超声内镜对早期结直肠癌术前分期准确性的Meta分析

德吉,杨锦林,王一平

结直肠癌是严重威胁人类健康的常见恶性肿瘤之一，有研究显示，结直肠癌患者的5年生存率分别为90.1%(Ⅰ期)，69.2%(Ⅱ期和Ⅲ期)和11.7%(Ⅳ期)[1]。因此，早期结直肠癌较进展期癌在预后或生存期上均有明显优势，术前准确的分期是决定结直肠患者治疗和预后的关键因素。超声内镜(endoscopic ultrasonography，EUS)是将微型超声探头安装在内镜顶端，具备了内镜和超声的双重功能[2]，既可以直视下观察腔内黏膜改变，又能观察肠壁结构变化，在对黏膜和黏膜下病变的诊断和分期方面具有明显优势。国外文献报道[3-6]，超声微探头在结直肠肿瘤T 分期准确率为82%～90%，其中T1 分期准确率高达95%～100%。因此，EUS在鉴别早期结直肠癌中起着关键性的作用，在评价肿瘤的可切除性、治疗方案的制定、术式的选择、预后评估等具有重要的意义，本研究通过应用循证医学Meta分析的方法，评价EUS临床应用价值并为其临床早期诊治结直肠癌提供科学依据。

1 资料与方法

1.1 纳入标准

①国内外公开发表的EUS检查评价早期结直肠癌癌肿浸润深度的诊断性试验。②所有纳入的研究对象为早期结直肠癌患者，均进行EUS检查以评价癌肿的浸润深度。性别、年龄、种族、国籍不限。③经EUS检查评价癌肿浸润深度，最终经病理组织学检查为诊断金标准。④结局指标包括合并敏感度(pooled sensitivity，Sen合并)、合并特异度(pooled specificity，Spe合并)、合并阳性似然比(pooled positive likehood ratio, +LR合并)、合并阴性似然比(pooled negative likelihood ratio，-LR合并)、合并诊断比值比(pooled diagnosis odds ratio，DOR合并)和受试者工作特征曲线(SROC)下面积(area under the curve，AUC)。

1.2 排除标准

①未描述具体诊断标准，无金标准确认的文献；②文献提供的数据在分析中无法转换或无法获取全文；③综述和摘要。

1.3 文献检索策略

计算机检索PubMed、The Cochrane Library、EMbase、Ovid MEDLINE、中国知网(CNKI)、维普数据库(VIP)、万方数据库(WanFang Data)和中国生物医学文献数据库(CBM)，搜集国内外公开发表的所有关于EUS在早期结直肠癌术前分期的诊断性试验，检索时限均为从建库至2014年12月31日，检索语言限定为中文和英文。此外，追溯纳入文献的参考文献，以补充获取相关文献。文献检索策略采用主题词和自由词结合的方式。中文检索词包括早期结直肠癌、结直肠癌、结肠癌、直肠癌、超声内镜、EUS、T1期等；英文检索词包括：colorectal Neoplasms、colorectal cancer、CRC、colon cancer、rectal cancer、endoscopic ultrasonography、EUS、T1等。以PubMed 为例，其具体检索策略见图 1。

图1 PubMed检索策略

1.4 文献筛选和资料提取

由2位评价员独立筛选文献、提取资料并交叉核对，如遇分歧，则咨询第三方协助诊断，缺乏的资料尽量与作者联系予以补充。文献筛选时首先阅读文题和摘要，在排除明显不相关的文献后，进一步阅读全文，以确定最终是否纳入。资料提取内容主要包括：① 纳入研究的基本特征，包括提取的内容包括文题、第一作者、发表年限、文种、研究国家、研究设计、试验例数、金标准、EUS频率等；②偏倚风险评价的关键要素；③所关注的结局测量指标数据，如真阳性值、假阳性值、真阴性值、假阴性值等。

1.5 纳入研究的偏倚风险评价

由 2 位研究者独立采用由QUADAS (quality assessment of diagnostic accuracy studies)[7]质量评价工具评价纳入研究的偏倚风险。

1.6 统计分析

统计分析采用Cochrane协作网提供的RevMan 5.3软件和Meta-Disc 1.4软件。各临床试验结果的统计学异质性检验采用卡方检验(chi-square test,I2test)，检验水准取P=0.1。通过ROC平面图判断SROC曲线分布是否呈“肩背状”，计算Spearman相关系数分析有无阈值效应所致异质性。I2检验效应范围在0%～100%之间，效应百分比越高，组间异质性越小。当研究间存在异质性时(P<0.10或I2>50%)，采用随机效应模型进行Meta分析，反之则采用固定效应模型分析。根据金标准分别列出EUS诊断T1m期及T1sm期的2×2四格表，计算合并敏感性、特异性、阳性似然比、阴性似然比和诊断比值比，同时绘制SROC曲线，并计算AUC，估计试验的总诊断精确度。然后根据研究对象的特点进行Meta回归分析来寻找潜在引起异质性的因素，同时按Deville等[8]介绍的方法筛选并剔除异质性明显的研究进行亚组分析。

2 结果

2.1 文献筛选流程及结果

根据已经制定的检索策略进行检索，初检索出1 155篇文献，经过剔重、阅读标题和摘要，仔细查阅全文，严格根据纳入/排除标准筛选，最终纳入18篇文献[9-26]，其中1篇[11]文献分别应用不同频率微探头评估早期结直肠癌的浸润深度，且分别可提取完整数据。总共包括928例早期结直肠癌患者，所有纳入患者均经术后病理组织学或细胞学证实为早期结直肠癌。文献筛选流程及结果见图2。

图2 文献筛选流程及结果 *所检索的数据库及检出文献数具体如下：PubMed(n=245)、The Cochrane Library(n=9)、EMbase(n=113)、MEDLINE(Ovid)(n=98)、CBM(n=196)、WanFang Data(n=212)、CNKI(n=189)和VIP(n=93)

2.2 纳入研究的基本特征与偏倚风险评价结果

纳入研究的基本特征见表1，偏倚风险评价结果见图3。从图3中可以看出在有关偏倚的9个条目、有关变异的2个条目及有关报告质量评价的3个条目看该篇研究纳入的文献总体质量尚可接受。

表1 纳入研究的基本特征

图3 纳入研究的偏倚风险评价结果

2.3 Meta分析结果

2.3.1 EUS对T1m期结直肠癌浸润深度的分析结果 通过ROC曲线平面图检验有无阈值相应，经Meta-Disc 1.4软件输出的ROC平面散点图不呈“肩背状”(图4)，提示不存在阈值效应。进一步计算Spearman相关系数=0.012，P=0.960，也表明不存在阈值效应。通过描绘诊断比值比森林图(图5)及Q值发现，每一研究的诊断比值比分布较为离散，且Q=34.33，P=0.012，表明各研究间不存在阈值效应引起的的异质性，故采用随机效应模型进行合并分析。结果显示，EUS对T1m期合并敏感度、特异度、阳性似然比及阴性似然比为0.89(95%CI：0.85～0.91)(见图6)、0.87(95%CI：0.83～0.91)(见图7)、5.34(95%CI：3.57～7.99)(见图8)及0.17(95%CI：0.11～0.27)(见图9)，T1m ROC曲线下面积AUC为0.927 0(见图10)。

图4 超声内镜对早期结直肠癌T1m期的诊断ROC平面散点图

图5 超声内镜对早期结直肠癌T1m期诊断比值比

图6 超声内镜对早期结直肠癌T1m期Sensitivity森林图

图7 超声内镜对早期结直肠癌T1m期Specificity森林图

图8 超声内镜对早期结直肠癌T1m期Positive LR森林图

图9 超声内镜对早期结直肠癌T1m期Negative LR森林图

图10 超声内镜对早期结直肠癌T1m期诊断SROC曲线

2.3.2 EUS对T1sm期结直肠癌浸润深度的分析结果 通过ROC曲线平面图检验有无阈值相应，经Meta-Disc 1.4软件输出的ROC平面散点图不呈“肩背状”(图11)，提示不存在阈值效应。进一步计算Spearman相关系数=0.012，P=0.960，也表明不存在阈值效应。通过描绘诊断比值比森林图(图12)及Q值发现，每一研究的诊断比值比分布较为离散，

图11 超声内镜对早期结直肠癌T1sm期的诊断ROC平面散点图

图12 超声内镜对早期结直肠癌T1sm期诊断比值比

且Q=34.33，P=0.012，表明各研究间不存在阈值效应引起的的异质性，故采用随机效应模型进行合并分析。结果显示，EUS对T1sm期合并敏感度、特异度、阳性似然比及阴性似然比为0.87(95%CI：0.83～0.91)(见图13)、0.89(95%CI：0.85～0.91)(见图14)、5.78(95%CI：3.65～9.15)(见图15)及0.19(95%CI：0.13～0.28)(见图16)；T1sm期SROC曲线下面积AUC均为0.927 0(图17)。

图13 超声内镜对早期结直肠癌T1sm期Sensitivity森林图

图14 超声内镜对早期结直肠癌T1sm期Specificity森林图

图15 超声内镜对早期结直肠癌T1sm期Positive LR森林图

图16 超声内镜对早期结直肠癌T1sm期Negative LR森林图

图17 超声内镜对早期结直肠癌T1sm期诊断SROC曲线

2.3.3 Meta回归分析 由上述研究证实各研究间确实存在非阈值效应引起的异质性，因此可以用Meta回归探讨异质性来源。根据研究特点，针对研究年限、超声内镜探头频率、研究国家和研究类型进行逐一回归分析，计算其相关系数和相对诊断比值比(OR)。结果发现研究年限、研究国家、研究类型及超声内镜探头频率在回归分析中没有明显的异质性，即没有明显的影响(表2)。根据上述结果再次进行了亚组分析，结果发现研究年限在2006—2013年的T1m期、T1sm期的诊断DOR较1998—2005年增高，提示诊断实验的判别效果较前好(表3)。

表2 针对研究特点进行的Meta回归分析结果

表3 根据研究特点进行的亚组分析结果

3 讨论

对结直肠癌患者进行准确的治疗前分期不仅是选择合理治疗方案的前提条件，而且对于改善预后有着十分重要的意义。EUS是上世纪80年代发展起来的影像技术，可以观察结直肠癌侵犯最深的部位，明确病灶的大小、浸润肠壁的深度以及邻近有无转移淋巴结，对结直肠癌的T分期诊断具有重要意义。诊断比值比(DOR)是试验准确性的独立指标[27]，是用来说明某种试验阳性结果的机会是阴性结果的倍数，反映诊断试验的结果与疾病的联系程度。本Meta分析中T1m期及T1sm期的DOR值均为39.21(95%CI：19.61～78.39)，表明EUS对早期结直肠癌分期具有较高的诊断准确性。这可以提高医生在术前明确判断肿瘤侵犯层次的信心。2013 版NCCN 结直肠癌诊疗指南也提出如果肿块局部切除后病理示恶性，也可以使用EUS 再次判断肿瘤侵犯的层次，以便决定是否需要行根治性手术。NCCN 直肠癌治疗指南也建议T1 期以上肿瘤应行经腹直肠癌根治术， 而T1期肿瘤可行经肛门直肠肿瘤切除术，所以EUS 诊断T1 分期的高敏感性，可帮助外科医生制定手术方式。

由于似然比比SROC曲线和DOR更具有临床实用性[28]，且更易解释结果，所以本研究中我们还汇总了阳性似然比和阴性似然比。对于T1m期及T1sm期，EUS有较高的+LR(分别为5.34、5.78)，同时也存在较低的-LR(分别为0.17、0.19)。这就意味着，EUS 在明确早期结直肠癌T1m、T1sm分期和排除T1m、T1sm分期具有同样的高效能。

为探讨异质性的来源，我们根据研究特点回归分析了不同研究年限、不同研究类型、不同频率和不同国家的影响。结果发现，虽然在纳入的19个研究之间存在不同程度的异质性，但是在对以上4个不同点的Meta回归分析没有统计学意义，即以上4个因素未影响诊断准确性。我们再进一步根据研究特点进行了亚组分析，发现来自中国的研究比其它国家的研究具有较高的敏感性、特异度、+LR、DOR。我们进一步的分析推测可能与纳入文献的病例数、不同的操作医生的经验、病变本身及器械等有关。Rice等[29]在EUS对食管癌术前分期诊断准确性研究中发现，纳入病例数为28例时T分期的准确性为59%，而病例数增加到52例时准确度提高到81%。同样VanVliet等[30]一项回顾性研究中发现，小样本的灵敏度(58%比75%～90%)和特异性 (87%比94%～97%)均比大样本低。其原因可能为诊断试验评价设计不同，所需要的样本量也不同，进而影响诊断的准确性。故样本含量的估计也是诊断性试验的一个重要部分。另外由于EUS对结直肠癌分期是操作者主观判断为主，因此操作者的经验也影响诊断的准确性，但本研究纳入的文献均未描述操作医生的经验，故无法进一步分析有操作者带来的异质性。但Carmody等研究发现诊断医生经过30 个月操作训练后诊断准确率由58%提高到88%，可见操作者技术和诊断经验可以降低过高分期的发生率，从而提高诊断的准确率[31]。Tsuzuki等[32]也认为，影响EUS对消化道早癌分期判断能力的主要因素是操作者经验。再者病变本身也会影响诊断的准确度[33-34]，Saitoh等[35]对75例早期结直肠癌患者进行探查，发现62例平坦型和凹陷型病变的诊断准确率为83.9%，而隆起型准确率仅46.2%。究其原因，可能为隆起型病变由于突入肠腔，使EUS 的探头距肠壁太近，以致超声焦点不在其上，病变模糊，从而影响诊断准确性。

我们同时对超声内镜探头的不同频率进行亚组分析，结果发现超声内镜频率为20 MHz组较小于20 MHz组的诊断效能高。超声频率不同穿透能力也不一样，Tsuzuki等[32]报道高频超声微探头对黏膜层和黏膜下层具有更高的分辨率，而低频探头穿透力强、探测深度深、范围广，能较好显示病变的范围及其与周围组织结构的关系。因此，20 MHz频率对表浅结直肠癌侵犯深度的诊断较为适宜，而7.5 MHz频率对较大肿瘤和周围淋巴结转移诊断较为适宜[36]。张婷等[37]研究发现患者在手术前通过高频超声内镜评估早期胃癌病变浸润深度准确性为86.3%，但经分层分析后发现准确性受病灶大小、形态及病理类型的影响，并建议针对性有选择非溃疡病灶白光内镜有黏膜下浸润患者进行术前高频超声内镜检查评估意义更大。为了进一步提高超声内镜在术前消化道肿瘤分期的准确性，有些学者提出了造影增强超声内镜的技术，认为造影增强超声内镜克服了传统的彩色多普勒和能量多普勒的“开花”现象，并且可以检测到微血管内低流速的血流信号，对病灶血供信号的观察更有优势[38]。

本研究不可避免的存在一些局限性：①本研究纳入的文献仅为英文和中文，从而可能产生发表偏倚或语言偏倚；②4篇为回顾性研究，有可能影响结果的可靠性；③未将黏膜下层进一步细分为sm1、sm2及sm3，主要由于目前EUS对上述疾病的诊断性研究资料尚少；④本研究是二次研究，故异质性并没有被完全消除；⑤研究样本量均较小， 故该结论尚需大样本诊断试验研究加以证实。

综上所述，本系统评价的结果显示，EUS对诊断早期结直肠癌T1m期和T1sm期的准确性分期具有较高的敏感度及特异度。尤其高频微探头超声内镜对早期结直肠癌浸润深度具有更高的诊断效能。因本研究样本量较小，且存在各种方法学的缺陷，故今后尚需进一步开展大样本、高质量的研究，尽量采用诊断性试验报告标准(STARD)[39]，改善目前诊断性试验的报告质量，使诊断性试验的结果更准确，更有利于临床决策。