单光子发射计算机断层成像术/CT对关节置换术后无菌性假体松动诊断价值的Meta分析

唐锴鹰，李双江，顾格瑜，梁凯路*

骨关节炎是导致老年人群关节功能障碍，丧失独立生活能力的主要原因之一［1］。随着人口老龄化加快，其发病率逐年增加。关节置换术作为治疗终末期骨关节炎的最有效手段已被广泛应用于临床。其疗效确切，绝大多数患者术后疼痛明显缓解，关节畸形得以纠正，生活质量得到显著提高。但部分患者行人工关节置换术后仍出现持续性或复发性疼痛，其主要原因包括：假体松动、假体周围感染、滑膜炎、异位骨化等［2］。文献报道，关节置换术后10年假体松动发生率为7.4%～10.0%，是后期行关节翻修术的最主要原因［3-4］。REVELL［5］研究发现假体松动中约有1.5%为感染引起，绝大多数为无菌性假体松动（aseptic loosening，AL）。目前，AL已经成为众多骨科医师所关注的临床问题。既往对于关节置换术后疼痛的患者常采取复查X线或CT以明确病变。但X线和CT等常规检查特异度低，且对早期AL并不敏感［6］。假体附近的细小透亮带被遮挡或金属材料产生伪影等均可能影响X线和CT的诊断。近年来，单光子发射计算机断层成像术（SPECT）/CT因其高分辨率和精准定位逐渐被应用于鉴别诊断AL和假体周围感染。但众多文献所报道的SPECT/CT诊断关节置换术后AL灵敏度和特异度各不相同，本研究旨在通过收集国内外相关文献行Meta分析以明确SPECT/CT诊断关节置换术后AL的临床价值。

1 资料与方法

1.1 检索策略 根据Cochrane协作网推荐的检索方式，计算机和手工检索。检索数据库：PubMed、Cochrane Library、Elsevier、中国知网、维普网、万方数据知识服务平台等数据库。搜索从建库至2016年12月发表的相关文献。并手工检索《中华骨科杂志》《中华放射学杂志》和部分相关英文杂志。英文检索词：SPECT/CT、SPECT、single photon emission computed tomography、prosthesis、loosening、replacement、arthroplasty、specificity、sensitivity、diagnosis；中文检索词：SPECT/CT、SPECT、单光子发射计算机化断层显像、假体松动、无菌性松动、关节置换、特异度、灵敏度、诊断。

1.2 纳入标准 两名研究者独立检索，标准如下：（1）研究目的为评价SPECT/CT对关节置换术后AL的诊断价值的中英文文献；（2）研究对象均为初次关节置换术后患者；（3）研究设计为前瞻性或回顾性研究；（4）研究中已告知或可计算出SPECT/CT诊断关节置换术后AL的真阳性值（true positive，TP）、真阴性值（true negative，TN）、假阳性值（false positive，FP）、假阴性值（false negative，FN）；（5）以“翻修术中所见或组织学检查结果”为金标准；（6）样本量≥20例的文献。

1.3 排除标准 （1）研究对象为尸体或动物的研究；（2）未提及相关金标准的文献；（3）无法计算出分析所需的四格表数据的研究；（4）样本量＜20例的文献；（5）综述、个案报道、会议发言等。

1.4 数据提取 两名研究者严格按照纳入、排除标准独立对文献进行筛选。分别对合格的研究进行数据提取，再由第3名研究者对照原始数据进行检查，通过讨论解决争议。所记录资料包括：第一作者、发表年份、国家、样本量、显影剂、TP、TN、FP、FN等。

1.5 质量评价 使用QUADAS文献质量评价标准［7］的14条标准对所纳入研究进行质量评价，“是”“不清楚”“否”分别计为1分、0.5分、0分。

1.6 统计学方法 采用Meta-Disc 1.4统计软件进行统计学分析。采用I2检验和P值对纳入研究进行统计学异质性分析，当P≥0.1和I2≤50%时，表示各研究间无统计学异质性，采用固定效应模型；若P＜0.1或I2＞50%，表示各研究间存在统计学异质性，分析异质性来源，采用随机效应模型进行Meta分析，计算是否存在阈值效应，进行敏感性分析。计算合并的灵敏度、特异度、阳性似然比、阴性似然比、综合受试者工作特征（SROC）曲线下面积（AUC）和Q值等。AUC接近于1.000提示诊断价值良好，AUC接近于0.500提示诊断价值不佳。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 文献检索结果 初检出中英文文献共607篇，重复研究87篇，阅读标题和摘要排除非关节置换术后研究260篇，非SPECT/CT研究227篇，阅读全文后，筛除未采用金标准4篇，无法计算出相关数据研究13篇，综述6篇，个案报道5篇。纳入QUADAS评分≥10.0分的研究5篇［8-12］，其中英文文献4篇［8-11］，中文文献1篇［12］。文献筛选流程图见图1，纳入研究的基本特征及质量评价见表1。

图1 文献筛选流程图Figure 1 Flow chart of literature screening

2.2 Meta分析结果

2.2.1 灵敏度 5篇文献［8-12］报道了灵敏度，各研究间无统计学异质性（P=0.478 7，I2=0），采用固定效应模型。Meta分析结果显示，个体灵敏度为0.90～1.00，合并灵敏度为0.94〔95%CI（0.87，0.98），见图2〕。

2.2.2 特异度 5篇文献［8-12］报道了特异度，各研究间有统计学异质性（P=0.000 4，I2=80.4%），采用随机效应模型。Meta分析结果显示，个体特异度为0.38～1.00，合并特异度为 0.92〔95%CI（0.86，0.96），见图 3〕。

表1 纳入研究的基本特征及质量评价Table 1 General characteristics and quality evaluation of the included studies

2.2.3 阳性似然比 5篇文献［8-12］报道了阳性似然比，各研究间有统计学异质性（P=0，I2=88.8%），采用随机效应模型。Meta分析结果显示，合并阳性似然比为9.80〔95%CI（2.02，47.61），见图4〕。

2.2.4 阴性似然比 5篇文献［8-12］报道了阴性似然比，各研究间无统计学异质性（P=0.632 2，I2=0），采用固定效应模型。Meta分析结果显示，合并阴性似然比为0.09〔95%CI（0.04，0.20），见图5〕。SROC曲线图显示，AUC=0.973，Q=0.925 （见图6）。

2.3 敏感性分析 Spearman相关系数（rs值）=0.100，P=0.873，提示无阈值效应，异质性为非阈值效应所引起。各研究间的特异度和阳性似然比存在统计学异质性，1篇中文文献［12］其特异度分布于合并特异度的95%CI以外，阳性似然比也分布于合并阳性似然比的95%CI以外。剔除该研究后行敏感性分析，剩余研究间无统计学异质性（P=0.433 2，I2=0；P=0.873 6，I2=0）。敏感性分析中，合并特异度为0.95〔95%CI（0.90，0.98），见图7〕，合并阳性似然比为15.93〔95%CI（7.46，33.99），见图8〕。

图2 SPECT/CT诊断关节置换术后AL合并灵敏度Figure 2 Pooled sensitivity of SPECT/CT for the diagnosis of AL after joint replacement reported in the included studies

图3 SPECT/CT诊断关节置换术后AL合并特异度Figure 3 Pooled specificity of SPECT/CT for the diagnosis of AL after joint replacement reported in the included studies

图4 SPECT/CT诊断关节置换术后AL合并阳性似然比Figure 4 Pooled positive likelihood ratio of SPECT/CT for the diagnosis of AL after joint replacement reported in the included studies

图5 SPECT/CT诊断关节置换术后AL合并阴性似然比Figure 5 Pooled negative likelihood ratio of SPECT/CT for the diagnosis of AL after joint replacement reported in the included studies

图6 SPECT/CT诊断关节置换术后AL SROC曲线Figure 6 SROC of SPECT/CT for the diagnosis of AL after joint replacement reported in the included studies

图7 SPECT/CT诊断关节置换术后AL特异度的敏感性分析Figure 7 Sensitivity analysis of the specificity of SPECT/CT for the diagnosis of AL after joint replacement reported in the included studies

图8 SPECT/CT诊断关节置换术后AL阳性似然比的敏感性分析Figure 8 Sensitivity analysis of positive likelihood ratio of SPECT/CT for the diagnosis of AL after joint replacement reported in the included studies

3 讨论

目前，骨关节炎已成为老年人群致残的一大病因。但该疾病尚无治愈的方法，其治疗目的多为保持或改善关节功能，减轻疼痛，提高生活质量。人工关节置换术因治疗终末期骨关节炎的疗效确切已得到普遍应用。KURTZ等［13］在研究中推测至2030年，美国行全髋置换术的患者将达到57万余人次。

AL作为关节置换术后疼痛和导致手术失败的最常见原因，受到越来越多的临床医师的关注。其主要诱发因素包括：骨质疏松、应力遮挡、高液压、无菌性炎症等［14］。BECK等［15］报道约40%的髋、膝翻修手术是因为AL所导致的。AL与术后假体周围感染症状相似，但治疗方法不同［16］。因此准确诊断AL对临床确定下一步治疗方案尤为重要。

既往的主要诊断手段包括X线、CT、MRI、PET/CT、SPECT等。但其灵敏度和特异度均无法令人满意［8，17］。近十年来，SPECT/CT逐步应用于AL的诊断，该检查方法实现了SPECT与CT的图像融合，将CT的精准解剖定位与SPECT检测的功能代谢特异性结合起来，从而达到更高的准确度。但对于SPECT/CT诊断AL的相关研究所报道的灵敏度和特异度有所差异。因此，本研究集合了2016年12月以前发表的大样本量的相关中英文研究，以明确SPECT/CT诊断关节置换术后AL的临床价值。

本研究共纳入5篇QUADAS评分≥10.0分且样本量≥20例的相关研究。合并特异度为0.92，合并灵敏度为0.94。因进行合并特异度的分析时，各研究间存在统计学异质性，剔除了特异度分布于合并特异度的95%CI以外的1篇中文文献后无统计学异质性，敏感性分析得到合并特异度为0.95。本次Meta分析表明SPECT/CT对于诊断关节置换术后AL具有较好的灵敏度和特异度。同时AUC为0.973，接近于1.000，提示SPECT/CT对于诊断关节置换术后AL有高度的临床价值。

目前，SPECT/CT尚未得到普遍的应用，国内大部分医院对于关节置换术后疼痛患者仍只是常规进行专科查体、X线等检查。依据X线显示的假体周围透亮带以诊断AL。但X线特异度低，且无法发现早期AL出现的细微的结构异常［18］。随着关节置换术数量的不断增长，受AL困扰的患者也不断增多，因此越来越多临床医师希望可以有更精确的诊断方法以减少临床中的漏诊、误诊现象。本次研究综合国内外的大样本研究行Meta分析，显示SPECT/CT对于诊断关节置换术后AL具有高度的灵敏度和特异度，可作为临床诊断关节置换术后AL的优先选择。

本研究尚有一定缺陷。SPECT/CT近年来才逐步应用于AL的诊断，国内外高质量、大样本研究较少，此次研究仅纳入了5篇相关文献。且仅纳入中英文文献，未能检索其他语言数据库，可能对SPECT/CT诊断关节置换术后AL的价值造成语言偏倚。

作者贡献：唐锴鹰、梁凯路负责文章构思和设计；唐锴鹰负责撰写论文；唐锴鹰、李双江进行文献检索和数据提取；唐锴鹰、顾格瑜进行数据分析和图像绘制。

本文无利益冲突。

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