三維斑點追蹤成像評價糖尿病患者心臟損害的Meta分析

鄒燕珂，黃 晶，熊 波，曹 寅，譚 杰(重慶醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院心血管內(nèi)科，重慶 400010)

三維斑點追蹤成像評價糖尿病患者心臟損害的Meta分析

鄒燕珂，黃 晶*，熊 波，曹 寅，譚 杰
(重慶醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院心血管內(nèi)科，重慶 400010)

目的 評價三維斑點追蹤成像(3D-STI)定量測評糖尿病(DM)患者左心室應變的臨床價值。方法 計算機檢索PubMed等數(shù)據(jù)庫官方網(wǎng)站中2016年8月1日之前發(fā)表的有關3D-STI評價DM患者左心室功能的病例對照研究。確切的納入與排除標準制定后，獨立篩選文獻、提取各項數(shù)據(jù)和評價質(zhì)量分配給2名兩名研究員。通過Stata 12.0軟件分析權重均數(shù)差(WMD)及95%可信區(qū)間(CI)。結果 最終納入12篇病例對照研究，共計620例DM患者和473名正常者。Meta分析：DM組與對照組左心室射血分數(shù)的差異無統(tǒng)計學意義[WMD=-0.94，95%CI(-1.92，-0.04)，P=0.06]；左心室整體應變DM組與對照組相比差異均有統(tǒng)計學意義：徑向應變[WMD=-3.63，95%CI (-5.15，-2.11)，P<0.01]、縱向應變[WMD=3.54，95%CI(2.71，4.36)，P<0.01]、環(huán)向應變[WMD 2.48，95%CI(1.49，3.48)，P<0.01]、面積應變[WMD=2.92，95%CI (2.33，3.50)，P<0.01)。結論 3D-STI定量測評糖尿病群體的左心室應變指標具有一定的臨床價值。

三維斑點追蹤；糖尿病；左心室應變；Meta分析

由于社會發(fā)展帶來的飲食結構變化與生活習慣的改變，全球糖尿病(diabetes mellitus， DM)患病率猛增，中國等發(fā)展中國家尤為突出。2014年全球DM患者人數(shù)已高達3.87億，且每年都在持續(xù)增長，預測30年后將高達6億[1]。長期的高血糖易損害腎臟、視網(wǎng)膜和神經(jīng)；也同樣危害心臟，主要病理改變?yōu)槲⒀懿∽?、肌絲蛋白數(shù)量減少、線粒體腫脹。這種變化使細胞氧解離能力隨著血紅蛋白的糖化而下降，而心肌細胞壞死和心肌纖維化導致不同程度的心室收縮功能損害[2-3]。約50%的DM患者心血管系統(tǒng)存在異常[4]。DM是心肌損害的獨立危險因素，研究[5]表明有DM亞臨床損害的患者，發(fā)生心室重構和心力衰竭的風險顯著增加。DM患者可以出現(xiàn)心臟收縮功能輕微改變的亞臨床變化，目前臨床上常用的常規(guī)超聲的參數(shù)，如左心室射血分數(shù)(left ventricular rejection fraction， LVEF)多無法發(fā)現(xiàn)[6]，故一種敏感度更高的監(jiān)測指標是臨床上急切的需求。近年來三維斑點追蹤(three-dimensional speckle tracking imaging， 3DSTI)成像基于立體的三維全容積成像，可實時追蹤心肌的灰階回聲運動并準確再現(xiàn)心肌的實時三維運動[7]。通過三維立體成像分析左心室心肌應變、評價左心室收縮功能，從而在未出現(xiàn)臨床心功能改變的亞臨床階段發(fā)現(xiàn)心臟功能的異常。本研究采用Meta分析探索3D-STI測量DM患者左心應變的細微變化，以期為3D-STI指導心功能異常的DM患者的臨床用藥和預后判斷提供支持。

1 資料與方法

1.1文獻檢索 全面檢索中文數(shù)據(jù)庫：知網(wǎng)、萬方、維普數(shù)據(jù)庫，英文數(shù)據(jù)庫:PubMed，Embase和Cochrane Library，檢索時限均從建庫至2016年8月1日。英文檢索詞為“three-dimensional echocardiography”、“speckle tracking”、“diabetes”。中文檢索詞為“三維超聲心動圖”、“斑點追蹤”、“糖尿病”。

1.2納入與排除標準 納入標準：①采用3D-STI測量左心收縮功能；②為DM患者和健康志愿者的對照研究，DM類型、患病時間不限。排除標準：文摘、會議論文、綜述、讀者來信；重復發(fā)表的文獻；合并其他疾病的DM患者的研究；非中、英文文獻；非病例對照設計的研究。

1.3文獻選擇及提取數(shù)據(jù) 由2名研究員獨立篩選文獻、提取整體應變數(shù)據(jù)及基本資料、并互相檢查。意見不統(tǒng)一時討論解決，討論無法解決時呈交導師裁定。提取的基本資料包括：文章的第一作者、國家、文章發(fā)表時間、病例組人數(shù)、對照組人數(shù)，病例組與對照組被試基本特征。二維超聲參數(shù)：LVEF；整體應變數(shù)據(jù)：整體徑向應變(global radial strain， GRS)、整體縱向應變(global longitudinal strain， GLS)、整體環(huán)向應變(global circumferential strain， GCS)、整體面積應變(global area strain， GAS)。

1.4研究質(zhì)量評價 文獻質(zhì)量采用非隨機對照研究的New castle-Ottawa Scale(NOS)量表進行評價，從以下3個方面評估文獻質(zhì)量：入組標準的符合程度、兩組的可比性、最后結論的評價。根據(jù)研究質(zhì)量高低，評分在0～9分。質(zhì)量評價：2名研究員單獨評價，會商協(xié)調(diào)分歧，分歧不可商議時，交導師裁定。

1.5統(tǒng)計學分析 采用Stata 12.0 統(tǒng)計分析軟件。本研究所提取數(shù)據(jù)均為計量資料。分析采取合并統(tǒng)計量的方法，統(tǒng)計指標包括權重均數(shù)差(weighted mean difference, WMD)和95%可信區(qū)間(confidence interval, CI)；異質(zhì)性檢驗(Q檢驗)，以同時滿足I2<50%，P≥0.1 為無異質(zhì)性，分析選擇固定效應模型；若認為存在異質(zhì)性，分析可能產(chǎn)生異質(zhì)性的原因?？捎绊懏愘|(zhì)性的因素：按儀器是否為GE Vivid E9分組、按平均年齡是否≥55歲分組、按NOS評分是否≥8分組，采用隨機效應模型。漏斗圖、Egger檢驗用以評價發(fā)表偏倚；研究結果的穩(wěn)定性：以去掉單個文獻觀察結果有無顯著變化的方式行敏感性分析。

2 結果

初步檢索得到可能相關記錄299條，按照本研究的納入和排除標準逐層篩選，最終12篇合格的對照設計研究[6-17]入選本次Meta分析(圖1)，入選研究基本特征和NOS質(zhì)量評價見表1。入選的12篇中，共1 093個觀察對象，其中DM患者620例、健康受試者473例。所有納入文獻中，DM組與對照組間觀察對象的性別、年齡差異均無統(tǒng)計學意義。9篇中文文獻，3篇英文文獻。11篇研究國家為中國，1篇為塞爾維亞。文獻發(fā)表時間為2013—2016年，DM觀察對象已被臨床確診。其中12篇測量了LVEF、GLS和GCS；11篇測量了GRS；9篇測量了GAS?？煽垦芯?2篇[6-17](NOS≥6分)，高質(zhì)量研究5篇[7，10，11，14，17](NOS≥8分)。

圖1 文獻篩選流程圖

11篇[6-13，15-17]DM組和健康組左心室GRS存在異質(zhì)性(I2=65.3%，P<0.01)，隨機效應模型分析顯示CI在無效線左側。由于GRS指標為正值，所以DM組GRS值小于對照組[WMD=-3.63，95%CI(-5.15，-2.11)，P<0.01，圖2]，故認為DM組GRS有受損，篩選出NOS評分差異是造成異質(zhì)性大的主要因素。行NOS評分亞組分析，NOS評分≥8分組異質(zhì)性較小(I2=18.1%，P<0．30)。

12篇[6-17]DM組和對照組GLS存在異質(zhì)性(I2=80．6%，P<0.01)，隨機效應模型分析顯示CI在無效線右側，但因GLS指標為負值，分析絕對值顯示DM組GLS小于對照組[WMD=3.54，95%CI(2.71，4.36)，圖3]，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)，故認為DM組GLS受損。亞組分析后未篩檢出異質(zhì)性來源。

12篇[6-17]DM組和對照組心室收縮期GCS存在異質(zhì)性(I2=84.7%，P<0.01)，隨機效應模型顯示CI在無效線右側，但因GCS指標本身為負值，分析絕對值顯示DM組GCS小于對照組[WMD=2.48，95%CI(1.49，3.48)，P<0.01，圖4]，得出DM組GCS有受損。篩選出文獻NOS評分是異質(zhì)性高的主要來源。行NOS評分亞組分析，NOS評分≥8分組異質(zhì)性偏小(I2=35.9%，P=0.18)。

圖2 DM組和對照組GRS差異的森林圖 圖3 DM組和對照組GLS差異的森林圖 圖4 DM組和對照組GCS差異的森林圖 圖5 DM組和對照組GAS差異的森林圖

第一作者國別發(fā)表年病例數(shù)(例)實驗組對照組年齡(-x±s,歲)實驗組對照組男/女(例)實驗組對照組3DSTI參數(shù)儀器NOS評分韓勇[6]中國2014463548.8±13.551.3±15.229/1720/15GLS,GCS,GRS,GASToshibaArtida6芮逸飛[7]中國2015303050.1±7.947.4±6.517/1316/14GLS,GCS,GRSPhilipsiE338魯正賢[8]中國2014603055.8±10.154.7±8.039/2118/12GLS,GCS,GRSToshibaArtida7王慶慶[9]中國2015804065.7±7.766.4±8.840/4020/20GLS,GCS,GRS,GASGEVividE97仇萍[10]中國2015413948.8±10.147.9±9.226/1524/15GLS,GCS,GRS,GASGEVividE98李冰[11]中國2013404047.4±4.4745.8±5.122/1820/20GLS,GCS,GRS,GASGEVividE98徐威[12]中國2015603052.0±7.154.3±4.332/2814/16GLS,GCS,GRS,GASGEVividE97高磊[13]中國2016694255.0±11.955.0±15.043/2629/13GLS,GCS,GRS,GASGEVividE97周小玲[14]中國2016323257.8±7.456.2±7.121/1120/12GLS,GCSPhilipsiE338WangQ[15]中國2015464063.1±69.865.5±65.922/2419/21GLS,GCS,GRS,GASGEVividE97TadicM[16]塞爾維亞2014485252.0±8.050.0±7.024/2426/26GLS,GCS,GRS,GASGEVivid77ZhangX[17]中國2013686360.4±9.558.0±10.036/3230/33GLS,GCS,GRS,GASGEVividE98

9篇[6，9-13，15-17]DM組和對照組心室收縮期GAS存在異質(zhì)性(I2=47.9%，P<0．05)，CI在無效線右側，但因GAS指標本身為負值。分析絕對值發(fā)現(xiàn)DM組GAS小于對照組[WMD=2.92，95%CI(2.33，3.50)，P<0.01，圖5]，表明DM組GAS有受損。篩選出文獻NOS評分是異質(zhì)性高的主要來源。行NOS評分亞組分析，NOS評分≥8分組異質(zhì)性降低(I2=13.8%，P=0.31)。漏斗圖顯示：GLS、GAS的兩側分布對稱，GCS、GRS兩側分布不對稱(圖6)。Egger檢驗提示GRS(P=0.02)、GCS(P=0.01)存在發(fā)表偏倚，GLS(P=0.40)、GAS(P=0.09)不存在發(fā)表偏倚。

12篇[6-17]DM組和對照組LVEF存在異質(zhì)性(I2=71.1%，P<0.01)，CI與無效線相交，DM組與對照組的LVEF均在正常區(qū)間，WMD=-0.94，95%CI(-1.92，-0.04)，二者LVEF差異無統(tǒng)計學意義(P=0.06，圖7)。

按順序排除單篇入選文獻進行敏感性分析，顯示GRS、GLS、GCS和GAS的合并效應指標穩(wěn)定，入選研究具有較好的穩(wěn)定性。

3 討論

DM是諸多心血管疾病的獨立危險因素[18],并與高血壓，糖尿病心肌病有重大關聯(lián)。DM并發(fā)癥早期大部分為可逆性，早期行強化降糖治療和控制血糖極為重要。而早期發(fā)現(xiàn)DM患者收縮期整體應變的改變對臨床上對DM的強化治療、血糖控制有指導意義。長期監(jiān)測DM患者左心室收縮期整體應變也可以盡早發(fā)現(xiàn)亞臨床改變，有利于防止高血糖對各項靶器官的損害，延緩各種并發(fā)癥的進展[19]。

本研究納入的1 093個觀察對象的LVEF皆在正常值范圍，Meta分析顯示LVEF的WMD取值范圍與無效線相交，表明DM組與對照組間LVEF差異無統(tǒng)計學意義，而3D-STI可以探測出DM組與對照組的差異。目前，諸多研究分析了DM患者在LVEF正常的情況下的左心收縮期整體應變情況，但結果不一。有研究顯示LVEF正常的DM患者的心室收縮期整體應變GLS[6-12，14-17]、GCS[7-9，11，14-17]、GAS[6，9-11，15-17]、GRS[7-9，11，15-17]有別于同齡健康人群。韓勇等[6，10，12-13]研究顯示DM組GCS、GRS與對照組差異無統(tǒng)計學意義；高磊等[13]研究顯示，血糖控制良好的DM患者的左心室整體應變(GLS、GAS、GCS、GRS)與健康人群的差異無統(tǒng)計學意義。有研究指出，血糖控制良好[13]或強化胰島素治療[14]的DM患者的左心室收縮期GLS與血糖控制不良組患者存在差異，這可能是由于心內(nèi)膜下心肌灌注不足和纖維化時GLS檢測更加敏感[20]。本研究包含血糖控制與不控制、胰島素治療前后、糖化血紅蛋白不同水平的情況，整合各研究中亞組分析數(shù)據(jù)，探討3D-STI定量測評DM患者的左心室整體應變，納入12篇文獻、合計1 093例受試者，其中620例為DM患者、473例為正常對照，結果顯示DM患者左心室收縮期GAS減小、GRS、GLS、GCS增大(負值)，其 絕對值均減小，提示DM的3D-STI左心室整體應變受損，亦表明3D-STI可以敏感探測DM患者左心室收縮期整體應變的改變，應變參數(shù)是有價值的臨床指標。

圖6 GRS (A)、GLS (B)、GCS (C)、GAS (D)發(fā)表偏倚漏斗圖

圖7 DM組和對照組LVEF差異的森林圖

本研究的不足：①3D-STI缺少左心室收縮期的參考范圍；②樣本量較?。虎鄄豢杀苊獾陌l(fā)表偏倚，納入人群大部分為亞洲人，應變值與年齡相關[21]，但納入人群年齡偏大，使分析結果適用范圍減小。雖然缺少正常值參考范圍，但國外的一些實驗對健康人群的測量值[22]仍是可以參考的，且3D-STI技術也可用于長期監(jiān)測同一個體，其敏感性利于個體治療前后的療效判斷。隨著技術的發(fā)展，參考范圍的確立，3D-STI將會是一項可長期監(jiān)測病情發(fā)生發(fā)展、指導臨床治療方案的選擇、更準確判斷預后的重要檢測方法。

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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

國家自然科學基金面上項目(81370440)。

鄒燕珂(1990—)，女，四川巴中人，在讀碩士，醫(yī)師。研究方向：心血管超聲。E-mail： 15858410@qq.com

黃晶，重慶醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院心血管內(nèi)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