应变率成像及背向散射积分技术综合评价糖尿病患者的心肌

摘要

[研究目的和意义] 1、目的收集30例健康者（对照组）及30例2型糖尿病（diabetes mellitus，2-DM）患者标准心尖二腔心切面、四腔心切面，心尖长轴切面，应用应变率显像（strain rate imaging，SRI）技术评价2型糖尿病患者左室心肌局部收缩及舒张功能的改变，探讨背向散射积分（integrated backscatter，IBS）技术在2型糖尿病患者左室局部心肌中的临床价值。 2、意义应用SRI技术和IBS技术对2型糖尿病患者左室局部心肌进行研究，为临床诊断、治疗，评价预后疗效提供客观的量化指标。 [资料与方法] 1、研究对象; （1）2-DM组：根据1999年WHO公布的糖尿病诊断标准，即症状+随机血糖>11.1mmol/L（2g/l）、或空腹血浆葡萄糖>7.0 mmol/L（1.26g/l）、或负荷试验中2h血浆葡萄糖>11.1 mmol/L（2g/l），选自解放军第一五三中心医院住院及门诊、且临床上已确诊为2型糖尿病的患者，排除冠心病、高血压等心脏器质性病变者及其他系统病变影响心脏者（如甲状腺疾病，肾病等），共30例，男19例，女11例，平均年龄（49.17±11.74）岁。 （2）对照组：选自门诊非糖尿病患者，经各项检查（心电图、超声心动图）无心脏疾患、无高血压、肾脏疾病，且均为窦性心律的健康者30例，男18例，女12例，平均年龄（51.33±9.57）岁。 2、仪器; 采用PHILIPS公司生产的SONOS7500型彩色超声诊断仪，S4超声探头，频率1.0-3.0MHZ。SONOS7500型彩色超声诊断仪配有Philips QLAB3.0工作站，可对多普勒组织（Doppler tissue imaging，DTI）图像进行定量分析，自动绘出心肌应变率和应变曲线，且可对心肌节段在心动周期中的应变率等参数进行量化分析；此外SONOS7500型彩色超声诊断仪还配有声学密度定量（acquisition densitometry，AD）分析软件及磁光盘记录系统。 3、方法; （1）常规超声心动图检查; 受检者（2型糖尿病患者及健康者）取左侧卧位，平静呼吸，连接心电图，取标准胸骨旁左室长轴切面。常规M-型测量左室射血分数（EF%）、左室短轴缩短率（FS%）、左室每搏输出量（SV）、收缩末期室间隔厚度、收缩末期左室后壁厚度，舒张末期室间隔厚度、舒张末期左室后壁厚度。计算室间隔及左室后壁的室壁增厚率（△T%），即△T%=室间隔（左室后壁）收缩末期厚度-室间隔（左室后壁）舒张末期厚度/室间隔（左室后壁）收缩末期厚度×100%。EF%、FS%、SV、△T%作为评价左室整体收缩功能指标。取标准心尖四腔心切面，脉冲多普勒血流显像记录二尖瓣口舒张期血流频谱，测量二尖瓣口舒张早期峰值流速（Ve）和心房收缩期峰值流速（Va），并计算Ve/Va比值。Ve、Va、Ve/Va作为评价左室整体舒张功能指标。EF%、FS%、SV、△T%、Ve、Va、Ve/Va均取三个心动周期的平均值。 （2）心肌应变率曲线及测值; 受检者取左侧卧位，平静呼吸，连接心电图，将仪器调至DTI条件，为避免角度产生的误差，图像深度及取样框尽量小；声束方向与心肌运动方向尽量一致，最大角度不能超过20°。采集连续3个心动周期的左室心尖二腔心切面（下壁、前壁）、四腔心切面（后间隔、侧壁）、心尖长轴切面（前间隔、后壁）的动态图像，所有图像均存入机载磁光盘，从磁光盘调出存储的图像，应用Philips QLAB3.0工作站对图像进行定量分析，取样框分别置于左室前壁、下壁，后间隔、侧壁、前间隔和后壁的中间段心肌中心处，手动方式逐帧校正取样框的位置，系统将自动绘出该节段心肌的速度、应变及应变率曲线，分别测量曲线上每一节段收缩期峰值应变率（SRs）、舒张早期峰值应变率（SRe）及心房收缩期峰值应变率（SRa）。SRs、SRe、SRa均取三个心动周期的平均值。 （3）心肌背向散射积分参数测定; 受检者取左侧卧位，平静呼吸，连接心电图，获得标准胸骨旁左室长轴切面，将仪器调至AD-IBS分析条件，采样深度固定为14cm，增益固定为64dB，在整个实验研究过程中仪器设置保持不变，将连续2.48S内62帧图像以Loop形式存入光盘，待脱机后分析。脱机分析时取样框形态采用新月形，凹面朝向左心室腔，取样框长轴与室壁运动方向垂直，大小为21×21像素，取样框分别置于室间隔及左室后壁中间段的心肌层内及左心室腔中央，尽量避开心内膜、心外膜及亮回声线信号的干扰。IBS均值（AⅡ），即心肌的心动周期时间平均背向散射积分值由机器自动显示；心肌背向散射积分心动周期变异幅度（cyclic variation of IBS，CVIB），即舒张末与收缩末心肌IBS值的差值，也由机器自动显示；计算心肌背向散射积分的标化值（IBS%），即心肌IBS均值和同一声束扫描线上心腔IBS值的百分比值；计算心肌背向散射积分心动周期变异率（CVIB%），即CVIB与心肌IBS均值的百分比值。AⅡ、CVIB、IBS%、CVIB%均取三个心动周期的平均值。 4、统计分析: 应用SPSS13.0软件进行统计学处理，各项计量数据以均数±标准差表示，组间数据比较采用独立样本t检验，P<0.05定义为差异具有统计学意义。 [结果] 1、常规超声心动图资料比较分析; （1）左室整体收缩功能指标：2-DM组与对照组测值EF%、FS%、SV、△T%均在正常范围，两组间差异无统计学意义。 （2）左室整体舒张功能指标：2-DM组与对照组比较，Ve显著减低，Va显著增高，Ve/Va显著减低。两组间Ve、Va差异有统计学意义（P<0.05）。 2、心肌应变率指标比较分析; 与对照组比较，2-DM组左室前壁、下壁、后间隔、侧壁、前间隔和后壁中间段心肌SRs均明显减低，SRe显著减低，SRa显著增高，两组间SRs、SRe、SRa差异有统计学意义（P<0.05）。 3、心肌背向散射积分参数比较分析; 正常对照组室间隔及左室后壁心肌的IBS曲线呈周期性变化，舒张末期最大，收缩末期最小，呈正弦曲线样；2-DM组室间隔及左室后壁心肌的IBS曲线亦呈周期性变化，但变化幅度减小。与对照组比较，2-DM组IBS、IBS%显著性增高，CVIB及CVIB%显著性减低，两组间IBS、IBS%、CVIB及CVIB%差异具有统计学意义（P<0.05）。 [结论] 1、SRI技术是在组织多普勒显像基础上发展起来的一种超声新技术，SR（SRs、SRe、SRa）作为评价局部心肌功能的新的量化指标，克服了心脏整体运动（如旋转运动）和邻近心肌节段的被动牵拉对室壁运动速度的影响，相对传统的评价左室整体收缩及舒张功能，可以及时的反映2型糖尿病患者左室心肌的局部收缩及舒张功能。 2、IBS技术是一项无创性超声组织定征（ultrasonic tissue character，UTC）新技术，通过新型的AD系统测定IBS参数曲线对心肌UTC定量分析，与常规超声检查技术比较，可以更敏感、客观的反映2型糖尿病组患者左室心肌组织结构的变化。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：缩略语中英文对照表

声明

前言

第一章健康者及糖尿病患者心脏常规超声心动图检查

1.1材料与方法

1.2结果

1.3讨论

1.4结论

第二章应变率成像技术在健康者及糖尿病患者心肌中的应用

2.1材料与方法

2.2结果

2.3讨论

2.4结论

第三章背向散射积分技术在健康者及糖尿病患者心肌中的应用

3.1材料与方法

3.2结果

3.3讨论

3.4结论

本实验的不足与展望

参考文献

攻读硕士学位期间成果

致谢