超声与胸部X线摄影在创伤性气胸诊断价值的Meta分析

封婷 张皓 王克江

摘要：目的  采用Meta分析方法評估超声和胸部X线摄影对创伤性气胸的诊断价值。方法  计算机检索PubMed、Embase和Cochrane Library数据库，收集有关超声与胸部X线摄影诊断创伤性气胸的相关文献。按照纳入标准，对文献进行筛选、数据提取和质量评价。运用RevMan5.3、Meta-Disc1.4和STATA/SE15.0软件对纳入研究各统计量进行合并分析。结果  共纳入16篇文献，患者2259例。超声诊断创伤性气胸的灵敏度及95%CI为0.87（0.77～0.93），特异度及95%CI为0.99（0.98～0.99），阳性似然比及95%CI为78.9（38.0～163.5），阴性似然比及95%CI为0.13（0.07～0.24），诊断比值比及95%CI为611（193～1933），验后概率为95%，综合受试者工作特征曲线下面积及95%CI为0.99（0.98～1.00）。胸部X线摄影诊断创伤性气胸的灵敏度及95%CI为0.43（0.33～0.53），特异度及95%CI为1.00（0.99～1.00），阳性似然比及95%CI为182.0（34.9～949.4），阴性似然比及95%CI为0.57（0.48～0.68），诊断比值比及95%CI为317（60～1677），验后概率为98%，综合受试者工作特征曲线下面积及95%CI为0.89（0.86～0.92）。结论  超声与胸部X线摄影诊断创伤性气胸有着各自的诊断价值，而超声有着更高的诊断效能，但仍需纳入高质量的研究进一步分析。

关键词：超声;胸部X线摄影;计算机断层扫描;创伤性气胸;Meta分析

Abstract：Objective  To evaluate the diagnostic value of ultrasound and chest X-ray photography for traumatic pneumothorax using Meta analysis method.Methods  PubMed， Embase and Cochrane Library databases were searched by computer to collect relevant literatures on ultrasound and chest X-ray photography to diagnose traumatic pneumothorax. According to the inclusion criteria， screening， data extraction and quality evaluation of the literature. Use RevMan5.3， Meta-Disc1.4 and STATA/SE15.0 software to conduct a combined analysis of the statistics included in the study.Results  A total of 16 articles were included， with 2259 patients. The sensitivity and 95%CI of ultrasound diagnosis for traumatic pneumothorax were 0.87 （0.77～0.93）， specificity and 95%CI were 0.99 （0.98～0.99）， positive likelihood ratio and 95%CI were 78.9 （38.0～163.5）， negative likelihood ratio and 95% CI were 0.13 （0.07～0.24）， diagnostic odds ratio and 95%CI were 611（193～1933）， post-test probability was 95%， and the area under the comprehensive receiver operating characteristic curve and 95%CI was 0.99（0.98～1.00）.The sensitivity and 95%CI of chest X-ray diagnosis of traumatic pneumothorax were 0.43 （0.33～0.53）， specificity and 95%CI were 1.00 （0.99～1.00）， positive likelihood ratio and 95%CI were 182.0 （34.9～949.4），the negative likelihood ratio and 95%CI were 0.57（0.48～0.68）， the diagnostic odds ratio and 95%CI were 317（60～1677）， the post-test probability was 98%， the area under the comprehensive receiver operating characteristic curve and 95%CI was 0.89（0.86～0.92）.Conclusion  Ultrasound and chest X-ray photography have their own diagnostic value for the diagnosis of traumatic pneumothorax. Ultrasound has higher diagnostic efficacy， but it still needs to be included in high-quality research for further analysis.

Key words：Ultrasound;Chest X-ray photography;Computed tomography;Traumatic pneumothorax;Meta analysis

创伤是威胁人类生命的重要因素，70%～80%由道路交通事故引起，这些患者中约有20%～50%因胸部创伤而导致死亡[1，2]。创伤性气胸在胸部创伤患者中发生率较高，如果不能积极发现和诊断，单纯的创伤性气胸可以迅速进展为威胁生命的张力性气胸[3]。因此，创伤性气胸的早期发现和治疗至关重要。除临床查体外，影像学辅助检查在其中的作用尤为重要。目前，常规胸部X线摄影（chest X-rayradiography，CXR）和计算机断层扫描（computed tomography，CT）被用于创伤患者中是否有可疑气胸的评估，同时CT已经成为创伤性疾病诊断的金标准[4-6]。尽管CT诊断的准确度非常高，但存在着患者被暴露在大量放射物辐射的环境中及病情不稳定时不能长时间甚至无法CT检查的问题[2]。CXR有着低剂量辐射、检查时间短及可移动等特点，往往是首选的检查方法[2]。然而有研究显示[7]，CXR在胸部创伤疾病的诊断中作用有限。因此，寻找一种新的方法诊断创伤性气胸十分必要。与传统放射检查相比，超声具有无辐射、安全快速及便携的特点[2]，被广泛应用于身体各部位，特别是检查腹腔脏器。超声在胸部检查中常用于胸腔积液的诊断和定位穿刺。近年来，对于急性创伤患者使用超声检查受到广泛关注[8-10]，然而超声能否准确评估创伤性气胸仍存在着争议[11]。虽有文献报道了超声诊断气胸的价值，但尚未得到统一结论[12，13]。本研究采用循证医学方法，对超声与CXR诊断创伤性气胸进行探讨，分析上述检查在创伤性气胸的诊断价值，现报道如下。

1资料与方法

1.1文献检索  运用计算机检索PubMed、Embase及Cochrane Library数据库。检索时间为各数据库建库时间至2020年2月。检索词为：“ultrasound”“ultrasonography”“sonography”“radiography”“computed tomography”“traumatic pneumothorax”“chest trauma”“diagnostic accuracy”。

1.2纳入与排除标准  纳入标准：①研究类型：经超声、CXR和CT联合诊断创伤性气胸的诊断性试验，无论何种设计方法（包括前瞻性及回顾性研究）;②研究对象：存在明确创伤史患者;③诊断标准：以CT和（或）胸腔引流作为本研究的诊断金标准;④评价指标：包括灵敏度（sensitivity，Sen）、特异度（specificity，Spe）、阳性似然比（positive likelihood ratio，+LR）、阴性似然比（negative likelihood ratio，-LR）、诊断比值比（diagnostic odds ratio，DOR）、预测验后概率（predicting post-test probability）、综合受试者工作特征（summary receiver-operating-characteristic，SROC）曲线和曲线下面积（area under the curve，AUC），以及各评价指标的95%置信区间（confidence interval，CI）。排除标准：①只有超声或CXR与金标准比较的文献;②综述、会议摘要、个案报道、个人操作体会及动物模型文献;③重复发表文献，采用最新发表文献;④无法提取数据的文献。

1.3资料提取与质量评价  由2名作者将纳入研究独自进行资料提取，内容包括：作者姓名、发表年份、国家、研究类型、男/女例数、超声的探头类型及频率、超声和CXR诊断创伤性气胸的真阳性（true positive，TP）、假阳性（false positive，FP）、假阴性（false negative，FN）、真阴性（true negative，TN）各例数及诊断创伤性气胸的金标准。提取完毕后，将内容进行交叉核对，准确无误后填写纳入研究资料表。采用针对诊断性准确试验的QUADAS-2（version 2 of the quality assessment of diagnostic accuracy studies）工具对纳入研究进行方法学质量评价[14]。评价内容包括2大类：偏倚风险和临床适用性。偏倚风险包括病例选择、待评价试验、金标准评价及病例流程和进展情况4个方面内容。病例选择包括是否纳入连续或随机病例、是否避免病例-对照类设计及是否避免不恰当排除3个问题。待评价试验包括结果判读是否采用盲法和是否事先确定阈值2个问题。金标准评价包括是否可以正确诊断疾病和是否采用盲法进行结果判读2个问题。病例流程和进展情况包括待评价试验和金标准是否有恰当的时间间隔、是否采用了1个相同的金标准及是否纳入所有病例分析几个问题。临床适用性对偏倚风险中的病例选择、待评价试验、金标准评价3个方面进行评价。每个问题以是（高风险）、不清楚和否（低风险）来回答。质量评价由2名作者进行单独分析，若评价结果出现分歧，由第3名作者共同探讨确定结果。

1.4統计学方法  采用Revman5.3、Meta-Disc1.4和STATA/SE15.0软件进行分析。首先进行异质性检验，包括阈值效应引起和非阈值效应引起的异质性。检验是否存在阈值效应使用Spearman 相关系数进行判断。若相关系数存在强正相关（P<0.05），提示存在阈值效应，则不宜将灵敏度、特异度等评价指标进行合并，只绘制SROC曲线和计算AUC指标进行评价。若相关系数呈强负相关（P>0.05），提示不存在阈值效应，则进一步采用拟合双变量混合效应模型合并灵敏度、特异度等评价指标，结果以绘制表格及森林图呈现。若合并后出现异质性（I2>50%，P<0.1），提示由非阈值效应引起，行单因素Meta回归分析，探讨异质性的来源。超声诊断以前瞻性设计、金标准一致性、是否接受培训（training or not）、描述样本选择及诊断标准一致5个方面进行探讨。CXR诊断以前瞻性设计、金标准一致性及描述样本选择3个方面进行探讨。敏感性分析验证合并结果的稳定性。绘制SROC曲线和计算AUC，对超声和CXR诊断创伤性气胸的SROC曲线进行比较，分析两者的诊断效能。AUC值越高表示诊断效能越好。采用Deeks法进行发表偏倚检验[15]，当P>0.1时，说明无明显发表偏倚，结果以漏斗图呈现。各统计量采用95%CI作为区间估计。

2结果

2.1文献筛选  共检索473篇文献。阅读文题及摘要，排除不符合研究和发表重复文献共414篇，初步筛选59篇文献。进一步阅读全文，排除不符合纳入标准文献43篇，最终纳入16篇文献[16-31]进行研究。资料提取及质量评价，纳入文献的基本特征见表1，超声诊断质量评价结果见图1。

2.2 Meta分析结果

2.2.1阈值效应  超声诊断创伤性气胸的Spearman相关系数为-0.362，P=0.169。CXR诊断创伤性气胸的Spearman相关系数为0.106，P=0.696。两种检查方法均不存在阈值效应（P>0.05）。进一步采用拟合双变量混合效应模型进行统计分析。

2.2.2合并效应量  超声诊断创伤性气胸的合并Sen及95%CI为0.87（0.77～0.93），合并Spe及95%CI为0.99（0.98～0.99），合并+LR及95%CI为78.9（38.0～163.5），合并-LR及95%CI为0.13（0.07～0.24），合并DOR及95%CI为611（193～1933），验前概率和验后概率分别为20%和95%。CXR诊断创伤性气胸的合并Sen及95%CI为0.43（0.33～0.53），合并Spe及95%CI为1.00（0.99～1.00），合并+LR及95%CI为182.0（34.9～949.4），合并-LR及95%CI为0.57（0.48～0.68），合并DOR及95%CI为317（60～1677），验前概率和验后概率分别为20%和98%。两种检查方法的合并效应量汇总情况见表2，超声和CXR诊断创伤性气胸的合并Sen和合并Spe森林图见图2、图3。超声诊断创伤性气胸的SROC曲线和合并AUC及95%CI为0.99（0.98～1.00），见图4。CXR诊断创伤性气胸的SROC曲线和合并AUC及95%CI为0.89（0.86～0.92），见图5。超声和CXR诊断创伤性气胸的SROC曲线比较见图6。

2.2.3 Meta回归分析  合并效应量时出现较大的异质性[超声：合并Sen为（I2=93.25%，P<0.1），合并Spe为（I2=82.41%，P<0.1）;CXR：合并Sen为（I2=83.02%，P<0.1），合并Spe为（I2=81.92%，P<0.1）]。单因素Meta回归分析显示：超声诊断创伤性气胸的合并Sen异质性无统计学差异，而合并Spe异质性在诊断标准一致方面差异有统计学意义（P<0.05），表明诊断标准是否一致是超声诊断创伤性气胸合并Spe产生异质性的来源。CXR诊断创伤性气胸的合并Sen异质性无统计学差异，而合并Spe异质性在前瞻性设计、金标准一致性及描述样本选择方面差异均有统计学意义（P<0.05），表明上述3个方面是CXR诊断创伤性气胸合并Spe产生异质性的来源，两种检查方法的单因素Meta回归分析结果见表3。

2.2.4敏感性分析  敏感性分析结果显示：超声诊断创伤性气胸的合并Sen波动范围为0.85～0.89，合并Spe为0.99，合并DOR波动范围为455～779。CXR诊断创伤性气胸的合并Sen波动范围为0.40～0.45，合并Spe为1.00，合并DOR波动范围为221～527，提示两种检查的Meta分析结果稳定，见表4。

2.2.5发表偏倚  超声和CXR診断创伤性气胸无明显发表偏倚（P>0.1），漏斗图见图7、图8。

3讨论

快速诊断和判断威胁生命的病情是创伤疾病评估的主要内容，胸部创伤涉及致命伤害。因此，准确、快速的评估可能会减少这些伤害所致的死亡率和发病率[2，28]。创伤患者中存在气胸是威胁生命的常见因素。对于气胸的诊断，依靠病史、临床症状及体格检查出现的典型体征虽能够诊断，但确诊仍需要CXR、CT检查，甚至诊断性胸腔穿刺。CXR虽是常规检查，但存在着图像清晰度欠佳、受患者体位及周围环境的影响。CT是创伤疾病的金标准，但也有着危重患者不宜搬动及检查时间较长等限制，不是初步评估病情的首选。而进行诊断性胸腔穿刺可能会增加医源性气胸的风险。此外，无论是CXR还是CT，在胸部检查时，对呼吸的控制有一定要求，导致一部分患者无法配合，增加了检查的困难度。

超声诊断气胸首次报道于1987年。正常情况下，在超声检查中由于呼吸作用肺脏层胸膜相对于壁层胸膜进行滑动，称为“肺滑移征”。起源于胸膜线并与之垂直延伸至屏幕边缘的线样高回声，称为“彗尾征”，通常提示肺间质及肺泡病变的可能。气胸存在时脏层胸膜和壁层胸膜被空气隔开，影响了超声波束的传输，导致无“肺滑移征”和“彗尾征”的出现，当没有出现“肺滑移征”单一征象时，超声诊断创伤性气胸有高的灵敏度、特异度、阴性预测值和阳性预测值。当没有出现“慧尾征”征象时，超声诊断气胸的灵敏度和阴性预测值能够上升到100%。因此认为，当不存在“肺滑移征”和“彗尾征”时，超声诊断气胸具有更高的准确价值，是目前超声诊断气胸的基本原理。随着超声在急诊的应用，越来越多的患者从中得到快速评估，进而及时救治。但也有文献报道[32]，超声在胸部创伤的诊断中灵敏度较低。因此，对超声应用于创伤性气胸的诊断价值进行评估是必要的。

本研究通过Meta分析显示：超声在诊断创伤性气胸的Sen为0.87，Spe为0.99，+LR为78.9，-LR为0.13，DOR为611，验后概率为95%，AUC为0.99。CXR在诊断创伤性气胸的Sen为0.43，Spe为1.00，+LR为182，-LR为0.57，DOR为317，验后概率为98%，AUC为0.89。从数据上分析，两者具有相似的Spe，而超声具有更高的Sen、DOR和AUC，更低的-LR，说明在诊断创伤性气胸方面，超声具有更好的诊断价值，但仍不能忽略CXR诊断创伤性气胸的意义。CXR虽然灵敏度低，但具有100%的Spe和更高的+LR，说明CXR在确诊阳性患者更有优势，而诊断阴性患者时效能较低，有高的漏诊率，即不能除外阴性患者是否真正患病。CXR的验后概率为98%，而超声的验后概率为95%，表明CXR可能具有更好的临床实用性。CXR的Sen为0.43，考虑与纳入研究中患者检查的体位有关，因大多数创伤患者无法直立，只能平卧位检查，可能会导致CXR诊断气胸时出现的典型“肺压缩征”不易显现，导致了漏诊率升高。彩超在平卧位检查时具有更好的优势。当胸腔内积气采取平卧位时，由于重力因素，肺倾向背侧偏移，气体聚集于肺前侧，有利于超声检查，发现异常病变，这可能是超声检查灵敏度高的原因。此外，本文合并统计量分析时，评价指标出现了大的异质性，但通过敏感性分析提示总体结果变化不大，说明统计结果具有较好的稳定性。

超聲有着良好的Sen和Spe，设备移动方便，无创无辐射，可反复利用，对体位要求不高，能够评估创伤性气胸，但与CXR比较，超声的诊断易受到医师的经验水平影响，图像不宜被临床医师解读。而CXR能够提供一个直观、便于理解的诊断图像。因此，结合超声和CXR各自优缺点，综合考虑应用于下列场景应能发挥更大的诊断价值。对于避免暴露于辐射环境的特殊人群，如孕妇、儿童及新生儿[33]，可常规使用超声检查诊断气胸。对于急诊室抢救患者，可将超声作为评估有无创伤性气胸的一线工具。对于重症监护室患者（如气管插管患者），若不必须行CT检查时，可在床旁CXR基础上，结合超声使用，综合评估。对于已诊断气胸的患者，可行超声进行动态评估。对于暂无生命危险的创伤患者，或伤情不严重能够直立体位的患者，常规CXR或CT诊断创伤性气胸是较为稳妥的检查方式。

本研究也有一定的局限性，首先，纳入的部分研究不是前瞻性双盲试验，可能会高估超声的诊断价值;其次，超声的诊断结果与医师的经验水平有关，部分文献提及了培训情况，因此这些因素可能会影响诊断结果;再次，由于文献的发表时间不同，部分文献提及的超声诊断标准有着一定的差异，对结果可能会产生影响。

综上所述，与金标准比较，超声与CXR诊断创伤性气胸有着各自的特点，而超声具有更高的诊断效能。相信经过一定的培训和临床经验积累，超声诊断创伤性气胸是可行的，但仍需纳入高质量的研究进行分析。

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編辑/肖婷婷