三维斑点追踪技术评价2型糖尿病合并高尿酸血症患者左室整体收缩功能

赵 洋 王新贤 徐 升 姜艳娜

关键字 斑点追踪，三维；糖尿病，2型；高尿酸血症；收缩功能，心室，左

2 型糖尿病（type 2 diabetes mellitus，T2DM）常伴发多种并发症，其合并高尿酸血症（hyperuricemia，HU）者高达5.5%～10.3%［1］。HU 是嘌呤代谢障碍性疾病，不仅可引发痛风、肾病等代谢性疾病，对心脏也有一定损害。三维斑点追踪（three-dimensional speckle tracking imaging，3D-STI）技术在三维空间内追踪心肌斑点运动，获取左室纵向、面积、径向及圆周方向的心肌时间-应变曲线，可以早期评价左室收缩功能改变。本研究应用3D-STI 技术测量并比较单纯T2DM 与T2DM 合并HU 患者左室整体收缩功能，分析影响左室心肌应变的独立危险因素，探讨其临床应用价值。

资料与方法

一、研究对象

选取2019 年3 月至2020 年3 月于我院内分泌科就诊的T2DM 患者62 例，根据是否合并HU 进行分组：单纯 T2DM 组 33 例，男 23 例，女 10 例，年龄 43～68 岁，平均（52.4±7.2）岁；T2DM+HU组29例，男21例，女8例，年龄41～69 岁，平均（54.1±8.3）岁。纳入标准：①符合WHO糖尿病诊断标准，患者长期使用药物将血糖控制在正常范围内；②T2DM+HU 组除满足上述条件外，还需满足无标准降尿酸治疗史，且在正常的嘌呤饮食中，非同日两次空腹血尿酸测值男性＞420 μmol/L，女性＞360 μmol/L。排除先天性心脏病、心脏瓣膜病、心肌病、冠状动脉粥样硬化性心脏病（以下简称冠心病）、心律失常等心血管疾病及肾脏疾病。另选同期与其年龄、性别相匹配的健康体检者40 例，男24 例，女16 例，年龄40～70 岁，平均（54.6±8.2）岁，体格检查、常规心电图、胸片、超声心动图、实验室检查指标均正常。本研究经我院医学伦理委员会批准，研究对象均签署知情同意书。

二、仪器与方法

1.超声检查：使用GE Vivid E 9彩色多普勒超声诊断仪，4V和M5S探头，频率分别为1.7～3.5 MHz和1.7～3.3 MHz；配备3D-STI分析软件。受检者取左侧卧位，平静呼吸，同步连接心电图，采用M5S 探头于左室长轴切面测量左室舒张末期内径（LVEDD）、左室收缩末期内径（LVESD），Simpson 双平面法测量左室舒张末期容积（LVEDV）、左室收缩末期容积（LVESV）、左室射血分数（LVEF）。然后启动4D模式，调节帧频，采用4V 探头于心尖四腔切面连续采集4 个心动周期的三维图像，导入 EchoPAC 工作站，选择 4D AUTO LVQ 功能键，系统自动描绘左室心内膜及心外膜界线，获得左室整体纵向应变（GLS）、圆周应变（GCS）、面积应变（GAS）及径向应变（GRS）。所有操作由两名熟练掌握3D-STI 软件的超声医师完成，所有数据均测量2 次取平均值。

2.临床资料收集：记录受检者血压（休息至少5 min后的坐位血压）；所有受检者空腹12 h 清晨抽取肘静脉血，由同一台罗氏702 全自动生化分析仪检测空腹血糖、尿酸、总胆固醇及甘油三酯等生化指标。

三、统计学处理

结 果

一、各组一般资料和常规超声心动图参数比较

单纯T2DM 组和T2DM+HU 组空腹血糖、总胆固醇、甘油三酯均高于对照组，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。T2DM+HU 组血尿酸水平高于单纯T2DM组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

对照组、单纯T2DM组及T2DM+HU组常规超声心动图参数LVEDD、LVESD、LVEDV、LVESV 及LVEF 比较，差异均无统计学意义。见表1。

二、各组3D-STI参数比较

单纯T2DM组GLS低于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05），GAS、GCS及GRS与对照组比较差异均无统计学意义；T2DM+HU 组 GLS、GAS、GCS 及 GRS 均低于对照组和单纯T2DM组，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。见表2和图1～3。

表1 各组临床资料和常规超声心动图参数比较（）

表1 各组临床资料和常规超声心动图参数比较（）

与对照组比较，*P＜0.05；与单纯T2DM组比较，▲P＜0.05。LVEDD：左室舒张末期内径；LVESD：左室收缩末期内径；LVEDV：左室舒张末期容积；LVESV：左室收缩末期容积；LVEF：左室射血分数。1 mm Hg=0.133 kPa

临床资料常规超声心动图参数LVEF（%）63.38±5.52 62.29±4.64 61.18±5.91组别 尿酸（μmol/L）334.36±41.5 349.24±39.8*523.79±84.3*▲收缩压（mm Hg）125.34±11.25 129.02±9.76 127.18±12.21总胆固醇（mmol/L）4.67±0.58 5.59±0.66*5.58±0.65*甘油三酯（mmol/L）1.41±0.35 1.66±0.31*1.65±0.38*空腹血糖（mmol/L）5.30±0.71 6.50±1.21*6.60±0.97*对照组单纯T2DM组T2DM+HU组LVEDD（mm）44.35±5.76 45.72±4.78 45.87±5.11 LVESD（mm）34.41±4.11 35.38±4.23 35.68±4.60 LVEDV（ml）93.29±8.86 95.20±8.19 94.01±9.41 LVESV（ml）40.38±6.87 41.20±7.35 41.74±7.42

三、影响因素分析

将三维应变值以绝对值的形式表示，分别将空腹血糖、血尿酸、收缩压、甘油三酯和总胆固醇作为三维应变值的影响因素进行分析，结果显示，空腹血糖和血尿酸与T2DM患者左室各方向整体应变参数独立相关。见表3。

表2 各组3D-STI参数比较（） %

表2 各组3D-STI参数比较（） %

与对照组比较，*P＜0.05；与单纯T2DM 组比较，▲P＜0.05。GLS：左室整体纵向应变；GCS：左室整体圆周应变；GAS：左室整体面积应变；GRS：左室整体径向应变

GRS 35.64±5.14 35.49±4.73 30.21±5.18*▲组别对照组单纯T2DM组T2DM+HU组GLS 23.42±4.51 15.54±3.47*11.73±3.86*▲GAS 34.76±5.01 32.91±4.32 24.43±3.63*▲GCS 20.38±3.64 19.60±3.41 15.25±2.90*▲

图1 对照组三维全容积纵向应变牛眼图（GLS：21%）

图2 T2DM组三维全容积纵向应变牛眼图（GLS：16%）

图3 T2DM+HU组三维全容积纵向应变牛眼图（GLS：11%）

表3 左室整体收缩期应变影响因素的多元回归分析

讨 论

T2DM 是一种以胰岛素抵抗为主，伴胰岛素缺乏的糖代谢紊乱疾病，长期高血糖及病程的增加可引发多种并发症，其中心血管危险事件的发生率逐年增高［2-3］。HU是一种嘌呤代谢障碍性疾病，与饮食习惯、年龄、遗传等因素有关，同时受胰岛素抵抗、高血压病、肥胖等影响，研究［4］指出HU是心血管事件发生、发展及死亡的危险因素。本研究旨在探讨3D-STI 技术在评估T2DM 合并HU 患者的左室整体收缩功能改变中的临床价值。

本研究单纯T2DM 组、T2DM+HU 组、对照组常规超声心动图参数 LVEDD、LVESD、LVEDV、LVESV、LVEF 比较，差异均无统计学意义，说明常规超声心动图并不能对T2DM 患者早期心脏功能改变提供有价值的参考依据。3D-STI 技术通过对连续的心脏全容积图像进行处理、分析，能够早期发现心肌的受损情况［5］，本研究中单纯T2DM 组GLS 较对照组降低（P＜0.05），提示在心功能正常情况下，受高血糖影响，患者心肌收缩功能已经受损。究其原因，胰岛素抵抗可直接诱导心肌细胞功能发生障碍；血糖升高可导致血管内皮细胞功能受损，致炎症反应的发生和加重，进而引起心肌细胞缺血缺氧、心室重构及心功能不全［6-7］。而本研究单纯 T2DM 组 GAS、GRS、GCS 与对照组比较虽有所降低，但差异均无统计学意义，究其原因，GLS 主要表现纵向心肌纤维的收缩能力，这种心肌纤维主要位于心内膜下，在心脏收缩和舒张中起主导作用，心内膜下分布大量的细小冠状动脉，一旦受到高血糖的刺激，这些微血管可能首先受损，因此当GAS、GRS、GCS仅表现为轻微下降趋势时，单纯T2DM 组患者GLS 已显著下降。

本研究结果显示，与对照组和单纯T2DM 组比较，T2DM+HU 组 GLS、GAS、GRS、GCS 均下降，差异均有统计学意义（均P＜0.05），说明T2DM+HU 组患者左心收缩功能已经明显降低。既往研究［8］报道了HU 对左室结构的影响，认为高尿酸是冠心病患者左室增大、心力衰竭的独立危险因素。T2DM 患者的胰岛素抵抗及胰岛素分泌不足，可直接诱导心肌细胞发生功能障碍，增加心室重构的风险，而HU 与T2DM 同为代谢性疾病，高尿酸与胰岛素抵抗互为因果关系，高尿酸可损伤胰岛β 细胞并导致其功能异常，诱发或加重T2DM；反之，T2DM 可抑制肾脏对尿酸的排泄，进而导致HU 的发生。高尿酸和高血糖均会损伤心脏的结构和功能，当二者共存时，损伤程度会进一步加重，故本研究中T2DM+HU 组患者左室各方向整体应变参数均进一步下降。

本研究回归分析显示，空腹血糖和血尿酸均与GLS、GAS、GRS、GCS 独立相关。Wang 等［9］研究发现调整校正血压、血脂、年龄等相关因素后，空腹血糖和血尿酸是左室重构的显著危险因素，本研究结论与其一致。血尿酸对左室功能的影响机制尚不明确，可能是通过减少血管内皮型一氧化氮合酶合成、引发炎症反应、增强血小板黏附、聚集功能等方面直接或间接与心肌细胞损伤发生联系［10-11］。研究［12］对超过 40 万人的血尿酸水平追踪随访7～17年后，发现人群中发生急性心肌梗死、心力衰竭的几率与其血尿酸呈正相关；且血尿酸是急性心肌梗死患者并发左室功能降低、心力衰竭预后差的重要因素。因此临床上应注意监测T2DM 患者血尿酸水平，并尽早进行干预和治疗，减少其对T2DM患者心肌的进一步损害。

本研究的局限性：首先，作为回顾性病例分析研究，旨在判断T2DM 合并HU 对心肌的影响，纳入的样本量较小，后期仍需要大样本前瞻性队列来进一步验证现有结论；另外，3D-STI对心内、外膜边界清晰度要求较高，手动调节可能会产生误差。

综上所述，高尿酸和高血糖均是引起左室收缩功能下降的独立危险因素，3D-STI 可以早期发现T2DM合并HU 患者心肌损伤情况，减少心血管危险事件的发生。