刘 爽,王诗逸,王子辰,俞 莹
年龄相关性黄斑变性(age-related macular degeneration,ARMD)是发达国家50岁以上人群致盲的常见原因[1],随着老龄化进展,我国ARMD发病率也逐年上升。脉络膜新生血管(choroidal neovascularization,CNV)是湿性ARMD(wet age-related macular degeneration,wARMD)的重要标志,其活动性是指导临床治疗和预后评估的重要指标[2],故对wARMD患者CNV的诊断和监测十分重要。目前,眼底荧光血管造影(fundus fluorescein angiography,FFA)仍是CNV诊断的金标准[3],但FFA是一种侵入性检查,耗时长,且不宜用于肝肾功能不良和过敏患者[4],因而无法短期内重复使用。相干光断层扫描血管成像(optical coherence tomography angiography,OCTA)作为新兴的检查技术,具有不需要注射荧光染料、检查速度快、可提供高清三维视图等优点[5],在诊断wARMD、监测疾病进展和治疗反应等方面显现出越来越多的优势[6-7]。目前,评价OCTA诊断wARMD的研究结果不一,灵敏度72%~100%,特异度也有较大差异[8-18]。因此,本文旨在通过Meta分析方法,搜集使用OCTA对wARMD患者CNV进行诊断的文献进行系统评价,为OCTA诊断wARMD的准确性提供依据。
1.1资料计算机检索PubMed、Embase、Web of science、Cochrane library、CNKI、Wanfang Data、CBM和VIP数据库关于OCTA诊断wARMD患者CNV的相关研究,检索时限为建库至2020-10-27。中文检索词主要包括:OCTA、相干光断层扫描血管成像、AMD、年龄相关性黄斑变性、CNV、脉络膜新生血管、诊断、灵敏度、特异度;英文检索词主要包括:OCTA、optical coherence tomography angiography、AMD、age-related macular degeneration、CNV、choroidal neovascularization、diagnosis、sensitivity and specificity。采用主题词和自由词相结合的策略进行检索。
1.1.1纳入标准(1)研究类型:1)已发表的关于评价OCTA诊断wARMD患者CNV准确性的研究;2)可以直接或间接获得四格表数据,即真阳性(TP)、假阳性(FP)、假阴性(FN)和真阴性(TN);(2)研究对象:怀疑为ARMD的患者,并全部接受OCTA检查;(3)诊断金标准:FFA或诊断标准中包含FFA;(4)结局指标:合并灵敏度(sensitivity,Se)、特异度(specificity,Sp)、阳性似然比(positive likelihood ratio,+LR)、阴性似然比(negative likelihood ratio,-LR)、诊断比值比(diagnosis odds ratios,DOR)、汇总受试者工作特征曲线(summary receiver operating characteristic curve,sROC)下面积(area under the curve,AUC)及阳性验后概率。
1.1.2排除标准(1)研究对象患有息肉样脉络膜血管病变、病理性近视、中心性浆液性脉络膜血管病变、特发性脉络膜新生血管、糖尿病视网膜病变等眼底病变;(2)综述性文献、病例报告、会议摘要、研究对象相同的重复发表文献;(3)无法获得全部四格表数据。
1.2方法
1.2.1文献筛选和资料提取由两位研究员按照纳入和排除标准独立进行文献筛选和资料提取并进行交叉核对,如遇分歧,则通过协商解决,若仍有分歧,则请第三方裁定。资料提取的主要内容包括作者、发表年份、国家、OCTA类型、扫描范围、金标准、研究类型、CNV类型、入组病例接受治疗情况及四格表数据TP、FP、FN、TN,同时进行偏倚风险评价相关指标的提取。
1.2.2纳入研究的偏倚风险评价由两位研究员采用Revman 5.4中的QUADAS-2诊断试验质量评价工具独立进行纳入研究的偏倚风险评价。QUADAS-2主要由4个部分组成,分别是病例选择、待评价试验、金标准及病例流图1文献筛选流程图。
程和进展情况,根据每个部分纳入的相关标志性问题回答“是”“否”“不确定”,对应的偏倚风险等级评定为“低”“高”“不确定”,当所有回答均为“是”则为低风险,有1个回答为“否”则为高风险,有1个回答为“不确定”则风险评估为不清楚;所有部分在偏倚风险方面被评估,前3个部分被用于评估临床适用性[19]。
统计学分析:采用Meta-Disc 1.4软件及Stata 16.0软件进行Meta分析。首先进行异质性检验,异质性包括阈值效应引起的异质性和非阈值效应引起的异质性。利用Meta-Disc 1.4计算Spearman相关系数进行阈值效应的定量检验,若灵敏度和(1-特异度)强正相关,表明存在阈值效应。绘制sROC曲线图进行阈值效应的定性检验,若sROC曲线成“肩臂状”,表明存在阈值效应,此时只计算AUC的值;若不存在阈值效应,则进一步检验非阈值效应引起的异质性。采用I2指数判断异质性大小,若P>0.10且I2<50%表明研究间异质性不大,采用固定效应模型进行分析;若P≤0.10且I2>50%表明研究间异质性较大,此时采用双变量混合效应模型(随机效应模型)计算合并的Se、Sp、+LR、-LR和DOR,绘制sROC并计算AUC,AUC值越接近1,表明诊断价值越高;绘制Fagan图得到验前概率、似然比和验后概率的相互关系。采用Meta回归分析和亚组分析以探究异质性来源,同时进行敏感性分析以确定结果的稳定性。绘制Deek漏斗图评价是否存在发表偏倚。
2.1文献检索结果初检共检索到文献1 163篇,经过筛选,最终纳入文献11篇,合计患者995眼,文献筛选流程见图1,纳入文献基本特征见表1。
表1 纳入文献基本特征
2.2纳入研究的偏倚风险评价结果纳入研究的偏倚风险评价结果见图2、3,纳入文献多数为中低风险文献,整体质量较高。
图2 质量评价条形图。
2.3 Meta分析结果
2.3.1异质性检验Spearman相关系数为-0.291,P=0.385,表明灵敏度和(1-特异度)呈负相关,同时sROC曲线图不呈“肩臂状”,表明不存在阈值效应。Se和Sp的异质性检验结果显示:P<0.001,I2=75.24%;P<0.001,I2=87.03%,因此采用双变量混合效应模型(随机效应模型)进行合并分析。
图3 偏倚风险和临床适用性总结图。
2.3.2合并效应量合并Se、Sp、+LR、-LR、DOR和AUC分别为:0.88[95%CI(0.83,0.92)]、0.95[95%CI(0.85,0.99)]、18.45[95%CI(5.36,63.52)]、0.12[95%CI(0.08,0.18)]、152.73[95%CI(36.39,641.05)]和0.95[95%CI(0.92,0.96)],见图4。利用Stata 16.0软件得到验前概率为0.57并绘制Fagan图,通过左柱验前概率0.57连接中柱的阳性似然比得到阳性验后概率为0.96,见图5。
图4 合并效应量分析结果 A:Se和Sp;B:+LR和-LR;C:诊断得分和DOR;D:sROC曲线及AUC。
图5 Fagan图。 图6 Meta回归和亚组分析。
2.3.3亚组分析按照研究类型、金标准是否同时结合了ICGA或OCT、OCTA类型、扫描范围、地区以及是否接受过治疗进行Meta回归和亚组分析,结果显示,接受过治疗组和其它组、金标准同时应用ICGA组和其它组相比灵敏度均具有显著差异(P<0.01),表明是否接受过治疗以及金标准的差异是异质性的主要来源,见表2,图6。
表2 Meta回归和亚组分析结果
2.3.4敏感性分析和发表偏倚检测敏感性分析发现Cavichini 2016[10]和孙晓丽2017[13]可能为异常研究,见图7,剔除这两项研究后,合并Se、Sp分别为0.88[95%CI(0.81,0.93)]、0.94[95%CI(0.80,0.98)],见图8,与总体结果相比仅有微小变化,稳定性较好。Deek漏斗图结果显示斜率系数为0.80,表明不存在发表偏倚,见图9。
图7 敏感性分析 A:拟合优度;B:二元正态性;C:影响分析;D:离群点检测。
图8 剔除异常研究后合并Se和Sp分析结果。
图9 Deek漏斗图。
传统对wARMD的CNV诊断主要依靠FFA、ICGA和OCT。ICGA的优势是可以使脉络膜系统的深层结构成像,对鉴别其它原因引起的CNV具有重要意义[20-21],但由于和FFA同样具有侵入性、耗时长和造影剂引起的恶心、呕吐、过敏等缺陷从而限制了其应用范围和频率;OCT虽然是快速和无创的,但玻璃膜疣、眼底出血等病变的高反射信号与CNV极为相似,不易鉴别[22]。OCTA是利用分频幅去相关血管成像技术(split-spectrum amplitude-decorrelation angiography,SSADA)对同一部位快速扫描探测红细胞的运动,通过对血流运动的对比识别,获得微血管影像[23]。OCTA无需注射造影剂,检查方便快捷,成像分辨率高,可对血管三维成像,同时可以量化血管密度、无灌注区面积,解决了造影和OCT检查的弊端,对包括wARMD在内的眼底新生血管性疾病具有极高诊断价值[24]。
鉴于OCTA的上述优势,众多研究聚焦于OCTA用于wARMD的诊断价值评估,但并未得出统一结论,灵敏度和特异度差异明显。Wang等[25]系统评价了OCTA对于包括wARMD在内的病理性新生血管疾病的诊断价值,其亚组分析纳入了7项相关研究评价OCTA诊断wARMD的价值,结果显示,合并灵敏度和特异度为0.89[95%CI(0.82,0.95)]、0.98[95%CI(0.94,1.00)],纳入文献数量较少,且未进行详细分析。本研究纳入符合研究标准的研究11项,共995眼,Meta分析结果显示合并灵敏度和特异度分别为0.88[95%CI(0.83,0.92)]、0.95[95%CI(0.85,0.99)],与Wang等[25]研究结果类似,表明OCTA能较为准确地识别出wARMD患者以及排除非wARMD患者。DOR能够客观反映OCTA的诊断价值,本研究中DOR值为152.73[95%CI(36.39,641.05)],提示OCTA用于诊断wARMD具有较高价值。sROC曲线下面积越接近1,诊断效能越高,本研究中sROC曲线下面积为0.95,同样显示出OCTA较高的诊断价值。阳性似然比和阴性似然比结合了敏感性、特异性、阳性预测值和阴性预测值的优点,不受被检人群中病变发生率的影响,是相对独立、更具临床意义的诊断试验效果的评价指标,当阳性似然比大于10或阴性似然比小于0.1时,诊断或排除某种疾病的可能性显著增加。本研究中OCTA诊断wARMD的阳性似然比和阴性似然比分别为18.45[95%CI(5.36,63.52)]和0.12[95%CI(0.08,0.18)],提示OCTA对wARMD具有较好的诊断和鉴别诊断能力。在ARMD患者中,单眼CNV的患者另一眼出现CNV的风险将大大增加[26],而FFA的侵入性用于对侧眼的监测是不现实的。本研究结果表明,OCTA诊断wARMD的阳性验后概率为0.96,表明OCTA诊断患者为wARMD时,其患病概率为0.96,进一步表明了OCTA的诊断价值,同时OCTA具有极高的便捷性和可重复性,所以OCTA可常规用于ARMD患者的病情进展监测。
由于异质性较高,我们进行Meta回归和亚组分析以探究异质性的来源,结果表明患者是否接受过治疗以及金标准的选择差异是造成异质性的主要原因。患者接受过治疗后,OCTA检查的灵敏度和特异度都有明显降低。患者接受过抗血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)治疗后,CNV的面积和活动性都有所下降,可能会导致检出率降低。相对隐蔽和静止性CNV由于在FFA和ICGA上没有渗漏而被认为是阴性,但OCTA能够识别静止性CNV,导致特异度下降。金标准中同时结合了ICGA检查后灵敏度有所下降,可能因为ICGA更好地鉴别了非wARMD导致的CNV,如息肉样脉络膜血管病变(polypoidal choroidal vasculopathy,PCV),从而减少了真阳性病例。研究表明,在诊断为wARMD的患者中,有高达25%~50%的患者接受ICGA检查后被确诊为PCV[27-28],这与我们的推测相一致。在临床中,FFA和OCT联合使用用于CNV的诊断逐渐成为新的实践标准[3,29],因此,本研究将金标准是否联合OCT作为亚组进行分析,结果表明结合OCT组具有更高的灵敏度。上述结果表明,未来包括OCTA在内的多模影像比单一检查具有更高的参考价值。与前瞻性研究相比,回顾性研究的诊断价值有所下降,这可能是由于回顾性研究在某些方面的信息错误或缺失导致。此外,设备类型、扫描范围和不同国家的研究可能也是异质性的来源,但由于样本量限制,本研究没有发现诊断效能的明显差异。Soomro等[15]研究发现,OCTA对Ⅰ型CNV诊断的灵敏度为100%,而对Ⅱ型CNV诊断的灵敏度仅为47%,Malamos等[30]研究也得到了相似的结果,表明OCTA对继发于wARMD的Ⅰ型CNV检出率更高。因此,纳入病例中CNV亚型的数量差异可能也是异质性的来源之一。
随后,本研究对假阳性和假阴性的来源作了系统分析。大片视网膜下出血、严重的视网膜色素上皮脱离(pigment epithelial detachment,PED)、投射伪影以及分割错误是假阴性的主要原因[11-14,18],而患者接受过抗VEGF治疗是导致假阳性的主要原因[11,14,18],投射伪影和分割错误同时也会导致假阳性结果[12]。大片视网膜下出血和严重PED遮挡了视网膜下的血流信号,导致OCTA无法探测到血流信号,从而导致了假阴性结果,这也从侧面说明OCTA更适合早期wARMD的诊断以及作为干性ARMD到湿性ARMD过渡时期的监测工具,因为早期wARMD并不会出现严重视网膜下出血[11]。Faridi等[12]研究发现仅使用en-face OCTA时容易出现错误分割,导致假阳性和假阴性病例,而结合cross-sectional OCTA则可以减少诊断误差,提高了灵敏度和特异度,表明二者结合具有更高诊断价值。根据CNV在不同影像学检查中的表现,可将CNV分为静止性和活动性[31]。在传统多模式影像中,FFA可检测出病灶部位的荧光渗漏;ICGA可发现CNV血管形态;频域OCT可检测出视网膜内、下或视网膜色素上皮(retinal pigment epithelium,RPE)下积液。符合上述两点及以上为活动性CNV,反之则为静止性CNV。在OCTA的检查结果中,符合以下3点即为活动性CNV,反之则为静止性CNV:(1)有完整清晰的CNV病灶轮廓,如车轮状、肾小球状等;(2)病灶范围内有较多的血管吻合;(3)病灶以毛细血管为主,而非粗大的滋养血管;(4)血管末梢形成拱形连接;(5)在脉络膜层病灶周围有弱信号环。接受过抗VEGF治疗后处于静止期的CNV患者在OCTA上可见新生血管形态,但FFA检查未发现渗漏[11,18],表明OCTA对静止期CNV具有比FFA更高的灵敏度,这也暗示了OCTA在评估治疗效果和预后方面的价值。投射伪影是OCTA的主要缺点,浅层的血流图像透射到深层图像上会严重影响脉络膜循环血流的图像[32],尽管有去伪影技术的帮助,OCTA在诊断CNV时依然会出现假阳性和假阴性病例。
敏感性是检验Meta分析结果稳定性的重要指标。本研究敏感性分析发现,有两项研究可能会对研究结果产生较大影响,但剔除该两项研究后灵敏度和特异度未发生明显变化,表明研究稳定性较好。Deek漏斗图从图像对称性和P值两个方面检测是否存在发表偏倚,本研究的Deek漏斗图基本对称,且P值为0.80,接近于1,表明存在发表偏倚的可能性较小。然而,本研究仍具有一定的局限性:(1)纳入研究的数量和样本量相对较少,且多数研究都排除了固视能力差的患者,部分研究排除了成像质量差的患者,存在一定的病例选择偏倚,这可能高估了OCTA的诊断价值;(2)研究数量较少而协变量较多,在Meta回归分析时可能会导致某些异质性无法检出。因此,未来需要更多高质量、大样本研究以评估OCTA的应用价值。
总之,本研究显示OCTA对wARMD患者CNV具有明确诊断价值,尤其在早期wARMD诊断、CNV监测和治疗评估方面具有极高价值。虽然OCTA无法观察荧光动态变化、易产生投射伪影,但随着技术进步和系统优化,OCTA在多模影像以及人工智能诊断wARMD方面将会发挥更大作用。