En Sammenligning af Biokemiske Tests for Fæokromocytom: Måling af Fraktioneret Plasma-Metanephrines Sammenlignet med Kombinationen af 24-Timers Urin Metanephrines og Katekolaminer

Vi har sammenlignet den diagnostiske effektivitet af fraktioneret plasma-metanephrine målinger målinger af 24-h urin samlede metanephrines og katekolaminer i ambulante patienter testet for fæokromocytom på Mayo Clinic, Rochester fra 1 januar 1999, og indtil November 27, 2000., Catecholaminesecreting tumorer blev histologisk bevist. Følsomheden af fraktioneret plasma-metanephrines var 97% (30 af 31 patienter), sammenlignet med en følsomhed på 90% (28 ud af 31) af urin samlede metanephrines og katekolaminer (P = 0.63). Specificiteten af fraktioneret plasma-metanephrines var 85% (221 261), sammenlignet med 98% (257 261; P < 0.001) for urin målinger. Sandsynligheden nøgletal for positive tests blev 6.3 (95% konfidensinterval, 4.7 at 8.5) for fraktioneret plasma-metanephrines og 58.9 (95% konfidensinterval, 22.1 til 156.,9) for totale metanephrin og catecholaminer i urinen. Et binyrefeokromocytom blev savnet ved urinprøve hos to patienter med familiære syndromer og en asymptomatisk patient med en tilfældigt opdaget binyremasse. Et ekstra adrenal paragangliom blev savnet ved plasmatest hos en patient. Afslutningsvis giver målinger af 24-timers urin i alt metanephriner og catecholaminer færre falsk-positive resultater, en egenskab, der foretrækkes til test af patienter med lav risiko, men fraktionerede plasma-metanephrin-målinger kan foretrækkes hos højrisikopatienter med familiære endokrine syndromer.,

catecholamin-secernerende tumorer er sjældne neoplasmer af chromaffinceller, der opstår fra binyremarven (pheochromocytoma) eller paraganglia (paraganglioma). Biokemisk test for en catecholamin-secernerende tumor udføres typisk som en del af en evaluering af sekundære årsager til hypertension, uforklarlige trylleformularer, tilfældige binyremasser, eller, mindre almindeligt, patienter med en familiehistorie med feokromocytom.,

biokemisk test for en catecholamin-secernerende tumor har typisk inkluderet målinger af 24-timers urinudskillelse af totale metanephriner og catecholaminer (1, 2). For nylig viste målinger af fraktionerede plasmametanephriner at have høje følsomheder og specificiteter til påvisning af feokromocytom og er blevet anbefalet som den valgte biokemiske test (3-7)., Vores formål var at bestemme den diagnostiske effektivitet af fraktioneret plasma-metanephrine målinger sammenlignet med dem, der af urin samlede metanephrines og urin-katekolaminer i detektering af binyre-og ekstra-binyre-katekolamin-secernerende tumorer i en ambulant tertiær-pleje indstilling.,

Fag og Metoder

Eksperimentelle fag

En edb-søgning identificeret alle patienter på Mayo Clinic, Rochester, i hvem fraktioneret plasma-metanephrines og 24-timers urin samlede metanephrines blev målt fra 1 januar 1999, og indtil November 27, 2000, og deres medicinske journaler blev gennemgået. Hospitaliserede patienter blev ekskluderet sekundært til potentielle fysiologisk passende forhøjelser af catecholaminer og deres metabolitter., Vi identificerede 349 hinanden følgende ambulante patienter (herunder 33 patienter med histologisk bekræftet fæokromocytom eller paraganglioma), i hvem fraktioneret plasma-metanephrines og 24-timers urin samlede metanephrines, med eller uden urin-katekolaminer, blev bestilt og målt samtidigt (24-timers urin katekolamin målinger er til rådighed i 292 patienter).,

kriterierne for udførelse af plasma-og urin målinger var: hypertension alene (ildfaste, nyopstået alvorlig, eller de seneste uforklarlige forværring), magi (hovedpine, hjertebanken, svimmelhed, overdreven sved, bleghed, eller rødmen) med eller uden langvarig eller paroxysmal hypertension, binyre abnormitet (adrenal masse) på billedbehandling, og patienter med høj risiko (høj-risiko familiær syndromer, tidligere kirurgisk helbredt pheochromocytomas eller paragangliomas). Alle patienter med catecholamin-producerende tumorer havde histologisk bekræftelse., Alle patienter uden fæokromocytom blev tildelt en anden klinisk diagnose af deres behandlende læge ved afslutningen af deres evaluering.Institutional Revie.Board of Mayo Foundation godkendte undersøgelsen, og underskrevet forskningsgodkendelse blev verificeret for alle anvendte medicinske poster. Der var ingen sponsor involvering eller finansiering til undersøgelsen.,

biokemiske analyser

fraktionerede plasmametanefriner blev målt ved det endokrine laboratorium ved Mayo Medical Center ved anvendelse af væskekromatografi med elektrokemisk detektion og rapporteret som metanephrin-og normetanephrin-fraktioner (8). Blod blev trukket i Mayo Clinic endokrine testcenter fra alle 349 patienter til måling af fraktionerede plasmametanephriner. Plasma normetanephrin målinger var tilgængelige i alle 349, men plasma metanephrin fraktion blev ikke rapporteret af laboratoriet for 6 patienter på grund af interfererende stoffer., Acetaminophen er et potentielt interfererende stof, og testen blev forsinket, indtil acetaminophen blev trukket tilbage, hvis det var muligt, eller noteret i patientdiagrammet, hvis det blev brugt i de foregående 48 timer. Hvis interfererende stoffer blev noteret af laboratoriet efter måling af plasma-eller urinværdier, blev der ikke udført nogen specifik test for at identificere disse stoffer.,

Tyve-fire-timers urin-katekolaminer blev også målt ved væskekromatografi og elektrokemisk detektion (i 292 patienter), der henviser til, at urin samlede metanephrines blev målt ved spektrofotometri (alle patienter), både på Mayo Medicinske Laboratorier (9-11). For seks patienter, der havde målt urinkatekolaminer, var en epinephrinfraktion ikke tilgængelig på grund af interfererende stoffer, skønt noradrenalin-og dopaminmålinger var tilgængelige i disse tilfælde og inkluderet i analyserne., For urin samlede metanephriner har en normal klokkeformet spektralkurve sin maksimale absorption ved 347 nm, og maksimal absorption ved en anden bølgelængde kan være i overensstemmelse med lægemiddelinterferens. Den spektrale kurve var unormal i prøver fra 27 patienter; derfor, urin total metanephrin målinger var ikke tilgængelige for disse patienter.

Analyse af målinger

For fraktioneret plasma-metanephrines, et plasma-metanephrine værdi på mindst 0,5 nmol/liter, eller et plasma-normetanephrine værdi på mindst 0.,9 nmol / liter blev betragtet som positiv på grundlag af et referenceområde etableret af Mayo Medical Laboratories. Tilsvarende blev et totalt metanephrinindhold i urin på mindst 6, 6 µmol/24 timer (1.3 1, 3 mg/24 timer) betragtet som positivt baseret på vores institutionelle erfaring (12)., For urin-katekolaminer, en 24-timers urin indhold af noradrenalin, der er større end 1005 nmol (>170 µg), adrenalin, der er større end 191 nmol (>35 µg), eller dopamin, der er større end 4571 nmol (>700 µg) blev anset for positiv, også baseret på vores institutionelle erfaring (12). Et positivt 24-timers total-metanephrin-og catecholaminertestresultat blev defineret ved, at enten den samlede urin-metanephrin eller nogen af urin-catecholaminfraktionsmålinger blev forøget over de indstillede afskæringer.,

Statistisk analyse

Sensitiviteter og specificiteter af plasma-og urin målinger (ved brug af cut-offs af positivitet, der er beskrevet ovenfor) blev sammenlignet med McNemar ‘ s test (SPSS 10, SPSS, Inc., Chicago, IL; Ref. 13). Sammenligninger af følsomheder og specificiteter blev kun udført hos patienter, der gennemgik måling af fraktionerede plasmametanephriner samt 24-timers urinmålinger af totale metanephriner og catecholaminer. For følsomheder og specificiteter blev 95% konfidensintervaller (CI) beregnet ved hjælp af methodilsons metode (14)., Sammenslutningen af kontinuerlige variabler med resultater blev evalueret ved hjælp af logistisk regression, og Sammenslutningen af nominelle variabler med resultater blev evalueret ved hjælp af Fishers nøjagtige test for alle patienter, der gennemgik måling af fraktionerede plasmametanephriner (JMP version 4, SAS Institute, Inc., Cary, NC). Spearman rank korrelationer blev brugt til at identificere foreninger mellem variabler for alle forsøgspersoner, der havde fraktioneret plasma metanephrin målinger (JMP version 4)., Sandsynligheden nøgletal for positive prøver (og deres 95% CI), der repræsenterer sandsynligheden for et positivt resultat i patienter med sygdom, divideret med sandsynligheden for at et positivt testresultat hos patienter uden sygdom, blev beregnet ved hjælp af log-metode (for patienter, der fik foretaget måling af plasma-og både urin parametre; Refs. 14–16)., Post-test sandsynlighed (i procent chance for, at en enkelt patient med en positiv test har sygdommen) blev derefter beregnet for flere kliniske scenarier, ved hjælp af prævalens (prætest sandsynlighed) estimater fra litteraturen, og den beregnede sandsynlighed nøgletal (15, 16)., Modtager-operating characteristic (ROC-kurver blev bygget til de enkelte plasma-og urin målinger såvel som partitur, der stammer fra flere logistisk regression, som omfatter kombination af plasma-målinger og kombinationen af urin målinger, henholdsvis, og de områder, der er under kurven (AUC) var beregnet (SPSS 10, SPSS, Inc.; Jf. 17). Kun patienter, for hvem målinger af alle plasma-og urin-variabler, der var til rådighed var ikke inkluderet i den logistiske regressionsmodel (24 patienter med fæokromocytom og 234 patienter uden fæokromocytom)., Alle rapporterede p-værdier var tosidede.

resultater

studiegruppen bestod af 349 ambulante patienter, herunder 33 patienter med histologisk beviste catecholamin-udskillende tumorer. Hos patienter uden catecholamin-secernerende tumorer blev en alternativ klinisk diagnose noteret. Medianalderen for de undersøgte patienter var 52 år (interval, 10-83 år), inklusive 159 kvinder og 190 mænd. Af de 33 patienter med catecholaminudskillende tumorer var 16 ekstra adrenale og 17 maligne; 8 var forbundet med familiære syndromer ., Fordeling af alle plasma-og urinmålinger hos patienter med eller uden adrenal eller ekstra adrenal catecholamin-secernerende tumorer er vist i fig. 1 og 22. Patienter med adrenal eller ekstra adrenal catecholamin-secernerende tumorer blev kombineret i kategorien feokromocytom i resten af undersøgelsen.

følsomhed af fraktioneret plasma-metanephrine målinger var 97% (30 af 31 patienter; 95% CI, 84-99%), sammenlignet med en følsomhed på 90% (28 af 31 patienter; 95% CI, 75-97%) til måling af urin samlede metanephrines i kombination med urin-katekolaminer (P = 0.63)., Bemærk, i en undergruppe af patienter med sporadisk katekolamin-secernerende tumorer, følsomheden af målinger af fraktioneret plasma-metanephrines var identisk med den kombination af 24-h urin samlede metanephrines og katekolaminer på 96% (23 ud af 24 patienter). Målinger af fraktioneret plasma-metanephrines var dog betydelig mindre specifikt på 85% (221 261 patienter; 95% CI, 80-89%), sammenlignet med målinger af urin samlede metanephrines og katekolaminer, som havde en specificitet på 98% (257 261 patienter; 95% CI, 96-99%; P < 0.001)., Den likelihood ratio for en positiv test var 6,3 (95% CI, 4.7–8.5) for fraktioneret plasma-metanephrine målinger og 58.9 (95% CI, 22.1–156.9) for kombinationen af urin samlede metanephrine og katekolamin-målinger (Tabel 1). I modsætning, det likelihood ratio for en negativ test var 0.04 (95% CI, 0.006–0.26) for fraktioneret plasma-metanephrine målinger og 0,10 (95% CI, 0.03–0.29) for kombinationen af urin samlede metanephrine og katekolamin målinger.,

blandt de 316 patienter uden fæokromocytom havde 47 falsk positive målinger af fraktionerede plasmametanefriner (normetanephrinfraktion steg i 40 af 47). Hos patienter uden fæokromocytom, stigende alder var forbundet med ‘falsk positiv’ fraktioneret plasma-metanephrine målinger (P = 0.008) og korreleret med stigende niveauer af plasma-normetanephrine (r = 0.249; P < 0.001) og plasma-metanephrine (r = 0.126; P = 0.03; Fig. 3)., Karakteristika for de 47 patienter med falsk positive målinger af fraktionerede plasmametanephriner er vist i tabel 2.

En ekstra-binyre-paraganglioma var savnet af plasma-screening i en patient, der havde en dopamin-secernerende paraganglioma af halsen og en forhøjet 24-h udskillelsen af dopamin måling. Af de patienter med falsk-negative urin total metanephrin og catecholamin værdier, alle tre havde adrenal fæokromocytomer . 24-timers urinprøver var usandsynlige, fordi de samtidigt indsamlede urinkreatininmålinger var passende for vægt i disse tilfælde., De to patienter med mænd havde relativt små tumorer, mindre end eller lig med 2 cm i diameter, og patienten med den tilfældigt fundne binyremasse havde en 4, 5.2, 2. 2, 2 cm tumor. Ingen af disse tre patienter tog antihypertensiv medicin. Det systoliske blodtryk på emnet med MÆND 2A var 94/52 mm Hg, der af emnet med MÆND 2B var 136/90 mm Hg, og at patienten med en incidentaloma var 148/90 mm Hg på tidspunktet for den oprindelige vurdering. Plasma – metanephrin-målingerne var 0, 74, mindre end 0, 2 og 0, 5 nmol/liter med normetanephrin-målinger på 0.,76, 1.76, og 0,9 nmol/liter, henholdsvis i fag med MÆND 2A, MÆND 2B, og incidentaloma.

ROC-kurverne til målinger af plasma-metanephrin og normetanephrin-fraktioner samt 24-timers urinmålinger af totale metanephriner, norepinephrin, epinephrin og dopamin er vist i fig. 4A. ROC-kurven, der genereres af logistisk regression for plasma-metanephrine fraktioner (med AUC, 0.965; 95% CI, 0.918–1.013), sammenlignet med kombinationen af 24-h urin metanephrine og katekolamin-målinger (AUC, 0.979; 95% CI, 0.953–1.005), er vist i Fig. 4B., Af note, når den samlede plasma-score og kombineret urin-score, der genereres af logistisk regression blev sammenlignet på de samme følsomhed på 92% (95% CI, 74-98%; 22 og 24 patienter) ved hjælp af ROC-kurve, det særlige forhold, fraktioneret plasma-metanephrines var 94% (95% CI, 90-96%; 213 234 patienter) og var ikke signifikant forskellig fra kombineret urin målinger på 96% (95% CI, 92-98%; 224 234; P = 0.302).,

Diskussion

catecholamin-secernerende tumorer frigiver variable mængder norepinephrin, epinephrin og dopamin med efterfølgende omdannelse af norepinephrin og epinephrin til normetanephrin og metanephrin ved catechol-O-methyl-transferase (18). Fæokromocytomer udskiller heterogene mønstre af catecholaminer og deres metabolitter, så det er traditionelt anbefalet, at mere end en analyt måles samtidigt (19)., Alligevel er det for nylig blevet antydet, at en enkelt måling af fraktionerede plasmametanephriner kan være bedre end kombinationer af andre biokemiske test til påvisning eller udelukkelse af feokromocytom (7). Måling af fraktionerede plasmametanephriner er attraktiv i betragtning af den høje følsomhed og bekvemmelighed ved denne test sammenlignet med kombinerede 24-timers urinmålinger. I betragtning af de direkte omkostninger ved biokemisk testning er måling af fraktionerede plasmametanefriner desuden billigere end kombinationer af andre biokemiske test (20)., Men når man vælger en biokemisk teststrategi, må man ikke kun overveje de direkte omkostninger ved analyserne, men også omkostningerne ved resulterende billeddannelse, patientangst over falsk positiv test, tid tabt fra arbejde, kirurgiske omkostninger til potentielt unødvendig operation, rejser, konsultationsomkostninger og selvfølgelig potentielle reddede liv. Således kan estimeringen af omkostningerne ved en biokemisk teststrategi være mere kompleks end et simpelt skøn over assayomkostninger, især med teststrategier, der mangler specificitet.,

det er klinisk relevant at overveje den enkelte patients Sandsynlighed efter pheochromocytoma, givet en positiv biokemisk test, i forskellige kliniske scenarier. Man kan estimere den post-test sandsynlighed for sygdom, som inkorporerer den positive sandsynlighed nøgletal på 6,3 for fraktioneret plasma-metanephrines og 58.9 for urin samlede metanephrines med katekolaminer, som henholdsvis forekomsten af fæokromocytom citeret fra litteraturen ., For en patient med positiv fraktioneret plasma-metanephrines, post-test chance for fæokromocytom ville være som følger: 3% i patienter med hypertension, 25% i patient med en binyre incidentaloma, eller 82% i patienten med MÆND 2A. Tilsvarende for en patient med positiv urin samlede metanephrines eller fraktioneret katekolaminer, post-test chance for at få et fæokromocytom ville være som følger: 23% i patienter med hypertension, 76% i patient med en binyre incidentaloma, eller 98% i patienten med MÆND 2A., Ovenstående eksempler illustrerer, at konstateringen af, at en positiv kombineret urin-måling (enten en positiv fraktioneret urin samlede metanephrine eller katekolamin-værdi) er mere meningsfuldt i dommen i diagnosticering af fæokromocytom end en positiv fraktioneret plasma-metanephrine måling, i betragtning af den høje specificitet af urin-test.

man kan også estimere sandsynligheden for sygdom efter testen under de ovennævnte kliniske omstændigheder givet et negativt testresultat (ved anvendelse af det negative sandsynlighedsforhold på 0, 04 for fraktioneret plasma-metanephrin-måling og 0.,10 for kombinationen af metanephrin i urinen og catecholamin målinger). For en patient med negative fraktioneret plasma-metanephrines, post-test chance for fæokromocytom ville være skønnes at være 0,02% i patienter med hypertension, 0,2% i patienten med en binyre incidentaloma, eller 2,7% i patienten med MÆND 2A. Tilsvarende for en patient med normal urin samlede metanephrines og fraktioneret katekolaminer, post-test chance for at få et fæokromocytom ville være 0.05% i patienter med hypertension, 0,5% i patient med en binyre incidentaloma, eller 6.,6% i patienten med MÆND 2A. Ovenstående eksempler viser, at negative målinger af fraktioneret plasma-metanephrines eller 24-h urin metanephrines med katekolaminer er effektive i at udelukke diagnosen af fæokromocytom.

Der er flere begrænsninger i vores undersøgelse. Vi udførte en retrospektiv undersøgelse af begrænset prøvestørrelse, hvilket kan have påvirket kraften til at detektere en forskel i følsomheder. Endvidere var der ingen målinger af catecholamin i urinen hos alle patienter., Vores undersøgelse blev også kun udført i et center, så generaliserbarheden kan være begrænset, selvom det er bemærkelsesværdigt, at de biokemiske målinger blev udført i et nationalt referencelaboratorium, der er vidt brugt i USA. Endvidere var fraværet af en catecholaminudskillende tumor baseret på erfarne klinikers evalueringer og alternative kliniske diagnoser, ikke histologisk bekræftelse af blindede patologer. Desuden blev patienter med en unormal spektralkurve eller medikamentinterferens som rapporteret af laboratoriet udelukket fra analyserne., Under indsamling af 24-h urinprøver kunne have resulteret i falsk lav 24-h urin total metanephrin og catecholamin målinger. En af styrkerne ved vores undersøgelse er, at screening blev gennemført i et bredt spektrum af patienter med og uden sygdom, herunder dem med tidlige manifestationer af sygdommen (prækliniske katekolamin-secernerende tumorer), og patienter med en bred vifte af forskellige sygdomme, der kan forveksles med fæokromocytom (såsom ildfaste essentiel hypertension, binyre incidentaloma, og angst)., Desuden blev histologisk bekræftelse opnået i alle tilfælde af catecholamin-secernerende tumorer.

Som konklusion har vi vist, at målinger af fraktionerede plasmametanephriner er meget følsomme, men mangler specificitet sammenlignet med kombinationen af 24-h urin total metanephriner og catecholaminer. Alligevel observerede vi, at falsk-negative urinmålinger kan ses hos asymptomatiske patienter med en vaskulær binyremasse eller et familiært syndrom med høj risiko., I modsætning hertil udelukkede en negativ fraktioneret plasma-metanephrin-måling effektivt diagnosen fæokromocytom, selv hos personer med høj risiko, med den mulige undtagelse af en dopaminudskillende tumor. Vi foreslår således, at måling af fraktionerede plasmametanephriner kan være den valgte biokemiske test hos højrisikopatienter (dem med et familiært syndrom eller vaskulær binyremasse)., Men i de mere almindelige kliniske indstilling, når sporadisk fæokromocytom er søgt, især ældre hypertensive patienter, måling af 24-h urin metanephrines og katekolaminer kan yde tilstrækkelig følsomhed, med en lavere rate af falsk positiv test. Yderligere forskning bør fokusere på, hvilke patienter der drager mest fordel af test (og i hvem test kan udskydes) samt udførelse af forskellige test og forskellige positivitetsafbrydelser i forskellige risikogrupper.

anerkendelser

Vi takker Dr. Charlie Goldsmith og Dr. Douglas G., Altman for rådgivning om beregning af sandsynlighedsforhold og konfidensintervaller.

Forkortelser: