瞬時(shí)波強(qiáng)技術(shù)在糖尿病前期患者左心室收縮功能評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

陳正雷，張煜華，王全江，宋　潔，王　閃

（河南省鄭州市第三人民醫(yī)院超聲科，河南 鄭州 450000）

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瞬時(shí)波強(qiáng)技術(shù)在糖尿病前期患者左心室收縮功能評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

陳正雷，張煜華，王全江，宋潔，王閃

（河南省鄭州市第三人民醫(yī)院超聲科，河南 鄭州 450000）

目的：探討瞬時(shí)波強(qiáng)（wave intensity，WI）技術(shù)在評(píng)價(jià)糖尿病前期組患者左心室收縮功能中的臨床應(yīng)用價(jià)值。方法：選取我院門診及住院患者50例，根據(jù)WHO糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)，按照血糖水平分為A組（正常對(duì)照組）和B組（糖尿病前期組）各25例。用WI技術(shù)測(cè)量瞬時(shí)加速度波強(qiáng)（W1）、瞬時(shí)減速度波強(qiáng)（W2）；用常規(guī)超聲心動(dòng)圖測(cè)量左房收縮末內(nèi)徑（LAESd）、左室舒張末內(nèi)徑（LVEDd）、左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）、左室短軸縮短率（LVFS）、左室質(zhì)量（LVM）及左室質(zhì)量指數(shù)（LVMI），比較2組各指標(biāo)之間的差異。結(jié)果：與A組比較，B組W1、W2、LVM、LVMI均增加（均P＜0.05）；2組LAESd、LVEDd、LVEF、LVFS差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05）。結(jié)論：WI可敏感地檢測(cè)出糖尿病前期患者左心室收縮功能異常變化，可作為反映心臟收縮功能的指標(biāo)，具有一定的臨床應(yīng)用價(jià)值。

超聲心動(dòng)圖；瞬時(shí)加速度波強(qiáng)；糖調(diào)節(jié)受損；左心室收縮功能

［Abstract］Objective：To investigate the clinical value of accelerating wave intensity in assessing left ventricular systolic function of patients with pre-diabetes mellitus.Methods：25 patients with pre-diabetes mellitus（group B）and 25 healthy people （group A）were enrolled in this study.Each people underwent conventional echocardiography and WI exam.The indexes of conventional echocardiography and WI including W1，W2，left atrial end-systolic diameter（LAESd），left ventricular end-diastolic diameter（LVEDd），left ventricular ejection fraction（LVEF），left ventricular fractional shortening（LVFS），left ventricular mass （LVM），left ventricular mass index（LVMI）in two groups were measured and compared.Results：Compared to group A，values of LVM，LVMI，W1were higher in group B with significant statistical difference（all P＜0.05），however，there was no significant statistical difference in the values of LAESd、LVEDd（all P＞0.05）.Conclusion：WI technique which can early assess the changes of left ventricular function in pre-diabetes mellitus patients has important clinical value.

［Key words］Accelerating wave intensity；Echocardiography；pre-diabetes mellitus；Ventricular systolic function，left

糖尿病引起的心血管病變是患者致死、致殘的重要原因，高血糖對(duì)心臟功能的影響已受到廣泛關(guān)注，早期檢測(cè)出心功能障礙非常關(guān)鍵。研究［1］發(fā)現(xiàn)，糖尿病前期患者心臟收縮功能已發(fā)生異常，但超聲心動(dòng)圖仍無改變。本研究旨在探討瞬時(shí)波強(qiáng)技術(shù)（wave intensity，WI）在評(píng)價(jià)2型糖尿病前期患者左心室收縮功能中的臨床應(yīng)用價(jià)值。

1　資料與方法

1.1一般資料選取2011年3月至2012年6月我院門診及住院患者共50例，參照1999年WHO標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)空腹血糖（FPG）及口服葡萄糖耐量試驗(yàn)（OGTT）血糖值分為2組：A組（正常對(duì)照組，F(xiàn)PG＜6.1 mmol/L）25例，男10例，女15例；平均年齡（48.5±6.0）歲。B組［糖尿病前期組，6.1 mmol/L≤FPG＜7.0 mmol/L或7.8 mmol/L≤餐后2 h血糖（2 h FPG）＜11.1 mmol/L］25例，男12例，女13例，平均年齡（48.6±6.7）歲。排除：發(fā)熱、甲狀腺疾病、嚴(yán)重肝腎功能障礙，冠心病、心律失常、高血壓、心臟瓣膜病、先天性心臟病及吸煙史等。

1.2儀器與方法使用ALOKA α-10彩色多普勒超聲診斷儀，心臟探頭頻率1.5～5 MHz，血管探頭頻率5～12 MHz。測(cè)量身高、體質(zhì)量、腰圍、血壓，計(jì)算體質(zhì)量指數(shù)（BMI）。測(cè)定FPG、2 h FPG、糖化血紅蛋白（HbA1c）及血總膽固醇（TC）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）。

頸總動(dòng)脈WI檢查：患者取平臥位，連接同步心電圖，頭稍偏向左側(cè)。在頸動(dòng)脈竇部下方2.0 cm處，將二維超聲取樣門置于血管前后壁的中外膜處，保證二維超聲取樣門與動(dòng)脈壁垂直，多普勒聲束與血流方向夾角≤60°?；颊吆筒僮髡咄瑫r(shí)屏氣，連續(xù)選擇≥5個(gè)心動(dòng)周期的平穩(wěn)波形存儲(chǔ)用于分析。輸入收縮壓和舒張壓，顯示W(wǎng)I報(bào)告界面。WI參數(shù)：瞬時(shí)加速度波強(qiáng)（accelerating wave intensity，W1）、瞬時(shí)減速度波強(qiáng)（decelerating wave intensity，W2）（圖1，2）。血壓測(cè)量：患者坐位休息15 min用水銀血壓計(jì)在心臟水平右肱動(dòng)脈處測(cè)量血壓3次，取平均值，每次測(cè)量間隔5 min。

經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖檢查：患者取左側(cè)臥位，連接同步心電圖，取心臟胸骨左室長(zhǎng)軸切面，將M型取樣線置于二尖瓣腱索水平。根據(jù)美國(guó)超聲心動(dòng)圖學(xué)會(huì)推薦方法測(cè)量左房收縮末內(nèi)徑（LAESd）、左室舒張末內(nèi)徑（LVEDd）、左室收縮末內(nèi)徑（LVESd）、室間隔厚度（LVST）與左室壁厚度（LVPWT），取3個(gè)心動(dòng)周期平均值。采用Teichholz方法獲得左心室射血分?jǐn)?shù)（left ventricular ejection faraction，LVEF）、左室短軸縮短率（left ventricular fractional shortening，LVFS）。

采用Devereux公式計(jì)算左室質(zhì)量（LVM）=1.04×［（LVEDd+LVST+LVPWT）3-（LVEDd）3］-13.6；體表面積（BSA，m2）=［0.061×身高（cm）+0.012 8×體質(zhì)量（kg）］-0.152 9；左心室質(zhì)量指數(shù)（LVMI）=LVM/BSA。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)方法應(yīng)用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析，數(shù)據(jù)以±s表示，組間差異采用非配對(duì)t檢驗(yàn)。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2　結(jié)果

2.12組臨床資料和生化指標(biāo)對(duì)比（表1，2）A組與B組的年齡、身高、體質(zhì)量、BMI、腰圍差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05）。A組與B組的TG、TC、LDL-C、HDLC差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05）；與A組相比，B組的FPG、HbA1c和2 h FPG增加（均P＜0.05）。

表1　2組臨床資料比較（±s）

表1　2組臨床資料比較（±s）

組別　年齡（歲）　身高（cm）　體質(zhì)量（kg）　體質(zhì)量指數(shù)（kg/m2）　腰圍（cm）A組　48.5±6.0　163.56±6.08　63.14±10.55　23.58±2.94　77.11±7.38 B組　48.6±6.7　164.79±6.77　67.29±8.44　24.59±2.83　79.47±7.15 t值　0.139　0.778　1.894　1.908　1.586 P值　0.890　0.440　0.064　0.062　0.119

表2　2組生化資料比較（±s）

表2　2組生化資料比較（±s）

注：與A組比較，*P＜0.05；TG，甘油三酯；TC，血總膽固醇；LDL-C，低密度脂蛋白膽固醇；HDL-C，高密度脂蛋白膽固醇；FPG，空腹血糖；2 h FPG：餐后2 h血糖；HbA1c，糖化血紅蛋白。

組別　TG（mmol/L）　TC（mmol/L）　LDL-C（mmol/L）　HDL-C（mmol/L）　FPG（mmol/L）　HbA1c（%）　2 h FPG（mmol/L）A組　1.55±1.22　4.21±0.64　2.33±0.78　1.62±0.39　5.07±0.28　4.70±0.39　5.44±1.07 B組　1.64±0.50　4.44±0.60　2.55±0.76　1.47±0.33　5.93±0.56*　5.36±0.49*　7.79±1.38 t值　0.570　1.024　1.133　1.702　7.469　5.454　5.991 P值　0.571　0.311　0.263　0.095　0.000　0.000　0.000

2.22組WI參數(shù)、超聲心動(dòng)圖參數(shù)比較（表3）WI參數(shù)中，與A組相比，B組的W1、W2均增加（均P＜0.05）。超聲心動(dòng)圖參數(shù)中，與A組相比，B組的LVM和LVMI增加，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）；2組的LAESd、LVEDd、LVEF、LVFS差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05）。

表3　2組WI參數(shù)、超聲心動(dòng)圖參數(shù)比較（±s）

表3　2組WI參數(shù)、超聲心動(dòng)圖參數(shù)比較（±s）

注：*P＜0.05，與A組比較；W1，瞬時(shí)加速度波強(qiáng)；W2，瞬時(shí)減速度波強(qiáng)；LAESd，左房收縮末內(nèi)徑；LVEDd，左室舒張末內(nèi)徑；LVM，左室質(zhì)量；LVMI，左室質(zhì)量指數(shù)；LVEF，射血分?jǐn)?shù)；LVFS，左室短軸縮短率。

LVFS （%）A組　7.21±2.66　1.45±0.55　29.43±3.11　44.45±3.78 102.40±25.30 60.94±12.80　66.14±4.39 36.23±3.58 B組　8.67±2.45*　1.87±0.82*　30.96±3.49　44.76±3.43 121.56±28.36*71.36±13.40*66.88±4.57 36.05±3.57 t值　2.204　2.252　1.366　1.120　3.274　2.988　0.895　0.347 P值　0.033　0.029　0.179　0.269　0.002　0.005　0.376　0.728組別　W1（×103mmHg·m/s3）W2 （×103mmHg·m/s3）LAESd （d/mm）LVEDd （d/mm）LVM （g）LVMI （g/m2）LVEF （%）

3　討論

糖尿病是一種以高血糖為主要特征的慢性代謝性疾病，糖尿病前期又稱為糖調(diào)節(jié)受損，是血糖正常與糖尿病之間的一種過渡狀態(tài)，即血糖水平高于正常，但尚未達(dá)到糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)的高血糖狀態(tài)。高血糖可造成左室結(jié)構(gòu)和功能的改變［2-3］，這些改變?cè)缙谕ㄟ^常規(guī)超聲觀察心功能指標(biāo)無法發(fā)現(xiàn)。國(guó)外研究［4］發(fā)現(xiàn)，高血糖影響心肌的收縮力，即使心室整體功能正常其不利影響也存在。高血糖引起心肌病變被稱為糖尿病心肌?。╠iabetic cardiomyopathy，DCM）［5］，其已成為糖尿病患者易發(fā)心衰和死亡的主要原因，心肌功能異常是DCM最早的征象之一。有證據(jù)［6］表明，糖尿病前期心血管發(fā)病機(jī)制已經(jīng)啟動(dòng)，諸多心血管危險(xiǎn)因子開始聚集。糖尿病前期心臟病變發(fā)病早、進(jìn)展快，但臨床表現(xiàn)不典型，因此無創(chuàng)、及早發(fā)現(xiàn)糖尿病前期心功能改變尤為重要。

目前，超聲心動(dòng)圖是臨床無創(chuàng)評(píng)價(jià)心臟整體和局部功能較完善的工具，LVEF和LVFS是常用評(píng)價(jià)心臟整體收縮功能指標(biāo)，但易受心臟前后負(fù)荷影響；Tei指數(shù)［7］可評(píng)價(jià)心臟整體收縮和舒舒張功能，但無法區(qū)分是收縮功能還是舒張功能受損。目前超聲評(píng)價(jià)指標(biāo)僅限于單獨(dú)檢測(cè)心臟或血管的功能，忽略了兩者的相互作用，而循環(huán)系統(tǒng)中兩者的功能密不可分、互相影響，在進(jìn)行心臟功能評(píng)價(jià)時(shí)需結(jié)合動(dòng)脈系統(tǒng)的功能狀態(tài)，WI技術(shù)滿足了上述要求。

WI技術(shù)是在血管回聲追蹤技術(shù)和超聲多普勒技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來的一種綜合評(píng)價(jià)心血管功能的新方法，通過檢測(cè)動(dòng)脈血管內(nèi)任意點(diǎn)的瞬時(shí)波強(qiáng)即壓力變化與血流速度變化的乘積來綜合評(píng)估心血管系統(tǒng)的總體功能［8］。WI包括收縮早期的W1和收縮晚期的W2。W1是射血早期發(fā)生的前向壓縮波，使動(dòng)脈腔內(nèi)血流加速、壓力升高。Ohte等［9］研究表明，W1峰值的大小與左心室最大壓力上升斜率呈顯著正相關(guān)，可反映左心室收縮功能的強(qiáng)弱，即左心室收縮功能增強(qiáng)，W1隨之增加，反之亦然。亦有研究［10-12］表明，DCM患者W1和LVEF均較正常組明顯下降，且W1與LVEF呈顯著正相關(guān)。

本研究發(fā)現(xiàn)，糖尿病前期組患者LVEF及LVFS與正常組比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，與此時(shí)左室功能受損較輕或整體收縮功能處于代償期有關(guān)。由于糖調(diào)節(jié)受損血糖代謝紊亂，使動(dòng)脈血管壁順應(yīng)性下降、僵硬度增加，緩沖功能減弱，從而導(dǎo)致心臟后負(fù)荷增加，進(jìn)而引起左室壁代償性增厚、收縮功能增強(qiáng)。本研究中糖尿病前期組W1明顯增加，主要考慮高血糖使心肌細(xì)胞能量代謝發(fā)生障礙，甚至心肌纖維化，心肌發(fā)生了重構(gòu)。糖尿病前期組LVM、LVMI較正常對(duì)照組增加，說明左室壁有代償性增厚的傾向，亦支持上述機(jī)制。W1與LVEF及LVFS相比，能更敏感地檢測(cè)出糖尿病前期患者的左室功能異常改變。

W2的病理、生理學(xué)意義及產(chǎn)生機(jī)制非常復(fù)雜，Sugawara等［13］認(rèn)為從左室流出到主動(dòng)脈的血流動(dòng)量不斷減少，慣性力下降，造成壓力迅速降低，并在近射血終末期產(chǎn)生左室吸入波，慣性力的大小與左室LVEF等均顯著相關(guān)，因此心功能越好，慣性力產(chǎn)生的作用就越大，W2越高。本研究糖尿病前期組患者心肌收縮功能代償性增高，產(chǎn)生的慣性力較大，因此W2比正常對(duì)照組升高。

綜上所述，WI技術(shù)作為一種新的綜合評(píng)價(jià)心血管血流動(dòng)力學(xué)的方法，可敏感地反映在糖尿病前期患者早期心功能損害情況，在診斷中具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。特別是W1早期發(fā)現(xiàn)糖尿病前期左心室收縮功能變化，能為臨床早期預(yù)防、干預(yù)糖尿病左心室收縮功能損害提供依據(jù)，具有一定的臨床應(yīng)用價(jià)值。

［1］蔡琦，顧凱，王連生，等.糖代謝異常對(duì)老年冠心病患者左心功能影響的超聲評(píng)估［J］.南京醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2011，31 （8）：1212-1215.

［2］Wang J，Song Y，Wang Q，et al.Causes and characteristics of diabetic cardiomyopathy.［J］.Rev Diabet Stud，2006，3：108-117.

［3］Poornima IG，Parikh P，Shannon RP.Diabetic cardiomyopathy：the search for a unifying hypothesis［J］.Circ Res，2006，98：596-605.

［4］Boudina S，Abel ED.Diabetic cardiomyopathy，causes and effects［J］.Rev Endocr Metab Disord，2010，11：31-39.

［5］Mytas DZ，Stougiannos PN，Zairis MN，et al.Diabetic myocardial disease：pathophysiology，early diagnosis and therapeutic options［J］. J Diabetes Complications，2009，23：273-282.

［6］Mehta J，Singhal S，Gee AP，et al.Bone marrow transplantation from partially HlA-mismatehed family donomrs for acute leukemia：single-center experience of 201 patients［J］.Bone Marrow Transplant，2004，37：389-396.

［7］馬學(xué)然，趙娟，潘偉李，等.Tei指數(shù)在臨床評(píng)價(jià)心臟功能中的應(yīng)用［J］.疑難病雜志，2010，9（3）：235-236.

［8］Harada A，Okada T，Sugawara M，et al.Development of a noninvasive real-time measurement system of wave intensity［J］.Proceedings of the IEEE Ultrasonics Symposium，2000，2：1517-1520.

［9］Ohte N，Narita H，Sugawara M，et al.Clinical usefulness of carotid arterial wave intensity in assessing left ventricular systolic and early diastolic performance［J］.Heart Vessels，2003，18：107-111.

［10］劉宇杰，田家瑋，任敏，等.應(yīng)用瞬時(shí)波強(qiáng)技術(shù)對(duì)擴(kuò)張型心肌病左心室功能的臨床研究［J］.中華超聲影像學(xué)雜志，2010，19（4）：281-284.

［11］何娟，郝力丹，郭瑞強(qiáng)，等.瞬時(shí)波強(qiáng)技術(shù)結(jié)合組織多普勒技術(shù)評(píng)價(jià)單純2型糖尿病患者心血管功能的臨床研究［J］.中華超聲影像學(xué)雜志，2013，22（10）：851-856.

［12］Sugawara M，Niki K，Ohte N，et al.Clinical usefulness of wave intensity analysis［J］.Med Biol Eng Comput，2009，47：197-206.

［13］Sugawara M，Uchida K，Kondoh Y，et al.Aortic blood momentum-the more the better for the ejecting heart in vivo［J］.Cardiovasc Res，1997，33：433-446.

Analysis of left ventricular systolic function of pre-diabetes mellitus by wave intensity

CHEN Zhenglei，ZHANG Yuhua，WANG Quanjiang，SONG Jie，WANG Shan.Department of Ultrasonography，Third Hospital of Zhengzhou，Zhengzhou，450000，China.

10.3969/j.issn.1672-0512.2016.05.012

鄭州市2010年度科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目（2010SFXM175）。

張煜華，E-mail：zyh5599@126.com。

2015-12-26）