三維斑點追蹤技術評價糖尿病足患者左室功能的價值

彭松夏 徐 怡 孫 霞 秦 麗 劉文瑞 孫殿靜 劉晴晴

糖尿病是我國常見病、多發(fā)病，其患病率逐年增高，糖尿病足的患病率也隨之增加。我國50歲以上的糖尿病患者中，糖尿病足的發(fā)病率高達8.1%，而心血管疾病是造成糖尿病足患者死亡的主要原因，早期發(fā)現(xiàn)并干預和治療，可有效降低其死亡率。近年來，國內外學者廣泛應用組織多普勒、二維斑點追蹤（twodimensional speckle tracking imaging，2D-STI）技術等評估糖尿病患者的心功能情況，但對糖尿病足患者心功能的臨床研究較少見。三維斑點追蹤（three-dimensional speckle tracking imaging，3D-STI）技術突破了組織多普勒的角度依賴性及2D-STI技術二維平面的限制，通過識別心肌回聲斑點信號從三維空間上來追蹤心肌的運動軌跡，能更準確地評價左室整體和局部心肌功能。本研究應用3D-STI評價糖尿病足患者左室收縮功能的改變，旨在探討其臨床應用價值。

資料與方法

一、臨床資料

選取2016年9月至2019年4月于我院內分泌科住院的2型糖尿病患者49例，其中男31例，女18例，年齡26～71歲，平均（51.20±4.23）歲。納入標準：所有患者均無吸煙史，糖尿病病程≤8年，糖尿病視網膜病變≤2級，無微量白蛋白尿，踝肱指數(shù)≥0.8，糖化血紅蛋白濃度6%～8%；經常規(guī)心臟超聲檢查左室射血分數(shù)（LVEF）>50%。排除標準：冠狀動脈粥樣硬化性心臟?。ㄒ韵潞喎Q冠心?。⒏哐獕翰?、腎功能不全、肺動脈高壓、肺源性心臟病及心房顫動（以下簡稱房顫）等引起左室心肌應變改變的疾病。根據(jù)2019年中華醫(yī)學會糖尿病學分會提出的中國糖尿病足防治指南［1］，分為單純糖尿病組27例和糖尿病足組22例（Wagner分級為0～2級）。另選取與其年齡、性別相匹配的健康志愿者29例作為正常對照組，均無冠心病、高血壓病及房顫等病史且無其他相關的心臟疾病。本研究經我院醫(yī)學倫理委員會批準，入選者均知情同意。

二、儀器與方法

1.超聲檢查：使用GE Vivid E 9彩色多普勒超聲診斷儀，M5S探頭，頻率1.7～3.5 MHz；4V探頭，頻率1.7～3.3 MHz，幀頻25～40幀/s。囑受檢者取左側臥位，平靜呼吸，同步連接肢體導聯(lián)心電圖。首先應用M5S探頭于胸骨旁左室長軸切面測量左室收縮末期內徑（LVESd）和左室舒張末期內徑（LVEDd），雙平面Simpson法測量左室射血分數(shù)（LVEF）。然后換至4V探頭，取標準心尖四腔切面，啟動“4D”成像鍵，連續(xù)3個心動周期采集金字塔形的動態(tài)三維左室模型，將圖像拷貝到DVD光盤中。

2.圖像分析：將拷貝的圖像于EchoPAC工作站進行分析，系統(tǒng)可自動描繪出左室心內膜及心外膜曲線，手動調節(jié)感興趣區(qū)域，使其與室壁厚度保持一致，保證回聲斑點處于心肌內，獲取左室整體縱向收縮期峰值應變（GLS）、左室整體圓周收縮期峰值應變（GCS）、左室整體徑向收縮期峰值應變（GRS）。所有數(shù)據(jù)均測量3次，取平均值。上述操作均由同一具有豐富心臟超聲檢查經驗的醫(yī)師完成。

三、統(tǒng)計學處理

結 果

一、各組臨床資料和二維超聲參數(shù)比較

單純糖尿病組、糖尿病足組的體質量指數(shù)、空腹血糖均顯著高于正常對照組，糖尿病足組體質量指數(shù)、空腹血糖均高于單純糖尿病組，差異均有統(tǒng)計學意義（均P<0.05）。糖尿病足組心率高于單純糖尿病組和正常對照組，差異均有統(tǒng)計學意義（均P<0.05），而單純糖尿病組與正常對照組心率比較，差異無統(tǒng)計學意義。單純糖尿病組、糖尿病足組與正常對照組比較，LVEDd、LVESd、LVEF值差異均無統(tǒng)計學意義。見表1。

二、各組3D-STI參數(shù)比較

與正常對照組比較，單純糖尿病組、糖尿病足組GLS、GCS、GRS值均降低，差異均有統(tǒng)計學意義（均P<0.05）。與單純糖尿病組比較，糖尿病足組GLS、GCS、GRS值均降低，差異均有統(tǒng)計學意義（均P<0.05）。見表2和圖1，2。

表1 各組臨床資料和二維超聲參數(shù)比較（）

表1 各組臨床資料和二維超聲參數(shù)比較（）

與正常對照組比較，*P<0.05，與單純糖尿病組比較，#P<0.05。LVESd：左室收縮末期內徑；LVEDd：左室舒張末期內徑；LVEF：左室射血分數(shù)

組別正常對照組單純糖尿病組糖尿病足組F值P值LVEF（%）59.2±4.9 58.4±3.6 58.7±4.2 7.654 0.085心率（次/min）72.6±5.4 73.1±6.2 78.3±7.2*#3.522 0.001體質量指數(shù)（kg/m2）22.6±3.5 24.7±4.2*26.9±3.9*#2.074 0.000空腹血糖（mmol/L）5.2±0.6 8.4±0.3*9.6±0.4*#6.342 0.000 LVEDd（mm）46.2±1.8 47.3±1.9 46.5±1.2 8.281 0.211 LVESd（mm）26.7±1.6 27.2±1.3 25.9±1.8 6.598 0.124

表2 各組3D-STI參數(shù)比較（） %

表2 各組3D-STI參數(shù)比較（） %

與正常對照組比較，*P<0.05，與單純糖尿病組比較，#P<0.05。GLS：左室整體縱向收縮期峰值應變；GCS：左室整體圓周收縮期峰值應變；GRS：左室整體徑向收縮期峰值應變

GRS 38.6±4.7 35.4±3.9*32.3±4.2*#18.299 0.000組別正常對照組單純糖尿病組糖尿病足組F值P值GLS-21.4±2.3-18.1±2.9*-15.6±2.7*#13.582 0.000 GCS-25.7±3.5-22.4±4.7*-20.3±2.9*#10.524 0.002

討 論

糖尿病患者因長期代謝紊亂，可致多血管多器官損害，從而引起心、腦、腎、眼、足等多部位嚴重并發(fā)癥，其中糖尿病足是糖尿病最嚴重、最常見的慢性并發(fā)癥［2］。糖尿病足常伴不同程度的微循環(huán)障礙及大血管病變，極易發(fā)生心源性猝死［3］，而0～2級糖尿病足為患者病程的早期階段，及早發(fā)現(xiàn)其心臟亞臨床心肌損傷并及時進行臨床干預，可顯著改善患者預后，避免發(fā)生心源性猝死。3D-STI技術避免了2D-STI技術斑點丟失的情況，可在心臟三維立體空間上獲取心臟運動的信息，使心肌運動時間與空間同步化，更能準確地評估心臟功能情況。

本研究結果顯示，與正常對照組比較，單純糖尿病組、糖尿病足組的GLS、GCS、GRS均下降（均P<0.05），說明單純糖尿病和糖尿病足患者左室心肌整體應變能力較正常下降，心功能受損。與Zhang等［4］應用3D-STI技術檢測血糖控制不佳的糖尿病患者3個方向的心肌應變均降低的結果相一致。究其原因，糖尿病是由于糖、脂、能量代謝異常和微循環(huán)障礙引起心肌結構和功能的改變［5］，其機制考慮與胰島素作用減弱、高血糖、脂質代謝異常、氧化應激和鈣輸送的異常等有關［6］，這些因素可直接或間接作用于心肌細胞，使心肌細胞能量代謝異常、細胞肥大及纖維化，最終導致心肌收縮功能異常。結合本研究結果，單純糖尿病組、糖尿病足組、正常對照組間常規(guī)超聲測得的LVEF比較差異無統(tǒng)計學意義，證實糖尿病患者在LVEF正常的情況下，已出現(xiàn)左室心肌受損，且表明相比常規(guī)超聲檢查，3DSTI技術可早期發(fā)現(xiàn)心肌亞臨床損害，為及時進行臨床干預提供依據(jù)。

本研究中糖尿病足組與單純糖尿病組比較，其GLS、GCS、GRS均有所下降（均P<0.05），說明糖尿病足患者左室心肌整體應變能力下降更明顯。究其原因，糖尿病足患者機體處于應激狀態(tài)，可激活體內腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)，通過一系列生化反應，促進心肌形變下降，進而導致心功能受損。再者，糖尿病足患者多病程較長，神經病變、微循環(huán)病變等較重，這些因素可進一步加劇心功能惡化。

本研究的局限性：①未對Wagner分級3～5級的糖尿病足患者心肌應變的情況進行研究；②不同軟件切分與追蹤算法不同；③本研究樣本量有限，需進一步擴大樣本量，對糖尿病足患者左室功能進行更深入的研究；④觀察者自身的變異性及重復性亦是其局限性。

綜上所述，糖尿病患者在LVEF正常的情況下已出現(xiàn)左室心肌整體應變能力下降，糖尿病足患者下降更為顯著。3D-STI技術可早期發(fā)現(xiàn)糖尿病患者心肌亞臨床損害，為早期臨床干預提供依據(jù)。