磁共振灌注成像诊断缺血性心脏病的Meta分析*

刘 钢，麻增林,冯莉莉,田 晞，谭丽丽,栗金红,孟繁荣

(北京中医药大学第三附属医院放射科，北京 100029 )

缺血性心脏病(ischemic heart disease，IHD)是由于冠状动脉循环改变引起血流和心肌需求之间不平衡而导致的心肌损害。近些年，IHD的发病率呈现快速、持续上升趋势[1]。如何准确诊断IHD以及评估心肌活性，对于临床选择合适的治疗方案有重要的指导意义，对于患者的预后也有非常重要的影响。近年来，随着磁共振成像(megnetic resonanse imaging,MRI)技术的推广以及新序列的不断开发，MRI在IHD的诊断中受到广大临床医师更多的关注，尤其是磁共振灌注成像(megnetic resonanse perfusion imaging,MRPI)能够直接评价缺血心肌及其功能性改变，其对于IHD诊断具有较高的敏感性和特异性[2]。本文的研究目的在于用Meta分析的方法综合分析国内外MRPI诊断IHD的研究结果，综合定量评价MRPI对于IHD的诊断价值。

1 资料与方法

1.1 文献的纳入与排除标准

(1)纳入标准：①研究目的为评价MRPI对IHD诊断价值；②研究对象为经临床明确诊断IHD的患者，研究病例的性别、年龄及国籍不限制，但是要求每篇文献中研究病例数≥15 例；③纳入病例要求连续，前瞻性研究或者回顾性研究均符合要求；④从文献数据中可以获得足够多的统计学信息，用于计算敏感性和特异性；⑤有临床相关辅助检查结果、影像学检查以及临床随访结果作为金标准；⑥如果收录数据有重复，选择纳入最近的文献数据；发表的文章；⑦文献中涉及的MR设备场强要求为1.5T 及以上。(2)排除标准：①动物实验资料；②综述和病例报告；③尚未发表的文章。

1.2 文献检索

英文检索词为“ischemic heart disease、myocardial infarction、magnetic resonance imaging、magnetic resonance perfusion imaging、sensitivity、specificity”。中文检索词为“缺血性心脏病、心肌梗死、磁共振成像、磁共振灌注成像”，检索数据库为PubMed、Cochrane Library、中国生物医学文献数据库、中国期刊全文数据库、维普资讯、万方数据。文献检索起止时间为1995-01—2016-10间。

1.3 资料提取

由两名评价者严格按照检索方法对文献进行筛选和提取，提取的内容包括：作者、年代、国家、病例数、真阳性值、假阳性值、假阴性值、真阴性值和灵敏度，及特异度等。

1.4 质量评估

研究文献质量评估采用国际认可的QUADAS评分标准，其中，包括11个项目，依次为实验对象的代表性、金标准的合理性、试验间隔的时间、部分证实偏倚、不同证实偏倚、嵌入偏倚、金标准盲法评价、诊断试验盲法评价、临床信息和失访结果评价，不确定结果等，对每个条目可以做出3种判断；“是”代表低度偏倚、“否”代表高度偏倚和“不清楚”代表缺乏相关信息。3种判断分别记作1 分、-1 分和0 分。

1.5 统计学方法

应用Meta-DiSc 1.4软件进行相关统计学分析，绘制森林图和汇总受试者工作特征曲线(summary receiver operating characteristic，SROC)，进行统计学评价。通过绘制森林图，利用Q检验进行纳入文献的异质性检验，检验水准采用a=0.10，根据检验结果，选择相应的统计模型进行分析。若P>0.10，认为所纳入的研究具有同质性，选择固定效应模型进行Meta分析；若P<0.10，则可以认为纳入研究不同质，选择随机效应模型进行Meta分析。按照异质性检验结果，选择相应的效应模型，将各研究的灵敏度和特异度进行Logit变换，然后按照其权重大小进行汇总分析，之后则进行反Logit变化得出加权汇总灵敏度和特异度以及相应的95%可信区间(CI)，最后对两种方法的汇总灵敏度、汇总特异度进行z检验，采用的检验水准为a=0.05。绘制SROC曲线曲线下面积(the area under the curve，AUC)可以定量评估诊断试验的准确性。AUC=0.5表示无诊断价值；0.5

2 结果

2.1 文献检索结果

共检索到文献275篇。根据题目、发表类型排除206篇文献；对剩余69篇仔细阅读摘要后，排除18篇文献；剩余51篇文献下载全文，其中，27篇无法提取有效数据，非单独评价 MRPI 诊断 IHD 5篇，3篇为动物实验，3篇为综述，全文非英文2篇，实验数据可疑重复发表3篇，一共排除43篇文献。最后纳入8篇文献[3-10]，其中，中文文献4 篇，英文文献4篇，文献发表时间2003—2016年，共纳入363例病例，纳入文献的信息提取见表1。

表1 纳入各研究的基本特征

注：TP：真阳性值；FP：假阳性值；FN：假阴性值；TN：真阴性值；Se：灵敏度；Sp：特异度。

2.2 文献质量评价结果

本研究所采用的QUADAS 评价条目中，其中2项研究未描述MRPI与临床诊断心肌炎的间隔时间[3,8]，3项未描述部分证实偏倚[4,6,9]，2项未描述部分嵌入偏倚[6,8]，1项未描述诊断试验是否为盲法评估[10]，2项临床信息提供不完善[8-9]，纳入文献评分均>8 分，说明文献总体质量较好。见表2。

2.3 异质性分析

对MRPI诊断缺血性心脏病的研究进行异质性检验，P=0.001，可以认为所纳入的研究之间存在异质性，应选择随机效应模型进行Meta分析[11]。

2.4 Meta分析

根据异质性检验结果，采用随机效应模型对数据进行分析，结果显示，MRPI诊断IHD的合并敏感度为0.89(95%CI：0.83～0.93)，合并特异度为0.88(95%CI：

0.82～0.92)，合并阳性似然比为6.79(95%CI：4.63～9.98)，合并阴性似然比为0.15(95%CI：0.09～0.22)，合并诊断优势比为52.29(95%CI：27.16～100.70)。SROC AUG=0.9384，Q=0.8754(图1～图3)。

2.5 文献线性回归检验

采用Stata12.0系统进行文献线性回归分析[12]，绘制文献漏斗图，显示结果P=0.09，提示纳入文献无明显发表偏倚(图4)。

表2 纳入文献质量QUADAS评分情况

注：1-11 分别为实验对象的代表性、金标准的合理性、试验间隔时间、部分证实偏倚、不同证实偏倚、嵌入偏倚、金标准盲法评估、诊断试验盲法评估、临床信息、不确定结果、失访结果。

图1 MRPI诊断IHD敏感性的森林图

图2 MRPI诊断IHD特异性的森林图

图3 MRPI诊断IHD的SROC曲线

图4 MRPI诊断IHD的文献漏斗图

3 讨论

我国心血管疾病发病人数逐年上升，IHD已成为目前高病死率、高致残率的疾病之一。IHD的明确诊断及心肌活性的准确评估对于患者的治疗与预后有非常重要的作用。MRI技术自20世纪80年代开始应用于临床诊断和评估心脏疾病，至今已有30多年的历史。随着许多新技术的发展和应用,如新型射频线圈，强磁场系统，快速梯度回波、平面回波及其他成像序列，MRI心脏成像已经成为临床一种安全可靠的诊断心脏疾病成像方法。它具备大视野、多参数、任意方位成像的优势，在一次检查中可提供心脏形态、功能、心肌灌注、心肌活性等诸多信息[13]。尤其是最近几年MRI设备性能的不断提高，快速序列的应用，使得心脏磁共振的图像质量有显著的提高，MRPI序列在判断心肌梗死的部位及范围与病理对照组具有较高的符合率[14]，使其成为诊断心肌梗死的无可取代的无创性检查方法。

MRPI采用钆喷酸葡胺作为造影剂，通过肘前或手背静脉进行注射，注射后立即开始扫描，连续性采集图像，可以动态观察造影剂在心肌分布扩散的全过程[15]。目前扫描序列多采用平面回波(echoplanar imaging,EPI)及快速小角度激发序列(turbo fast low-angle short,turbo FLASH)。IHD冠状动脉狭窄导致对应心肌供血区血流灌注量相对减少，故图像显示为低信号。目前，通常采用以下指标来评估心肌缺血程度：最大信号强度、时间信号曲线下面积、最大斜率以及心肌灌注储备指数等[16]。本系统评价纳入8个研究，共363例病例，Meta分析结果显示，MRPI诊断IHD的汇总灵敏度为89%，漏诊率为11%，即100例IHD经过MRPI检查可能有11例患者被漏诊为正常；特异度为88%，误诊率为12%，即100例IHD经过MRPI检查可能有12例患者被误诊。合并阳性似然比为6.79，提示IHD患者的MRPI检查的阳性率为非IHD患者的6.79倍；合并阴性似然比为0.15，即提示MRPI检查确诊为阴性的病灶，其患IHD的概率为15%，排除IHD的可能性大。诊断性试验优势比为52.29，SROC曲线下面积为0.9384，表明MRPI对IHD具有很高的诊断价值。

单光子发射计算机断层成像技术(single-photon Emission computed tomography，SPECT)也是用于诊断IHD的常用方法。MRI相比于SPECT有更高的空间和时间分辨率，组织特异性更高。Greenwood等[17]的随机对照研究结果表明，MRPI与SPECT相比有更高的敏感性和阴性预测值。 Michele等[18]所做的一项μeta分析的研究表明，MRPI诊断冠心病的敏感性和特异性达到89%和86%，与本研究结果相近。Nagel等[19]所做的研究表明，MRPI与冠脉造影检测的心肌储备分数相比有更高的敏感性、特异性及准确性。

由于本研究中所纳入文献的数目较少，不能进行Meta回归分析寻找异质性的来源。作者分析异质性的来源可能有以下几个原因：(1)MR扫描机器场强不同，不同厂家机器参数设置不同。(2)MRPI的扫描序列不同，尤其是激发序列所选择的偏转角度不同，对病灶检出率可能会存在差别。(3)目前，尚无IHD确诊的金标准，本研究所纳入文献采用的IHD诊断标准为临床相关检查、影像学检查结果及临床随访综合判断。本研究纳入文献数量较少，而且不同文献样本量有一定差别，因此检验效能不高，未来仍需扩充样本量，提高检验效能，并且针对上述可能存在的异质性来源进行进一步的亚组分析。

本文通过MRPI对IHD诊断价值的Meta分析显示，MRPI是一种具有较高灵敏度和特异度的检查方法，与其他影像学方法相比，具有无辐射、空间分辨率高、“一站式检查”提供心功能、节段性室壁运动及心肌血流灌注、心肌活性等优势。因此，具有很高的临床应用前景。

[1] 张兆琪．心血管疾病磁共振成像[M]．北京：人民卫生出版社.2007:107．

[2] DASS S,SUTTIE J J,PIECNNIK S K,etal.Myocardial tissue characterization using magnetic resonance noncontrast t1 mapping in hypertrophic and dilated cardiomyopathy[J].Circ Cardiovasc Imaging,2012,5:726-733.

[3] NAGEL E,KLEIN C,PAETSCH I,etal.Megnetic resonance perfusion measurements for the noninvasive detection of coronary artery disease[J].Circulation,2003,4:432-437.

[4] 季文斌，丁建荣，唐礼江，等.磁共振灌注成像在急性心肌梗死诊断中的价值[J].实用放射学杂志,2007,23:757-759.

[5] 平学军，朱凯，薛莉.高场强磁共振成像在缺血性心脏病诊断中的应用[J].宁夏医学院学报.2008，3：576-578

[6] 贾文霄，刘巍，王俭，杨利霞，等.急性心肌梗塞MR灌注成像和SPECT对照研究[J].实用放射学杂志.2009,25：953-957

[7] FLACHSKAMPF F A,SCHMID M,ROST C,etal.Cardiac imaging after myocardial infarction[J].Eur Heart J 2011,32:272-283

[8] 赵艳华.心脏MRI对急性心肌梗死的诊断价值[J].中国实用医药.2011.6:54-55

[9] ABIGALL May Khan,Harold Litt,Victor Ferrarietal.Cardiac magnetic resonance imaging in ischemic heart disease[J].PET Clinics,2011,6:453-457.

[10] ROBERT C,HENDEL M D,MATTHIAS G,etal.CMR first-pass perfusion for suspected inducible myocardial ischemia[J].JACC:Cardiovasc Imaging,2016,9:1338-1342.

[11] 贺丽英，钱晓军，吕秀华，等.多拍螺旋CT血管造影对颈动脉狭窄诊断价值Meta分析[J].中华临床医师杂志(电子版),2012,2:642-647.

[12] 田晞，麻增林，冯莉莉，等.磁共振全身弥散加权成像诊断骨转移瘤的Meta分析[J].中华临床医师杂志(电子版),2013,10:9243-9248.

[13] 霍福涛,李建,史英红,等.3.0 T磁共振对心脏优化检查的临床再评价[J].中国CT和MRI杂志,2013,10:59-62.

[14] WAGNER A，MAHRHOLDT H，HOLLY T A，etal．Contrast-enhanced MRI and routine single photon emission computed tomography(SPECT)perfusion imaging for detection of subendocardial myoeardial infarcts：an imaging study[J].Lancet，2003，361：374-379.

[15] 秦月，王春晓，杨军.对比增强磁共振在缺血性心脏病中的应用进展[J].中国CT和MRI杂志,2015,3:114-116.

[16] 杨洋，沈比先.心脏磁共振评估缺血性心脏病的应用价值[J].心血管病学进展,2016,3:204-208.

[17] GREENWOOD J P，MAREDIA N，YOUNGER J F，etal．Cardiovascular magnetic resonance and single-photon emission computed tomography for diagnosis of coronary heart disease(CE-MARC)：a prospective trial[J].Lancet，2012，379：453-460

[18] Michele H，Georges F，Guillaume N，etal.Meta-analysis of the diagnostic performance of stress perfusion cardiovascular magnetic resonance for detection of coronary artery disease[J].J Cardiovasc Magn Reson，2010，12：29．

[19] JOGIYA R，KOZERKE S，MOUON G，etal.Validation of dynamic 3-dimensional whole heart magnetic resonace myocardial perfusion imaging against fractional flow reserve for the detection of significant coronary artery disease[J].JACC，2012，60：756-765.