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《第三軍醫(yī)大學》 2015年

超聲斑點追蹤新技術(shù)評價糖尿病心肌病左室功能的臨床和實驗研究

王慶慶  

【摘要】：研究背景糖尿病心肌病是2型糖尿病患者常見的并發(fā)癥,也是2型糖尿病患者致死致殘和生活質(zhì)量下降的主要原因。較多的證據(jù)表明,糖尿病心肌病的發(fā)生與冠狀動脈病變和高血壓無關(guān),而與糖尿病代謝紊亂、微血管病變等因素有關(guān),最終有可能進展為充血性心力衰竭。因此,及早發(fā)現(xiàn)和有效干預(yù)2型糖尿病心血管并發(fā)癥的發(fā)生、發(fā)展,可提高患者的生活質(zhì)量和生存率,而糖尿病心肌病的早期診斷就顯得尤為重要。糖尿病心肌病的臨床表現(xiàn)主要為左心室肥厚和舒張功能受損,到后期可能出現(xiàn)左室射血分數(shù)降低。但其發(fā)病隱匿,進展較為緩慢,多數(shù)患者在很長一段時期內(nèi)無明顯心臟功能受損的臨床癥狀,常規(guī)超聲心動圖早期也只能檢測出左心室舒張功能降低,而缺乏特異性診斷。三維斑點追蹤技術(shù)(three-dimensional speckle tracking echocardiography,3DSTE)是近年來興起的能夠定量分析心肌運動的新技術(shù)。該技術(shù)以超聲實時三維技術(shù)(real-time three-dimensional echocardiography,RT3DE)和二維斑點追蹤技術(shù)(two-dimensional speckle tracking echocardiography,2DSTE)為基礎(chǔ),綜合了上述兩項技術(shù)的優(yōu)點,實現(xiàn)了在三維空間上實時、動態(tài)的追蹤心肌斑點運動的軌跡,避免了二維斑點追蹤技術(shù)心肌斑點丟失的情況,理論上能更客觀的評價局部心肌的形變和功能。同時,相比2DSTE需手工獲取多個切面,從而計算出不同方向的應(yīng)變值而言,3DSTE技術(shù)能在同一時刻獲取心肌在長軸、徑向、圓周方向的應(yīng)變值,不僅省時省力,而且所得的數(shù)據(jù)不再受時相不一這一因素的影響,更具有可比性。自從三維斑點追蹤技術(shù)(3DSTE)問世以來,國內(nèi)外已有一些關(guān)于將此項技術(shù)用于檢測糖尿病患者心臟功能的文獻報道,內(nèi)容主要集中在糖尿病患者與正常人群心臟功能的比較、血糖控制良好與控制欠佳者心臟功能的比較以及糖尿病合并與不合并微血管病變者心臟功能的比較。但是,對于糖尿病伴其他合并癥者心臟功能的檢測,則鮮有報道。二維斑點追蹤心肌分層檢測技術(shù)(layered two-dimensional speckle tracking echocardiography,Layered-2DSTE)是近年來斑點追蹤技術(shù)的衍生和發(fā)展。該技術(shù)能將心肌分為心內(nèi)膜層心肌和心外膜層心肌,分別計算其應(yīng)變值。在心肌收縮過程中,心內(nèi)膜層心肌和心外膜層心肌的運動幅度和貢獻是有較大差異的。因此,與傳統(tǒng)的二維斑點追蹤技術(shù)相比,分層檢測技術(shù)能將心肌層進一步細化,可能發(fā)現(xiàn)更多普通2DSTE不能檢測到的細微病變。使用2DSTE技術(shù)對心肌應(yīng)變的研究國內(nèi)外已有很多報道,而使用Layered-2DSTE技術(shù)對于心肌的分層應(yīng)變進行研究,目前國內(nèi)還僅限于少量臨床病例。本研究擬使用新近的3DSTE技術(shù)檢測糖尿病合并/不合并高血壓、糖尿病合并/不合并肥胖的患者的左心室功能。用2DSTE心肌分層檢測技術(shù)評價2型糖尿病大鼠在成模8周內(nèi)左室功能的動態(tài)變化,為糖尿病心肌病的早期診斷提供一定的實驗依據(jù)。研究目的1.使用3DSTE技術(shù)檢測血糖控制平穩(wěn)的2型糖尿病合并和不合并高血壓患者左心室收縮功能的變化,并探討可能影響左心室收縮期應(yīng)變的因素。2.使用3DSTE技術(shù)檢測肥胖和非肥胖2型糖尿病患者左心室收縮功能的變化,探討體質(zhì)指數(shù)和腹部脂肪沉積對糖尿病患者心臟結(jié)構(gòu)和功能的影響。3.使用Layered-2DSTE技術(shù)檢測2型糖尿病大鼠在成模8周內(nèi)左室功能的情況,探討糖尿病心肌受損的早期超聲心動圖表現(xiàn)及心功能受損的動態(tài)變化。研究方法1.82名血糖控制平穩(wěn)的2型糖尿病患者分為單純糖尿病組(46名)和糖尿病合并高血壓組(36名)。40名年齡、性別匹配的健康體檢者作為對照組。采集各受檢者的左心室三維全容積圖像并導(dǎo)入在線的Echo PAC系統(tǒng),利用該系統(tǒng)的心肌定量分析程序(“Q-Analysis”)計算出左心室射血分數(shù)(LVEF),以及左心室整體縱向收縮期應(yīng)變峰值(GLS)、圓周收縮期應(yīng)變峰值(GCS)、面積收縮期應(yīng)變峰值(GAS)、徑向收縮期應(yīng)變峰值(GRS)。2.使用直線相關(guān)分析法分析單純糖尿病組和糖尿病合并高血壓組左心室整體應(yīng)變(GLS、GCS、GAS和GRS)與三維左心室射血分數(shù)(3DLVEF)的相關(guān)性。3.以左心室整體縱向收縮期峰值應(yīng)變(GLS)作為左心室收縮功能的代表,用多元回歸法分別分析單純糖尿病組和糖尿病合并高血壓組對GLS有意義的影響因素。4.82名2型糖尿病患者根據(jù)體質(zhì)指數(shù)分為糖尿病不合并全身性肥胖組(40名,BMI25kg/m2)和糖尿病合并全身性肥胖組(42名,BMI≥25kg/m2)。通過腰圍的測量確定糖尿病合并全身性肥胖者是否伴有腹型肥胖。42名年齡、性別匹配(BMI18.5~24.5 kg/m2)的健康體檢者作為對照組。采集各受檢者的左心室三維全容積圖像并應(yīng)用儀器自帶的Echo PAC-“Q-Analysis”程序進行分析,計算出左室射血分數(shù)(LVEF)、左心室整體縱向、圓周、面積和徑向收縮期峰值應(yīng)變(GLS、GCS、GAS和GRS)。5.用多元回歸法分析糖尿病患者左室整體收縮期應(yīng)變(GLS、GCS、GAS和GRS)的影響因素。6.采用高脂飼養(yǎng)+小劑量STZ腹腔注射的方法建立2型糖尿病大鼠模型。連續(xù)3日檢測隨機血糖評價是否造模成功。7.常規(guī)超聲心動圖檢測大鼠的左室結(jié)構(gòu)和功能在糖尿病成模后第2周、第4周和第8周的動態(tài)變化情況。8.二維斑點追蹤(2DSTE)技術(shù)和2DSTE心肌分層檢測技術(shù)檢測在糖尿病成模后第2周、第4周和第8周大鼠左室徑向應(yīng)變和應(yīng)變率、圓周應(yīng)變和應(yīng)變率的變化情況。9.在糖尿病成模后第2周、第4周和第8周分別對大鼠心肌進行HE染色和Masson染色觀察心肌細胞和膠原纖維的變化情況。結(jié)果第一部分1.糖尿病組、糖尿病合并高血壓組和對照組在三維左心室射血分數(shù)上無顯著性差異(p0.05)。2.單純糖尿病組在左心室整體縱向收縮期應(yīng)變峰值(GLS)上顯著低于對照組(p0.001)。而糖尿病合并高血壓組在左心室所有方向的收縮期應(yīng)變峰值上較對照組和單純糖尿病組均有顯著減低(p0.001 or p0.05)。3.在單純糖尿病和糖尿病合并高血壓組,|GLS|、|GCS|、|GAS|和|GRS|與3D-LVEF的關(guān)系均呈中度正相關(guān)。但|GLS|與3D-LVEF的相關(guān)性高于其他三項應(yīng)變值。4.多元回歸分析顯示,空腹血糖和左室舒張末期容積在單純糖尿病組和糖尿病合并高血壓組都是對GLS有意義的影響因素。在單純糖尿病組對GLS有意義的影響因素還包括相對室壁厚度(RWT),在糖尿病合并高血壓組則還包括E/Em.5.與對照組相比,單純糖尿病組和糖尿病合并高血壓組都存在多節(jié)段的GLS、GCS、GAS和GRS值顯著下降。第二部分1.糖尿病不合并全身性肥胖組患者在GCS、GAS和GRS上顯著低于體質(zhì)指數(shù)(BMI)相似的對照組(p0.05),在GLS上嚴重低于對照組(p0.001)。2.糖尿病合并全身性肥胖組患者三維左心室射血分數(shù)以及所有方向的收縮期應(yīng)變峰值上較對照組均有嚴重減低(p0.002或p0.001),與糖尿病不伴肥胖組患者相比,差異也有統(tǒng)計學意義(p0.05)。3.兩組糖尿病患者(肥胖和非肥胖)中,糖化血紅蛋白(Hb A1c)和體質(zhì)指數(shù)(BMI)對左室整體縱向、圓周、面積和徑向應(yīng)變(GLS、GCS、GAS和GRS)均有負性作用,相對室壁厚度(RWT)則能對縱向、面積和徑向應(yīng)變(GLS、GAS和GRS)產(chǎn)生負性影響,而E/E’與整體圓周應(yīng)變(GCS)呈負相關(guān)。4.與BMI正常的對照組相比,糖尿病不合并全身性肥胖組存在所有節(jié)段的GLS和部分節(jié)段的GCS、GAS和GRS顯著降低;而糖尿病合并全身性肥胖組則在所有節(jié)段的GLS、GCS、GAS和GRS上均明顯降低。5.糖尿病合并全身性肥胖并伴有腹型肥胖的患者在左心室整體縱向、圓周、面積及徑向收縮期應(yīng)變峰值上較不伴有腹型肥胖的患者均有顯著減低。第三部分1.STZ注射72小時后,模型組大鼠多飲、多食、多尿癥狀典型。連續(xù)3天在同一時間段內(nèi)檢測隨機血糖均大于16.7mmol/L,提示2型糖尿病模型建造成功。2.大鼠糖尿病成模第2周、第4周和第8周,模型組大鼠的質(zhì)量和心率較對照組大鼠顯著減低,而血糖和血脂顯著升高。3.常規(guī)二維超聲提示:大鼠糖尿病成模第4周和第8周,模型組大鼠的心腔大小和室壁厚度較對照組大鼠顯著增加,而其左室射血分數(shù)和短軸縮短率顯著降低。4.2DSTE提示:大鼠糖尿病成模第2周,模型組大鼠左心室只有極少數(shù)節(jié)段的徑向應(yīng)變率較對照組大鼠減低,而到第4周和第8周徑向應(yīng)變和應(yīng)變率測值減低的節(jié)段數(shù)明顯增加。5.2DSTE提示:與徑向應(yīng)變和應(yīng)變率情況相似,大鼠糖尿病成模第2周,模型組大鼠的圓周應(yīng)變和應(yīng)變率較對照組大鼠均無明顯降低,而到第4周和第8周圓周應(yīng)變和應(yīng)變率測值減低的節(jié)段數(shù)明顯增加。6.2DSTE分層檢測技術(shù)提示:大鼠糖尿病成模第2周,模型組大鼠出現(xiàn)了左心室多節(jié)段的心內(nèi)膜層心肌圓周應(yīng)變較對照組顯著減低,而此時心外膜層和心肌全層的圓周應(yīng)變與對照組大鼠相比無明顯差異。7.通過糖尿病組大鼠在不同時間點的自身對比,發(fā)現(xiàn)其左心室的收縮和舒張功能在成模第4周、第8周均較相對應(yīng)的上一個時間點明顯降低。8.心肌病理學檢查結(jié)果提示:在成模第2周、第4周、第8周糖尿病大鼠心肌細胞肥大變性和膠原纖維聚集隨著病程逐漸增加。結(jié)論1.臨床和實驗研究的結(jié)果均表明:T2DM會引起左心室收縮期應(yīng)變值的降低即使射血分數(shù)保持正常。2.左室射血分數(shù)正常的T2DM患者存在著左心室多方向(縱向、圓周、面積和徑向)收縮期整體和節(jié)段應(yīng)變的下降,而合并存在的高血壓將進一步加重上述損害,即使患者的血壓、血糖控制平穩(wěn)。3DSTE技術(shù)能夠敏感地檢測出上述常規(guī)超聲心動圖難以發(fā)現(xiàn)的亞臨床改變。3.與體質(zhì)指數(shù)(BMI)相似的正常人群相比,非肥胖的2型糖尿病患者在左心室射血分數(shù)正常的情況下,已經(jīng)出現(xiàn)多方向的亞臨床心肌收縮功能減退,而合并存在肥胖將加重收縮功能的受損程度。3DSTE技術(shù)可以檢測出上述心功能異常。4.2DSTE技術(shù)檢測到的應(yīng)變和應(yīng)變率下降可以反映2型糖尿病大鼠在成模后8周內(nèi)心肌各節(jié)段收縮和舒張功能進行性降低的情況,而分層檢測技術(shù)則可檢測出心內(nèi)膜層心肌早于全層和心外膜層心肌出現(xiàn)的功能異常。

【關(guān)鍵詞】：
【學位授予單位】：第三軍醫(yī)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R445.1
【目錄】：

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3 湯喬穎;鄧又斌;黃潤青;楊好意;王婷;;實時三維超聲心動圖斑點追蹤技術(shù)評價正常人左心室心肌應(yīng)變[A];中國超聲醫(yī)學工程學會第十一屆全國超聲醫(yī)學學術(shù)大會論文匯編[C];2012年

4 康瑜;陳海燕;孫敏敏;潘翠珍;舒先紅;;斑點追蹤顯像評價大鼠阿霉素模型隱匿性心臟毒性的實驗研究[A];中華醫(yī)學會第十三次全國超聲醫(yī)學學術(shù)會議論文匯編[C];2013年

5 鄧堯;謝明星;呂清;項飛翔;萬琳媛;金畢;李朝軍;;二維斑點追蹤成像技術(shù)評價正常人群頸動脈彈性[A];中國超聲醫(yī)學工程學會第九屆全國腹部超聲醫(yī)學學術(shù)會議論文匯編[C];2012年

6 童春;黎春雷;宋家琳;劉紅云;鄧又斌;;斑點追蹤評價正常成人右室長軸心肌形變能力[A];第九屆全國超聲心動圖學術(shù)會議論文集[C];2007年

7 董麗莉;舒先紅;陳丹丹;周達新;汪詠蒔;陳海燕;潘翠珍;陳灝珠;葛均波;;斑點追蹤技術(shù)評價右心室壓力負荷增加對左心室扭轉(zhuǎn)功能的影響[A];第十三次全國心血管病學術(shù)會議論文集[C];2011年

8 賴小今;廖明松;郭進春;梁燕;熊杰;鄧旦;;斑點追蹤對家兔擠壓傷后左室扭轉(zhuǎn)功能的評價[A];2012'中國西部聲學學術(shù)交流會論文集(Ⅱ)[C];2012年

9 曾樂鳳;黃品同;游向東;申屠偉慧;丁延華;;應(yīng)用實時三維斑點追蹤技術(shù)評價肥厚型心肌病左室整體和局部的收縮功能[A];中華醫(yī)學會第十三次全國超聲醫(yī)學學術(shù)會議論文匯編[C];2013年

10 賈莉莉;黃燦亮;周貴明;杜鑫;于雪芳;萬征;;斑點追蹤顯像評價冠心病患者左心室短軸局部收縮功能[A];第十三次全國心血管病學術(shù)會議論文集[C];2011年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 許諾;斑點追蹤顯像技術(shù)評價壓力負荷，容量負荷及心肌收縮力改變對左心室扭轉(zhuǎn)和解旋功能影響的實驗研究[D];復(fù)旦大學;2014年

2 王慶慶;超聲斑點追蹤新技術(shù)評價糖尿病心肌病左室功能的臨床和實驗研究[D];第三軍醫(yī)大學;2015年

3 康瑜;斑點追蹤顯像監(jiān)測隱匿性心功能不全及預(yù)測心臟再同步化治療效果的臨床和實驗研究[D];復(fù)旦大學;2013年

4 江波;二維斑點追蹤成像技術(shù)分析家族性高膽固醇血癥患者左心功能的應(yīng)用價值[D];首都醫(yī)科大學;2015年

5 馬紅;應(yīng)用斑點追蹤超聲心動圖評估左心室舒張功能的實驗和臨床研究[D];北京協(xié)和醫(yī)學院;2015年

6 馬春梅;斑點追蹤技術(shù)評價左室扭轉(zhuǎn)和解旋運動的研究[D];中國人民解放軍軍醫(yī)進修學院;2009年

7 董麗莉;斑點追蹤顯像技術(shù)定量評價右心室容量及壓力負荷改變對左心室扭轉(zhuǎn)功能影響的實驗和臨床研究[D];復(fù)旦大學;2011年

8 王秋霜;三維超聲斑點追蹤技術(shù)與SPECT對照評價心肌梗死患者梗死范圍的相關(guān)研究[D];中國人民解放軍醫(yī)學院;2014年

9 姜嵐;斑點追蹤成像技術(shù)評價正常兒童左室局部心肌功能及其影響因素[D];華中科技大學;2011年

10 張靜;斑點追蹤顯像技術(shù)評價室間隔缺損修補術(shù)圍術(shù)期左室形態(tài)及收縮功能的臨床研究[D];華中科技大學;2008年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 熊云濤;斑點追蹤技術(shù)評價系統(tǒng)性硬化病患者心室功能[D];川北醫(yī)學院;2015年

2 雷�；�;三維斑點追蹤技術(shù)評價肥厚型心肌病早期左心室收縮功能[D];寧夏醫(yī)科大學;2015年

3 鄭文雅;超聲二維斑點追蹤技術(shù)測量二尖瓣環(huán)位移評價冠心病患者的左心功能[D];安徽醫(yī)科大學;2015年

4 江佩;三維斑點追蹤成像技術(shù)評價心臟再同步化治療效果的研究[D];南京醫(yī)科大學;2013年

5 王帥;三維斑點追蹤技術(shù)評價正常嬰幼兒、兒童及青少年左心室心肌應(yīng)變的研究[D];鄭州大學;2012年

6 梁曉霞;超聲斑點追蹤技術(shù)對慢性心衰患者左室心肌應(yīng)變的初步研究[D];山西醫(yī)科大學;2009年

7 劉琨;超聲二維斑點追蹤技術(shù)評價縮窄性心包炎患者心臟功能的改變[D];華中科技大學;2013年

8 于微;超聲三維斑點追蹤技術(shù)評價原發(fā)性高血壓患者左心室旋轉(zhuǎn)和扭轉(zhuǎn)[D];吉林大學;2012年

9 蘇杭;二維斑點追蹤技術(shù)研究二尖瓣成形術(shù)前后左房功能變化[D];浙江大學;2013年

10 董珊珊;超聲斑點追蹤成像技術(shù)在評價擴張型心肌病患者左心收縮功能的研究[D];新疆醫(yī)科大學;2011年

  本文關(guān)鍵詞：超聲斑點追蹤新技術(shù)評價糖尿病心肌病左室功能的臨床和實驗研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：223038