多层螺旋CT和超声心动图对中国人先天性心脏病诊断价值比较的Meta分析

多层螺旋 CT和超声心动图对中国人 先天性心脏病诊断价值比较的 Meta分析 王昊陆， 叶 清， 徐根兴， 薛 松 （上海交通大学医学院附属仁济医院心胸外科，上海 200127） ［摘 要］ 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。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。 ［关键词］ 心脏缺损，先天性； 多层螺旋 CT； 超声心动图； Meta 分析 ［中图分类号］ R541．1 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1671－5144（2011）01－0039－06 Multislice Computed Tomography and Echocardiography in the Diagnosis of Congenital Heart Disease in Chinese Population： A Meta-Analysis WANG Hao-lu， YE Qing， XU Gen-xing， XUE Song （Department of Thoracic and Cardiovascular Surgery， Shanghai Jiaotong University School of Medicine Renji Hospital， Shanghai 200127， China） Abstract： 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． Key words： heart defects， congenital； multislice computed tomography； echocardiography； meta-analysis ［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。 ［通讯作者］ 叶 清，Tel：021－68383705；E-mail：yeqing1＠hotmail．com 2011年 2 月 第 11 卷第 1 期 循证医学 The Journal of Evidence-Based Medicine Feb． 2011 Vol．11 No．1 ·论 著· 循证医学 2011 年第 11 卷第 1 期 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。 1 资料和方法 1．1 资料来源 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。 1．2 纳入标准 ①1994－2009 年公开发，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。 1．3 剔除标准 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）。 1．4 纳入文献的质量评估和数据提取 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；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 统计学分析 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。 2 结 果 2．1 文献选择与质量评价 共检索到相关文献 181 篇，其中 9 篇符合纳入 标准［4－12］，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 40 据分析时明确区分了心内畸形与心外畸形 ［4－6， 10－12］。 2．2 数据提取 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 ［4－6，10－12］，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。 表 1 纳入文献特征及质量评价 作者 黄美萍［4］ 黄美萍［5］ 周阳泱［6］ 李江林［7］ 萧 毅［8］ 王荣品［9］ 段晓岷［10］ 陈 艳［11］ 罗丹东［12］ 文献出处 中国医学影像技术 中华放射学杂志 中华小儿外科学 中国实用儿科杂志 中国医学计算机成像杂志 临床放射学杂志 临床放射学杂志 临床放射学杂志 广东医学 发表时间 2004年 2004年 2005年 2005年 2007年 2007年 2008年 2008年 2008年 文献质量分级 A A A A B A A B A 患者中男性比例 54 ／ 83 36 ／ 48 7 ／ 12 51 ／ 86 21 ／ 33 16 ／ 35 12 ／ 22 24 ／ 38 87 ／ 112 患者平均年龄 43 天 2 岁 9．6 岁 18．9 个月 16 岁 12．6 岁 2．1 岁 未知 11．7 天 畸形总数 233 174 57 129 59 136 67 80 368 2．3 数据分析 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。 图 1 MSCT 和 ECG 总灵敏度比较 图 2 MSCT 和 ECG 总特异度比较 王昊陆，等． 多层螺旋 CT 和超声心动图对中国人先天性心脏病诊断价值比较的 Meta 分析 41 循证医学 2011 年第 11 卷第 1 期 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。 图 3 诊断心内畸形时 MSCT 和 ECG 灵敏度比较 图 4 诊断心内畸形时 MSCT 和 ECG 特异度比较 图 5 诊断心外畸形时 MSCT 和 ECG 灵敏度比较 42 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。 3 讨 论 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。 3．1 多层螺旋 CT 与超声心动图相比的优势之处 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。 3．2 多层螺旋 CT 与超声心动图相比的不足之处 及改进措施 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 图 6 诊断心外畸形时 MSCT 和 ECG 特异度比较 王昊陆，等． 多层螺旋 CT 和超声心动图对中国人先天性心脏病诊断价值比较的 Meta 分析 43 循证医学 2011 年第 11 卷第 1 期 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。 3．3 结 论 对于中国人先天性心脏病，多层螺旋 CT 的诊 断价值高于超声心动图，且差异有统计学意义。超 声心动图对心内畸形， 尤其是心脏瓣膜病变有着 较高的诊断价值。怀疑合并有心外畸形的患者，多 层螺旋 CT 可以作为常规影像学检查 。 正如 Carrascosa 等所述， 多层螺旋 CT 已经成为心血管 系统疾病检查中最具潜力和价值的无创性检查方 法之一 ［17］。 另外，多层螺旋 CT 和超声心动图相结 合使用，准确率明显高于两者各自的诊断。两者相 结合， 可以部分取代先天性心脏病患者的心导管 检查 ［5］。 ［参 考 文 献］ 杨有优，王思云，周旭辉，等 ． 64 层螺旋 CT 诊断复杂先天性 心脏病及与超声心动图和手术对照 ［J］． 临床放射学杂志， 2007，26（10）：1029－1032． Samyn MM． A review of the complementary information available with cardiac magnetic resonance imaging and multi-slice computed tomography （CT） during the study of congenital heart disease ［J］． Int J Cardiovase Imaging， 2004，20：569－578． 朱铭 ． 放射诊断新技术在儿童中应用 ［J］． 临床儿科杂志 ， 2004，22（2）：126－128． 黄美萍，梁长虹，曾辉，等 ． 新生儿及婴儿先天性心脏病多层 螺旋 CT 心血管成像 ［J］． 中国医学影像技术，2004，20（7）： 1060－1063． 黄美萍，梁长虹，曾辉，等 ． 多层螺旋 CT 在小儿复杂性先天 性心脏病诊断中的应用 ［J］． 中华放射学杂志，2004，38（7）： 726－731． 周阳泱 ，韩萍 ，冯敢生 ，等 ． 多层螺旋 CT 血管造影在小儿 复杂先天性心脏病中的临床应用价值 ［J］． 中华小儿外科杂 志， 2005，26（11）：579－582． 李江林，李渝芬，张智伟，等 ． 多层螺旋 CT 和经胸二维超声 心动图检查在先天性心脏病诊断中的意义 ［J］． 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