三维斑点追踪成像评价糖尿病患者心脏损害的Meta分析

邹燕珂，黄 晶，熊 波，曹 寅，谭 杰(重庆医科大学附属第二医院心血管内科，重庆 400010)

三维斑点追踪成像评价糖尿病患者心脏损害的Meta分析

邹燕珂，黄 晶*，熊 波，曹 寅，谭 杰
(重庆医科大学附属第二医院心血管内科，重庆 400010)

目的 评价三维斑点追踪成像(3D-STI)定量测评糖尿病(DM)患者左心室应变的临床价值。方法 计算机检索PubMed等数据库官方网站中2016年8月1日之前发表的有关3D-STI评价DM患者左心室功能的病例对照研究。确切的纳入与排除标准制定后，独立筛选文献、提取各项数据和评价质量分配给2名两名研究员。通过Stata 12.0软件分析权重均数差(WMD)及95%可信区间(CI)。结果 最终纳入12篇病例对照研究，共计620例DM患者和473名正常者。Meta分析：DM组与对照组左心室射血分数的差异无统计学意义[WMD=-0.94，95%CI(-1.92，-0.04)，P=0.06]；左心室整体应变DM组与对照组相比差异均有统计学意义：径向应变[WMD=-3.63，95%CI (-5.15，-2.11)，P<0.01]、纵向应变[WMD=3.54，95%CI(2.71，4.36)，P<0.01]、环向应变[WMD 2.48，95%CI(1.49，3.48)，P<0.01]、面积应变[WMD=2.92，95%CI (2.33，3.50)，P<0.01)。结论 3D-STI定量测评糖尿病群体的左心室应变指标具有一定的临床价值。

三维斑点追踪；糖尿病；左心室应变；Meta分析

由于社会发展带来的饮食结构变化与生活习惯的改变，全球糖尿病(diabetes mellitus， DM)患病率猛增，中国等发展中国家尤为突出。2014年全球DM患者人数已高达3.87亿，且每年都在持续增长，预测30年后将高达6亿[1]。长期的高血糖易损害肾脏、视网膜和神经；也同样危害心脏，主要病理改变为微血管病变、肌丝蛋白数量减少、线粒体肿胀。这种变化使细胞氧解离能力随着血红蛋白的糖化而下降，而心肌细胞坏死和心肌纤维化导致不同程度的心室收缩功能损害[2-3]。约50%的DM患者心血管系统存在异常[4]。DM是心肌损害的独立危险因素，研究[5]表明有DM亚临床损害的患者，发生心室重构和心力衰竭的风险显著增加。DM患者可以出现心脏收缩功能轻微改变的亚临床变化，目前临床上常用的常规超声的参数，如左心室射血分数(left ventricular rejection fraction， LVEF)多无法发现[6]，故一种敏感度更高的监测指标是临床上急切的需求。近年来三维斑点追踪(three-dimensional speckle tracking imaging， 3DSTI)成像基于立体的三维全容积成像，可实时追踪心肌的灰阶回声运动并准确再现心肌的实时三维运动[7]。通过三维立体成像分析左心室心肌应变、评价左心室收缩功能，从而在未出现临床心功能改变的亚临床阶段发现心脏功能的异常。本研究采用Meta分析探索3D-STI测量DM患者左心应变的细微变化，以期为3D-STI指导心功能异常的DM患者的临床用药和预后判断提供支持。

1 资料与方法

1.1文献检索 全面检索中文数据库：知网、万方、维普数据库，英文数据库:PubMed，Embase和Cochrane Library，检索时限均从建库至2016年8月1日。英文检索词为“three-dimensional echocardiography”、“speckle tracking”、“diabetes”。中文检索词为“三维超声心动图”、“斑点追踪”、“糖尿病”。

1.2纳入与排除标准 纳入标准：①采用3D-STI测量左心收缩功能；②为DM患者和健康志愿者的对照研究，DM类型、患病时间不限。排除标准：文摘、会议论文、综述、读者来信；重复发表的文献；合并其他疾病的DM患者的研究；非中、英文文献；非病例对照设计的研究。

1.3文献选择及提取数据 由2名研究员独立筛选文献、提取整体应变数据及基本资料、并互相检查。意见不统一时讨论解决，讨论无法解决时呈交导师裁定。提取的基本资料包括：文章的第一作者、国家、文章发表时间、病例组人数、对照组人数，病例组与对照组被试基本特征。二维超声参数：LVEF；整体应变数据：整体径向应变(global radial strain， GRS)、整体纵向应变(global longitudinal strain， GLS)、整体环向应变(global circumferential strain， GCS)、整体面积应变(global area strain， GAS)。

1.4研究质量评价 文献质量采用非随机对照研究的New castle-Ottawa Scale(NOS)量表进行评价，从以下3个方面评估文献质量：入组标准的符合程度、两组的可比性、最后结论的评价。根据研究质量高低，评分在0～9分。质量评价：2名研究员单独评价，会商协调分歧，分歧不可商议时，交导师裁定。

1.5统计学分析 采用Stata 12.0 统计分析软件。本研究所提取数据均为计量资料。分析采取合并统计量的方法，统计指标包括权重均数差(weighted mean difference, WMD)和95%可信区间(confidence interval, CI)；异质性检验(Q检验)，以同时满足I2<50%，P≥0.1 为无异质性，分析选择固定效应模型；若认为存在异质性，分析可能产生异质性的原因。可影响异质性的因素：按仪器是否为GE Vivid E9分组、按平均年龄是否≥55岁分组、按NOS评分是否≥8分组，采用随机效应模型。漏斗图、Egger检验用以评价发表偏倚；研究结果的稳定性：以去掉单个文献观察结果有无显著变化的方式行敏感性分析。

2 结果

初步检索得到可能相关记录299条，按照本研究的纳入和排除标准逐层筛选，最终12篇合格的对照设计研究[6-17]入选本次Meta分析(图1)，入选研究基本特征和NOS质量评价见表1。入选的12篇中，共1 093个观察对象，其中DM患者620例、健康受试者473例。所有纳入文献中，DM组与对照组间观察对象的性别、年龄差异均无统计学意义。9篇中文文献，3篇英文文献。11篇研究国家为中国，1篇为塞尔维亚。文献发表时间为2013—2016年，DM观察对象已被临床确诊。其中12篇测量了LVEF、GLS和GCS；11篇测量了GRS；9篇测量了GAS。可靠研究12篇[6-17](NOS≥6分)，高质量研究5篇[7，10，11，14，17](NOS≥8分)。

图1 文献筛选流程图

11篇[6-13，15-17]DM组和健康组左心室GRS存在异质性(I2=65.3%，P<0.01)，随机效应模型分析显示CI在无效线左侧。由于GRS指标为正值，所以DM组GRS值小于对照组[WMD=-3.63，95%CI(-5.15，-2.11)，P<0.01，图2]，故认为DM组GRS有受损，筛选出NOS评分差异是造成异质性大的主要因素。行NOS评分亚组分析，NOS评分≥8分组异质性较小(I2=18.1%，P<0．30)。

12篇[6-17]DM组和对照组GLS存在异质性(I2=80．6%，P<0.01)，随机效应模型分析显示CI在无效线右侧，但因GLS指标为负值，分析绝对值显示DM组GLS小于对照组[WMD=3.54，95%CI(2.71，4.36)，图3]，差异有统计学意义(P<0.01)，故认为DM组GLS受损。亚组分析后未筛检出异质性来源。

12篇[6-17]DM组和对照组心室收缩期GCS存在异质性(I2=84.7%，P<0.01)，随机效应模型显示CI在无效线右侧，但因GCS指标本身为负值，分析绝对值显示DM组GCS小于对照组[WMD=2.48，95%CI(1.49，3.48)，P<0.01，图4]，得出DM组GCS有受损。筛选出文献NOS评分是异质性高的主要来源。行NOS评分亚组分析，NOS评分≥8分组异质性偏小(I2=35.9%，P=0.18)。

图2 DM组和对照组GRS差异的森林图 图3 DM组和对照组GLS差异的森林图 图4 DM组和对照组GCS差异的森林图 图5 DM组和对照组GAS差异的森林图

第一作者国别发表年病例数(例)实验组对照组年龄(-x±s,岁)实验组对照组男/女(例)实验组对照组3DSTI参数仪器NOS评分韩勇[6]中国2014463548.8±13.551.3±15.229/1720/15GLS,GCS,GRS,GASToshibaArtida6芮逸飞[7]中国2015303050.1±7.947.4±6.517/1316/14GLS,GCS,GRSPhilipsiE338鲁正贤[8]中国2014603055.8±10.154.7±8.039/2118/12GLS,GCS,GRSToshibaArtida7王庆庆[9]中国2015804065.7±7.766.4±8.840/4020/20GLS,GCS,GRS,GASGEVividE97仇萍[10]中国2015413948.8±10.147.9±9.226/1524/15GLS,GCS,GRS,GASGEVividE98李冰[11]中国2013404047.4±4.4745.8±5.122/1820/20GLS,GCS,GRS,GASGEVividE98徐威[12]中国2015603052.0±7.154.3±4.332/2814/16GLS,GCS,GRS,GASGEVividE97高磊[13]中国2016694255.0±11.955.0±15.043/2629/13GLS,GCS,GRS,GASGEVividE97周小玲[14]中国2016323257.8±7.456.2±7.121/1120/12GLS,GCSPhilipsiE338WangQ[15]中国2015464063.1±69.865.5±65.922/2419/21GLS,GCS,GRS,GASGEVividE97TadicM[16]塞尔维亚2014485252.0±8.050.0±7.024/2426/26GLS,GCS,GRS,GASGEVivid77ZhangX[17]中国2013686360.4±9.558.0±10.036/3230/33GLS,GCS,GRS,GASGEVividE98

9篇[6，9-13，15-17]DM组和对照组心室收缩期GAS存在异质性(I2=47.9%，P<0．05)，CI在无效线右侧，但因GAS指标本身为负值。分析绝对值发现DM组GAS小于对照组[WMD=2.92，95%CI(2.33，3.50)，P<0.01，图5]，表明DM组GAS有受损。筛选出文献NOS评分是异质性高的主要来源。行NOS评分亚组分析，NOS评分≥8分组异质性降低(I2=13.8%，P=0.31)。漏斗图显示：GLS、GAS的两侧分布对称，GCS、GRS两侧分布不对称(图6)。Egger检验提示GRS(P=0.02)、GCS(P=0.01)存在发表偏倚，GLS(P=0.40)、GAS(P=0.09)不存在发表偏倚。

12篇[6-17]DM组和对照组LVEF存在异质性(I2=71.1%，P<0.01)，CI与无效线相交，DM组与对照组的LVEF均在正常区间，WMD=-0.94，95%CI(-1.92，-0.04)，二者LVEF差异无统计学意义(P=0.06，图7)。

按顺序排除单篇入选文献进行敏感性分析，显示GRS、GLS、GCS和GAS的合并效应指标稳定，入选研究具有较好的稳定性。

3 讨论

DM是诸多心血管疾病的独立危险因素[18],并与高血压，糖尿病心肌病有重大关联。DM并发症早期大部分为可逆性，早期行强化降糖治疗和控制血糖极为重要。而早期发现DM患者收缩期整体应变的改变对临床上对DM的强化治疗、血糖控制有指导意义。长期监测DM患者左心室收缩期整体应变也可以尽早发现亚临床改变，有利于防止高血糖对各项靶器官的损害，延缓各种并发症的进展[19]。

本研究纳入的1 093个观察对象的LVEF皆在正常值范围，Meta分析显示LVEF的WMD取值范围与无效线相交，表明DM组与对照组间LVEF差异无统计学意义，而3D-STI可以探测出DM组与对照组的差异。目前，诸多研究分析了DM患者在LVEF正常的情况下的左心收缩期整体应变情况，但结果不一。有研究显示LVEF正常的DM患者的心室收缩期整体应变GLS[6-12，14-17]、GCS[7-9，11，14-17]、GAS[6，9-11，15-17]、GRS[7-9，11，15-17]有别于同龄健康人群。韩勇等[6，10，12-13]研究显示DM组GCS、GRS与对照组差异无统计学意义；高磊等[13]研究显示，血糖控制良好的DM患者的左心室整体应变(GLS、GAS、GCS、GRS)与健康人群的差异无统计学意义。有研究指出，血糖控制良好[13]或强化胰岛素治疗[14]的DM患者的左心室收缩期GLS与血糖控制不良组患者存在差异，这可能是由于心内膜下心肌灌注不足和纤维化时GLS检测更加敏感[20]。本研究包含血糖控制与不控制、胰岛素治疗前后、糖化血红蛋白不同水平的情况，整合各研究中亚组分析数据，探讨3D-STI定量测评DM患者的左心室整体应变，纳入12篇文献、合计1 093例受试者，其中620例为DM患者、473例为正常对照，结果显示DM患者左心室收缩期GAS减小、GRS、GLS、GCS增大(负值)，其 绝对值均减小，提示DM的3D-STI左心室整体应变受损，亦表明3D-STI可以敏感探测DM患者左心室收缩期整体应变的改变，应变参数是有价值的临床指标。

图6 GRS (A)、GLS (B)、GCS (C)、GAS (D)发表偏倚漏斗图

图7 DM组和对照组LVEF差异的森林图

本研究的不足：①3D-STI缺少左心室收缩期的参考范围；②样本量较小；③不可避免的发表偏倚，纳入人群大部分为亚洲人，应变值与年龄相关[21]，但纳入人群年龄偏大，使分析结果适用范围减小。虽然缺少正常值参考范围，但国外的一些实验对健康人群的测量值[22]仍是可以参考的，且3D-STI技术也可用于长期监测同一个体，其敏感性利于个体治疗前后的疗效判断。随着技术的发展，参考范围的确立，3D-STI将会是一项可长期监测病情发生发展、指导临床治疗方案的选择、更准确判断预后的重要检测方法。

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Assessment of left ventricular function by three-dimensional speckle tracking imaging in patients with diabetes mellitus： Meta analysis

ZOUYanke,HUANGJing*,XIONGBo,CAOYin,TANJie
(DepartmentofCardiology,theSecondAffiliatedHospitalofChongqingMedicalUniversity,Chongqing400010,China)

Objective To evaluate the value of three-dimensional speckle tracking imaging (3D-STI) for left ventricular systolic function in diabetes mellitus (DM) patients with Meta analysis. Methods Published case-control studies comparing the left ventricular systolic function assessed by 3D-STI of DM patients and controls were searched before August 1, 2016. Crude weighted mean difference (WMD) with 95% confidence intervals (95%CI) were used to analysis the differences between DM patients and healthy controls. Results Twelve studies were included with total of 620 patients and 473 healthy control participants. Meta analysis revealed that the diffierence of left ventricular rejection fraction (LVEF) between DM group and control group was not statistically significant (WMD=-0.94, 95%CI [-1.92, -0.04],P=0.06). The left ventricular systolic function global radial strain (GRS， WMD=-3.63， 95%CI [-5.15, -2.11]，P<0.01), global longitudinal strain (GLS， WMD =3.54， 95%CI [2.71, 4.36]，P<0.01), global circumferential stain (GCS， WMD 2.48, 95%CI [1.49, 3.48]，P<0.01) and global area strain (GAS， WMD=2.92， 95%CI [2.33, 3.50]，P<0.001) had significant differences between DM patients and the controls. Conclusion 3D-STI has clinical values in evaluation left ventricular function in patients with DM.

Three-dimensional speckle tracking； Diabetes mellitus； Left ventricular strain； Meta-analysis

国家自然科学基金面上项目(81370440)。

邹燕珂(1990—)，女，四川巴中人，在读硕士，医师。研究方向：心血管超声。E-mail： 15858410@qq.com

黄晶，重庆医科大学附属第二医院心血管内科，400010。E-mail: huangjingcqmu@sohu.com

2016-09-22

2016-12-25

10.13929/j.1672-8475.201609031

R540.45; R587.1

A

1672-8475(2017)02-0086-06