医药学论文：超声背向散射积分技术评价2型糖尿病患者心肌病变的研究

【摘要】 目的 探讨心肌背向散射积分(integrated backscatter，IBS)技术在评价2型糖尿病患者心肌病变中的临床价值。方法 对40例2型糖尿病患者、20例健康人用IBS技术测定室间隔(IVS)和左室后壁(LVPW)心肌的心动周期时间平均背向散射积分(AII)、背向散射积分标化值(IBS%)、背向散射积分周期性变异幅度(CVIB)，并行常规超声心动图检查，计算左室心肌重量。结果 (1)与对照组相比，糖尿病组室间隔和左室后壁中部的IBS%明显增高［(3.8±1.4)vs(2.7±0.9)和(3.63±1.34)vs(2.58±1.07)，P< 0.01］，CVIB明显减低［(8.9±2.2)vs(10.3±1.7)和(10.4±2.7)vs(13.2±5.3)，P< 0.05］，且室间隔IBS%与Ep/Ap 呈负相关(r=-0.46、P< 0.01)，CVIB与Ep/Ap呈正相关(r=0.69、P< 0.01)；(2)糖尿病组左室心肌重量增加。结论 心肌背向散射积分参数能早期反映2型糖尿病患者心肌的组织病理改变。
【关键词】 2型糖尿病 背向散射积分 左室心肌重量
【Abstract】 Objective To evaluate myocardiopathy integrated backscatter (IBS) in patients with type 2 diabetes mellitus.Methods Ultrasonic integrated backscatter(IBS) and conventional echocardiography were examined in forty patients with type 2 diabetes mellitus and twenty normal subjects.Echocardiographic indices were measured as follows： trans-mitral velocity and velocity time integral，pulmonary venous velocity，mitral annulus velocity and the time averaged value of IB (IBS)，the calibrated time-averaged value of IB (IBS%)，the magnitude of the cyclic variation of IB (CVIB) and left ventricular weight mass(LVWM).Results (1) The IBS% of septum and left ventricular posterior wall was significantly higher in diabetic patients than those in the control group，while the CVIB lower (P< 0.05).The correlation between IBS% and CVIB of septum and transmitral flow indexes E/A ratio was significant (r=-0.46；P< 0.01；r=0.69；P< 0.01).(2) Left ventricular weight mass in diabetic patients had increased (P< 0.05).Conclusion Ultrasonic integrated backscatter could provide a early method of assessing myocardial histological changes in type 2 diabetes mellitus patients.
【Key words】 type 2 diabetes mellitus integrated backscatter left ventricular weigat mass
超声背向散射积分(intergrated backscatter，IBS)技术是近年发展起来的新型无创性超声组织定征技术，它结合计算机自动处理、分析二维图像中取样容积内背向散射信号的强度大小，而定量评价组织器官的结构特性与功能状态。超声心肌组织定征是基于心肌病理改变时，必然同时有心肌物理(声学)特性改变的理论，通过检测IBS参数的变化来评价和分析心肌组织声学特征，评价分析病理变化类型及变化程度。本文用IBS技术检测2型糖尿病患者心肌的IBS参数并与健康人做对照，以评价2型糖尿病患者心肌组织学特征。
1 资料与方法
1.1 一般资料 糖尿病组：临床确诊2型糖尿患者40例，男19例，女21例，年龄35～66岁，平均(51.6±9.0)岁，病程1个月～20年，均符合1997年ADA/WHO 糖尿病诊断标准。除外其他心脏疾病如冠心病、高血压等及有其他系统疾病影响心脏者(如甲状腺疾病、肾病等)。健康对照组20例，男9例，女11例，年龄33～65岁，平均(48.6±10.0)岁，排除各种原发性或继发性心肺疾病，亦无其他系统明显疾病。
1.2 方法 采用HP SONOS 5500型彩色多普勒超声诊断仪，探头频率为2～4MHz，该机AD-IBS联机分析软件及光盘存储功能。(1) 常规超声心动图检查：用二维和M型超声测量心脏各房室内径、室壁厚度，并据以下公式计算左室心肌重量(left ventricular mass weight，LVMW)：LVMW=1.04［(LVDd+IVST+LVPWT)3-LVDd3］-14(g)，式中LVDd为左室舒张末期前后径，IVST为室间隔厚度，LVPWT为左室后壁厚度。取心尖四腔观，取样容积置于二尖瓣口，使声束与血流方向平行，获得清晰的血流速度图谱后测量E峰速(Ep)，A峰速(Ap)，计算E/A峰速比值(Ep/Ap)。(2)IBS数据采集和分析：受检者左侧卧位，取标准胸骨旁左室长轴切面，调节总增益、时间增益补偿及侧方增益补偿，使二维心内膜最佳显示；将仪器设置调节至AD-IBS分析状态，固定增益(包括总增益、TGC、LGC)条件不变，并使左心室长轴观室间隔和左室后壁信号强度一致。采集IBS图像，将连续2.48s内62帧图像以loop形式存入磁光盘待脱机后分析。脱机分析时将新月形的声学定量分析的取样框(21像素×21像素)置于室间隔(IVS)、左室后壁(LVPW)中部心肌层内，取样跟踪避开心内膜或心外膜信号的干扰，记录每个采样IBS均值平均背向散射积分(AII)和IBS周期性变化幅度CVIB(即PPI)，用心肌AII和心腔AII之比作为校正IBS(IBS%)。
1.3 统计学方法 计量资料用均数±标准差表示；组间比较计量资料用成组t检验；IBS各参数与Ep/Ap进行相关分析，并对相关系数进行显著性检验。数据统计分析采用SPSS 11.0统计分析软件。P< 0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 糖尿病患者及健康人的常规超声心动图检查结果 见表1，IVST及LVPWT、左房内径(LAd)两组均在正常值范围，但糖尿病组明显大于对照组(P< 0.05)；左室心肌重量糖尿病组明显大于对照组(P< 0.05)；糖尿病组反映舒张充盈的指标Ep/Ap明显低于对照组(P< 0.01)，Ap明显高于对照组(P< 0.05)。
2.2 糖尿病组与对照组背向散射积分各参数测定结果比较 见表2，对照组IBS曲线为有规则变化的曲线，舒张末期最大，收缩末期最小，呈正弦波形态，见图1。糖尿病组IBS亦呈周期性变化，但变化幅度减低，曲线低平，见图2。糖尿病患者室间隔与左室后壁IBS%明显高于对照组(P< 0.05)，CVIB明显低于对照组(P< 0.05，P< 0.01)，两组间AII差异无显著性。
2.3 背向散射参数与二尖瓣口血流参数Ep/Ap的相关分析 见表3，IVS-CVIB值与Ep/Ap值呈正相关，糖尿病组与对照组r值分别为0.69和0.66，均P< 0.01。糖尿病组IVS-IBS%值与Ep/Ap值呈负相关，r为-0.46，P< 0.05。