磁共振灌注成像診斷缺血性心臟病的Meta分析*

劉 鋼，麻增林,馮莉莉,田 晞，譚麗麗,栗金紅,孟繁榮

(北京中醫(yī)藥大學(xué)第三附屬醫(yī)院放射科，北京 100029 )

缺血性心臟病(ischemic heart disease，IHD)是由于冠狀動(dòng)脈循環(huán)改變引起血流和心肌需求之間不平衡而導(dǎo)致的心肌損害。近些年，IHD的發(fā)病率呈現(xiàn)快速、持續(xù)上升趨勢(shì)[1]。如何準(zhǔn)確診斷IHD以及評(píng)估心肌活性，對(duì)于臨床選擇合適的治療方案有重要的指導(dǎo)意義，對(duì)于患者的預(yù)后也有非常重要的影響。近年來(lái)，隨著磁共振成像(megnetic resonanse imaging,MRI)技術(shù)的推廣以及新序列的不斷開(kāi)發(fā)，MRI在IHD的診斷中受到廣大臨床醫(yī)師更多的關(guān)注，尤其是磁共振灌注成像(megnetic resonanse perfusion imaging,MRPI)能夠直接評(píng)價(jià)缺血心肌及其功能性改變，其對(duì)于IHD診斷具有較高的敏感性和特異性[2]。本文的研究目的在于用Meta分析的方法綜合分析國(guó)內(nèi)外MRPI診斷IHD的研究結(jié)果，綜合定量評(píng)價(jià)MRPI對(duì)于IHD的診斷價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 文獻(xiàn)的納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

(1)納入標(biāo)準(zhǔn)：①研究目的為評(píng)價(jià)MRPI對(duì)IHD診斷價(jià)值；②研究對(duì)象為經(jīng)臨床明確診斷IHD的患者，研究病例的性別、年齡及國(guó)籍不限制，但是要求每篇文獻(xiàn)中研究病例數(shù)≥15 例；③納入病例要求連續(xù)，前瞻性研究或者回顧性研究均符合要求；④從文獻(xiàn)數(shù)據(jù)中可以獲得足夠多的統(tǒng)計(jì)學(xué)信息，用于計(jì)算敏感性和特異性；⑤有臨床相關(guān)輔助檢查結(jié)果、影像學(xué)檢查以及臨床隨訪結(jié)果作為金標(biāo)準(zhǔn)；⑥如果收錄數(shù)據(jù)有重復(fù)，選擇納入最近的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)；發(fā)表的文章；⑦文獻(xiàn)中涉及的MR設(shè)備場(chǎng)強(qiáng)要求為1.5T 及以上。(2)排除標(biāo)準(zhǔn)：①動(dòng)物實(shí)驗(yàn)資料；②綜述和病例報(bào)告；③尚未發(fā)表的文章。

1.2 文獻(xiàn)檢索

英文檢索詞為“ischemic heart disease、myocardial infarction、magnetic resonance imaging、magnetic resonance perfusion imaging、sensitivity、specificity”。中文檢索詞為“缺血性心臟病、心肌梗死、磁共振成像、磁共振灌注成像”，檢索數(shù)據(jù)庫(kù)為PubMed、Cochrane Library、中國(guó)生物醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)、中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)、維普資訊、萬(wàn)方數(shù)據(jù)。文獻(xiàn)檢索起止時(shí)間為1995-01—2016-10間。

1.3 資料提取

由兩名評(píng)價(jià)者嚴(yán)格按照檢索方法對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行篩選和提取，提取的內(nèi)容包括：作者、年代、國(guó)家、病例數(shù)、真陽(yáng)性值、假陽(yáng)性值、假陰性值、真陰性值和靈敏度，及特異度等。

1.4 質(zhì)量評(píng)估

研究文獻(xiàn)質(zhì)量評(píng)估采用國(guó)際認(rèn)可的QUADAS評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，其中，包括11個(gè)項(xiàng)目，依次為實(shí)驗(yàn)對(duì)象的代表性、金標(biāo)準(zhǔn)的合理性、試驗(yàn)間隔的時(shí)間、部分證實(shí)偏倚、不同證實(shí)偏倚、嵌入偏倚、金標(biāo)準(zhǔn)盲法評(píng)價(jià)、診斷試驗(yàn)盲法評(píng)價(jià)、臨床信息和失訪結(jié)果評(píng)價(jià)，不確定結(jié)果等，對(duì)每個(gè)條目可以做出3種判斷；“是”代表低度偏倚、“否”代表高度偏倚和“不清楚”代表缺乏相關(guān)信息。3種判斷分別記作1 分、-1 分和0 分。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

應(yīng)用Meta-DiSc 1.4軟件進(jìn)行相關(guān)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，繪制森林圖和匯總受試者工作特征曲線(summary receiver operating characteristic，SROC)，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)評(píng)價(jià)。通過(guò)繪制森林圖，利用Q檢驗(yàn)進(jìn)行納入文獻(xiàn)的異質(zhì)性檢驗(yàn)，檢驗(yàn)水準(zhǔn)采用a=0.10，根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果，選擇相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)模型進(jìn)行分析。若P>0.10，認(rèn)為所納入的研究具有同質(zhì)性，選擇固定效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析；若P<0.10，則可以認(rèn)為納入研究不同質(zhì)，選擇隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析。按照異質(zhì)性檢驗(yàn)結(jié)果，選擇相應(yīng)的效應(yīng)模型，將各研究的靈敏度和特異度進(jìn)行Logit變換，然后按照其權(quán)重大小進(jìn)行匯總分析，之后則進(jìn)行反Logit變化得出加權(quán)匯總靈敏度和特異度以及相應(yīng)的95%可信區(qū)間(CI)，最后對(duì)兩種方法的匯總靈敏度、匯總特異度進(jìn)行z檢驗(yàn)，采用的檢驗(yàn)水準(zhǔn)為a=0.05。繪制SROC曲線曲線下面積(the area under the curve，AUC)可以定量評(píng)估診斷試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。AUC=0.5表示無(wú)診斷價(jià)值；0.5

2 結(jié)果

2.1 文獻(xiàn)檢索結(jié)果

共檢索到文獻(xiàn)275篇。根據(jù)題目、發(fā)表類型排除206篇文獻(xiàn)；對(duì)剩余69篇仔細(xì)閱讀摘要后，排除18篇文獻(xiàn)；剩余51篇文獻(xiàn)下載全文，其中，27篇無(wú)法提取有效數(shù)據(jù)，非單獨(dú)評(píng)價(jià) MRPI 診斷 IHD 5篇，3篇為動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，3篇為綜述，全文非英文2篇，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可疑重復(fù)發(fā)表3篇，一共排除43篇文獻(xiàn)。最后納入8篇文獻(xiàn)[3-10]，其中，中文文獻(xiàn)4 篇，英文文獻(xiàn)4篇，文獻(xiàn)發(fā)表時(shí)間2003—2016年，共納入363例病例，納入文獻(xiàn)的信息提取見(jiàn)表1。

表1 納入各研究的基本特征

注：TP：真陽(yáng)性值；FP：假陽(yáng)性值；FN：假陰性值；TN：真陰性值；Se：靈敏度；Sp：特異度。

2.2 文獻(xiàn)質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果

本研究所采用的QUADAS 評(píng)價(jià)條目中，其中2項(xiàng)研究未描述MRPI與臨床診斷心肌炎的間隔時(shí)間[3,8]，3項(xiàng)未描述部分證實(shí)偏倚[4,6,9]，2項(xiàng)未描述部分嵌入偏倚[6,8]，1項(xiàng)未描述診斷試驗(yàn)是否為盲法評(píng)估[10]，2項(xiàng)臨床信息提供不完善[8-9]，納入文獻(xiàn)評(píng)分均>8 分，說(shuō)明文獻(xiàn)總體質(zhì)量較好。見(jiàn)表2。

2.3 異質(zhì)性分析

對(duì)MRPI診斷缺血性心臟病的研究進(jìn)行異質(zhì)性檢驗(yàn)，P=0.001，可以認(rèn)為所納入的研究之間存在異質(zhì)性，應(yīng)選擇隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析[11]。

2.4 Meta分析

根據(jù)異質(zhì)性檢驗(yàn)結(jié)果，采用隨機(jī)效應(yīng)模型對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，MRPI診斷IHD的合并敏感度為0.89(95%CI：0.83～0.93)，合并特異度為0.88(95%CI：

0.82～0.92)，合并陽(yáng)性似然比為6.79(95%CI：4.63～9.98)，合并陰性似然比為0.15(95%CI：0.09～0.22)，合并診斷優(yōu)勢(shì)比為52.29(95%CI：27.16～100.70)。SROC AUG=0.9384，Q=0.8754(圖1～圖3)。

2.5 文獻(xiàn)線性回歸檢驗(yàn)

采用Stata12.0系統(tǒng)進(jìn)行文獻(xiàn)線性回歸分析[12]，繪制文獻(xiàn)漏斗圖，顯示結(jié)果P=0.09，提示納入文獻(xiàn)無(wú)明顯發(fā)表偏倚(圖4)。

表2 納入文獻(xiàn)質(zhì)量QUADAS評(píng)分情況

注：1-11 分別為實(shí)驗(yàn)對(duì)象的代表性、金標(biāo)準(zhǔn)的合理性、試驗(yàn)間隔時(shí)間、部分證實(shí)偏倚、不同證實(shí)偏倚、嵌入偏倚、金標(biāo)準(zhǔn)盲法評(píng)估、診斷試驗(yàn)盲法評(píng)估、臨床信息、不確定結(jié)果、失訪結(jié)果。

圖1 MRPI診斷IHD敏感性的森林圖

圖2 MRPI診斷IHD特異性的森林圖

圖3 MRPI診斷IHD的SROC曲線

圖4 MRPI診斷IHD的文獻(xiàn)漏斗圖

3 討論

我國(guó)心血管疾病發(fā)病人數(shù)逐年上升，IHD已成為目前高病死率、高致殘率的疾病之一。IHD的明確診斷及心肌活性的準(zhǔn)確評(píng)估對(duì)于患者的治療與預(yù)后有非常重要的作用。MRI技術(shù)自20世紀(jì)80年代開(kāi)始應(yīng)用于臨床診斷和評(píng)估心臟疾病，至今已有30多年的歷史。隨著許多新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,如新型射頻線圈，強(qiáng)磁場(chǎng)系統(tǒng)，快速梯度回波、平面回波及其他成像序列，MRI心臟成像已經(jīng)成為臨床一種安全可靠的診斷心臟疾病成像方法。它具備大視野、多參數(shù)、任意方位成像的優(yōu)勢(shì)，在一次檢查中可提供心臟形態(tài)、功能、心肌灌注、心肌活性等諸多信息[13]。尤其是最近幾年MRI設(shè)備性能的不斷提高，快速序列的應(yīng)用，使得心臟磁共振的圖像質(zhì)量有顯著的提高，MRPI序列在判斷心肌梗死的部位及范圍與病理對(duì)照組具有較高的符合率[14]，使其成為診斷心肌梗死的無(wú)可取代的無(wú)創(chuàng)性檢查方法。

MRPI采用釓噴酸葡胺作為造影劑，通過(guò)肘前或手背靜脈進(jìn)行注射，注射后立即開(kāi)始掃描，連續(xù)性采集圖像，可以動(dòng)態(tài)觀察造影劑在心肌分布擴(kuò)散的全過(guò)程[15]。目前掃描序列多采用平面回波(echoplanar imaging,EPI)及快速小角度激發(fā)序列(turbo fast low-angle short,turbo FLASH)。IHD冠狀動(dòng)脈狹窄導(dǎo)致對(duì)應(yīng)心肌供血區(qū)血流灌注量相對(duì)減少，故圖像顯示為低信號(hào)。目前，通常采用以下指標(biāo)來(lái)評(píng)估心肌缺血程度：最大信號(hào)強(qiáng)度、時(shí)間信號(hào)曲線下面積、最大斜率以及心肌灌注儲(chǔ)備指數(shù)等[16]。本系統(tǒng)評(píng)價(jià)納入8個(gè)研究，共363例病例，Meta分析結(jié)果顯示，MRPI診斷IHD的匯總靈敏度為89%，漏診率為11%，即100例IHD經(jīng)過(guò)MRPI檢查可能有11例患者被漏診為正常；特異度為88%，誤診率為12%，即100例IHD經(jīng)過(guò)MRPI檢查可能有12例患者被誤診。合并陽(yáng)性似然比為6.79，提示IHD患者的MRPI檢查的陽(yáng)性率為非IHD患者的6.79倍；合并陰性似然比為0.15，即提示MRPI檢查確診為陰性的病灶，其患IHD的概率為15%，排除IHD的可能性大。診斷性試驗(yàn)優(yōu)勢(shì)比為52.29，SROC曲線下面積為0.9384，表明MRPI對(duì)IHD具有很高的診斷價(jià)值。

單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層成像技術(shù)(single-photon Emission computed tomography，SPECT)也是用于診斷IHD的常用方法。MRI相比于SPECT有更高的空間和時(shí)間分辨率，組織特異性更高。Greenwood等[17]的隨機(jī)對(duì)照研究結(jié)果表明，MRPI與SPECT相比有更高的敏感性和陰性預(yù)測(cè)值。 Michele等[18]所做的一項(xiàng)μeta分析的研究表明，MRPI診斷冠心病的敏感性和特異性達(dá)到89%和86%，與本研究結(jié)果相近。Nagel等[19]所做的研究表明，MRPI與冠脈造影檢測(cè)的心肌儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)相比有更高的敏感性、特異性及準(zhǔn)確性。

由于本研究中所納入文獻(xiàn)的數(shù)目較少，不能進(jìn)行Meta回歸分析尋找異質(zhì)性的來(lái)源。作者分析異質(zhì)性的來(lái)源可能有以下幾個(gè)原因：(1)MR掃描機(jī)器場(chǎng)強(qiáng)不同，不同廠家機(jī)器參數(shù)設(shè)置不同。(2)MRPI的掃描序列不同，尤其是激發(fā)序列所選擇的偏轉(zhuǎn)角度不同，對(duì)病灶檢出率可能會(huì)存在差別。(3)目前，尚無(wú)IHD確診的金標(biāo)準(zhǔn)，本研究所納入文獻(xiàn)采用的IHD診斷標(biāo)準(zhǔn)為臨床相關(guān)檢查、影像學(xué)檢查結(jié)果及臨床隨訪綜合判斷。本研究納入文獻(xiàn)數(shù)量較少，而且不同文獻(xiàn)樣本量有一定差別，因此檢驗(yàn)效能不高，未來(lái)仍需擴(kuò)充樣本量，提高檢驗(yàn)效能，并且針對(duì)上述可能存在的異質(zhì)性來(lái)源進(jìn)行進(jìn)一步的亞組分析。

本文通過(guò)MRPI對(duì)IHD診斷價(jià)值的Meta分析顯示，MRPI是一種具有較高靈敏度和特異度的檢查方法，與其他影像學(xué)方法相比，具有無(wú)輻射、空間分辨率高、“一站式檢查”提供心功能、節(jié)段性室壁運(yùn)動(dòng)及心肌血流灌注、心肌活性等優(yōu)勢(shì)。因此，具有很高的臨床應(yīng)用前景。

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