陳玲玲，龔元淑，戴法輝，卿順華，張平洋

有研究表明，發(fā)生心功能不全的糖尿病病人中1/3由左心室舒張功能受損所致[1]。糖尿病病人較早的超聲心動(dòng)圖改變主要表現(xiàn)為左心房擴(kuò)大及左心室舒張功能降低，中后期才出現(xiàn)左心室擴(kuò)大、心肌回聲異常、左心室收縮功能下降[2-3]。目前，臨床上對(duì)糖尿病性心肌病損害多偏重于左心室功能的研究，而對(duì)左心房功能研究甚少[4]，尤其是關(guān)于糖尿病性心房早期重塑較少有報(bào)道。四維自動(dòng)左心房定量技術(shù)(4D automatic left atrium quantification，4D Auto LAQ)是在VividE95超聲診斷儀外置新版EchoPACTM軟件，其支持經(jīng)胸4D探頭采集的數(shù)據(jù)集，利用軟件通過分析三維數(shù)據(jù)，同時(shí)得出左心房的縱向和周向應(yīng)變、容積及排空分?jǐn)?shù)等參數(shù)，因?yàn)榫托螒B(tài)而言此時(shí)檢查所做的形態(tài)假設(shè)會(huì)更少，獲得數(shù)據(jù)采集更快捷，數(shù)據(jù)也更加準(zhǔn)確[5]。本研究旨在利用四維自動(dòng)左心房定量技術(shù)全面分析40例輕型2型糖尿病病人左心房縱向、周向應(yīng)變改變特性和容積表現(xiàn)的特點(diǎn)，從而探討其定量評(píng)價(jià)左心房早期重構(gòu)的可行性及臨床價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2016年1月—2019年12月我院確診的40例糖尿病病人為糖尿病組；選取2016年1月—2019年12月30名健康成年人作為對(duì)照組。糖尿病組納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合1999年世界衛(wèi)生組織制定的2型糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)[6]；②常規(guī)超聲心動(dòng)圖檢查未見明顯心臟大小異常；③左心室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)>55%。對(duì)照組納入標(biāo)準(zhǔn)：無心血管病史，且經(jīng)過超聲、心電圖及血生化等全面檢查無心肺疾病等。糖尿病組，男25例，女15例，年齡39～65(55.22±8.01)歲。對(duì)照組，男17名，女13名，年齡42～62(56.76±8.16)歲。本研究經(jīng)本院臨床試驗(yàn)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有受試者均簽署知情同意書。

1.2 研究儀器與方法 采用GE Vivid E95彩色超聲診斷儀，配有M5S探頭(頻率2.0～4.5 MHz)和4Vc 4D探頭(頻率2.5～4.0 MHz)，頻幀每秒40～60 幀，檢查時(shí)，囑咐受檢者左側(cè)臥位，平靜呼吸連接心電圖，首先進(jìn)行常規(guī)超聲檢查，主要采集左心室長軸切面M型超聲圖像，檢測(cè)左心房內(nèi)徑(LAD)、左心室舒張末期內(nèi)徑(LVEDD)、左心室質(zhì)量指數(shù)(LVMI)、左心室短軸縮短率(FS)、LVEF，記錄二尖瓣口舒張?jiān)缙?舒張晚期峰值血流速度(E/A)。此后轉(zhuǎn)換4D容積探頭，心尖四腔觀清晰顯示左心室和左心房，以角度[(70°～80°)×(70°～80°)]和4D顯像(幀頻>病人心率的40%)采集3個(gè)心動(dòng)周期的圖像。當(dāng)進(jìn)入4D模式時(shí)，要求病人在呼氣末屏住呼吸，維持成像并獲取4D動(dòng)態(tài)圖像形式的實(shí)時(shí)心動(dòng)周期。脫機(jī)利用升級(jí)的Echo PAC進(jìn)行分析，所有測(cè)量均在3個(gè)連續(xù)的心動(dòng)周期(選擇1個(gè))中進(jìn)行，采用平均值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。進(jìn)入容積4D自動(dòng)LAQ測(cè)量模式，設(shè)置界標(biāo)并于心臟收縮末期在每個(gè)平面上調(diào)整二尖瓣中心，用四維自動(dòng)左心房定量技術(shù)自動(dòng)計(jì)算左心房容積和排空分?jǐn)?shù)等，分析獲得最大容積(LAVmax)、最小容積(LAVmin)、左心房收縮前容積(心電圖P波起始時(shí)的容積，LAVpreA)、左心房射血容積(LAEV)及左心房射血分?jǐn)?shù)(LAEF)，左心房容積指標(biāo)用體表面積進(jìn)行標(biāo)化，得到相應(yīng)容積指數(shù)(LAVmaxⅠ、LAVminⅠ和LAVpⅠ)。此后以左心室收縮期、舒張?jiān)缙诤褪鎻埡笃谙嗯卸ㄗ笮姆抠A存、管道和收縮功能進(jìn)行形變分析，獲得左心房貯存期縱向應(yīng)變(LASr)、周向應(yīng)變(LASr-c)；管道期縱向應(yīng)變(LAScd)、周向應(yīng)變(LAScd-c)；收縮期縱向應(yīng)(LASct)、周向應(yīng)變(LASct-c)。GE Vivid E95彩色超聲檢測(cè)圖詳見圖1。重復(fù)性檢驗(yàn)：隨機(jī)選取10例受檢病人，由2名資歷相同的檢查者應(yīng)用四維自動(dòng)左心房定量技術(shù)檢測(cè)左心房三維容積及應(yīng)變參數(shù)，兩組數(shù)據(jù)差異為檢查者間測(cè)量變異。同一檢查者在1周內(nèi)對(duì)同一病人進(jìn)行2次檢測(cè)。

圖1 GE Vivid E95彩色超聲檢測(cè)圖

1.3 血液生化檢測(cè) 所有受檢者均于超聲檢測(cè)當(dāng)日清晨留取空腹周圍靜脈血樣本進(jìn)行血生化檢測(cè)，并采用Vidas-Blue全自動(dòng)熒光免疫分析儀及其配套原裝試劑進(jìn)行血漿N末端B型鈉尿肽前體(NT-proBNP)水平的檢測(cè)。

2 結(jié) 果

2.1 兩組一般資料、超聲參數(shù)及血液檢測(cè)指標(biāo)比較 兩組年齡、收縮壓、舒張壓、LAD、LVEDD、LVMI、LVEF、FS以及NT-proBNP、三酰甘油和總膽固醇比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，而糖尿病組E/A小于對(duì)照組(P<0.01)。詳見表1。

表1 兩組一般資料、超聲參數(shù)及血液檢測(cè)指標(biāo)比較

2.2 兩組四維自動(dòng)左心房定量技術(shù)測(cè)定參數(shù)比較 兩組LAScd、LASct-c比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。詳見表2。

表2 兩組四維自動(dòng)左心房定量技術(shù)測(cè)定參數(shù)比較

2.3 糖尿病病人E/A與四維自動(dòng)左心房定量技術(shù)超聲參數(shù)的相關(guān)性分析 糖尿病病人E/A與LAScd呈負(fù)相關(guān)(r=-0.43，P<0.01)，與LASct-c呈正相關(guān)(r=0.38，P<0.01)。詳見表3。

表3 糖尿病病人E/A與四維自動(dòng)左心房定量技術(shù)超聲參數(shù)的相關(guān)性分析

2.4 重復(fù)性檢驗(yàn)結(jié)果(見表4)

表4 四維自動(dòng)左心房定量技術(shù)對(duì)10例糖尿病病人左心房應(yīng)變觀測(cè)的重復(fù)性檢驗(yàn)結(jié)果(ICC)

3 討 論

左心房通過貯存器功能、管道功能和收縮泵功能對(duì)左心室充盈維持具有重要的意義[7]。臨床工作中常以LAD作為其功能簡單的替代指標(biāo)[8]，但準(zhǔn)確性并不理想。近年來，運(yùn)用各種超聲新手段評(píng)價(jià)左心房容積與功能協(xié)助臨床診治的研究較多，但有關(guān)糖尿病左心房功能，尤其早期重構(gòu)的報(bào)告少有涉及，且傳統(tǒng)M型、二維超聲等技術(shù)均需左心房幾何假設(shè)，超聲定量組織速度成像(QTVI)等技術(shù)觀察心房壁也不能反映其整體功能，且這些技術(shù)受取樣角度等影響，很多條件下有一定局限性[9]。近年來，有些利用三維超聲成像觀察糖尿病病人左心房容積的報(bào)道[10-11]，但都是直接將用來分析左心室功能的軟件運(yùn)用到左心房。四維自動(dòng)左心房定量技術(shù)是GE公司新研發(fā)的針對(duì)左心房容積和應(yīng)變的綜合評(píng)價(jià)新技術(shù)，為了測(cè)量整個(gè)心動(dòng)周期中的左心房容積，不僅采用了半自動(dòng)分割算法，而且采用二尖瓣環(huán)水平中心作為標(biāo)記開始進(jìn)行該算法，分割算法運(yùn)用擴(kuò)展的卡爾曼濾波器解決形態(tài)估算問題，從而計(jì)算3D模型，該濾波器結(jié)合了左心房幾何結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)模型及邊緣檢測(cè)等算法[5]，故能準(zhǔn)確、快捷評(píng)價(jià)各時(shí)期的左心房容積以及縱向和周向應(yīng)變。

本研究結(jié)果顯示，兩組血壓、血脂、LAD、LVEDD、LVEF及NT-proBNP比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而糖尿病組E/A低于對(duì)照組，表明糖尿病病人盡管代謝基本正常，靶器官未明顯累及，但左心室舒張功能明顯受損，這與既往的報(bào)道[1-3]一致。NT-proBNP是腦鈉肽在腦鈉肽前體蛋白酶的作用下裂解的產(chǎn)物，是反映左心室舒張性心力衰竭的指標(biāo)，其正常水平表明病人舒張功能損傷尚在早期，程度也相對(duì)較輕。另外，本研究基于四維自動(dòng)左心房定量技術(shù)的左心房觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，各個(gè)時(shí)期的左心房容積參數(shù)及衍生的功能指標(biāo)兩組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，說明糖尿病病人左心房容積和功能并無明顯改變，與既往的報(bào)道[10-11]并不相符。但仔細(xì)分析發(fā)現(xiàn)，糖尿病病人左心房的縱向、周向應(yīng)變所揭示的左心房貯存并無異常，但LAScd減小，與黃君紅等[11]研究結(jié)果相似，LAScd-c并無明顯減小，進(jìn)一步說明這個(gè)時(shí)期其管道功能下降主要表現(xiàn)在縱向應(yīng)變減小，周向應(yīng)變并無明顯改變，這可能也是三維容積提示該時(shí)期左心房管道功能并無明顯變化的原因。糖尿病組LASct無明顯改變，LASct-c增大，證明糖尿病病人左心房收縮期泵功能增強(qiáng)主要是源自左心房周向應(yīng)變?cè)龃?，與徐幸等[4]報(bào)道一致，而與周暢等[12]主要對(duì)左心房縱向應(yīng)變的觀察報(bào)道并不相符。相關(guān)分析結(jié)果顯示：這些改變與左心室舒張功能變化相關(guān)。糖尿病病人雖然左心室容積、質(zhì)量及LVEF等并無明顯異常改變，但病人左心室舒張功能發(fā)生障礙，因?yàn)閿U(kuò)張型心肌病糖代謝功能障礙引起了心肌微血管發(fā)生廣泛病變，心肌糖蛋白膠原纖維、三酰甘油及膽固醇的沉積可以引起心肌細(xì)胞肥大變性，致使一定程度的心肌松弛性甚至順應(yīng)性減小，引起舒張甚至可能收縮功能降低[13]?？赡苡捎诒狙芯恐械奶悄虿〔∪诉@些改變程度相對(duì)較輕，因此，左心室的整體收縮功能、容積等均在正常范圍，僅表現(xiàn)為左心室舒張功能受損。左心室收縮時(shí)二尖瓣環(huán)向心尖運(yùn)動(dòng)，左心房壓下降則肺靜脈血向左心房內(nèi)充盈，左心房產(chǎn)生存儲(chǔ)功能。因此，本研究病人的左心房貯存期縱向和周向應(yīng)變并無明顯下降，其貯存功能保持正常。糖尿病病人左心室舒張功能異常導(dǎo)致左心室舒張末壓及左心室充盈壓增高，因而左心房管道功能受損，主要表現(xiàn)在管道期縱向應(yīng)變減小，盡管左心房容積未明顯增加，但左心房后負(fù)荷增加，使得左心房心肌輔助泵功能代償性增強(qiáng)。事實(shí)上，心房肌束呈網(wǎng)格狀、較薄，由淺、深2層組成。淺層肌橫行，環(huán)繞左、右心房；深層肌為左、右心房固有，呈拌狀或環(huán)狀，部分環(huán)形纖維環(huán)繞心耳、腔靜脈口和肺靜脈口周圍。心房肌是以環(huán)狀肌為主的，所以病人的房縮期周向應(yīng)變?cè)龃?，但具體機(jī)制有待進(jìn)一步深入研究。

綜上所述，糖尿病病人早期左心房容積及功能基本正常時(shí)，盡管左心室收縮功能正常，但左心室舒張功能障礙發(fā)生，病人左心房管道功能下降，主要表現(xiàn)在其縱向應(yīng)變減小，而泵功能增強(qiáng)主要源自周向應(yīng)變?cè)龃?，四維自動(dòng)左心房定量技術(shù)可為評(píng)價(jià)糖尿病病人左心房早期重構(gòu)提供較可靠的新方法。