心腦血管系統(tǒng)的影像評(píng)估對(duì)主要心血管不良事件的預(yù)測(cè)作用

李瑞 劉墨麒 黎佳璐 矯雪喬 王臣 杜祥穎 郭秀海

隨著我國(guó)人口老齡化進(jìn)程加速，心腦血管病等慢性非傳染性疾病已成為嚴(yán)重威脅民眾健康和致殘、致死的首要原因[1]。心腦血管聯(lián)合病變較常見(jiàn)，尤其常發(fā)生于老年人群中，不僅防治難度更大，預(yù)后更差，而且給家庭及社會(huì)造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。2012年美國(guó)心臟協(xié)會(huì)/美國(guó)卒中協(xié)會(huì)建議將動(dòng)脈粥樣硬化性卒中列為冠心病的等危癥[2]，因此對(duì)高?；颊哌M(jìn)行心腦血管系統(tǒng)的綜合評(píng)估，對(duì)于預(yù)防心腦血管病的發(fā)生至關(guān)重要。

心腦血管病共同的病理生理基礎(chǔ)是動(dòng)脈粥樣硬化，動(dòng)脈粥樣硬化是一種全身性疾病，可同時(shí)累及顱內(nèi)動(dòng)脈和顱外動(dòng)脈[3]，而且動(dòng)脈粥樣硬化負(fù)荷在不同的血管床之間可能有不同特點(diǎn)[4-5]。既往研究表明，發(fā)生動(dòng)脈粥樣硬化的血管床越多，所致血管事件的風(fēng)險(xiǎn)越大[6-7]。但目前的研究大多只關(guān)注于單個(gè)血管床的動(dòng)脈粥樣硬化負(fù)荷與心血管事件之間的關(guān)系，因此本研究的主要目的是探討基于心腦一體化CT血管成像(CTA)的全身大血管斑塊特點(diǎn)及血管狹窄情況對(duì)心血管不良事件的預(yù)測(cè)作用。

1 對(duì)象與方法

1.1 對(duì)象

前瞻性連續(xù)納入2017年1月至2019年12月首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科接受心腦一體化CTA檢查的患者，排除影像質(zhì)量不佳影響分析的8例，最終328例有心腦血管疾病危險(xiǎn)因素的患者納入了統(tǒng)計(jì)分析，其中男158例，女170例；年齡35～89歲，中位年齡58.5(53.0，64.0) 歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)有心腦血管疾病危險(xiǎn)因素如高血壓病、糖尿病、高脂血癥等；(2)患者無(wú)心腦血管疾病病史；(3)患者及家屬知情同意并接受心腦一體化CTA檢查。

排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)有對(duì)比劑過(guò)敏史；(2)嚴(yán)重肝、腎功能不全的患者(腎小球?yàn)V過(guò)率<60 ml/min)；(3)合并嚴(yán)重的心律失常，如心房顫動(dòng)、心房撲動(dòng)等不能進(jìn)行心腦一體化CTA檢查的患者；(4)影像質(zhì)量不佳或有動(dòng)脈支架影響斑塊評(píng)估的患者。

本研究方案經(jīng)首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(倫理號(hào)：臨研審[2018]071)。

1.2 研究方法

1.2.1一般資料收集：收集并記錄患者的一般資料如年齡、性別、體質(zhì)量指數(shù)及心腦血管病相關(guān)危險(xiǎn)因素如高血壓病、糖尿病、高脂血癥等，以及進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)室檢查如總膽固醇、低密度脂蛋白、三酰甘油、高密度脂蛋白等。

高血壓病史：既往高血壓病史，或多次不同日測(cè)量血壓≥140/90 mmHg[8]；糖尿病史:有典型糖尿病癥狀，且隨機(jī)血糖≥11.1 mmol /L或空腹血糖≥7.0 mmol/L，或葡萄糖耐量試驗(yàn)2 h血糖≥11.1 mmol /L，或既往有糖尿病病史口服降糖藥物[9]；高脂血癥史：既往有高脂血癥病史，或三酰甘油≥2.3 mmol/L或總膽固醇≥6.2 mmol/L[10]。

1.2.2影像學(xué)檢查方法：應(yīng)用西門子第三代雙源CT 掃描儀(Force，Siemens Healthcare，德國(guó))進(jìn)行掃描，掃描參數(shù)：探測(cè)器準(zhǔn)直：2.0 mm×192.0 mm×0.6 mm；旋轉(zhuǎn)時(shí)間：0.25 s；螺距3.2；管電壓和管電流均采用自動(dòng)調(diào)節(jié)技術(shù)。采用大螺距前瞻性心電門控掃描模式，掃描方向?yàn)閺淖阆蝾^，掃描范圍從膈頂至顱頂(心臟+頭頸部)。心率≤65次/min，掃描時(shí)采用舒張期成像，即R-R 間期的55%；心率>65次/min，采用收縮期成像，即R-R間期的30%[11]。注射對(duì)比劑采用Bolus-tracking方法[11]，對(duì)比劑使用碘海醇(OmniPaque 350，GE Healthcare，美國(guó)) ，總量50 ml，雙筒高壓注射器(Ulrich Medical，德國(guó)) ，流率4.5 ml/s 經(jīng)肘靜脈注射，在升主動(dòng)脈根部設(shè)置感興趣區(qū)[閾值為100 Hounsfield unit(HU)]，峰值時(shí)間延遲8 s開始掃描。

1.2.3圖像后處理與分析：分別重建層厚0.75 mm的心臟和心臟加頭頸部的橫斷面原始圖像及3.00 mm的心臟與頭頸部鈣化積分圖像。由兩名影像科醫(yī)師盲法閱片后進(jìn)行圖像重組及指標(biāo)測(cè)量，二者閱片結(jié)果不一致時(shí)，同時(shí)進(jìn)行再次閱片后商討決定。

本研究主要評(píng)估了冠狀動(dòng)脈、主動(dòng)脈弓、顱外頸動(dòng)脈、顱內(nèi)動(dòng)脈4個(gè)部位的血管狹窄情況及斑塊特點(diǎn)。鈣化斑塊定義為CT值≥130 HU的高密度區(qū)域，鈣化斑塊識(shí)別面積至少為0.5 mm2[12]；點(diǎn)狀鈣化定義為鈣化斑塊組織的長(zhǎng)度<3 mm，且最大弧度<90°[13]；低密度鈣化定義為鈣化斑塊的CT值<1 000 HU；高密度鈣化定義為鈣化斑塊的CT值≥1 000 HU[14]。每個(gè)血管床(冠狀動(dòng)脈、主動(dòng)脈弓、顱外頸動(dòng)脈和顱內(nèi)動(dòng)脈)的總斑塊數(shù)量是通過(guò)累加該血管中所有的斑塊數(shù)量得出。血管狹窄的評(píng)價(jià)以各血管床最嚴(yán)重的狹窄程度計(jì)算，0分：無(wú)狹窄；1分：輕度狹窄，狹窄率<50%；2分：中度狹窄，狹窄率50%～75%；3分：重度狹窄，狹窄率>75%[15]。冠狀動(dòng)脈評(píng)分(coronary artery score,CAS)：1分，無(wú)狹窄或1個(gè)節(jié)段狹窄，狹窄率<50%；2分，≥2個(gè)節(jié)段狹窄，狹窄率均<50%；3分，1個(gè)節(jié)段狹窄，狹窄率≥50%；4分，≥2個(gè)節(jié)段狹窄，狹窄率均≥50%[16]。冠狀動(dòng)脈狹窄范圍定義為左前降支、左旋支和右冠狀動(dòng)脈3支血管中狹窄率≥50%的血管支數(shù)[17]。

1.3 隨訪

患者進(jìn)行心腦一體化CTA檢查后，每6個(gè)月對(duì)患者進(jìn)行電話、門診或住院病歷查詢等多種途徑進(jìn)行隨訪，共隨訪2年，記錄有無(wú)發(fā)生主要心血管不良事件(major adverse cardiovascular events，MACE)，并據(jù)此分為MACE組與無(wú)MACE組。MACE包括惡性心律失常、心肌梗死、心源性猝死、血運(yùn)重建、腦血管缺血事件。惡性心律失常定義為引起血流動(dòng)力學(xué)障礙，導(dǎo)致暈厥甚至猝死的心律失常，主要包括經(jīng)心電圖確診的室性心動(dòng)過(guò)速、心室顫動(dòng)、多形性室性期前收縮、心房顫動(dòng)伴預(yù)激綜合征、嚴(yán)重竇性停搏、三度房室傳導(dǎo)阻滯[18]。心肌梗死定義為有急性心肌缺血的臨床證據(jù)，同時(shí)伴有異常心臟生物標(biāo)志物證實(shí)的急性心肌受損[19]。心源性猝死定義為由于心臟疾病引起的急性癥狀出現(xiàn)后1 h內(nèi)的突然死亡[20]。血運(yùn)重建定義為再次入院進(jìn)行支架或旁路移植治療[21]。腦血管缺血事件定義為患者出現(xiàn)神經(jīng)功能缺損癥狀，經(jīng)頭部影像學(xué)證實(shí)為短暫性腦缺血發(fā)作或缺血性卒中[22]。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2 結(jié)果

2.1 兩組患者基線資料的比較

最終納入分析的患者共有328例，發(fā)生MACE 59例(MACE組)，其中腦血管缺血事件26例，心肌梗死11例，惡性心律失常6例，血運(yùn)重建14例，心源性猝死2例；未發(fā)生MACE 269例(無(wú)MACE組)。MACE組患者中位年齡高于無(wú)MACE組(P=0.006)，兩組患者在性別、體質(zhì)量指數(shù)、高血壓病、糖尿病、高脂血癥和血脂水平方面的差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)。見(jiàn)表1。

2.2 兩組患者CTA影像特點(diǎn)的比較

兩組患者的主動(dòng)脈弓均未出現(xiàn)狹窄。MACE組的冠狀動(dòng)脈狹窄范圍、狹窄程度及CAS，以及顱外頸動(dòng)脈和顱內(nèi)動(dòng)脈的狹窄程度均高于無(wú)MACE組(均P<0.01)。見(jiàn)表2。

MACE組患者的四個(gè)主要血管床(冠狀動(dòng)脈、主動(dòng)脈弓、顱外頸動(dòng)脈和顱內(nèi)動(dòng)脈)的點(diǎn)狀鈣化、低密度鈣化、高密度鈣化和總斑塊數(shù)量均顯著高于無(wú)MACE組患者(均P<0.05)。見(jiàn)表3。

2.3 多因素Logistic回歸分析

多因素Logistic回歸分析結(jié)果顯示，冠狀動(dòng)脈的點(diǎn)狀鈣化、冠狀動(dòng)脈狹窄程度越重和冠狀動(dòng)脈狹窄范圍越大、顱外頸動(dòng)脈的點(diǎn)狀鈣化是MACE發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，主動(dòng)脈弓高密度鈣化是MACE發(fā)生的保護(hù)因素。見(jiàn)表4。

表2 MACE組和無(wú)MACE組有心腦血管疾病危險(xiǎn)因素患者血管狹窄情況的比較[M(P25，P75)]

2.4 ROC曲線分析

根據(jù)多因素Logistic回歸分析結(jié)果，心腦血管系統(tǒng)的影像評(píng)估包含了冠狀動(dòng)脈點(diǎn)狀鈣化、冠狀動(dòng)脈狹窄程度、冠狀動(dòng)脈狹窄范圍和顱外頸動(dòng)脈點(diǎn)狀鈣化。 ROC曲線分析結(jié)果顯示，冠狀動(dòng)脈狹窄范圍和冠狀動(dòng)脈狹窄程度對(duì)MACE預(yù)測(cè)的曲線下面積分別為0.875(95%CI:0.834～0.909，P<0.01)和0.904(95%CI:0.866～0.933，P<0.01)，低于心腦血管系統(tǒng)的影像評(píng)估對(duì)MACE的預(yù)測(cè)作用(均P<0.01)，其曲線下面積為0.927(95%CI:0.893～0.953，P<0.01)。見(jiàn)圖1。

表1 MACE組和無(wú)MACE組有心腦血管疾病危險(xiǎn)因素患者基線資料的比較

表3 MACE組和無(wú)MACE組有心腦血管疾病危險(xiǎn)因素患者斑塊特點(diǎn)的比較[M(P25，P75)，個(gè)]

表4 有心腦血管疾病危險(xiǎn)因素患者M(jìn)ACE發(fā)生的影響因素的多因素Logistic回歸分析結(jié)果

3 討論

本研究結(jié)果表明，冠狀動(dòng)脈和顱外頸動(dòng)脈的點(diǎn)狀鈣化、冠狀動(dòng)脈狹窄是MACE的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。在冠狀動(dòng)脈狹窄的基礎(chǔ)上，對(duì)心腦血管系統(tǒng)的斑塊鈣化特點(diǎn)進(jìn)行評(píng)估可以提高對(duì)MACE的預(yù)測(cè)作用。

心腦血管系統(tǒng)的影像評(píng)估包含了冠狀動(dòng)脈的點(diǎn)狀鈣化、冠狀動(dòng)脈狹窄程度和冠狀動(dòng)脈狹窄范圍、顱外頸動(dòng)脈的點(diǎn)狀鈣化斑塊

動(dòng)脈粥樣硬化是一種系統(tǒng)性疾病，可以累及多血管[23-24]。英國(guó)一項(xiàng)基于人群的研究發(fā)現(xiàn)，隨著受累血管的增加，患者的5年死亡風(fēng)險(xiǎn)增加，在標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)脈粥樣硬化二級(jí)預(yù)防情況下，多血管受累患者的未來(lái)卒中復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)及非卒中急性血管事件的風(fēng)險(xiǎn)仍然是增加的[25]。一項(xiàng)使用雙源CT對(duì)無(wú)心臟癥狀的腦梗死患者進(jìn)行冠狀動(dòng)脈病變篩查的研究顯示，32.4%的患者有狹窄率>50%的冠狀動(dòng)脈狹窄[26]。Ahn等[12]研究表明，顱內(nèi)動(dòng)脈鈣化積分與冠狀動(dòng)脈鈣化積分顯著相關(guān)，可作為缺血性卒中患者無(wú)癥狀冠心病的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子。由此可見(jiàn)心腦共病常見(jiàn)，全面準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)心腦血管系統(tǒng)的動(dòng)脈粥樣硬化負(fù)荷及其與心血管事件之間的關(guān)系，對(duì)于早期干預(yù)、降低心腦血管事件的發(fā)生具有重要的意義。

鈣化是動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展的重要階段，常被作為是識(shí)別動(dòng)脈粥樣硬化的標(biāo)志[27-30]。既往關(guān)于鈣化的研究多只關(guān)注于鈣化的定性和定量評(píng)估，未對(duì)鈣化的特點(diǎn)進(jìn)行研究。近年來(lái)，越來(lái)越多的證據(jù)表明點(diǎn)狀鈣化是易損斑塊的標(biāo)志，與心血管缺血事件的發(fā)生密切相關(guān)[31-32]。急性心肌梗死患者的組織學(xué)結(jié)果上經(jīng)常發(fā)現(xiàn)點(diǎn)狀鈣化的存在[33-34]。缺血性卒中患者點(diǎn)狀鈣化明顯多于亞臨床頸動(dòng)脈粥樣硬化性疾病患者[13]。同時(shí)有研究表明，鈣化密度與冠心病和心血管疾病呈負(fù)相關(guān)；隨著鈣化密度的增加，斑塊趨于穩(wěn)定，冠心病和心血管疾病的絕對(duì)風(fēng)險(xiǎn)降低[35]。一項(xiàng)多中心病例對(duì)照研究結(jié)果顯示，高密度鈣化與患者未來(lái)發(fā)生急性冠狀動(dòng)脈事件的風(fēng)險(xiǎn)降低相關(guān)[14]。本研究顯示MACE組的點(diǎn)狀鈣化多于無(wú)MACE組，在多因素分析時(shí)，冠狀動(dòng)脈和顱外頸動(dòng)脈的點(diǎn)狀鈣化仍然是MACE的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。對(duì)主動(dòng)脈弓的高密度鈣化斑塊進(jìn)行單因素分析時(shí)，其在MACE組的中位數(shù)高于無(wú)MACE組，但在多因素分析時(shí)發(fā)現(xiàn)主動(dòng)脈弓的高密度鈣化斑塊是MACE的保護(hù)性因素，考慮到本研究的終點(diǎn)事件MACE是一個(gè)復(fù)合事件，高密度鈣化可能對(duì)不同的心血管事件有不同的作用，因此，仍需大樣本的長(zhǎng)期隨訪研究來(lái)探討高密度鈣化與不同心血管事件的關(guān)系。由于鈣化的發(fā)生發(fā)展是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程，不同的鈣化特點(diǎn)對(duì)于心血管事件的臨床意義仍需要進(jìn)一步的病理和臨床研究來(lái)證實(shí)。

既往的研究大多只關(guān)注于單個(gè)血管床中的動(dòng)脈粥樣硬化負(fù)荷，越來(lái)越多的證據(jù)表明，多血管床的斑塊負(fù)荷評(píng)估對(duì)腦血管事件的預(yù)測(cè)價(jià)值高于單個(gè)血管斑塊負(fù)荷[36]。在本研究中，通過(guò)使用心腦一體化CTA全面評(píng)估了心腦血管系統(tǒng)的狹窄情況和斑塊特點(diǎn)，我們所評(píng)估的點(diǎn)狀鈣化、鈣化密度和血管狹窄情況均是CTA上極易識(shí)別的影像學(xué)特點(diǎn)，在進(jìn)行ROC曲線分析時(shí)，綜合了冠狀動(dòng)脈和顱外頸動(dòng)脈的點(diǎn)狀鈣化、冠狀動(dòng)脈狹窄變量的心腦血管系統(tǒng)影像評(píng)估對(duì)MACE有較好的預(yù)測(cè)作用。在評(píng)估動(dòng)脈狹窄的基礎(chǔ)上，對(duì)心腦血管系統(tǒng)的斑塊特點(diǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)于臨床醫(yī)師識(shí)別高?；颊?，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和指導(dǎo)治療決策具有重要的意義。

本研究存在一定的局限性，首先，考慮到椎動(dòng)脈大部分走形在椎骨中，會(huì)影響鈣化特點(diǎn)的評(píng)估，因此本研究均未對(duì)椎-基底動(dòng)脈系統(tǒng)的影像特點(diǎn)進(jìn)行評(píng)估，希望未來(lái)有更好的影像后處理軟件，可以更精確地識(shí)別椎動(dòng)脈的鈣化特點(diǎn)。其次，本研究的終點(diǎn)事件MACE是僅包含了惡性心律失常、心肌梗死、心源性猝死、腦血管缺血事件、血運(yùn)重建等的復(fù)合心血管事件，我們會(huì)在以后的長(zhǎng)期隨訪研究中探討包含心力衰竭和非缺血性卒中事件在內(nèi)的MACE的危險(xiǎn)因素。最后，本研究樣本量較小，未來(lái)需要在更大的人群中進(jìn)行臨床研究，以驗(yàn)證結(jié)果的可靠性。