亚低温对实验动物出血性脑卒中结局影响的系统评价与Meta分析*
2019-04-25王文阳林清国刘东辉杨武双
王文阳,林清国,刘东辉,杨 修,杨武双
(福建省厦门市中医院神经外科 361000)
出血性脑卒中是一种病死率和致残率很高的神经急危重症。流行病学资料显示,出血性脑卒中占脑卒中类型的10%~15%,在我国则占37.1%,部分地区甚至高达50%,但临床上尚缺少确切有效的干预措施改善此类患者预后[1]。亚低温因其显著且广泛的神经保护作用在神经系统疾病中的应用日渐广泛,但对于出血性脑卒中的疗效学界意见尚不统一。目前多中心临床随机对照试验仍在研究中,尚未得出结果[2]。而既往大部分基础研究结果提示,亚低温有减轻出血后脑组织损伤的作用,故本研究用Meta分析的方法对亚低温对实验动物出血性卒中结局的影响进行分析,旨在为亚低温在出血性卒中的临床应用提供参考。
1 资料与方法
1.1检索策略 检索PubMed、Embase、Web of Science、Google Scholar数据库和中国知网、维普数据库、万方数据知识服务平台,时间范围为建库之日至2018年5月。英文检索词包括“intracerebral hemorrhage”“ICH”“intracranial hemorrhage”“hemorrhagic stroke”“brain hemorrhage”“mild hypothermia”“temperature management”“animal”等;中文检索词包括“中风”“卒中”“脑血管意外”“脑血管病”“脑出血”“出血性卒中”“脑溢血”“亚低温”“低温”“基础研究”“动物”等。追查已纳入文献的参考文献,如文献报道不详或资料缺乏则通过邮件与作者进行联系获取。
1.2纳入和排除标准 (1)纳入标准:①研究类型为随机对照研究;②研究对象为健康清洁级大鼠或小鼠,其品种、性别、年龄和造模方法不限;③干预措施为亚低温,低温的实现方式和持续时间不限,对照措施为常温干预,即维持动物体温于正常温度;④结局指标包括血肿量变化、水肿体积变化、血脑屏障通透性和神经功能评分。(2)排除标准:①临床研究;②原始文献未设置对照组或分组不明确;③未提供能用于文献分析的数据,或资料分析方法有误;④重复文献;⑤综述文献。
1.3文献筛选与数据提取 两名研究人员对检索到的文献各自独立整理,将重复研究资料排除,根据余下文献的标题及摘要内容,排除不符合纳入标准的文献,最终确定是否纳入本研究。如有分歧则需经讨论或经第3名研究人员判断是否纳入。从纳入的研究中提取数据,包括性别、动物品种、脑出血模型、亚低温操作方式、亚低温持续时间、目标温度、温度测量方式、血肿量、神经功能评分、脑水肿体积、血脑屏障通透性等。
1.4文献质量评价 按照CAMARADES的标准评价纳入研究的方法学质量,其内容包括10条:经同行评审后发表,实验动物温度控制,随机分配,对动物模型诱导设盲,对结果评估设盲,合理的动物麻醉药物应用,合适的动物模型,样本量计算,对动物保护法的遵守,声明潜在利益冲突。评价标准总分为10分[3]。
1.5统计学处理 采用STATA12.0软件对动物脑出血量、脑水肿体积、血脑屏障通透性和神经功能评分进行数据处理,采用标准化均数差(SMD)、标准误和95%CI作为效应量。采用χ2检验和I2statistic对各纳入研究进行异质性分析,若不存在异质性或异质性较小(P≥0.10,或I2≤50%),采用固定效应模型进行Meta分析;若存在明显的异质性(I2>50%,或P<0.10)时,按照临床同质性对各研究进行亚组分析,并分析亚组内的统计学异质性,无统计学异质性的研究结果可采用固定效应模型进行合并,反之采用随机效应模型分析。当纳入研究数量大于10个时,采用漏斗图和Eggers检验评估发表偏倚。以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结 果
2.1检索结果与质量评价 初检到385篇相关文献,包括296篇英文文献和89篇中文文献。通过去除重复文献和阅读题目摘要初筛出中文文献8篇,英文文献25篇。进一步查看全文后因数据不完整、统计方法不明确等原因排除14篇,最终纳入19篇文献(英文16篇,中文3篇),共纳入低温组1 023只动物,常温组668只动物。文献筛选流程及结果见图1,纳入研究的基本特征和研究质量评价见表1。
图1 文献筛选流程图
续表1 纳入研究的基本特征和质量评价
A:血肿量;B:脑水肿体积;C:血脑屏障通透性;D:神经功能评分。H:低温组;N:常温组
A:脑出血量;B:脑水肿体积;C:血脑屏障通透性;D:神经功能评分
图2 亚低温对实验动物出血性脑卒中结局影响的Meta分析图
A:脑出血量;B:脑水肿体积;C:血脑屏障通透性;D:神经功能评分
图3 发表偏倚的漏斗图
2.2亚低温对脑出血量的影响 13篇文献[4-7,10-15,17,19-20]共计23个比较组报道了497只实验动物,其中亚低温组240只,常温组257只。总的随机效应模型Meta分析结果显示,与常温组相比,亚低温组动物的出血量并未有明显减少,差异无统计学意义[SMD=0.28,95%CI(-0.33,0.88),P>0.05,研究间异质性I2=88.4%]。由于研究间存在明显异质性,按照低温方式和低温持续时间(将小于24 h定义为短时低温,大于等于24 h定义为长时低温)进行亚组分析后发现,各亚组内仍存在统计学异质性(P<0.05),采用随机效应模型合并分析后发现,除1篇文献[20]报道全身短时低温组相比常温组可减少出血量外[SMD=3.30,95%CI(1.46,5.14),P<0.05],其他方式的亚低温对动物出血量均无明显影响,见图2A。
2.3亚低温对脑水肿体积的影响 12篇文献[4,6,8-9,12,14-15,18-22]共计23个比较组报道了210只亚低温动物和205只常温动物。总的随机效应模型Meta分析结果显示,亚低温可减轻脑出血大鼠的脑组织水肿[SMD=-2.16,95%CI(-3.09,-1.22),P<0.05,研究间异质性I2=91.4%]。按照低温方式和低温持续时间进行亚组分析并采用随机效应模型合并结果后发现,不同方式的亚低温对脑组织水肿的影响有差异,具体表现在相比常温组,局部短时低温和局部长时低温对脑水肿影响的差异均无统计学意义[局部短时低温:SMD=-0.37,95%CI(-2.20,1.47);局部长时低温:SMD=0.63,95%CI(-1.09,2.35)];而全身短时低温和全身长时低温则可明显减轻脑组织水肿,差异有统计学意义(P<0.05),见图2B。
2.4亚低温对血脑屏障通透性的影响 7篇文献[8-9,12,15,17-18,22]共计9个比较组报道了76只亚低温组动物和77只常温组动物。总的随机效应模型Meta分析结果显示,亚低温可减轻血脑屏障的受损[SMD=-4.84,95%CI(-7.00,-2.67),P<0.05,研究间异质性I2=89.2%]。按照低温方式和低温持续时间进行亚组分析后发现,除局部短时低温对血脑屏障的保护证据不足外[SMD=-2.93,95%CI(-11.18,5.31) ],其他方式的亚低温均能减轻血脑屏障的损伤(P<0.05),见图2C。
2.5亚低温对神经功能评分的影响 12篇文献[4-5,8,10-16,18-19]共计20个比较组报道了238只低温动物和242只常温动物。总的随机效应模型Meta分析结果显示,亚低温可改善脑出血动物的神经功能评分[SMD=1.06,95%CI(0.46,1.66),P<0.05,研究间异质性I2=87.5%]。按照低温方式和低温持续时间进行亚组分析后发现,局部短时低温和局部长时低温组的神经功能评分有高于常温组的趋势,但差异无统计学意义[局部短时低温:SMD=0.59,95%CI(-0.17,1.34);局部长时低温:SMD=0.36,95%CI(-0.54,1.26)]。而全身长时低温则可显著改善动物神经评分,差异有统计学意义[SMD=1.89,95%CI(0.72,3.05)],见图2D。
2.6发表偏倚 根据漏斗图所示以上4个指标的资料分布基本对称,Eggers检验显示P>0.05,未发现明显发表偏倚,见图3。
3 讨 论
本研究采用系统评价的方法,通过多个数据库对亚低温治疗出血性脑卒中的基础动物实验研究进行了全面检索,最终纳入19篇中英文文献,所纳入的19项研究质量均较高(CAMARADES评分显示中位数为6分)。本研究采用Meta分析对研究结果进行定量合成后发现,亚低温减少脑出血量的作用尚缺乏证据,但亚低温可明显减轻出血后脑组织水肿并改善实验动物的神经功能评分。亚组分析提示,不同的低温方式和持续时间,对结局的影响可能不完全相同,因此本文结果尚需进一步的研究证实。
目前亚低温神经保护的机制尚未完全探明,以往的研究显示亚低温能抑制脑出血后的多种继发性损伤的病理生理学过程,降低脑耗氧量,改善脑组织血流和能量代谢,抑制氧自由基和兴奋性神经递质释放,减少神经细胞结构蛋白破坏,限制脑出血组织的炎性反应[23]。本研究结果也发现,亚低温可通过稳定血脑屏障、减轻脑水肿来实现神经保护效应。
本研究依然存在一些局限性。(1)尽管本研究进行了广泛的文献检索,且漏斗图和Eggers检验没有发现发表偏倚,但不排除部分文献如会议及增刊无法获取,部分阴性结果的研究仍然存在未发表的可能性[24]。(2)本研究发现纳入研究间存在明显的异质性,进一步亚组分析排除低温方式和持续时间的影响后异质性仍存在,推测异质性还可能来源于纳入研究包含不同的动物物种(大鼠或小鼠)、不同的建模方法(自体血注入法或胶原酶诱导法),或者不同的方法学质量,因而最终本研究采用了随机效应模型Meta分析并对研究结果进行慎重的解释。(3)卒中实验模型大多数采用健康的成年动物,而临床出血性卒中患者往往为中老年,常合并各系统器官并发症,因而动物实验结果并不能完全复制临床上的复杂病理生理学情况。
综上所述,本研究提示亚低温对出血性脑卒中的动物具有神经保护作用,其疗效主要通过稳定血脑屏障和减少卒中后水肿实现,而并非通过减少出血量。由于各研究间存在明显的异质性,以及基础实验存在局限性,其真实疗效仍然有待于今后进一步的大规模临床随机双盲对照试验的验证。