三维斑点追踪技术评估2型糖尿病早期左室心肌应变及与糖化血红蛋白的相关性研究

邱顺平　李志荣　王亚　周丽娟　黄婷　林珏　高小萌

[摘要]目的 探究三維斑点追踪技术（3D-STI）评估2型糖尿病（T2DM）患者早期左室心肌应变及与糖化血红蛋白（HbA1c）的相关性。方法 选取2018年1～12月上饶市人民医院内分泌科住院初次诊断为T2DM的54例患者作为T2DM组，并根据HbA1c水平分为A组（HbA1c<7%，24例）、B组（HbA1c≥7%，30例）。另选取同期的30例体检正常的健康志愿者作为对照组。应用3D-STI测量左室心肌应变指标，比较三组的参数差异，并分析其与HbA1c的相关性。结果 T2DM组患者的舒张末期室间隔（IVST）大于对照组，差异有统计学意义（P<0.05），但A、B两组比较，差异无统计学意义（P>0.05）;T2DM组患者的E、E/A值低于对照组，A值高于对照组，且B组的E、E/A值低于A组，A值高于A组，差异有统计学意义（P<0.05）;T2DM组患者的左室整体径向应变（GRS）、圆周应变（GCS）、纵向应变（GLS）、射血分数（3D-EF）均低于对照组，且B组的GLS、3D-EF低于A组，差异有统计学意义（P<0.05）;Pearson相关性分析显示，HbA1c与GRS、GCS、GLS、3D-EF均成负相关（r=-0.42、-0.36、-0.45、-0.44，P<0.05）。结论 3D-STI在T2DM患者早期左室心肌功能受损情况的评估方面有较高的应用价值，可敏感、全面地监测心肌早期改变，且其早期左室心肌局部收缩功能损伤程度与HbA1c成负相关。

[关键词]左室心肌应变;三维斑点追踪技术;2型糖尿病;糖化血红蛋白

[中图分类号] R541.4          [文献标识码] A          [文章编号] 1674-4721（2019）10（a）-0173-04

[Abstract] Objective To explore the early left ventricular myocardial strain in patients with type 2 diabetes mellitus （T2DM） assessed by three-dimensional speckle tracking imaging （3D-STI） and its correlation with glycosylated hemoglobin （HbA1c）. Methods A total of 54 patients firstly diagnosed as T2DM in the department of endocrinology of Shangrao People′ s Hospital from January 2018 to December 2018 were selected as T2DM group. According to HbA1c level， the patients were divided into group A （HbA1c<7%， 24 cases） and group B （HbA1c≥ 7%， 30 cases）. And another 30 people with healthy physical examination at the same time period were set as control group. The left ventricular strain indexes were measured by 3D-STI， and the parameters differences were compared among the three groups， and correlation with HbA1c was analyzed. Results The interventricular septum thickness （IVST） in T2DM group was greater than that in control group， and the difference was statistically significant （P<0.05）， but there was no significant difference between group A and group B （P>0.05）. The E and E/A values of the T2DM group were lower than those of the control group， and A values was higher than that of the control group. The E and E/A values of the group B were lower than those of the group A， and A values was higher than that of the group A， and the differences were statistically significant （P<0.05）. The left ventricular global radial strain （GRS）， circumferential strain （GCS）， longitudinal strain （GLS） and ejection fraction （3D-EF） in T2DM group were lower than those in control group， and the  GLS and 3D-EF in group B were lower than those in group A， and the differences were statistically significant （P<0.05）. Pearson correlation analysis showed that HbA1c was significantly negatively correlated with GRS， GCS， GLS and 3D-EF （r=-0.42， -0.36， -0.45， -0.44， P<0.05）. Conclusion 3D-STI has a high application value in the evaluation of early left ventricular dysfunction in patients with T2DM. It can detect early myocardial changes sensitively and comprehensively， and its early left ventricular regional systolic dysfunction is negatively correlated with HbA1c.

[Key words] Left ventricular myocardial strain; Three-dimensional speckle tracking imaging; Type 2 diabetes mellitus; Glycosylated hemoglobin

由2型糖尿病（T2DM）引发的糖尿病心肌病、冠心病、自主神经紊乱导致的心脏改变，是致T2DM患者死亡的主要原因之一[1]。研究发现，T2DM所导致的心脏损害早期多属于可逆性变化，尽早对T2DM高危人群进行识别、干预，对降低糖尿病心血管事件有重要意义[2]。三维斑点追踪技术（3D-STI）是近年来发展的新技术，结合了三维超声心动图与斑点追踪显像技术，可评价多个方向的心肌节段运动，完整显示心臟立体结构，更加全面、准确地评估心脏整体及局部功能，其在临床应用日益广泛[3]。本研究旨在探讨T2DM患者早期左室心肌应变指标的变化，评价T2DM患者糖化血红蛋白（HbA1c）控制（HbA1c<7%）和非控制（HbA1c≥7%）情况下早期左室心肌应变与HbA1c的相关性，有助于早期识别T2DM心脏病变，为临床干预及治疗提供依据，现报道如下。

1资料与方法

1.1一般资料

选取2018年1～12月上饶市人民医院住院初诊为T2DM的54例患者作为T2DM组，纳入标准：T2DM病史<5年，年龄18～65岁;排除标准：明确诊断为1型糖尿病、高血压、冠心病、心脏病、心律失常或近期有手术史、合并感染、贫血者。并根据HbA1c水平分成A组（HbA1c<7%，24例）、B组（HbA1c≥7%，30例），A组中，男12例，女12例;B组中，男18例，女12例。另选取同期的30例体检正常的健康志愿者作为对照组，其中男16例，女14例。本研究经医院医学伦理委员会批准。所有T2DM患者及健康志愿者图像采集均在知情同意的情况下进行。三组的一般资料比较，差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性（表1）。

1.2方法

采集研究对象的一般资料。

采集研究对象清晨空腹静脉血，4℃离心分离血清，置于-20℃冰箱中保存待测。使用全自动生化分析仪测定血脂水平，亲和色谱法测定HbAlc。

一般超声心动图像采集：取左侧卧位，平静呼吸，连接3导联同步心电图，切换S 5-1探头。在左室长轴切面测量舒张末期室间隔（IVST）、舒张末期左室后壁厚度（LVPWT）、左房大小（LA）、左室舒张末期内径（LVEDD）、左室收缩末期内径（LVESD）、左室射血分数（LVEF），心尖四腔心切面测量二尖瓣口舒张期血流频谱E、A峰值速度、E/A;三维超声心动图像采集：切换X 3-1探头，于心尖四腔切面进入实时三维超声模式，调节至4个心动周期，屏气进入全容积模式，连续采集4个图像，导入Tom-Tec分析工作站，生成心尖四腔心、三腔心、两腔心及心尖短轴切面，确定二尖瓣环中点和心尖处内膜的连线及心尖半径，勾画左室心内膜及心外膜曲线，分析左室整体径向应变（GRS）、圆周应变（GCS）、纵向应变（GLS）、左室整体扭转角度（GTA）、射血分数（3D-EF）。

1.3统计学方法

采用SPSS 25.0统计学软件对数据进行分析，计量资料以均数±标准差（x±s）表示，采用LSD-t检验;计数资料以率（%）表示，组间比较采用χ2检验，相关性分析采用Pearson分析，以P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1三组受检者一般超声心动图参数的比较

三组的LVPWT、LA、LVEDD、LVESD、LVEF比较，差异无统计学意义（P>0.05）;T2DM组患者的IVST大于对照组，差异有统计学意义（P<0.05），但A组与B组的IVST比较，差异无统计学意义（P>0.05）;T2DM组患者的E、E/A值低于对照组，A值高于对照组，且B组的E、E/A值低于A组，A值高于A组，差异有统计学意义（P<0.05）（表2）。

2.2三组受检者3D-STI参数的比较

T2DM组患者的GRS、GCS、GLS、3D-EF均低于对照组，差异有统计学意义（P<0.05），B组的GLS、3D-EF低于A组，差异有统计学意义（P<0.05）;A组与B组的GRS、GCS比较，差异无统计学意义（P>0.05）;三组的GTA比较，差异无统计学意义（P>0.05）（表3）。

2.3三组受检者3D-STI参数与HbA1c的相关性分析

Pearson相关性分析显示，HbA1c与GRS、GCS、GLS、3D-EF均成负相关（r=-0.42、-0.36、-0.45、-0.44，P<0.05）。

3讨论

目前T2DM患者数量日益增加，已成为危害人类健康的重大疾病[4-5]。T2DM引起的心脏病变早期表现为舒张功能障碍，若未能及时治疗干预，病情进一步发展，可出现胸痛、阵发性呼吸困难等症状，严重影响患者的正常生活质量，威胁患者的身心健康[6-7]。

3D-STI是一种应用于心血管研究的全新技术，基于二维斑点追踪技术原理，不受声束角度限制，可在三维立体空间范围内追踪心动周期中心肌组织自身的每个“斑点”的活动轨迹，全面评价左室心肌整体收缩功能，其应变和应变率对早期发现心肌功能障碍具有很高的敏感性及特异性，具有二维斑点追踪无法比拟的优越性，可综合评价心脏收缩、舒张功能，定量检测心肌多个方向的运动，为研究心脏局部及整体收缩功能提供更多依据[8-10]。本研究采用3D-STI评估T2DM患者HbA1c在控制（HbA1c<7%）和非控制（HbA1c≥7%）情况下左室心肌应变的变化，结果显示，三组间LVPWT、LA、LVEDD、LVESD、LVEF比较，差异无统计学意义（P>0.05），而T2DM组患者的IVST较对照组增厚（P<0.05），笔者认为可能与心脏局部肾素-血管紧张素系统因血糖升高被激活，胞质面积及胞质脂肪含量增加导致的心肌重塑有关。本研究结果显示，与对照组比较，T2DM组患者的E、E/A值较对照组偏低，A值偏高（P<0.05），提示T2DM患者早期左室心肌舒张功能已经受到影响，王晓瑛等[11]研究者也得到类似结果。且T2DM患者中B组的变化更显著，可能是因为血糖升高，可加重舒张功能受损。3D-STI参数中，与对照组比较，T2DM组GRS、GCS、GLS、3D-EF均下降，且其中B组GLS、3D-EF变化更显著（P<0.05），提示GLS、3D-EF是左室心肌应变参数中的重要敏感指标，笔者认为与心内膜下心肌收缩作用有关，心内膜下心肌纤维对缺血缺氧的反应更明显。HbA1c是血红蛋白与血液中的葡萄糖在无酶参与的条件下形成的，多项指南中均推荐将HbA1c作为T2DM患者管理和评价的可靠指标[12-13]。相关研究显示，高HbA1c是心血管病变的主要危险因素[14-15]。本次研究中Pearson相关性分析显示，HbA1c与GRS、GCS、GLS、3D-EF均成负相关（r=-0.42、-0.36、-0.45、-0.44，P<0.05），提示HbA1c在非控制情况下左室心肌功能受损更显著，可将HbA1c作为一项临床监测心肌功能受损的重要参考指标。

综上所述，3D-STI可定量分析T2DM患者早期左室心肌功能的受损情况，更敏感、全面地监测心肌早期改变，且其早期左室心肌局部收缩功能损伤程度与HbA1c成负相关关系。

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（收稿时间：2019-05-28  本文编辑：闫  佩）