En Sammenligning av Biokjemiske Tester for Pheochromocytoma: Måling av Fraksjonert Plasma Metanephrines Sammenlignet med Kombinasjonen av 24-Timers Urin Metanephrines og Katekolaminer

Vi sammenlignet de diagnostiske effekten av fraksjonert plasma metanephrine målinger målinger av 24-timers urin totalt metanephrines og katekolaminer i polikliniske pasienter testet for pheochromocytoma på Mayo-Klinikken i Rochester fra 1. januar 1999, til 27. November 2000., Catecholaminesecreting svulster histologically bevist. Følsomheten av fraksjonert plasma metanephrines var 97% (30 av 31 pasienter), sammenlignet med en sensitivitet på 90% (28 av 31) for urin totalt metanephrines og katekolaminer (P = 0.63). Spesifisiteten av fraksjonert plasma metanephrines var 85% (221 av 261), sammenlignet med 98% (257 av 261; P < 0.001) for urin målinger. Likelihood ratio for positiv tester var 6,3 (95% konfidensintervall, 4.7 til 8,5) for fraksjonert plasma metanephrines og 58.9 (95% konfidensintervall, 22.1 til 156.,9) for urin totalt metanephrines og katekolaminer. En adrenal pheochromocytoma var savnet av urin testing i to pasienter med familiær syndromer og en asymptomatiske pasienter med en forresten oppdaget adrenal masse. En ekstra adrenal paraganglioma var savnet av plasma-testing i en pasient. I konklusjonen, målinger av 24-timers urin totalt metanephrines og katekolaminer gi færre falske positive resultater, et attributt foretrukket for testing lav-risiko pasienter, men fraksjonert plasma metanephrine målinger kan være å foretrekke i høy-risiko pasienter med familiær endokrine syndromer.,

KATEKOLAMINER-SEKRESJON SVULSTER ER sjeldne svulster av chromaffin celler som stammer fra binyremargen (pheochromocytoma) eller paraganglia (paraganglioma). Biokjemiske tester for en katekolaminer-sekresjon svulsten er vanligvis utført som en del av en evaluering for sekundære årsaker til hypertensjon, uforklarlig staver, tilfeldige adrenal massene, eller, mindre vanlig, pasienter med en familie historie av pheochromocytoma.,

Biokjemiske tester for en katekolaminer-sekresjon svulsten har vanligvis inkludert målinger av 24-h urinutskillelse av totalt metanephrines og katekolaminer (1, 2). Nylig, målinger av fraksjonert plasma metanephrines ble funnet å ha høy sensitivitet og spesifisitet for påvisning av pheochromocytoma og har blitt anbefalt som den eneste biokjemisk test av valget (3-7)., Vårt mål var å finne ut den diagnostiske effekten av fraksjonert plasma metanephrine målinger sammenlignet med de av urin totalt metanephrines og urin katekolaminer i å oppdage adrenal og ekstra adrenal katekolaminer-sekresjon svulster i en poliklinisk universitets-og-omsorg-innstillingen.,

Fag og Metoder

Eksperimentelle fag

En datastyrt søk identifisert alle pasienter på Mayo-Klinikken i Rochester som fraksjonert plasma metanephrines og 24-timers urin totalt metanephrines ble målt fra 1. januar 1999, til 27. November 2000, og deres medisinske journaler ble gjennomgått. Innlagte pasienter ble ekskludert sekundært til potensiell fysiologisk riktig økning av katekolaminer og deres metabolitter., Vi identifisert 349 påfølgende polikliniske pasienter (inkludert 33 pasienter med histologically bekreftet pheochromocytoma eller paraganglioma) som fraksjonert plasma metanephrines og 24-timers urin totalt metanephrines, med eller uten urin katekolaminer, ble bestilt og målt samtidig (24-timers urin katekolaminer målinger ble tilgjengelig i 292 pasienter).,

kriteriene for å utføre plasma og urin målinger var: hypertensjon alene (ildfaste, nyoppstått, alvorlig eller nyere uforklarlige forverring), staver (hodepine, hjertebank, svimmelhet, overdreven svette, blekhet, eller rødme) med eller uten vedvarende eller paroksysmal hypertensjon, binyrene unormalt (adrenal masse) på bildebehandling, og pasienter med høy risiko (høy-risiko familiær syndromer, tidligere kirurgisk herdet pheochromocytomas eller paragangliomas). Alle pasienter med katekolaminer-produserende tumorer hadde histologic bekreftelse., Alle pasienter uten pheochromocytoma var tildelt en annen klinisk diagnose av behandlende lege ved ferdigstillelse av deres evaluering.

The Institutional Review Board Mayo Foundation godkjent studiet, og signerte for forskning autorisasjon ble verifisert for alle medisinske poster som brukes. Det var ingen sponsor engasjement eller finansiering for studien.,

Biokjemiske analyser

Fraksjonert plasma metanephrines ble målt ved det Endokrine Laboratoriet ved Mayo Medical Center ved hjelp av væske-kromatografi med elektrokjemiske deteksjon og rapporteres som metanephrine og normetanephrine fraksjoner (8). Blodet ble trukket i Mayo-Klinikken, Endokrine Testing Center fra alle 349 pasienter for måling av fraksjonert plasma metanephrines. Plasma normetanephrine målinger var tilgjengelig i alle 349, men en plasma-metanephrine brøkdel ble ikke rapportert av laboratoriet for 6 pasienter på grunn av forstyrrende stoffer., Paracetamol er et potensielt interfererende substansen, og testen ble forsinket inntil det paracetamol er tatt ut, hvis det er mulig, eller nevnt i pasient-diagram hvis det er brukt i den forrige 48 t. Ingen andre medikamenter ble rutinemessig tatt ut som en del av denne testingen protokollen. Hvis interfererende substanser ble bemerket av laboratoriet ved måling av plasma eller urin verdier, ingen spesifikk testing ble utført for å identifisere disse stoffene.,

Tjue-fire-timers urin katekolaminer ble også målt ved væske-kromatografi og elektrokjemiske deteksjon (i 292 pasienter), mens urin totalt metanephrines ble målt ved spektrofotometri (alle pasienter), både på Mayo Medisinske Laboratorier (9-11). For seks pasienter som hadde urin katekolaminer målt, en epinephrine brøkdel var ikke tilgjengelige på grunn av forstyrrende stoffer, selv om noradrenalin og dopamin målinger var tilgjengelig i de tilfeller og inkludert i analysene., For urin totalt metanephrines, en vanlig klokke-formet spektral kurven har sitt maksimal absorpsjon på 347 nm, og maksimal absorpsjon på en annen bølgelengde kunne være forenlig med stoffet forstyrrelser. Den spektrale kurven var unormal i prøver fra 27 pasienter; derav, urin totalt metanephrine målinger var ikke tilgjengelig for disse pasientene.

Analyse av målinger

For fraksjonert plasma metanephrines, en plasma-metanephrine verdi av minst 0,5 nmol/liter eller en plasma normetanephrine verdi på minst 0.,9 nmol/liter ble ansett som positivt, på grunnlag av en henvisning utvalg etablert ved Mayo Medisinske Laboratorier. På samme måte, en urin totalt metanephrine innhold av minst 6.6 µmol/24 h (≥1.3 mg/24 t) ble ansett som positive, basert på vår institusjonelle erfaring (12)., For urin katekolaminer, en 24-timers urin innholdet av noradrenalin større enn 1005 nmol (>170 µg), epinephrine større enn 191 nmol (>35 µg), eller dopamin større enn 4571 nmol (>700 µg) ble ansett som positivt, også basert på vår institusjonelle erfaring (12). En positiv 24-timers urin totalt metanephrine og katekolaminer resultatet ble definert av enten urin totalt metanephrine eller noen av urin katekolaminer andel målinger blir økt over angi cut-offs.,

Statistiske analyser

Følsomhet og spesifisitet for plasma og urin målinger (ved hjelp av cut-offs av positivitet beskrevet ovenfor) ble sammenlignet ved hjelp av McNemar ‘ s test (SPSS 10, SPSS, Inc., Chicago, IL; Ref. 13). Sammenligninger av følsomhet og spesifisitet var bare utføres på pasienter som gjennomgikk måling av fraksjonert plasma metanephrines samt 24-timers urin målinger av total metanephrines og katekolaminer. For følsomhet og spesifisitet, 95% konfidensintervall (CI) ble beregnet ved hjelp av Wilson ‘ s metode (14)., Foreningen av kontinuerlige variabler med resultatene ble evaluert ved hjelp av logistisk regresjon, og foreningen av nominelle variabler med resultatene ble evaluert ved hjelp av Fisher ‘ s eksakte test for alle pasienter som gjennomgikk måling av fraksjonert plasma metanephrines (JMP versjon 4, SAS Institute, Inc., Cary, NC, usa). Spearman rang korrelasjoner ble brukt til å identifisere assosiasjoner mellom variabler for alle fag som hadde fraksjonert plasma metanephrine målinger (JMP versjon 4)., Likelihood ratio for positiv tester (og deres 95% CI), som representerer sannsynligheten for et positivt resultat i pasienter med sykdom dividert med sannsynligheten for et positivt testresultat hos pasienter uten sykdom, ble beregnet ved hjelp av logg og metode (for pasienter som gjennomgikk måling av både plasma og urin parametre; Refs. 14-16)., Post-test sannsynlighet (prosent sjanse for at en enkelt pasient med en positiv test har sykdommen) ble deretter beregnet for flere kliniske scenarier, ved hjelp prevalens (pretest sannsynlighet) anslag fra litteraturen og den beregnede sannsynligheten forholdstall (15, 16)., Mottaker-operating characteristic (ROC) kurver ble bygget for individuelle plasma og urin-målinger, samt score avledet fra flere logistisk regresjon, som omfatter kombinasjonen av plasma-målinger og kombinasjonen av urin målinger, henholdsvis, og områder under kurven (AUU) ble beregnet (SPSS 10, SPSS, Inc.; Ref. 17). Bare pasienter som målinger av alle plasma og urin variabler var tilgjengelig var inkludert i den logistiske regresjonsmodellen (24 pasienter med pheochromocytoma og 234 pasienter uten pheochromocytoma)., Alle rapporterte P-verdier var to-sidig.

Resultater

studier gruppe besto av 349 polikliniske pasienter, inkludert 33 pasienter med histologically bevist katekolaminer-sekresjon svulster. Hos pasienter uten katekolaminer-sekresjon svulster, en alternativ klinisk diagnose ble kjent. Median alder av pasienter studerte var 52 år (range, 10-83 år), inkludert 159 kvinner og 190 menn. Av 33 pasienter med katekolaminer-sekresjon svulster, 16 var ekstra-binyrene og 17 var ondartet; 8 var forbundet med familiær syndromer ., Fordelingen av alle plasma og urin målinger hos pasienter med eller uten adrenal eller ekstra adrenal katekolaminer-sekresjon svulster er vist i Fig. 1 og 22. Pasienter med binyrene eller ekstra adrenal katekolaminer-sekresjon svulster ble kombinert i kategorien pheochromocytoma i resten av studien.

følsomheten av fraksjonert plasma metanephrine målinger var 97% (30 av 31 pasienter; 95% CI, 84-99%), sammenlignet med en sensitivitet på 90% (28 av 31 pasienter; 95% CI, 75-97%) for målinger av urin totalt metanephrines i kombinasjon med urin katekolaminer (P = 0.63)., Av notatet, i en undergruppe av pasienter med sporadiske katekolaminer-sekresjon svulster, følsomheten av målinger av fraksjonert plasma metanephrines var identisk med kombinasjonen av 24-timers urin totalt metanephrines og katekolaminer på 96% (23 av 24 pasienter). Målinger av fraksjonert plasma metanephrines var imidlertid betydelig mindre bestemt på 85% (221 av 261 pasienter; 95% CI, 80-89%), sammenlignet med målinger av urin totalt metanephrines og katekolaminer, som hadde en spesifisitet på 98% (261 257 av pasienter; 95% CI, 96-99%; P < 0.001)., Likelihood ratio for positiv test var 6,3 (95% CI, 4.7–8.5) for fraksjonert plasma metanephrine målinger og 58.9 (95% CI, 22.1–156.9) for kombinasjonen av urin totalt metanephrine og katekolaminer målinger (Tabell 1). I kontrast, den likelihood ratio for en negativ test var 0.04 (95% CI, 0.006–0.26) for fraksjonert plasma metanephrine målinger og 0.10 (95% CI, 0.03–0.29) for kombinasjonen av urin totalt metanephrine og katekolaminer målinger.,

Blant de 316 pasienter uten pheochromocytoma, 47 hadde false-positive målinger av fraksjonert plasma metanephrines (normetanephrine brøkdel økt i 40 av 47). Hos pasienter uten pheochromocytoma, økende alder var assosiert med falske positive fraksjonert plasma metanephrine målinger (P = 0.008) og korrelert med økende nivåer av plasma normetanephrine (r = 0.249; P < 0.001) og plasma metanephrine (r = 0.126; P = 0.03; Fig. 3)., Egenskaper av de 47 pasientene med falske positive målinger av fraksjonert plasma metanephrines er vist i Tabell 2.

En ekstra adrenal paraganglioma var savnet av plasma-screening i en pasient som hadde en dopamin-sekresjon paraganglioma av halsen og en forhøyet 24-timers urin dopamin måling. Av pasienter med falsk-negative urin totalt metanephrine og katekolaminer verdier, alle tre hadde adrenal pheochromocytomas . Under innsamling av 24-timers urin prøver var neppe fordi de samtidig samlet urin-kreatinin målinger var passende for vekt i disse sakene., De to pasientene med MENN hadde relativt små svulster, mindre enn eller lik 2 cm i diameter, og pasienten med øvrig fant adrenal masse hadde en 4,5 x 2.2 x 2.2 cm stor tumor. Ingen av disse tre pasienter var å ta noen antihypertensive medikamenter. Systolisk blodtrykk på motivet med MENN 2A var 94/52 mm Hg, motivet med MENN 2B var 136/90 mm Hg, og som av pasienten med en incidentaloma var 148/90 mm Hg på tidspunktet for den første vurderingen. Plasma metanephrine målinger ble 0.74, mindre enn 0,2 og 0,5 nmol/liter med normetanephrine målinger på 0.,76, 1.76, og 0,9 nmol/liter, henholdsvis i fag med MENN 2A, MENN 2B, og incidentaloma.

ROC-kurver for måling av plasma metanephrine og normetanephrine fraksjoner samt 24-timers urin målinger av total metanephrines, noradrenalin, adrenalin og dopamin er vist i Fig. 4A. ROC-kurve som er generert av logistisk regresjon for plasma metanephrine fraksjoner (AUU, 0.965; 95% CI, 0.918–1.013), sammenlignet med kombinasjonen av 24-timers urin metanephrine og katekolaminer målinger (AUU, 0.979; 95% CI, 0.953–1.005), er vist i Fig. 4B., Av notatet, når kombinert plasma-score og kombinert urin score generert av logistisk regresjon ble sammenlignet med på samme følsomheten til 92% (95% CI, 74-98%; 22 av 24 pasienter) ved hjelp av ROC-kurve, spesifisiteten av fraksjonert plasma metanephrines var 94% (95% CI, 90-96%; 213 234 pasienter) og var ikke vesentlig forskjellig fra det som kombinert urin målinger på 96% (95% CI, 92-98%; 224 234; P = 0.302).,

Diskusjon

Katekolaminer-sekresjon svulster utgivelsen variabel mengde av noradrenalin, adrenalin og dopamin, med etterfølgende konvertering av noradrenalin og adrenalin til normetanephrine og metanephrine av katekol-O-methyl-transferase (18). Pheochromocytomas utsondre heterogene mønstre av katekolaminer og deres metabolitter, så det har tradisjonelt blitt anbefalt at mer enn en analytt måles samtidig (19)., Likevel, det har nylig blitt foreslått at en enkelt måling av fraksjonert plasma metanephrines kan være overlegen til kombinasjoner av andre biokjemiske tester for å påvise eller utelukke pheochromocytoma (7). Måling av fraksjonert plasma metanephrines er attraktive, gitt den høye følsomhet og bekvemmelighet i denne testen sammenlignet med kombinert 24-timers urin målinger. Videre vurderer de direkte kostnadene for biokjemisk testing, måling av fraksjonert plasma metanephrines er billigere enn å kombinasjoner av andre biokjemiske tester (20)., Imidlertid, i å velge en biokjemisk testing strategi, må man vurdere ikke bare de direkte kostnadene av analysene, men også kostnadene av resulterende bildebehandling, pasientens angst over falske positive tester, tid borte fra arbeid, kirurgiske kostnader for potensielt unødvendig kirurgi, reise, konsultasjon kostnader og, selvfølgelig, potensielle liv reddet. Dermed, estimering av kostnadene ved en biokjemisk testing strategi kan være mer komplisert enn en enkel beregning av analysen kostnader, spesielt med testing strategier som mangler særpreg.,

Det er klinisk relevant å vurdere den enkelte pasientens post-test sannsynlighet for pheochromocytoma, gitt en positiv biokjemiske tester, i forskjellige kliniske situasjoner. Man kan anslå post-test sannsynlighet for sykdom innlemme den positive likelihood ratio 6.3 for fraksjonert plasma metanephrines og 58.9 for urin totalt metanephrines med katekolaminer, henholdsvis, som forekomst av pheochromocytoma sitert fra litteraturen ., For en pasient med positiv fraksjonert plasma metanephrines, post-test sjanse for pheochromocytoma ville være som følger: 3% i pasient med hypertensjon, 25% i pasienten med en adrenal incidentaloma, eller 82% i pasienten med MENN 2A. På samme måte, for en pasient med positiv urin-totalt metanephrines eller fraksjonerte katekolaminer, post-test sjanse for å ha en pheochromocytoma ville være som følger: 23% i pasient med hypertensjon, 76% i pasienten med en adrenal incidentaloma, eller 98% i pasienten med MENN 2A., Eksemplene ovenfor illustrerer finne at en positiv kombinert urin-måling (enten en positiv fraksjonert urin totalt metanephrine eller katekolaminer verdi) er mer meningsfylt i dommen i diagnostisering av pheochromocytoma enn en positiv fraksjonert plasma metanephrine måling, gitt den høye spesifisiteten av urin testing.

En kan også beregne post-test sannsynlighet for sykdom i de ovennevnte kliniske omstendigheter gitt et negativt testresultat (ved hjelp av den negative likelihood ratio på 0,04 for fraksjonert plasma metanephrine måling og 0.,10 for kombinasjonen av urin metanephrine og katekolaminer målinger). For en pasient med negativ fraksjonert plasma metanephrines, post-test sjanse for pheochromocytoma ville være beregnet til å være 0.02% i pasient med hypertensjon, 0.2% i pasienten med en adrenal incidentaloma, eller 2,7% i pasienten med MENN 2A. På samme måte, for en pasient med normal urin totalt metanephrines og fraksjonert katekolaminer, post-test sjanse for å ha en pheochromocytoma ville være 0.05% i pasient med hypertensjon, 0,5% i pasienten med en adrenal incidentaloma, eller 6.,6% i pasienten med MENN 2A. Eksemplene ovenfor viser at negative målinger av fraksjonert plasma metanephrines eller 24-timers urin metanephrines med katekolaminer er effektive i å utelukke diagnosen pheochromocytoma.

Det er flere begrensninger for vår studie. Vi utført en retrospektiv studie av begrenset eksempel størrelse, noe som kan ha påvirket makt til å oppdage en forskjell i følsomhet. Videre, urin katekolaminer målinger var ikke tilgjengelig i alle pasienter., Også vår studie ble kun gjennomført i et senter, så generalizability kan være begrenset, selv om det er bemerkelsesverdig at den biokjemiske målinger ble utført i et nasjonalt referanse laboratorium som er mye brukt i Usa. Videre fravær av en katekolaminer-sekresjon svulsten var basert på erfarne klinikere’ vurderinger og alternative kliniske diagnoser, ikke histologic bekreftelse av blindet patologer. Videre, pasienter med en unormal spektral kurve eller bedøve forstyrrelser som rapportert av laboratoriet ble ekskludert fra analysene., Under innsamling av 24-timers urin-prøver kan ha resultert i at feilaktig lave 24-timers urin totalt metanephrine og katekolaminer målinger. En av styrkene til vår studie er at screeningen ble gjennomført i et bredt spekter av pasienter med og uten lidelse, inkludert de med tidlige manifestasjoner av sykdommen (preklinisk katekolaminer-sekresjon svulster) og pasienter med en rekke ulike tilstander som kan forveksles med pheochromocytoma (for eksempel ildfast viktige hypertensjon, binyrene incidentaloma, og angst lidelse)., Videre, histologic bekreftelse ble oppnådd i alle tilfeller av katekolaminer-sekresjon svulster.

I en konklusjon vi har vist at målinger av fraksjonert plasma metanephrines er svært følsom, men manglende spesifisitet sammenlignet med kombinasjonen av 24-timers urin totalt metanephrines og katekolaminer. Likevel observerte vi at falsk-negative urin målinger kan sees i asymptomatiske pasienter med vaskulær adrenal masse eller en høy-risiko familiær syndrom., I motsetning til en negativ fraksjonert plasma metanephrine måling effektivt utelukkes diagnostisering av pheochromocytoma, selv i høy-risiko individer, med mulig unntak av en dopamin-sekresjon svulst. Derfor foreslår vi at måling av fraksjonert plasma metanephrines kan være den biokjemiske test av valget i høy-risiko pasienter (de som har en familiær syndrom eller vaskulær adrenal masse)., Imidlertid, i mer vanlige kliniske innstillingen når sporadiske pheochromocytoma er etterspurt, spesielt eldre hypertensive pasienter, måling av 24-timers urin metanephrines og katekolaminer kan gi adekvat sensitivitet, med en lavere pris for falske positive tester. Videre forskning bør fokusere på hvilke pasienter til fordel for de mest testing fra (og i hvem testing kan være utsatt) samt ytelse av ulike tester og ulike positivitet cut-offs i ulike utsatte grupper.

Takk

Vi takker Dr. Charlie Goldsmith og Dr. Douglas G., Altman for råd om beregning av sannsynligheten forholdstall og konfidensintervaller.

Forkortelser: