作者简介: 王昊陆(1986-),男,浙江萧山人,住院医生,医学硕士, 研究方向为外科学。
目的 通过Meta分析对目前诊断中国人先天性心脏病的主要影像学诊断方法(多层螺旋CT和超声心动图)进行对比研究。方法 采用文献查询、筛选及参考文献复习,对纳入文献进行质量评估,提取纳入研究的特征信息。分别对多层螺旋CT和超声心动图的研究数据分别加权定量合并,计算灵敏度、特异度及其95%可信区间。绘制两种检查的汇总受试者工作特征曲线,计算并比较曲线下面积。结果 共9篇文献符合纳入标准。研究对象共计1 303处先天性心脏病畸形。与超声心动图相比,多层螺旋CT的总灵敏度、总特异度和诊断心外畸形的灵敏度、特异度较高( Ρ<0.01),受试者工作特征曲线下面积较大。诊断心内畸形时,超声心动图的灵敏度较高( Ρ<0.01),受试者工作特征曲线下面积较大。结论 对中国人先天性心脏病,尤其是合并有心外畸形时,多层螺旋CT的诊断价值高于超声心动图。超声心动图对心内畸形有较高的诊断价值。
Objective To perform a meta-analysis to evaluate multislice computed tomography (MSCT) and echocardiography (ECG) in the diagnosis of congenital heart disease in Chinese population.Methods Literature search and review were done. The characteristics of the included articles were appraised and extracted. The pooled weighted sensitivity and specificity for MSCT and ECG were calculated respectively. SROC curves of the two imaging methods were performed and two areas under the curves (AUC) were calculated and compared.Result 9 of 181 retrieved articles fulfilled the inclusion criteria, with a total of 1 303 cardiac deformities. Totally and in detecting extracardiac anomalies, the pooled weighted sensitivities and specificities for MSCT were higher than that for ECG ( Ρ<0.01). The AUC of SROC for MSCT was larger. In intracardiac deformities, the pooled weighted sensitivities for ECG were higher than that for MSCT ( Ρ<0.01). The AUC of SROC for ECG was larger.Conclusions MSCT is superior to ECG in the diagnosis of congenital heart disease in Chinese population, especially in detecting extracardiac anomalies, while ECG has a high diagnostic value in intracardiac deformities.
先天性心脏病在中国新生儿中发病率约为0.8%~1.2%, 高于国外统计资料的发病率(0.4%~0.6%)[1, 2]。目前的影像学诊断技术中, 心导管检查是先天性心脏病诊断的金标准, 但由于有创性且对检查设备要求较高, 其临床应用受到较大限制。超声心动图(echocardiography, ECG)是先天性心脏病的首选无创检查方法。近几年随着亚秒级扫描技术的成熟, 多层螺旋CT(multislice computed tomography, MSCT)成为了先天性心脏病的主要影像学诊断手段[3]。目前已有多个关于MSCT和ECG对中国人先天性心脏病诊断价值比较的病例对照研究报道, 但尚无统一的研究结论。我们对这些具有相同研究目的且相互独立的研究结果进行分析, 以此来综合定量评价MSCT和ECG对国人先天性心脏病的临床诊断价值。
中文检索词包括:“ 先天性心脏病” 和“ 多层螺旋CT” 和“ 超声心动图” 。英文检索词包括:“ Congenital Heart Defect” and“ Multislice Computed Tomography” or “ MSCT” and “ Echocardiography” or“ ECG” 。联合检索PubMed(1966-2009年)、EMBASE(1980-2009年)、Cochrance Library(2009年第4期)以及中国学术期刊网络出版总库(1994-2009年), 获得关于MSCT和ECG对中国人先天性心脏病诊断价值比较的病例对照研究文献。由于国内外影像学及临床治疗标准存在差异, 本次检索以中文文献为主。
①1994-2009年公开发表, 关于MSCT和ECG对中国人先天性心脏病诊断价值比较的研究文献; ②病例对照研究; ③文献的影像学诊断参考标准为先天性心脏病患者的术中发现或心导管检查; ④在不知道手术病理解剖或心导管检查诊断的前提下进行影像资料的描述; ⑤能获取原始数据的文献, 且通过该数据能直接或间接获得每个影像学检查结果的真、假阳性数, 真、假阴性数; ⑥数据无重复发表。
①病例报告; ②综述性文献; ③重复报道; ④原始数据不全; ⑤依据影像质量选择患者(出现选择偏倚)。
两名评价员分别对入选文献进行质量评估和数据提取。通过Kappa分析对两者意见进行一致性检验, 不同意见通过协商解决。
质量评估参照Sackett等提出的证据水平分级标准:A级为独立、盲法评价结果, 有金标准与所研究的诊断方法进行比较, 研究对象连续且不具有相同的特征(如性别、年龄、基础疾病及疾病的严重程度); B级为独立、盲法评价结果, 有金标准与所研究的诊断方法进行比较, 研究对象非连续且具有相同的上述特征。
提取数据包括:作者和发表时间; 样本大小; 病人特征(平均年龄、性别比例); 影像学检查方法(多层螺旋CT和超声心动图); 病变性质、数量、位置; 真阳性数、假阳性数, 真阴性数、假阴性数。
1.5.1 异质性检验
根据检验结果, 若接受同质性假设, 说明所纳入的研究无异质性, 选择固定效应模型进行Meta分析; 反之说明所纳入的研究有异质性, 选择随机效应模型进行Meta分析。
1.5.2 计算总体以及诊断心内畸形、心外畸形的灵敏度、特异度及其95%可信区间
用Peto’ s法得到优势比图, 同时计算出加权汇总灵敏度和特异度及相应的95%可信区间。
1.5.3 建立汇总受试者工作特征曲线
绘制汇总受试者工作特征曲线(summary receiver operating characteristic curve, SROC), 计算曲线下面积。曲线越接近坐标轴左上角, 曲线下面积越接近于100%, 说明该项诊断技术的诊断价值越高, 以此来比较两种影像学诊断技术。
1.5.4 敏感性分析
将纳入研究分别排除后, 对检索到的剩余同类病例对照研究进行Meta分析, 评价汇总灵敏度与特异度。若与之前得出的结果相比差异较小, 说明纳入文献的稳定性较好; 反之, 说明纳入文献的稳定性较差。
SROC采用SPSS 14.0软件完成, 其它步骤采用RevMan 4.2软件完成。
共检索到相关文献181篇, 其中9篇符合纳入标准[4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12], 进行Meta分析。纳入文献均为多层螺旋CT和超声心动图诊断先天性心脏病的病例对照研究, 7篇为A级, 2篇为B级(见表1)。其中6篇在数据分析时明确区分了心内畸形与心外畸形[4, 5, 6, 10, 11, 12]。
所有病例对照研究共计先天性心脏病畸形总数1 303处, 按纳入文献中提供的心脏解剖病变发生部位分类标准[4, 5, 6, 10, 11, 12], 可分为2类:①心内畸形包括心脏易位、心间隔缺损等, ②心外畸形包括各型大动脉转位、心室双出口、主动脉骑跨、肺动脉狭窄等。
2.3.1 异质性检验
采用RevMan 4.2软件进行数据合并得到图1~6。其中2项数据合并(图1、图5) Ρ < 0.05, 在α =0.05水准拒绝同质性假设, 采用随机效应模型进行加权定量合并。4项数据合并(图2~4、图6)Ρ > 0.05, 在α =0.05水准接受同质性假设, 采用固定效应模型进行加权定量合并。
2.3.2 计算总体和诊断心内畸形、心外畸形的灵敏度、特异度以及95%可信区间诊断先天性心脏病的总灵敏度, MSCT与ECG相比, 比值比(odds ratio, OR)为2.43, 95%可信区间(confidence interval, CI)为(1.84, 3.22), Ρ < 0.01(图1)。多层螺旋CT的总灵敏度高于超声心动图, 且差异有统计学意义。诊断先天性心脏病的总特异度, MSCT与ECG相比OR为2.04, 95%CI为(1.25, 3.32), Ρ < 0.01(图2)。MSCT的总特异度高于ECG, 且差异有统计学意义。
诊断心内畸形的灵敏度, MSCT与ECG相比OR为0.19, 95%CI为(0.09, 0.43), Ρ < 0.01(图3)。诊断心内畸形时, ECG的灵敏度高于MSCT, 且差异有统计学意义。诊断心内畸形的特异度, MSCT与ECG相比OR为1.01, 95%CI为(0.42, 2.40), Ρ =0.99(图4)。诊断心内畸形时, MSCT的特异度与ECG相比差异无统计学意义。
诊断心外畸形的灵敏度, MSCT与ECG相比OR为7.01, 95%CI为(4.27, 11.53), P< 0.01(图5)。诊断心外畸形时, MSCT的灵敏度高于ECG, 且差异有统计学意义。诊断心外畸形的特异度, MSCT与ECG相比OR为6.45, 95%CI为(2.50, 16.61), Ρ < 0.01(图6)。诊断心外畸形时, MSCT的特异度高于ECG, 且差异有统计学意义。
2.3.3 建立SROC曲线
绘出 SROC曲线, 计算曲线下面积。对于先天性心脏病总体诊断、心外畸形的诊断, 多层螺旋CT的曲线相比之下更接近左上角, 其诊断价值高于超声心动图。对于心内畸形的诊断, 超声心动图的曲线相比之下更接近左上角, 其诊断价值高于多层螺旋CT。
2.3.4 敏感性分析
将每个研究逐一排除后的Meta分析显示, 汇总灵敏度和特异度未见明显改变, 说明纳入文献的稳定性好。
单个的多层螺旋CT和超声心动图诊断性试验研究, 样本量较小, 相互之间的统计方法、病例选择、研究方法变化大, 且各研究具有不同的随机抽样误差, 研究结果也就各不相同。而通过Meta分析的方法来比较多层螺旋CT和超声心动图的诊断价值, 能够系统地评价、分析所研究的诊断方法, 提高统计效能和结果质量, 进而为对先天性心脏病的临床决策提供综合信息证据。
通过本Meta分析, 我们发现目前对于中国人先天性心脏病的影像学诊断, 多层螺旋CT不论是从灵敏度、特异度, 还是从SROC曲线下面积等方面来比较, 均高于超声心动图。超声心动图由于切面及图像质量的限制, 有时难以准确、完整地显示先天性心脏病的畸形部位、性质。例如超声心动图对远端肺动脉的显示常因受肺组织的遮盖而受限[13]; 超声心动图难以诊断冠状动脉中、远端的病变。此外, 超声心动图是二维成像, 难以直观地表现先天性心脏病解剖学异常的三维结构。
作为检查先天性心脏病的一种无创、有效的手段, 多层螺旋CT的横断面成像能够避免影像重叠, 并且成像空间分辨率高(可良好显示冠状动脉的主干及其分支), 可以很好地显示房室的解剖学位置与形态, 以及房室连接、房室与大血管的连接关系。所纳入文献的分析同时表明, 与心内畸形相比, 多层螺旋CT对于中国人先天性心脏病心外畸形的诊断价值显著高于超声心动图。
多层螺旋CT所得到的横断面图像可以进一步进行三维重建。CT横断面图像是扫描后得到的原始图像, 提供了病变的所有信息, 但缺乏空间感与立体感, 对先天性心脏病尤其是复杂型先天性心脏畸形的显示还不够直观。多层螺旋CT的三维重建有助于描绘复杂的三维解剖关系, 可以直观地显示心脏大血管连接、大血管形态及空间位置关系。多层螺旋CT的三维重建还可以同时发现先天性心脏病并发的内脏改变, 其对于合并内脏转位的复杂心血管畸形的诊断、分析具有重要价值。目前多层螺旋CT的三维重建方法主要有多平面重建、最大密度投影、容积再现及表面阴影成像等。随着以上三维重建方法在我国的普及与发展, 多层螺旋CT对于先天性心脏病诊断价值将会得到进一步的提高。
在所纳入的文献中, 李江林等[7]的研究显示, 多层螺旋CT仍有不可忽视的不足之处。超声心动图及彩色多普勒血流检查能够提供有效的血流动力学及血氧含量等方面的资料, 可以对心内结构作出明确的诊断。多层螺旋CT对于先天性心脏病心内畸形的诊断价值并不理想。其最显著的缺点便是无法提供血流动力学及血氧含量等方面的信息[14]。此外, 多层螺旋CT的图像质量受到了诸多因素影响, 其中以患者的心率和呼吸为主。Nieman等[15]的研究表明, 多层螺旋CT的图像质量与患者的心率成反比。心跳和呼吸运动产生的伪影表现为横断面图像不连续, 造成了多层螺旋CT的诊断价值下降。尤其是新生儿及婴儿的心率、呼吸均相对较快, 伪影相对较多, 有时会干扰心内结构的显示, 使多层螺旋CT对瓣膜运动功能和房间隔病变的诊断能力下降。本Meta分析所纳入研究中多层螺旋CT的漏诊、误诊多由于该原因引起。例如小于5 mm的房间隔缺损, 极易因为图像质量略有下降而被漏诊[4]。
针对以上因素, Kim等[16]的研究指出, 患者吸氧状态下进行CT扫描, 可以降低心率与呼吸频率, 从而使多层螺旋CT的图像质量得到显著改善。另外, 提高扫描速度同时结合心电门控技术、采用双期扫描是另外两种有效避免心脏搏动伪影的方法。
The authors have declared that no competing interests exist.