将肺超声检查作为犊牛呼吸系统疾病诊断的辅助手段:基于贝叶斯潜在类别建模方法的系统评价与荟萃分析

《Journal of Dairy Science》:Lung ultrasonography used as a diagnostic test for respiratory disease diagnosis in calves: systematic review and meta-analysis using a Bayesian latent-class modelling approach.

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年05月12日 来源:Journal of Dairy Science 4.4

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  S. Buczinski | V. Gomes | G. Vergnes | M.C. Poirier | S. Owusu-Afryie | J. Berman | N. Dendukuri 蒙特利尔大学兽医学院临床科学系,魁北克省,加拿大 **摘要** 牛呼吸道

  S. Buczinski | V. Gomes | G. Vergnes | M.C. Poirier | S. Owusu-Afryie | J. Berman | N. Dendukuri
蒙特利尔大学兽医学院临床科学系,魁北克省,加拿大

**摘要**
牛呼吸道疾病综合症是一种常见疾病,通常以支气管肺炎的形式影响犊牛。目前尚无经济实惠且完全准确的参考标准检测方法,常规诊断主要基于临床症状评估或其他辅助检测。肺部超声检查(LUS)作为一种实用的犊牛现场检测方法已被广泛应用。然而,关于该诊断方法准确性的信息有限,主要是因为没有一种检测方法能达到黄金标准测试的准确度。本研究旨在通过贝叶斯潜在类别元分析方法,考虑现有参考标准(RS)检测方法的局限性(包括临床评分系统),来确定LUS的准确性。通过对875项研究进行检索,其中26项研究提供了LUS(阳性 vs 阴性)与RS检测(阳性 vs 阴性)的交叉分类表。

所使用的RS检测方法包括:威斯康星临床呼吸评分(WCRS,n = 16)、加州临床呼吸评分(CaCRS,n = 4)、其他临床症状组合(n = 5)、临床评分结合支气管冲洗结果(n = 1)、胸部X光(n = 1)、专家小组诊断(n = 1)和尸检(n = 1)。虽然报告了多种LUS阳性阈值,但最常见的两个阈值分别为最大实变深度≥1cm(12项研究)和≥3cm(8项研究)。QUADAS-2风险评估显示,除了RS检测方法的局限性外,不了解RS检测结果的情况下难以解读LUS结果。针对这两种阳性阈值,分别进行了考虑WCRS不完美准确性的贝叶斯潜在类别元分析。共有8项研究符合LUS≥1cm的纳入标准,汇总的中位敏感性(95%置信区间)为68.4%(51.7–87.4%),特异性为91.2%(78.5–99.4%);5项研究符合LUS≥3cm的纳入标准,汇总的中位敏感性为58.2%(38.4–80%),特异性为95.8%(86.7–99.4%)。LUS表现出中等敏感性及相对较高的特异性。由于可用研究数量较少,未能进一步探究其中的异质性。这是首次考虑RS检测不确定性来确定LUS准确性的元分析。本研究有助于识别知识空白和报告问题,例如LUS扫描协议的标准化、连续报告最大实变程度,并提供了原始数据集以持续收集有关LUS在犊牛呼吸道疾病诊断中准确性的信息。

**解读性摘要**
肺部超声检查常用于辅助诊断犊牛呼吸道疾病。本研究旨在考虑比较检测方法(如临床评分系统)的局限性,确定LUS的准确性。针对LUS最大实变深度≥1cm和≥3cm的情况分别进行了系统文献回顾和元分析。随着实变阈值的提高,敏感性有所下降,但对特异性的影响有限。这项研究有助于了解当前知识和研究报道中的不足。

**引言**
犊牛在幼年时期易患多种疾病。最常见的两种传染性疾病是腹泻和牛呼吸道疾病综合症(BRD)(Urie等,2018;van Staaveren等,2023)。这两种疾病都有共同的临床表现(如腹泻的粪便体积和液体含量增加,BRD的多种呼吸道症状),但病因各不相同。从临床角度看,BRD主要表现为下呼吸道感染,尤其是支气管肺炎,这是犊牛使用抗菌药物最常见的原因之一。在加拿大74个拥有完整犊牛记录的奶牛场的研究中,呼吸道疾病的治疗占抗菌药物总使用的54%,而腹泻仅占20%(Uyama等,2022)。在饲养场、肉牛和肉犊中,呼吸道疾病也是使用抗菌药物的主要指征(Pardon等,2012;Hope等,2020;Fossen等,2023)。因此,早期准确诊断对于确保适当使用抗菌药物治疗疾病至关重要。在缺乏呼吸道相关异常临床症状的情况下,犊牛呼吸道疾病的日常诊断可能具有挑战性(Ollivett和Buczinski,2016;Berman,2024)。常见的与呼吸道疾病相关的临床症状包括直肠温度、鼻分泌物或眼部分泌物、咳嗽、耳部位置和呼吸动态,这些都可作为现场检测的指标(Buczinski和Pardon,2020)。多年来,已经描述了多种基于不同临床症状组合的临床评分系统。两种最常见的评分系统是McGuirk(2008)提出的威斯康星犊牛呼吸评分(WCRS)和Love(2014)首次提出的加州犊牛呼吸评分(CaCRS)。这些评分有助于根据得分高低调整犊牛管理措施。然而,这些评分系统的准确性并不完美(Buczinski和Pardon,2020;Berman,2024),且评分者间的一致性为中等(Buczinski等,2016;M?ller等,2024)。兽医在实践中也常使用胸部听诊。尽管有结构化的方法(Boccardo等,2023),但兽医之间的共识度较低(Pardon等,2019)至中等(Princisval等,2025)。其他可用于诊断犊牛呼吸道疾病的辅助检测方法包括诊断成像(肺部超声检查、胸部X光、CT、内镜检查呼吸道)、以及呼吸道样本的微生物学检测(鼻分泌物、深鼻咽分泌物、支气管或气管分泌物)(Buczinski和Pardon,2020;Pardon和Buczinski,2020)。这些方法在日常兽医实践中都不是完美准确的或可行的。尸检通常被视为支气管肺炎的金标准检测方法,但由于其需要进行动物安乐死,因此不便于实际操作。自然死亡或因病需要安乐死的犊牛的尸检无法充分反映所有临床呼吸道疾病的表现。

过去十年中,肺部超声检查(LUS)作为一种实用工具,在农场中可快速检测与呼吸道疾病相关的肺部病变(Ollivett和Buczinski,2016;Buczinski等,2025)。从临床角度和指导治疗决策的角度出发,根据临床评分和LUS的综合结果,可将犊牛分为四类:临床阳性且LUS阳性、临床阳性且LUS阴性、临床阴性且LUS阳性以及临床阴性且LUS阴性(Ollivett和Buczinski,2016)。然而,这种简单的分类方法存在误差,因为两种检测方法都不是100%准确的。例如,如果肺部病变位于胸膜线深处,则无法观察到(假阴性误差);某些肺部病变可能是既往支气管肺炎的后遗症,此时虽然不再具有传染性,但与肺组织重塑有关(假阳性误差(Mathis等,2022)。因此,了解这种不准确性在临床实践中非常重要。

目前缺乏一种可行的、经济实惠且无误差的黄金标准检测方法,这限制了不同诊断方法准确性的评估。医学文献中提出了多种解决方法(Rutjes等,2007)。世界动物卫生组织建议使用潜在类别模型来处理参考标准检测方法存在误差的情况(Cheung等,2021)。多项研究使用贝叶斯潜在类别分析在不同背景下估计了LUS的诊断准确性(Berman等,2019;Decaris等,2022)。但难以比较这些结果,因为可能涉及不同的RS及其相关不确定性。目前LUS被视为最经济的犊牛现场检测方法,并在实验或现场研究中用作BRD的主要诊断手段(Ferree等,2023;Jourquin等,2023a)。因此,需要对文献进行系统回顾,以识别可比较的研究。

**材料与方法**
本研究预先制定了系统回顾协议,并通过蒙特利尔大学的Papyrus机构存储库发布(Buczinski等,2024)。研究方法详见本节。

**检索策略**
检索策略由健康科学图书馆员(MCP)协助制定,包括与以下关键词相关的文本词和索引术语:(1)LUS、(2)BRD和支气管肺炎、(3)1岁以下的所有类型的犊牛或牛。检索于2024年5月31日进行,不限制语言,覆盖三个数据库:MEDLINE ALL(Ovid)、Web of Science(Clarivate,2024)和CAB Abstract(CABI数字图书馆)。检索到的参考文献导入Covidence系统回顾软件(Veritas Health Innovation,澳大利亚墨尔本),去除重复项后进行筛选。

**选择过程**
两位审稿人(SB、GV)分别从标题和摘要层面筛选参考文献。计算Cohen's Kappa系数以评估审稿人在摘要和全文层面的一致性(Cohen,1960)。随后阅读全文,仅保留那些能够提取犊牛交叉分类信息的论文(即至少有一种LUS阳性(LUS+)和LUS阴性(LUS-)的定义,以及一种可能的RS检测方法(临床评分系统、胸部X光、呼吸道样本分析、综合参考标准检测或尸检)作为二分测试。还记录了每种LUS和RS检测的定义。对于未被任一审稿人纳入的摘要,将保留全文以供进一步阅读。全文阅读中的分歧通过共识或第三位审稿人的帮助解决。

**数据提取**
数据提取由两位审稿人分别独立完成。收集的信息包括出版物参考文献、研究背景(野外、实验或医院)、研究设计以及特定诊断测试准确性的研究设计(单门限 vs 双门限研究(Rutjes等,2005);牛的品种类型(奶牛、肉牛、肉犊)、年龄、品种和参与动物数量。特别关注LUS筛查协议、探头类型和超声波设备以及定义LUS+和LUS-犊牛的阈值,因为这些因素可能带来变异性(Lindley等,2025)。同时记录了所使用的RS检测方法及定义LUS+和LUS-犊牛的阈值。WCRS有多种解释(McGuirk和Peek,2014;Donlon等,2024),而CaCRS仅以≥5的阳性阈值定义(Love等,2016)。我们前瞻性地决定使用以下标准来界定研究对象:WCRS_1采用的案例定义为得分≥5;WCRS_2采用的案例定义为得分≥5,并且仅保留眼睛和耳朵得分之间的最高分;WCRS_3采用的案例定义为小牛至少有2个临床征象类别的得分达到2分或以上。对于其他不同的WCRS组合或阈值,我们使用WCRS_0进行记录。任何其他不同的评分系统都被归类为“其他”测试(图1)。下载:下载高分辨率图像(280KB);下载全尺寸图像。

图1. 最常见的用于评估小牛肺炎的临床呼吸评分系统。

接下来,根据LUS和RS测试结果对小牛进行了交叉分类。如果LUS或RS有多种阈值,那么所有相关的2×2表格结果也会被汇总。所有列联表中记录了用于定义阳性LUS测试的阈值。对于使用Ollivett和Buczinski(2016)描述的超声评分系统(USS)的研究,肺叶病变被定义为最大肺实变深度≥1cm但<3cm,而肺大叶病变被定义为最大肺实变深度≥3cm(Clinquart等人,2025)。如果作者根据其他研究特征(如生产类型或年龄)对结果进行了交叉分类,这些信息也会被收集。对于所有获得的表格,还报告了与基于临床症状评分的RS测试(作为金标准测试)相比的LUS的表观敏感性和特异性计算(Sinclair等人,2013)。表观敏感性的计算基于RS测试无误差的假设(Greiner和Gardner,2000)。因此,表观敏感性是指LUS检测出阳性RS小牛的能力,而表观特异性是指LUS正确识别阴性RS小牛的能力。

偏倚风险的评估由两位经验丰富的作者(JB和SB)使用QUADAS-2工具进行,该工具专门为诊断准确性研究评估而设计(Whiting等人,2011)。尽管该工具没有特别考虑到RS测试可能存在误差,但仍被视为最佳的可验证工具。评估过程进行了两次,所有分歧通过研究人员之间的共识解决。

当至少有5项研究使用相同的阈值和相同的RS测试时,估计了LUS的汇总诊断准确性。汇总的敏感性和特异性是通过贝叶斯潜在类别元分析模型计算的(Xie等人,2017),该模型通过开放访问的R Shiny网络接口实现(Yao等人,2015)。该模型假设LUS和RS在估计呼吸道疾病方面都不是完美的,并且假设在具有和没有呼吸道疾病的动物中,这两种测试在给定LUS阈值下是条件独立的。

当同一项研究由于群组分层或重复观察而有多个2×2表格时,事先只选择一张表格用于运行模型。选择纳入元分析的表格基于动物数量最多的表格,或者基于小牛年龄最接近2个月的表格,因为通常在小牛出生一个月后肺实变的普遍性会增加(Buczinski等人,2018a;Jourquin等人,2023b)。

使用了非信息性的先验分布。为了检查收敛性,使用了三种具有随机选定的初始值的链。每个模型运行了20,000次蒙特卡洛马尔可夫链(MCMC)迭代,前5,000次迭代作为燃烧期。当所有链都收敛到相同的解时,Brooks-Rubin-Gelman Rhat统计量接近1。感兴趣的参数的后验分布结果以中位数和95%贝叶斯可信区间(BCI)的形式报告。LUS敏感性和特异性的预测区间和95% BCI也被报告,以确定研究间的异质性。

创建了一个摘要表格,使用假设该群体中呼吸道疾病患病率分别为10%、20%、30%、50%和70%的虚构群体来考虑元分析结果。然后,根据95% BCI的低限和上限,计算了真阳性(TP)、假阴性(FN)、假阳性(FP)和真阴性(TN)及其相关范围。

结果:在去除重复项后,从875篇参考文献中通过搜索策略共获得了26项不同的研究,这些研究至少包含一次LUS和事先选定的RS测试之一的交叉分类。研究选择的流程图如图2所示。在标题和摘要层面,两位评价者之间的Cohen's Kappa得分几乎完美,为0.82(95% CI:0.77–0.87;原始一致率为0.95);在全文层面,Cohen's Kappa得分为0.62(95% CI:0.45–0.78;原始一致率为0.88)。

图2:专注于肺超声测试诊断准确性的系统评价的研究选择流程图。共有26项研究被提取出来,这些研究至少包含一个比较肺超声结果和参考标准测试的2×2表格。

大多数保留的研究(14/26;54%)是在北美进行的(加拿大7项,美国6项,还有1项同时收集了两国的数据),其次是欧洲的研究(比利时4项,爱尔兰4项,意大利3项),以及巴西的一项研究。这些研究主要在奶牛(14/26;54%)、肉牛(4/26;15%)或小牛肉牛(3/26;12%)中进行;其中有2项研究同时涉及奶牛和小牛肉牛,2项研究涉及奶牛和肉牛,还有1项研究未提及生产类型(1/26,4%)。绝大多数研究(22/26;85%)采用“单门”设计,即阳性RS测试和阴性RS测试的定义是互斥的(Rutjes等人,2005)。大多数研究(14/26;54%)采用横断面研究设计来评估诊断测试。最终,在25项报告中,有18项(72%)是在现场条件下进行的,5项(20%)在实验环境中进行,2项(8%)在医院条件下进行。

在RS测试中,WCRS是在26项研究中的16项(62%)中最常见的比较标准,另有2项研究使用了WCRS的略微修改版本(Porter等人,2021;Elder等人,2023)。CaCRS在26项研究中的4项(15%)中被使用。在所有研究中,CaCRS的阳性阈值最初采用的是≥5(Love等人,2014)。其他类型的临床健康评分评估,包括各种临床征象和阈值,也被用作RS(26项中的5项,19%)。有一项研究结合了临床健康评分和支气管灌洗结果(Rademacher等人,2014)。胸部X光片(Berman等人,2020)、专家小组共识(Berman等人,2021b)和尸检(Ollivett等人,2015)也各自在1项研究中被使用。

表1列出了使用的肺超声扫描技术和阈值。肺超声检查通常使用高频线性探头进行(25项研究中的24项(96%)。不同研究之间检查区域有所不同,三分之一的工作(12/26,46%)检查了右胸的第1至第10肋间隙和左胸的第2至第10肋间隙,这与Ollivett和Buczinski(2016)的描述一致。其他多种扫描区域也在表1中提到。阳性阈值的定义因研究而异,有的侧重于超声实变的肺部存在,有的侧重于最大深度或面积(15/26;58%),有的结合了实变和其他超声发现(5/26;19%),或者如Ollivett和Buczinski(2016)所述,采用6级有序LUS评分(5/26,19%)。至少比较一次RS测试和LUS结果的2×2表格的中位数为1.5(IQR(1–3),范围为(1–40),如SFile 2所示。

总结表格用于将元分析结果放在特定背景下进行解释。研究特征:通过报告肺部超声检查结果与不同的参考标准测试来诊断犊牛呼吸系统疾病

作者 年份 国家 研究设计 生产年龄 动物数量 品种 超声协议 探头 参考标准 阈值 两两对比表的数量

Berman 2019 加拿大 饲养场-屠宰场 奶牛、小牛 中位数38天(IQR:28–50天) 约7天用于小牛 30 1+209 第3-11肋间空间L,第1-11肋间空间R 7.5 MHz线探头 WCRS (WCRS_2) 各种囊肿组合(>0个,≥1个,≥3个囊肿,包括或不包括颅部)

Berman 2020 加拿大 饲养场-屠宰场 奶牛、小牛 ≥7天龄且<100公斤 47 Ho + Je + Red H + Ay 第3-11肋间空间双侧 7.5MHz线探头 胸部X光片 ≥1厘米囊肿深度或气胸、胸腔积液大于1厘米 1

Berman 2021 加拿大 前瞻性队列 奶牛 ≥7天龄且<100公斤 50 Ho + Je + Red H + Ay 右侧第1-10肋间空间,左侧第3-10肋间空间 7.5MHz线探头 专家小组 ≥1厘米囊肿深度或气胸、胸腔积液大于1厘米 1

Berman 2022 加拿大 饲养场-屠宰场 小牛 到达后2周内 79 5 Ho (>95%)及其他 右侧第1-10肋间空间,左侧第2-10肋间空间 7.5MHz线探头 小牛临床评分 ≥3厘米囊肿 1

Boccardo 2023 意大利 饲养场-屠宰场 1-6个月龄 33 Ho 右侧第1-10肋间空间,左侧第2-10肋间空间 7.5MHz线探头 WCRS (WCRS_1) ≥1厘米或≥3厘米囊肿 1

Boccardo 2024 意大利 饲养场-屠宰场 57天龄(IQR:42–72天) 23 Ho 右侧第1-10肋间空间,左侧第2-10肋间空间 7.5MHz线探头 WCRS (WCRS_2) ≥3厘米囊肿 2

Buczinski 2015 加拿大/美国 饲养场-屠宰场 未提供 106 Ho 第3-11肋间空间双侧 8.5MHz线探头 WCRS (WCRS_2) ≥1厘米囊肿 3

Buczinski 2016 加拿大 饲养场-屠宰场 到达后12天 209 未提供 右侧第1-11肋间空间,左侧第3-11肋间空间 7.5MHz线探头 WCRS (WCRS_2) ≥1厘米囊肿 1

Cuevas-Gomez 2020 爱尔兰 长期前瞻性 牛 209天(SD35.8天) 15 An, He, Ch, Li 第4-6肋间空间双侧 8MHz线探头 WCRS (WCRS_1) ≥1厘米 2个囊肿 1

Cuevas-Gomez 2021 爱尔兰 后瞻性 未提供 平均21–24天 53 Ho, Ho* 右侧第1-10肋间空间,左侧第2-10肋间空间 8MHz线探头 WCRS (WCRS_1) ≥2厘米 或在至少3个采样时间点有囊肿或肺气肿 ≥2厘米 或在至少3个采样时间点有囊肿或肺气肿 2

Decaris 2022 法国 横截面 30-127天龄 48 Ho 右侧第1-10肋间空间,左侧第2-10肋间空间 6.5MHz线探头 WCRS (WCRS_2, WCRS_3), CaCRS ≥1厘米囊肿 3

Denis-Robichaud 2021 加拿大 长期前瞻性 奶牛 1-12天和28-56天 198 +182 Ho 右侧第1-10肋间空间,左侧第2-10肋间空间 8.5MHz线探头 WCRS (WCRS_1) ≥1厘米囊肿 2

Donlon 2023 爱尔兰 饲养场-屠宰场 10-58天 78 未提供 右侧第1-10肋间空间,左侧第2-10肋间空间 7MHz线探头 USS ≥ 3 Donlon 2024 爱尔兰 饲养场-屠宰场 4-6周 62 7-19天 Ho和CB 右侧第1-10肋间空间,左侧第2-10肋间空间 WCRS (WCRS_0, WCRS_1, WCRS_3) USS ≥ 2 Elder 2023 美国 长期前瞻性 奶牛 1-11周 29 Ho 右侧第1-10肋间空间,左侧第2-10肋间空间 L7HD线探头 WCRS(不包括温度) USS ≥ 3 vs ≤ 1 Francoz 2015 加拿大 饲养场-屠宰场 未提供 95 H0 第4-8肋间空间双侧 8.5MHz线探头 WCRS (WCRS_0, WCRS_1) ≥1厘米囊肿 6

Hinnant 2023 美国 长期前瞻性 奶牛 4-11天(每周一次) 60 Ho 右侧第1-7肋间空间,左侧第2-7肋间空间 7HD线探头 WCRS (WCRS_1) USS ≥ 2 Jourquin 2022 比利时 饲养场-屠宰场* 牛 3-9个月龄 130 Bb 右侧第1-8-9肋间空间 5.5–7.5MHz线探头 临床评分 ≥0.5厘米囊肿 1

Jourquin 2023 比利时 长期前瞻性 小牛 14-21天 29 Ho 右侧第1-8-9肋间空间 7.5MHz线探头 CaCRS ≥1厘米囊肿 1

Lowie 2022 比利时 饲养场-屠宰场 牛、小牛 未提供 95 67 60% Ho,30% Bb 右侧第1-9肋间空间双侧 7.5MHz线探头 WCRS (WCRS_1), CaCRS ≥1厘米且≥3厘米囊肿 4

Nicola 2016 意大利 长期前瞻性 牛 4-14个月 20 Pi 双侧胸腔标准化区域(颅部对比尾部,腹侧对比背部) 2–5MHz凸起探头 临床评分,TTW 团块或叶状病灶(无阈值 2

Ollivett 2021 美国 前瞻性队列 小牛 28-71天 24 Ho 右侧第1-10肋间空间,左侧第2-10肋间空间 6.2MHz线探头 尸检 任何肺部病灶不包括彗尾 1

Porter 2021 美国 实验性挑战 饲养场 4周 32 Ho 左侧5个位置,右侧4个 7HD线探头 WCRS与其他症状相关 0 = 无病灶,最终胸膜缺陷评分<5;1 = 无病灶,最终胸膜缺陷评分>5;2 = 最终病灶深度评分 1

Raabis 2021 美国 中等44天(IQR 27–45) 48 Ho 右侧第1-10肋间空间,左侧第2-10肋间空间 6.2MHz线探头 WCRS (WCRS_3) USS ≥3 vs USS = 0 Rademacher 2014 美国 中等44 未提供 4-10肋间空间双侧 5–8MHz线性探头 临床评分和支气管灌洗 任何肺部实变彗尾不包括 1

Van Leenen 2020 比利时 饲养场-屠宰场 牛、小牛 1-6个月 30 未提供 右侧第1-10肋间空间,左侧第2-10肋间空间 7.5MHz线性探头 WCRS (WCRS_2), 临床评分 ≥1厘米实变 1

An: Angus;Ay: Ayrshire;Bb: Belgian Blue;CaCRS: California临床呼吸系统评分;CB: 杂交品种;CC: 病例对照;Ch: Charolais;cons: 实变;Cr-Sect: 横截面;Exp.chall: 实验性挑战;He: Hereford;Ho: Holstein;ICS: 肋间空间;L: 左侧;Li: Limousine,mo: 月;NA: 未提供;Pi: Piedmontese;R: 右侧;WCRS: Wisconsin临床呼吸系统评分;WCRS_1: 所有临床症状之和≥5;WCRS_2: 其他症状之和+最大(眼睛,耳朵)≥5;WCRS_3: 2个症状得分2或以上;WCRS_0: 任何其他WCRS和阈值的组合;wk: 周。

在36%(9/26)使用各种采样技术(双保护深鼻咽拭子(n = 4)、非内镜支气管肺泡灌洗(nBAL: n = 3)、气管冲洗(n = 1)或支气管灌洗(n = 1)的研究中,对部分或全部犊牛进行了呼吸系统疾病的病因学调查。微生物学调查的主要特征见表2。

表2. 使用肺部超声检查和其他参考标准测试报告至少一张2x2表格的不同研究中进行的病因学调查的描述性结果

研究年份 总样本数量 采样比例(%) 采样技术 检测方法 阳性犊牛比例(%)

Berman 2022 80 0.250 双保护DNS 细菌学(常规+ M. bovis) 135(54%) P. multocida 54(21.4%) M. haemolytica 3(1.2%)

Denis-Robichaud 2020 198a + 182b 380 0.380 双保护DNS 细菌学(常规+ H. somni) P. multocida 28(14%) P. multocidab 95(52%) M. haemolyticaa 10(5%) M. haemolyticab 14(7.6%)

PCR(M. bovis, BRSV, BHV1, BVD, PI3, BCV) M. bovisa 4(2%) M. bovisb 14(7.6%) BCVa 9(4.5%) BCVb 14(7.6%) BRSVb 1(0.5%) BRSVb 2(1.8%)

Francoz 2015 95 0.950 双保护DNS 细菌学(常规+ M. bovis) P. multocida 54(57%) M. haemolytica 17(18%) H. somni 12(13%) M. bovis 15(15.8%)

Mid-nasal swab PCR(M. bovis, BRSV, BHV1, BVD, PI3, BCV) M. bovis 15(15.8%) BCV 38(40%) BRSV 1(1.0%)

Jourquin 2022 130 0.053 nBAL 细菌学(M. bovis) 5(100%) PCR在混合样本中 P. multocida 1(100%) M. haemolytica 1(100%) H. somni 1(100%) M. bovis 1(100%) PI3 1(100%) BRSV 0(0%)

Jourquin 2023 29 0.200 nBAL(n = 5+5),DNS(n = 10) 5个nBAL样本采自第2周出现实变的犊牛(实变≥1厘米),另外5个nBAL样本采自第6周第二波疫情开始时出现实变的犊牛。 文化M. bovis DNS M. bovis 6(60%)

Bacteriology(常规+ M. bovis) nBAL M. bovis 8(80%) P. multocida 1(10%) T. pyogenes 1(10%) G. anatis 1(10%)

Metagenomic research(纳米孔测序)在前5个混合nBAL样本上 M. bovis, BRSV, M. dispar 1(100%)
Nicola 2016 20 20 (无精度) Mycoplasopsis spp 未提供 (56%) P. multocida 未提供 (28%) M. haemolytica 未提供 (11%) T. pyogenes 未提供 (5%)

Raabis 2021 25 0.750 双保护DNS 16 rRNA扩增子测序—Rademacher 2014

2024 29 (未提供) 支气管灌洗 细菌学(M. haemolytica) 阳性病例(>105 cfu/mL) 29(100%) M. haemolyticab 阳性对照(>105 cfu/mL) 0(0%)

Van Leenen 20 30 5 5(100%) nBAL 细菌学(常规+ M. bovis) P. multocida 14(46.2%);50(16.3%) M. haemolytica 62(20.3%);17(3.4%) H. somni 15(4.9%);4(1.3%) M. bovis 11(3.6%); T. pyogenes 2(0.6%); G. anatis 2(0.6%); Moraxella spp. 6(2%); 4(1.3%) 其他 8(2.6%); 0(0%)
a结果来自出生后2周龄的犊牛。
b结果来自4到8周龄的同一批犊牛的样本。

BCV: 牛冠状病毒;BHV1: 牛疱疹病毒1型;BRSV: 牛呼吸道合胞病毒;BVD: 牛病毒性腹泻病毒;DNS所有数字的范围是使用汇总的摘要估计值的95%可信下限和上限获得的。TP:真阳性;FN:假阴性;FP:假阳性;TN:真阴性。

**讨论**
总结诊断测试准确性的证据对于支持更高效地使用诊断测试至关重要(Deeks等人,2023年)。在这项系统评价中,我们重点关注了在临床环境中使用LUS作为诊断测试,以改善犊牛养殖系统中的呼吸系统疾病管理。元分析的主要结果显示,LUS的敏感性变化大于其特异性。不出所料,研究之间的异质性很大,这从宽泛的预测区间中可以看出,尤其是在LUS敏感性方面。这在诊断测试准确性的元分析中很常见(Plana等人,2021年),尤其是在医学影像测试的元分析中(White等人,2024年)。对纳入系统评价的研究进行的系统分析还指出了未来关于牛LUS研究需要考虑的重要知识空白,例如标准化的检查协议(扫描区域、使用的换能器)、RS测试的统一定义以及评估犊牛人员的可靠性或专业知识。此外,研究设计、光谱偏倚以及保留研究中疾病的流行率等因素也可能影响LUS的准确性,但这些因素未能进一步探讨。其他重要的协变量(例如犊牛的年龄、呼吸道样本和存在的肺部病原体)也应标准化或至少被考虑进去,因为它们可能影响LUS的准确性。最近在一项范围审查中提到了标准化与BRD相关的病例定义和结果的必要性(Churchill等人,2025年)。获取研究的原始数据也有助于提高元分析结果的可靠性,但并不能解决之前的局限性(Rogozińska等人,2017年)。然而,由于Se和Sp两个阈值的后验BCI宽度有重叠,我们无法确定某个特定的整合阈值是否优于另一个阈值。纳入这项系统评价的研究通常不提供原始数据集,其中最大整合深度并未预先区分。因此,由于不知道低于或高于特定阈值的犊牛的整合深度分布,导致了一些信息丢失(Jones等人,2019年)。这限制了确定除预先报告的阈值之外的其他阈值的准确性。对于使用LUS和其他诊断测试的研究,建议透明地报告原始数据集(无论是将最大整合深度作为连续变量还是USS)。正如最初预期的那样,只有少数研究使用了相同类型的RS测试,这在考虑多种RS测试或在同一元分析模型中使用时是一个限制(Cerullo等人,2023年)。即使研究报告了相同的RS测试,由于确定这些RS的临床症状可能存在问题(Buczinski等人,2016年;M?ller等人,2024年),或者这些症状的昼夜波动性(Lowie等人,2024年),也不清楚不同研究中的RS测试是否具有相同的准确性。在犊牛呼吸系统疾病研究中,标准化用于定义疾病的诊断测试是一个重要挑战(Churchill等人,2025年)。在BRD医学领域缺乏报告诊断准确性的标准的情况下,RS和指数测试的描述及其解释因研究而异。肺超声检查已成为一种改进疾病定义的重要方法,因为它在评估整合时的评分者间一致性通常高于临床呼吸评分系统(Buczinski等人,2013年;Buczinski等人,2018b;Berman等人,2021a;Moller等人,2023年)。然而,正如最近所回顾的(Lindley等人,2025年),LUS技术在扫描区域上存在差异,因此这可能会影响LUS的准确性,因为扫描较小的肺区域可能导致肺部病变检测的敏感性降低。此外,最近的研究表明,尽管接受了初步的理论和实践培训,但以经验丰富的用户分类为金标准的38名兽医从业者的准确性仅限于检测到≥1厘米的整合深度(Jourquin等人,2024年),平均敏感性为0.66,特异性为0.71。因此,LUS的标准化和基于证据的认证在未来肯定会成为一个优势,就像在人类呼吸医学中一样(Pietersen等人,2023年)。这些变异来源也可能是这项诊断测试准确性异质性的部分原因,这可能与不同研究中进行超声检查的人员之间的差异有关。因此,正如最近所回顾的(Buczinski等人,2025年;Lindley等人,2025年),应明确建立LUS的报告标准,包括是否全面或部分检查胸部(特别是右肺叶的颅部),因为这可能会影响LUS的准确性,以及参与进行超声检查的操作者的专门培训。犊牛的年龄或大小对LUS诊断准确性的影响也不应被低估。使用LUS可以有效筛查的肺表面百分比取决于犊牛的肌肉发育和大小。例如,在育肥犊牛中,LUS可以扫描的区域比年轻奶牛受到限制(Rademacher等人,2014年;Timsit等人,2019年;Feitoza等人,2025年)。这一挑战也在大型奶牛犊中提到过(Pravettoni等人,2021年),并且不应低估潜在的某些整合病变漏诊风险。不幸的是,我们无法在这项元分析中评估这些协变量的真实效应。除了简单地评估最大肺整合程度和肺部及胸膜异常的分布外,还应研究其他指标,作为提高LUS准确性的潜在方法(Mathis等人,2022年)。如先前所回顾的,有多种病原体可以导致犊牛呼吸系统疾病(Pardon和Buczinski,2020年)。目前关于特定病原体对LUS影响的信息有限。大多数纳入这项系统评价的研究没有确定所有犊牛支气管肺炎的个别病因。当进行病因学测试时,无法将LUS结果与发现的病原体联系起来。在我们进行初步文献搜索时,Clinquart等人(2025年)研究了使用非内镜支气管肺泡灌洗发现的肺部病原体(机会性细菌感染[例如,纯多杀巴斯德菌、溶血曼海姆菌或嗜组织巴尔通体]或牛支原体或病毒分离)与86头犊牛中的肺部整合之间的关联。整合的患病率非常高,86头犊牛中有72头(84%)出现整合,进一步分为:8头犊牛的整合深度在0.5至<1厘米之间;28头犊牛的整合深度在1厘米至<3厘米之间;36头犊牛的整合深度≥3厘米。作者发现,最大整合深度≥0.5厘米的犊牛有更高的机会性细菌感染或M. bovis感染几率,而整合深度≥1厘米的犊牛则有更高的机会性细菌感染、M. bovis感染或病毒感染几率。当使用≥3厘米的整合阈值时,未检测到显著关联。最近,Rouault等人(2025年)研究了健康的大型肉牛犊(322.5±160公斤)的鼻qPCR结果(检测多杀巴斯德菌、溶血曼海姆菌、嗜组织巴尔通体、M. bovis、BRSV、PI3病毒和D型流感病毒)与LUS之间的关联。整合大小与PCR检测到的细菌存在相关。整合大小>14平方厘米的特异性较高(Sp = 94.1%),但敏感性较低(Se = 47.8%)。同时携带多种病原体或一种病毒的公牛比检测结果为阴性的公牛有更高的整合几率。允许比较感染特征和LUS结果的研究很有意义,以便更精确地根据BRD病原体组合来观察LUS结果。然而,仅使用肺整合扩展作为确定BRD病因的准确个体测试可能是有限的。因此,如果技术能够关注超声异常的其他特征,例如动态支气管图的存在(Lichtenstein等人,2009年)、异常胸膜或肺区的其他方面(Mathis等人,2022年)以及异常结果的分布(Berce等人,2019年),则LUS测试的特征有可能得到改进和完善。此外,在这些未来的研究中,还应考虑用于与LUS结果比较的呼吸道采样方法的具体性,以减少假阳性呼吸道采样结果(例如,在鼻拭子中发现的巴斯德菌科细菌与无菌气管冲洗相比)。多项挑战与报告牛超声测试诊断准确性有关(Buczinski和O'Connor,2016年)。缺乏经济实惠且准确的RS测试也是专注于犊牛支气管肺炎研究的另一个特殊挑战(Buczinski和Pardon,2020年)。这项元分析中使用的方法考虑了缺乏金标准RS测试的情况,采用了一种潜在类别分析方法,这是该研究的优势。然而,由于使用了多种RS测试以及LUS测试定义的变异性,我们在最终纳入的RS数量、元分析模型、可纳入的研究数量以及异质性和亚组分析方面受到了限制。由于LUS测试的定义与肺部整合的进展有关,除了病原体特征之外,其他可能影响整合进展的因素也可能影响测试准确性。还应更全面地研究品种、生产类型和检测时间(晚期与早期)对诊断准确性的潜在影响。此外,值得注意的是,目前还没有区分肺部整合深度与犊牛年龄或体重的重要性。相同的整合深度可能由于肺大小的不同而在低体重和高体重犊牛的疾病进展和解释上产生差异(Castleman和Lay,1990年)。最后,我们将分析集中在评估犊牛LUS的研究中最常报告的RS测试(临床评分)上。犊牛支气管肺炎的临床评分系统和临床定义多种多样,没有一个具有完美的准确性或观察者内部和之间的可靠性(Buczinski和Pardon,2020年;Berman,2024年;Churchill等人,2025年)。因此,这些不同的临床定义仍然是一个重要的障碍,需要解决,以便提高我们对犊牛支气管肺炎的认识。在没有经济实惠且无创的金标准的情况下,使用缺乏敏感性的RS测试(在真正受影响的犊牛中可能呈阴性)和特异性不足的RS测试(在无呼吸系统疾病的动物中可能呈假阳性)是不可避免的。因此,尽管我们的模型考虑到了这种不完美的准确性,但在解释获得的LUS准确性结果时应考虑到这些限制。当前元分析中用于诊断的潜在条件的精确定义也存在争议。我们选择了“呼吸系统疾病”这一术语,以适应牛医学中广泛采用的BRD这一传统术语,尽管主要需要诊断的是通常需要抗菌治疗的细菌性支气管肺炎。然而,潜在条件通常被认为是诊断条件的共同测试特征的结果。由于我们的研究中没有进行病因和炎症评估,因此使用了更宽泛的定义。因此,未来应特别关注犊牛LUS检查的报告标准。为了实现研究的透明报告并改进未来的荟萃分析工作,公开研究原始数据集将有助于填补本次荟萃分析中发现的漏洞(Moher等人,2024年)。

**结论**
总之,这项研究首次尝试通过贝叶斯潜在类别荟萃分析来评估肺部超声(LUS)在诊断犊牛呼吸系统疾病方面的准确性,因为目前尚缺乏黄金标准检测方法。研究发现,当 Consolidation 深度阈值分别为 ≥1厘米和 ≥3厘米时,LUS 的特异性较高(>90%)。然而,LUS 的敏感性分别为 68.4% 和 58.2%,且这些估计值的不确定性较大,这主要是由于可用研究数量有限而无法进一步验证。该研究指出了在使用 LUS 及其他诊断方法研究犊牛呼吸系统疾病时存在的知识空白和报告缺陷。规范 LUS 的操作流程、纳入超出 Consolidation 范围的观察结果,以及深入研究呼吸道感染的病因学方面,将有助于我们更好地理解 LUS 的检测作用,并进一步提升其在犊牛呼吸系统疾病日常管理中的实际应用价值。
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