依赖性。本研究采用二维斑点追踪技术对糖尿病患者和健康人舒张早期及舒张晚期应变率进行测定，并与脉冲多普勒超声心动图进行对照分析，探讨二维斑点追踪技术评价糖尿病患者舒张功能的价值。

1 对象与方法

1.1 研究对象 2015年1～12月在我院门诊就诊及住院的患者。

1.1.1 分组 对照组31例，其中男性17例、女性14例，平均年龄（49.45±7.25）岁；既往无心脏病病史，体格检查、ECG及超声心动图均未见异常。糖尿病组30例，男性18例，女性12例，平均年龄（52.27±6.84）岁，均为窦性心律，无临床心衰症状入选标准：符合糖尿病诊断标准，空腹血糖≥7.0mmol/L餐后血糖≥11.1 mmol/L。所有受检者均签定知情同意书，并征得患者及家属同意。

1.1.2 排除标准 所有入选对像均排除高血压，超声检查瓣膜无明显返流，没有节段性室壁运动异常,射血分数＞50%，临床无心功能不全的症状及体征，冠脉造影未提示狭窄。两组年龄、体重、身高、性别构成比及常规超声心动图参数未见统计学差异。

1.2 仪器及方法 所有患者均采用EPIQ 7C检查，同步记录心电图，常规进行超声心脏测量，置脉冲多普勒取样线于二尖瓣口，测量二尖瓣舒张期峰值速度 E峰、A峰，计算E/A峰值比。留取3个心动周期的胸骨旁左心室心尖3个长轴（心尖四腔心尖二腔、心尖三腔）及胸骨旁左心室3个短轴（二尖瓣、乳头肌及心尖水平）切面。获得较满意的二维图像后，在机打开aCMQ软件，软件自动跟踪各切面左室壁，生成应变率-时间曲线图（图1、图2）。测量三个长轴切面纵向局部舒张早期峰值应变率（longitudinal segment strain rate E，LsSRe）、纵向局部舒张晚期峰值应变率（longitudinal segment strain rate A，LsSRa），计算3个切面平均值为整体纵向舒张早期应变率（longitudinal global strain rate E，LgSRe）、整体纵向舒张晚期应变率（longitudinal global strain rate A，LgSRa），同样测量3个短轴切面圆周局部舒张早期峰值应变率（circumeferential segment strain rate E，CsSRe）、圆周局部舒张晚期峰值应变率（circumeferential segment strain rate A，CsSRa），计算平均值为整体圆周舒张早期应变率（circumeferential global strain rate E，CgSRe）、整体圆周舒张晚期应变率（circumeferential global strain rate A，CgSRa），计算 LgSRe/LgSRa、CgSRe/CgSRa，并结合二尖瓣血流频谱计算E/LgSRe、E/CgSRe比值。所有数据均由同一人完成。

1.3 统计学方法 采用SPSS 19.0统计软件进行统计学分析。计量资料以±s表示，性别构成比采用卡方检验，两组参数比较采用两独立样本t检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 常规资料与常规超声心动图参数比较 两组间年龄、性别构成比、身高、体重、左室大小和射血分数未见统计学差异（P＞0.05）。E峰及E/A比值糖尿病组较对照组降低，但未见统计学差异。见表1。

2.2 左室纵向舒张期应变率比较 与对照组比较，糖尿病患者舒张早期纵向应变率LsSRe、LgSRe减低（P＜0.05），舒张晚期纵向应变率 LsSRa、LgSRa未见统计学差异（P＞0.05）（表2）。与对照组相比，糖尿病组 E/LgSRe增高（P＜0.01），LgSRe/LgSRa减低（P＜0.05），且比值＜1，见表 3。

表3 两组纵向应变率比值比较（±s）

表3 两组纵向应变率比值比较（±s）

注：与对照组比较，aP＜0.05

组别 E/LgSRe LgSRe/LgSRa正常组 0.67±0.22 1.20±0.39糖尿病组 0.92±0.16a 0.91±0.19a

2.3 左室圆周舒张期应变率比较 与对照组比较，糖尿病患者无论舒张早期、舒张晚期圆周应变率 CsSRe、CsSRa、CgSRe、CgSRa 均未见统计学差异（P＞0.05）（表 4）。E/CgSRe、CgSRe/CgSRa 比较同样未见统计学差异（P＞0.05）。

3 讨论

随着糖尿病发病率的上升，长期高血糖及其并发症严重危害人类的健康。近年来，临床和动物实验证明，舒张功能不全是患者发病早期阶段的主要表现。随着病程的延续可出现心室收缩功能不全，而舒张功能不全伴随着整个疾病的发展[2]。一些研究发现，糖尿病心脏损害在早期多属于可逆性病变，早期发现、早期治疗，大多可以恢复[3]。因此早期评价心脏舒张功能对患者的治疗及预后具有重要作用。目前常用超声评价左室舒张功能指标是通过观察二尖瓣口的舒张期血流脉冲多普勒频谱，这种方法易受取样容积位置等因素的影响，在左室弛缓和顺应性均明显受损时可出现“假正常化”，因此超声工作者不断探讨新的超声指标评价心脏舒张功能。

表1 两组一般资料及常规超声心动图测量值比较（±s）

表1 两组一般资料及常规超声心动图测量值比较（±s）

组别 例数 年龄（岁） 男/女 身高（cm） 体重（kg） 糖尿病病程（年） 左房内径（mm）对照组 31 49.45±7.25 17/14 1.68±0.81 64.0±2.7 - 30.19±3.42糖尿病组 31 52.27±6.84 18/12 1.67±0.74 65.0±3.7 10.53±1.80 29.70±3.98组别 室间隔厚度（mm） 左室舒张末内径（mm） 左室收缩末内径（mm） 射血分数（%） E峰（m/s） A峰（m/s） E/A对照组 8.74±0.68 45.52±3.08 30.29±2.48 62.03±2.01 0.85±0.24 0.71±0.19 1.26±0.47糖尿病组 8.83±0.75 45.30±4.81 0.57±2.87 59.90±4.44 0.77±0.18 0.76±0.20 1.13±0.44

表2 两组纵向舒张期应变率比较（±s）

表2 两组纵向舒张期应变率比较（±s）

注：与对照组比较，aP＜0.05

舒张晚期纵向应变率四腔心 三腔心 两腔心 左室整体 四腔心 三腔心 两腔心 左室整体对照组 1.36±0.33 1.23±0.22 1.30±0.31 1.30±0.22 0.97±0.21 0.95±0.22 0.97±0.20 0.96±0.17糖尿病组 0.90±0.29a 0.86±0.22a 0.89±0.13a 0.88±017a 0.99±0.19 0.94±0.19 1.01±0.17 0.98±0.12组别 舒张早期纵向应变率

表4 两组圆周舒张期应变率（±s）

表4 两组圆周舒张期应变率（±s）

舒张晚期圆周应变率二尖瓣瓣口水平 乳头肌水平 心尖水平 左室整体 二尖瓣瓣口水平 乳头肌水平 心尖水平 左室整体对照组 1.60±0.19 1.62±0.22 1.61±0.15 1.61±0.13 1.13±0.33 0.97±0.24 1.05±0.20 1.05±0.15糖尿病组 1.58±0.15 1.53±0.20 1.53±0.24 1.54±0.13 1.10±0.38 1.02±0.37 1.14±0.35 1.08±0.26组别 舒张早期圆周应变率

当左室舒张时，血流从左房流入左室，导致心肌纤维长度的改变，引起心肌发生形变，早期应变率（Strain Rate，SR）就会发生瞬时改变，因此SR指标能够早期评估左心室的舒张功能。以往有学者利用组织多普勒（doppler techonolgy image，DTI）技术测量心肌应变率评价高血压患者的舒张功能[4]。陈迈[4]利用DTI测量心肌应变率，发现糖尿病组、早期糖尿病组SRe（舒张早期左室峰值应变率）、SRe/SRa（舒张早期左室峰值应变率/舒张晚左室峰值应变率）较正常组均减低（P＜0.01），说明组织多普勒应变率成像技术可以早期预测糖尿病患者心肌舒张功能受损，DTI能够较为客观地评价心脏的舒张功能。但组织多普勒需考虑室壁运动方向与声束夹角的影响，具有一定的角度依赖性质，故获取参数的准确性受到一定影响。

二维斑点追踪超声心动图是近年来发展起来的一项新技术，能够无创、准确地对室壁运动进行定量分析。2D-STI中的应变率（SR）指标在研究心肌的机械运动方面比组织多普勒相关指标敏感[5]。本研究采用2D-STI评价左心室射血分数正常的糖尿病患者左心室舒张功能，结果显示，糖尿病患者LsSRe、LgSRe较对照组明显降低，但 LsSRa、LgSRa、CsSRe、CgSRa与对照组比较未见统计学差异。这与国外学者研究相一致[6]。Mizuguchi[6]应用STI技术发现，伴有心血管危险因素但还未进展到严重心血管疾病的患者，左心室LgSRe明显低于正常对照组，左室LgSRa较正常组差异无统计学意义。Chen等[7]研究结果表明，与正常对照组相比，梗阻性肥厚型心肌病患者左心室整体的纵向SRe明显减低。可能由于SRe发生于左心室舒张早期时相，SRe受到左房压、左室顺应性和僵硬度以及左心室舒张状态的影响。SRa发生于左心室舒张晚期时相，因此它与左心房压及左心室顺应性的关联较低。虽然在对糖尿病左室舒张期应变率研究中也有类似的发现，但本研究结果还有一些不同点，糖尿病患者舒张期圆周应变率与正常对照组比较未见统计学差异，这与之前的研究结果不同，推测是本研究所选择的是早期糖尿病患者，糖尿病心内膜下心肌缺血早于心外膜下心肌，心内膜下心肌纤维主要沿纵轴方向走行，使纵向舒张早期应变率减低早于沿中层环形纤维圆周运动。因此纵向舒张早期应变率的减低可能是糖尿病患者舒张功能减低的敏感指标。

类似于组织多普勒指标E/Em，二维斑点追踪指标E/LgSRe与左室舒张末充盈压（LVEDP同样具有相关性，且E/SRe相关性更高[8]。本研究观察到糖尿病组E/LgSRe较对照组增高，与马红等[9]的研究结果相一致。2D-STI通过分析心肌的形变，提供心肌功能的直接信息，舒张期应变率被认为是评价左室舒张功能指标可靠的指标。因此，E/LgSRe同样可以作为评价左室舒张功能指标之一。此外本研究结果显示，糖尿病组LgSRe/LgSRa较对照组减低，差异有统计学意义。

该研究的局限性在于样本量较小。左心室舒张功能正常者舒张期的应变率参考范围有待在以后大样本、多因素分析中加以研究。本研究表明，2DSTI技术可以用来评价糖尿病患者的左心室舒张功能，并且有着无创、简便、客观的优点。目前已有研究者[10]利用三维斑点追踪技术测量心脏功能，相信斑点追踪技术今后在心脏的诊断、治疗及预后评估中必将发挥更加重要的作用。

图1 左室乳头肌水平应变率

图2 左室二尖瓣口应变率

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Evaluation of left ventriculai diastolic function in patient with type 2 diabetes mellitus disease by two dimensional speckling tracking techonolgy

WANG Wan-lu，ZHANG Ren-pin，CHEN Yong-chao，et al.The Department of Ultrasound，the 105th Hospital of People′s Liberation Army affiliated BengBu medical college，Hefei 230031，China

ZHANG Ren-pin，E-mail：zhangrenpin@126.com

ObjectiveTo evaluate the left ventricular diastolic function by two dimensional speckling tracking techonolgy（2D-STI）in patients with type 2 diabetes mellitus disease（2-DM）．Methods30 DM patients（group DM）patients and 31 healthy controls during January 2015 to December 2015 in the 105th Hospital of People′s Liberation Army were enrolled in this study.Echocardiography was performed in all the patients and the healthy controls．High quantity two dimensional gray scale imagings were acquired，and LsSRe，LsSRa，CsSRe，CsSRa，then separately to calculate the mean of LgSRe，LgSRa，CsSRe，CsSRa.And Calculate LgSRe/LgSRa，CgSRe/CgSRa，E/LgSRe，E/CgSRe were measured.Results⑴Compared with control group，there was no signicanficant different in general parameters（P＞0.05）.⑵Compared with control group，2-DM group LsSRe was signicanficant decrease（P＜0.05），and LgSRe was signicanficant decrease（0.88±0.17 vs 1.30 ±0.22，P＜0.05），LgSRe/LgSRa was decrease and value less than 1（0.91±0.19 vs 1.20±0.39，P＜0.05），E/LgSRe was incease（0.92±0.16 vs 0.67±0.22，P＜0.05）.⑶There was no different in Circumeferential Segment Strain Rate（P＞0.05）.Conclusion2D-STI can access the left ventricular diastolic function in patients with DM objectively and expediently．

Diabetes mellitus； Left ventricular diastolic function； Two dimensional speckling tracking techonolgy

章仁品，E-mail：zhangrenpin@126.com

10．3969/j．issn．1672－5301．2017．03．018

R587.1

A

1672-5301（2017）03-0260-05

2016-07-28）