術中磁共振、超聲、5-ALA引導熒光技術對腦膠質瘤切除殘留診斷價值的Meta分析

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學證據。

1 材料與方法

1.1 文獻檢索

計算機檢索Pubmed、Embase、the Cochrane Library、中國知網、萬方數據庫自建庫起至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，對于重復發表文獻，應予以剔除。

1.2 納入及排除標準

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)從文獻中數據可計算真陽性(true positive，TP)、假陽性(false positive，FP)、真陰性(true negative，TN)、假陰性(false negative，FN)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)重復發表文獻；(3)樣本量＜10；(4)文章內研究顱內其他原發腫瘤或轉移瘤。

1.3 資料提取及納入文獻質量評價

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、發表時間、國家等)、患者相關信息(年齡、性別等)，四格表數據(真陽性、假陽性、真陰性、假陰性)。根據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。

1.4 數據分析

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表偏倚。

2 結果

2.1 文獻檢索結果

初步檢索獲得文獻2497篇，利用Endnote軟件刪除重復發表文獻后獲得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、發表時間、研究類型、患者數量、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 Meta分析結果

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Z檢驗統計分析表明三種技術間并不存在明顯統計學差異。

2.3 敏感性分析及發表偏倚

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.

3 討論

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，對于功能區的膠質瘤，保護神經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，從約登指數來看，iUS的優勢略高于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Z檢驗比較三種影像技術發現，三者AUC并無明顯統計學差異。

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；有學者研究發現，在應用高場強磁共振時，心電描記會出現假陽性情況，這對術中監護造成一定的困擾[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現，有熒光輔助的膠質瘤手術全切率明顯高于傳統白光手術，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一觀點，Stummer等[45]研究發現周邊弱熒光組織是受浸潤的腦組織，過多切除會增加神經功能障礙的風險。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也常可作為iMRI、iUS的輔助技術在膠質瘤切除中聯合診斷，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，旨在幫助臨床醫生根據患者的病情、經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計，有研究使用患者進行統計；(3)只納入中英文文獻，可能存在語種偏倚；(4)單個研究納入的數量不同，儀器不同，術者對不同技術的經驗及熟練程度不同，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揮更大的作用，可以極大的提高神經外科手術的精確性，相信未來這種模式必將極大地推動神經外科手術的發展，為患者提供更加精準的治療。

利益沖突：無。