体力应激条件下SD-ΔRR识别糖尿病感觉运动性多发性神经病变的诊断效能

《Journal of Diabetes Investigation》:Diagnostic performance of SD-ΔRR during physical stressors for identifying diabetic sensorimotor polyneuropathy

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年07月25日 来源:Journal of Diabetes Investigation 3.6

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  目的 本研究旨在评估SD-ΔRR作为一种新型短时程心率变异性(heart rate variability,HRV)评估方法,在糖尿病患者中诊断糖尿病感觉运动性多发性神经病变(diabetic sensorimotor polyneuropathy,DSPN

  
目的

本研究旨在评估SD-ΔRR作为一种新型短时程心率变异性(heart rate variability,HRV)评估方法,在糖尿病患者中诊断糖尿病感觉运动性多发性神经病变(diabetic sensorimotor polyneuropathy,DSPN)的临床效能。

材料与方法

研究参与者被分为正常空腹血糖(normal fasting glucose,NFG)组和糖尿病组。糖尿病患者进一步分为合并DSPN组和未合并DSPN组。研究人员在静息、站立和深呼吸状态下记录心电图(electrocardiogram,ECG),以评估HRV参数,并对各组间HRV进行统计学比较。

结果

共纳入103例糖尿病患者,其中18例合并DSPN、85例未合并DSPN,以及52例NFG个体进行分析。糖尿病组与NFG组之间的SD-ΔRR数值具有可比性。然而,在糖尿病患者内部,合并DSPN者的SD-ΔRR显著低于未合并DSPN者(P?
结论

SD-ΔRR可作为识别糖尿病患者DSPN的一项具有临床信息价值的参数。结合体力应激条件后,该指标在诊断上展现出高敏感性与高特异性的不同优势。
该研究发表于《Journal of Diabetes Investigation》,围绕糖尿病并发神经病变的短时自主神经评估展开,核心问题是如何以更简便、快速且适于门诊实施的心率变异性(heart rate variability,HRV)指标识别糖尿病感觉运动性多发性神经病变(diabetic sensorimotor polyneuropathy,DSPN)。糖尿病是全球重要公共卫生问题,可引发肾病、视网膜病变和神经病变等微血管并发症,也与卒中、缺血性心脏病和外周动脉疾病等大血管并发症相关。其中,糖尿病神经病变患病率高,慢性高血糖可造成感觉、运动及自主神经功能损害。心血管自主神经病变(cardiovascular autonomic neuropathy,CAN)作为糖尿病神经病变的一个亚型,与体位性低血压、姿位性直立性心动过速综合征、动脉粥样硬化加速及心血管死亡风险升高相关,因此,早期筛查自主神经功能受损具有明确临床意义。既往HRV分析常依赖24 h心电图监测,虽然信息丰富,但耗时、增加患者负担,不利于常规门诊快速筛查。由此,开发能够在数分钟内完成的短时HRV评估策略,成为临床转化中的实际需求。

在此背景下,研究人员提出将相邻R–R间期差值标准差SD-ΔRR作为新型时间域指标进行评估。该指标原用于心律失常研究,理论上比传统R–R间期标准差(SD-RR)更能反映逐搏波动特征,但其在糖尿病神经病变中的临床效能尚不明确。因此,本研究的直接目标,是在静息、站立和深呼吸3种生理条件下,检验SD-ΔRR对DSPN的识别能力,并与传统HRV参数共同分析其诊断价值。研究结果显示,SD-ΔRR在糖尿病患者是否存在DSPN的区分上具有较好表现,尤其在站立和深呼吸应激下体现出不同的敏感性与特异性优势,提示其可作为一种实用的短时自主神经筛查工具。

本研究为横断面研究,属于FRACTAL研究的一部分。研究对象来自Okayama University Hospital和Ako Central Hospital,于2020年4月1日至2025年3月31日期间招募,来源包括肾脏科、糖尿病与内分泌科、风湿科及心脏科。研究人员依据纳入排除标准分为糖尿病组与正常空腹血糖组,并按Toronto Consensus标准判定DSPN。所有受试者完成临床资料采集、实验室指标评估,并接受10 min ECG记录。HRV在静息、站立、深呼吸3个阶段分析,计算SD-ΔRR、SD-RR、RMSSD(相邻R–R间期差值均方根,root mean square of successive differences)、HF(高频成分,high-frequency component)、LF(低频成分,low-frequency component)及LF/HF比值。统计学采用组间比较、Logistic回归和ROC曲线分析,并对年龄、性别及eGFR(估算肾小球滤过率,estimated glomerular filtration rate)等混杂因素进行校正。

研究结果

Participants' characteristics

研究共筛查214例受试者,排除59例后,最终纳入155例,其中NFG组52例,糖尿病组103例。糖尿病患者中,40例为possible DSPN,18例为probable DSPN;本研究将probable DSPN定义为DSPN阳性组。NFG组与糖尿病组在年龄和性别方面无显著差异,但糖尿病组BMI更高。两组间肾功能相关特征存在差异,NFG组eGFR更低、uACR(尿白蛋白/肌酐比,urinary albumin-to-creatinine ratio)更高,且晚期CKD比例更高。对糖尿病患者内部比较显示,DSPN组与非DSPN组在年龄、性别、BMI和高血压患病率方面无显著差异,但DSPN组eGFR显著更低,晚期CKD患病率更高,提示肾功能损害与DSPN并存更为常见。

Changes in HRV parameters

在NFG组与糖尿病组的初步比较中,3种应激条件下的HF、LF、RMSSD及SD-ΔRR均未见显著差异,说明SD-ΔRR并不能简单区分是否患有糖尿病。相对而言,静息状态LF/HF比值、站立状态SD-RR,以及静息和深呼吸状态下心率在糖尿病组更高。这一结果提示,与糖尿病状态本身相比,短时HRV参数可能更敏感地反映并发神经病变而非单纯糖代谢异常。

Identification of DSPN within the diabetes group

聚焦糖尿病患者后,SD-ΔRR的价值开始凸显。与无DSPN者相比,DSPN患者在静息、站立和深呼吸3种条件下的SD-ΔRR均显著降低。除SD-ΔRR外,RMSSD、HF和LF在3种应激状态下也均显著降低,表明伴随外周神经损害的出现,心脏自主神经调节能力同步减弱。与之相对,心率和LF/HF比值在两组间无显著差异,提示绝对变异性指标以及副交感神经相关成分较交感-副交感平衡比值更能识别DSPN。尤其值得注意的是,站立时SD-ΔRR在DSPN组明显下降,提示体位改变诱发的自主神经应答障碍在DSPN患者中更为突出。

Diagnostic performance of SD-ΔRR

单因素Logistic回归分析发现,7项HRV参数与DSPN存在显著相关性,其中包括站立期和深呼吸期SD-ΔRR。经年龄和性别校正后,站立期SD-ΔRR、深呼吸期SD-ΔRR、深呼吸期RMSSD、静息期HF及站立期HF仍与DSPN显著相关。进一步纳入eGFR校正后,仅站立期SD-ΔRR和站立期HF保留独立相关性,说明肾功能是解释HRV变化的重要混杂因素,但站立期SD-ΔRR仍具有独立识别价值。ROC分析显示,校正年龄和性别后,站立期SD-ΔRR的AUC为0.7268,深呼吸期SD-ΔRR的AUC为0.6967,与传统频域指标HF的AUC相近,提示该新指标的诊断效能不逊于既有HRV参数。按照Youden指数确定并取整后的截断值,站立期SD-ΔRR取10时敏感性最高,为83.3%,适合初筛;深呼吸期SD-ΔRR取14时特异性最高,为84.4%,适合提高确认诊断的准确性。该结果构建了“高敏感筛查+高特异确认”的短时评估思路。

讨论总结

研究表明,SD-ΔRR作为一种基于相邻R–R间期差值波动的时间域指标,可在10 min内完成测定,并在糖尿病患者中有效识别DSPN。研究人员强调,本研究是首次揭示SD-ΔRR在DSPN评估中的临床意义。与传统24 h HRV分析相比,该方法更加简便,适合门诊环境,并且其预处理流程可自动完成,包括对异位搏动和伪差相关波形的排除,计算负担较低。研究还指出,NFG组与糖尿病组之间未观察到明显HRV差异,可能与NFG组肾功能损害负担较重有关,提示解释HRV结果时应重视肾脏预后这一混杂因素。另一方面,深呼吸条件下的参数在进一步校正肾功能后未能保持独立预测效应,说明程序化深呼吸可能改变心率振荡的频谱分布,使其反映的生理机制不同于自然呼吸或直立应激。研究局限性包括样本量较小、单一国家队列、严格排除某些合并用药及疾病状态,以及NFG组并非健康普通人群,均可能影响外推性。

结论部分翻译

研究结论认为,SD-ΔRR在区分糖尿病患者是否存在DSPN方面具有临床应用价值。其在站立状态下表现出较高敏感性,在深呼吸状态下表现出较高特异性,提示该指标可作为糖尿病并发症管理中一种稳健、无创的筛查工具。
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