民航飞行员空腹血糖水平与冠状动脉易损斑块的相关性研究

樊泽元，季汉华

(民航总医院心内科，北京 100025)

近年我国民航飞行员冠心病发病率逐年上升，已是导致医学停飞最常见的内科疾病[1]。鉴于民航飞行员职业的特殊性，冠心病对飞行安全威胁极大，可引起飞行员突然空中失能而导致灾难性后果[2]。冠状动脉(以下简称冠脉)粥样斑块不稳定或破裂，血小板聚集血栓形成，造成冠脉急性闭塞，是急性冠脉综合征(acute coronary syndrome，ACS)的主要病因[3]。易损斑块是指具有破裂倾向，易于继发血栓的斑块，其破裂导致了绝大部分ACS的发生[4]。尽早识别易损斑块，明确其危险因素，及时干预和治疗，可有效预防不良心血管事件(MACE)的发生。空腹血糖(fasting blood glucose，FBG)水平与冠心病密切相关，已证实可辅助冠心病诊断及评估其严重程度和预后[5-6]。但FBG与冠脉易损斑块间的关系目前国内外鲜有报道，本研究将分析民航飞行员冠心病患者FBG水平与经虚拟组织学血管内超声(virtual histology intravascular ultrasound,VH-IVUS)识别的冠脉易损斑块间的关系，并探讨FBG对易损斑块的辅助诊断价值。

1 资料与方法

1.1一般资料 经民航总医院医学伦理委员会批准，前瞻性连续收集2012年6月至2016年6月在本院心内科经冠脉造影诊断为冠心病，并行IVUS检查的民航飞行员，且均已签署知情同意书。冠心病诊断根据美国心脏病学会/美国心脏协会(ACC/AHA)发布的标准：至少1支主要冠脉狭窄大于50%。排除标准：(1)合并糖尿病；(2)合并脑血管意外或周围血管疾病；(3)过去6个月中，发生心肌梗死；(4)冠脉介入治疗或搭桥术后。本研究共121例民航飞行员(均为男性)冠心病患者进行了IVUS检查，其中120例患者(165个冠脉斑块病变)入选了本研究；1例患者因血管扭曲IVUS导管不能通过病变而排除。120例患者中69例FBG为6.1～7.0 mmol/L，行口服葡萄糖耐量试验，结果显示69例患者葡萄糖耐量试验2 h血糖均小于11.1 mmol/L。将120例民航飞行员冠心病患者依据VH-IVUS结果，分为非易损斑块组(对照组)和易损斑块组(观察组)。

1.2方法

1.2.1临床资料收集及检测指标 患者入院时收集有关病史、个人史、家族史等临床资料，其中FBG受损和高血压的诊断分别采用美国糖尿病协会颁布的《糖尿病诊疗标准》[7]和美国预防、检测、评估与治疗高血压全国联合委员会第七次报告(JNC-7)指南[8]。患者禁食10 h后采集上肢静脉血，应用全自动生化分析仪检测生化指标，包括FBG、总胆固醇(total cholesterol，TC)、三酰甘油(triglyceride，TG)、高密度脂蛋白(high density lipoprotein，HDL)、低密度脂蛋白(low density lipoprotein，LDL)、肌酐(creatinine，Cr)、血尿酸(uric acid，UA)等。

1.2.2IVUS检查方法与图像分析 对冠脉狭窄大于50%病变者进行IVUS成像(Volcano，美国)检查。术前冠脉内推注硝酸甘油100～200 μg预防血管痉挛，经导丝将IVUS导管推送至靶病变远端相对正常节段至少10 mm处，后自动回撤超声导管，回撤速度为0.5 mm/s。在回撤过程中，观察并收集灰阶IVUS图像，存储每个心动周期(以R波为标准)超声频率值，随之转换为虚拟组织学数据(Volcano，美国)。灰阶IVUS和VH-IVUS图像存储于光盘以供术后离线分析。根据AHA有关IVUS的分析标准[9]，由2位具有丰富IVUS经验的医生共同读图并进行测定分析，根据VH-IVUS结果判断斑块稳定性。易损斑块诊断标准：在管腔最小横截面积或最大坏死核心处，坏死核心面积大于10%且至少占病变周径的33%，没有明显纤维帽的证据，斑块负荷大于40%，且连续3个相邻的横截面均满足以上条件(通常相隔1 mm)[10]。

2 结 果

2.1两组患者临床资料比较 将20例同时存在易损斑块与非易损斑块的患者归于观察组，两组患者的年龄、吸烟及高血压比较，均差异无统计学意义(P>0.05)；而高敏C反应蛋白(high-sensitivity C-reactive protein，hs-CRP)、LDL、HDL及FBG水平比较，差异有统计学意义(P<0.05)，见表1。且观察组FBG受损患者比例明显高于对照组(64.81%vs.51.52%)，见图1。

表1 两组患者临床资料比较

a：P<0.05，与对照组FBG受损比较

图1两组患者FBG受损情况比较

2.2冠脉易损斑块危险因素分析 对各临床变量进行单因素Logistic回归，筛选冠脉易损斑块相关危险因素，见表2；根据其结果将FBG、hs-CRP、HDL及LDL共4个变量纳入多因素Logistic回归模型，结果显示FBG、hs-CRP、LDL均是冠脉易损斑块的独立危险因素，见表3。

表2 冠脉易损斑块危险因素单因素Logistic回归结果

表3 冠脉易损斑块危险因素多因素Logistic回归结果

2.3FBG水平与冠脉斑块坏死核心构成比的相关性分析 以FBG为X，冠脉斑块坏死核心构成比为Y作散点图，发现FBG与斑块坏死核心构成比之间存在线性相关趋势；对二者进行线性相关分析，建立方程：斑块坏死核心构成比=A(FBG)+B，求得A=2.35，B=10.43，FBG水平与冠脉斑块坏死核心构成比呈正相关(r=0.44，P<0.05)，见图2。

图2 FBG-坏死核心构成比散点图

2.4FBG诊断冠脉易损斑块效率分析结果 应用ROC曲线分析FBG水平诊断冠脉易损斑块的效率，AUC为0.722(95%CI：0.66～0.81)，且当FBG切值取6.39时，其诊断率最高，敏感性为71.35%，特异性为76.15%，见图3。

图3 FBG诊断冠脉易损斑块的ROC曲线

3 讨 论

民航飞行员高强度长时间的工作负荷，以及其特殊的工作环境、无法规律的作息方式等多方面因素，持续影响其身体健康状况。近年来民航发生过数起飞行员在工作期间突发心血管疾病的事件，所幸各方面处理得当未发生飞行事故[1]。民航飞行员冠心病的发生、发展是多种危险因素共同作用的长期过程，如果不能及时诊治，将严重危及飞行安全。在发生MACE的病例中，超过50%患者的冠脉病变程度仅处于管腔直径狭窄40%～70%的临界病变范围内[11]，提示斑块的稳定性，而不单纯是管腔狭窄程度，决定了冠心病患者病情的危重程度。FBG受损是糖尿病的前期状态，已证实是冠心病的危险因素，可增加发生MACE的风险[12]，然而其与冠脉斑块稳定性间的关系目前尚少见报道。本研究选择民航飞行员群体，探讨FBG与冠脉易损斑块间的关系，发现同对照组患者相比，观察C组具有更高的FBG水平，且FBG受损比例也更高。

FBG水平异常升高会增加血液中黏附分子，如：细胞间黏附分子-1(ICAM-1)、血管细胞黏附分子-1(VCAM-1)及E-选择素蛋白等的分泌，促使单核细胞向血管内皮迁移、黏附，促进单核细胞源性泡沫细胞生成，诱导冠脉粥样斑块坏死核心形成，破坏斑块的稳定性；FBG水平异常升高亦会引起血管内皮细胞代谢紊乱和基质金属蛋白酶合成分泌增多，加速斑块纤维帽降解，导致斑块破裂发生MACE[13]。FBG迅速升高还可致反调节激素水平上升，如肾上腺素和去甲肾上腺素，会使血管收缩和血小板聚集[5]。大量流行病学研究证实，FBG水平升高增加罹患心血管疾病风险，有学者在3 513例冠心病患者中研究证实，76.9%的冠心病患者存在FBG异常增高[14]。VAN POPELE等[15]研究显示，FBG受损的非糖尿病人群，较正常人群血管更为僵硬。SUZUKI等[16]应用光学相干断层成像技术研究FBG水平升高的冠心病患者斑块组织学特征，发现此类患者具有更薄的纤维帽和更大的脂质池。以上研究结果均提示，FBG水平升高可促进动脉粥样斑块形成，增加斑块不稳定性。本研究通过对民航飞行员冠心病患者的各临床变量进行多因素Logistic回归分析发现，FBG与hs-CRP、LDL均是冠脉易损斑块的独立危险因素。相关研究已证实，hs-CRP、LDL是易损斑块的危险因素[17]，与本研究结果相符。本研究还发现，FBG水平与冠脉斑块坏死核心构成比呈正相关(r=0.44,P<0.05)，即冠心病患者FBG水平越高，冠脉斑块坏死核心占比越大，斑块性质越不稳定，发生MACE风险越高。本研究对FBG水平诊断民航飞行员冠脉易损斑块的效率进行了探索，当FBG切值取6.39时，其诊断率最高，敏感性为71.35%，特异性为76.15%，有临床应用价值。

FBG作为临床最常见的检测指标之一，操作简单、成本低、技术成熟、易于监测。本研究发现，与非易损斑块患者相比，民航飞行员冠心病冠脉易损斑块患者具有更高的FBG水平，且FBG是冠脉易损斑块的独立危险因素，可作为早期辅助识别冠脉易损斑块的检查指标，对保障民航飞行安全具有重要意义。

[1]杨斌，梁谷米，于红燕，等．2003-2006年民航空勤人员医学临时停飞原因分析[J]．中华航空航天医学杂志，2011，22(3)：219-223．

[2]王芳，史峰，阮亚，等．民航飞行员心血管危险因素研究进展[J]．中华航空航天医学杂志，2016，27(1)：71-74．

[3]BADIMON L,VILAHUR G.Thrombosis formation on atherosclerotic lesions and plaque rupture[J].J Intern Med,2014,276(6):618-632.

[4]HANSSON G K,LIBBY P,TABAS I.Inflammation and plaque vulnerability[J].J Intern Med,2015,278(5):483-493.

[5]PARK C,GUALLAR E,LINTON J A,et al.Fasting glucose level and the risk of incident atherosclerotic cardiovascular diseases[J].Diabetes Care,2013,36(7):1988-1993.

[6]KURL S,ZACCARDI F,ONAEMO V N,et al.Association between HOMA-IR,fasting insulin and fasting glucose with coronary heart disease mortality in nondiabetic men:a 20-year observational study[J].Acta Diabetol,2015,52(1):183-186.

[7]AMER D A.Standards of medical care in diabetes-2013[J].Diabetes Care,2013,36(1):11-66.

[8]KJELDSEN S,FELDMAN R D,LIU L,et al.Updated National and international hypertension guidelines:a review of current recommendations[J].Drugs,2014,74(17):2033-2051.

[9]MINTZ G S,NISSEN S E,ANDERSON W D,et al.American college of cardiology clinical expert consensus document on standards for acquisition,measurement and reporting of intravascular ultrasound studies(IVUS).A report of the American college of cardiology task force on clinical expert consensus documents[J].J Am Coll Cardiol,2001,37(5):1478-1492.

[10]RODRIGUEZ GRANILLO G A,GARCIAGARCIA H M,MC FADDEN E P,et al.In vivo intravascular ultrasound-derived thin-cap fibroatheroma detection using ultrasound radiofrequency data analysis[J].J Am Coll Cardiol,2005,46(11):2038-2042.

[11]BAMBERG F,TRUONG Q A,KOENIG W,et al.Differential associations between blood biomarkers of inflammation,oxidation,and lipid metabolism with varying forms of coronary atherosclerotic plaque as quantified by coronary CT angiography[J].Int J Cardiovasc Imaging,2012,28(1):183-192.

[12]XUT,LIUW,CAIX,etal.Riskofcoronary

heart disease in different criterion of impaired fasting glucose:a Meta-analysis[J].Medicine,2015,94(40):e1740.

[13]王浩然，于春江．动脉粥样硬化发生机制及治疗药物的研究进展[J]．首都医科大学学报，2010，31(6)：828-833．

[14]中国心脏调查组．中国住院冠心病患者糖代谢异常研究——中国心脏调查[J]．中华内分泌代谢杂志，2006，22(1)：7-10．

[15]VANPOPELE N M,ELIZABETH H A,MATTACE-RASO F U,et al.Impaired fasting glucose is associated with increased arterial stiffness in elderly people without diabetes mellitus:the Rotterdam Study[J].J Am Geriatr Soc,2006,54(3):397-404.

[16]SUZUKI K,TAKANO H,KUBOTA Y,et al.Plaque characteristics in coronary artery disease patients with impaired glucose tolerance[J].PLoS One,2016,11(12):e0167645.

[17]BARTER P,GOTTO A M,LAROSA J C,et al.HDL cholesterol,very low levels of LDL cholesterol,and cardiovascular events[J].N Engl J Med,2007,357(13):1301-1310.