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《基于心脏MRI评估2型糖尿病与压力负荷对心肌运动模式的交互作用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
学校代码：10286分类号：R445.2密级：公开UDC：616学号：153036东南大学临床医学硕士学位论文基于心脏MRI评估2型糖尿病与压力负荷对心肌运动模式的交互作用研究生姓名：郑孝飞导师姓名：居胜红申请学位类别临床医学硕士学位授予单位东南大学专业名称临床医学论文答辩日期2018年6月3日研究方向影像医学与核医学学位授予日期2018年月日答辩委员会主席沈钧康评阅人2018年06月05日 硕士学位论文基于心脏MRI评估2型糖尿病与压力负荷对心肌运动模式的交互作用专业名称：影像医学与核医学研究生姓名：郑孝飞导师姓名：居胜红本论文国家杰出青年科学基金项目（81525014）和国家青年科学基金项目（81601465）资助。 EVALUATIONOFINTERACTIONBETWEENTYPE2DIABETESMELLITUSANDPRESSUREOVERLOADONMYOCARDIALMOTORPATTERNBASEDONCARDIACMRIADissertationSubmittedtoSoutheastUniversityFortheProfessionalDegreeofMasterofMedicineBYZHENGXiao-feiSupervisedbyProfessorJUSheng-hongDepartmentofmedicalimagingandnuclearmedicineSchoolofMedicineSoutheastUniversityMay2018 东南大学学位论文独创性库明木人卢叫义的学位论义圮找个人在．ｖｈ巾伤ｖｆ卜进行的研宂：丨件及取柙的研宂成来？尽找所知，除／文中队别加以丨小汴和致谢的地＂外‘，论文屮小付．；ＶＫ他人匕％方斤的研宂成果，也不也含为获得东南大学或其它教行机构的学位成证书而使用过的ｗｎ，￣我－网：１：作的间志对本研宂所做的任何贡献均己在论文中作ｆ明确的说明并表小／谢意研宂生签名：曰期：—ＯｆｃＬ．鼻奏—东南大学学位论文使用授权声明》电子朵、《中国学术期刊（光盘版）、国家图书馆东南大学、中国科学技术信息研宂所出版社、北京万方数据股份有限公司有权保留本人所送交学位志社有限公司、万方数据电子。本人电子文档的可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文论文的复印件和电子文档，．可以一内的保密论文外，允许论文被麵和借阅的内容相致。除在保密期内容和纸质论文文齡部中、英文摘要等部分内容°论文姐布式刊登）论内容或公布（包括以电子信息形办理。式刊登）授权东南大学研赃院（包括以电子信总形：签１期％４师研宂生签名》 东南大学硕士学位论文基于心脏MRI评估2型糖尿病与压力负荷对心肌运动模式的交互作用中文摘要目的：使用多参数心脏磁共振及特征跟踪分析（CMRfeature-tracking,FT）定量评估2型糖尿病伴高血压患者心肌代偿能力，揭示糖尿病是否会引起心肌对于压力负荷增加的代偿能力或方式发生改变。方法：前瞻性招募了东南大学附属中大医院88例受试者进行心脏磁共振检查，并将其分为四组，其中15例健康志愿者、37例单纯高血压患者、22例单纯糖尿病患者以及14例糖尿病伴高血压患者。所有受试者签署书面知情同意后，均接受综合临床评估、血生化、糖化血红蛋白等实验室检查，以及CMR检查包括短轴连续多平面心脏电影、左心室长轴心脏电影、过二尖瓣血流流速电影。通过专用心脏后处理软件(cvi42,Calgary,Canada)得到心肌应变及舒张末期应变速率等指标。统计学上主要使用两因素两水平析因设计的方差分析进行四组指标间比较。结果：志愿者组左室射血分数（63.13±5.06%），单纯高血压组左室射血分数=（63.33±5.79%）；单纯糖尿病组左室射血分数（61.71±7.30%）；糖尿病伴高血压组左室射血分数（67.71±6.53%），四组左室射血分数（LVEF）均在正常范围内，疾病组与健康组相比均无统计学差异（P>0.05）。高血压、糖尿病及糖尿病伴高血压组E/A较正常组不同程度减低（F=3.509，P=0.019），高血压组心肌质量增大，心肌结构发生重塑（LVMVR=1.14±0.21），较正常组心肌肥厚（F=7.960，P<0.001）。对于舒张末期径向应变速率（PDSRR），糖尿病主效应有统计学意义（F=5.768,P=0.019），高血压主效应没有统计学意义（F=1.180,P＝0.281），糖尿病与高血压的交互作用有统计学意义（F＝8.166，P＝0.005）。单独存在糖尿病可能使PDSRR减低（单纯糖尿病组与志愿者组相比，P<0.05），单独存在高血压可能使PDSRR减低（单纯高血压组与志愿者组相比，P<0.05），而糖尿病存在时，高血压的作用不显著（糖尿病伴高血压组与单纯高血压组相比，P>0.05），即糖尿病和高血压对PDSRR的影响存在拮抗作用。同理，对于舒张末期周向应变速率（PDSRC）糖尿病和高血压影响存在拮抗作用（F＝10.422,PI 东南大学硕士学位论文＝0.002）。结论：心脏磁共振特征追踪技术可以对心肌应变进行定量化评估。在单纯糖尿病和单纯高血压患者中，心肌运动方式存在一定的改变以保证正常的射血能力，可能为一种代偿机制，表现为早期亚临床舒张功能减低。糖尿病与并发高血压所引起的心肌运动模式改变具有拮抗效应，提示糖尿病患者合并高血压时，心肌的代偿能力可能减低,更容易发生失代偿性心力衰竭。这些初步结果尚需进一步的随访观察研究来明确。关键词高血压；糖尿病；心脏磁共振；特征跟踪；心肌应变II 东南大学硕士学位论文Evaluationofinteractionbetweentype2diabetesmellitusandpressureoverloadonmyocardialmotorpatternbasedoncardiacMRIAbstractPurpose:Tousemultipleparametersofcardiovascularmagneticresonancefeaturetrackinganalysis(CMRfeature-tracking,FT)quantitativeassessmentofmyocardialfunctioninhypertensivewithdiabetespatients,Certifythatdiabetescancausemyocardialcompensatorycapacityorpatternchanged,whenpressureoverloadedwasincreased.Materialsandmethods:Prospectivelyrecruited15healthyvolunteers,37purehypertensionpatients,22purediabetespatientsand14hypertensionwithdiabetespatients,CMR(MAGNETOMVerio3.0T,Siemens)wasperformed.Allsubjectssignedawritteninformedconsent,andunderwentacomprehensiveclinicalevaluation,includingbloodbiochemistry,hemoglobinA1CandotherlaboratoryexaminationaswellasCMRexaminationincludingshortaxiscontinuousmulti-slicecine,leftventricularlongaxiscardiaccine,throughmitralvalveflowvelocitycine.Usethespecialpostprocessingsoftware(cvi42,Calgary,Canada)togetmyocardialstrainanddiastolicstrainrateindex.Statisticsmethodmainlyusetwofactortwolevelfactorialdesignanalysisofvariancewerecomparedbetweenthefourgroupsofindicators.Results:Thegroupsofvolunteerleftventricularejectionfraction（LVEF）(63.13±5.06%),hypertensiongroupLVEF(63.33±5.79%);diabeticgroupLVEF(61.71±7.30)%,diabetesmellituswithhypertensiongroupLVEF(67.71±6.53)%,FourgroupsLVEFwereinthenormalrange,thediseasegroupcomparedwithhealthygroupwerenotstatisticallysignificant.Hypertensiongroup,diabeticgroupdiabetesmellituswithhypertensiongroupE/Adifferentdegreereductioninthenormalgroup(F=3.509,P=3.509),hypertensiongroupofleftventricularmassincreases,leftventricularcentripetalremolding(LVMVR=1.14±0.21)largerthannormalgroup(FIII 东南大学硕士学位论文=7.960,P<0.001).Fortheindexofpeakdiastolicradialstrainrate(PDSRR),Diabetesofmaineffecthasstatisticaldifference(F=5.768,P=0.019),Hypertensionofmaineffectwasnotstatisticallysignificant(F=1.180,P=0.281),Apparentstatisticallysignificantinteractionbetweendiabetesandhypertension(F=8.166,P=0.005).PurediabetescouldmakePDSRRreduce(comparedtoDMgroupandvolunteergroup,P<0.05),IsolatedhypertensionmaycausePDSRRreduction(hypertensiongroupcomparedwiththevolunteergroup,P<0.05).Thepresenceofdiabetesandhypertension,theeffectwasnotsignificant(diabetichypertensivegroupcomparedwithhypertensiongroup,P>0.05).ImmediateantagonistsofdiabetesandhypertensiononindexofPDSRR.Similarly,Thepeakdiastoliccircumferentialstrainrate(PDSRC)hasantagonisticeffectsofdiabetesandhypertension(F=10.422,P=0.002).Conclusion:Inthesimplediabetesandhypertensionpatients,thereisawayofmyocardialmotionchangesinordertoensurethenormalejectioncapacity,maybeacompensatorymechanismforearlysub-clinicalmyocardialdiastolicfunctiondecreased.Diabetescomplicatedwithhypertensiontriggerantagonisticeffectonmyocardialmovement,suggestingthatthepatientswithhypertensionanddiabetes,compensationtheabilityofmyocardiummaybereduced,morelikelytooccurdecompensateheartfailure.Thesepreliminaryresultsneedfurtherfollow-upstudiestoidentify.KeywordsHypertension;Diabetesmellitus;Cardiacmagneticresonance;Featuretracking;myocardialstrainIV 东南大学硕士学位论文主要缩略词表缩略词英文全称中文全称CMRcardiacmagneticresonance心脏磁共振DbCMdiabeticcardiomyopathy糖尿病心肌病FTfeaturetracking特征跟踪分析LVleftventricle左心室LVEDVleftventricularend-diastolicvolume左室舒张末期容积LVEFleftventricularejectionfraction左室射血分数LVMleftventriclemass左室质量LVMVRLVmasstoLVenddiastolicvolumeratio相对左室壁厚PDSRCpeakdiastolicstrainratecircumferential峰值舒张应变速率周向PDSRRpeakdiastolicstrainrateradial峰值舒张应变速率径向PDSRLpeakdiastolicstrainratelongitudinal峰值舒张应变速率纵向PSSRCpeaksystolicstrainratecircumferential峰值收缩应变速率周向PSSRRpeaksystolicstrainrateradial峰值收缩应变速率径向PSSRLpeaksystolicstrainratelongitudinal峰值收缩应变速率纵向T1DMtype1diabetesmellitus1型糖尿病T2DMtype2diabetesmellitus2型糖尿病V 东南大学硕士学位论文目录中文摘要............................................................IAbstract............................................................III主要缩略词表.......................................................V目录...............................................................VI第一章前言.........................................................1第二章综述.........................................................42.1糖尿病心肌病................................................42.2糖尿病心肌病的诊断..........................................52.3心脏磁共振成像..............................................6第三章资料与方法..................................................123.1一般资料...................................................123.2纳入标准及排除标准.........................................123.3仪器与方法.................................................133.4图像分析...................................................143.5统计学方法.................................................15第四章实验结果....................................................164.1受试者人群特征.............................................164.2受试者左室心功能结果.......................................164.3受试者左室应变速率结果.....................................174.4高血压与糖尿病双因素双水平析因分析.........................19第五章实验讨论....................................................22第六章实验结论....................................................25参考文献...........................................................26致谢...............................................................40作者简介...........................................................42VI 东南大学硕士学位论文第一章前言糖尿病现在已成为全球和地区主要关注的疾病，过去三十年来，糖尿病患者在全球范围内患病人数增加了四倍，并且在大多数国家是导致死亡的主要原因[1]。目前全世界约每11名成年人中就有1名患有糖尿病，其中90％为2型糖尿病（Type2diabetesmellitus，T2DM）。百分之八十的糖尿病人群生活在低收入和中等收入国家，亚洲是2型糖尿病全球流行的主要地区，其患病人数超过60％[2]。国际糖尿病联合会（InternationalDiabetesFederation，IDF）最新数据显示，截至2015年，全球有超过4.15亿人患有糖尿病。到2040年，这一数字预计将增加到6.42亿[3]。2010年我国糖尿病标准化患病率调查结果显示，糖尿病标准化患病率达到了11.6%，糖尿病患病人数已经达到了1.139亿人次，而糖尿病前期患病率则到了让人吃惊的50.1%的比率，其人数达到了4.934亿人次，而这一次的调查结果说明了我国目前已经有接近一半的成人达到了准糖尿病阶段[4]。糖尿病会导致多种心血管并发症，如大动脉（颈动脉、主动脉和股动脉）动脉粥样硬化增加和冠状动脉粥样硬化增加，增加心肌梗塞和卒中的风险。微血管病变可导致视网膜病变和糖尿病肾衰竭[5,6]。除此之外，糖尿病“环境”对心脏也会产生损害，如：循环中的激素和细胞因子，肾上腺素能量的改变，游离脂肪酸的增加，以及高血糖等共同作用，引发一系列对心脏的不利影响，并可能促成心脏在没有血压和冠状动脉疾病变化的情况下，影响糖尿病心脏结构和功能，这种情况称为糖尿病心肌病[6]。这一名词最早在1972年，Rubler等[7]对4例充血性心衰的DM患者进行尸解时，当时排除了高血压性心脏病、冠状动脉硬化性心脏病、心脏瓣膜病、先天性心脏病及酒精性心脏病,进而发现其心肌细胞内的毛细血管壁较正常的厚度增大，管腔面积缩小,细胞外的间质组织呈广泛大面积纤维化改变,而心肌细胞壁外的冠状动脉管腔面积未见明显缩小,提出其可能是一种特异性心肌病（specificcardiomyopathy）。1974年Hamby等首次提出了糖尿病心肌病(diabeticcardiomyopathy,DbCM)的概念[8,9]。DbCM是一种有别于高血压及冠心病等心脏病的特异性心脏疾病。在临床上常表现为不同程度的左心室形态及功能异常,其中以舒张功能改变为著，特别是松弛能力的受损，而后进一步出现收缩功能受损，当存在高血压或心肌缺血的情况下，心脏病变则会更加明显[6]。1 东南大学硕士学位论文高血压和糖尿病是心血管发病率和死亡率的两个主要风险因素。流行病学证据显示高血压与糖尿病之间关系紧密，并导致心血管事件风险的发生率增加[10]。一些研究表明，尽管血糖和血压控制良好，但糖尿病高血压受试者（diabetichypertensivesubjects，DHS）的心血管风险仍然存在[11,12]。在一项大样本研究中[13]，研究了1992年至2011年间参加健康体检的244816例血压正常和99720例高血压患者（包括7480例2型糖尿病患者），平均随访12.7年，据报道有14050例死亡，高血压伴糖尿病患者死亡率显着高于非糖尿病患者（总体死亡率14.05％比7.43％；心血管死亡率1.28％比0.7％）。由于缺乏任何病理组织学变化或成像特征，对心脏功能改变的定量分析是困难的。然而，非侵入性成像技术的发展使得能够在广泛的生理和病理状况下对心肌收缩和舒张动力学进行前所未有的深入评估。关于成像技术，组织多普勒成像、斑点跟踪超声心动图和心脏磁共振成像（cardiacmagneticresonance，CMR）已经成为评价心脏功能的新方法，许多2型糖尿病的研究都是基于这些成像技术或它们的组合[14]。2010年，《Circulation》杂志刊登的心脏磁共振（CMR）专家共识指出[15]，CMR目前已成为无创性评估心脏结构和功能的金标准：首先，磁共振成像无电离辐射，无需应用放射性同位素或碘对比剂，有利于疾病的诊断和随访。其次，CMR可任意层面成像，不受患者体型的限制。第三，多参数和多序列成像，成像方式灵活多样，能够对心脏或血管的解剖、功能、灌注及组织特征等进行“一站式”检查。第四，具有较高的时间和空间分辨率。心脏磁共振（CMR）是评估左心室（leftventricle，LV）功能的最准确的非侵入性方法，尽管它与超声心动图相比具有较低的时间分辨率。但它能够确认早期的表现并识别与糖尿病不良心血管结局发生的相关的心脏特征[16]。CMR可以独特地描绘心肌结构和功能。心脏磁共振还可以量化的复杂心脏舒张过程，包括全心和局部的功能，而且具有很好的准确性和可重复性。这项技术可以对心肌的收缩和舒张功能全面评价。评价收缩和舒张功能的常用指标，包括全心和局部指标。全心指标包括射血分数（leftventricularejectionfraction，LVEF），左室舒张末期容积（leftventricularend-diastolicvolume，LVEDV），左室质量（leftventricularmass，LVM）等；局部指标，如心肌应变和应变率等[17-19]。心肌应变和应变率可以客观地量化心室壁功能和涉及到的位置和局部损伤程度，特别是应变率可以2 东南大学硕士学位论文敏感的捕捉由于心肌早期病变导致的细微改变，而且已被证实在糖尿病患者中这些指标的异常[20,21]现如今，已研究出多种技术来量化区域性心肌功能。核医学技术可以提供关于全心和区域室壁运动的信息，但其空间和时间分辨率有限[22]。组织多普勒成像（TDI）[23]和斑点追踪技术[24]是两种新型超声心动图技术，常用于应变量化。虽然这两种技术具有较高的时间分辨率（>259帧/秒）），但在使用这些技术时必须牢记采集角度而且还有着操作者的依赖性[25]。在既往的心血管磁共振研究中，对于心肌应变的评估最常使用的是心脏磁共振标记成像（CMR-tagging）技术[26]。CMR-tagging技术是一种非侵入性标记技术，其使用空间选择饱和脉冲来产生信号空洞，当放置在舒张末期的图像上时，在整个心脏周期持续存在[27,28]。目前，CMR-tagging仍然是评估区域心肌功能的参考标准，是多维应变量化中最广泛验证和重现的工具[29-31]。近两年，一种新型的心肌应变分析技术产生，即CMR衍生的心肌特征追踪（feature-tracking，FT）技术，CMR-FT技术类似超声斑点追踪技术，可以从常规稳态自由进动序列（steadystatefreeprocession，SSFP）电影序列得到的定量心肌应变参数，无需进行额外的成像序列。和超声斑点追踪相比，其合理性已被证明[32]，并且在一些研究中，已经使用该技术在全心及部分短轴切面量化心肌应变[33,34]。因此，本研究提出使用多参数心脏磁共振及FT技术定量评估2型糖尿病伴高血压患者心肌代偿能力，揭示糖尿病是否会引起心肌对于压力负荷增加的代偿能力或方式发生改变。以了解糖尿病患者伴发高血压时心肌改变的病理生理学，这对于识别预防或逆转心肌功能障碍的潜在治疗干预措施很重要，识别心脏发生心衰前这一阶段心脏的变化，和对此阶段的及时干预具有重要的临床意义。3 东南大学硕士学位论文第二章综述心脏MRI在糖尿心肌病中的作用2.1糖尿病心肌病由于人们生活方式的改变，糖尿病（dabetesmellitus，DM）已在全球范围内流行，据估计，约超过3.66亿人会受到影响[35]。近些年来，糖尿病患病率迅速增加，特别是在发展中国家。随着我国经济的迅速发展，国民饮食结构及生活方式较前大有改变，糖尿病患病率迅速升高。根据2008年中华医学会糖尿病分会调查发现，我国成年人糖尿病发病率高达9.7%，糖尿病患者人数已达9240万，居世界首位[36]。人体长时间持续高血糖状态可损伤机体的代谢功能，造成全身组织器官损伤、衰竭，尤其是对心血管、眼、肾脏及中枢系统的损害尤为显著，并以微小血管病变为主[37,38]。DM的主要危害在于其可并发各种其他疾病，如心血管疾病、糖尿病性肾病以及视网膜疾病等。冠状动脉疾病（coronaryarterydisease，CAD），心脏自主神经病变和糖尿病性心肌病（diabeticcardiomyopathy，DbCM）是糖尿病的直接心脏并发症。虽然临床医生对前两种疾病实体的认识很高，但大多数医生和糖尿病学家对DbCM的认识不足。DbCM是一种常见但容易被忽视的糖尿病心脏并发症，糖尿病引发的高血糖、血脂异常和炎症对心肌组织造成损害而导致DbCM[39]。DbCM首先由Rubler等人[40]描述，在1972年DbCM被定义为发生在不存在冠心病、高血压或心脏瓣膜病的糖尿病患者心肌功能障碍[41]。大量啮齿动物实验研究已证明糖尿病对心肌的直接负面影响[42,43]。主要的病理生理机制包括钙稳态受损的代谢改变、底物利用改变（脂质使用的增加和葡萄糖氧化的降低）、脂毒性、葡萄糖毒性与晚期糖基化终产物的干预、线粒体功能障碍、氧化应激增加、肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活和心脏功能不全。上述机制导致心肌细胞死亡（坏死和凋亡）和心肌纤维化，心肌功能障碍和心力衰竭的发展[43,44]。在临床环境中，DbCM存在的最有说服力的证据来自于大流行病学研究。作为心力衰竭的独立危险因素的糖尿病已经在许多流行病学研究中得到证实[44-50]。糖尿病男性和女性的心力衰竭风险分别高于非糖尿病患者的2.4倍和5倍。即使在调整年龄、高血压、肥胖、冠状动脉疾病或血脂异常之后，糖尿病患者的心力衰竭发病率也4 东南大学硕士学位论文有所增加[51]。在一项包括2700名老年受试者（平均年龄81±9岁）的前瞻性研究中，随访43个月期间内心力衰竭发生率，在年龄、血压、冠状动脉动脉疾病和性别调整后糖尿病患者比血糖正常者高1.3倍[52]。因此，对糖尿病患者的早期诊断和及时管理至关重要。2.2糖尿病心肌病的诊断舒张功能障碍被定义为心室舒张的障碍，而收缩功能障碍则是心肌无法射出足够的血量，这意味着心脏表现出低的射血分数（leftventricularejectionfraction，LVEF）。在糖尿病患者中，舒张功能障碍比非糖尿病患者多两倍。同时，年龄也可以影响糖尿病患者的舒张功能障碍的检测[53]。因此，在不同的年龄阶段都要分别作出判断。在DbCM的初始阶段，LVEF可不出现减低，而仅表现为舒张功能降低伴舒张充盈减少，等容舒张时间延长和心房充盈增加。心脏的松弛异常与自主神经病变同时发生，并常与高血糖症有关[54]。此外，纵向收缩功能的减少和径向功能的代偿性增加也可以存在。超过25%的糖尿病患者表现为舒张期功能异常，可能由于高血压或肥胖等危险因素影响[53,55]。然而，DbCM通常由于检测出收缩功能障碍而被发现，而此时已经发生心力衰竭（heartfailure，HF），到达病理上的晚期阶段[56]。采用非侵入性检查，如胸部X线检查评估胸腔积液，心电图评估心室超负荷，及常规心脏超声，以评估心肌的结构和功能异常。此外，血浆钠尿肽的水平也可能有助于心脏衰竭的诊断。在这种情况下，其他临床中使用的生物标志物，也可以提供更多的信息。这些生物标志物可以在广泛的心脏和/或骨骼肌损伤，如炎症（C-反应蛋白）、肥大/僵硬和坏死与心肌梗死（肌钙蛋白）、心律失常、心肌炎、高血压或任何继发性心脏损伤（化疗等疾病有关）[57]。因此，越来越强调对早期DbCM的检测，心内膜活检取样是糖尿病心肌病诊断的最准确方法。然而，这是一种侵入性方法，存在潜在的风险。如今，对于DbCM诊断首选非侵入性技术，包括超声心动图、心脏磁共振、多层计算机断层扫描（multilayercomputedtomography，MsCT）、核成像、正电子发射断层扫描（positronemissiontomography，PET）以及生物标志物检测。超声心动图可以方便且便宜对心脏功能进行评估，它的局限性在于声窗较窄及声波的衰减[23-25]；MsCT受到时间分辨率的影响，扫描图像可出现错层和运动伪影。而PET检查具有较高的电离辐及较低的图像分辨率[22]。其本文的目的是重点阐述心脏磁共振5 东南大学硕士学位论文在诊断糖尿病心肌病的作用。2.3心脏磁共振成像心脏磁共振（cardiacmagneticresonance，CMR）有两种主要的脉冲序列，由不同组织的弛豫特性定义，即T1和T2加权。在T1加权成像中，脂肪含量高或纤维化的组织区域显得明亮，而在T2加权成像中，含水量增加的区域看起来明亮[59]。与超声心动图相比，CMR有足够的空间分辨率和组织对比度来描绘心血管结构。不但可以评估心腔大小、左室射血分数和心肌质量等形态及功能指标，还可提供关于心肌纤维化和亚临床心肌缺血的额外信息，作为心功能不全的早期参数。2010年，《Circulation》杂志刊登的心脏磁共振（CMR）专家共识指出[15]，CMR目前已成为无创性评估心脏结构和功能的金标准，是评估左心室（leftventricle，LV）功能的最准确的非侵入性方法，它能够识别并确认糖尿病早期的表现与不良心血管结局发生的相关的心脏特征。心脏磁共振可分为两个关键的技术，一是电影成像，可对心脏的解剖和功能进行评估；二是组织特征评估，包括延迟钆增强扫描、波谱及心肌标记技术等。这些技术使得CMR可以独特地描绘心肌结构和功能，包括全心和局部的功能。评价收缩和舒张功能的常用指标，包括左室射血分数（leftventricularejectionfraction，LVEF），左室舒张末期容积（leftventricularend-diastolicvolume，LVEDV），左室质量（leftventricularmass，LVM），心肌应变和心肌灌注储备（myocardialreperfusionreserve，MPR）等。下面将具体介绍心脏磁共振的不同技术在对糖尿病心肌病诊断中的作用和价值。2.3.1动态电影心脏的主要任务是泵血，使血液循环遍及全身和肺部。CMR电影（cine-CMR）是一种在心脏周期内采集心脏图像的技术，并以电影循环方式显示心脏运动。由于心肌和血液之间的组织对比度较高，可以容易地显现心室和心室壁的周期性变化，从而量化心室功能和局部室壁运动，并提供心脏功能的重要信息。目前的电影CMR主要采用平衡的稳态自由进动（steadystatefreeprocession，SSFP）技术结合回顾性ECG门控，即在一次屏气的情况下，得出一个心动周期中的多幅图像，并有着良好的对比度分辨率。可以动态的观察心脏在心动周期内的收缩及舒张情况，及各瓣膜在心动周期的开放和关闭。常规的cine-CMR需获得短轴电影图像及左心室二腔心和心脏四腔心电影。通过手动微测法或半自动化软件得出左6 东南大学硕士学位论文右心室容积，双心室射血分数和左心室质量（leftventricularmass，LVM）等参数，在评估心脏功能上有较高的精确度和重复性，并且被认为是评估左心室收缩功能的金标准[60]。ShangY等[61]通过和超声心动图比较，发现CMR电影对是评估LV重塑的有力技术。Framingham心脏研究调查人员在第一次报告中显示，在16年的随访期间，发现左室质量增加[62]。糖尿病患者（无心力衰竭或心肌梗塞病史）较非糖尿病患者相比，随着年龄的增加LVM增加更快[62]。在第二份报告中，ChengS等[63]证明随着年龄增长，左室壁厚增加，直径减小，左室缩短分数随之增加。大量的CMR研究发现无明显心脏病的糖尿病患者的舒张功能障碍[64-71]。糖尿病患者舒张功能障碍患病率高达21％〜75％[64-71]。2.3.2相位对比电影相位对比度速度编码序列相位对比电影是在心脏周期内获得一系列与电影MRI相似的心脏门控图像。通过添加心脏门控GRE序列的双极速度编码梯度来测量由流动的血液引起的相移，除了得到幅度图像外，还可以获取相位图以示流速。可用于移动液体可视化并量化某一区域（心肌瓣膜）的速度。如：二尖瓣开口速度，早期减速时间和肺静脉血流速度。流动的方向和速度及湍流提供了关于心肌内速度和肥厚的信息[72]。舒张功能障碍的存在改变了心室舒张充盈速度，E波（早期心室充盈）和A波（心房驱动的心室充盈）已经被描述为舒张功能障碍的间接测量，E波减低或A波升高以及延长的E波减速时间是松弛减低的迹象，并在1型糖尿病（type1diabetesmellitus，T1DM）患者中观察到[73]。RijzewijkLJ等[74]提出舒张功能变量（E/A比和E波减速时间）与心肌甘油三酯含量有关。GraçaB等[75]对二尖瓣膜的速度编码MRI流量测量发现2型糖尿病（type2diabetesmellitus，T2DM）患者二尖峰E速度和峰值E速度-峰值A速度比与对照组相比较低。BrunoGraçaB等[76]在另一项研究中，通过对比梯度回波序列和电影磁共振证明无症状T2DM中的左房（leftatrium，LA）功能障碍。2.3.3Tagging-MRICMR的心肌标记技术量化了径向，周向和纵向方向的心肌应变、收缩和松弛。该技术使用心肌射频脉冲通过应变率和扭转恢复来确定沿心脏周期的心肌应7 东南大学硕士学位论文变[77]。ChungJ等使用标记MRI表明控制良好的T1DM患者有较好的左心室扭转和正常的左室射血分数EF及左心室质量[78]。类似地，FonsecaCG等[79]通过与3D-Echo耦合的标记MRI，发现存在其他心血管危险因素和血糖控制差T2DM患者的周向和纵向应变和应变率下降。而这一结果在控制良好的T1DM患者中未出现，表明心源性合并症和代谢紊乱的有害作用[78]。LarghatAM等[80]通过CMR应变分析与心肌灌注成像发现与非糖尿病患者相比，没有CAD的糖尿病患者的LVM和左室扭转（leftventriculartorsion，LVT）增加心肌灌注储备降低。而且减少的MPR和增加的LVT之间存在显着的关联，表明微血管疾病和糖尿病心脏功能障碍之间可能存在机械联系[80]。JamalNasirKhan等[81]使用多参数对比增强心血管磁共振证明了T2DM的年轻人中的亚临床舒张功能障碍，发现峰值早期舒张期应变率（peakearlydiastolicstrainrate，PEDSR）较非糖尿病对照组减低，且与T2DM的持续时间和平均主动脉扩张度相关。2.3.4磁共振波谱1H-CMR光谱可以用于测量甘油三酯含量。已经使用1H-CMR光谱法证实了糖尿病患者心肌脂质含量的增加（心肌脂肪变性）。在对具有正常左室收缩功能的葡萄糖耐量降低患者进行1H-CMR光谱学的大型研究中，McGavock及其同事证实，葡萄糖耐量受损和2型糖尿病患者的心肌甘油三酯含量高于对照组2.3倍[82]。RijzewijkLJ使用CMR提出独立于年龄、血压、糖尿病和肥胖左室舒张功能障碍与心肌脂质过载的联系，揭示心肌脂肪变性是2型糖尿病舒张功能障碍的独立预测因子，提高了对糖尿病干预与舒张功能的改善[74]。对42例T2DM患者进行的研究中，Ng及其同事[83]描述了CMR下心肌甘油三酯含量与超声心动图得到的左心室和右心室纵向应变之间的相关性，表明CMR检测糖尿病患者心肌脂肪变性的亚临床效应。在另一项对42例T2DM患者的研究中，Korosoglou及其同事[84]进行了CMR心肌标记，1H-CMR光谱和腺苷应激灌注（用于评估定量灌注储备），发现心肌甘油三酯含量（但不是灌注储备）与T2DM左室舒张功能障碍的相关性，即使在调整年龄、性别、糖尿病病程、血压和空腹血糖后依然存在相关性。CMR还可以被用于评估治疗效果。将没有任何心血管疾病78名T2DM患者随机分为吡格列酮、二甲双胍或安慰剂治疗24周，结果发现尽管舒张功能有变8 东南大学硕士学位论文化，但通过1H和31P核磁共振光谱得到的脂质含量和能量结果并没有相关的治疗效果[85]。类似的，McGavockJ等[86]通过1H-CMR光谱描述罗格列酮对心脏内脂质含量改变没有效果。除了广泛使用1H-CMR光谱仪评估脂质含量外，31P-CMR光谱也已被用于糖尿病心脏，以解决异常高能磷酸盐对心肌功能的影响。31P-光谱学可以通过识别高能磷酸盐可利用度（心脏磷酸肌酸与三磷酸腺苷（AdenosineTriphosphate，ATP）的比值）的光谱来研究糖尿病心肌能量学。在21例T2DM患者的研究中，T2DM的高能磷酸盐可利用度指数低于健康志愿者[87]。此外，高能磷酸盐可利用度指数与LV舒张性功能的参数相关[88]，表明能量与心肌功能之间的密切联系。ShivuGN等[89]在31P-CMR研究揭示了1型糖尿病中心脏能量损伤对心肌具有直接作用，并证明心脏内异常高能磷酸代谢独立于心脏灌注和糖尿病病程。LeveltE等[90]通过与BMI匹配的对照相比，发现控制良好的T2DM患者在没有动脉高压的情况下显示左室向心性重塑。且这种左室向心性重塑与心脏脂肪变性，心肌能量损伤和亚临床收缩功能障碍有关，其中心肌脂肪变性是T2DM患者左室向心性重塑和亚临床收缩功能障碍的预测因子。2.3.5对比增强随着通过钆螯合物的对比度增强成像的出现，CMR可以检测心肌纤维化和灌注缺陷的存在。钆主要分布在血管内空间，在血管内空间和组织的间质空间进行交换，不会进入细胞内空间。静脉注射钆后，由于动力学不同，正常心肌和异常心肌都会显示钆的不同浓度曲线。钆注射后可以评估三个阶段：第一次通过（静息时或应激时立即成像），早期增强（前5分钟）和晚期增强（注射后5至20分钟）。首次通过可用于灌注成像，并且通常在血管扩张剂压力下给予检测心肌缺血。心肌灌注成像是用于评估心肌微循环的成像技术。早期钆增强（earlygadoliniumenhancement，EGE）成像（注射后1-3分钟）能够检测血管内区域，如黑暗，未增强心脏内血栓和微血管阻塞（心肌梗死后）。与正常心肌相比，异常心肌如心肌梗死或瘢痕，由于完整的心肌细胞丧失，间质空间较大，对比动力学较慢而导致的对比度积累。因此，晚期钆增强（lategadoliniumenhanced，LGE）成像（注射后5-20分钟）能检测到心肌纤维化或梗死区域LGE-MRI能够识别瘢痕的空间位置和程度，已经成为可视化心肌瘢痕的标准临床技术。9 东南大学硕士学位论文YoonYE等[91]使用LGE-MRI检测到心电图正常且没有CAD史的糖尿病患者心内膜下心肌梗死。发现LGE-MRI检测到的心内膜MI的存在是主要不良心脏事件的强大预测因子。ByrneC等[92]发现，与对照组相比，T1DM患者的休息时LV相对心肌灌注显着升高，且与冠状动脉粥样硬化或心血管危险因素无关压力心肌灌注心脏磁共振，可以及时有效的对糖尿病患者进行缺血评估，并提供风险的预测。通过测量心肌灌注速率指数（myocardialperfusionrateindex，MPRI）提供了一个可靠的指标来评估灌注不足，MavrogeniS等[93]发现虽然T1DM和对照组左心室体积和射血分数的之间没有差异，但T1DM的MPRI与对照组相比显著减低；HeydariB等[94]研究的结果表明，通过应激灌注CMR出现诱导性缺血的糖尿病患者发生心脏死亡和非致死性心肌梗死的可能性增加了近五倍。2.3.6T1mapping与ECV与LGE-MRI上可视化的局灶性心肌纤维化或瘢痕相反，由于信号强度缺乏对比，弥漫性和间质性心肌纤维化在LGE图像上不容易观察到。T1maping是一种定量评估LGE-MRI不可见的心肌纤维化程度的手段。T1映射序列的是参数定量序列，可以定量心肌组织的T1值，其主要优点是其可能用于定量客观评估心肌异常，T1是组织的固有属性，在特定的场强下具有特定的数值。T1maping是在数个心动周期相同时相不同反转时间下采集图像，直接定量测定感兴趣区域（regionofinteres，ROI）心肌每个体素T1值，生成参数图获得心脏各区域的T1纵向弛豫时间，与常规T1WI序列相比，其应用可减少定性评估的主观性[95]。通过测量静脉注射钆基造影剂前后T1时间的变化（增强前T1和增强后T1），可以计算细胞外间质体积分数（myocardialextracellularvolumefraction，ECV）[96]。心肌ECV定义为心肌T1的变化与血液T1变化的比例，是指细胞外间质容积占整个心肌组织的百分比。ECV的主要优点是校正了各种因素（如造影剂剂量、磁场强度）对T1值的影响。ECV只与心肌间质状态改变尤其是胶原纤维比例增加有关，所以ECV的改变可用来反映心肌损伤程度。最近的研究已经证明，增加的ECV与心肌弥漫性心肌纤维化[97]和的保留的射血分数心力衰竭患者的舒张功能障碍严重程度[98]相关。使用CMR“T1mapping”技术在T2DM中不仅强调糖尿病心脏的早期变化，而且为糖尿病性心肌病特征性亚临床变化提供了另一种机制。在对50例正常左室功能糖尿病患者CMR的10 东南大学硕士学位论文的研究中发现，尽管与健康志愿者相比，LV体积或射血分数无差异，但T2DM患者的心肌T1时间明显缩短，表明更多的钆分布和细胞外基质扩张[99]。反过来，T1时间与超声心动图所得的全身纵向应变高度相关（r=-0.73，P<0.001）并且在应变和组织多普勒速度多变量分析中仍是最强预测指标。在类似的研究中，Jellis及其同事[100]报告了67例无CAD的T2DM患者，发现较短的心肌T1时间与舒张功能障碍，运动能力受损和胰岛素抵抗程度有关。SwobodaPP等[101]发现2型糖尿病和持续性微量白蛋白尿无症状糖尿病患者心脏天然T1值和ECV值增加，而且发现ECV可以在糖尿病患者中改变，RaoAD等[102]通过CMRT1mapping测量ECV及心脏正电子发射断层扫描用于评估CFR冠状动脉血流发现在没有冠状动脉疾病的2型糖尿病患者中，醛固酮与心肌细胞外基质扩张有关，并首次提出醛固酮参与2型糖尿病患者早期心肌重塑。WongTC等[103]通过心血管磁共振定量的心肌细胞外体积分数在糖尿病中增加，并与死亡率和事件性心力衰竭入院相关。在过去20年中，CMR已经从心肌功能和形态的成像演变为灌注，水肿，能量、脂质代谢学和纤维化（附录）。提供了一种全面的、定量的、可重复的方式来监测糖尿病心脏，在糖尿病的危险人群中有着不可替代的作用。附录：CMR技术和评估糖尿病患者心肌的应用序列评估心肌特征/生理学糖尿病患者相关的心脏疾病Steady-statefree心肌厚度，容积，功能心室功能不全的严重程度；左心precession(SSFP)室肥厚LateGadolinium心肌梗死，瘢痕，纤维化，或浸润未识别的心肌梗死；心肌纤维Enhancement化；其他共存的浸润性心肌病StressPerfusion首过灌注缺损冠心病心肌缺血的负荷Tagging室壁运动异常，舒张功能障碍和应变舒张功能不全的严重程度Spectroscopy1H:心肌脂肪含量心肌甘油三酯沉积的严重程度；31P:心肌能量心脏能量学的异常分布T1-mapping细胞外容积，“弥漫性纤维化”心肌纤维化程度11 东南大学硕士学位论文第三章资料与方法3.1一般资料前瞻性收集2015-2018年东南大学附属中大医院88例受试者，其中单纯高血压患者37例，单纯糖尿病患者22例，糖尿病伴高血压患者14例，以及年龄相匹配的健康志愿者15例作为对照组。患者一般资料见表3.1。表3.1四组一般资料检验正常组高血压组糖尿病组糖尿病伴高血压组变量ANOVAn=15n=37n=22n=14男性占比(%)535464430.689心率(次/分)64.53±9.2170.00±10.1272.62±10.6771.93±10.420.109年龄(y)50.93±6.2351.19±6.4151.55±7.7255.79±9.410.205身高(m)1.63±0.101.65±0.091.66±0.111.63±0.080.64体重(kg)62.70±10.9470.22±11.9265.27±9.7373.71±9.100.02体重指数23.51±2.0625.83±3.2823.47±1.9427.66±3.51<0.001(kg/m2)体表面积(m2)1.64±0.191.75±0.191.70±0.181.79±0.140.13收缩压118.00±12.24145.92±15.78117.95±11.72139.09±13.75<0.001(mmHg)舒张压80.27±7.3897.24±9.6977.5±8.5185.27±6.39<0.001(mmHg)平均动脉压92.84±8.27113.47±10.4290.98±8.41103.21±6.84<0.001(mmHg)空腹血葡萄糖5.43±0.535.57±0.438.21±2.898.71±3.51<0.001(mmol/L)血肌酐70.00±13.6672.65±21.6363.00±15.7161.00±14.780.108(umol/L)甘油三脂1.13±0.881.74±1.141.90±2.451.94±2.380.563总胆固醇4.61±0.765.25±1.135.31±1.065.13±1.700.3133.2纳入标准及排除标准纳入标准：1.糖尿病及高血压患者均为东南大学附属中大医院收治并确诊3~5年的患12 东南大学硕士学位论文者；2.糖尿病患者均接受正规降血糖药物治疗，且无糖尿病肾病并发症；3.高血压患者在未使用降压药物的情况下，非同日3次测量血压，收缩压大于140mmHg和/或舒张压大于90mmHg，或正在使用降压药物；4.糖尿病伴高血压患者同时满足糖尿病和高血压的标准；5.正常组患者平素身体均无明显不适，体检结果正常，并排除糖尿病及高血压。排除标准：1.心肌梗死、冠心病、心脏瓣膜病及肥厚型心肌病等非缺血心肌病；2.糖尿病肾病患者，及肾小球滤过率＜45ml/min；3.MRI检查相关禁忌症，如金属支架植入术后，或因幽闭恐惧症无法完成试验者，或因无法配合呼吸屏气成像图像质量较差者；本研究遵守赫尔辛基宣言并得到东南大学附属中大医院伦理委员会的批准，所有拟入选的受试者在参加前均签署知情同意书。在磁共振成像之前对受试者进行血液学检查(包括完整的血液计数、肝功能、肾功能和脂肪代谢指标及空腹血糖水平)、心电图检测和病史采集，记录受试者的体格信息包括年龄、性别、身高、体重、外周动脉血压等基本信息。3.3仪器与方法采用东南大学附属中大医院临床型3.0TMR（MagnetomVerio；Siemens，Erlangen，Germany），检查序列包括左心室短轴、四腔心及二腔心长轴快速亮血梯度回波电影序列和通过平面内的过二尖瓣血流速度相位对比流速编码梯度回波电影序列。快速亮血梯度回波序列扫描参数：TR55.20ms，TE2.54ms，激励角35°，层厚6mm，层间距1.5mm，矩阵224×182，层面内分辨率1.5mm×1.5mm，每心动周期25帧，采集9至12层平行短轴层面电影。相位对比流速编码梯度回波电影序列扫描参数：TR50.40ms，TE2.27ms，层厚5.5mm，矩阵144×192，每心动周期30帧。图像采集时，需使用心电和呼吸门控，以监测患者的呼吸和心率，在成像之前对受试者进行呼吸训练，使得每次成像都在受试者的屏气下配合进行，以获得良好的图像质量。根据受试者的心动周期不等，每次扫描受试者屏气约在10-20s之间不等。13 东南大学硕士学位论文3.4图像分析3.4.1左心功能分析：应用Argus软件（SiemensHealthcare）进行左心室短轴电影和过二尖瓣血流电影图像分析。手动勾勒短轴电影的心内膜和心外膜轮廓，软件自动得出左心室容积-时间曲线，而得到左室舒张末期容积(leftventricularend-diastolicvolume，LVEDV)、左室射血分数(leftventricularejectionfraction，LVEF)、左室质量（leftventriclemass，LVM）及相对左室壁厚（LVmasstoLVenddiastolicvolumeratio，LVMVR）[104]。将感兴趣区域（regionofinterest，ROI）手动放置在血流电影的二尖瓣开口处，通过软件流速分析，得出通过二尖瓣血流速度-时间曲线，而得到舒张早期和舒张晚期充盈速度比值（E/A）。3.4.2特征追踪分析（featuretrackinganalysis，FT）：使用专用心脏性能分析软件（Circle，cvi42，Calgary，Canada）直接从电影图像获得心肌应变量化[105]。选择舒张末期的短轴及长轴电影视图手动勾画心内膜和心外膜轮廓（图1），直接通过软件得出舒张应变功能指标（图2）：峰值舒张应变速率周向（peakdiastolicstrainratecircumferential，PDSRC），峰值舒张应变速率径向（peakdiastolicstrainrateradial，PDSRR）及峰值舒张应变速率纵向（peakdiastolicstrainratelongitudinal，PDSRL）和收缩应变功能指标：峰值收缩应变速率周向（peaksystolicstrainratecircumferential，PSSRC），峰值收缩应变速率径向（peaksystolicstrainrateradial，PSSRR）及峰值收缩应变速率纵向（peaksystolicstrainratelongitudinal，PSSRL）。纵向应变速率在左心长轴电影视图中获得，周向及从径向舒张应变速率从短轴电影视图中获得。图1分别在舒张末期短轴电影、四腔心长轴电影及二腔心长轴电影手动勾画心内膜（红色）14 东南大学硕士学位论文及心外膜轮廓（绿色）。图2轮廓勾画后，通过cvi42软件得出心肌应变速率牛眼图。3.5统计学方法采用SPSS19.0（IBMCorp.，Armonk，N.Y，USA）进行统计，结果采用均数±标准差(x±s)表示，不同因素比较采用两因素两水平析因设计方差分析，两两比较采用SNK法。检验水准取α=0.05，P<0.05为差异有统计学意义。15 东南大学硕士学位论文第四章实验结果4.1受试者人群特征本研究共收集88例受试者，并分为四组，单纯高血压组，单纯糖尿病组，糖尿病伴高血压组及健康志愿者组。患者的一般资料见表3.1，四组之间年龄无统计学差异（F=1.561，P=0.205），糖尿病及糖尿病高血压组空腹血糖高于单纯高血压和健康志愿者（F=14.122，P<0.001），高血压及糖尿病伴高血压患者平均动脉压高于单纯糖尿病和健康志愿者（F=34.729，P<0.001），糖尿病伴高血压患者BMI指数高于其他三组（F=8.465，P<0.001），此外，四组受试者的其他相关因素（体表面积、心率、性别比、血脂等）没有显著差异（P>0.05）4.2受试者左室心功能结果表4.1显示四组受试者的心功能结果，四组射血分数均在正常范围内，糖尿病伴高血压组左室射血分数（LVEF=67.71±6.53）略高于高血压组（LVEF=63.33±5.79）及糖尿病组（LVEF=61.71±7.30）（F=2.775，P=0.046），高血压、糖尿病及糖尿病伴高血压组E/A较正常组不同程度减低（F=3.509，P=0.019），高血压组心肌质量增大，心肌结构发生重塑（LVMVR=1.14±0.21），较正常组心肌肥厚（F=7.960，P<0.001）。表4.1四组左心功能MR测量结果正常组高血压组糖尿病组糖尿病伴高血压组变量ANOVAn=15n=37n=22n=14LVEF(%)63.13±5.0663.33±5.79#61.71±7.30#67.71±6.530.046LVEDV(mL)107.65±20.01108.55±20.1899.16±16.05#117.49±18.420.047LVM(g)108.39±29.35137.81±31.11*113.75±28.28131.26±23.74*0.002E/A1.33±0.331.09±0.35*1.10±0.33*0.94±0.19*0.019LVMVR1.00±0.121.28±0.23*#1.14±0.21*1.12±0.17<0.001(g/mL)注：LVEF=左室射血分数；LVEDV=左室舒张末期容积；LVM=左室质量；E/A=二尖瓣血流舒张早期与晚期最大充盈速度比值；LVMVR=相对室壁厚度（LVM/LVEDV）。16 东南大学硕士学位论文连续变量：*P<0.05vs正常组，#P<0.05vs糖尿病伴高血压组4.3受试者左室应变速率结果表4.2显示四组受试者心肌应变速率结果（图3、4），四组之间心肌峰值收缩应变速率径向、周向及纵向之间均无明显差异（P>0.05），高血压组、糖尿病组及糖尿病伴高血压组较正常组峰值舒张应变速率径向、周向不同程度减低（P<0.05）。表4.2四组峰值心肌应变速率正常组高血压组糖尿病组糖尿病伴高血压组变量ANOVAn=15n=37n=22n=14PSSRR(1/s)2.80±0.892.93±0.842.46±0.772.55±0.700.132PSSRC(1/s)-1.07±0.17-1.13±0.20-1.06±0.25-1.11±0.180.52PSSRL(1/s)-0.91±0.17-1.02±0.18-0.95±0.23-0.97±0.170.257PDSRR(1/s)-4.62±1.26-3.37±0.97*-3.10±1.10*-3.72±1.81*0.005PDSRC(1/s)1.65±0.331.22±0.27*1.22±0.36*1.34±0.44*0.001PDSRL(1/s)1.20±0.311.02±0.22*1.01±0.321.01±0.360.175注：PSSRR=峰值收缩应变速率径向；PSSRC=峰值收缩应变速率周向；PSSRL=峰值收缩应变速率纵向；PDSRR=峰值舒张应变速率径向；PDSRC=峰值舒张应变速率周向；PDSRL=峰值舒张应变速率纵向。连续变量：*P<0.05vs正常组17 东南大学硕士学位论文图3四组患者的径向、轴向及纵向峰值收缩应变速率图4四组患者的纵向峰值舒张应变速率径向（4a）纵向（4b）及轴向（4c）18 东南大学硕士学位论文4.4高血压与糖尿病双因素双水平析因分析（表4.5）4.4.1高血压与糖尿病对峰值收缩应变速率交互作用峰值收缩应变速率径向（PSSRR）（图5a）、峰值收缩应变速率周向（PSSRC）及峰值收缩应变速率纵向（PSSRL）糖尿病与高血压交互作用均无统计学意义（F=0.000，P>0.05；F=0.005，P>0.05；F=1.023，P>0.05）。4.4.2高血压与糖尿病对峰值舒张应变速率交互作用对于峰值舒张应变速率径向（PDSRR）：糖尿病与高血压交互作用有统计学意义（F=8.166，P<0.01）。单独存在糖尿病可能使PDSRR减低（单纯糖尿病与正常组相比，P<0.05），单独存在高血压可能使PDSRR减低（单纯高血压与正常组相比，P<0.05），而糖尿病存在时，高血压对PDSRR的作用程度减低（糖尿病伴高血压与单纯高血压组相比，P>0.05），即糖尿病和高血压对PDSRR的影响存在拮抗作用（图5b）。对于峰值舒张应变速率周向（PDSRC）：糖尿病与高血压交互作用有统计学意义（F=10.422，P<0.01）（表4.3、4.4）。单独存在糖尿病可能使PDSRC减低（单纯糖尿病与正常组相比，P<0.05），单独存在高血压可能使PDSRC减低（单纯高血压与正常组相比，P<0.05），而糖尿病存在时，高血压对PDSRC的作用程度减低（糖尿病伴高血压与单纯高血压组相比，P>0.05），即糖尿病和高血压对PDSRC的影响存在拮抗作用（图5c）。对于峰值舒张应变速率纵向（PDSRL）：糖尿病与高血压交互作用没有统计学意义（F=1.760，P>0.05）。表4.3PDSRC的均数和标准差B：高血压0：未患1：患有0：未患1.65±0.331.22±0.27A：糖尿病1：患有1.22±0.361.34±0.4419 东南大学硕士学位论文表4.42×2析因设计PDSRC方差分析表变异来源平方和SS自由度v均方MSF值PT2DM0.06110.0614.8110.031HTN0.0410.043.2040.077T2DM+HTN0.13510.13510.7320.002误差1.059840.013总变异1.276874.4.3高血压与糖尿病对室壁相对厚（LVMVR）交互作用对于室壁相对厚度：糖尿病与高血压交互作用有统计学意义（F=11.080，P<0.01）。糖尿病对LVMVR作用不显著（单纯糖尿病与正常组相比，P>0.05），高血压可以使LVMVR增高（单纯高血压与正常组相比，P<0.05），而糖尿病存在时，高血压对LVMVR的作用程度减低（糖尿病伴高血压与单纯高血压组相比，P<0.05），即糖尿病和高血压对LVMVR的影响存在拮抗作用（图5d）。表4.5各指标A、B因素交互作用P值A:糖尿病B:高血压AB：糖尿病伴高血压PSSRR（1/s）0.0570.4740.992PSSRC（1/s）0.70.2190.945PSSRL（1/s）0.9560.1370.315PDSRR（1/s）0.0190.2810.005PDSRC（1/s）0.0390.0650.002PDSRL（1/s）0.1390.1680.18820 东南大学硕士学位论文图5高血压与糖尿病对峰值收缩应变速率径向（5a）、峰值舒张应变速率径向（5b）、峰值舒张应变速率周向（5c）及相对左室壁厚（5d）的交互作用21 东南大学硕士学位论文第五章实验讨论区域心肌功能的量化在临床常规、风险评估、患者治疗和治疗效率评估中变得越来越重要[106]。在左心室（LV）中，肌纤维分布从心外膜的右螺旋逐渐变化到心外膜中的左螺旋，通过中壁中的周向排列[107]。这种结构导致在肌肉收缩或松弛时产生的复杂变形模式[108]。这种复杂的3D运动，可以描述为最常用的应变成分为纵向缩短、周向缩短和径向增厚[109]。心肌应变（myocardialstrain）是指心肌组织在指定时间内相对于其原始形状的变形程度，应变速率(strainrate，SR)是指心肌组织在单位时间内的变形程度(单位sec-1)。两者分别反映了心肌形变的程度和速度。FT技术可以对径向、周向、纵向心肌的应变及其衍生参数进行定量评估。对应基本参数分别为：径向应变（反映的是心外膜到心内膜方向心肌纤维的厚度变化）、周向应变（反映同一短轴层面心肌纤维的长短变化）及纵向应变（反映长轴方向心肌纤维的长短变化)及衍生参数：峰值舒张应变速率及峰值收缩应变速率等指标。CMR-FT技术已经用于测量正常个体和其它疾病的全心和区域心肌应变。心肌应变已被证明是心肌早期功能改变更敏感的指标，但对高血压和糖尿病患者的心肌应变交互作用未见报道。在本研究中，所纳入的患者均为患病的早期阶段，患者均未发生明显的临床心脏功能损害，对此阶段的心脏功能监测有利于在疾病早期进行及时干预、逆转心肌功能障碍。虽然对于收缩功能指标PSSRR，PSSRC和PSSRL，糖尿病与高血压之间无交互作用，但对于早期舒张功能指标PDSRR，PDSRC和左室向心性重塑指标LVMVR，糖尿病与高血压之间存在相互拮抗的交互作用。这些结果表明，相比单纯性高血压的患者，同时罹患糖尿病时，所引起的心肌应变改变存在一定的拮抗效应。另外，本研究结果提示心肌早期舒张功能的三个指标（PDSRR，PDSRC，PDSRL）中，仅PDSRR，PDSRC在糖尿病与高血压有交互作用，而PDSRL在糖尿病与高血压之间不存在明显的交互作用。左室心肌大部分由沿纵向和周向取向的纤维组成，在这些肌纤维中，其中周向纤维是最主要的，心肌的周向缩短是心输出量的主要决定因素，局部周向心肌功能减低可能代表对心肌壁应力增加的反应和/或反映心肌特性的局部改变，如大血管或微血管疾病引起的纤维化或局部缺血[110]。LewandowskiAJ等[111]在比较了FT技术与tagging技术，结论表明22 东南大学硕士学位论文CMR-FT在周向但不是纵向或径向全心应变的测量结果与tagging技术有较好的一致性和可重复性。ClausP等[112]和PedrizzettiG等[113]总结了超声心动图和CMR-FT技术，指出纵向应变是超声心动图中最稳定的应变参数，也是指南中推荐的参数，而对于CMR-FT，周向应变的可重复性比纵向应变好，其价值类似于纵向应变在超声心动图中的价值。故CMR-FT技术在纵向应变的可重复性欠佳可能是导致本实验中PDSRL在糖尿病与高血压之间没有明显的交互作用的重要原因。值得注意的是，本研究中单纯高血压组和单纯糖尿病组收缩功能LVEF均在正常范围内，而舒张功能E/A及向心性重塑指标LVMVR较正常组均有不同程度减低，提示了早期亚临床心脏功能损害。左室向心性重塑的特点是LVMVR（左心室质量和舒张末期容积比值）增加[114]。左心室的舒张功能则是由其被动弹性及主动放松的属性所决定，舒张功能减低的特点是左心室的舒张和被动充盈功能受损[115]。而在临床患者出现明显的收缩功能障碍之前，心脏会发生微妙的变化，出现早期舒张功能减低和左室向心性重塑，但在此阶段，由于患者临床症状不明显，常常被忽视，而错过早期治疗的最佳时期。因此，对此阶段早期识别及干预具有重要的临床意义。前期研究表明，长期高血压的病理状态可导致患者心脏压力负荷增加，为适应这一变化，心肌细胞弥漫性代偿性肥大，出现结构重塑（左室向心性重塑），导致舒张末期容积正常或接近正常，左室质量及相对左室壁厚增加，而出现早期亚临床舒张功能减低[116,117]。在本研究中单纯高血压组较正常组比较，左室质量较正常对照组增加，E/A较正常组减低，LVMVR较正常组增加。与文献报道结果一致，DupontS等人[118]对不同年龄的自发性高血压大鼠进行心脏功能评价，发现高血压大鼠左心室舒张功能障碍。MaceiraAM等[119]也提出高血压患者出现左心室向心性重塑，LVMVR值增加。对于峰值舒张应变速率高血压组较正常组均减低，SujithKuruvilla,MD等[120]也指出伴有左心室向心性重塑的高血压患者早期舒张速率减低。在2型糖尿病患者发展至心力衰竭前也会出现向心性重塑和舒张功能减低，并且为心血管不良事件发生的强烈预测因子[121]。在没有高血压存在的情况下，糖尿病患者的心肌向心性重塑和舒张功能减低的原因是糖尿病心肌病（diabetic23 东南大学硕士学位论文cardiomyopathy,DbCM）[122,123]。然而DbCM的发病机制尚未阐明，目前认为DbCM的致病机制为微血管病变、自主神经功能紊乱、细胞钙转运缺陷，以及心肌收缩蛋白结构变化和胶原蛋白积聚，导致室壁硬度增加，左室顺应性降低，出现早期舒张功能减低[124]。JamalNasirKhan等[125]通过对年轻的2型糖尿病患者进行多参数磁共振检测，发现糖尿病患者的亚临床舒张功能障碍并分析其可能存在的机制，结果显示糖尿病患者峰值早期舒张应变速率减低，与本实验中糖尿病组患者舒张功能及峰值舒张应变速率减低结果一致。QiangChen等[126]在对2型糖尿病患者心肌应变分析中，表明和正常对照组相比，糖尿病患者E/A值减低，心肌应变速率减低。这些机制导致了单纯高血压组和单纯糖尿病组患者早期舒张功能减低及左室向心性重塑。现今学者认为，这种心脏早期舒张功能减低及左室向心性重塑的改变可能是由于心脏为维持正常射血分数而出现的心肌代偿作用[127,128]。而当糖尿病伴压力负荷增加时，以上两种作用机制相互影响，心肌舒张功能减低及左室向心性肥厚程度较单纯高血压减低，提示心肌的代偿能力可能减低。本研究可能存在的机制包括：1.糖尿病患者糖代谢受到抑制，继而能量依赖的心肌蛋白合成受到一定的抑制[129,130]，导致心肌细胞在压力负荷增加的刺激下的肥大反应受限。2.高血糖的状态使胶原糖基化，心内膜下胶原沉积，逐渐替代凋亡的心肌细胞[131]。当糖尿病伴高血压时，心肌细胞部分凋亡，部分肥大，压力负荷增加引起的额外的心肌做功仅由部分肥大的心肌细胞分担，因此，糖尿病伴高血压患者左室向心性重塑程度低于单纯高血压。3.心肌中部分肥大或不充分肥大的心肌细胞能够比肥大的心肌细胞更快地完成舒张过程，所以，当糖尿病伴高血压时，舒张功能减低程度低于单纯高血压。但本研究尚存在一些不足：首先样本量较小，还需要进一步扩充样本量加以验证。此外，本研究仅涉及起病的早期阶段，未对疾病的不同阶段进行分层研究，这将在后续实验中进行补充。24 5.实验结论第六章实验结论在单纯糖尿病和单纯高血压患者中，心肌运动方式发生一定程度的改变以维持正常射血能力，可能为一种代偿机制，表现为早期亚临床舒张功能减低。糖尿病与并发高血压所引起的心肌运动模式改变存在一定的拮抗效应，提示糖尿病患者合并高血压时，心肌的代偿能力可能减低。这些初步结果尚需进一步研究，来明确改变的心肌代偿方式是否引起心脏更容易出现失代偿性心力衰竭。25 东南大学硕士学位论文参考文献[1]ZimmetPZ,MaglianoDJ,HermanWH,etal.Diabetes:a21stcenturychallenge.[J].LancetDiabetes&Endocrinology.2014,2(1):56-64.[2]GuariguataL,WhitingDR,HambletonI,etal.Globalestimatesofdiabetesprevalencefor2013andprojectionsfor2035[J].DiabetesResearch&ClinicalPractice.2014,103(2):137-149.[3]UnnikrishnanR,PradeepaR,JoshiSR,etal.Type2Diabetes:DemystifyingtheGlobalEpidemic[J].Diabetes.2017,66(6):1432.[4]胡善联，Guo-EnLiu，许樟荣，等.我国糖尿病流行病学和疾病经济负担研究现状[J].中国卫生经济.2008,27(8):5-8.[5]IltisI,KoberF,DalmassoC,etal.NoninvasiveCharacterizationofMyocardialBloodFlowinDiabetic,Hypertensive,andDiabetic–HypertensiveRatsUsingSpin‐LabelingMRI[J].Microcirculation.2015,12(8):607-614.[6]BoudinaS,AbelED.Diabeticcardiomyopathyrevisited[J].Circulation.2007,115(25):3213-3223.[7]RublerS,DlugashJ,YuceogluYZ,etal.Newtypeofcardiomyopathyassociatedwithdiabeticglomerulosclerosis[J].AmericanJournalofCardiology.1972,30(6):595-602.[8]HambyRI,ZoneraichS,ShermanL.Diabeticcardiomyopathy[J].JamatheJournaloftheAmericanMedicalAssociation.1974,229(13):1749-1754.[9]DidangelosTP,ArsosG,KaramitsosT,etal.Leftventricularsystolicanddiastolicfunctioninnormotensivetype2diabeticpatientswithorwithoutautonomicneuropathy:aradionuclideventriculographystudy[J].Angiology.2014,65(10):877-882.[10]AdlerAI,StrattonIM,NeilHA,etal.Associationofsystolicbloodpressurewithmacrovascularandmicrovascularcomplicationsoftype2diabetes(UKPDS36):prospectiveobservationalstudy[J].BMJ.2000,321(7258):412-419.[11]BenshlomoY,SpearsM,BoustredC,etal.AorticPulseWaveVelocityImprovesCardiovascularEventPrediction[J].JournaloftheAmericanCollegeof26 东南大学硕士学位论文Cardiology.2014,63(7):636-646.[12]BlacherJ,AsmarR,DjaneS,etal.AorticPulseWaveVelocityasaMarkerofCardiovascularRiskinHypertensivePatients[J].Hypertension.1999,33(5):1111-1117.[13]GersteinHC,MillerME,ByingtonRP.ActiontoControlCardiovascularRiskinDiabetesStudyGroup.Effectsofintensiveglucoseloweringintype2diabetes[J].KardiologiaPolska.2008,66(9):1013-1019.[14]ZinmanB,GerichJ,BuseJB,etal.AmericanDiabetesAssociation.Standardsofmedicalcareindiabetes-2010(vol33,pgS11,2010)[J].DiabetesCare.2010,33(3):692.[15]DocumentsACOC,HundleyWG,BluemkeDA,etal.ACCF/ACR/AHA/NASCI/SCMR2010ExpertConsensusDocumentonCardiovascularMagneticResonance:AReportoftheAmericanCollegeofCardiologyFoundationTaskForceonExpertConsensusDocuments[J].JournaloftheAmericanCollegeofCardiology.2010,55(23):2614-2662.[16]DanielA,LewandowskiAJ,MerzakaL,etal.Globalandregionalleftventricularmyocardialdeformationmeasuresbymagneticresonancefeaturetrackinginhealthyvolunteers:comparisonwithtaggingandrelevanceofgender[J].JournalofCardiovascularMagneticResonance.2013,15(1):8.[17]WuLN,GermansT,GüçlüA,etal.Featuretrackingcomparedwithtissuetaggingmeasurementsofsegmentalstrainbycardiovascularmagneticresonance[J].JournalofCardiovascularMagneticResonance.2014,16(1):1-11.[18]KuruvillaS,JanardhananR,YangY,etal.Increasedextracellularvolumeandalteredmechanicsareassociatedwithleftventricularhypertrophyinhypertensiveheartdisease,nothypertensionalone.[J].JaccCardiovascularImaging.2014,16(1):1-2.[19]JiangK,YuX.Quantificationofregionalmyocardialwallmotionbycardiovascularmagneticresonance.[J].QuantitativeImaginginMedicine&Surgery.2014,4(5):345-357.[20]VonBH,StJSM.Diastolicdysfunctionindiabetesandthemetabolic27 东南大学硕士学位论文syndrome:promisingpotentialfordiagnosisandprognosis.[J].Diabetologia.2010,53(6):1033-1045.[21]AtsukoMMD,DSYMD,DKTMD,etal.QuantitativeAssessmentofLeftVentricularandLeftAtrialFunctionsbyStrainRateImaginginDiabeticPatientswithandwithoutHypertension[J].Echocardiography.2009,26(3):262-271.[22]AbidovA,GermanoG,HachamovitchR,etal.GatedSPECTinassessmentofregionalandgloballeftventricularfunction:Majortoolofmodernnuclearimaging[J].JournalofNuclearCardiology.2006,13(2):261-279.[23]AbrahamTP,DimaanoVL,LiangHY.RoleoftissueDopplerandstrainechocardiographyincurrentclinicalpractice.[J].Circulation.2007,116(22):2597-2609.[24]AmundsenBH,Helle-ValleT,EdvardsenT,etal.NoninvasiveMyocardialStrainMeasurementbySpeckleTrackingEchocardiography:ValidationAgainstSonomicrometryandTaggedMagneticResonanceImaging[J].JournaloftheAmericanCollegeofCardiology.2006,47(4):789-793.[25]ShehataML,ChengS,OsmanNF,etal.Myocardialtissuetaggingwithcardiovascularmagneticresonance[J].JournalofCardiovascularMagneticResonance.2009,11(1):55.[26]ZerhouniEA,ParishDM,RogersWJ,etal.Humanheart:taggingwithMRimaging--amethodfornoninvasiveassessmentofmyocardialmotion[J].Radiology.1988,169(1):59-63.[27]PaiVM,AxelL.AdvancesinMRItaggingtechniquesfordeterminingregionalmyocardialstrain[J].CurrentCardiologyReports.2006,8(1):53-58.[28]MjG,TG,IkR,etal.Myocardialstrainandtorsionquantifiedbycardiovascularmagneticresonancetissuetagging:studiesinnormalandimpairedleftventricularfunction[J].JournaloftheAmericanCollegeofCardiology.2006,48(10):2002-2011.[29]EdvardsenT,GerberBL,GarotJ,etal.QuantitativeAssessmentofIntrinsicRegionalMyocardialDeformationbyDopplerStrainRateEchocardiographyinHumansValidationAgainstThree-DimensionalTaggedMagneticResonance28 东南大学硕士学位论文Imaging[J].Circulation.2003,107(7):e49,e49.[30]MirjaNeizelMD,DirkLossnitzerMD,GrigoriosKorosoglouMD,etal.Strain‐encoded(SENC)magneticresonanceimagingtoevaluateregionalheterogeneityofmyocardialstraininhealthyvolunteers:Comparisonwithconventionaltagging[J].JournalofMagneticResonanceImagingJmri.2009,29(1):99.[31]HarrildDM,HanY,GevaT,etal.ComparisonofcardiacMRItissuetrackingandmyocardialtaggingforassessmentofregionalventricularstrain.[J].InternationalJournalofCardiovascularImaging.2012,28(8):2009-2018.[32]AsifPMD,PaulGBS,JosephRABS,etal.EchocardiographyandCardiacMagneticResonance-BasedFeatureTrackingintheAssessmentofMyocardialMechanicsinTetralogyofFallot:AnIntermodalityComparison[J].Echocardiography.2013,30(2):203-210.[33]KanNH,BaumannR,PedrizzettiG,etal.EvaluacióndeResonanciaMagnéticaDerivadodeformaciónmiocárdicamediantefuncióndeseguimiento[J].JaccCardiovascImaging.[34]SchusterA,KuttyS,PadiyathA,etal.Cardiovascularmagneticresonancemyocardialfeaturetrackingdetectsquantitativewallmotionduringdobutaminestress[J].JCardiovascMagnReson.2011,13(1):58.[35]BertoniAG,HundleyWG,MassingMW,etal.Heartfailureprevalence,incidence,andmortalityintheelderlywithdiabetes[J].DiabetesCare.2004,27(3):699-703.[36]邓亚娟，张少玲.重度肥胖型2型糖尿病的治疗策略及临床操作[J].实用糖尿病杂志.2015(6):11-13.[37]AdlerAI,StevensRJ,NeilA,etal.UKPDS59:hyperglycemiaandotherpotentiallymodifiableriskfactorsforperipheralvasculardiseaseintype2diabetes.[J].DiabetesCare.2002,25(5):894.[38]ConstantinoMI,MolyneauxL,LimachergislerF,etal.Long-TermComplicationsandMortalityinYoung-OnsetDiabetes[J].DiabetesCare.2013,36(12):3863.29 东南大学硕士学位论文[39]PappachanJM,VarugheseGI,SriramanR,etal.Diabeticcardiomyopathy:Pathophysiology,diagnosticevaluationandmanagement[J].WorldJournalofDiabetes.2013,4(5):177-189.[40]FeinFS.DiabeticCardiomyopathy[J].CardiovascularDrugs&Therapy.1985,27(4):255-270.[41]RameshL,SudhakarM,ChettyKM,etal.InternationalJournalofPharmaceuticalSciencesReviewandResearch[J].InternationalJournalofPharmaceuticalSciencesReview&Research.2014,26(1):43-49.[42]BoudinaS,AbelED.Diabeticcardiomyopathyrevisited[J].Circulation.2007,115(25):3213-3223.[43]BoudinaS,AbelED.Diabeticcardiomyopathy,causesandeffects[J].ReviewsinEndocrine&MetabolicDisorders.2010,11(1):31-39.[44]AronowWS,AhnC.Incidenceofheartfailurein2,737olderpersonswithandwithoutdiabetesmellitus.[J].Chest.1999,115(3):867-868.[45]BertoniAG,TsaiA,KasperEK,etal.DiabetesandIdiopathicCardiomyopathyAnationwidecase-controlstudy[J].DiabetesCare.2003,26(10):2791.[46]CoughlinSS,PearleDL,BaughmanKL,etal.Diabetesmellitusandriskofidiopathicdilatedcardiomyopathy.TheWashington,DCDilatedCardiomyopathyStudy.[J].AnnalsofEpidemiology.1994,4(4):67-74.[47]DeSG,DevereuxRB,ChinaliM,etal.DiabetesandincidentheartfailureinhypertensiveandnormotensiveparticipantsoftheStrongHeartStudy.[J].JournalofHypertension.2010,28(2):353.[48]AurigemmaGP,GottdienerJS,ShemanskiL,etal.Predictivevalueofsystolicanddiastolicfunctionforincidentcongestiveheartfailureintheelderly:thecardiovascularhealthstudy.[J].JournaloftheAmericanCollegeofCardiology.2001,37(4):1042-1048.[49]ThrainsdottirIS,AspelundT,ThorgeirssonG,etal.Theassociationbetweenglucoseabnormalitiesandheartfailureinthepopulation-basedReykjavikstudy.[J].DiabetesCare.2005,28(3):612-616.[50]ZannadF,BrianconS,JuilliereY,etal.Incidence,clinicalandetiologicfeatures,30 东南大学硕士学位论文andoutcomesofadvancedchronicheartfailure:theEPICALstudy☆[J].JournaloftheAmericanCollegeofCardiology.1999,33(3):734.[51]KannelWB,HjortlandM,CastelliWP.Roleofdiabetesincongestiveheartfailure:theFraminghamstudy.[J].AmericanJournalofCardiology.1974,34(1):29-34.[52]AronowWS,AhnC.Incidenceofheartfailurein2,737olderpersonswithandwithoutdiabetesmellitus.[J].Chest.1999,115(3):867-868.[53]ErnandeL,BergerotC,RietzschelER,etal.Diastolicdysfunctioninpatientswithtype2diabetesmellitus:isitreallythefirstmarkerofdiabeticcardiomyopathy?[J].JournaloftheAmericanSocietyofEchocardiography.2011,24(11):1268-1275.[54]SánchezbarrigaJJ,RangelA,CastañedaR,etal.LeftventriculardiastolicdysfunctionsecondarytohyperglycemiainpatientswithtypeIIdiabetes.[J].ArchivesofMedicalResearch.2001,32(1):44-47.[55]MochizukiY,TanakaH,MatsumotoK,etal.Clinicalfeaturesofsubclinicalleftventricularsystolicdysfunctioninpatientswithdiabetesmellitus[J].CardiovascularDiabetology.2015,14(1):37.[56]TillquistMN,MaddoxTM.Updateondiabeticcardiomyopathy:inchesforward,milestogo[J].CurrentDiabetesReports.2012,12(3):305-313.[57]LorenzoalmorósA,TuñónJ,OrejasM,etal.Diagnosticapproachesfordiabeticcardiomyopathy[J].CardiovascularDiabetology.2017,16(1):28.[58]GilKE,PawlakA,GilRJ,etal.Theroleofinvasivediagnosticsanditsimpactonthetreatmentofdilatedcardiomyopathy:Asystematicreview[J].AdvMedSci.2016,61(2):331-343.[59]WuE,OrtizJT,KansalP,etal.Abstract2258:InfarctMassbyContrast-EnhancedCardiacMagneticResonanceisaStrongerPredictorofOutcomesthanLeftVentricularEjectionFractionorEnd-SystolicVolumeIndex[J].Circulation.2006,114(18):461.[60]LeongDP,DePasqualeCG,SelvanayagamJB.Heartfailurewithnormalejectionfraction:thecomplementaryrolesofechocardiographyandCMRimaging[J].31 东南大学硕士学位论文JaccCardiovascularImaging.2010,3(4):409-420.[61]ShangY,ZhangX,ChenL,etal.AssessmentofLeftVentricularStructuralRemodellinginPatientswithDiabeticCardiomyopathybyCardiovascularMagneticResonance:[J].JournalofDiabetesResearch.2016,2016(5):1-8.[62]LiebW,XanthakisV,SullivanLM,etal.Longitudinaltrackingofleftventricularmassovertheadultlifecourse:clinicalcorrelatesofshort-andlong-termchangeintheframinghamoffspringstudy.[J].Circulation.2009,119(24):3085.[63]ChengS,XanthakisV,SullivanLM,etal.CorrelatesofEchocardiographicIndicesofCardiacRemodelingOvertheAdultLifeCourse:LongitudinalObservationsfromtheFraminghamHeartStudy[J].Circulation.2010,122(6):570-578.[64]BoyerJK,ThanigarajS,SchechtmanKB,etal.Prevalenceofventriculardiastolicdysfunctioninasymptomatic,normotensivepatientswithdiabetesmellitus[J].AmericanJournalofCardiology.2004,93(7):870-875.[65]DiBP,MoioNL,CovinoG,etal.Earlydetectionofdiabeticcardiomyopathy:usefulnessoftissueDopplerimaging[J].DiabeticMedicine.2005,22(12):1720-1725.[66]FromAM,ScottCgchenHH.Changesindiastolicdysfunctionindiabetesmellitusovertime.[J].AmericanJournalofCardiology.2009,103(10):1463-1466.[67]FromAM,ScottCG,ChenHH.Thedevelopmentofheartfailureinpatientswithdiabetesmellitusandpre-clinicaldiastolicdysfunctionapopulation-basedstudy[J].JournaloftheAmericanCollegeofCardiology.2010,55(4):300-305.[68]KienckeS,HandschinR,VonDR,etal.Pre-clinicaldiabeticcardiomyopathy:prevalence,screening,andoutcome.[J].EuropeanJournalofHeartFailure.2010,12(9):951.[69]PoulsenMK,HenriksenJE,DahlJ,etal.LeftVentricularDiastolicFunctioninType2DiabetesMellitusPrevalenceandAssociationWithMyocardialandVascularDisease[J].CirculationCardiovascularImaging.2010,3(1):24.[70]ZabalgoitiaM,IsmaeilMF,AndersonL,etal.Prevalenceofdiastolicdysfunctioninnormotensive,asymptomaticpatientswithwell-controlledtype2diabetesmellitus.[J].AmericanJournalofCardiology.2001,87(3):320-323.32 东南大学硕士学位论文[71]ZarichSW,ArbuckleBE,CohenLR,etal.DiastolicabnormalitiesinyoungasymptomaticdiabeticpatientsassessedbypulsedDopplerechocardiography[J].JournaloftheAmericanCollegeofCardiology.1988,12(1):114-120.[72]TillquistMN,MaddoxTM.Updateondiabeticcardiomyopathy:inchesforward,milestogo[J].CurrentDiabetesReports.2012,12(3):305-313.[73]KorosoglouG,HumpertPM.Non-invasivediagnosticimagingtechniquesasawindowintothediabeticheart:areviewofexperimentalandclinicaldata.[J].ExpClinEndocrinolDiabetes.2007,115(04):211-220.[74]RijzewijkLJ,RwVDM,SmitJW,etal.Myocardialsteatosisisanindependentpredictorofdiastolicdysfunctionintype2diabetesmellitus[J].JournaloftheAmericanCollegeofCardiology.2008,52(22):1793-1799.[75]GraçaB,DonatoP,FerreiraMJ,etal.Leftventriculardiastolicfunctionintype2diabetesmellitusandtheassociationwithcoronaryarterycalciumscore:acardiacMRIstudy[J].AjrAmericanJournalofRoentgenology.2014,202(6):1207-1214.[76]GraçaB,FerreiraMJ,DonatoP,etal.Leftatrialdysfunctionintype2diabetesmellitus:insightsfromcardiacMRI[J].EuropeanRadiology.2014,24(11):2669-2676.[77]FischerSE,MckinnonGC,MaierSE,etal.Improvedmyocardialtaggingcontrast[J].MagneticResonanceinMedicine.2010,30(2):191-200.[78]ChungJ,AbraszewskiP,YuX,etal.ParadoxicalincreaseinventriculartorsionandsystolictorsionrateintypeIdiabeticpatientsundertightglycemiccontrol.[J].DigestoftheWorldCoreMedicalJournals.2006,47(2):384.[79]FonsecaCG,DissanayakeAM,DoughtyRN,etal.Three-dimensionalassessmentofleftventricularsystolicstraininpatientswithtype2diabetesmellitus,diastolicdysfunction,andnormalejectionfraction.[J].AmericanJournalofCardiology.2005,94(11):1391-1395.[80]LarghatAM,SwobodaPP,BiglandsJD,etal.Themicrovasculareffectsofinsulinresistanceanddiabetesoncardiacstructure,function,andperfusion:acardiovascularmagneticresonancestudy[J].EuropeanHeartJournalCardiovascularImaging.2014,15(12):1368-1376.33 东南大学硕士学位论文[81]KhanJN,WilmotEG,LeggateM,etal.SubclinicaldiastolicdysfunctioninyoungadultswithType2diabetesmellitus:amultiparametriccontrast-enhancedcardiovascularmagneticresonancepilotstudyassessingpotentialmechanisms.[J].EuropeanHeartJournalCardiovascularImaging.2014,15(11):1263.[82]McgavockJM,LingvayI,ZibI,etal.Cardiacsteatosisindiabetesmellitus:a1H-magneticresonancespectroscopystudy.[J].Circulation.2015,116(10):1170.[83]NgAC,DelgadoV,BertiniM,etal.MYOCARDIALSTEATOSISANDLEFTVENTRICULARSTRAINANDSTRAINRATEIMAGINGINPATIENTSWITHTYPE2DIABETESMELLITUS[J].JournaloftheAmericanCollegeofCardiology.2010,55(10):A93-A880.[84]KorosoglouG,HumpertPM,AhrensJ,etal.Leftventriculardiastolicfunctionintype2diabetesmellitusisassociatedwithmyocardialtriglyceridecontentbutnotwithimpairedmyocardialperfusionreserve.[J].JournalofMagneticResonanceImaging.2012,35(4):804.[85]MeerRWVD,RijzewijkLJ,JongHWAM,etal.PioglitazoneImprovesCardiacFunctionandAltersMyocardialSubstrateMetabolismWithoutAffectingCardiacTriglycerideAccumulationandHigh-EnergyPhosphateMetabolisminPatientsWithWell-ControlledType2DiabetesMellitus[J].Circulation.2009,119(15):2069.[86]McgavockJ,SzczepaniakLS,AyersCR,etal.Theeffectsofrosiglitazoneonmyocardialtriglyceridecontentinpatientswithtype2diabetes:arandomised,placebo-controlledtrial.[J].Diabetes&VascularDiseaseResearch.2012,9(2):131-137.[87]ScheuermannfreestoneM,MadsenPL,MannersD,etal.AbnormalCardiacandSkeletalMuscleEnergyMetabolisminPatientsWithType2Diabetes[J].Circulation.2003,107(24):3040-3046.[88]DiamantM,LambHJ,GroeneveldY,etal.Diastolicdysfunctionisassociatedwithalteredmyocardialmetabolisminasymptomaticnormotensivepatientswithwell-controlledtype2diabetesmellitus.[J].JournaloftheAmericanCollegeofCardiology.2003,42(2):328-335.34 东南大学硕士学位论文[89]ShivuGN,PhanTT,AbozguiaK,etal.Relationshipbetweencoronarymicrovasculardysfunctionandcardiacenergeticsimpairmentintype1diabetesmellitus[J].Circulation.2010,121(10):1209.[90]LeveltE,MahmodM,PiechnikSK,etal.RelationshipbetweenLeftVentricularStructuralandMetabolicRemodellinginType2DiabetesMellitus[J].Diabetes.2016,65(1):44.[91]YoonYE,KitagawaK,KatoS,etal.Prognosticvalueofunrecognisedmyocardialinfarctiondetectedbylategadolinium-enhancedMRIindiabeticpatientswithnormalglobalandregionalleftventricularsystolicfunction[J].EuropeanRadiology.2013,23(8):2101-2108.[92]ByrneC,JensenT,HjortkjærHØ,etal.MyocardialperfusionatrestinpatientswithDiabetesMellitusType1comparedwithhealthycontrolsassessedwithMultiDetectorComputedTomography[J].DiabetesResClinPract.2015,107(1):15-22.[93]MavrogeniS,BratisK,GavraP,etal.StresscardiacmagneticresonancerevealsmyocardialperfusionimpairmentinasymptomaticdiabetesmellitustypeI,missedbytheroutinenon-invasiveevaluation[J].InternationalJournalofCardiology.2013,167(6):167-169.[94]HeydariB,JuanYH,LiuH,etal.StressPerfusionCardiovascularMagneticResonanceImagingEffectivelyRiskStratifiesDiabeticPatientsWithSuspectedMyocardialIschemia[J].2016.[95]KimPK,HongYJ,ImDJ,etal.MyocardialT1andT2Mapping:TechniquesandClinicalApplications:[J].KoreanJournalofRadiology.2017,18(1):113-131.[96]SwobodaPP,McdiarmidAK,PageSP,etal.RoleofT1MappinginInheritedCardiomyopathies[J].EurCardiol.2016,11(2):96-101.[97]FlettAS,HaywardMP,AshworthMT,etal.Equilibriumcontrastcardiovascularmagneticresonanceforthemeasurementofdiffusemyocardialfibrosis:preliminaryvalidationinhumans.[J].Circulation.2010,122(2):138.[98]SuMY,LinLY,TsengYH,etal.CMR-verifieddiffusemyocardialfibrosisisassociatedwithdiastolicdysfunctioninHFpEF.[J].JaccCardiovascImaging.2014,7(10):991-997.35 东南大学硕士学位论文[99]AcN,DA,VD,etal.Associationbetweendiffusemyocardialfibrosisbycardiacmagneticresonancecontrast-enhancedT?mappingandsubclinicalmyocardialdysfunctionindiabeticpatients:apilotstudy.[J].CirculationCardiovascularImaging.2012,5(1):51.[100]JellisC,WrightJ,KennedyD,etal.AssociationofImagingMarkersofMyocardialFibrosisWithMetabolicandFunctionalDisturbancesinEarlyDiabeticCardiomyopathyClinicalPerspective[J].HeartLung&Circulation.2011,4(6):693.[101]SwobodaPP,McdiarmidAK,ErhayiemB,etal.029Diabetes,microalbuminuriaandsubclinicalcardiacdisease:identificationandmonitoringofindividualsatriskofheartfailure[J].JournaloftheAmericanHeartAssociationCardiovascular&CerebrovascularDisease.2017,6(7):A25.[102]RaoAD,ShahRV,GargR,etal.AldosteroneandMyocardialExtracellularMatrixExpansioninType2DiabetesMellitus[J].AmericanJournalofCardiology.2013,112(1):73-78.[103]WongTC,PiehlerKM,KangIA,etal.Myocardialextracellularvolumefractionquantifiedbycardiovascularmagneticresonanceisincreasedindiabetesandassociatedwithmortalityandincidentheartfailureadmission.[J].EuropeanHeartJournal.2014,35(10):657.[104]MaceiraAM,MohiaddinRH.Cardiovascularmagneticresonanceinsystemichypertension[J].JournalofCardiovascularMagneticResonance.2012,14(1):1-17.[105]ScatteiaA,BaritussioA,Bucciarelli-DucciC.Strainimagingusingcardiacmagneticresonance[J].HeartFailureReviews.2017,22(4):1-12.[106]El-ShI.MyocardialtaggingbyCardiovascularMagneticResonance:evolutionoftechniques--pulsesequences,analysisalgorithms,andapplications[J].JournalofCardiovascularMagneticResonance.2011,13(1):36.[107]GeertsL,BovendeerdP,NicolayK,etal.CharacterizationofthenormalcardiacmyofiberfieldingoatmeasuredwithMR-diffusiontensorimaging[J].AmJPhysiolHeartCircPhysiol.2002,283(1):H139.[108]SenguptaPP,KorinekJ,BelohlavekM,etal.Leftventricularstructureandfunction:basicscienceforcardiacimaging.[J].JournaloftheAmericanCollegeof36 东南大学硕士学位论文Cardiology.2006,48(10):1988.[109]Del-CantoI,López-LereuMP,MonmeneuJV,etal.CharacterizationofnormalregionalmyocardialfunctionbyMRIcardiactagging[J].JournalofMagneticResonanceImagingJmri.2013,41(1):83-92.[110]ChoiEY,RosenBD,FernandesVRS,etal.Editor'schoice:Prognosticvalueofmyocardialcircumferentialstrainforincidentheartfailureandcardiovasculareventsinasymptomaticindividuals:theMulti-EthnicStudyofAtherosclerosis[J].[111]DanielA,LewandowskiAJ,MerzakaL,etal.Globalandregionalleftventricularmyocardialdeformationmeasuresbymagneticresonancefeaturetrackinginhealthyvolunteers:comparisonwithtaggingandrelevanceofgender[J].JournalofCardiovascularMagneticResonance.2013,15(1):8.[112]ClausP,AmsO,PedrizzettiG,etal.TissueTrackingTechnologyforAssessingCardiacMechanics:Principles,NormalValues,andClinicalApplications[J].JaccCardiovascImaging.2015,8(12):1444-1460.[113]PedrizzettiG,ClausP,KilnerPJ,etal.Principlesofcardiovascularmagneticresonancefeaturetrackingandechocardiographicspeckletrackingforinformedclinicaluse[J].JournalofCardiovascularMagneticResonance.2016,18(1):51.[114]MaceiraAM,MohiaddinRH.Cardiovascularmagneticresonanceinsystemichypertension[J].JournalofCardiovascularMagneticResonance.2012,14(1):1-17.[115]SrivastavaPM,ThomasMC,CalafioreP,etal.DiastolicdysfunctionisassociatedwithanaemiainpatientswithTypeIIdiabetes.[J].ClinicalScience.2006,110(1):109-116.[116]MaceiraAM,MohiaddinRH.Cardiovascularmagneticresonanceinsystemichypertension[J].JournalofCardiovascularMagneticResonance.2012,14(1):1-17.[117]KhanJN,WilmotEG,LeggateM,etal.SubclinicaldiastolicdysfunctioninyoungadultswithType2diabetesmellitus:amultiparametriccontrast-enhancedcardiovascularmagneticresonancepilotstudyassessingpotentialmechanisms.[J].EuropeanHeartJournalCardiovascularImaging.2014,15(11):1263.[118]DupontS,MaizelJ,MentaverriR,etal.TheonsetofleftventriculardiastolicdysfunctioninSHRratsisnotrelatedtohypertrophyorhypertension.[J].AmJ37 东南大学硕士学位论文PhysiolHeartCircPhysiol.2012,302(7):H1524.[119]MaceiraAM,MohiaddinRH.Cardiovascularmagneticresonanceinsystemichypertension[J].JournalofCardiovascularMagneticResonance.2012,14(1):1-17.[120]KuruvillaS,JanardhananR,YangY,etal.Increasedextracellularvolumeandalteredmechanicsareassociatedwithleftventricularhypertrophyinhypertensiveheartdisease,nothypertensionalone.[J].JournalofCardiovascularMagneticResonance.2015,8(2):172-180.[121]LeveltE,MahmodM,PiechnikSK,etal.RelationshipbetweenLeftVentricularStructuralandMetabolicRemodellinginType2DiabetesMellitus[J].Diabetes.2016,65(1):44.[122]张展，张军，刘芳，等.心肌声学造影评价胰岛素不同干预时间点对糖尿病大鼠心肌灌注的影响[J].中国医学影像学杂志.2017,25(6):405-408.[123]IsfortM,StevensSCW,SchafferS,etal.Metabolicdysfunctionindiabeticcardiomyopathy[J].HeartFailureReviews.2014,19(1):35-48.[124]DiamantM,LambHJ,GroeneveldY,etal.Diastolicdysfunctionisassociatedwithalteredmyocardialmetabolisminasymptomaticnormotensivepatientswithwell-controlledtype2diabetesmellitus.[J].JournaloftheAmericanCollegeofCardiology.2003,42(2):328-335.[125]KhanJN,WilmotEG,LeggateM,etal.SubclinicaldiastolicdysfunctioninyoungadultswithType2diabetesmellitus:amultiparametriccontrast-enhancedcardiovascularmagneticresonancepilotstudyassessingpotentialmechanisms.[J].EuropeanHeartJournalCardiovascularImaging.2014,15(11):1263.[126]ChenQ,GanY,LiZY.Leftventriculardiastolicdysfunctionintype2diabetespatients:anovel2Dstrainanalysisbasedoncardiacmagneticresonanceimaging[J].ComputerMethodsinBiomechanics&BiomedicalEngineering.2016,19(12):1330-1338.[127]SchillingJD,MannDL.Diabeticcardiomyopathy:benchtobedside[J].HeartFailureClinics.2012,8(4):619.[128]MizuguchiY,OishiY,TanakaH,etal.Arterialstiffnessisassociatedwithleftventriculardiastolicfunctioninpatientswithcardiovascularriskfactors:early38 东南大学硕士学位论文detectionwiththeuseofcardio-anklevascularindexandultrasonicstrainimaging.[J].JournalofCardiacFailure.2007,13(9):744-751.[129]FlaggTP,CazorlaO,RemediMS,etal.Ca2+-independentalterationsindiastolicsarcomerelengthandrelaxationkineticsinamousemodeloflipotoxicdiabeticcardiomyopathy[J].CirculationResearch.2009,104(1):95-103.[130]LeungM,PhanV,LeungDY.Endothelialfunctionandleftventriculardiastolicfunctionalreserveintype2diabetesmellitus.[J].OpenHeart.2014,1(1):e113.[131]UusitupaM.[Diabeticcardiomyopathy][J].Duodecim;lääketieteellinenaikakauskirja.1978,94(13):827.39 东南大学硕士学位论文致谢时光荏苒，岁月如梭，转眼间进入东南大学医学院三年时间即将结束。再美好的时光也有画上句号的时候。又到了医学院门前樱花盛开的季节，综合楼前的喷水池洋洋洒洒的欢呼着，在这个万物复苏，生机盎然的毕业季里，不得不向研究生三年的美好时光说声再见。也许，多年之后，回想起这段旧时光时，会不禁暗笑和自喜，回味无穷，令人深思。首先，我要由衷地感谢的我的导师居胜红教授，在研究生的三年里，居老师无论在工作、科研和生活都给予了我巨大的指导和帮助。在放射科的日子里，居老师每天不辞辛苦的带领着我们一众学生们进行英文原著教材的学习，把我不懂的每一句、每一个单词都不厌其烦的进行讲解。在科研上，居老师每周会定期组织时间对我每周的科研实验进展情况进行了解，并提出指导意见。在生活上，居老师会经常关系我的生活及学习压力，虽然在工作和学习上，对我的要求比较高，但在闲暇生活中，居老师还是一位慈祥母亲的角色，关注着身心健康发展。同时，我也被居老师严谨治学的态度，认真踏实的精神，蕙质兰心的涵养，以及端庄优雅的气质所折服。无论在工作，学习还是为人处世方面，居老师都是我终生学习的榜样。其次，我想要感谢另一位让我心里由衷佩服和崇拜的一个人——张世军师兄，自进入东南大学的第一天起，师兄就对我各种指导和教诲，尤其是在我的课题中，张世军师兄对心脏磁共振技术、应用及诊断等熟练掌握，并有着独特的理解和想法，对于刚开始接触心脏磁共振的我不厌其烦的指导，从如何找文献到心脏磁共振扫描技术，以及随之的实验思路到疾病诊断，一点一滴慢慢低指引着我。感谢在中大医院放射科的老师们在我临床规培阶段对我的指导和教育，感谢导师居胜红，感谢徐秋贞、王钟江、周献光、龚永驰、靳激扬、刘万花、彭新桂、郑力、刘斌、卢勤、丁宏、赵登玲、张健、彭丹丹、卢瞳、刘加成等各位老师，在放射科的日子里对我的临床指导和帮助。感谢放射科师兄张世军、王远成、赵振，师姐董冰清、冯英连、聂芳、王亚玲、王瑞、顾方燕、王玉、彭程宇、崔莹，同学孙飞虎、贾鑫、肖旻、潘天帆、徐卫卫、陈圣妮、高亚婷、王可欣对我科研、学习上的照顾和指导和生活上的陪伴。40 东南大学硕士学位论文感谢我的女朋友宋一帆的陪伴和支持，感谢你陪我加班、熬夜，度过一天一天的生活。在我临床及科研工作忙碌的时候，对我生活的悉心照料；在我偷懒的时候，督促我的学习；在我面对生活及科研的压力时候，对我的开导和指引；使我每天烦闷而枯燥的生活中，增添一缕缕阳光和色彩。感谢论文评阅及和答辩委员会的所有专家。感谢您们的批评和指正。感谢我的父母和亲人对的支持和鼓励，你们作为我最坚强的后盾，对我无私的奉献，让我可以毫不畏惧的勇往直前。最后，对所有关心和帮助过我的人致以最诚挚的谢意！41 东南大学硕士学位论文作者简介作者，郑孝飞，男，1993年6月出生，安徽省滁州市人，中共党员，硕士研究生。2010年-2015年，就读于蚌埠医学院，医学影像专业，取得医学学士学位；2015年9月至2018年6月，就读于东南大学医学院，医学影像与核医学专业，攻读医学院专业型硕士，导师居胜红教授，并于东南大学附属中大医院进行江苏省住院医师规范化培训。在研究生的三年期间里，在居胜红老师及张世军师兄的指导下，主要参与国自然课题“分子影像和功能影像”和“基于MRI的压力负荷过载性心肌纤维化的评价研究”。并于2017.7月参加中华医学会放射学分会第十七届全国磁共振学术大会并进行论文“2型糖尿病与压力负荷对心肌代偿的交互作用：多参数心血管磁共振研究”大会发言，并发表论著一篇。在中大医院的规培期间，按国家规培轮转计划，完成了放射科（22月），乳腺科（1月）超声科（3月），心超（1月），介入与血管外科（4月），核医学科（3月）的规培任务，在放射科期间，参与放射科诊断室日常研究生一线排班，能够保质保量完成日常工作，熟练书写全身各系统报告，并充分掌握三维后处理工作，熟练掌握GE,SIEMENS,PHILIPS后处理工作站的使用，并能够独立使用SIEMENS,PHILIPS3.0T磁共振基本操作。研究生期间发表论文及学术活动1.郑孝飞，居胜红等.2型糖尿病与压力负荷对心肌运动模式的交互作用[J].中国医学影像学(已接收)；2.2017.7参加中华医学会放射学分会第十七届全国磁共振学术大会并进行论文“2型糖尿病与压力负荷对心肌代偿的交互作用：多参数心血管磁共振研究”大会发言。42
