表觀擴散系數鑒別良惡性軟組織腫瘤價值的Meta分析

李樹金，吳曉冰，張紹偉，劉起旺，代麗萍

近年來，有許多研究用擴散加權成像(diffusionweighted imagine, DWI)的方法來鑒別肌骨類腫瘤的良惡性。然而由于人群間疾病的異質性、單個研究樣本量小導致統計效力的局限性及選取標準不同等因素的影響，用DWI序列測定表觀擴散系數(apparent diffusion coefficient, ADC)值定量評價肌骨腫瘤的良惡性的研究結果存在較大的爭議。為了減小研究間的偏倚，提高關聯分析統計的效力，筆者用Meta分析的方法對以往研究結果進行綜合定量評價，觀察ADC值與肌骨類腫瘤良惡性的相關性。

1 材料和方法

1.1 文獻檢索與篩查范圍

檢索數據庫包括Pubmed、Medline、SpringerLink、Elesevier、OVID、萬方、維普數據庫、中國生物醫學文獻數據庫(CBMdisc)及中國學術期刊網全文數據庫(CNKI)。檢索語種為漢語和英語。檢索在2002年1月至2012年2月公開發表的文獻。中文檢索詞包括：軟組織腫瘤、骨骼腫瘤、骨肌腫瘤、磁共振、擴散加權成像。英文檢索詞包括：soft-tissue neoplasm，soft-tissue tumor、softtissue masses、musculoskeletal system、magnetic resonance (MR)、diffusion-weighted imagine (DWI)。另外還采取了手工檢索和參考文獻回溯法尋找更多的文獻。

1.2 文獻納入標準

(1)文獻提供有良性及惡性病變的平均表觀擴散系數(apparent diffusion coefficient, ADC)及標準差(standard deviation, SD)。(2)病變經金標準(病理)證實。(3)設計良好的前瞻性或回顧性研究。(4)文獻提供MR掃描儀場強為1.5 T及以上。由2名中級以上影像學醫師獨立檢索和評價每篇文獻。

文獻排除標準：綜述、講座、病例報告、述評及重復發表的文獻或學位論文。

1.3 異質性檢驗

利用q檢驗進行效應指標的異質性檢驗，檢驗各項研究之間的異質性水平分界線定為0.05。當異質性檢驗P＞0.05時，可認為所有的研究來源于同一個效應總體，選用固定效應模型(fixed effects model)進行評價。當異質性檢驗P＜0.05時，可認為各研究之間存在異質性，選用隨機效應模型(random effects model)進行評價。效應指標使用平均ADC值的均數標準差(standardized mean difference, SMD)來表示。在分析每一個測量結果時，要同時考慮不同研究中混雜偏倚的影響。我們根據納入文獻的DWI掃描的b值范圍將數據分為Ⅰ (0～400 s/mm2)、Ⅱ (500～700 s/mm2)、Ⅲ (800～1000s/mm2)三組，分別計算各組的平均ADC值的SMD。用MedCalc軟件進行Meta分析，如果SMD (95%CI) (con fidence interval)不包括“0”，則P＜0.05,可認為差異有統計學意義[1]。根據Cohen’s經驗法則：如果SMD值是0.2，則影響因素具有較小的影響效應；如果是SMD值是0.5，則影響因素具有中等影響效應；如果SMD值是0.8或更大，則影響因素具有大的影響效應[1]。

2 結果

2.1文獻檢索結果

檢索到相關文獻37篇，其中27篇被剔除，納入文獻10篇[2-11]，詳見表1。根據納入文獻的DWI掃描的b值范圍將數據分為三組，詳見表2，3，4。

表1 納入文獻中的一般信息Tab. 1 The studies use as source of the general information in the literature

2.2 Meta分析

Meta分析結果詳見表5。結果顯示，三組異質性檢驗結果P值均＜0.05，故三組都選用隨機效應模型進行評價。當b值≤400 s/mm2時，SMD (95%CI)(95% confidence interval)包括“0”，良惡性軟組織腫瘤的平均ADC值差異無統計學意義；當500 s/mm2≤b值≤700 s/mm2及800 s/mm2≤b值≤1000 s/mm2時，其SMD (95%CI)都不包括“0”，說明兩組中良惡性病變的平均ADC值差異均有統計學意義；但當500 s/mm2≤b值≤700 s/mm2時其SMD值為1.50，大于800 s/mm2≤b值≤1000 s/mm2時的SMD值0.93。

表2 b值范圍為(0～400 s/mm2)的平均ADC值及SDTab. 2 Summary statistics used as data from each study included in the meta-analysis of ADC and SD of the b-value range (0—400 s/mm2)

表3 b值范圍為(500～700 s/mm2)的平均ADC值及SDTab. 3 Summary statistics used as data from each study included in the meta-analysis of ADC and SD of the b-value range (500—700 s/mm2)

表4 b值范圍為(800～1000 s/mm2)的平均ADC值及SDTab. 4 Summary statistics used as data from each study included in the meta-analysis of ADC and SD of the b-value range (800—1000 s/mm2)

3 討論

MR成像序列中的DWI序列反映機體的是在正常生理及病理狀態下各組織及細胞間水分子的交換及功能狀態，而ADC是定量參數，可以從微觀水平反映組織的變化，因此在對許多疾病的診斷及鑒別中起到非常重要的作用，目前被廣泛應用于腫瘤及淋巴結良惡性的鑒別[12-14]。在應用DWI來鑒別肌骨類腫瘤的良惡性研究中，由于b值選取不一，導致ADC值在鑒別軟組織良惡性腫瘤的敏感性各有不同，有些研究認為b值≤400 s/mm2時，ADC值有助于鑒別肌骨類腫瘤良惡性[3]，而有些研究則認為b值≤400 s/mm2時，ADC值不易鑒別腫瘤的良惡性[4]，b值同樣選取為1000 s/mm2亦出現相互矛盾的研究結果[4，8-10]。而Meta分析可以通過綜合以往研究中所有可以利用的b值、ADC值與鑒別軟組織良惡性腫瘤敏感性的數據，探索b值為何值時，ADC值在鑒別軟組織良惡性腫瘤方面更有價值。

表5 納入文獻各組的Meta分析結果Tab. 5 The sample size for the benign (N1) and Malignant (N2)groups, the SMD and SMD (95% CI) calculated for each study

Meta分析結果顯示，當b值≤400 s/mm2時，良惡性軟組織腫瘤的平均ADC值無統計學意義，可能是當b值≤400 s/mm2時，對ADC值影響最大的是血流灌注[9，15]，由于惡性腫瘤血供豐富，腫瘤組織此時處于高代謝狀態，細胞內外乃至腫瘤內外的物質交換較正常組織快速而頻繁[16-18]；另外，由于腫瘤組織細胞外水分子比率增加，細胞內外水分子運動也增加，瘤組織水分子自由擴散較正常組織增加血流灌注越高，水分子運動越快，ADC值越大，使ADC值受T2透過效應和灌注效應影響很大，因此b值≤400 s/mm2時，良性和惡性腫瘤的ADC值有很大范圍的重疊，不利于腫瘤良惡性的鑒別。

Meta分析結果顯示，當500 s/mm2≤b值≤700 s/mm2及800 s/mm2≤b值≤1000 s/mm2時，良惡性病變間平均ADC值差異均有統計學意義，良性病變的ADC值明顯高于惡性病變的ADC值，可能是當b≥500 s/mm2時，細胞外空間對ADC值影響最大，研究表明細胞外空間越大，水分子運動的障礙越小，則ADC值越大[19]；且當b值≥500 s/mm2時，T2穿透效應的影響減小，ADC值主要是反映水分子擴散的快慢，所測得的ADC值受血流灌注影響較小，能很好反映組織水分子的擴散運動[20]。而惡性腫瘤生長活躍，腫瘤細胞異常增殖，細胞密度高，排列緊密，細胞外間隙減小，細胞外水分子擴散運動受限，導致其ADC值減低[21]，因此良性與惡性腫瘤的ADC值有較明顯的差異。

需要注意的是當500 s/mm2≤b值≤700 s/mm2時的SMD值明顯大于800 s/mm2≤b值≤1000 s/mm2時的SMD值，依據Cohen’s經驗法說明同b值為(800～1000)s/mm2相比，b值位于(500～700) s/mm2時，其ADC值更有利于良惡性軟組織腫瘤的鑒別，這與隨著b值的增高DWI圖像信噪比較低，圖像偽影增多有關。提示應用DWI鑒別良惡性軟組織腫瘤時，應注意b值的選取，而500 s/mm2≤b值≤700 s/mm2時，ADC值在鑒別軟組織良惡性腫瘤方面可能更有價值。

本研究對納入的文獻進行了嚴格的質量控制，包括納入和排除文獻的標準、質量評價。這些都說明本研究結果穩健性好，結論可信。但本研究也存在一定的局限性，由于受語種限制，只納入了英文和中文文獻，所以存在一定的語言偏倚，可能會影響研究結果的統計效力，因此需要更多的研究來論證。

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