引用本文
夏启东, 刘晨茜, 孙健瑄, 徐金洲, 徐梦瑶, 胡恒龙, 胡嘏, 王少刚, 刘征. 基于CT影像的虚拟膀胱镜技术对膀胱肿瘤诊断价值的Meta分析[J]. 微创泌尿外科杂志, 2022,11(5): 305-310.
Xia QiDong, Liu ChenQian, Sun JianXuan, Xu JinZhou, Xu Mengyao, Hu Henglong, Hu Jia, Wang Shaogang, Liu Zheng. Accuracy of virtual cystoscopy based on CT images for differentiating bladder cancer lesions and normal tissues: a meta-analysis. JOURNAL OF MINIMALLY INVASIVE UROLOGY,2022,11(5): 305-310.  
Doi:10.19558/j.cnki.10-1020/r.2022.05.004
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基于CT影像的虚拟膀胱镜技术对膀胱肿瘤诊断价值的Meta分析
夏启东, 刘晨茜, 孙健瑄, 徐金洲, 徐梦瑶, 胡恒龙, 胡嘏, 王少刚, 刘征*
华中科技大学同济医学院附属同济医院泌尿外科,武汉 430030
通信作者：刘征,lz2013tj@163.com
收稿日期: 2022-08-05
摘要

目的：评价基于CT影像三维重建的虚拟膀胱镜技术对于膀胱肿瘤病灶及正常组织的鉴别诊断价值。方法：检索PubMed、Embase、Cochrane、Medline数据库中关于CT影像、虚拟膀胱镜及膀胱癌的英文文献,由2名研究人员独立检索文献并提取数据,有异议时交由第三位研究人员进行评定。然后根据纳入排除标准筛选纳入研究的全文,最终根据QUADAS量表评价纳入文献的质量,采用Stata14.0软件和R语言（v4.1.1）进行数据处理和Meta分析,计算合并后的灵敏度及特异度,绘制受试者工作特征曲线并计算曲线下面积。结果：共纳入12篇文献,合计786个病灶。Meta分析显示,合并效应量后的灵敏度为0.96 (95% CI： 0.92~0.98),合并后的特异度为0.92 (95% CI：0.82~0.97),合并后的基于CT影像的虚拟膀胱镜对于膀胱肿瘤病灶的诊断效能曲线下面积为0.98 (95% CI： 0.96~0.99)。结论：基于CT影像三维重建的虚拟膀胱镜技术对于膀胱肿瘤病灶及正常组织或良性病变的诊断有较高的应用价值。

关键词: 膀胱镜; 膀胱肿瘤; 成像; 三维
Accuracy of virtual cystoscopy based on CT images for differentiating bladder cancer lesions and normal tissues: a meta-analysis
Xia QiDong, Liu ChenQian, Sun JianXuan, Xu JinZhou, Xu Mengyao, Hu Henglong, Hu Jia, Wang Shaogang, Liu Zheng*
Department of Urology, Tongji Hospital Affiliated of Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430030, China
Corresponding author： Liu Zheng, lz2013tj@163.com
Abstract

Objective： To evaluate the value and accuracy of virtual cystoscopy based on three-dimensional reconstruction of CT images in the differential diagnosis of bladder tumor lesions and normal tissues.Methods： The English literatures in PubMed, EMBASE, Cochrane and MEDLINE databases were searched by the following keywords： CT images, virtual cystoscopy and bladder cancer. Two researchers independently searched the literatures and extracted the data. If there was any objection, they were handed over to the third researcher for evaluation. Following this, included studies were screened according to the inclusion and exclusion criteria, and their quality was assigned by the QUADAS scale. Finally, Stata14.0 software and R language （v4.1.1） were used for data processing and meta-analysis to calculate the combined sensitivity and specificity, draw the receiver operating characteristic （ROC） curve, and calculate the area under the curve （AUC）.Results： A total of 12 literatures were included, with a total of 786 lesions. Meta analysis showed that the sensitivity of the combined effect was 0.96 （95% CI： 0.92-0.98）, the specificity of the combined effect was 0.92 （95%CI： 0.82-0.97）, and the AUC of the combined virtual cystoscope based on CT image for bladder tumor lesions was 0.98 （95% CI： 0.96-0.99）.Conclusion： Virtual cystoscopy based on three-dimensional reconstruction of CT images has high application value in the diagnosis of bladder tumor lesions and normal or benign lesions.

Keyword: cystoscope; bladder tumor; imaging; three-dimensional

膀胱癌是最常见的泌尿系统肿瘤之一, 发病率居所有癌种疾病的第10位, 死亡率居第13位, 男性患者显著多于女性患者, 比例约为3：1~4：1[1]。早期症状隐匿, 患者多发展到一定时期出现无痛肉眼血尿后才就诊, 传统膀胱镜检查及活检病理是膀胱癌确诊的金标准, 同时膀胱癌患者术后的长期复查监测也主要依赖传统膀胱镜检查 [2]。因此, 传统膀胱镜检查贯穿膀胱癌的诊断、局部治疗及复查监测瘤荷的全过程。然而, 传统膀胱镜检查始终是一种侵入式检查, 给患者带来不适的同时, 较高复查频率、较昂贵的费用和局部并发症（感染和机械性损伤等）也使患者望而却步。当然, 最重要的一点在于, 传统膀胱镜只能提供镜下视野内肿瘤的大小、外观等信息, 无法提供肿瘤的浸润深度、侵犯血管神经等重要信息。因此, 亟需探索一种可靠的非侵入式成像手段用于膀胱肿瘤的检测。

计算机断层扫描（computed tomography, CT）和磁共振成像（magnetic resonance imaging, MRI）技术的出现和广泛应用使得医师可以通过对二维影像的三维重建来获得三维视角中空腔器官的腔内图像。 而这些图像由于可以提供类似经内窥镜获得的图像信息, 亦被称为“ 虚拟内窥镜” 技术 [3]。这一技术已被证明在气管、支气管系统、血管结构、结肠和膀胱等器官的检查中具有临床意义[4, 5, 6], 虚拟膀胱镜 （virtual cystoscopy, VC）技术的理念由此而生并得以在临床研究中应用。然而, 由于不同研究使用的影像技术不同, 所得出的结论也不等, 使得一直以来临床医师对VC技术的精准度没有具体的概念意识。本文通过系统评估基于CT影像的虚拟膀胱镜技术鉴别膀胱肿瘤及正常组织或良性病变的准确性, 以期为VC技术的诊断效能提供客观数据。

1 资料与方法
1.1 文献检索

检索2022年7月10日之前发表于PubMed、Medline、Embase、Cochrane、知网和万方数据库的中英文文献。检索词包括膀胱癌（bladder carcinoma）、膀胱占位（bladder mass）、计算机断层扫描（computed tomography, CT）和虚拟膀胱镜（virtual cystoscopy, VC）。

1.2 纳入与排除标准

1.2.1 纳入标准 ⑴基于CT影像技术构建的虚拟膀胱镜检查。⑵文献中获得的数据可用于计算真阳性例数（true positive, TP）、假阳性例数（false positive, FP）、假阴性例数（false negative, FN）、和真阴性例数（true negative, TN）。⑶有良性病变或正常靶区作为阴性对照。

1.2.2 排除标准 ⑴病理报告、综述、Meta分析和动物研究。⑵联合CT影像和超声或MRI来构建虚拟膀胱镜检查的研究。⑶无法完整提取四格表数据的研究。⑷纳入患者及研究靶病灶均为膀胱肿瘤, 无阴性对照的研究。

1.3 文献筛选及质量评估

文献筛选的流程由两位泌尿外科的医师独立筛选, 先后分别通过去重、阅读标题、摘要来排除不相关的文献。剩余的文献通过阅读全文再根据已设定好的纳排标准来确定最终纳入Meta分析的相关研究并提取相关数据, 需要提取的相关数据包括第一作者、发表年份、队列样本量、性别比例、平均年龄、研究类型、参照金标准、TP、FP、FN、TN等资料。同时每人需根据Whiting等提出的诊断性试验QUADAS评价量表对最终纳入的文献进行质量评价, 当文献筛选或数据提取及质量评价过程中出现两人意见不统一的情况时交由独立的第三人讨论决定。

1.4 统计学方法

采用R语言（版本4.1.1）和Stata 14.0软件对提取的数据进行数据处理及统计分析。联合使用Cochrane-Q检验和Peto法I2统计量来判断纳入文献的异质性, 若Q检验P< 0.1, I2> 50%, 则纳入文献存在较大异质性, 采用随机效应模型进行合并效应量; 若Q检验P> 0.1, I2< 50%, 则纳入文献异质性较小, 采用固定效应模型进行合并效应量。然后计算合并效应量后的灵敏度、特异度, 绘制综合受试者工作特征曲线并计算曲线下面积, 最后通过Deek’ s漏斗图检验纳入文献的发表偏倚, 若P> 0.05, 则可认为无显著发表偏倚。

2 结果
2.1 文献纳排

根据检索关键词, 初步检索获得相关文献241篇, 去重后余149篇, 浏览标题和摘要粗筛排除122篇, 阅读全文后再根据预先设定好的纳排标准去除掉15篇文献, 最终纳入12篇文献, 文献详情及相关资料见表1。

表1 纳入文献基线资料表
2.2 纳入文献的基线资料及质量评价

12篇纳入文献的基线资料表可见表1, 这些文献分别来自于美国、土耳其、韩国、埃及、印度这五个国家。其中, 最小队列的样本量为10例, 最大样本量为50例; 且绝大部分研究是前瞻性研究, 男性比例偏高, 选取的参照金标准是传统膀胱镜检查; 使用QUADAS量表进行纳入文献的质量评价。

2.3 统计学分析

Meta分析合并效应量后的结果如图1, 以传统膀胱镜检查结果或病理检查结果为金标准, 虚拟膀胱镜检查的合并灵敏度（图1A）为0.96 （95% CI： 0.92~0.98）, 合并特异度（图1B）为0.92 （95% CI： 0.82~0.97）。

图1 Meta分析森林图
A：纳入文献合并效应量后的灵敏度; B：纳入文献合并效应量后的特异度。

2.4 检验发表偏倚并绘制综合受试者工作特征曲线

使用Stata 14.0绘制Deek’ s漏斗图来检验纳入文献的发表偏倚（图2A）, 结果显示, P=0.03, 纳入文献间存在发表偏倚。绘制综合受试者工作特征曲线如图2B, 其曲线下面积为0.98（95% CI：0.96~0.99）。

图2 Deek’ s漏斗图及综合受试者工作特征曲线。
A：纳入文献发表偏倚检验的Deek’ s漏斗图; B：纳入文献的综合受试者工作特征曲线

3 讨论

事实上, 传统膀胱镜的使用目前仍存在许多局限性。一方面, 膀胱癌患者的男性比例极高, 相比女性, 男性的尿路较长且弯曲狭窄多, 尤其是伴有前列腺增生的老年男性患者, 给传统膀胱镜检查带来客观困难的同时也带给患者强烈的痛苦和不适。另一方面, 若患者行传统膀胱镜检查时伴有膀胱内或尿路活动性出血, 则传统膀胱镜难以提供有效的信息。此外, 若患者由于骨关节或脊柱畸形不能配合截石位, 也不能进行传统膀胱镜检查。因此, VC技术的出现和应用给膀胱癌患者提供了一个新的可选方案, 无创且普适性更强。

本研究汇总了当前所有基于CT影像的VC检查相关数据, 结果表明膀胱肿瘤患者或怀疑膀胱肿瘤患者, VC技术是高灵敏度和特异度的一种检测手段, 其合并灵敏度为0.96 , 95% CI： 0.92~0.98; 合并特异度为0.92, 95% CI： 0.82~0.97。汇总受试者工作特征曲线的曲线下面积为0.98 （95% CI：0.9~60.99）, 可以作为一种非常可靠的非侵入式诊断膀胱癌的方法。Qu等[20]2011年的一项Meta回归分析显示 , CT虚拟膀胱镜是CT、超声和磁共振三种VC技术中最具敏感性和特异性的诊断方法 （合并灵敏度0.939, 95% CI：0.919~0.956; 合并特异度0.981, 95% CI：0.973~0.988）, 结论与我们此次更新后的Meta分析一致。

以上结果表明了基于CT影像的VC检查技术在膀胱癌诊断方面具有较可观的诊断效能, 对其进行临床推广应用值得探讨。一方面, 对于那些具有传统膀胱镜禁忌证的膀胱疾病患者, VC是不二选择。另一方面, 对于非肌层浸润性膀胱癌患者来说, 术后灌注期间及后续的长期随访期间均需定期复查传统膀胱镜及CT影像[21], 如果可以使用VC来代替传统膀胱镜, 则只需进行CT影像一项检查, 降低患者痛苦的同时也降低了相关检查成本。因此, 基于CT影像的VC检查技术极具临床推广应用价值。

值得一提的是VC技术临床研究的研究设计对结论的影响。前瞻性研究的情况下, 已知虚拟膀胱镜VC检查的结果会对传统膀胱镜的结果造成影响; 而回顾性研究的情况下, 已知传统膀胱镜结果的影响又会干扰临床医师对于VC结果的判断。将参照的金标准选定为病理检查结果也是同理, 因此, QUADAS量表的14个问题中有三个问题是关于诊断技术与金标准检测结果之间的串扰, 而这些串扰在当前的这些虚拟膀胱镜技术的临床研究中是难以避免的。Qu等[20]同样也报道了这一现象 , 他们的亚组分析、Meta分析显示不同的研究设计会显著影响最后合并效应量的结果及结论。

此外, VC技术临床研究中还存在一个困难在于金标准的设立。大多数既往研究的金标准设定为传统膀胱镜检查的结果, 少数设定为病理检查的结果。以传统膀胱镜检查的结果作为金标准, 可以直观地比较VC检查与传统膀胱镜检查之间的优劣, 但是传统膀胱镜检查本身并不能完全准确地区分阳性结果（膀胱肿瘤病灶）与阴性结果（正常或良性病变）, 存在假阳性和假阴性的情况, 这样所得出的结论就不够准确, 并不能完全代表VC检查区分膀胱肿瘤与正常组织的诊断效能。将研究的参照金标准设定为病理活检, 可以保证金标准的正确性, 但是会使得研究周期更长, 同时更多研究者会愿意在已获得病理结果的基础之上再去进行回顾性的队列研究, 影响VC结果的判读。因此, 未来需要开展更多前瞻性盲法临床研究来证实VC技术对膀胱肿瘤的诊断效能。

关于此次纳入文献的发表偏倚, 是所有Meta分析的共性问题, 因为阳性结果及大样本量的结果, 相比于阴性结果或小样本量研究往往更容易发表。此外, VC技术很大程度上依赖于临床影像学图像的清晰度、分辨率及层厚, 而这也是不同研究间异质性的原因。不同国家、地区、医院及不同影像设备所做出来的影像效果截然不同, VC的复原程度也不尽相同。如何建立标准化的VC技术实施流程是未来VC技术推广发展并普及的一个重要问题。

此外, 在文献检索的过程中, 我们发现核磁共振VC技术的报道偏少, 但是实际上通过磁共振影像进行VC技术的检查也许相比于CT是更好的选择。一方面, 磁共振的诸多不同参数及序列可以给二维影像提供更多更精准的信息。其次, 磁共振可以达到更薄的层厚, 三维重建的结果更接近真实情况。另一方面, 多参数磁共振检查近些年在临床膀胱癌患者的诊疗过程中得到了普及和推广 [22], 基于术前多参数磁共振检查的影像进行VC检查, 可以给术者更多关于肿瘤部位及大小, 肿瘤侵犯边界及浸润深度等信息, 以便提前做好手术规划, 选择合适的手术方式和最佳的临床决策。我们在既往的研究中也根据膀胱癌患者的多参数磁共振影像表现建立了患者的手术分型 [23, 24], 如果联合VC技术, 也许可以做到更加精准化的手术分型。

总之, 本研究表明基于CT影像三维重建的VC技术在膀胱癌患者的诊疗过程中有相当可靠的应用价值, 可作为诊断或监测膀胱癌的非侵入式方法。然而, 未来需要规范化VC技术的相关参数和标准化流程, 同时还需要开展更多的前瞻性研究来更加客观地证实VC技术诊断膀胱肿瘤病灶的准确性。

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