剪切波弹性成像对腕管综合征诊断价值的系统评价

汤雪瑶 傅文会 宣吉晴 敖梦 李明星

西南医科大学附属医院1超声科，2核医学科（四川泸州646000）；3重庆医科大学附属第二医院超声科（重庆400010）

腕管综合征（carpal tunnel syndrome，CTS）是最常见的上肢压迫性神经病变，若不适当治疗，可导致轻度至中度残疾[1]。据报道，该病的发病率为0.3～3.3/1 000人年[2]。CTS 主要与腕管内压力持续升高有关，任何引起腕管压力增高的因素均会导致发病，常表现为正中神经分布区域的麻木、刺痛以及拇指对侧的无力。临床上对此疾病的诊断多依赖临床症状、体格检查和神经电生理检查。但神经电生理检查不仅舒适感低、费用高、耗时长，而且假阴性率达16%～34%，假阳性率达10%～20%[3]，需要寻找其他更方便、更微创的诊断方式。超声弹性成像技术是近年新兴的以检测生物组织硬度为目的的超声诊断技术，其中剪切波弹性成像（shear wave elastography，SWE）是迄今发展最为成熟的一种，在肝脏、乳腺、甲状腺和胰腺疾病领域中均有较明确的应用[4]。与其他诊断技术相比，SWE 具有无侵袭性、可用性好、成本低等优点。国内外越来越多学者对SWE诊断CTS的价值进行了研究，但是鉴于相关研究的样本量少，选用的弹性成像参数以及得到的诊断准确性结论不尽相同，所以此类报告的统计效力有限。本研究将对SWE诊断CTS的研究进行Meta分析，以期为今后开展SWE诊断CTS 提供合理的决策依据。

1 资料与方法

1.1 纳入与排除标准

1.1.1 纳入标准（1）研究类型：已发表的关于SWE 评价CTS的诊断性试验，文种限制为中、英文；（2）研究对象：疑似CTS的患者，患者种族、国别、年龄不限。患者病例数＞20例；（3）诊断方法：待评价试验为SWE，以神经电生理检查+临床症状作为金标准。（4）结局指标：SWE 对CTS 诊断的敏感性、特异性、阳性似然比、阴性似然比、诊断比值比（diagnostic odds ratio，DOR）和受试者工作特征曲线下面积（area under the curve，AUC）。

1.1.2 排除标准（1）会议摘要、综述、病例报告等；（2）重复发表的文献（选取样本量最大或质量最佳者）；（3）缺少金标准的文献；（4）不能利用所提取数据绘成四格表的文献。

1.2 检索策略计算机检索PubMed、Embase、The Cochrane Library、中国知网、万方和维普数据库，收集SWE诊断CTS的诊断性试验，检索时间为建库至2020年3月。英文检索词为carpal tunnel syndrome、median nerve、shear wave elastography、elasticity imaging、ultrasound；中文检索词为腕管综合征、正中神经、剪切波弹性成像。采用关键词与自由词相结合的方式进行检索，同时对纳入文献的参考文献进行二次检索，来补充获取相关文献。

1.3 文献筛选和资料提取根据预先制定的纳入和排除标准，两位研究者独立筛选文献、提取资料，并交叉核对，意见不一致时，采用讨论协商的方式解决。提取内容包括：第一作者姓名、发表年份、每组参与者（手腕）的数量、平均年龄、仪器、探头（频率）、SWE诊断阈值、灵敏度以及特异度。

1.4 纳入研究的风险偏倚评价参照Cochrane 协作网推荐的QUADAS-2 工具[5]，该工具包含偏倚评价和适用性两部分内容共13 条标准。结合本Meta分析的具体情况，对上述每条分别给出“高风险”、“低风险”、“不清楚”的判断。均由两名研究者独立完成。

1.5 统计学方法使用Meta-Disc 1.4软件，通过绘制受试者工作特征（receiver operator characteristic，ROC）平面散点分布图和计算Spearman 相关系数评估有无阈值效应引起的异质性。当无阈值效应存在时，采用χ2检验对各研究结果行异质性分析，若纳入研究间存在异质性，则采用随机效应模型行Meta分析，反之，采用固定效应模型。将可能导致异质性的各因素设为亚组，行亚组分析，并逐一剔除文献行敏感性分析以判断研究结果的稳定性。计算合并敏感性、特异性、阳性似然比、阴性似然比、诊断比值比及其95%CI，绘制ROC曲线，得到AUC。使用Stata 12.0 软件绘制漏斗图，检验有无发表偏倚。检验水准均为α=0.05。

2 结果

2.1 文献检索结果初步检索共纳入192篇文献，经过逐步筛选，共有12篇文献符合纳入标准[6-17]，其中中文文献5篇，英文文献7篇，其中文献筛选流程和结果见图1。

图1 文献筛选流程图Fig.1 Flow chart of screening studies

2.2 纳入研究的基本特征及风险偏倚评价共纳入了1 390例手腕，确诊的CTS共797例。4项研究[8，10，12，15]选择了以剪切波速来判定CTS，其中三项研究[10，12，15]的测定目标为正中神经，程跃跃等[8]分别研究了正中神经和腕横韧带剪切波速的诊断效能，随着CTS 程度加重，腕横韧带硬度增加，诊断灵敏度和特异度分别为81.3%和79.8%（腕横韧带）、77.5%和85.7%（正中神经），故认为腕横韧带的硬度也可以作为评估CTS的新方法。8篇文献[6，7，9，11，13，14，16，17]选择以剪切模量来判定，其中3篇文献[6-7，9]的参数为前臂区距离腕横纹上5 cm 处正中神经弹性模量均值（WEmean），6篇文献[6-7，11，13-14，17]的参数为豌豆骨水平处正中神经弹性模量均值（FEmean），2篇文献[6-7]的参数为同一感兴趣区内正中神经与指浅屈肌腱二者的弹性模量均值比（FRatio），1篇文献[14]的参数为正中神经腕部硬度和前臂硬度比值，1篇文献[16]的参数为腕管和旋前肌平均弹性模量差值（吕秀花等[6]和杨晓峰等[7]分别研究了WEmean、FEmean、FRatio的诊断效能，PALUCH 等[14]分别研究了FEmean及正中神经腕管和前臂硬度比值的诊断效能，因此，不同诊断参数的相关数据均被提取为独立的数据集，在进行所有研究的Meta分析时，本研究选择了上述研究中DOR 最高的方法）。见表1。风险偏倚评价见图2。

表1 纳入文献的基本资料Tab.1 Basic information of the included studies

2.3 Meta分析结果ROC平面散点分布无明显“肩臂形”标志，提示不存在阈值效应（r=-0.337，P=0.284），DOR的同质性检验结果为I2=68.9%，说明存在来自于非阈值效应的统计学异质性，采用随机效应模型来合并分析。Meta分析结果显示：SWE诊断CTS的合并敏感性、特异性、阳性似然比、阴性似然比、诊断比值比分别为0.82（0.79，0.85）、0.82（0.78，0.85）、3.97（2.94，5.37）、0.23（0.16，0.33）、18.74（10.65，32.99），曲线下面积为0.88，见表2。

2.4 敏感性分析和发表偏倚分析将所纳入的文献逐一排除，重新合并剩余的研究，结果显示敏感性、特异性变化不大，表明本Meta分析的合并效应量较稳定，不存在对某研究的过度依赖。Deeks 漏斗图总体对称（t=-0.17，P=0.87），提示发表偏倚存在的可能性小，见图3。

2.5 亚组分析结果由于不存在明显的阈值效应，为了探索异质性来源，先将纳入研究根据量化方式分成剪切模量和剪切波速两组进行分析；并一步对常用剪切模量参数WEmean、WFmean、FRatio进行了分析。亚组分析结果见表2，提示剪切模量较剪切波速对CTS 有更高的诊断价值，剪切模量参数FEmean的诊断敏感性和特异性高于WEmean及FRatio。

图2 纳入研究的风险偏倚评价Fig.2 Assessment of risk bias in included studies

图3 SWE诊断CTS 发表偏倚漏斗图Fig.3 Publication bias funnel plot of SWE in diagnosis of CTS

表2 SWE诊断CTS的Mate分析及亚组分析结果Tab.2 Mate analysis and subgroup analysis of SWE in diagnosis of CTS

3 讨论

腕管是一个封闭的解剖空间，由背侧、内侧和外侧的腕骨以及掌侧的屈肌支持带构成。腕管中有两个囊，包括弯曲手指和拇指的九根肌腱，正中神经，以及包裹肌腱和神经的滑液和滑液下结缔组织。CTS的病理变化为长时间腕管内压力的增高使正中神经受压、血液循环障碍，出现神经膜水肿以及成纤维细胞浸润，最终纤维瘢痕组织的累积致使神经质地发生改变，硬度增加[6]。传统的二维超声旨在提供正中神经解剖异常和腕管内容物的信息，主要通过评估腕横韧带的厚度、正中神经被卡压位置的扁平率、横截面积及面积增量、血液供应等作为诊断标准，特别是正中神经横截面积（CSA）的增大被认为是最常见的发现。然而，大约30%CTS患者的正中神经CSA 并不会表现为增大，且同疾病的进程无关[18]。SWE 可通过传感器产生的剪切波速实现跨目标组织测量，可重复性高，能够直接获得组织软硬度的信息，客观反映组织内部的力学属性差异，弥补了二维超声的不足。WANG 等[19]发现腕管压力和肌腱剪切波传播速度有一定相关性，腕管内的绝对速度以及腕管内外的速度差均随着腕管内压力的上升呈线性增加，这种联系可能同样适用于正中神经。KANTARCI 等[11]首次将SWE 技术应用于CTS的诊断，结果发现当取截断值40.4 Kpa 作为诊断阈值时，诊断灵敏性可达93.3%，特异性可达88.9%。也有研究表示[10]，SWE 在诊断CTS 方面具有同高频超声（high frequency ultrasound，HFUS）相似的灵敏度，但总精确性低于高频超声，当联用SWE和HIFU时也无法提高诊断效能。本研究收集了SWE 技术诊断CTS的国内外研究，并在数据提取时，按照统一标准提取并行亚组分析，将涉及相同定量参数的文献汇总，探讨SWE 对CTS的诊断价值，为今后开展SWE诊断CTS 提供有力循证证据。

本研究纳入的文献在病例选择、待评价试验、金标准合理性、病例流程和进展情况方面的报告质量均参差不齐，提示研究质量较低，这可能与纳入的研究中含有病例-对照研究、盲法的实施以及SWE 与金标准检查间隔时间不明确有关。建议以后的研究尽量采用诊断性试验报告标准[20]，以提高诊断试验的报告质量。

本研究共纳入了12篇关于SWE诊断CTS的文献，其中，单个研究的敏感性和特异性分别为0.54～0.98、0.63～1.00，故若以单个研究来判断SWE的诊断效能较为不易。Meta分析后得出的敏感性和特异性分别为0.82和0.82，AUC=0.88，表明82%的CTS和82%的正常手腕都能被SWE诊断，漏诊率为18%，误诊率为18%，综合考虑SWE对CTS 具有较高的诊断价值，与既往报道的关于磁共振和常规超声对CTS 诊断的Meta分析结果相近（磁共振的敏感性和特异性分别为82.82%和77.83%，常规超声的敏感性和特异性分别为87.3%和83.3%[21-22]），本Meta分析共纳入了1 390例手腕，确诊的CTS 共797例，样本量比较大，故本研究结论具有较强代表性。

LIN 等[23]曾经就超声弹性成像技术对CTS的诊断价值进行了评价，结果显示，无论采用何种超声弹性成像模式（组织应变、应变比、剪切模量和剪切波速），CTS患者腕部正中神经始终比健康对照组僵硬。本Meta分析将剪切模量和剪切波速的诊断效能进行了比较，发现剪切模量较剪切波速对CTS的诊断价值更高。尽管CTS患者的正中神经不同部位的硬度并不均匀，但WEmean、FEmean、FRatio的弹性成像值均高于健康者，其中，WEmean和FEmean为直接的定量测试数据，对神经硬度的判断更客观准确，而FRatio 属于相对值，受个体差异和组织差异的影响，故WEmean和FEmean的诊断效能要高于FRatio，且二者诊断效能相近[7，24]。本研究的亚组分析探讨了WEmean、FEmean、FRatio对CTS的诊断价值，发现三者均对CTS 具有较高诊断价值，其中FEmean的诊断价值最高，与上述报道基本一致。但值得注意的是，亚组分析中纳入研究数目差异较大，可能存在选择偏倚，此外，本Mate分析的各原始研究是基于原始数据建立的回顾性阈值，使用的参数有显著差异，也有存在偏倚的可能，因此对本亚组分析结果的解读应该慎重。

本研究的局限性：（1）本研究未检索到正在进行的研究及灰色研究；（2）缺少对各个定量参数诊断准确度差异对比的统计学检验；（3）手腕部正中神经走行存在斜度，检查声速无法垂直于神经，同时正中神经较细且位置表浅，检查过程中操作者不可避免使用压力均会使测值出现一定误差；（4）纳入文献所使用的超声仪器的厂家和型号不同，这可能使测量值存在较大差异，但是由于纳入文献的数量有限，无法对此方面的资料进行亚组分析，全面探讨异质性来源。

总之，本研究示SWE 在诊断CST 方面具有较高诊断效能，从一个新角度提供了神经质地客观数据，尤其是在使用剪切模量值作为参数时诊断价值更高，可为临床判断提供参考依据，具有较大应用前景，但此结果仍需要更多大规模、高质量的前瞻性多中心研究来证实。