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背景与目的:我国1型糖尿病(type 1 diabetes mellitus,T1DM)患病率逐年增加且呈现低龄化趋势。T1DM慢性高血糖及长期内分泌紊乱可导致全身多器官组织功能损害,致残、致死率极高,其中心血管疾病是最主要的并发症。儿童是T1DM的主要患病人群,受心血管并发症的威胁最严峻。有研究显示,长期高血糖可直接导致心肌细胞和心肌间质的成纤维细胞及血管平滑肌细胞增殖,提高培养心肌细胞的促生长信号,促进晚期糖基化终末产物的形成,该物质与内皮细胞膜上受体结合导致氧化应激和炎症状态加剧、高凝状态发展,进而导致纤维化以及细胞凋亡。另有报道显示,血糖控制不佳、血管内皮功能障碍、动脉壁硬化、心外膜脂肪厚度增加是导致T1DM患儿早期心血管疾病发生的主要危险因素。因此,本研究应用全息血管硬度分析(RF-data based quantitative analysis on vessel stiffness,R-VQS)及分层应变(layer-specific strain)技术评价T1DM病儿童颈动脉弹性及左心室心肌分层应变改变,分析血糖指标、颈动脉内-中膜厚度及弹性指标、心外膜脂肪厚度和病程等参数与心肌应变的相关性。方法:在河南省儿童医院内分泌遗传代谢科选取2019年7月至2020年7月确诊的1型糖尿病儿童74例,分为短病程组46例(糖尿病病程<5年)和长病程组28例(糖尿病病程≥5年),同期选取31例正常健康儿童作为对照组(年龄、性别相匹配)。记录一般资料及实验室检查参数:包括病程、年龄、性别、身高、体重、身体质量指数(body mass index,BMI)、收缩压、舒张压、心率、甘油三酯、总胆固醇、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、空腹血糖(fasting blood-glucose,FBG)和糖化血红蛋白(glycohemoglobin A1c,HbA1c)。1.颈动脉超声参数采集:用全息血管内-中膜厚度(real-time intima-media thickness,RIMT)及R-VQS技术测量颈动脉参数,包括颈动脉内中膜厚度(intima-media thickness,IMT)、血管收缩期直径(diameter,Diam)、血管位移(displacement,Dist)、脉搏波传导速度(pulse wave velocity,PWV)和硬度系数(hardness coefficient,HC)。2.常规心脏超声参数采集:用彩色多普勒超声诊断仪测量常规心脏参数,包括室间隔舒张末期厚度(inter ventricular septum thickness at end-diastolic,IVSd)、左室后壁舒张末期厚度(left ventricular posterior wall thickness at end-diastolic,LVPWd)、左室舒张末期内径(left ventricular end-diastolic diameter,LVEDd)、左室收缩末期内径(left ventricular end-systolic diameter,LVEDs)、左室舒张末期容积(left ventricular end-diastolic volume,LVEDV)、左室收缩末期容积(left ventricular end-systolic volume,LVESV)、每搏量(stroke volume,SV)及左室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)和心外膜脂肪厚度(epicardial fat thickness,EFT)。3.左心室心肌应变参数采集:采集左心室心尖四腔、两腔、三腔切面及左室短轴基底段、中段、心尖段二维灰阶动态图像,应用Tomtec(Image-Arena 4.6版本)工作站对图像进行脱机分析,获得左心室心尖四腔、两腔、三腔切面左室壁内、中、外三层心肌纵向应变(longitudinal strain,LS)以及左室短轴切面基底段、中段、心尖段内、中、外三层心肌圆周应变(circumferential strain,CS)。结果:1.一般资料比较:与对照组比较,长病程组FBG和HbA1c增高,差异有统计学意义[7.64(4.90)比4.49(0.39),P<0.001;8.47(3.02)比4.49(0.19),P<0.001],短病程组FBG和HbA1c增高,差异有统计学意义[7.33(6.63)比4.49(0.39),P<0.001;7.64(2.48)比4.49(0.19),P<0.001],但长病程组与短病程组比较,FBG和HbA1c差异无统计学意义(均P>0.05)。性别、年龄、身高、体重、BMI、收缩压、舒张压、心率、甘油三酯、总胆固醇、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白在三组间比较及两两比较差异均无统计学意义(均P>0.05)。2.颈动脉参数比较:与对照组比较,长病程组和短病程组颈动脉IMT增加,差异有统计学意义[(0.59±0.05)比(0.48±0.04),P<0.001;(0.58±0.04)比(0.48±0.04),P<0.001],但长病程组与短病程组比较,颈动脉IMT差异无统计学意义(P>0.05)。长病程组分别与短病程组和对照组比较,颈动脉Dist降低,差异有统计学意义[0.48(0.13)比0.59(0.11),P<0.001;0.48(0.13)比0.60(0.10),P<0.001],但短病程组与对照组比较,颈动脉Dist差异无统计学意义(P>0.05)。与对照组比较,长病程组颈动脉PWV和HC增加,差异有统计学意义[(5.15±0.54)比(4.25±0.28),P<0.001;(2.64±0.62)比(1.88±0.27),P<0.001],短病程组颈动脉PWV和HC增加,差异有统计学意义[(4.62±0.66)比(4.25±0.28),P=0.004;(2.18±0.61)比(1.88±0.27),P=0.026],长病程组与短病程组比较,颈动脉PWV和HC增加,差异有统计学意义[(5.15±0.54)比(4.62±0.66),P=0.001;(2.64±0.62)比(2.18±0.61),P=0.005]。颈动脉Diam在三组间比较及两两比较差异均无统计学意义(均P>0.05)。3.常规心脏超声参数比较:与对照组比较,长病程组和短病程组EFT明显增加,差异有统计学意义[(1.16±0.41)比(0.59±0.17),P<0.001;(0.90±0.36)比(0.59±0.17),P<0.001],长病程组与短病程组比较,EFT增加,差异有统计学意义[(1.16±0.41)比(0.90±0.36),P=0.022]。IVSd、LVPWd、LVEDd、LVEDs、LVEDV、LVESV、SV及LVEF在三组间比较及两两比较差异均无统计学意义(均P>0.05)。4.左心室心肌应变参数比较:与对照组比较,长病程组心尖四腔切面内、中、外层心肌LS降低,差异有统计学意义[(23.35±2.50)比(26.72±2.10),P<0.001;(20.66±2.48)比(24.09±2.09),P<0.001;(17.91±2.56)比(21.12±2.29),P<0.001],短病程组心尖四腔切面内、中、外层心肌LS降低,差异有统计学意义[(24.50±1.85)比(26.72±2.10),P<0.001;(22.02±2.19)比(24.09±2.09),P<0.001;(19.46±2.59)比(21.12±2.29),P=0.003],长病程组与短病程组比较,心尖四腔切面内、中、外层心肌LS降低,差异有统计学意义[(23.35±2.50)比(24.50±1.85),P=0.025;(20.66±2.48)比(22.02±2.19),P=0.013;(17.91±2.56)比(19.46±2.59),P=0.007]。与对照组比较,长病程组心尖两腔切面内、中、外层心肌LS降低,差异有统计学意义[(23.14±2.24)比(26.58±2.40),P<0.001;(20.76±1.86)比(23.93±1.98),P<0.001;(17.96±2.18)比(21.11±1.89),P<0.001],短病程组心尖两腔切面内、中、外层心肌LS降低,差异有统计学意义[(24.45±2.14)比(26.58±2.40),P<0.001;(22.01±2.07)比(23.93±1.98),P<0.001;(19.38±2.32)比(21.11±1.89),P=0.001],长病程组与短病程组比较,心尖两腔切面内、中、外层心肌LS降低,差异有统计学意义[(23.14±2.24)比(24.45±2.14),P=0.017;(20.76±1.86)比(22.01±2.07),P=0.010;(17.96±2.18)比(19.38±2.32),P=0.007]。与对照组比较,长病程组心尖三腔切面内、中、外层心肌LS降低,差异有统计学意义[(23.27±2.96)比(26.57±2.23),P<0.001;(20.11±3.08)比(24.03±1.87),P<0.001;(17.93±2.91)比(21.11±2.01),P<0.001],短病程组心尖三腔切面内、中、外层心肌LS降低,差异有统计学意义[(24.49±2.01)比(26.57±2.23),P<0.001;(22.10±1.99)比(24.03±1.87),P<0.001;(19.39±2.10)比(21.11±2.01),P=0.002],长病程组与短病程组比较,心尖三腔切面内、中、外层心肌LS降低,差异有统计学意义[(23.27±2.96)比(24.49±2.01),P=0.033;(20.11±3.08)比(22.10±1.99),P=0.012;(17.93±2.91)比(19.39±2.10),P=0.010]。与对照组比较,长病程组左室短轴切面心尖段内、中、外层心肌CS降低,差异有统计学意义[27.15(5.20)比29.90(3.30),P=0.002;26.25(3.70)比27.60(2.40),P=0.004;22.65(3.58)比24.70(2.60),P=0.010],短病程组左室短轴切面心尖段内、中、外层心肌CS差异无统计学意义(均P>0.05),长病程组与短病程组比较,左室短轴切面心尖段内、中、外层心肌CS差异无统计学意义(均P>0.05)。左室短轴切面基底段、中段内、中、外层心肌CS三组间比较及两两比较差异均无统计学意义(均P>0.05)。5.相关性分析:HbA1c、EFT与心尖四腔、两腔、三腔切面内、中、外层心肌LS呈负相关(r>0.5,P<0.05);FBG、IMT、PWV、HC与心尖四腔、两腔、三腔切面内、中、外层心肌LS均呈弱的负相关(r<0.5,P<0.05);T1DM儿童病程与心尖四腔、两腔、三腔切面内、中、外层心肌LS呈弱的负相关(r<0.5,P<0.05)。结论:1.T1DM儿童期可出现颈动脉弹性和左心室心肌分层应变降低的改变。R-VQS技术和分层应变技术可以较敏感的检测出这些变化,为临床诊断T1DM心血管损害提供依据。2.病程较长的T1DM患儿颈动脉弹性功能和左室心肌收缩功能受损更重,以内、中、外三层心肌LS及心尖部心肌CS受损更显著。3.HbA1c和EFT与T1DM儿童左室内、中、外三层心肌LS呈负相关。