2型糖尿病患者周围动脉弹性改变特点及相关影响因素分析

郑金珏 李秀云 周 琳 陈倩倩 郑 超 邹春鹏

2型糖尿病是当前威胁全球人类健康的慢性非传染性疾病之一，能促进动脉粥样硬化的发生、发展，不仅可以累及大动脉，还可以累及中型动脉及其以下分支，已有报道表明应变参数可用来评价动脉形变的能力，从而反映动脉硬化程度[1～3]。目前对大动脉弹性功能的研究较多，但对2型糖尿病周围动脉尤其是大中型动脉弹性改变规律的研究很少[4，5]。因此本研究通过超声无创技术对2型糖尿病大中型动脉的弹性变化特点进行综合评价。

对象与方法

1.研究对象:选取 2016年 1～12月笔者医院有血管并发症2型糖尿病患者40例(T2DMVC组)，其中男性23例，女性17例，患者平均年龄53.15±9.13岁，其中糖尿病肾病患者22例，糖尿病视网膜病变患者18例；无血管并发症2型糖尿病患者42例(T2DM组)，其中男性24例，女性18例，患者平均年龄51.39±8.07岁；健康对照组60例(NC 组)，其中男性32例，女性28例，平均年龄53.86±10.42岁。2型糖尿病的诊断依据为2012年美国糖尿病协会(ADA)建议的病因学分类方法和诊断标准。排除标准：①高血压、心功能不全及其他内分泌疾病引起的血管病变，有大量饮酒及吸烟史;②在近3个月内进行胸部CT扫描，有升主动脉、主动脉弓及胸主动脉畸形和明显狭窄，明显狭窄的诊断标准为狭窄率>50%[6，7];③24h内食用酒精、咖啡类食品。

2.仪器：百胜Mylab90彩色多普勒超声诊断仪，探头型号LA523，频率4～13MHz，仪器内置Xstrain技术。

3.常规彩色多普勒超声检查：受试者平卧位，连接心电图，休息10min后进行超声检查。超声心动图Simpson′s双平面法计算左心室射血分数(LVEF)、每搏输出量(SV)、心率(HR)。计算踝肱指数(ABI): 先测量双侧肱动脉收缩压，并取其高值，再测量双侧踝动脉收缩压，取其高值，ABI=踝动脉收缩压的高值/肱动脉收缩压的高值。4对动脉IMT、应变及应变率检测：将双侧颈总动脉、肱动脉、股动脉和胫前动脉作为靶动脉，分别选取颈总动脉分叉水平以下2cm处、肱动脉肘关节水平以上5cm处、股动脉分叉水平以下2cm处及胫前动脉髌骨下缘以下5cm水平处进行自上而下的横向和纵向扫查短轴切面，测量各血管的IMT值，测量3次并取平均值，确认无斑块形成，如有斑块则被剔除。斑块的定义为IMT最厚处大于周围IMT值的1.5倍[8]。再将探头方向垂直于皮肤，清晰显示内膜，连续采集3个心动周期动脉短轴二维动态灰阶图像，回放录像，进入Xstrain自动分析软件，分别对双侧颈总动脉、肱动脉、股动脉及胫前动脉进行分析，以动脉壁各节段最大圆周应变平均值(Smax)和应变率的平均值(SRmax)作为研究指标进行统计分析。计算各动脉应变及应变率比值(双侧颈动脉/肱动脉、颈动脉/股动脉、颈动脉/胫前动脉、肱动脉/股动脉、肱动脉/胫前动脉、股动脉/胫前动脉)，详见图1、图2。

图1 股动脉时间-圆周应变曲线A. T2DM患者最大圆周应变为3.5%；B. 正常人最大圆周应变为4.7%

图2 股动脉时间-圆周应变率曲线A.T2DM患者最大圆周应变率为0.42/s；B.正常人最大圆周应变率为0.58/s

结 果

1.一般资料及生化指标比较:3组间年龄、BMI、血压、心率、LVEF、SV、24hUAl和ABI比较，差异无统计学意义(P>0.05)；T2DM及T2DMVC组的FPG、HbA1c、TG、TC和LDL-C均高于对照组，HDL-C均低于对照组；而T2DMVC组的病程、HbA1c、TG和LDL-C均明显高于T2DM组，差异有统计学意义(P<0.05,表1)。

2.3组间4对血管IMT及应变参数比较:3组间双侧肱动脉及胫前动脉IMT比较，差异无统计学意义(P>0.05)。T2DM 及T2DMVC 组双侧颈动脉及股动脉的IMT值均高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。与对照组比较，T2DM及T2DMVC组患者的4对血管应变和应变率均明显下降。与T2DM组比较，T2DMVC组双侧胫前动脉应变及应变率明显减低，差异有统计学意义(P<0.05，表2)。

表1 3组临床生化指标比较

表2 3组患者4对动脉IMT及应变参数比较

3.双侧颈动脉、肱动脉、股动脉、胫前动脉间应变参数比值的多元线性回归分析: 分别以各组左侧(L)、右侧(R)不同动脉间Smax比值、SRmax比值为因变量，将年龄(x1)、病程(x2)、收缩压(x3)、舒张压(x4)、FBG(x5)、HbA1c(x6)、TC(x7)、TG(x8)、LDL-C(x9)、HDL-C(x10)及24hUAl(x11)作为自变量进行多元线性回归分析，Smax1为颈动脉/肱动脉应变比值；SRmax1为颈动脉/肱动脉应变率比值；Smax2为颈动脉/胫前动脉应变比值；SRmax2为颈动脉/胫前动脉应变率比值；Smax3为股动脉/胫前动脉应变比值；SRmax3为股动脉/胫前动脉应变率比值；Smax4为肱动脉/股动脉应变比值；SRmax4为肱动脉/股动脉应变率比值；Smax5为颈动脉/股动脉应变比值；SRmax5为颈动脉/股动脉应变率比值；Smax6为肱动脉/胫前动脉应变比值；SRmax6为肱动脉/胫前动脉应变率比值。

左侧不同动脉间Smax和SRmax比值回归方程如下:LSmax1=-4.166-0.034x2-0.040x6-0.031x8，LSRmax1=-0.209-0.023x2-0.012x6-0.017x8，LSmax2=-0.326-0.035x2-0.138x8-0.029x9，LSRmax2=-0.209-0.011x2-0.026x8-0.018x9；LSmax3=-0.714-0.024x2-0.012x6-0.032x9，LSRmax3=-0.229-0.035x2- 0.021x6-0.014x9，LSmax4=-0.216-0.013x2-0.052x9，LSRmax4=-0.629-0.007x2-0.062x9，LSmax5=-0.024-0.019x2-0.055x9，LSRmax5=-0.449-0.031x2-0.046x9，LSmax6=-0.413-0.134x2-0.002x8-0.008x9，LSRmax6=-0.249-0.017x2-0.033x8-0.011x9。

右侧不同动脉间Smax和SRmax比值回归方程如下:RSmax1=-4.426-0.032x2-0.028x6-0.046x8，RSRmax1=-0.229-0.023x2-0.024x6-0.036x8，RSmax2=-0.224-0.025x2-0.218x8-0.021x9，RSRmax2=-0.219-0.031x2-0.008x8-0.023x9，RSmax3=-0.514-0.034x2-0.053x6-0.017x9，RSRmax3=-0.119-0.035x2-0.013x6-0.014x9，RSmax4=-0.021-0.023x2-0.042x9，RSRmax4=-0.419-0.027x2-0.032x9，RSmax5=-0.236-0.009x2-0.033x9,RSRmax5=-0.529-0.007x2-0.034x9，RSmax6=-0.311-0.114x2-0.007x8-0.021x9，RSRmax6=-0.219-0.009x2-0.043x8-0.023x9。

通过回归方程分析发现，颈动脉和肱动脉与下肢动脉间Smax及SRmax比值的独立风险因素包括病程、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇；影响颈动脉与肱动脉、股动脉与胫前动脉间Smax及SRmax比值的独立风险因素包括病程、糖化血红蛋白及甘油三酯。

讨 论

血管并发症是2型糖尿病患者主要慢性并发症之一。其中，周围动脉粥样硬化十分常见，当病情发展到一定程度时可使动脉供血区域发生缺血、甚至坏死，严重影响患者的生活质量和预后。因此对2型糖尿病周围动脉粥样硬化变化规律的早期识别对于指导临床治疗有重要的临床价值。X-Strain 技术是基于多普勒组织成像原理发展起来的一种无创性超声技术，反映组织内在的形变能力，其时间和空间分辨力高，能捕捉到管壁运动的实时变化，并可进行脱机后的定量分析，测值准确而客观[9]。已有研究表明其评价大血管弹性是可行的[10，11]，能够客观地反映动脉弹性功能。

本研究结果显示，2型糖尿病患者(T2DMVC组及T2DM组)相比健康人群具有血糖控制不佳、糖化血红蛋白升高、血脂水平高、大型弹力性动脉IMT增厚、周围动脉应变及应变率下降等特点，表明糖尿病患者周围血管的弹性下降，顺应性减低。而两组糖尿病患者肱动脉及胫前动脉的IMT与健康人群比较未见明显增厚，但应变及应变率均明显低于颈动脉及股动脉，表明糖尿病患者外周中型动脉管壁比大型动脉更易出现形变能力的下降，该结果也与国内外相关报道一致[12]。通过进一步线性回归分析发现，2型糖尿病患者周围动脉间相对变化的影响因素不尽相同，较为复杂。周围动脉间的应变相对变化均与病程有关，即病程越长，周围动脉间的应变能力相对变化越明显。除此以外，颈动脉和肱动脉与下肢动脉间应变和应变率比值的独立风险因素还有甘油三酯和低密度脂蛋白胆固醇，即血脂水平，尤其是低密度脂蛋白胆固醇越高，颈动脉和肱动脉与下肢动脉间应变和应变率相对变化越大，这可能因为下肢作为承重血管，管壁压力负荷较上肢和颈部动脉大，血液黏滞度相对较高，下肢较上肢活动少，故高脂状态对内膜损害更明显，这与国内相关报道一致[13～15]。

颈动脉与肱动脉、股动脉与胫前动脉间应变和应变率比值的独立风险因素除病程外，还包括糖化血红蛋白及甘油三酯。这表明对于2型糖尿病患者而言，颈动脉与肱动脉之间、股动脉与胫前动脉之间管壁应变能力相对变化差异除受病程影响，还受甘油三酯水平和血糖水平的影响，甘油三酯和血糖水平越高，上述动脉管壁间的应变能力相对变化越明显，而低密度脂蛋白胆固醇这一因素对颈动脉与肱动脉之间、股动脉与胫前动脉之间的这种相对变化差异影响并不大[16]。综合分析2型糖尿病患者下肢动脉管壁的应变能力在病程、甘油三酯和低密度脂蛋白胆固醇的影响下较颈动脉和肱动脉减低明显；肱动脉、胫前动脉管壁的应变能力在病程、甘油三酯和糖化血红蛋白的影响下分别较颈动脉、股动脉减低明显。

本研究的局限性主要是样本量相对较小，还有待于大样本实验进一步验证，以期获得更加详细的分析结果，有利于临床的诊断和治疗。

综上所述，本研究通过对周围动脉弹性改变的相对变化规律进行了初步探索，结合影响因素的回归分析，可为以后糖尿病患者周围动脉疾病临床诊治提供有价值的影像学依据，并指导临床治疗，具有一定的应用前景和临床实用价值。