三维斑点追踪技术评价2型糖尿病患者左心室心肌收缩功能的Meta分析

曹华利 李聪 陈菲

心血管疾病是糖尿病患者发病率且病死率最高的并发症。其中，2型糖尿病性心脏病患者的病死率是普通2型糖尿病患者的3倍。因此，早期诊断和干预糖尿病心肌损害对于患者预后至关重要[1]。近年来，三维斑点追踪成像技术（three-dimensional speckle tracking imag原ing，3D-STI）以其能够准确评估左心室心肌机械力学特性的能力而引起人们关注。3D-STI对于原发性或者继发性左心室心肌收缩功能异常评估具有良好的价值。本研究采用定量Meta分析，旨在探究3D-STI评价2型糖尿病患者左心室心肌早期收缩功能减退的价值。

1 资料和方法

1.1 文献检索 对 Pubmed、Embase、Web of science、Cochrane图书馆、中国知网以及万方数据库2017年12月之前发表的文献进行检索，检索策略基于以下关键词：“three-dimensional”，“3D”，“speckle tracking imag原ing”，“STI”，“left ventricular”，“LV”，“diabetes melli原tus”，“DM”，“三维”，“斑点追踪”，“左心室”以及“糖尿病”。另对已检出相关文献的参考文献目录复习，对可能漏检的文献行二次手工检索。

1.2 数据提取及质量评估 纳入标准：（1）前瞻性或回顾性对比研究；（2）研究包含2型糖尿病组和健康对照组；（3）纳入对象无冠心病、高血压、严重心瓣膜疾病等心血管病史以及肝肾功能不全；（4）超声诊断技术为3D-STI，且仪器来源同一厂家；（5）报道至少一项感兴趣结果，包括整体纵向应变（global longitudinal strain，GLS）、整体圆周应变（global circumferential strain，GCS）、整体径向应变（global radial strain，GRS）、整体面积应变（global area strain，GAS）；（6）来自同一作者或机构的多篇文章，取质量最高或最新发表的文章。排除标准：（1）1 型糖尿病；（2）声窗差，图像质量不满意；（3）综述、病例报告、评论、书信以及不能获得完整数据的文章。文献筛检流程见图1。

图1 文献筛检流程图

分别由2位研究者对每一项研究的相关数据进行提取：（1）基本信息：第一作者，发表年限，国别以及研究设计类型；（2）临床资料：患者数，性别，年龄以及感兴趣观测结果。2位研究者之间的分歧由第3位研究者一起讨论解决。应用AHRQ量表对于纳入文献的质量进行评估。该量表包含11项条目，评分0～3分为低质量；4～7分为中等质量；8～11分为高质量[2-3]。

1.3 统计学处理 采用Stata 12.0统计软件。加权均数差（weighted mean difference，WMD）及 95%可信区间（Confidence interval,CI）用以描述连续型变量统计结果。异质性评估采用I2检验。以I2＜50%作为异质性检验水准。当无统计学异质性时，选用固定效应模型进行统计量合并。当异质性显著时，选用随机效应模型。采用漏斗图和Begg’s检验评估发表偏倚。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料 根据纳入及排除标准，共8篇原始研究总计830例进入Meta分析[4-11]（表1）。其中，2型糖尿病组463例，健康对照组367例。8项研究均使用GE Vivid E7或E9超声诊断仪。由于3D-STI诊断结果存在不同仪器之间的统计学差异性，故在文献筛检中剔除两项使用仪器为东芝或飞利浦的原始研究。

2.2 左心室射血分数（LVEF） 共8项研究报道了2型糖尿病组与健康对照组LVEF的均数和标准差，且各研究间无明显异质性（x2=12.96，P＞0.05，I2=7.2%），采用固定效应模型。结果显示两组间LVEF差异无统计学意义，合并WMD值为-0.12（95%CI:-0.24耀0.01，P＞0.05，图 2）。

2.3 GLS 共8项研究报道了糖尿病组与健康对照组GLS的均数和标准差，且各研究间存在明显异质性（x2=83.34，P＜0.01，I2=85.6%），采用随机效应模型。结果显示两组间GLS差异有统计学意义，合并WMD值为-1.02（95%CI：-1.15耀-0.88，P＜0.001，图 3）。

2.4 GCS 共8项研究报道了2型糖尿病组与健康对照组GCS的均数和标准差，且各研究间无明显异质性（x2=19.07，P=0.09，I2=37.1%），采用固定效应模型。结果显示两组间GCS差异有统计学意义，合并WMD值为-0.45（95%CI：-0.58耀-0.33，P＜0.001，图 4）。

2.5 GRS 共8项研究报道了糖尿病组与健康对照组GRS的均数和标准差，且各研究间无明显异质性（x2=17.6，P＜0.01，I2=26.1%），采用固定随机效应模型。结果显示两组间GCS差异有统计学意义，合并WMD值为-0.43（95%CI：-0.55耀-0.31，P＜0.001，图 5）。

2.6 GAS共8项研究报道了糖尿病组与健康对照组GAS的均数和标准差，且各研究间存在明显异质性（x2=79.15，P=0.00，I2=84.8%），采用随机效应模型。结果显示两组间GAS差异有统计学意义，合并WMD值为-0.72（95%CI：-0.85耀-0.59，P＜0.001，图 6）。

2.7 发表偏倚 Beeg’s检验显示LVEF（P＞|z|=0.06）、GLS（P＞|z|=0.05）、GCS（P＞|z|=0.35）、GRS（P＞|z|=0.96）、GAS（P＞|z|=0.08）未存在显著发表偏倚，且对应的漏斗图显示出基本对称性。GCS的漏斗图见图7。

3 讨论

糖尿病导致的自主神经功能紊乱、细胞内钙转运异常、能量代谢异常以及其他因素都可以引起心肌细胞损害，最终产生糖尿病心脏病[12]。研究表明，糖尿病心肌损害开始多表现为心肌收缩功能异常，在心肌机械力学上则反映为收缩期的形变能力下降。糖尿病心肌病早期由于心内膜下心肌细胞代谢异常和缺氧更严重，故此处的心肌纤维最先受累[13]。由心肌条带理论知，心内膜下心肌纤维主要为纵向走行，主要实现心肌的纵向收缩。故当其受损时，反映在心肌机械力学上的应变参数GLS出现异常[14]。但是由于不同患者病程的长短以及血糖控制程度的不一致，GLS与其他左心室心肌收缩期应变参数（GCS、GRS和GAS）可以同时或者相继出现不同程度的减低[15-16]。随着传统的组织多普勒技术以及二维斑点追踪技术的出现，上述左心室心肌应变参数得以被定量检测。而目前3D-STI的应用，则进一步弥补了前两者技术的超声声束角度依赖性以及二维平面追踪斑点的局限性问题，从而能更全面且精准地评估左心室心肌的机械应变，也即能更好地反映左心室的收缩功能[17]。

表1 纳入研究的一般资料和质量评估

图2 LVEF的森林图

图3 GLS的森林图

图4 GCS的森林图

图5 GRS的森林图

图6 GAS森林图

图7 GCS的漏斗图（SMD：标准化均数差，S.E.：标准误）

本研究结果表明，2型糖尿病患者在LVEF没有明显减低的情况下，已经出现了左心室心肌机械力学的异常改变，包括 GLS、GCS、GRS、GAS 均显著下降。这与既往 Tadic 等[4]、Zhang 等[6]和李冰等[8]报道的结果相一致。而高磊等[7]和徐威等[9]研究结果则显示2型糖尿病血糖控制良好组（HbA1C逸6.5%/HbA1C逸7%）GAS、GLS、GCS、GRS与健康对照组比较差异均无统计学意义（均P＞0.05），而2型糖尿病血糖控制不良组GAS、GLS、GCS、GRS与健康对照组比较差异有统计学意义（P＜0.05）。本研究纳入的2型糖尿病患者未对血糖控制情况这一因素进行分类，而是从整体上分析一般糖尿病人群的心肌应变特征，加上Meta分析的方法学应用，结果相对而言具有更好的循证医学证据力度。

本研究尚存在局限性。首先，由于本研究检索的文献局限于中文和英文文献，对于其他语言发表的文献可能存在漏检，故可能存在选择偏倚。其次，本研究只纳入了8篇原始研究，样本量相对较小，故结果可能受到影响。但是我们对文献纳入及排除标准的严格制定和对文献质量的严格评估也同样提高了该Meta分析的整体质量，提高了结果的可信度。

综上所述，3D-STI可以较准确地评估2型糖尿病患者的左心室心肌早期整体收缩功能异常。