血管回声跟踪技术评价股动脉内-中膜正常的2型糖尿病合并蛋白尿患者的血管弹性

王俊芳

刘滨月1 LIU Binyue

罗良平2 LUO Liangping

刘宇清1 LIU Yuqing

左恒玲1 ZUO Hengling

王元蕾1 WANG Yuanlei

血管回声跟踪技术评价股动脉内-中膜正常的2型糖尿病合并蛋白尿患者的血管弹性

王俊芳1WANG Junfang

刘滨月1LIU Binyue

罗良平2LUO Liangping

刘宇清1LIU Yuqing

左恒玲1ZUO Hengling

王元蕾1WANG Yuanlei

目的探讨血管回声跟踪技术在2型糖尿病合并蛋白尿患者股动脉内-中膜正常的早期血管病变中的应用价值，为临床早期干预提供依据，减少糖尿病患者的并发症。资料与方法收集2015年3月—2016年7月深圳市龙岗中心医院确诊为糖尿病的52例患者，其中蛋白尿组20例，无蛋白尿组32例；选择同期30例体检正常者作为对照组。应用血管回声跟踪技术对受检者的双侧股动脉弹性功能进行检测，包括硬化参数（β）、弹性系数（Ep）、顺应性（AC）、增大指数（AI）、单点脉搏波传导速度（PWVβ）。结果①糖尿病组患者的股动脉Ep、β、PWVβ高于对照组、AC低于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）；两组AI差异无统计学意义（P＞0.05）。②蛋白尿组患者股动脉Ep、β、PWVβ高于无蛋白尿组、AC低于无蛋白尿组，差异有统计学意义（P＜0.05）；两组AI差异无统计学意义（P＞0.05）。③经判别分析，AC和舒张压对判别的作用有统计学意义，其函数诊断糖尿病股动脉弹性功能的敏感度为92.3%，特异度为100.0%。结论血管回声跟踪技术可以准确评估糖尿病患者的股动脉弹性功能，对疾病的早期防治有非常重要的意义；蛋白尿的出现表明血管弹性功能明显下降。

糖尿病，2型；蛋白尿；股动脉；超声检查；血管回声跟踪技术；弹性

糖尿病所致下肢血管病变严重影响患者的生存时间和生活质量，而且患有下肢血管病变的患者会增加心血管病变的死亡率。动脉内-中膜增厚是动脉粥样硬化早期阶段的形态学改变，而动脉僵硬度增加（弹性减低）也是动脉粥样硬化进程的表现之一，其反映了动脉的功能性改变[1]。超声评价动脉硬化主要是形态学内容，包括测量内-中膜厚度及有无斑块形成等[2]。血管回声跟踪（echo tracking，ET）技术可以评价外周动脉发生形态学改变之前的受损血管弹性功能，崔浩等[3]研究显示，ET技术可反映颈动脉内-中膜正常的脑梗死患者颈动脉弹性功能的降低。本研究运用ET技术评价糖尿病合并蛋白尿患者的股动脉弹性功能下降情况，为临床早期干预提供依据，减少2型糖尿病患者的并发症。

1 资料与方法

1.1 研究对象 收集2015年3月—2016年7月深圳市龙岗中心医院确诊为糖尿病的52例患者，均符合1999年WHO的糖尿病诊断标准[4]，其中男28例，女24例；年龄40～68岁，平均（52.4±6.7）岁，有典型糖尿病症状（多尿、多饮和不能解释的体重下降）者任意时间血糖≥11.1 mmol/L或空腹血糖≥7.0 mmol/L。将52例糖尿病患者分为蛋白尿组20例和无蛋白尿组32例。蛋白尿组患者24 h尿蛋白定量＞150 mg/L。选择同期本院体检正常者30例作为对照组，男18例，女12例；年龄30～62岁，平均（48.9±6.1）岁。两组患者均排除高血压、高血脂、糖尿病、心脏瓣膜疾病、甲状腺疾病，超声检查股动脉均未发现内-中膜增厚及斑块。

1.2 仪器与方法 应用配有ET技术和内置数字化图像管理系统（e-DMS）的Aloka SSD prosound @10彩色多普勒超声诊断仪，UST-5411高频线阵探头，频率7.5～13.0 MHz。受试者取平卧位，连接心电图。静息状态下测量血压3次并取平均值，每次测量间隔15 min。受试者取仰卧位，暴露双下肢，大腿外展、外旋，探头置于腹股沟韧带中点处纵切，清晰显示股动脉。采用频率为7.5～13.0 MHz的高频线阵探头探测并显示股动脉长轴，取股动脉分叉处上缘上方2.0 cm处为检查部位，清晰显示血管前、后壁中外膜。在B/M模式下，将2条取样线分别置于血管前壁和后壁中-外膜层交界处，实时跟踪描记血管前后壁收缩期和舒张期运动轨迹，自动计算血管内径随心动周期的变化，并以曲线形式显示，连续获得12个以上心动周期的股总动脉内径变化曲线并储存。血管内径变化曲线需保持平稳无明显漂移，描记波形≥6个，用于分析的波形≥5个，基线不稳定者需重新描记，在确认ET图像描记符合要求后，输入收缩压和舒张压，即刻分析并存储所获得的数据，所有数据均测量3次取平均值，见图1～3。

图1 男，44岁，糖尿病不伴蛋白尿。A为股动脉ET跟踪曲线（左侧为回声跟踪取样门位置，右侧为股动脉内径变化曲线）；B为股动脉弹性参数结果

图2 男，56岁，糖尿病伴蛋白尿。A为股动脉ET跟踪曲线（左侧为回声跟踪取样门位置，右侧为股动脉内径变化曲线）；B为股动脉弹性参数结果

图3 男，45岁，健康体检者。A为对照组的股动脉ET跟踪曲线（左侧为回声跟踪取样门位置，右侧为股动脉内径变化曲线）；B为股动脉弹性参数结果

分别测量糖尿病组（包括蛋白尿组和无蛋白尿组）和对照组的股动脉弹性指标：①弹性系数（pressurestrain elasticity modulus，Ep）；②硬化参数（stiffness parameter，β）；③顺应性（arterial compliance，AC）；④单点脉搏波传导速度（one-point pulse wave velocity，PWVβ）；⑤增大指数（augmentation index，AI）。计算方法见公式（1）～（5）。

其中，Ps为收缩压，Pd为舒张压，Ds为股动脉最大径，Dd为股动脉最小径，ρ为血液密度，ΔP为收缩期脉搏波最高点与外向脉搏波和反向折反波重合位置之间的差值，PP为整个脉搏波的振幅，心室射血时产生的压力波，形成脉搏波以一定速度由心脏沿动脉外传即脉搏波速度（PWVβ）[5]。

1.3 统计学方法 采用SPSS 22.0软件，计量资料以±s表示，组间比较采用成组资料t检验，对糖尿病组和对照组的多个变量进行判别分析，P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 糖尿病组与对照组股动脉ET参数比较 糖尿病组患者的股动脉Ep、β、PWVβ高于对照组，AC低于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）；两组AI差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。

2.2 蛋白尿组与无蛋白尿组股动脉ET参数比较 蛋白尿组患者的股动脉Ep、β、PWVβ高于无蛋白尿组，AC低于无蛋白尿组，差异有统计学意义（P＜0.05）；两组AI差异无统计学意义（P＞0.05），见表2。

2.3 无蛋白尿组与对照组股动脉ET参数比较 无蛋白尿组患者的股动脉Ep、β、PWVβ高于对照组，AC低于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）；两组AI差异无统计学意义（P＞0.05），见表3。

2.4 判别分析 对年龄、收缩压、舒张压、脉压差、Ep、β、AC、PWVβ、AI 9个变量采用逐步判别方法，引入变量标准为a=0.05，剔除变量的标准为a=0.10。变量AC和舒张压对判别的作用有统计学意义，当AC引入判别方程时，P=0.000；当AC和舒张压同时引入判别方程时，P=0.000。Fisher判别分析：AC和舒张压的标化判别函数系数分别为1.053和0.666，AC对判别的作用大于舒张压对判别的作用。产生一个判别函数，即Z=－8.645+5.143AC+0.073舒张压。判别函数值各类的均数是：第一类为－1.047；第二类为1.602，判别界值为：Zc=（－1.047+1.602）/2=－0.2775。回顾性误判和交叉核实法两种方法均显示：82例受试者中有4例误判，误判率为4.88%，4例误判均是第一类误判为第二类，即糖尿病患者被误判为正常人，其敏感度为92.3%，特异度为100.0%。

3 讨论

动脉弹性下降是心血管事件的独立危险因素[6]，准确评价动脉粥样硬化早期血管的功能性改变对基本疾病的早期防治具有重要意义[7-8]。本研究中，经ET测量显示糖尿病组患者股动脉Ep、β、PWVβ较对照组高，AC较对照组低，表明糖尿病患者的股动脉弹性功能较正常人降低，这与既往研究[9-10]结果一致，PWVβ能较好地反映大动脉僵硬度，发生动脉硬化时PWVβ增高。Ep代表动脉血管的弹性，血管弹性越强，Ep越小，发生动脉硬化时Ep升高。AC是将血管视作中空结构，在给定脉压差下，动脉内腔面积发生的绝对增量，发生动脉硬化时AC降低。本仪器PWVβ采用单点脉搏波传导速度，根据β等数值推算，精度可达0.01 mm，较传统的测量方法具有明显的优势。糖尿病是一种全身代谢性疾病，2型糖尿病患者体内的高血糖环境易引起动脉结构和功能改变，糖尿病代谢紊乱的病理基础为血管内皮功能损伤，与动脉粥样硬化的病理基础相同[11]。血管内皮细胞功能障碍常发生于无任何可见的内-中膜增厚之前，是动脉硬化的早期表现之一[12]。血管弹性减低直接影响动脉的储存效应，弹性储备功能受到明显影响，长期发展，外周动脉表现为1个或多个肢体渐进性的血流减少，严重者可引起下肢动脉（尤其是足背动脉）搏动减弱或消失。另外，动脉弹性的改变使冠状动脉循环灌注和血流分布发生改变，使心室的后负荷增加，长期发展可发生心肌损伤和心室重构，严重者发生冠心病、心力衰竭等一系列心血管事件。

表1 糖尿病组与对照组患者股动脉ET参数比较（±s）

表1 糖尿病组与对照组患者股动脉ET参数比较（±s）

注：β：硬化参数；Ep：弹性系数；AC：顺应性；AI：增大指数；PWVβ：脉搏波传导速度

分组 例数 β Ep（kPa） AC（mm2/kPa） AI PWVβ（m/s）糖尿病组 52 23.96±11.66 327.62±170.83 0.44±0.21 21.57±10.00 10.39±2.70对照组 30 10.24±2.44 136.99±41.17 0.87±0.19 22.61±10.90 7.17±1.11t值 5.81 5.45 6.72 0.32 5.41P值 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＞0.05 ＜0.05

表2 蛋白尿组与无蛋白尿组患者股动脉ET参数比较（±s）

表2 蛋白尿组与无蛋白尿组患者股动脉ET参数比较（±s）

注：β：硬化参数；Ep：弹性系数；AC：顺应性；AI：增大指数；PWVβ：脉搏波传导速度

分组 例数 β Ep（kPa） AC（mm2/kPa） AI PWVβ（m/s）蛋白尿组 20 32.21±11.59 456.06±172.72 0.25±0.13 23.27±9.76 12.40±2.35无蛋白尿组 32 18.80±8.50 247.34±113.43 0.56±0.16 20.50±10.33 9.13±2.10t值 3.40 3.73 5.02 0.68 3.70P值 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＞0.05 ＜0.05

表3 无蛋白尿组与对照组患者股动脉ET参数比较（±s）

表3 无蛋白尿组与对照组患者股动脉ET参数比较（±s）

注：β：硬化参数；Ep：弹性系数；AC：顺应性；AI：增大指数；PWVβ：脉搏波传导速度

分组 例数 β Ep（kPa） AC（mm2/kPa） AI PWVβ（m/s）无蛋白尿组 32 18.80±8.50 247.34±113.43 0.56±0.16 20.50±10.33 9.13±2.10对照组 30 10.24±2.44 136.99±41.17 0.87±0.19 22.61±10.90 7.17±1.11t值 3.88 3.67 5.02 0.57 3.31P值 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＞0.05 ＜0.05

本研究为探讨蛋白尿对糖尿病患者股动脉弹性功能的影响，将糖尿病患者按蛋白尿定性分为蛋白尿组和无蛋白尿组，结果显示蛋白尿组患者的股动脉弹性功能低于无蛋白尿组，表明蛋白尿的出现可能预示着更广泛、更严重的血管功能损伤，蛋白尿与血管功能损伤可能互相影响、互相加重，最终导致各种血管并发症的发生。另外，本研究比较糖尿病无蛋白尿组和对照组的股动脉弹性指标发现，无蛋白尿组患者的股动脉弹性功能低于对照组，表明糖尿病患者在未出现蛋白尿之前血管功能已经受损。2型糖尿病异常糖代谢产物增多，常同时合并多种代谢异常，加重内皮功能损伤和炎症反应，易引起蛋白尿。尿蛋白排泄率增加使肾小球滤过率下降，钠水潴留加重，血压升高，上述因素均参与了糖尿病慢性血管并发症的发生和发展。Basi等[13]研究证实通过干预减少尿白蛋白排泄，可有效改善心血管和肾脏疾病的结局和预后。

本研究结果显示，各组AI差异无统计学意义（P＞0.05），其原因可能有：AI的灵敏度较高，数据波动性大，个体差异明显，同时所测数据还受年龄[14]、身高、心率[1]等多种因素的影响。这一结果与部分文献报道一致[15]，AI与动脉弹性的关系尚需进一步研究。

经Fisher判别分析，AC和舒张压对判别的作用有统计学意义，产生一个判别函数，即Z=－8.645+5.143AC+0.073舒张压。此判别函数对临床有重要作用，可将就诊患者的舒张压和AC值代入函数方程中求得Zi，Zi＜Zc判为第一类，Zi＞Zc判为第二类，Zi=Zc判为任意一类，可初步诊断其股动脉弹性功能是否降低，敏感度及特异度均较高，简便实用，对诊断糖尿病血管病变有重要意义。

通过ET技术检测糖尿病患者的股动脉弹性，可以发现尚未出现临床表现及形态学改变而动脉弹性功能已有异常的可能发生心血管疾病的糖尿患者，从而给予早期干预。ET技术用于检测糖尿病患者的股动脉弹性，具有无创、结果准确、重复性好、操作简便等优点，在糖尿病患者早期动脉粥样硬化的诊断、治疗和研究中有重要的应用价值。由于本组患者样本量较少，未对年龄进行分组，未对蛋白尿定量分组而进行分析，尚不能得出蛋白尿的严重程度与血管病变严重程度的准确关系，需进一步扩大样本量深入研究。

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（本文编辑 张春辉）

Vascular Echo Tracking Technology in Evaluating Vascular Elasticity of Type 2 Diabetes Mellitus Combined with Proteinuria with Normal Intima and Medial Membrane of Femoral Artery

PurposeTo explore the application of vascular echo tracking technology in early stage vascular lesions of type 2 diabetes mellitus combined with proteinuria with normal intima and medial membrane of femoral artery, in order to provide evidence for early clinical intervention and to reduce complications of diabetes patients.Materials and MethodsFifty-two patients with type 2 diabetes mellitus diagnosed in Longgang Central Hospital from March 2015 to July 2016 were selected, 20 in proteinuria group and 32 in group without proteinuria. 30 patients at the same stage with normal physical examination results were selected as control group. Vascular echo-tracking technology was used to check femoral arterial elasticity on both sides of the examinee, including stiffness parameter (β), pressure-strain elasticity modulus (Ep), arterial compliance (AC),augmentation index (AI) and one-point pulse wave velocity (PWVβ).Results① Ep, β and PWVβ of femoral artery in diabetes patients were higher than those in control group,and AC was lower than that in control group. The differences was of statistical signi fi cance(P＜0.05). There was no statistical difference in AI between the two groups (P＞0.05). ②Ep, β and PWVβ of femoral artery for patients in proteinuria group were higher than those in group without proteinuria and AC was also lower. The difference was of statistical significance (P＜0.05). There was no statistical difference in AI between the two groups(P＞0.05).③ After judgment and analysis, AC and diastolic blood pressure were of statistical significance for judgment, and sensitivity was 92.3% and specificity 100.0%when adopting its function to diagnose diabetes femoral arterial elasticity.ConclusionVascular echo-tracking technology can accurately assess femoral elasticity for diabetes patients and is of great significance in early preventive treatment of diseases. The appearance of proteinuria indicates that vascular elasticity function decreases dramatically.

Diabetes mellitus, type 2; Proteinuria; Femoral artery; Ultrasonography;Vascular echo tracking technique; Elasticity

1. 深圳市龙岗中心医院超声科 广东深圳518116

2. 暨南大学附属第一医院影像中心 广东广州 510632

刘滨月

Department of Ultrasound, Longgang Central Hospital, Shenzhen 518116, China

Address Correspondence to:LIU Binyue

E-mail: lbyscb@163.com

R587.1；R445.1

2017-01-18

修回日期：2017-03-25

中国医学影像学杂志

2017年 第25卷 第8期：598-601，604

Chinese Journal of Medical Imaging 2017 Volume 25 (8): 598-601, 604

10.3969/j.issn.1005-5185.2017.08.010