多普勒组织显像评价高血糖对左室功能的影响

            作者：安凌王 周倩云 纪立农 朱天刚

【摘要】  目的  应用多普勒组织显像技术评价高血糖对糖尿病患者左室收缩、舒张功能及结构的影响。方法  17例糖尿病患者入院前血糖控制不佳，入院后立即行二维超声心动图(2DE)及脉冲多普勒组织显像(DTI)检查，血糖控制稳定，出院前复查各项指标。结果  高血糖时及血糖下降后前后对照，超声指标：射血时间(ejectti)、左室后壁厚度(lvpw)、经二尖瓣等容收缩时间(maivct)、E峰减速时间(edt2)、a环舒张晚期峰值速度(a环am)改变明显，但未达统计学标准，0.05＜P＜0.2，A波峰值速度(Da)、多普勒(等容收缩时间-等容舒张时间)/射血时间(doppmpi)改变差异有显著性(P＜0.05)。结论  高血糖对心肌的影响是早期、独立的，短期内血糖的变化可引起心肌功能异常，但单纯控制血糖短期内超声指标改变不明显。
   
    【关键词】  多普勒组织显像  高血糖  左心室功能
    
    【Abstract】  Objective  Doppler tissue imaging(DTI) was used in diabetic patients to evaluate the influence of hyperglycemia to the structure，systole and diastole function of left ventricular.Methods  2DE and DTI were performed in 17 diabetic patients with poor glycemic control.2DE and DTI were performed right after their admission to the hospital and re-evaluated when glycemic control was improved.Results  Some parameters of left ventricular changed clearly but not significantly between the first and second examination，such as ejection time，thickness of posterior wall，isovlumetric contraction time，E wave deceleration time and A cyclic late relaxation peak velocity(0.05＜P＜0.2).The change of A wave peak velocity was of significance(P＜0.05).Conclusion  Hyperglycemia has an early and independent influence to myocardia.The glycemic control in short term might lead to alterations of myocardial function，but the parameters of DTI would not change significantly.
   
    【Key words】  Doppler tissue imaging  hyperglycemia  left ventricular function
   
    糖尿病独立于高血压、冠脉病变影响心脏结构及功能，不论1型和2型糖尿病患者，在没有冠状动脉疾病、瓣膜病变和高血压的情况下都会导致心肌功能异常［1］。本研究的目的是通过多普勒组织显像技术对二尖瓣环运动速度定量分析，评价糖尿病患者在高血糖状态下以及血糖控制良好后短期内左室收缩、舒张功能及结构的变化，以间接证明血糖独立于微血管、大血管病变和冠心病、高血压导致心肌功能异常。
   
    1  资料与方法
   
    1.1  一般资料  2004年2～4月在我院内分泌科住院的糖尿病患者，筛除合并有急性感染、心脏瓣膜病变、入院后应用调脂药物或降压药物有改变的，或加用ACEI或ARB类的，入院前血糖控制不佳，空腹血糖＞7.0mmol/L，和(或)餐后2h血糖＞10.0mmol/L，和(或)糖化血红蛋白＞8.0%，入院后立即行二维超声心动图(2DE)及脉冲多普勒组织显像(DTI)检查，血糖控制稳定出院前复查各指标，选择常用的41个指标进行分析。入选患者共17例，男10例，女7例，均无冠心病史，2例伴有高血压、平均年龄(48.3±8.9)岁，见表1。 
    
                              表1  入选患者基本情况
   
             
    
    1.2  方法  血糖监测应用美国强生血糖仪，入院时及血糖稳定后的空腹及餐后2h血糖的平均值。血脂、果糖胺等生化指标应用日立牌7200全自动生化仪测定，糖化血红蛋白应用高效液相法测定。心脏多普勒超声检查所用仪器为美国GE公司生产的VIVID 7彩色多普勒显像仪，探头频率为1.7～3.4MHz，探查深度为15～18cm，扫描角度为90～120°，帧频＞60幅/s。检查时连接同步心电监测，图像均在受检者平静呼吸状态下获取。获取的图像存储于MO或硬盘当中，便于以后脱机处理和分析。
   
    1.3  参数测量  M型超声心动图：测量左室收缩末期内径(LVIDs)、左室舒张末期内径(LVIDd)、舒张末期室间隔厚度(IVSD)及左室后壁厚度(LVPWD)、缩短分数(FS%)、搏出量(SV)及左室重量(LVmass)，左房内径(LA)。通过改良Simpson方法，计算左室射血分数(LVEF)。经二尖瓣血流频谱：速度参数：舒张早期充盈峰值速度(E)，舒张末期充盈峰值速度(A)，E/A。速度时间积分：舒张早期充盈时间速度积分(EVTI)，舒张末期充盈时间速度积分(AVTI)，EVTI/AVTI。时间参数：E峰减速时间(EDT)，A峰时间(Ta)。主动脉内血流频谱：主动脉内峰值血流速度(AOV)、主动脉射血时间(b)、dp/dt(+)及dp/dt(-)。右上肺静脉血流频谱：收缩期肺静脉峰值流速(S波)，舒张早期肺静脉峰值流速(D波)，心房收缩期肺静脉负向波峰值流速(A波)，A波持续时间(Tpva)，通过公式计算MPI：MPI＝(a-b)/b。组织速度成像：速度参数：收缩期峰值速度(Sm)，舒张早期峰值速度(Em)，舒张末期峰值速度(Am)，Em/Am。时间参数：Em减速时间(EDT’)，Am持续时间(Ta’)，Sm持续时间(b’)，等容收缩时间(IVCT)，等容舒张时间(IVRT)。
   
    1.4  统计学方法  测量数据均以均数±标准差(x±s)表示，采用配对资料t检验，数据处理采用SPSS 11.5统计分析软件包，P＜0.05为差异有显著性。
   
    2  结果
   
    血糖的下降差异有非常显著性(P＜0.01)，包括空腹血糖、餐后2h血糖、糖化血红蛋白、糖化血清蛋白，总胆固醇、低密度脂蛋白下降差异有显著性，见表2。超声指标：射血时间(ejectti)、左室后壁厚度(lvpw)、经二尖瓣等容收缩时间(maivct)、E峰减速时间(edt2)、a环舒张末期峰值速度(a环am)改变明显，但未达统计学标准，0.05＜P＜0.2，A波峰值速度(Da)以及多普勒(等容收缩时间-等容舒张时间)/射血时间(doppmpi)改变差异有显著性(P＜0.05)，见表3。    
    
                                 表2  前后临床资料对照
    
 
   
    注：▲P＜0.05差异有显著性   

    
                                       表3  前后超声指标改变    
    
                  

      注：▲P＜0.05，差异有显著性；0.05＜★P＜0.2，差异无显著性    
    
    3  讨论
   
    高血糖刺激心脏醛固酮的产生，导致胶原合成和纤维化、舒张功能异常［2］。本研究中血糖降低后，左室后壁厚度下降，等容收缩时间、E峰减速时间缩短，a环舒张末期峰值速度增加，改变明显，但未达统计学标准，0.05＜P＜0.2，提示高血糖对心肌的影响是早期的、独立的。Ren J［3］在急性糖尿病大鼠模型进行的实验发现，动物在高血糖(16.6mmol/L)5～7天即可出现特异性糖尿病心肌病变。Jamie R等［4］研究发现肌细胞在正常血糖、高血糖介质中培养24h，肌细胞形状、静息细胞长度、细胞条纹表现不同。高血糖组变短的最大速度下降，重新变长的最大速度下降，变短和重新变长的时间延长，达到最短的时间变短，重新变长的90%时间变短。这些研究都证明了血糖对心肌的影响。
   
    本研究中Da(A波峰值速度)，是反应收缩功能的指标，改变有显著性意义，提示血糖下降，收缩功能下降，其他评价收缩功能的指标左心室射血分数、短轴缩短率、心输出量等，无显著性改变，是否A波峰值速度是一更为敏感的反应收缩功能的指标还是试验误差尚需进一步探讨。既往研究中有发现病程较短的1型糖尿病患者心脏收缩功能增强，血糖控制后收缩功能指标是下降的［5］。最近对糖尿病鼠的研究［6］中，应用胰岛素治疗组和未治疗组，在病程早期，反应收缩功能的射血分数和短轴缩短率较非糖尿病对照组鼠显著增加，研究者认为可能与心脏后负荷下降，肾素-血管紧张素活性下降以及心肌肥大，收缩质量增加有关。本研究中收缩功能的改变考虑可能与高血糖的渗透性利尿作用对心脏的前后负荷的影响有关，高血糖状态下应用胰岛素治疗降低了血糖，高血糖的渗透性利尿作用消除，同时胰岛素致水钠潴留作用加重了心脏的负荷，导致超声检查中的异常改变。
   
    既往研究中，糖尿病心肌病变超声早期为舒张充盈受损，表现为收缩和松弛时间延长，等容舒张时间延长，心房灌注增加，松弛速度明显下降，顺应性下降，左心室重量增加，左心室肥厚、左心室舒张末期压力(LVEDP)增加、心腔扩大。本研究中多普勒(等容收缩时间-等容舒张时间)/射血时间延长，提示舒张功能好转，且改变差异有显著性(P＝0.046)，但其它指标没有明显变化，考虑血糖短期内的改变对心脏舒张功能的影响还需要进一步研究。
   
                                         【】
   
    1  Lan I，Joffe MD，Kerry E，et al.Abnormal cardiac function in the streptozotocin-induced，non-insulin-dependent diabetic rat.JACC，1999，34(7)：2111-2119.    
    2  Dmitri Kirpichnikov，MD Samy I，Mcfarlane MD，et al.Heart failure in diabetic patients：utility of B-Blockade.Journal of Cardiac Failure，2003，9(4)：333-343.    
    3  Schaffer SW，Ballard-Croft C，Boerth S，et al.Mechanisma underlying depressed Na/Ca exchanger activity in the diabetic heart.Cardiovasc Res，1997，34(1)：129-136.    
    4  Jamie R，Privratsky Loren E，Wold James R，et al.AT1 Blockade prevents glucose-induced cardiac dysfunction in ventricular myocytes.Hypertension，2003，42(3)：206-212.    
    5  L Thuesen，J Sandahl Christiansen，N Falstie-jensen，et al.Increased myocardial contractility in short-term Type 1 diabetic patients：an echocardiographic study.Diabetologia，1985，28：822-826.    
    6  Sabine Fredersdorf，Christian Thumann，Coskun Ulucan，et al.Myocardial hypertrophy and enhanced left ventricular contractility in Zucker diabetic fatty rats.Cardiovascular Pathology，2004，13：11-19.