四維磁共振血管成像對腦動靜脈畸形診斷效能的Meta分析

趙永超，鄒智，李永麗，竇社偉*

四維磁共振血管成像(f our dimensional magnetic r esonance angiogr aphy，4D-MRA)是一種類似數字減影血管造影(digit al subt r act ion angiogr aphy，DSA)的技術，可提供動靜脈畸形(ar t er iovenous mal f or mat ion，AVM)等疾病解剖及血流動力學的信息[1-2]。4D-MRA可以觀察AVM病灶血管團的大小、位置、引流靜脈和動態血流情況，是一種有巨大發展潛力的無創影像學檢查方法[3]。4D-MRA主要包括：四維時間飛躍法磁共振血管成像(f our dimensional time of f l ight magnet ic r esonance angiogr aphy，4D TOF MRA)、四維動脈自旋標記的磁共振血管成像(f our dimensional arterial spin l abel ing magnetic resonance angiography，4DASL MRA)和四維流相位磁共振血管成像(f our dimensional f l ow phase contrast magnet ic r esonance angiogr aphy，4D Fl ow MRA)。本研究納入的文獻采用的是4DTOF MRA和4DASL MRA，未采用4D Fl ow MRA。AVM是常在年輕人中觀察到的一種先天性疾病，由異常血管組成，腦內動脈與靜脈直接相連，無正常毛細血管網，可導致腦出血、蛛網膜下腔出血等。當前AVM的治療手段包括經導管栓塞術、立體定向放射治療及手術切除，這3種方法可單獨使用，也可聯合應用[4-7]。目前DSA是診斷AVM的金標準，本文以DSA為診斷金標準，通過研究4D-MRA和DSA對AVM診斷一致性的個數比，4D-MRA對AVM和AVM的Spet zl er-Mar t in(SM)分級的診斷效能綜合判定4D-MRA對AVM的診斷效能。根據病變的大小，靜脈引流的方式和是否位于神經系統關鍵區域對病變進行分級的SM分級系統可術前評估患者手術的風險、預測參加AVM手術治療的發病率和死亡率的風險。所有AVM都屬于6個等級之一，Ⅰ級畸形病變很小，淺表，位于無彈性的皮層中；Ⅴ級病變較大，較深，位于神經系統關鍵區域；Ⅵ級病變本質上是無法手術的AVM[8]。使用4D-MRA對AVM進行的Spetzl er-Martin分級在評估AVM嚴重程度、選擇治療方式及隨訪術后并發癥有著重要意義[9]。本研究以DSA為金標準，通過薈萃分析為了研究4D-MRA對AVM和AVM的Spetzl er-Martin分級的診斷效能。

1 材料與方法

1.1 檢索策略

計算機檢索Embase、PubMed、MEDLINE、OVID、FMRS、知網、萬方等數據庫或檢索平臺，檢索探討四維磁共振血管成像對動靜脈畸形診斷及Spetzl er-Martin分級評估效能的診斷性試驗研究。檢索時間是2000年1月至2020年7月，限中英文文獻。采用主題詞和自由詞相結合的檢索策略，并對納入文獻的參考文獻進行二次檢索。英文主題詞：f our dimensional magnetic resonance angiography、f our dimensional arterial spin l abel ing、digit al subtract ion angiogr aphy、ar ter iovenous mal f or mat ion。中文主題詞：四維磁共振血管成像、四維動脈自旋標記、數字減影血管造影、動靜脈畸形。

1.2 納入與排除標準

納入標準：(1)4D-MRA對AVM診斷效能研究的中英文文獻；(2)DSA為金標準；(3)可獲得原始數據：4D-MRA能達到DSA金標準診斷的個數(真陽性、假陽性、假陰性、真陰性病例數)、4D-MRA進行SM分級的個數、4D-MRA進行SM分級的平均值、4D-MRA的SM評分總值、DSA金標準的個數、DSA進行SM分級的個數、DSA進行SM分級的平均值和DSA的SM評分總值。排除標準：(1)研究對象是AVM之外的其他疾病患者；(2)重復發表的文獻、個案報道、動物實驗、綜述；(3)無法獲取Spet zl er-Mar t in分級數據。

1.3 文獻篩選及資料提取

由2名研究者獨立篩選數據，如有異議，由第三名研究者協商判斷。文獻初篩時先閱讀摘要，排除重復文獻及不相關的文獻后進入復篩，再閱讀文獻全文選擇納入研究。提取文獻材料內容包括：第一作者、發表年份、患者數、4D-MRA能達到DSA金標準診斷的個數(真陽性、假陽性、假陰性、真陰性病例數)、4D-MRA進行SM分級的個數、4D-MRA進行SM分級的平均值、4D-MRA的SM評分總值、DSA金標準的個數、DSA進行SM分級的個數、DSA進行SM分級的平均值和DSA的SM評分總值。

1.4 納入研究的風險偏倚評價

由2名研究者根據Cochrane協作網推薦的隨機對照試驗(r andomized cont r ol l ed t r ial，RCT)風險偏倚評價工具評價納入研究的風險偏倚，評價的內容有：隨機序列的產生，分配隱藏，對受試者和干預提供者施盲，對結果評價者施盲，結果數據不完整，選擇性結果報告和其他偏倚來源，如有爭議，由第三方協商判斷。

1.5 統計學分析

使用Review Manager 5.3和R3.5軟件進行統計分析。采用Review Manager 5.3檢測發表偏倚，通過R3.5軟件分別繪制4D-MRA診斷AVM及AVM的Spet zl er-Mart in分級的ROC曲線，并計算曲線下面積(ar ea under cur ve，AUC)，根據AUC值評價診斷效能，AUC＞0.9時，診斷準確度較高，即具有較高的診斷效能。

2 結果

2.1 文獻檢索結果

經逐層篩選(圖1)，最終納入9個研究[3，10-17]，共計192例/次患者。9個研究報道了4D-MRA和DSA對動靜脈畸形及動靜脈畸形Spet zl er-Mart in分級診斷價值研究。納入研究的基本信息見表1。Spet zl er-Mar t in分級：病灶尺寸：＜3 cm=1，3～6 cm=2，＞6 cm=3；位置：非功能區=0，功能區=1；深靜脈引流：無=0，有=1。分級=病灶尺寸+位置+深靜脈引流=(1、2、3)+(0、1)+(0、1)，6級是指不能動手術的動靜脈畸形。納入研究的風險偏倚評價見圖2。

圖1 文獻篩選流程圖Fig.1 Literature screening flow chart.

圖2 納入研究的風險偏倚評價Fig.2 Assessment of risk biasfor included studies.

表1 納入原始文獻匯總Tab.1 A summary of the included original literature

2.2 Met a分析結果

2.2.1發表偏倚分析

用Review Manager 5.3軟件根據RCT風險偏倚評價工具評價納入研究的風險偏倚，評價的內容有：隨機序列的產生，分配隱藏，對受試者和干預提供者施盲，對結果評價者施盲，結果數據不完整，選擇性結果報告和其他偏倚來源，評價結果提示不存在明顯風險偏倚。具體的風險偏倚檢測見圖2。

2.2 .2 Met a分析合并結果

4D-MRA能達到DSA金標準診斷的個數(真陽性、假陽性、假陰性、真陰性病例數)分別為(161、3、5、23)，4D-MRA與金標準DSA診斷結果一致的個數比是0.96(184/192)。運用R3.5軟件繪制受試者工作特征曲線圖(圖3)，統計分析顯示4D-MRA診斷動靜脈畸形及動靜脈畸形SM分級的ROC曲線下面積分別為0.927和0.920，即4D-MRA對AVM和AVM的SM分級都具有很高的診斷效能。

圖3 4D-MRA診斷AVM(A)和AVM的SM分級(B)的ROC曲線Fig.3 The ROC curve of 4D-MRA diagnosis AVM(A)and SM grade of AVM(B).

3 討論

3.1 四維磁共振血管成像對動靜脈畸形進行Spet zl er-Mar t in分級的特點及臨床應用

4D-MRA是一種類似DSA的磁共振檢查技術，具有以下優點：①更高的時間和空間分辨率，除了常規磁共振血管成像顯示血管形態、位置外，還可提供靜脈引流影像信息[18-19]；②無需對比劑，適用于對對比劑過敏或腎功能不全的患者和需重復性隨訪的患者[20]。4D-MRA在AVM疾病中可完整評價畸形血管團，為臨床選擇治療方案提供依據。

Spet zl er-Mar t in分級方案在一系列外科切除的AVM上的回顧性應用已證明其與術后神經系統并發癥的發生率相關，標準化分級方案的應用能夠比較各種臨床系列之間和不同治療技術之間的結果，并有助于治療方法和治療方案的制定[21-22]。目前AVM的治療手段包括經導管栓塞術、立體定向放射治療及手術切除3種：①經導管栓塞術是用細導管在辨認出供血動脈后，注射栓塞物至動靜脈畸形內，在進行放射治療或手術切除前行血管內栓塞治療，可單獨治療AVM，也可減少AVM病灶體積，進而聯合放射治療、手術切除做進一步治療；②立體定向放射治療的主要優勢在于非侵入性，無開顱手術風險，放射治療也可用于部分外科切除或介入治療后的殘余動靜脈畸形[23]；③手術切除AVM治愈率高、療效迅速，可以單獨治療，也可以結合其他適當的治療方式[24]。術前通過4D-MRA無創檢查對AVM進行Spet zl er-Mar tin分級，Ⅰ級、Ⅱ級(AVM病灶體積小，位于非神經重要功能區，無深靜脈引流)可以行經導管栓塞術治療；Ⅳ級、Ⅴ級(AVM病灶體積大，位于神經重要功能區，有深靜脈引流)可以行外科手術治療或先行經導管栓塞術減少病灶體積后再行外科手術切除治療[25-27]。相對于DSA是有創檢查，需要置管和使用外源性對比劑，且存在輻射暴露的檢查方法，4D-MRA作為一種無創的磁共振檢查新技術在AVM的診斷分級、治療方式選擇及術后復發或并發癥的隨訪等具有很大優勢和應用前景。使用4D-MRA術前或術后對AVM進行SM分級，有助于術前評估AVM的嚴重程度，選擇治療方式及隨訪術后治療效果或術后殘余AVM等。

3.2 本研究統計結果分析

統計分析納入文獻的風險偏倚評價圖提示納入研究無明顯發表偏倚。以DSA作為金標準，4D MRA評價AVM的真陽、假陽、假陰、真陰性數分別是161、3、5、23，4D-MRA與金標準DSA診斷結果一致的個數比是0.96(184/192)，即以DSA為金標準，4D-MRA對動靜脈畸形診斷的一致性達到0.96，表明4D-MRA對AVM具有很高的診斷效能。因部分原始文獻中AVM大小、部位及不同SM分級中4D-MRA評價的準確度未具體給出，納入原始文獻匯總內容受限，所以未納入AVM的平均大小、部位，會在之后的研究中加強注意這方面的內容。本文納入的研究[14-17]采用的4D-MRA是4D TOF MRA，納入的研究[3，10-13]采用的是4D ASL MRA，兩種方法之間存在的差異很小，并且都是與金標準DSA進行比較，不影響最終的統計結果。以DSA為金標準，4D-MRA診斷動靜脈畸形和動靜脈畸形Spet zl er-Mar t in分級的ROC曲線下面積分別為0.927和0.920，說明4D-MRA對動靜脈畸形診斷及動靜脈畸形Spet zl er-Mar t in分級判定上都有較高的準確度。以DSA為金標準評估AVM和AVM的SM分級，4D-MRA對動靜脈畸形及動靜脈畸形Spet zl er-Mar t in分級的ROC曲線下面積都達到0.9以上，即4D-MRA對AVM的判定一定程度上能達到類DSA的診斷效能，可以無創評估腦AVM的血管結構和血流動力學。術前通過4D-MRA或DSA檢查對動靜脈畸形進行Spet zl er-Mar tin分級有助于評價動靜脈畸形的嚴重程度和選擇治療方式等。

本研究納入的一篇文獻[11]使用4D TOF MRA評估了15例未治療的腦AVM患者，在Spet zl er-Mart in分級中的病灶大小和引流靜脈等方面與金標準DSA進行了一致性比較。結果顯示4D-MRA和DSA具有很高的一致性，即4D-MRA可以無創評估腦AVM的病灶結構和血流動力學，該研究與本薈萃分析結果一致。本研究納入第2、8、9項[13，16-17]文獻較少，通過閱讀原始文獻全文，評估納入文獻的風險偏倚，未見高風險偏倚。本研究納入的文獻[14]研究了55例動靜脈畸形患者，其中25例進行了手術，術前術后共進行了80次4D-MRA檢查，研究了AVM的Spet zl er-Mar t in分級，結果是4D-MRA評估的AVM術前術后的SM分級與DSA完全一致，該研究表明4D-MRA是一種可靠的工具，可以準確評估AVM的Spet zl er-Mar t in分級，可以一定程度上替代DSA來評估腦AVM患者的術前嚴重程度和術后治療效果，即4D-MRA對AVM具有很高的診斷效能。本研究納入的文獻[13]研究了6例AVM患者，使用4D ASL MRA與DSA進行對比，結果表明4D ASL MRA和DSA在評估顱腦AVM的總體血管特征具有很高的一致性。多項研究均表明4D-MRA對AVM和AVM的SM分級具有很高的診斷效能，作為一種無創的磁共振檢測技術，能動態顯示血流信息，在AVM術前評估、SM分級評估及術后隨訪等有著很高的應用價值。

本研究具有一定局限性：①本研究只研究了中英文文獻，存在語種偏倚，檢索可能存在偏倚，部分文獻可能遺漏；②納入的研究和病例數較少，其中納入研究2、8、9病例數小于10，可能存在偏倚；③單個研究納入的數量不同，儀器不同，納入研究采用的4D-MRA是4D TOF MRA和4D ASL MRA，兩者之間的差異很小，但這也可能使研究間存在一定異質性；④因部分臨床數據不完整，納入研究提取的數據可能存在偏倚，統計分析存在部分不足，需要在以后進行進一步的探索。

總之，本研究是對納入已有的4D-MRA對AVM診斷效能的單樣本獨立研究數據進行系統的Meta分析。通過統計分析得出，4D-MRA診斷AVM及AVM的Spet zl er-Mart in分級的曲線下面積都達到0.9以上，即4D-MRA對AVM具有較高的診斷效能，可以無創評估AVM的病灶及血流動力學信息。4D-MRA作為一種無創的磁共振檢查技術，可在部分情況下替代DSA去診斷AVM、評估AVM的Spet zl er-Mar t in分級及選擇治療方式等，是一種類似DSA并有巨大發展潛力的影像學檢查技術。

作者利益沖突聲明：全體作者均聲明無利益沖突。