葉冬熳,楊劭劼,于韜*
腦膠質瘤是常見的顱內腫瘤,手術切除是目前主要的治療手段[1]。術中輔以影像技術可幫助術者提高腫瘤的切除率,減少不必要的腦功能損傷,從而最大程度地提高膠質瘤患者的生存率及生存質量[2]。目前常用的術中影像技術包括:術中磁共振、術中超聲、術中熒光技術、神經(jīng)導航技術等。但目前尚無相關研究同時將術中磁共振(intraoperative magnetic resonance imaging,iMRI)、術中超聲(intraoperative ultrasound,iUS)、術中5-氨酸乙酰丙酸熒光技術(fluorescence guided with 5-aminolevulinic acid,fluorescence guided with 5-ALA)對腦膠質瘤殘余腫瘤的診斷價值進行比較分析。為此,筆者采用Meta分析的方法評價三種術中影像方法的診斷價值,為臨床術中輔助影像技術的選擇提供更有力的循證醫(yī)學證據(jù)。
計算機檢索Pubmed、Embase、the Cochrane Library、中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)庫自建庫起至2018年4月有關iMRI、iUS、5-ALA對腦膠質瘤殘余腫瘤的診斷的相關文獻。英文檢索詞為glioma、intraoperative、MRI、ultrasound、fluorescence、5-Aminolevulinic acid、5-ALA等;中文檢索詞為膠質瘤、術中磁共振、術中超聲、術中熒光技術、5-ALA,以關鍵詞與自由詞組合的方式進行檢索。為避免文獻遺漏,由2名研究者共同篩選文獻,意見不統(tǒng)一時,應與由第三名研究者共同商議決定文獻的納入與否,對于重復發(fā)表文獻,應予以剔除。
納入標準:(1)研究對象為接受手術的膠質瘤患者;(2)所有患者接受iMRI或iUS或5-ALA檢查;(3)病理結果或術后72 h內進行MRI檢查作為診斷殘余腫瘤的標準;(4)回顧性或前瞻性研究;(5)從文獻中數(shù)據(jù)可計算真陽性(true positive,TP)、假陽性(false positive,F(xiàn)P)、真陰性(true negative,TN)、假陰性(false negative,F(xiàn)N)值;(6)語種為中文或英文。
排除標準:(1)動物實驗研究、綜述、會議論文等;(2)重復發(fā)表文獻;(3)樣本量<10;(4)文章內研究顱內其他原發(fā)腫瘤或轉移瘤。
由2名研究者獨立篩選文獻,如遇分歧,由第三名研究者共同協(xié)商解決。2名研究者應用診斷性試驗文獻質量評價工具(QUADADS-2)[3]對納入文獻進行方法學質量評價,對每個條目做出是(低度偏倚或適用性好)、否(高度偏倚或適用性差)、不清楚(缺乏相關信息或偏倚情況不明確)的判斷。對初篩獲得的文獻進行信息提取,包括文獻的相關信息(作者、發(fā)表時間、國家等)、患者相關信息(年齡、性別等),四格表數(shù)據(jù)(真陽性、假陽性、真陰性、假陰性)。根據(jù)上述納入及排除標準對所獲文獻進行篩查。用Review manager Meta分析軟件對文獻質量和偏倚程度進行分析。
采用Meta-Disc 1.4軟件,分布計算合并后的iMRI、iUS、5-ALA的敏感度(sensitivity,Sen)、特異度(specificity,Spe)、陽性似然比(positive likelihood ratio,PLR)、陰性似然比(negative likelihood ratio,NLR)、診斷比值比(diagnositc odds ratio,DOR),結果以95%可信區(qū)間(confidence level,CI)顯示,并對匯總受試者工作特征曲線(summary receiver operating characteristic curve,SROC)進行擬合,繪制受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic curve,ROC)曲線,計算三種技術的ROC曲線下面積(area under curve,AUC),根據(jù)AUC值的大小評價不同影像技術的診斷效能,AUC>0.9時,說明診斷準確性較高,AUC為0.7~0.9時,說明診斷準確性中等,AUC<0.7時,說明診斷準確性較低,并采用Z檢驗分析是否存在統(tǒng)計學差異。采用Spearman相關分析檢驗是否存在由閾值效應引起的異質性;采用I2值對非閾值效應引起的異質性進行分析,當I2≤50%,采用固定效應模型;當I2≥50%,采用隨機效應模型。采用統(tǒng)計分析軟件Stata 13.0分別對三種技術進行Deek's漏斗圖不對稱試驗,以評估納入的研究是否存在發(fā)表偏倚。
初步檢索獲得文獻2497篇,利用Endnote軟件刪除重復發(fā)表文獻后獲得2160篇,對2160篇文獻進行閱讀題目及摘要,88篇文獻閱讀全文后最終納入文獻34篇[4-37],本研究從文獻中提取第一作者、發(fā)表時間、研究類型、患者數(shù)量、平均年齡、術中輔助影像技術,納入研究的基本信息見表1,文獻質量評價結果顯示大部分文獻質量較好,但仍有文獻存在不同程度的偏倚。
2.2.1 異質性分析
iMRI、iUS、5-ALA的SROC曲線不呈肩翼狀分布,Spearman等級相關參數(shù)分別為-0.378 (P=0.316)、0.351 (P=0.130)、-0.300(P=0.433),說明本篇Meta分析不存在閾值效應。納入研究間異質性檢驗結果:iMRI的I2sen=92.6%,I2spe=71.9%;iUS的I2sen=87.6%,I2spe=91.2%;5-ALA的I2sen=87.1%,I2spe=91.2%;表明研究間存在較大的異質性,故均采用隨機效應模型計算合并效應量。
2.2.2 匯總分析
iMRI、iUS、5-ALA的匯總分析結果:Sen、Spe、PLR、NLR分別為0.698 (0.651,0.742)、0.819 (0.762,0.867)、3.815 (2.208,7.175)、0.230 (0.110,0.484),0.746 (0.717,0.773)、0.872 (0.850,0.892)、4.041 (2.588,6.310)、0.313 (0.227,0.433),0.752 (0.726,0.777)、0.862 (0.839,0.882)、3.877 (2.593,5.798)、0.313 (0.230,0.425)。匯總分析結果見表2。SROC曲線圖見圖1,iMRI、iUS、5-ALA的AUC分別為0.897、0.865、0.891,經(jīng)Z檢驗統(tǒng)計分析表明三種技術間并不存在明顯統(tǒng)計學差異。
2.3.1 敏感性分析
逐一剔除文獻后,iMRI、iUS、5-ALA的Meta分析結果均無差異,說明納入文獻穩(wěn)定性較好。
表1 納入研究基本信息Tab. 1 The basic information of included studies
表2 匯總分析表Tab. 2 The Summary analysis table
2.3.2 發(fā)表偏倚
通過對iMRI、iUS、5-ALA三種Meta分析分別做Deek's漏斗圖不對稱試驗,并對代表偏倚的回歸直線的斜率進行檢驗,結果顯示P值分別為0.85、0.36、0.44,均大于0.05,說明納入的研究不存在明顯的發(fā)表偏倚。
圖1 iMRI,iUS、5-ALA診斷膠質瘤殘余腫瘤的SROC曲線圖。A:MRI;B:US;C:5-ALA。圖中圓點表示納入的研究Fig. 1 Summary receiver operating characteristic curve(SROC) of iMRI, iUS and 5-ALA in the diagnosis of residual glioma. A: MRI. B: US. C: 5-ALA. The dots in the figure represent the included studies.
膠質瘤是顱內常見的腫瘤,手術切除是膠質瘤最為有效的治療方法。而近期相關研究指出,對于功能區(qū)的膠質瘤,保護神經(jīng)功能比腫瘤的大范圍切除更有意義[38]。在膠質瘤手術中行術中影像學相關檢查可以幫助臨床醫(yī)生客觀判斷殘余腫瘤的切除情況,可最大程度提高腫瘤的切除率并保存患者腦功能,從而提高患者的生存率及生存質量。
本組分析共納入34篇文獻,結果提示,iMRI診斷殘余腫瘤的匯總敏感度、特異度分別為0.698 (0.651,0.742),0.819 (0.762,0.867);PLR和NLR分別為3.815(2.208,7.175)、0.230 (0.110,0.484),提示正確診斷殘余腫瘤是錯誤診斷的3.815倍,而錯誤排除殘余腫瘤占正確排除殘余瘤的0.230;AUC是反映診斷試驗診斷價值的綜合指標,iMRI的AUC為0.897,提示iMRI具有較高的診斷價值。iUS診斷殘余腫瘤的匯總敏感度、特異度分別為0.746 (0.717,0.773)、0.872 (0.850,0.892);PLR和NLR分別為4.041 (2.588,6.310)、0.313(0.227,0.433),提示正確診斷殘余腫瘤是錯誤診斷的4.041倍,而錯誤排除殘余腫瘤占正確排除殘余瘤的0.313;iUS的AUC為0.865,提示iUS具有中等診斷價值。5-ALA診斷殘余腫瘤的匯總敏感度、特異度分別為0.752 (0.726,0.777)、0.862 (0.839,0.882);PLR和NLR分別為3.877 (2.593,5.798)、0.313 (0.230,0.425),提示正確診斷殘余腫瘤是錯誤診斷的3.877倍,而錯誤排除殘余腫瘤占正確排除殘余瘤的0.313;5-ALA的AUC為0.801,提示5-ALA具有中等診斷價值。
三種技術敏感度排序:5-ALA>iUS>iMRI;特異度排序:iUS>5-ALA>iMRI;AUC排序:iMRI>iUS>5-ALA;DOR:iMRI>5-ALA>iUS;約登指數(shù)排序:5-ALA>iUS>iMRI。5-ALA的敏感度最高,但仍有25%的漏診率;iUS的特異度最高,但仍有12.4%的誤診率。約登指數(shù)作為一個較為理想的綜合性指標,對敏感度、特異度賦予相同的權重,但同時存在也將假陽性、假陰性錯誤視為相同的危害的缺陷,從約登指數(shù)來看,iUS的優(yōu)勢略高于iMRI及5-ALA。SROC曲線分析得出,iMRI、iUS及5-ALA對膠質瘤殘余腫瘤的診斷準確性均處于中等水平,iMRI的AUC略大于iUS及5-ALA,但經(jīng)Z檢驗比較三種影像技術發(fā)現(xiàn),三者AUC并無明顯統(tǒng)計學差異。
顱內手術最常見的問題是,由于腫瘤的切除、腦脊液的流失等原因常常會引起腦移位。而術中磁共振可以很好地解決這一問題,iMRI在術中重新掃描,幫助術者精確定位,判斷腫瘤的切除情況,了解腦部的整體狀況如出血、水腫等,從而為下一步的治療提供可靠的方案。Meta分析結果顯示iMRI的AUC略高于iUS、5-ALA,說明其診斷效能較好。且目前可以根據(jù)不同腫瘤類型及手術過程選擇不同的掃描序列,極大提高診斷的準確性,為術者提供更多腦功能相關的信息,但iMRI也存在一定缺陷,磁共振在術中的應用需要對手術室進行相應的改造,需要特制的手術器械等,極大地增加了手術成本,這可能是導致術中磁共振未能廣泛應用的原因之一;Lu等[39]術中應用磁共振會相應延長手術時間,使感染的風險增加;有學者研究發(fā)現(xiàn),在應用高場強磁共振時,心電描記會出現(xiàn)假陽性情況,這對術中監(jiān)護造成一定的困擾[40]。術中超聲在手術中不會受到腦移位的影響,可多次多方位進行探查,減少手術時間,操作簡便,且價格經(jīng)濟實惠,性價比較高。Meta分析結果顯示iUS特異度最高,這提示其誤診可能性最低,這對于功能區(qū)的膠質瘤具有極大的診斷意義,可以防止因誤判而切除較多腦實質,而影響患者的預后及生存質量。但術中超聲存在一定局限性:對腫瘤的探查很大程度依賴于檢查人員豐富的經(jīng)驗及高超的技術;由于檢查過程中需要將探頭放到顱內,這對開顱的位置及切口大小提出更高的要求[41];術中腫瘤切除后,偽影、血腫常與殘余腫瘤難以分辨[42]。5-氨酸乙酰丙酸是血紅蛋白前體,可在膠質瘤聚集并在藍光下顯示出紅色熒光,給藥途徑簡單,可反復多次治療,術者不需掌握其他相關操作要領即可在術中找到腫瘤并切除[43]。一項隨機對照研究發(fā)現(xiàn),有熒光輔助的膠質瘤手術全切率明顯高于傳統(tǒng)白光手術,且延長患者的生存期[44]。本篇Meta分析結果提示:5-ALA的敏感度最高,這提示其漏診可能性最低,也是綜合敏感度特異度指標后均較高的技術,在常規(guī)切除膠質瘤的手術中,因其操作簡單、給藥途徑方便,可多次治療而受到廣泛應用,但是5-ALA同樣存在一些缺陷,因5-ALA熒光引導技術是在顯微鏡下進行,很容易在視野死角處殘留腫瘤;同樣,若腫瘤組織被正常的腦組織分隔,在術中正常腦組織很可能會掩蓋熒光信號而造成漏診。目前對于腫瘤周邊的弱熒光組織是否需要被切除尚未統(tǒng)一觀點,Stummer等[45]研究發(fā)現(xiàn)周邊弱熒光組織是受浸潤的腦組織,過多切除會增加神經(jīng)功能障礙的風險。此外,5-ALA在低級別膠質瘤、水腫及炎性組織易出現(xiàn)假陽性[46]。相比于其他技術,在提供腦功能信息方面仍是5-ALA熒光技術的短板。5-ALA也??勺鳛閕MRI、iUS的輔助技術在膠質瘤切除中聯(lián)合診斷,極大提高腫瘤的切除率[47]。
目前,腦膠質瘤的手術治療已進入一個嶄新的階段,術中應用不同的影像技術使手術更加細化,減少患者術后神經(jīng)功能損傷。筆者就常用的三種術中技術iMRI、iUS、5-ALA做診斷Meta,旨在幫助臨床醫(yī)生根據(jù)患者的病情、經(jīng)濟情況等選擇最適宜的影像方法,為患者制訂最佳的治療方案。有研究表明,聯(lián)合應用術中影像技術極大地提高腫瘤切除范圍,同時保護腦功能[48],這也是未來術中影像技術發(fā)展的一個趨勢。本研究存在的局限性:(1)只探討三種影像技術對殘余膠質瘤的診斷價值,但未對高低級別膠質瘤進行具體探討;(2)有研究使用病灶進行統(tǒng)計,有研究使用患者進行統(tǒng)計;(3)只納入中英文文獻,可能存在語種偏倚;(4)單個研究納入的數(shù)量不同,儀器不同,術者對不同技術的經(jīng)驗及熟練程度不同,這可能是使研究間存在一定異質性;(5)術中病理取材方法有差別。
綜上所述,術中磁共振、術中超聲、5-ALA對膠質瘤切除后殘余腫瘤具有較高的診斷價值,iMRI,iUS,5-ALA對膠質瘤切除后殘余腫瘤的診斷具有重要的診斷價值,iMRI與iUS在顯示切除瘤、周圍水腫、血腫等可以提供重要的影像信息,iMRI的診斷效能略高于iUS、5-ALA,在術中可實時了解整體腦部的出血水腫等情況,而iUS的特異度略高于其他兩種技術,一定程度上可以減少誤診率,這在功能區(qū)膠質瘤的手術中具有極大的診斷意義,5-ALA熒光技術的敏感度較高,可以減少誤診率,但在腦功能成像存在一定不足,因此尚不能完全替代iMRI、iUS。目前,術中多種影像技術的結合在膠質瘤切除中發(fā)揮更大的作用,可以極大的提高神經(jīng)外科手術的精確性,相信未來這種模式必將極大地推動神經(jīng)外科手術的發(fā)展,為患者提供更加精準的治療。
利益沖突:無。