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中华医学超声杂志（电子版）

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2024 , Vol. 21 >Issue 07: 709 - 717

DOI: https://doi.org/10.3877/cma.j.issn.1672-6448.2024.07.012

心血管超声影像学

超声矢量血流成像对2型糖尿病患者颈动脉壁剪切应力的研究

  • 曹雯佳 1 ,
  • 刘学兵 1 ,
  • 罗安果 1 ,
  • 钟释敏 1 ,
  • 邓岚 1 ,
  • 王玉琳 1 ,
  • 李赵欢 , 1, †
展开
  • 1.610072　成都，四川省医学科学院·四川省人民医院（电子科技大学附属医院）心血管超声及心功能科　超声心脏电生理学与生物力学四川省重点实验室
通信作者：李赵欢，Email：

Copy editor: 吴春凤

收稿日期: 2023-12-12

  网络出版日期: 2024-07-09

基金资助

四川省科技厅重点研发计划(2022YFS0247)

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收起

Evaluation of wall shear stress of the carotid artery by ultrasound vector flow imaging in patients with type 2 diabetes mellitus

  • Wenjia Cao 1 ,
  • Xuebing Liu 1 ,
  • Anguo Luo 1 ,
  • Shimin Zhong 1 ,
  • Lan Deng 1 ,
  • Yulin Wang 1 ,
  • Zhaohuan Li , 1, †
Expand
  • 1.Department of Cardiovasular Ultrasound and Non-invasive Cardiology, Sichuan Provincial People's Hospital, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu 610027, China
Corresponding author: Li Zhaohuan, Email:

Received date: 2023-12-12

  Online published: 2024-07-09

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Fold

摘要

目的

探究2型糖尿病（T2DM）患者颈总动脉（CCA）壁剪切应力（WSS）的特征，以及WSS检测T2DM患者发生心血管疾病（CVD）的应用价值。

方法

选取2020年11月至2021年2月于四川省人民医院接受治疗的49例T2DM患者作为DM组及19例健康志愿者作为对照组，并根据DM组患者有无高血压（HPT）分为DM+HPT组（26例）和DM+非HPT组（23例），根据是否伴有CVD分为DM+CVD组（15例）和DM+非CVD组（34例）。所有受试者均行常规颈动脉超声检查，并应用超声矢量血流（V-Flow）成像技术检测CCA中段、近分叉处及分叉处的最大壁剪切应力（WSSmax）和平均壁剪切应力（WSSmean）。DM组和对照组之间比较采用t检验；亚组之间超声参数的比较采用单因素方差分析，其中两两比较采用SNK检验；采用受试者操作特征（ROC）曲线分析T2DM患者合并CVD的超声诊断参数。

结果

与对照组相比，DM组患者CCA中段及近分叉处的WSSmean降低[中段：（0.81±0.23）Pa vs （1.02±0.21）Pa；近分叉处：（0.73±0.21）Pa vs （0.90±0.16）Pa]，差异具有统计学意义（t=-3.451、-3.127，P=0.001、0.003）。在亚组分析中，DM+非HPT组CCA中段和近分叉处的WSSmean仍小于对照组[中段：（0.87±0.24）Pa vs （1.02±0.21）Pa；近分叉处：（0.78±0.18）Pa vs （0.90±0.16）Pa]，差异具有统计学意义（P均<0.05）。DM+CVD组CCA中段及近分叉处WSSmean明显小于DM+非CVD组[中段：（0.71±0.18）Pa vs （0.85±0.23）Pa；近分叉处：（0.62±0.20）Pa vs （0.78±0.20）Pa]，差异具有统计学意义（P均<0.05）。ROC曲线分析显示CCA近分叉处的WSSmean对T2DM患者发生CVD具有诊断价值（曲线下面积为0.699，P<0.05）。

结论

T2DM患者CCA中段和近分叉处的WSSmean低于正常人，在合并CVD患者中降低更明显,近分叉处的WSSmean在检测T2DM患者发生CVD方面具有潜在临床应用价值。

关键词： 颈动脉; 壁剪切应力; 2型糖尿病; 矢量血流成像; 心血管疾病

本文引用格式

曹雯佳 , 刘学兵 , 罗安果 , 钟释敏 , 邓岚 , 王玉琳 , 李赵欢 . 超声矢量血流成像对2型糖尿病患者颈动脉壁剪切应力的研究[J]. 中华医学超声杂志（电子版）, 2024 , 21(07) : 709 -717 . DOI: 10.3877/cma.j.issn.1672-6448.2024.07.012

Abstract

Objective

To investigate the characteristics of common carotid artery (CCA) wall shear stress (WSS) in patients with type 2 diabetes mellitus (T2DM) and the application value of WSS in detecting cardiovascular disease (CVD) in such patients.

Methods

A total of 49 T2DM patients treated at Sichuan People's Hospital from November 2020 to February 2021 were selected as a DM group and 19 healthy volunteers as a control group. Patients in the DM group were further divided into a DM+HPT group and a DM+non-HPT group according to whether they had hypertension (HPT) or not, and a DM+CVD group and a DM+non-CVD group according to whether they had CVD or not. All subjects underwent conventional carotid ultrasound examination, and ultrasound vector flow imaging (V-Flow) was applied to examine the maximum wall shear stress (WSSmax) and mean wall shear stress (WSSmean) at the bifurcation, proximal bifurcation, and middle region of the CCA. The comparison between the DM group and control group was performed by the t test. The comparison of ultrasonic parameters between subgroups was performed by one-way ANOVA, and the SNK test was used for pairwise comparisons. The ultrasonic diagnostic parameters of T2DM patients with CVD were analyzed by using the receiver operating characteristic (ROC) curve.

Results

Compared with the control group, the WSSmean in the middle region and proximal bifurcation of the CCA was decreased in the DM group [middle region: (0.81±0.23) Pa vs (1.02±0.21) Pa; proximal bifurcation: (0.73±0.21) Pa vs (0.90±0.16) Pa; P<0.05 for both]. In subgroup analysis, WSSmean in the middle region and proximal bifurcation of the CCA in the DM+non-HPT group was still lower than that of the control group [middle region: (0.87±0.24) Pa vs (1.02±0.21) Pa; proximal bifurcation: (0.78±0.18) Pa vs (0.90±0.16) Pa; P<0.05 for both]. WSSmean in the middle region and proximal bifurcation of the CCA in the DM+CVD group was significantly lower than that of the DM+non-CVD group [middle region: (0.71±0.18) Pa vs (0.85±0.23) Pa; proximal bifurcation: (0.62±0.20) Pa vs (0.78±0.20) Pa; P<0.05 for both]. ROC curve analysis showed that WSSmean at the proximal bifurcation of the CCA was a validated diagnostic parameter for CVD in T2DM patients (area under the curve: 0.699, P<0.05).

Conclusion

WSSmean in the middle region and proximal bifurcation of the CCA in T2DM patients is lower than that of healthy people, and the decrease is more obvious in patients with CVD. WSSmean in the proximal bifurcation is a valuable parameter for detecting the occurrence of CVD in T2DM patients.

Key words： Carotid artery; Wall shear stress; Type 2 diabetes mellitus; Vector flow imaging; Cardiovascular diseases

心血管疾病（cardiovascular disease，CVD）是影响2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus，T2DM）患者预后的重要因素之一，而糖尿病心血管疾病的主要病理基础是动脉粥样硬化[1]。临床上广泛应用颈动脉超声来诊断动脉粥样硬化以及评估其进展情况，过去常用内中膜厚度（intima-media thickness，IMT）及血管狭窄程度等参数进行分析，但这些参数并不能充分显示患者颈动脉管腔内血流的具体情况。
壁剪切力（wall shear stress，WSS）是流动血液与血管壁之间产生的相互作用力。研究表明，在血管弯曲处及分叉处，血液形成湍流，此时血管壁受到低WSS的作用，更容易发生动脉粥样硬化[2,3,4]。糖尿病、肥胖、高血压以及血管炎等多种疾病都会引起血管WSS的改变，从而引起动脉粥样硬化的发生[5,6]。因此，对动脉粥样硬化易感区域的血流进行精确的可视化和定量分析对于评估动脉粥样硬化的发生风险以及评价其严重程度具有重要价值。
既往多采用超声多普勒测速仪测量血管WSS值，然而这种方法所获得的血流动力学参数基于多普勒原理，具有明显的角度依赖性，无法准确评估与动脉壁接触的血流速度，更无法显示湍流的真实方向，测量的WSS值准确性不高[7]。磁共振成像用于测量WSS也具有一定优势，如可以获得准确的三维血管形状，但其价格昂贵，数据处理耗时，不适合作为常规检查，且在颈动脉近分叉处的速度估计可能存在误差，导致结果不准确[8]。超声矢量血流成像（ultrasound vector flow imaging，V-Flow）技术是一种简单、无创的定量成像方法，无需角度校正即可动态显示图像上任意一处的真实血流的速度和方向，在不涉及使用侵入性技术或计算机模拟的情况下，可以通过更高的帧速率来整合多个速度分量，从而估算二维矢量速度[9,10]。与只能测量轴向血流分量的彩色多普勒成像相比，V-Flow技术基于平面波成像，可以更好地提供血流的时空矢量，特别是在评估靠近血管壁等存在复杂血流模式的区域时，不存在角度依赖，可以获得血流方向及速度绝对值，且可以直接计算颈动脉局部的WSS[11,12,13]。前期研究表明，V-Flow技术具有良好的观察者间和观察者内一致性（组内相关系数为0.75~0.92，P<0.05）[14]。
目前，V-Flow技术已被用于颈动脉血流矢量的测量、血液透析动静脉瘘的评估以及膀胱梗阻尿动力学分析等多个方向的研究[15,16]。但是目前尚缺乏对于糖尿病患者颈动脉WSS的具体变化的研究。因此，本研究旨在利用V-Flow技术观察T2DM患者颈动脉的流体动力学状态，并探讨WSS与CVD发生之间的关系。

资料与方法

一、对象

选取2020年11月至2021年2月于四川省人民医院接受治疗的T2DM患者作为DM组，并选取同时期的健康志愿者作为对照组。DM组纳入标准：符合《美国糖尿病学会糖尿病诊疗标准（2022版）》的诊断标准[17]。DM组排除标准：1型糖尿病、脑出血、卵圆孔未闭、静脉血栓形成、心房颤动、瓣膜狭窄、瓣膜中度或重度反流、心力衰竭（左心室射血分数<50%）、心内血栓、心内肿瘤、颈动脉内膜切除术后、家族性高胆固醇血症、大动脉炎、全身性疾病、肝或肾功能不全、斑块致颈动脉狭窄度≥50%以及颈动脉超声图像质量差者。对照组纳入标准：同时期经各项检查确定未患有糖尿病、高血压、高胆固醇血症、心脑血管或外周血管疾病的健康志愿者。对照组排除标准：与DM组的排除标准相同。最终入组DM组49例，对照组19例。本研究经四川省人民医院伦理委员会批准（伦理审批编号：伦审（研）2020年第216号），且征得所有受试者的知情同意。

二、仪器与方法

1．一般临床资料收集：

入组时记录研究对象的年龄、性别、体质量指数（body mass index，BMI）、吸烟史、降血糖药物的使用情况及心血管疾病史。在临床检验科测定空腹血糖（fasting plasma glucose，FPG）、糖化血红蛋白（glycated hemoglobin，HbA1c）、血清甘油三酯（triglyceride，TG）、总胆固醇（total cholesterol，TC）、低密度脂蛋白胆固醇（low density lipoprotein cholesterol，LDL-C）和高密度脂蛋白胆固醇（high density lipoprotein cholesterol，HDL-C）水平，并在超声检查前测量心率、上肢动脉收缩压及舒张压。

2．颈动脉超声检查及图像分析：

研究对象取仰卧位，采用彩色多普勒超声诊断仪（Mindray Resona 7型，L9-3U线阵探头，频率3.0~9.0 MHz）扫描其双侧颈总动脉（common carotid artery，CCA），扫描范围从CCA近端至分叉处。获取CCA中段（甲状腺上、下极水平之间的部分）的长轴图像，尽可能保持血管腔处于水平位并位于采样框中间。嘱患者保持静止并避免做吞咽动作，开启V-Flow模式，保持探头位置固定1.5 s，待软件自动扫描后，单击"Printer"按钮存储动态图像。采用相同方法采集双侧颈动脉分叉（CCA远端膨大起始平面至分叉点之间的节段）的长轴矢量血流图像。使用超声诊断仪中的软件分析图像，测量CCA中段、近分叉及分叉处的颈动脉直径（carotid diameter，CD）、峰值血流速度（peak velocity，Vp）、最大壁剪切应力（WSSmax）和平均壁剪切应力（WSSmean）。
WSS测量的具体方法：在双侧CCA中段的前壁和后壁分别放置3个取样点（图1a），取样点的参考中线与血管壁的内膜面重叠并调整矫正线垂直于血管壁。将12个取样点测值的平均值作为每个研究对象CCA中段的WSSmax和WSSmean（研究证明左侧和右侧CCA的WSS差异没有统计学意义[9]）。采用同样的方法测量CCA分叉处的WSSmax和WSSmean（图1b）。在CCA近分叉处的血管前壁和后壁各放置一个取样点（选取紧邻颈动脉分叉近端2 cm内管壁相对平行的部位，避开斑块形成处）（图1c），然后将4个取样点的平均值作为CCA近分叉处的WSSmax和WSSmean。
图1 颈总动脉（CCA）不同节段壁剪切力（WSS）取样点放置位置与测量方法。图a：测量CCA中段WSS；图b：测量CCA分叉处WSS；图c：测量CCA近分叉处WSS
在CCA中段及近分叉处的长轴图像上放置感兴趣区取样框，启动"real-IMT"模式，可自动追踪内中膜位置，获取该区域颈动脉IMT平均值（IMTmean）和变异离散值（IMTsd）。

3．亚组分组：

将DM组研究对象根据有无高血压（hypertension，HPT）进一步分为DM+HPT组（26例）和DM+非HPT组（23例），HPT的诊断依据为：收缩压≥140 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）和（或）舒张压≥90 mmHg。将DM组研究对象根据是否伴有CVD进一步分为DM+CVD组（15例）和DM+非CVD组（34例），本研究所讨论的CVD包括：稳定型心绞痛、不稳定型心绞痛、心肌梗死及脑卒中。

三、统计学分析

采用SPSS 21.0统计学软件对数据进行统计分析。正态性检验采用K-S法，方差齐性检验采用莱文法。性别、吸烟史、降血糖药物使用情况等为计数资料，采用例数（%）表示，采用χ2检验比较DM组和对照组的差异。年龄、BMI、血压、心率、实验室检查指标和超声参数为符合正态分布的计量资料，采用±s表示，若方差齐采用独立样本t检验比较DM组和对照组的差异，若方差不齐采用t'检验比较DM组和对照组的差异；亚组之间以及CCA不同节段之间计量资料的比较采用单因素方差分析，其中两两比较采用SNK检验。通过受试者操作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线分析T2DM患者合并CVD的超声诊断参数。应用双侧检验，P<0.05为差异具有统计学意义。

结果

一、一般临床资料比较

DM组有吸烟史的人数多于对照组，FPG、HbA1c、收缩压、舒张压、BMI均高于对照组，差异均具有统计学意义（P均<0.05，表1）；2组受试者年龄、性别、心率、TG、TC、LDL-C和HDL-C的差异无统计学意义（P>0.05，表1）。
表1 DM组和对照组一般临床资料比较
资料 DM组（n=49） 对照组（n=19） 统计值 P值
年龄（岁） 63.47±11.87 57.42±12.36 t=-1.863 0.067
男性[例（%）] 25（51.0） 11（57.9） χ2=0.260 0.610
BMI（kg/m2，±s） 25.17±3.24 22.88±2.83 t=-2.519 0.014
收缩压（mmHg，±s） 141±21 122±13 t=-3.228 <0.001
舒张压（mmHg，±s） 79±11 72±7 t=-2.674 0.010
心率（次/min，±s） 85±14 79±9 t=-1.853 0.071
TG（mmol/L，±s） 2.06±1.18 1.34±0.58 t=-1.940 0.058
TC（mmol/L，±s） 4.83±1.21 4.49±1.01 t=-.837 0.406
LDL-C（mmol/L，±s） 2.63±0.92 2.51±0.70 t=-.388 0.700
HDL-C（mmol/L，±s） 1.17±0.35 1.33±0.39 t=1.242 0.220
FPG（mmol/L，±s） 10.41±4.46 5.13±0.47 t=-7.972 <0.001
HbA1c（%，±s） 9.64±2.70 5.20±0.50 t=-10.170 <0.001
吸烟史[例（%）] 16（32.7） 1（5.3） χ2=5.478 0.019

注：DM为糖尿病，BMI为体质量指数，TG为血清甘油三酯，TC为总胆固醇，LDL-C为低密度脂蛋白胆固醇，HDL-C为高密度脂蛋白胆固醇，FPG为空腹血糖；HbA1c为糖化血红蛋白；1 mmHg=0.133 kPa

DM组患者病程为（9.10±7.61）年，降血糖药物使用情况：15例（30.6%）使用口服药治疗，12例（24.5%）使用胰岛素治疗，18例（36.7%）使用口服药和胰岛素联合治疗，4例（8.2%）未使用降血糖药物治疗。DM组患者CVD病史：2例（4.1%）合并稳定型心绞痛，5例（10.2%）合并不稳定型心绞痛，10例（20.4%）合并脑卒中。

二、超声参数比较

1．CCA不同节段超声参数比较：

DM组和对照组的WSSmax从CCA中段到分叉处均逐渐降低（图2）；2组CCA分叉处的WSSmean均小于CCA中段和近分叉处，CD值均大于CCA中段和近分叉处（图2）；2组CCA近分叉及分叉处Vp小于CCA中段，CCA近分叉处的IMTmean大于CCA中段；对照组CCA近分叉处IMTsd大于CCA中段，差异均具有统计学意义（P均<0.05，表2）。
图2 颈总动脉不同节段壁剪切应力（WSS）测量结果。图a~c：1例糖尿病组受试者测量结果；图d~e：1例对照组受试者测量结果；图a、d为颈总动脉分叉处测量结果，图b、e为颈总动脉近分叉处测量结果，图c、f为颈总动脉中段测量结果
表2 DM组和对照组颈总动脉不同节段的超声参数比较（ ±s）
参数 DM组（n=49） 对照组（n=19） t值 P值
WSSmax（Pa）        
颈总动脉中段 2.38±0.47 2.63±0.40 -2.041 0.045
颈总动脉近分叉处 2.14±0.47a 2.21±0.34a -0.607 0.546
颈总动脉分叉处 1.69±0.60ab 1.62±0.22ab 0.473 0.638
F值 22.379 44.015    
P值 <0.001 <0.001    
WSSmean（Pa）        
颈总动脉中段 0.81±0.23 1.02±0.21 -3.451 0.001
颈总动脉近分叉处 0.73±0.21 0.90±0.16 -3.127 0.003
颈总动脉分叉处 0.53±0.18ab 0.55±0.11ab -0.482 0.631
F值 23.551 39.714    
P值 <0.001 <0.001    
CD（cm）        
颈总动脉中段 0.64±0.08 0.59±0.05 2.218 0.030
颈总动脉近分叉处 0.67±0.09 0.63±0.05 2.459 0.017
颈总动脉分叉处 0.74±0.14ab 0.77±0.08ab -1.125 0.265
F值 10.456 40.999    
P值 <0.001 <0.001    
Vp（cm/s）        
颈总动脉中段 0.61±0.13 0.68±0.12 -2.123 0.038
颈总动脉近分叉处 0.49±0.14a 0.51±0.09a -0.644 0.522
颈总动脉分叉处 0.43±0.13a 0.42±0.09ab 0.779 0.439
F值 17.847 29.728    
P值 <0.001 <0.001    
IMTmean（mm）        
颈总动脉中段 0.85±0.14 0.73±0.12 3.085 0.003
颈总动脉近分叉处 0.99±0.17 0.88±0.11 2.489 0.015
t值 -4.105 -5.183    
P值 <0.001 0.001    
IMTsd（mm）        
颈总动脉中段 0.08±0.05 0.05±0.02 3.843 <0.001
颈总动脉近分叉处 0.09±0.04 0.07±0.02 2.548 0.013
t值 -1.237 -2.422    
P值 0.197 0.018    

注：WSSmax为最大壁剪切应力；WSSmean为平均壁剪切应力；CD为颈动脉直径；Vp为峰值速度；IMTmean为内中膜厚度平均值；IMTsd为内中膜厚度标准差。a与颈总动脉中段比较，差异具有统计学意义（P<0.05）；b与颈总动脉近分叉处比较，差异具有统计学意义（P<0.05）

2．DM组和对照组超声参数的差异：

DM组CCA中段的WSSmax、WSSmean和Vp均小于对照组，CD、IMTmean和IMTsd均大于对照组；同时，DM组CCA近分叉处的WSSmean明显小于对照组，CD、IMTmean和IMTsd大于对照组，差异均具有统计学意义（P均<0.05，表2）。2组CCA分叉处各项超声参数比较，差异均无统计学意义（P均>0.05，表2）。

三、DM+HPT组、DM+非HPT组和对照组一般临床资料及颈动脉不同节段超声参数比较

DM+HPT组年龄、BMI、收缩压、舒张压、TG、FPG和HbA1c均大于对照组；DM+非HPT组仅FPG及HbA1c大于对照组；同时，DM+HPT组患者年龄、收缩压、TG大于DM+非HPT组，差异均具有统计学意义（P均<0.05）。
DM+HPT组CCA中段和近分叉处WSSmean均小于对照组，CCA中段和近分叉处CD、IMTmean以及CCA中段的IMTsd均大于对照组；DM+非HPT组仅CCA中段和近分叉处的WSSmean小于对照组，CCA中段的IMTmean和IMTsd大于对照组，差异均具有统计学意义（P均<0.05，表3）。同时，DM+HPT组CCA中段CD大于DM+非HPT组，差异具有统计学意义（P<0.05，表3）。3组相比，CCA中段、近分叉及分叉处WSSmax和Vp的差异无统计学意义（P均>0.05，表3）。
表3 DM+HPT、DM+非HPT组及对照组颈总动脉不同节段的超声参数比较
参数 DM+HPT组（n=26） DM+非HPT组（n=23） 对照组（n=19） F值 P值
WSSmax（Pa）          
颈总动脉中段 2.37±0.50 2.41±0.44 2.63±0.40 2.091 0.132
颈总动脉近分叉处 2.12±0.56 2.17±0.37 2.21±0.34 0.251 0.779
颈总动脉分叉处 1.82±0.77 1.55±0.27 1.62±0.22 1.800 0.173
WSSmean（Pa）          
颈总动脉中段 0.77±0.21a 0.87±0.24a 1.02±0.21 7.540 0.001
颈总动脉近分叉处 0.69±0.24a 0.78±0.18a 0.90±0.16 6.080 0.004
颈总动脉分叉处 0.56±0.20 0.50±0.16 0.55±0.11 1.020 0.366
CD（cm）          
颈总动脉中段 0.67±0.08ab 0.61±0.08 0.59±0.05 6.474 0.003
颈总动脉近分叉处 0.69±0.08a 0.65±0.09 0.63±0.05 4.108 0.021
颈总动脉分叉处 0.71±0.15 0.78±0.14 0.77±0.08 1.794 0.174
Vp（cm/s）          
颈总动脉中段 0.60±0.12 0.62±0.15 0.68±0.12 2.380 0.101
颈总动脉近分叉处 0.49±0.14 0.50±0.14 0.51±0.09 0.222 0.802
颈总动脉分叉处 0.47±0.16 0.43±0.10 0.42±0.09 0.912 0.407
IMTmean（mm）          
颈总动脉中段 0.88±0.14a 0.83±0.16a 0.73±0.12 5.716 0.005
颈总动脉近分叉处 1.01±0.19a 0.97±0.16 0.88±0.11 3.485 0.036
IMTsd（mm）          
颈总动脉中段 0.08±0.05a 0.08±0.04a 0.05±0.02 3.860 0.026
颈总动脉近分叉处 0.10±0.05 0.09±0.05 0.07±0.02 2.063 0.135

注：DM为糖尿病；HPT为高血压；WSSmax为最大壁剪切应力；WSSmean为平均壁剪切应力；CD为颈动脉直径；Vp为峰值速度；IMTmean为内中膜厚度平均值；IMTsd为内中膜厚度标准差。a与对照组相比，差异具有统计学意义（P<0.05）；b与DM+非HPT组相比，差异具有统计学意义（P<0.05）

四、DM+CVD组、DM+非CVD组和对照组一般临床资料及颈动脉不同节段超声参数比较

DM+CVD组患者年龄、有吸烟史的人数、BMI、收缩压、FPG和HbA1c均大于对照组；DM+非CVD组有吸烟史的人数、收缩压、舒张压、FPG和HbA1c均大于对照组；同时，DM+CVD组舒张压大于DM+非CVD组，差异均具有统计学意义（P均<0.05）。
DM+CVD组CCA中段和近分叉处WSSmean小于对照组，CCA中段和近分叉处CD、IMTmean以及CCA中段IMTsd大于对照组；DM+非CVD组仅CCA中段及近分叉处的WSSmean小于对照组，CCA中段的IMTmean和IMTsd大于对照组；同时，DM+CVD组CCA中段及近分叉处WSSmean明显小于DM+非CVD组，CCA中段CD大于DM+非CVD组，差异均具有统计学意义（P均<0.05，表4）。3组相比，CCA中段、近分叉处及分叉处WSSmax和Vp的差异均无统计学意义（P均>0.05，表4）。
表4 DM+CVD、DM+非CVD组及对照组颈总动脉不同节段的超声参数比较
参数 DM+CVD组（n=15） DM+非CVD组（n=34） 对照组（n=19） F值 P值
WSSmax（Pa）          
颈总动脉中段 2.31±0.50 2.41±0.44 2.63±0.40 2.302 0.108
颈总动脉近分叉处 1.96±0.46 2.22±0.46 2.21±0.34 2.072 0.134
颈总动脉分叉处 1.95±0.94 1.58±0.32 1.62±0.22 2.853 0.065
WSSmean（Pa）          
颈总动脉中段 0.71±0.18ab 0.85±0.23a 1.02±0.21 8.305 0.001
颈总动脉近分叉处 0.62±0.20ab 0.78±0.20a 0.90±0.16 8.953 <0.001
颈总动脉分叉处 0.57±0.22 0.51±0.16 0.55±0.11 0.732 0.485
CD（cm）          
颈总动脉中段 0.67±0.08ab 0.62±0.08 0.59±0.05 4.754 0.012
颈总动脉近分叉处 0.70±0.09a 0.66±0.08 0.63±0.05 3.380 0.040
颈总动脉分叉处 0.67±0.15 0.77±0.13 0.77±0.08 3.397 0.040
Vp（cm/s）          
颈总动脉中段 0.60±0.15 0.61±0.12 0.68±0.12 2.289 0.110
颈总动脉近分叉处 0.50±0.18 0.48±0.12 0.51±0.09 0.372 0.691
颈总动脉分叉处 0.48±0.18 0.43±0.11 0.42±0.09 0.859 0.428
IMTmean（mm）          
颈总动脉中段 0.86±0.11a 0.85±0.16a 0.73±0.12 4.696 0.012
颈总动脉近分叉处 1.03±0.16a 0.97±0.17 0.88±0.11 4.002 0.023
IMTsd（mm）          
颈总动脉中段 0.08±0.05a 0.07±0.05a 0.05±0.02 4.102 0.021
颈总动脉近分叉处 0.10±0.06 0.09±0.04 0.07±0.02 2.226 0.116

注：DM为糖尿病；CVD为心血管疾病；WSSmax为最大壁剪切应力；WSSmean为平均壁剪切应力；CD为颈动脉直径；Vp为峰值速度；IMTmean为内中膜厚度平均值；IMTsd为内中膜厚度标准差。a与对照组相比，差异具有统计学意义（P<0.05）；b与DM+非CVD组相比，差异具有统计学意义（P<0.05）

五、T2DM患者合并CVD的超声诊断参数

将DM+CVD组与DM+非CVD组差异有统计学意义的超声参数（CCA中段和近分叉处的WSSmean及CCA中段的CD）作为检验变量，将是否合并CVD作为状态变量，拟合ROC曲线。结果显示，近分叉处的WSSmean是T2DM患者合并CVD的有效诊断参数（曲线下面积为0.699，图3）。WSSmean值越小表示阳性率越高。当临界值为0.71 Pa时，诊断敏感度和特异度分别为73.3%和67.6%。
图3 平均壁剪切应力诊断2型糖尿病合并心血管疾病患者的受试者操作特征曲线

讨论

WSS反映血流施加于血管壁上力的强弱，与血液黏度、血液流速以及剪切速率密切相关[18,19]。WSS作为一种机械信号，可以被血管内皮细胞感知，继而激发炎症及氧化应激等相关细胞信号通路[20,21]。生理剪切力可以促进内皮细胞维持正常功能，通过抑制炎症反应、增强血管舒张功能、抑制血小板聚集从而防止动脉粥样硬化的发生[22,23,24]。而低WSS则可通过诱导黏附分子表达增加、促进脂质跨内皮转运和内皮下沉积、触发白细胞黏附和泡沫细胞形成等炎症途径从而诱发动脉粥样硬化[25,26,27,28,29]。此外，高WSS还可能增加斑块易损性和急性临床事件风险。因此，检测动脉WSS对动脉粥样硬化的评估具有显著临床价值。本研究通过利用V-Flow技术，对T2DM患者与正常人群的颈动脉WSS进行了定量测量，分析了颈动脉WSS的分布特征与T2DM患者颈动脉WSS的特点，并探讨其对动脉粥样硬化的评估价值。本研究结果显示，2组WSSmax从CCA中段至分叉处均逐渐减小。动脉分叉处血管膨大，血管内径较宽处血流速度下降，这可能是导致WSS降低的主要原因。而血液流速的降低将导致血液滞留时间延长，增加了血小板、巨噬细胞以及其他致动脉粥样硬化因子与血管壁的接触时间，导致血管内皮功能障碍和脂蛋白沉积增加，进而引发血管离心性重构和动脉粥样硬化。然而这一结果与既往研究结果有所差异，如Qiu等[9]的研究认为CCA不同部位的WSS没有差异，出现这种差异的原因可能在于本研究与Qiu等的研究中受试者群体不同，如本研究中年龄>60岁的研究对象比例较Qiu等研究中比例更高，而增龄效应导致的血管重构和血流动力学变化，可能会使WSS在颈动脉不同部位的差异更为明显。在排除了血压、BMI和吸烟的影响后，相较于正常人群，T2DM患者表现为WSSmean降低，IMTmean和IMTsd增高，说明WSSmean可以反映T2DM患者的血管病变。CVD是T2DM患者的常见并发症之一，合并CVD将严重影响患者预后及生活质量，因此，早期诊断T2DM合并CVD显得尤为重要，而寻找快速准确且伤害性小的评估指标具有重要临床意义。本研究结果提示，在各项可能的评估指标中，IMTmean和IMTsd虽然对于评估T2DM患者是否发生动脉粥样硬化具有一定价值，但对于动脉粥样硬化病变程度的评估，如是否合并CVD，并无明显帮助。而WSSmean对评估T2DM患者是否患有动脉粥样硬化以及对其病变程度的分级均具有价值，同时，ROC曲线分析结果也印证了CCA近分叉处WSSmean对于检测T2DM患者合并CVD具有潜在诊断价值。
本研究为横断面研究，不能探讨WSS对CVD的预测价值，仅探讨两者之间的相关性。小样本量限制了进行深入亚组分析的能力。本研究没有完全排除斑块负荷对颈动脉WSS的影响，分叉处的超声参数差异多无统计学意义，可能与本组研究对象中部分T2DM患者分叉处合并颈动脉斑块有关。未来将继续开展大样本量的前瞻性研究，进一步分析不同条件颈动脉的WSS变化，并评估V-Flow在T2DM患者CVD风险预测中的价值。
综上所述，WSSmean可能是比CD、Vp、IMTmean、IMTsd和WSSmax更有价值的动脉粥样硬化的临床评估参数，为临床指导T2DM并发症风险研判及针对性治疗具有重要临床参考意义。

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