【摘要】 目的 早期发现糖尿病自主神经病变。方法 应用24小时动态心电图心率变异性频谱分析检查了56例糖尿病合并或不合并心脏自主神经病变患者。结果 常规检查有心脏自主神经病变组(dm2组)入睡后高频(hf)成份明显＜无自主神经病变组(dm1组)＜正常对照组(p＜0.001)，而卧位及入睡后低频(lf)成份又高于对照组(p=0.0001)。从卧位到立位状态lf/hf比值上升幅度在dm1组小于对照组。结论 心率变异性频谱分析是一种敏感的诊断糖尿病自主神经病变的方法。

【关键词】 糖尿病 频谱分析 心脏自主神经病变

diagnosis of cardiac autonomic neuropathy by spectral analysis of heart rate variability in diabetes mellitus bian rongwen,pan changyu,lu juming,et al.department of endocrinology,china pla general hospital,beijing,100853.

【abstract】 objective detecting diabetic cardiac autonomic neuropathyinitsearlystage. methods the 24-hour dyna mic electrocardiographic spectral analysis of heart rate variability was performed in 56 diabetic subjects withor without this complication. results the high-frequency (hf) component during sleep in the diabetics with cardiac autonomic neuropathy (dm2 group) was significantly lower than that in the diabetics without cardiac autonomic neuropathy (dm1 group), which was lower than that of normal subjects, (p＜0.001). the low-frequency (lf) component was much higher in dm1 group as compared with normal subjects, (p＞0.0001). from supine to standing posture, the increase in range of lf/hf was less in dm1 group than that of normal subjects. conclusion the spectral analysis of heart rate variability is a sensitive method in the diagnosis of diabetic autonomic neuropathy.

【key words】 diabetes mellitus spectral analysis cardiac autonomic neuropathy

(chin j endocrinol metab, 1998, 14:25-28)

     正常人白天及立位活动时，心脏交感神经张力相对增加，心率加快，心肌收缩力增强，传导加速。wWW.11665.Com夜间及平卧休息时，心脏迷走神经占优势，从而引起相反生理效应的心脏活动。在糖尿病患者，尤其是合并有心脏自主神经病变时，神经活动的平衡被打破，使心肌缺血，无痛性心肌梗塞，以及心脏性猝死的发生率增加〔1，2〕。因此，及早发现糖尿病患者的自主神经病变，并进行干预治疗，可能会降低糖尿病患者心脏意外的发生。心率变异性的频谱分析是一种有效的评价交感-迷走神经活动平衡的方法〔3～5〕，有可能比传统的检查方法更为敏感。本研究应用24小时动态心电图心率变异性的频谱分析评价了糖尿病患者在合并或不合并心脏自主神经病变时，心脏交感-迷走神经活动平衡的情况。

对象与方法

一、对象

     糖尿病患者56例，男32例，女24例，年龄为18～71岁，平均为45.4±12.3岁(x±s)。其中1型糖尿病8例，2型糖尿病48例，均按who(1985年)诊断标准。病程为初发至40年。用控制饮食和口服降糖药或胰岛素治疗，在此期间均无酮症，感染，或低血糖发作。过去一年内无心肌梗塞，心绞痛或急性脑血管疾病。心脏自主神经功能测定；包括深呼吸及立卧位心率差、乏氏指数、30: 15比值、立卧位收缩压差。对检查结果进行计分，正常为0分，异常为1分，临界值为0.5分〔6〕。总分最高为5分。将糖尿病患者分为不合并心脏自主神经病变组(dm1组)22例(男15，女7)及合并组(dm2组)34例(男17，女17)，积分＜1为dm1组，积分≥1为dm2组。

     正常对照组55例(男38，女17)，年龄20～67岁，均值为43.6±13.9岁，无高血压，心脏病及脑血 管病，常规12导联心电图无异常。正常对照组中，心脏自主神经功能检查的计分均≤0.5分。

二、方法

     1.传统心脏自主神经功能检查：平卧休息20分钟，待心率，呼吸平稳后，行常规12导联心电图检测，随后进行心脏自主神经功能测定，并计算积分。

     2.频谱分析：随身佩带双通道心电图记录仪(北京新兴生物医学工程研究中心提供的dcg100型)。在日常自由活动条件下连续记录24小时的心电信号(由本人详细记录生活日记)。开始记录时，平卧15分钟，然后直立10分钟，同时记录心电信号。用dcg102型回放分析主机对24小时心电信号，经模数转换后，分析系统对每个qrs波群进行识别和标记，以4分钟为单位，取256或512个连续正常r-r间期，由计算机进行统计学分析，得出心率变异的时域各参数。同时进行快速富立叶转换并运算，得出心率变异的频谱图。对频谱数据作如下分析：

时域分析参数：①平均r-r间期(avgr-r)，单位用ms表示。②24小时r-r间期的标准差(sdnn)。③变异系数(cv%)。④连续r-r间期差值均方的平方根(rmssd)。

频率带设置：频率在0.019～hz定为低频段。0.1～hz为中频段。0.15～0.4hz为高频段。

频域参数：①低频(lf)。②高频(hf)。单位用ms表示。③立位时lf：hf的比值。④卧位时lf：hf比值。

     3.生化检查：测定空腹、餐后血糖，糖化血红蛋白(hba1c)。血糖测定用氧化酶法，hba1c采用亲和层析微柱法，批间cv为3.8～5.2%。

     三、统计学处理

     所有数据均采用x±se表示，利用sas统计软件对各组间差异进行协方差分析，以控制组间年龄因素对分析结果的影响。并采用lsmean程序对修正均数进行两两对比分析。

结 果

     一、实验各组的一般情况(见表1)

表1 正常对照组，dm1组和dm2组的一般情况
tab 1 the general condition of controls, dm1 and dm2 groups(x±s)

　 正常对照组controls dm1组dm1 dm2组dm2
例数(男/女)
n(men/women) 55(38/17) 22(15/7) 34(17/7)
年龄(岁)
age(year) 43.60±13.90 41.86±10.52 47.71±13.06
病程(年)duration of
diabetes(year) - 3.80±4.23 8.40±7.60
hba1c(%) - 11.83±2.27 11.79±3.14
空腹血糖(mmol/l)
fbs(mmol/l) - 12.00±4.27 10.45±5.18
餐后血糖(mmol/l)
pbs(mmol/l) 4.9±1.02 17.71±6.15 17.07±6.50
视网膜病变(例)(%)
retinopathy(n)(%) - 3/21(14%) 16/31(51%)

二、糖尿病各组与对照组心脏自主神经功能测定结果(见表2)

表2 糖尿病各组和正常对照组心脏自主神经功能检查结果

tab 2 results of cardiac autonomic function tests in diabetics and controls(x±s)

　 正常对照组controls dm1组
dm1 dm2组
dm2 f p
例数n 55 22 34 　 　
深呼吸心率差(次/分)hrv
with deep respiration 18.13±0.89 18.33±1.26 5.75±1.03 38.93 0.0001
立卧位心率差(次/分)hrv
with postural change 22.54±1.05 23.37±1.64 14.74±1.45 12.24 0.0001
乏氏指数valsalva ratio 1.30±0.03 1.27±0.04 1.14±0.03 5.6 0.0013
30:15
30:15 ratio 1.14±0.02 1.16±0.03 1.03±0.02 4.68 0.0042
卧立位收缩压差(mmhg)
change of systolic bp
from supine to standing(kpa) +0.06±0.18 -1.86±0.21 -0.39±0.28 14.10 0.0001

表3糖尿病各组和正常对照组hrv时域分析结果

tab 3 results of hrv time-domain in diabetic groups and control group(x±s)

　 正常对照组
controls dm1组
dm1 dm2组
dm2
f p
n 55 22 34
avgr-r(ms) 860.65±19.55 849.00±23.07 770.18±14.42 5.19 0.0003
sdnn 56.38±2.42 55.50±3.68 31.57±2.45 15.68 0.0001
cv(%) 6.47±0.24 6.41±0.33 4.03±0.27 17.8 0.0001
rmssd 30.92±1.64 31.10±3.19 16.18±1.35 18.3 0.0001

表4 糖尿病各组和正常对照组hrv频谱分析结果

tab 4 results of hrv frequency-domain in diabetic groups and control group(x±s)

　 正常对照组
controls dm1组
dm1 dm2组
dm2 f p
例数n 55 22 34 　 　
立位lf(ms)standing lf(ms) 103.22±2.92 108.82±2.92 87.60±3.72 3.92 0.0027
卧位lf(ms)supine lf(ms) 78.36±3.28 109.47±5.13* 94.64±4.17 5.85 0.0001
入睡lf(ms)sleeping lf(ms) 64.97±2.37 87.19±3.72* 82.05±3.02 8.69 0.0001
立位lf/hfstanding lf/hf 2.06±0.09 1.63±0.14** 1.28±0.12 6.69 0.0001
卧位lf/hfsupine lf/hf 1.01±0.07 1.28±0.10 1.24±0.08 1.65 0.1527
入睡hf(ms)sleeping hf(ms) 140.10±3.35 111.27±5.25* 98.37±4.26 14.32 0.0001

注：与正常对照组比较 compared with control group,*p＜0.001；与正常对照组比较 compared with control group,**p＜0.01 对照组与dm1组相比较，传统的评价心脏自主神经病变5项指标结果之间无显著性差异(p＞0.05)。dm2组与此两组相比较，各指标均值明显下降，组间差异有极显著意义(p=0.0001)。尤以深呼吸差改变最为明显。
 
    三、时域测定结果(见表3)

    dm2组平均r-r间期明显变短，变异系数变小，与对照组、dm1组相比较，各指标均值明显下降，组间差异显著(p＜0.0001)。而对照组与dm1组之间各项指标均无差异(p＞0.05)。

    四、频谱分析结果(见表4)
    1.不同体位时低频成分(lf)及入睡后高频成

    图1 糖尿病各组和正常对照组lf趋势
    fig 1 trend of lf in diabetic groups and control group

    图2 糖尿病各组和正常对照组hf趋势
    fig 2 trend of hf in diabetic groups and control group

    分(hf)的改变：反映迷走神经功能的hf，在对照组入睡后均值＞dm1组＞dm2组，三组间差异极显著。卧位及入睡后lf成分在正常组明显低于另两组，与dm1组相比较p=0.001。在立位状态，对照组lf值明显上升，而dm1及dm2组无改变。

    2.立、卧位状态lf/hf的改变：对照组从卧位到立位lf/hf比值从1.01上升到2.06。dm1组上升幅度小于对照组，dm2组在体位变化后其比值无明显变化，三组间差异极显著(p＜0.001)。

    3.24小时lf、hf节律变化趋势(见图1，2)：正常对照组24小时节律随昼夜活动而呈现出不断的变化趋势，即lf在白天升高，夜间下降，hf在夜间明显上升。dm2组变化趋势基本呈一条直线，无昼夜变化规律。dm1组亦失去正常状态。

讨 论

    自主神经病变是糖尿病的常见并发症。有报道首次诊断为糖尿病时，就有20～40%的患者合并自主神经病变。当病变累及交感神经而表现为体位性低血压时，临床预后不良，5年死亡率达60%〔1，7，8，9〕。其中28%为猝死。faerman等经尸检研究推测，这种猝死与糖尿病合并心脏自主神经病变有关〔2〕。同时也有报道糖尿病合并自主神经病变，无痛性心肌梗塞和静寂性心肌缺血的发病率及死亡率远高于无自主神经病变的糖尿病患者及非糖尿病人〔2，10，11〕。因此，早期诊断糖尿病自主神经病变有重要的临床意义。

    多年来临床检查自主神经功能的指标有包括心率的变异性，压力感受器的机能试验，心血管对体位改变的反应等，这些检查对于早期诊断自主神经病变不够敏感〔12〕。近年来采用的心率变异性的频谱分析对于早期诊断该病是一个比较敏感的，特异性较强的，非创伤性的手段。

    此技术也用于动物试验观察β受体阻滞剂对自主神经功能的影响，用于评价正常人的自主神经功能情况〔4〕，评估充血性心力衰竭，心脏猝死〔13〕和急性心肌梗塞〔14〕的发生和预后，都有很大的价值。

    我们的研究显示在糖尿病合并心脏自主神经病变者，入睡后的hf成分明显地降低。传统方法测定无自主神经病变者，hf也已降低，且与正常对照组有明显差异，提示这些患者已经存在迷走神经功能受损。体位变化时正常对照组lf明显上升，而dm2组无变化，可能与立位时心脏交感神经紧张减弱，压力感受器对心血管紧张性的调节作用受损有关。dm1组尽管卧位时lf与正常组无差异，但立位时lf值上升不明显，这也提示dm1组已存在交感神经功能受损。

    正常人在体位变化后，尤其是从卧位到斜位或立位状态，自主神经对心脏的控制也由心脏迷走神经紧张占优势，转而为交感神经紧张显著加强，因此频谱图上表现为lf:hf比值的上升〔4〕。糖尿病患者卧位状态时尚能维持正常的lf:hf的比值，而当处于立位状态时，比值较之正常人明显地降低。本文发现糖尿病患者的这种节律已消失，体位变化后dm2组的lf:hf比值无明显 变化。dm1组与正常人比较，lf:hf比值上升的幅度也比较小，再次提示dm1组已有交感神经功能受损。

    心率变异性的频谱分析作为一个定量的，非侵入性的手段，可用于评价迷走-交感神经功能的受损情况。有助于早期诊断自主神经病变，尤其是交感神经的受累。

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