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原始研究
MRI用於測量st段抬高型心肌梗死血運重建後的治療效果:係統回顧和meta回歸分析
  1. 本傑明Kendziora1
  2. 直升機金牛1
  3. 彼得Schlattmann2
  4. 馬克·杜威1
  1. 1放射學研究所Charité - Universitätsmedizin柏林,Humboldt-Universität和自由Universität柏林、德國
  2. 2醫學統計、計算機科學和文獻研究所Universitätsklinikum耶拿,Friedrich-Schiller-Universität耶拿、德國
  1. 對應到Marc Dewey博士;marc.dewey在{}charite.de

摘要

客觀的總結st段抬高型心肌梗死(STEMI)患者從症狀發作到血供重建(到再灌注的時間)的時間與心肌挽救指數(MSI)之間的關係,MSI是根據st段抬高型心肌梗死(STEMI)後t2加權和t1加權晚期釓增強MRI上非壞死心肌在水腫心肌中的比例計算的。

方法截至2020年5月16日,在MEDLINE、EMBASE和ISI Science Web of Science上檢索了包括STEMI患者的再灌注時間和t2加權和t1加權晚期釓增強MRI測量的MSI。采用混合效應模型評估再灌注時間與MSI之間的關係。納入患者組的性別分布和平均年齡、MRI檢查時間、使用MRI序列和圖像解譯方法被納入混合效應模型,以探討研究間的異質性。

結果我們納入了38項研究,涉及5106例患者。合並MSI為42.6% (95% CI: 38.1 - 47.1)。合並至再灌注時間為3.8小時(95% CI: 3.5至4.0)。再灌注延遲每小時與13.1%的絕對下降相關(95% CI: 11.5至14.6;p<0.001)。研究間異質性顯著(σ2= 167.8)。研究間性別分布、MRI時間和圖像解釋的差異解釋了45.2%的研究間異質性。

結論t2加權和t1加權晚期釓增強MRI上的MSI與再灌注時間呈負相關,這表明通過最小化再灌注時間實現的心髒保護可導致更高的MSI。分析顯示,研究之間存在相當大的異質性。這種異質性可以部分解釋為MRI的性別分布、時間和解釋的差異,這表明MRI評估的MSI不僅受心髒保護治療的影響,還受患者特征和MRI參數的影響。

  • 磁共振成像
  • 心肌梗死
  • 心血管成像
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本研究的優勢和局限性

  • 對三個電子數據庫進行了全麵檢索,可納入大量研究。

  • 應用最先進的統計檢驗進行元回歸分析。

  • t2加權和t1加權成像MRI是一種有價值且越來越多用於量化水腫心肌和纖維化心肌的傳統t2加權和t1加權晚期釓增強MRI的替代方法,但meta回歸分析不包括t2加權和t1加權測繪MRI的數據。

簡介

盡管世界範圍內心肌梗死的發病率不斷上升,但工業化國家的死亡率卻有所下降。1這種減少可歸因於通過使用經皮冠狀動脈介入治療或纖溶術重新打開罪魁禍首動脈而挽救心肌。2搶救心肌的定義是被阻塞的冠狀動脈遠端先前有危險的缺血區域與最終梗死麵積之間的大小差異。3.血管重建治療後搶救心肌的定量可以評估治療效果,並可作為研究心髒保護策略的結果參數。3.99米單光子發射斷層掃描(SPECT)是目前定量搶救心肌的參考標準。3.不幸的是,有幾個缺點限製了它的使用。SPECT涉及輻射暴露,後勤上要求很高,因為它需要示蹤劑的持續可用性,並需要在不同時間點進行兩次檢查。示蹤劑必須在血運重建前注射以測量危險區域,並在血運重建後1個月注射以測量最終梗死麵積。3.

MRI已被研究作為一種量化搶救心肌的替代方法,該方法在邏輯上更容易執行,不涉及輻射暴露,可以在一次檢查中完成3.並且能夠將心肌病理學和心肌功能測量(如心肌應變)進行獨特的整合。4廣泛接受的MRI技術為t1加權晚期釓增強測量壞死組織和t2加權MRI識別水腫組織5基於t1加權晚期釓增強MRI上的心肌壞死可勾畫出最終的梗死麵積,t2加權MRI上的心肌水腫可勾畫出先前存在危險的缺血區域的假設,合並並用於量化搶救心肌。6然而,後一種假設一直是一個有爭議的討論主題。7 8雖然一些研究結果表明,危險區域可以通過t2加權MRI測量心肌水腫來劃定,賣地其他研究與這些發現相矛盾。14-19最近,心肌梗死後MRI領域的專家小組得出結論,心肌梗死後MRI上的水腫應被視為缺血再灌注引起的心肌損傷的表現,而不是先前存在危險的缺血區域。20.

本薈萃回歸分析的目的是總結st段抬高型心肌梗死(STEMI)後從症狀發作到血供重建(到再灌注的時間)的時間與心肌挽救指數(MSI)之間關係的現有數據,MSI是用t2加權和t1加權晚期釓增強MRI上非壞死心肌在水腫心肌中的比例計算的。

材料與方法

本係統評價和元回歸分析的報告遵循了係統評價和元分析的首選報告項目(PRISMA)指南。21

納入和排除標準,搜索策略和數據提取

納入的研究必須滿足以下納入標準:(1)所有研究患者的STEMI;(2)初級經皮介入作為急診護理的一部分;(3)報告STEMI後第一周在t2加權和t1加權晚期釓增強MRI上以水腫心肌內非壞死心肌的比例計算的MSI,或在t1加權晚期釓增強MRI上同時報告左室水腫心肌的空間範圍和左室壞死心肌的空間範圍,從而計算MSI;(4)應用與整個左心室心肌比例相適應的單位在MRI上測量水腫和壞死(見在線補充表1);(5)在t2加權和t1加權晚期釓增強MRI上報告MSI的CI、SD或IQR或心肌水腫和壞死的空間範圍;(6)報告再灌注時間;(7)用英語、德語或法語發表。動物實驗被排除在外。

檢索MEDLINE、EMBASE和ISI Web of Science從創建到2020年5月16日。每個數據庫的搜索詞都可以在在線補充文件1.在進行全文審查之前,對數據庫中找到的參考文獻的標題和摘要進行篩選。對納入的研究和綜述的參考書目進行了篩選,以進一步篩選符合條件的研究。

有關研究的一般信息被提取到一個預定義的數據表中,以及關於再灌注時間、MRI結果、使用的MRI技術和患者基本特征的信息。

資格標準和搜索詞由兩位審稿人(BK和MD)製定,並在Charité-Universitätsmedizin Berlin的非侵入性心血管成像研究小組討論中進行了調整。BK和HS分別進行數據庫檢索、標題和摘要檢索、全文檢索和數據提取;如有必要,應與總經理一起討論解決分歧。

統計分析

如果納入的研究沒有說明MSI,而是t2加權和t1加權晚期釓增強MRI測量的水腫心肌和壞死心肌的空間範圍,我們自己計算MSI為t2加權和t1加權晚期釓增強MRI上水腫心肌內非壞死心肌的比例。采用Delta法估計方差和標準差。22

為了獲得數據的概覽,應用隨機效應模型來計算所有提取的連續變量的集合值:t2加權和t1加權晚期釓增強MRI上的MSI、再灌注時間、平均年齡和男性患者的百分比。研究中的亞組結果在可用時被單獨納入。由於研究方法相似,我們不認為這些觀察結果是相互獨立的。因此,每項研究的截距都允許隨機變化,以解釋每項研究的多個觀測值。每個患者組的結果由其平方估計SE的倒數加權。對於男性患者百分比,采用logit變換來穩定方差,避免方差-均值關係。23此外,我們計算了所有提取類別變量的頻率分布:t2加權MRI序列、t1加權晚期釓增強MRI序列、t2加權MRI解釋方法、t1加權晚期釓增強MRI解釋方法和MRI時間。每個分類變量的單獨類別可以在表1.心肌水腫在STEMI後第3天至第7天的時間窗口內似乎更加穩定,20.因此,我們將MRI的時間分為STEMI後1-2天和3-7天。

表1

納入研究人群的基本特征和納入研究使用的MRI技術

混合效應模型用於測試再灌注時間和MSI之間的關聯。MSI被用作因變量。以再灌注時間為固定效應。同樣,每項研究的截距允許隨機變化,以解釋每項研究的多個觀察結果。采用Cochran’s Q檢驗評估研究間異質性。我們用MSI平均值的平方估計SE的倒數對每個患者組的結果進行加權。應審稿人的要求,在排除平均灌注時間小於2小時的外圍患者組後,還計算了模型。

為了探討混合效應模型的研究間異質性,將患者基本特征和MRI參數納入混合效應模型,再灌注時間為固定效應,研究為隨機效應。將平均年齡和性別分布作為連續固定效應,將MRI時間、t2加權MRI序列、t1加權晚期釓增強MRI序列、t2加權MRI解釋方法和t1加權晚期釓增強MRI解釋方法作為分類固定效應。每個變量都單獨包含在混合效應模型中。采用似然比檢驗檢驗所包含變量是否具有顯著更好的擬合。所有重要的混雜變量都包括在混合效應模型中。為避免過擬合,不包括相互作用。無法解釋的研究間方差σ2將計算得到的模型與不含混雜變量的原模型進行比較。

我們假設p值小於0.05有統計學意義。我們使用R (V.3.6.0, 2019, R基礎統計計算)進行整個統計分析。使用metafor R包建立隨機和混合效果模型。24由兩位審稿人(PS和BK)策劃統計分析,由BK進行統計分析,並定期與PS討論和核對結果以確保準確性。最終結果在Charité-Universitätsmedizin Berlin的非侵入性心血管成像研究小組中進行了討論。

偏倚風險評估

我們應用了組件方法25用於評估個體研究中的偏倚風險,並因此開發了一組我們認為與本薈萃分析最相關的偏倚領域:選擇偏倚、減員偏倚和檢測偏倚。這些項目將在在線補充表2.通過在MSI數據創建的漏鬥圖中搜索明顯的不對稱性來評估各研究的發表偏倚風險。Begg和Mazumdar的相關檢驗26和食葉蛾回歸檢驗27作為發表偏倚的附加檢驗。

患者和公眾參與

沒有患者參與研究問題的設定或研究的設計。沒有患者被要求對結果的解釋提出建議。我們的目標是將研究結果展示給更廣泛的受眾,包括病人、醫護人員和公眾。

結果

中的PRISMA流程圖總結了研究選擇圖1.我們納入了38項研究5106例患者的meta回歸分析。28 - 6118項研究在t2加權和t1加權晚期釓增強MRI上計算並報道了MSI作為水腫心肌內非壞死心肌的比例。在19項研究中,我們利用t2加權和t1加權晚期釓增強MRI上關於左心室水腫和壞死心肌空間範圍的現有數據計算MSI。表1總結了患者的基本特征和所使用的MRI技術。

圖1

PRISMA流程圖;對MEDLINE、EMBASE和ISI Web of Science中的1784篇文獻進行了摘要和標題回顧。我們對186項研究進行了全文回顧,並將38項研究納入meta回歸分析。MSI,心肌挽救指數;PRISMA,係統評價和元分析的首選報告項目;STEMI: st段抬高型心肌梗死;再灌注時間,從症狀出現到血運重建時間。

合並MSI為42.6% (95% CI: 38.9 - 47.0)。合並時間至再灌注為3.8 (95% CI: 3.5至4.0)。再灌注時間與MSI (圖2).再灌注延遲每小時與13.1%的絕對下降相關(95% CI: 11.5至14.6;p<0.001)。研究間異質性顯著(σ2= 167.8)。混合效果模型的細節可以在表2.在排除兩個平均灌注時間小於2小時的外圍患者組後計算的混合效應模型的結果總結在在線補充表3

圖2

再灌注時間與心肌挽救指數呈負相關。虛線表示95% CI的上下兩個區間。點的大小反映了患者組的體重,其計算為估計SE的平方的倒數。再灌注時間,從症狀出現到血運重建時間。

表2

混合效應模型的模型參數

在混合效應模型中分別納入患者的基本特征和MRI參數顯示,納入MRI的時間(χ2(1)=11.5, p<0.001), t2加權MRI解釋法(χ2(2)=7.8, p=0.020), t1加權晚期釓增強MRI解釋法(χ2(5)=15.3, p=0.009),性別分布(χ2(1)=11.3, p<0.001)導致混合效應模型的擬合顯著更好,而納入t2加權MRI序列(χ2(3)=5.6, p=0.131), t1加權晚期增強MRI序列(χ2(1)=0.5, p=0.468),平均年齡(χ2(1)<0.1, p=0.995)無顯著性差異。將所有顯著混雜變量納入混合效應模型後,研究間異質性降低45.2%至σ2= 91.9。該模型的詳細參數見在線補充表4

所納入研究的選擇偏倚、減員偏倚和檢測偏倚的風險總結在圖3.每項研究的詳細判斷可以在在線補充表5-7.通過搜索所創建的漏鬥圖與MRI測量的MSI數據的明顯不對稱性,我們也沒有在研究中發現發表偏倚的證據在線補充圖1),也沒有應用Begg和Mazumdar的秩相關檢驗(z=−1.4,p=0.173)和Egger的回歸檢驗(t=0.7, p=0.507)。

圖3

個體研究的偏倚風險。34項研究中有25項選擇偏倚的風險較低,34項研究中減員偏倚的風險較低,28項研究中檢測偏倚的風險較低。在一項研究中,選擇偏差的風險被判定為高,而在另一項研究中,消耗偏差的風險被判定為高。

從納入的研究中提取的所有原始數據都可以在在線補充表8

討論

本薈萃回歸分析旨在總結STEMI後t2加權和t1加權晚期釓增強MRI上再灌注時間與MSI之間關係的現有數據。分析表明,症狀發作和血運重建之間的短延遲與MSI較大相關,而症狀發作和血運重建之間的長延遲與MSI較小相關。研究之間存在相當大的異質性。

與其他研究的比較

我們未在MEDLINE、EMBASE、ISI Web of Science、Cochrane或PROSPERO中發現彙總STEMI後再灌注時間與t2加權和t1加權晚期釓增強MRI MSI之間關係的數據的meta分析。在這項薈萃回歸分析中,大多數納入的研究並沒有主要研究血運重建延遲對t2加權和t1加權晚期釓增強MRI測量的MSI的影響,Francone將研究患者分為四個時間-再灌注間隔。40與本元回歸分析的主要結果一致的是,Francone的數據t2加權和t1加權晚期增強MRI顯示再灌注時間與MSI呈負相關。

如引言部分所述,對於t2加權MRI測量心肌水腫程度是否可以勾畫出先前存在危險的缺血區域,人們意見不一。7-19在他們對心肌死亡的波前現象的標誌性研究中,雷默顯示隻要缺血持續存在,壞死心肌就會逐漸從心內膜下向心包下擴張,而這種擴張可以通過缺血區域的血供重建而停止。62 63在這項薈萃分析中,t1加權晚期釓增強MRI測量的梗死性心肌水腫內心肌壞死逐漸擴大,隨著再灌注時間的增加,表明危險區域和心肌水腫程度之間存在聯係。然而,數據不能排除t2加權MRI心肌水腫對危險區域的低估或高估,因此不能得出t2加權MRI心肌水腫劃定危險區域的結論。

研究意義及未來展望

無論MRI t2加權心肌水腫是否劃定了危險區域,低估或高估了危險區域,梗死性水腫內壞死隨著再灌注時間的增加逐漸擴大,表明通過t2加權和t1加權晚期釓增強MRI測量無壞死的水腫心肌比例可能用於評估治療效率。這可能有助於研究心髒保護策略。

研究間的異質性提示,心肌梗死後t2加權和t1加權晚期釓增強MRI測量的無壞死的水腫心肌比例受其他因素影響,不同於再灌注時間。由於異質性分析揭示了成像時間和圖像解釋的顯著混雜效應,未來應解決MRI方法的差異,以提高結果的可比性。該領域的專家最近也強調了心肌梗死後MRI方法標準化的必要性。20.t2顯像和t1顯像MRI是一種有價值且越來越多使用的替代傳統t2加權和t1加權晚期釓增強MRI的方法,在這方麵可能是向前邁出的一步,因為它可以減少主觀和更一致地描繪水腫和纖維化心肌。64異質性分析進一步表明,在解釋MSI時應考慮性別差異,之前也有過描述。65 66除再灌注時間外,心髒保護策略的差異可能解釋了剩餘異質性的一部分。43 57在通過MRI測量MSI對治療效果進行可靠評估之前,還需要進一步研究MRI測量MSI的影響因素。

優勢和局限性

這種係統回顧和元回歸分析具有方法學上的優勢。報告遵循PRISMA準則。21在三個電子數據庫中綜合檢索後,可以收錄大量的研究。應用最先進的meta回歸分析統計檢驗進行數據分析。我們沒有預先登記審查方案,這增加了我們事後決定有偏見的可能性。21最後,t2映射和t1映射MRI數據不包括在本次meta回歸分析中。如上所述,MRI成像可以克服在描述心肌水腫和纖維化程度時的不一致性;然而,目前隻有少數研究將MRI映射用於測量MSI。為了獲得足夠的數據進行結論性的meta回歸分析,因此我們決定搜索並納入使用傳統t2加權和t1加權晚期釓增強MRI的研究。

結論

STEMI血管重建後t2加權和t1加權晚期釓增強MRI上非壞死心肌在水腫心肌中的比例計算的MSI與再灌注時間呈負相關,這表明通過最小化再灌注時間實現的心髒保護導致MRI測量的MSI較高。分析顯示,研究之間存在相當大的異質性。很大一部分異質性可以用性別分布、時間和MRI解釋的差異來解釋,這表明MRI評估的MSI不僅受到心髒保護治療的影響,還受到患者特征和MRI參數的影響。一位審稿人進行了數據庫搜索、數據提取和統計分析,這限製了結果。

參考文獻

腳注

  • 貢獻者概念:BK和MD。方法論:BK。數據管理:BK和HS。形式分析:BK和PS。監督:MD和PS。可視化:BK。寫作-初稿:BK。寫作-審稿:MD。擔保:BK和MD。

  • 資金我們感謝德國研究基金會(DFG)、德國聯邦教育與研究部(BMBF)和Charité-Universitätsmedizin Berlin的開放獲取出版基金的支持。資助者在研究設計中沒有任何作用;在數據收集、分析和解釋數據方麵;在撰寫報告和決定將文章提交發表時。這些研究獨立於資助者。所有作者都可以完全訪問研究中的所有數據(包括統計報告和表格),並可以對數據的完整性和數據分析的準確性負責。

  • 相互競爭的利益MD和PS為提交的工作獲得了德國研究基金會(DFG)和德國聯邦教育與研究部(BMBF)的財政支持;在提交的工作之外,MD獲得了來自德國心髒研究基金會、GE醫療保健、Bracco、Guerbet、東芝醫療係統、西門子醫療解決方案、飛利浦醫療係統、德國研究基金會(DFG)和歐盟(資助計劃FP7)的資助,以及來自德國研究基金會(DFG)、Guerbet、柏林心髒MR學院、拜耳-先靈、東芝醫療係統和施普林格的個人費用;在提交的工作之外,PS獲得了德國研究基金會(DFG)、歐盟和拜耳製藥公司的資助;沒有其他關係或活動似乎影響了所提交的工作。

  • 患者發表同意書不是必需的。

  • 出處和同行評審不是委托;外部同行評審。

  • 數據可用性聲明所有與研究相關的數據都包含在文章中或作為補充信息上傳。