尿素呼氣試驗和糞便抗原檢測對消化性潰瘍出血患者幽門螺桿菌感染診斷價值的Meta分析

廖桂彬，龔嘉倩，趙利娜，侯江濤，鄭鴻銘，李逸婷，吳苑，陳斌*

上消化道出血是臨床常見的急危重癥之一，2021年美國胃腸病學院（ACG）發布的上消化道出血指南稱，消化性潰瘍出血（peptic ulcer bleeding，PUB）是上消化道出血最主要的原因［1］。我國一項回顧性大宗病例分析顯示，2012—2013年PUB以52.7%居上消化道出血病因首位［2］。根除幽門螺桿菌（Helicobacter pylori，H.pylori）是H.pylori陽性PUB患者促進潰瘍愈合、預防復發和潰瘍出血的有效措施。H.pylori陽性PUB患者成功根除H.pylori后，經11～53個月隨訪，再出血率僅為1.3%，而未行H.pylori根除治療者，12個月內再次出血率高達26%［3］。因此針對PUB患者，及早進行H.pylori感染相關檢測，H.pylori陽性患者及早進行H.pylori根除治療具有十分重要的意義。

診斷H.pylori感染有多種方式，通過黏膜活檢可進行快速尿素酶試驗（RUT）、組織染色鏡檢、細菌培養和分子生物學檢測，非侵入性方法有尿素呼氣試驗（urease breath test，UBT）、糞便抗原檢測（stool antigen test，SAT）和血清學檢測等。臨床醫生在對出血患者進行胃鏡檢查和治療時出于安全考慮多不進行組織活檢，且非甾體抗炎藥（Non-steroidal anti-inflammatory drugs，NSAIDs）的使用限制了組織活檢的應用，因而本研究僅評估PUB患者H.pylori感染的非侵入性試驗的準確性。盡管UBT、SAT在消化性潰瘍不伴有并發癥患者中的診斷價值已得到充分評估，但針對出血患者而言，二者之間的診斷準確性評估并不多，本研究旨在對UBT、SAT的診斷準確性進行系統回顧和薈萃分析。

1 資料與方法

1.1 文獻檢索 檢索數據庫包括：PubMed、EMBase、the Cochrane Library、Web of Science、中國知網、萬方數據知識服務平臺、中國生物醫學文獻服務系統（CBM）。英文關鍵詞 為 Peptic Ulcer Hemorrhage、Helicobacter pylori、Sensitivity and specificity、diagnos*，中文關鍵詞為：消化性潰瘍出血、幽門螺桿菌、敏感性和特異性、診斷。以主題詞與自由詞檢索相組合，并結合相應數據庫適當調整。檢索時間為建庫至2021-03-31。對納入文獻的參考文獻進行回溯，查找未包含在檢索結果中的文獻。

1.2 文獻納入及排除標準 納入標準：（1）研究類型為有關PUB患者運用UBT和/或SAT診斷H.pylori感染的診斷準確性試驗；（2）H.pylori感染定義為：細菌培養陽性，或組織染色陽性，或近期未行H.pylori根除治療者血清學陽性，或RUT、UBT、SAT、PCR等多項H.pylori診斷檢查中至少有兩項陽性；（3）可以獲取完整的診斷試驗四格表數據。排除標準：（1）綜述、個案、會議摘要及重復發表文獻；（2）單獨以UBT或SAT作為H.pylori感染判斷標準的文獻。

1.3 文獻篩選和資料提取 應用EndNote軟件進行文獻管理，由2名評審人員根據文獻納入與排除標準進行初篩，各自完成后進行對比，對有分歧的文獻咨詢第3名研究者協助解決。提取的資料包括第一作者、國家、樣本量、NSAIDs使用情況、H.pylori感染判定標準、是否納入應用質子泵抑制劑（proton pump inhibitors，PPI）或抗生素患者、平均取樣時間、H.pylori感染率、真陽性數、假陽性數、真陰性數、假陰性數等。

1.4 文獻質量評價 應用診斷試驗評價工具QUADAS-2進行評價［4］。使用Review Manager 5.4.1軟件對納入研究的偏倚風險進行可視化處理。

1.5 統計學方法 采用SPSS 26.0軟件計算靈敏度對數與（1-特異度）對數的Spearman相關系數，探索閾值效應。運用Stata/MP 16.0軟件的midas命令擬合雙變量混合效應模型（實質為隨機效應模型）［5-6］。利用midas命令檢驗研究間的異質性，利用I2值定量判斷異質性大小，I2＞50%說明存在高度異質性，則進行Meta回歸分析，探討異質性來源，其中“平均取樣時間”（1 d；2～3 d；＞3 d；未報道）采用啞變量的形式，若出現了有些啞變量有統計學差異，有些無統計學差異的情況，則在模型中納入所有的啞變量以保證啞變量代表含義的正確性。計算各文獻的合并靈敏度、特異度、陽性似然比、陰性似然比、診斷比值比及其95%可信區間（CI），并估計綜合受試者工作特征（SROC）曲線下面積。采用Deek漏斗圖法進行發表偏倚的評估。兩個診斷試驗之間的調整間接比較，以H.pylori感染復合檢測作為共同的H.pylori感染判定標準，UBT（假設為a）和判定標準（假設為c）直接比較的合并診斷比值比為DORac，SAT（假設為b）與判定標準直接比較的合并診斷比值比為DORbc，則UBT與SAT之間的相對診斷比值比即為RDORab。將診斷指標看作比值比進行處理，計算UBT和SAT間接比較的效應量診斷比值比的對數lnDORab和標準誤SelnDORab，運用ITC軟件計算二者的相對比值及其可信區間，若可信區間不包含1，即上下限均大于1或上下限均小于1時，有統計學差異；若包含1時則無統計學差異［7-8］。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 檢索結果 共檢索到相關文獻1 824篇，剔除重復或與主題無關的文獻后剩余168篇，根據納入與排除標準進一步剔除150項不符合要求的文獻，最終納入18篇文獻［9-26］，包含 13 篇外文文獻［9-17，22-25］，5 篇中文文獻［18-21，26］，其中評價UBT診斷價值的文獻有13篇［9-21］（包含14項研究），SAT的有 8篇［10，14，21-26］（包含 11項研究），共納入 1 105例患者。最終納入的文獻中有 14篇文獻［9-12，14，16-19，22-26］H.pylori感染的判定是多種測試的組合。文獻篩選流程見圖1。納入的所有文獻的基本特征見表1、2。

圖1 文獻篩選流程圖Figure 1 Flowchart of literature screening

表1 UBT診斷PUB患者H.pylori感染研究的基本特征Table 1 Basic characteristics of the UBT aimed to detect H.pylori infection in patients with peptic ulcer bleeding

表2 SAT診斷PUB患者H.pylori感染研究的基本特征Table 2 Basic characteristics of the SAT aimed to detect H.pylori infection in patients with peptic ulcer bleeding

2.2 方法學質量評價 按照QUADAS-2評價條目，分別從“病例的選擇”“待評價試驗”“金標準”“病例流程和進展情況”4個方面進行偏倚風險評估，同時進行前3部分的臨床適用性評估。從偏倚風險評價結果中可以發現，所有納入研究的文獻質量相對較好，高風險條目主要為“病例流程和進展情況”方面（61.1%），見圖2。

圖2 基于QUADAS-2標準的納入文獻質量評價結果Figure 2 Quality assessment results of included studies based on QUADAS-2 tool criteria

2.3 單個診斷試驗Meta分析結果

2.3.1 閾值效應分析 UBT、SAT靈敏度對數與（1-特異度）對數的Spearman相關系數分別為0.377（P=0.461）和0.696（P=0.125），表明研究不存在閾值效應。通過繪制SROC曲線并沒有出現“肩臂狀”分布，進一步說明了本研究無閾值效應。

2.3.2 非閾值效應異質性分析 所有指標I2＞50%，采用隨機效應模型進行Meta分析，結果顯示，UBT診斷PUB患者H.pylori感染的合并靈敏度為0.90〔95%CI（0.79，0.95）〕，合并特異度為0.91〔95%CI（0.86，0.95）〕，合并診斷比值比為88.89〔95%CI（31.01，254.82）〕，合并陽性似然比為10.07〔95%CI（6.07，16.71）〕，合并陰性似然比為0.11〔95%CI（0.05，0.24）〕，SROC曲線下面積為0.93〔95%CI（0.90，0.95）〕。SAT診斷PUB患者H.pylori感染的合并靈敏度為0.89〔95%CI（0.81，0.94）〕，合并特異度為0.75〔95%CI（0.59，0.87）〕，合并診斷比值比為24.35〔95%CI（13.76，43.09）〕，合并陽性似然比為3.60〔95%CI（2.11，6.12）〕，合并陰性似然比為0.15〔95%CI（0.09，0.24）〕，SROC曲線下面積為0.91〔95%CI（0.88，0.93）〕，見圖 3～9。

圖3 UBT診斷PUB患者H.pylori感染的合并靈敏度和合并特異度的森林圖Figure 3 Forest plots of pooled sensitivity and specificity of the UBT aimed to detect H.pylori infection in patients with peptic ulcer bleeding

圖4 UBT診斷PUB患者H.pylori感染的合并診斷比值比的森林圖Figure 4 Forest plots of diagnostic odds ratio of the UBT aimed to detect H.pylori infection in patients with peptic ulcer bleeding

圖5 UBT診斷PUB患者H.pylori感染的合并似然比的森林圖Figure 5 Forest plots of likelihood ratio of the UBT aimed to detect H.pylori infection in patients with peptic ulcer bleeding

圖6 SAT診斷PUB患者H.pylori感染的合并靈敏度和合并特異度的森林圖Figure 6 Forest plots of pooled sensitivity and specificity of the SAT aimed to detect H.pylori infection in patients with peptic ulcer bleeding

圖7 SAT診斷PUB患者H.pylori感染的合并診斷比值比的森林圖Figure 7 Forest plots of diagnostic odds ratio of the SAT aimed to detect H.pylori infection in patients with peptic ulcer bleeding

圖8 SAT診斷PUB患者H.pylori感染的合并似然比的森林圖Figure 8 Forest plots of likelihood ratio of the SAT aimed to detect H.pylori infection in patients with peptic ulcer bleeding

圖9 UBT和SAT診斷PUB患者H.pylori感染的綜合受試者工作特征曲線Figure 9 Comprehensive receiver operating characteristic curve of the UBT and SAT aimed to detect H.pylori infection in patients with peptic ulcer bleeding

2.3.3 Meta回歸分析 以Meta回歸分別分析UBT和SAT異質性的來源，自變量選擇如下：樣本量是否＞50例、H.pylori感染判定標準是否為復合標準、是否納入PPI或抗生素使用者、取樣時間（1 d；2～3 d；＞3 d；未報道）以及試劑盒是否為單克隆抗體檢測（僅限SAT）。統計所分成的亞組間單獨合并的結果，計算亞組間差異的統計學檢驗。結果顯示，取樣時間對UBT和SAT的靈敏度結果的異質性均具有統計學意義（P＜0.05）；取樣時間和H.pylori感染判定標準對UBT的特異度結果的異質性均具有統計學意義（P＜0.05），見圖10、11。剔除取樣時間未報道的文獻，分別以“取樣時間”“H.pylori感染判定標準”進行亞組分析，結果見表3。

圖10 UBT診斷PUB患者H.pylori感染的Meta回歸結果Figure 10 Meta-regression results of the UBT aimed to detect H.pylori infection in patients with peptic ulcer bleeding

圖11 SAT診斷PUB患者H.pylori感染的Meta回歸結果Figure 11 Meta-regression results of the SAT aimed to detect H.pylori infection in patients with peptic ulcer bleeding

表3 UBT和SAT診斷PUB患者H.pylori感染的亞組分析結果（點估計及95%CI）Table 3 Subgroup analysis results of the UBT and SAT aimed to detect H.pylori infection in patients with peptic ulcer bleeding

2.3.4 發表偏倚 應用Deek漏斗圖進行發表偏倚檢驗，提示納入研究間不存在潛在發表偏倚（P值分別為0.53和0.64），見圖12、13。

圖12 UBT診斷PUB患者H.pylori感染的合并診斷比值比的發表偏倚的Deeks漏斗圖Figure 12 Deeks funnel plot for evaluating publication bias among the UBT aimed to detect H.pylori infection in patients with peptic ulcer bleeding

圖13 SAT診斷PUB患者H.pylori感染的合并診斷比值比的發表偏倚的Deeks漏斗圖Figure 13 Deeks funnel plot for evaluating publication bias among the SAT aimed to detect H.pylori infection in patients with peptic ulcer bleeding

2.4 UBT和SAT診斷準確性的調整間接比較 以H.pylori感染復合檢測作為共同的判定標準，計算得出UBT和SAT間接比較的效應量診斷比值比的對數lnDORab為1.128，標準誤SelnDORab為0.708，相對比值比RDORab及其95%CI為3.089（0.770，12.380），可信區間包括1，提示差異無統計學意義（P＞0.05）。

3 討論

本研究結果顯示，UBT診斷PUB患者H.pylori感染的合并靈敏度、合并特異度均高于SAT對應的效應量，說明在PUB患者中UBT具有更好地發現H.pylori感染患者的能力和鑒別排除非H.pylori感染患者的能力，且SAT的合并特異度為75%，小于85%，存在較高的誤診率，即針對PUB患者單獨SAT檢查存在一定的假陽性結果，與VAN LEERDAM等［23］的研究結果相一致，可能是因為糞便中血液的交叉反應所致。UBT和SAT的合并陽性似然比分別為10.07和3.60，合并陰性似然比分別為0.11和0.15，一般認為陽性似然比＞10，說明驗前概率到驗后概率發生決定性變化，基本可以確定診斷，陽性似然比越大，受檢對象患該病的可能性越大，陰性似然比越小，診斷陰性結果的正確率越高［27］。SROC曲線下面積可以評判診斷試驗的總體表現，一般認為曲線下面積＞0.9則具有較高的準確性，UBT和SAT的曲線下面積分別為0.93和0.91，繪制兩項試驗的SROC曲線，可以直觀地比較兩項試驗，從以上分析發現UBT診斷PUB患者H.pylori感染具有極高的診斷價值，對疾病診斷的幫助優于SAT。

Meta回歸分析結果顯示，H.pylori感染判定標準是UBT特異度的異質性來源。根據馬斯特里赫特/佛羅倫薩共識和我國H.pylori感染診療指南［28-29］，H.pylori感染的診斷標準可從以下方面進行判定：（1）對有經驗的病理醫生來說，組織切片經過特殊染色后，可作為診斷的“金標準”；（2）培養可以直接觀察到H.pylori，是診斷H.pylori感染特異度最高的方法；（3）血清學檢測不受檢測前應用抑制胃酸分泌藥（如PPI等）、抗生素、鉍劑等影響。消化性潰瘍出血情況下其他方法檢測H.pylori的假陰性率偏高，如近期未接受過根除治療，血清學陽性可作為現癥感染。歐洲幽門螺桿菌研究小組和美國食品藥品監督管理局提出，評價H.pylori感染的金標準應該為：除待測試驗外，另外2種或2種以上的檢查方式陽性［24］。因此，本研究在PUB患者中，將H.pylori感染定義為：細菌培養陽性，或組織檢測陽性，或近期未行H.pylori根除治療者血清學陽性，或RUT、UBT、SAT、PCR等多項H.pylori檢測中至少有2項陽性。

盡管復合診斷標準可以增加患者確診為H.pylori感染的把握，但也意味著更加嚴苛的篩查要求，即同一患者需要至少滿足2項試驗陽性才可確診，這可能會導致復合標準診斷下出現更多的陰性病例，從而使待測試驗的特異度下降，而對靈敏度影響較小，因此本研究經亞組分析后，以復合標準為判定標準的研究合并特異度僅為87%，小于以單一標準為判定標準的合并特異度。異質性的來源可能是多數文獻在H.pylori感染判定方法中，將待評估的UBT納入了H.pylori感染狀態的定義中，納入的14項UBT中有8項在其判定標準中包括了UBT，依據QUADAS-2質量評價工具，在“待評價試驗和金標準之間是否有合理的時間間隔”以及“所有的病例是否接受的是同樣的金標準”等標志性問題評判方面絕大多數文獻是“不確定”的。鑒于診斷試驗設計和質量方面的缺陷所導致的方法學異質性，提示在進行診斷試驗研究時最好是選用統一的公認的判定標準。

另一大主要異質性來源是“取樣時間”，由于絕大多數文獻未報道收治入院后距開展H.pylori感染檢測期間的用藥情況，因而無法客觀統計期間PPI、抗生素的累計使用情況。根據診療規范，PPI常規應用不僅可以提高胃內pH值，促進血小板聚集和纖維蛋白凝塊的形成，避免血凝塊過早溶解，有利于止血和預防再出血，又可治療消化性潰瘍［30］。因此以“取樣時間”來估計入院后PPI的應用天數對診斷準確性的影響大小。由Meta回歸分析圖可知，取樣時間是UBT特異度、SAT靈敏度異質性的主要來源。

由于臨床實際中，每個研究對象的病情、病程存在差異，研究者事實上并不好把控臨床異質性。至于“取樣時間”，即診斷試驗在PUB患者收治入院后的介入時間選擇，CHUNG等［12］認為患者就診日進行診斷試驗檢查，可能存在胃內出血、臨床緊急狀態和診斷試驗本身的侵襲性等干擾診斷效能的限制因素，其認為PUB患者入院當天UBT檢查可作為診斷H.pylori感染的標準檢查，且不受胃內出血的影響，診斷靈敏度為100%，對比7 d后重復UBT檢查發現UBT靈敏度呈下降趨勢（90.6%）。針對SAT而言，PEITZ等［22］研究認為PUB患者在出血事件后的1周內持續接受PPI治療，SAT的陽性率從第3天到第7天顯著下降，而3 d的PPI治療基本上不會降低SAT的準確性。本研究經亞組分析后發現，入院后24 h內進行UBT、SAT的靈敏度、特異度最高，且取樣時間與診斷效能呈負相關，因此為盡量避免PPI對檢測結果的影響，推薦血流動力學穩定條件下盡早完善H.pylori相關檢測。

本研究具有以下優勢：在充分納入中英文相關文獻的基礎上，采用Meta回歸和亞組分析方法評估異質性來源，同時將兩項診斷性試驗進行了間接比較，應用了兩種實現診斷性試驗網絡Meta分析的方法，即多試驗SROC曲線圖法和調整間接比較法。本研究的局限性：（1）部分納入文獻的樣本量較少，易產生偏倚；（2）納入的研究中僅LIAO等［16］研究了不同診斷試驗串并聯使用的準確性，因而無法優選得出不同診斷試驗串并聯使用的最佳組合，亦無法評價組合間的可行性和成本效益。

綜上所述，針對PUB患者H.pylori感染的非侵入性檢測，UBT、SAT均具有較高的臨床診斷價值，Meta分析顯示選用UBT優于SAT，其具有更低的誤診率。鑒于SAT的假陽性結果，不推薦單獨使用SAT作為PUB患者H.pylori感染檢測的有效工具，同時為盡量避免PPI對檢測結果的影響，推薦血流動力學穩定條件下盡早完善H.pylori相關檢測。今后還需要更多大規模、多中心、統一H.pylori感染判定標準的前瞻性研究來探究UBT、SAT與PPI累計使用劑量之間的相關性。

作者貢獻：廖桂彬、龔嘉倩進行文章的構思與設計，論文的撰寫與修訂；廖桂彬、龔嘉倩、陳斌進行研究的實施與可行性分析；鄭鴻銘、李逸婷、吳苑進行數據收集及整理；廖桂彬、龔嘉倩、趙利娜、侯江濤進行結果的分析與解釋，統計學處理；陳斌負責文章的質量控制及審校，對文章整體負責，監督管理。

本文無利益沖突。