斑点追踪技术评价2型糖尿病患者右心室收缩功能与C肽水平的关系

黄敬垣等

[摘要]目的应用超声二维斑点追踪显像技术（two_dimensional speckle tracking imaging，2D_STI）观察分析2型糖尿病患者（type 2 diabetes mellitus，T2DM）右心室心肌的应变及应变率参数变化特点，并探讨其与T2DM患者血清C_肽水平（C_peptide）的相关性。方法分别选择T2DM患者为T2DM组（n=60例）以及正常健康人为NC组（n=60例），应用2D_STI分析并记录患者右心室心肌各节段以及整体的应变、应变率参数：收缩期峰值应变（ε、G_ε）、收缩期峰值应变率（SRs、G_SRs）。采用直接化学发光法分别对患者的空腹及餐后2h血清C肽水平进行测定。结果T2DM组的血糖、HbA1c以及E/e水平均较NC组升高，而空腹以及餐后2h血清C肽水平均较NC组下降（P<005）；T2DM组右心室游离壁心肌的基底段，室间隔心肌的中间段以及心尖段ε、SRs均较NC组下降（P<005）；T2DM组右心室心肌G_ε、G_SRs均较NC组下降（P<005）；G_ε、G_SRs分别与空腹血清C肽水平（r=059，063，P<005）、餐后2h血清C肽水平（r=065，068，P<005）均呈正相关；以G_ε、G_SRs判定T2DM患者右心室收缩功能异常时临界值、灵敏度、特异度分别为：-1730（%）、8241%、7695%；-089（s-1），8627%、8914%。结论2D_STI的应变、应变率参数能敏感地对T2DM患者右心室心肌的局部以及整体收缩功能进行客观评价，同时以T2DM患者空腹以及餐后2h血清C肽水平状态作为参考，可对T2DM患者的右心室收缩功能作进一步深入评估。

[关键词]糖尿病；血清C肽；斑点显像；右心室；收缩功能

中图分类号：R5871；R4451文献标识码：A文章编号：1009_816X（2015）04_0287_04

doi：103969/jissn1009_816x20150407Assessment of Right Ventricular Systolic Function and Its Relationship with C_peptide Level in Patients with Type 2 Diabetes Mellitus Using Two_dimensional Speckle Tracking Imaging. HUANG Jing_yuan， YE Meng， YANG Ji_dong， et al. Department of Ultrasonography，Zhejiang Hospital， Zhejiang 310013， China

[Abstract] Objective To analyse strain/strain rate parameter variation characteristics of right ventricular myocardium in patients with type 2 diabetes mellitus （T2DM） using two_dimensional speckle tracking imaging （2D_STI）， and to explore its relationship with the serum C_peptide level. Methods T2DM patients were selected as T2DM group （N=60） and normal people were selected as NC group （N=60）， using 2D_STI to analyze and record the right ventricular myocardial segments and the whole strain /strain rate parameters： the systolic peak strain （ε、G_ε）， peak systolic strain rate （SRs， G_SRs）. Fasting and postprandial 2H serum C_peptide levels were measured by direct chemiluminescence. Results Compared with NC group， blood sugar， HbA1c and E/e were increased in T2DM group， the fasting and postprandial 2H serum C_peptide levels were lower in T2DM group （P<005）； ε， SRs were lower in the basal segment of right ventricular free wall myocardium and the intermediate and apical segments of ventricular septal myocardial in T2DM group （P<005）； G_ε， G_SRs were lower in T2DM group （P<005）； G_ε， G_SRswere positively correlated to fasting serum C_peptide levels （r=059， 063， P<0.05）and postprandial 2H serum C_peptide levels （r=065，068，P<005）. in using， The cut_off， sensitivity， specificity of patients with T2DMthat right ventricular systolic functionabnormal determined by the G_ε， G_SRs were_1730（%）， 8241%， 7695%； -089（s-1）， 8627%， 8914%， respectively. Conclusions The strain/strain rate parameters of 2D_STI can objectively， sensitively evaluate thelocal and global systolic function of right ventricular myocardium in patients with T2DM， and at the same time， fasting and postprandial 2H serum C_peptide level state can be as a reference， whichhelp to further evaluate right ventricular systolic function in T2DM patients.

[Key words] Diabetes； Serum C_peptide； Speckle imaging； Right ventricular systolic function

大量研究证实由胰腺β细胞所分泌产生的C肽（C_peptide），可通过发挥其扩张微血管的生物活性作用来改善微循环[1，2]。本研究旨在通过超声二维斑点追踪显像技术（two_dimensional speckle tracking imaging，2D_STI）观察2型糖尿病患者（type 2 diabetes mellitus，T2DM）右心室心肌二维应变（two dimensional strain，2DS）及应变率（strain rate，SR）参数的变化特点，并探讨其与血清C_肽水平的关系。

1资料与方法

11一般资料：在2014年3月至2015年2月期间，选取我院经临床确诊的T2DM患者，共计60例，其中男29例，女31例，年龄34～65岁，平均（5010±985）岁，为T2DM组，所有入选T2DM组的观察研究对象均符合2006年WHO糖尿病诊断标准，并排除1型糖尿病（T1DM）、冠心病、先天性心脏病、风湿性心脏病、心肌病、甲状腺功能亢进、严重心率失常以及高血压病等[3]。

同时选取正常健康人60例作为对照组；其中男30例，女30例，年龄33～63岁，平均（4897±821）岁，为NC组，所有入选NC组的研究对象均无冠心病、高血压性心脏病、风湿性心脏病、心肌炎、先天性心脏病、心肌病等心脏器质性病变，无甲状腺功能亢进、T1DM、T2DM以及肾脏疾病；体格检查、实验室检查（肝功能、肾功能、OGTT试验等）、影像学等检查（超声心动图、X线、心电图等）均提示正常状态。

12方法：

1212D_STI分析：彩色多普勒超声心动图仪（Philips公司，型号：iE33），二维超声探头型号：S5_1，探头频率范围：1MHz～3MHz，帧频范围：50～70帧/秒。所有研究对象均连接上心电图，于平静呼吸状态下取左侧卧位进行常规超声心动图测量，获得二尖瓣口血流频谱E峰和组织多普勒二尖瓣环运动e峰比值（E/e）、右心室面积变化率（RVFAC）、三尖瓣环收缩期运动速度（RVSa），而左心室射血分数（LVEF）即以双平面Simpson法计算获得。在清晰显示心尖两腔切面、心尖四腔切面以及心尖长轴切面、胸骨旁左心室长轴切面的条件下，获取后续输入QLab70量化软件系统的各二维灰阶动态图像（均应包含3个心动周期）。于收缩末期启动TMQ Advanced插件后，沿着右心室心内膜进行手动仔细勾勒出右心室腔，完成后，感兴趣区域（Region of interest，ROI）即可自动由软件系统锁定，与此同时，右心室游离壁被自动划分成基底段、中间段、心尖段，室间隔壁亦然，共六段，见图1_A。同时系统自动给出各节段的应变曲线（形态为收缩期的负向单峰）以及应变率曲线（形态为一个收缩期的负向峰、一个舒张早期的正向峰、一个舒张晚期的正向峰），见图1_B。分别记录各节段收缩期峰值应变（ε）、右心室整体收缩期峰值应变（G_ε）、各节段收缩期峰值应变率（SRs）、右心室整体收缩期峰值应变率（G_SRs）。对以上所有的研究参数均进行3次测量后取平均值作为最终值。图11_A：系统对右心室壁划分节段1_B：心肌应变、应变率曲线示意图

122生化指标以及血清C肽检测：所有研究对象均为空腹状态，采集静脉血4mL待用，并于餐后2h再次采集静脉血2mL待用。空腹血糖、糖化血红蛋白的测定采用奥林巴斯AU_600生化仪进行，而血清C肽水平的测定则采用西门子公司提供的C_肽测定试剂盒以直接化学发光法进行测定，并启动全程质控监测以确保测定结果的准确可靠。

13统计学处理：使用SPSS170统计学软件进行数据分析，计量资料以（x-±s）表示，两组间比较采用t检验，相关性采用Pearson相关分析，通过ROC曲线对应变及应变率参数进行临床价值评价，P<005为差异有统计学意义。

2结果

21一般临床资料及常规超声心动图比较：两组间年龄、体质指数、心率、收缩压、舒张压比较，差异均无统计学意义（均P>005）；T2DM组的血糖、糖化血红蛋白（HbA1c）水平均较NC组明显增高，差异均有统计学意义（均P<005）；T2DM组的空腹血清C肽水平以及餐后2h血清C肽水平均较NC组下降，差异均有统计学意义（均P<005）；T2DM组的E/e较NC组明显升高，差异有统计学意义（P<005）；T2DM组的LVEF、RVFAC、RVSa与NC组比较，差异均无统计学意义（P>005），见表1。表1一般临床资料及常规超声心动图比较

组别年龄

24G_ε、G_SRs临床价值分析：G_ε判定T2DM患者右心室收缩功能减退时，ROC曲线下面积（AUC）、95%CI、临界值、灵敏度、特异度分别为：081、067～097、-1730（%）、8241%、7695%。G_SRs判定T2DM患者右心室收缩功能减退时，AUC、95%CI、临界值、灵敏度、特异度分别为：087、075～100、-089（s-1），8627%、8914%。

3讨论

常规超声心动图是评价心功能的首选手段，但因其角度依赖，噪音干扰等缺点不可避免的同时，受右心室特有的形态结构特征的影响，更使其难以对右心室功能作出理想的评价[4]。2D_STI是基于高帧频二维灰阶超声图像，以最佳模式匹配技术追踪心肌内“回声斑点”的空间运动轨迹，并以此测算出心肌应变参数的一种全新的超声技术，其准确性、重复性和稳定性均较高并得到大量研究的证实[5]。心肌纤维长度以及厚度在心肌发生收缩时所改变的程度即为心肌应变，而改变的快慢即为心肌应变率[6]。2D_STI即可通过分析T2DM患者右心室心肌应变及应变率参数的变化，进而评定右心室的功能状态[7]。本研究中，T2DM组的E/e较NC组升高，差异显著，而LVEF两组间比较差异不显著，说明T2DM患者左心室整体舒张功能受损比左心室整体收缩功能受损发生得更早。而T2DM组反映右心室整体收缩功能的G_ε、G_SRs均较NC组明显下降（P<005），说明T2DM病变累及心肌是一种弥漫性的病理过程，右心室收缩功能的受损可与左心室舒张功能的受损同时发生。结合本研究中T2DM组的反映右心室收缩功能的常规超声心动图指标RVFAC、RVSa与NC组比较，差异不显著，说明2D_STI较常规超声心动图能更敏感地发现T2DM患者右心室整体收缩功能的异常变化，提示其应变以及应变率参数可用于T2DM患者右心室功能的评价。

本研究中，T2DM组右心室各节段心肌的ε以及SRs与NC组比较均有不同程度下降，进一步说明T2DM的病变累及右心室局部节段心肌，致其局部收缩功能下降。同时该研究结果诠释了G_ε、G_SRs下降的直接原因为节段心肌收缩功能受损所致，反映右心室心肌整体收缩功能的G_ε、G_SRs与反应节段心肌局部收缩功能的ε、SRs相关，前者包含并反映了后者的信息。本研究中T2DM组ε、SRs下降明显的心肌节段主要为右心室游离壁心肌的基底段，室间隔心肌的中间段以及心尖段（P<005），原因可能是右心室游离壁心肌基底段为右心室收缩运动提供最重要的动力源，右心室射血过程的产生主要依靠于该节段心肌完成，以致该节段心肌对受损影响的变化最为敏感。而室间隔中间段、心尖段处于冠脉供血中末端，T2DM引起心肌内微血管病变累及冠脉系统而导致灌注不足时，势必首先导致室间隔中末段心肌最早出现受损。本研究中2D_STI对T2DM患者右心室局部节段心肌的应变以及应变率参数进行分析，实现了对T2DM患者右心室局部收缩功能的评价，这是常规超声心动图所不能做到的。

由胰腺β细胞分泌所产生，并连接于胰岛素A与胰岛素B链间的肽称为C肽[8]，可通过抑制血管内皮黏附分子作用以及平滑肌细胞增生，激发NOS系统释放NO舒张微血管，从而实现对DM微循环以及血管病变的改善[9]。本研究中T2DM组的血清C肽水平无论是空腹还是餐后2h均较NC组出现下降，提示T2DM患者血清C肽水平与T2DM之间存在着密切的相关性。本研究中T2DM组的右心室G_ε、G_SRs分别与空腹血清C肽水平以及餐后2h血清C肽水平均呈正相关，该结果说明随着T2DM患者血清C肽水平的下降，C肽对T2DM患者心血管系统的保护及改善作用将随之减少，从而使右心室功能受损风险增加并随之下降，表现为右心室部分节段及整体应变、应变率参数的下降，进一步提示T2DM患者右心室收缩功能与其血清C肽水平关系密切，在评估T2DM患者右心室收缩功能时，其血清C肽水平状态可作为一种参考评价手段。

本研究中G_ε、G_SRs的AUC均大于05，提示G_ε、G_SRs均有判定T2DM患者右心室收缩功能减退的诊断价值。两者较高的灵敏度和特异度提示G_ε、G_SRs均具有较高的临床使用价值，能准确综合地反映T2DM患者的右心室收缩功能。

参考文献

[1]《中国糖尿病防治指南》编写组：钱荣立，项坤三，刘力生，等.中国糖尿病防治指南[J].北京：北京大学医学出版社，2004：3-4.

[2]Cifarelli V， Luppi P， Tse HM， et al. Human proinsulin C_peptide reduces high glucose_included proliferation and NF_kappa B activation n vascular smooth muscle cells[J]. Atherosclerosis，2008，201（2）：248-257.

[3]Scholte A J， Nucifora G， Delgado V， et al. Subclinical left ventricular dysfunction and coronary atherosclerosis in asymptomatic patients with type2 diabetes[J]. Eur J Echocardiogr，2011，12：148-155.

[4]Castro PL， Greenberg NL， Drinko J， et al. Potential pit_falls of strain rate imaging： angle dependency[J]. Biomed Sci Instrum，2000，36：197-202.

[5]Ishizu T， Seo Y， Enomoto Y， et al. Experimental validation of left ventricular transmural strain gradient with echocardiographic two_dimensional speckle tracking imaging[J]. Eur J Echocardio，2010，11：377-385.

[6]Hanekom L， Cho GY， Leano R， et al. Comparison of two_dimensional speckle and tissue Doppler strain measurement during dobutamine stress echocardiography： an angiographic correlation[J]. Euro Heart J，2007，28：1765-1772.

[7]Amundsen BH， Helle_Valle T， Edvardsen T， et al. Noninvasive myocardial strain measurement by speckle tracking echocardiography： validation against sonomicrometry and tagged magnetic resonance imaging[J]. J Am Coll Cardiol，2006，47：789-793.

[8]潘斌斌，苏晓飞，马建华，等.血清C肽与2型糖尿病患者血糖控制及并发症的关系分析[J].中华内分泌代谢杂志，2013，29（5）：380.

[9]杨奕，梅艳洁，章秋.2型糖尿病大血管病变与C肽水平相关性研究[J].安徽医药，2014，18（7）：1250.

（收稿日期：2015_3_17）