冠状动脉计算机断层扫描血管造影对老年急性冠状动脉综合征患者斑块特征的诊断效能及对预后的预测价值.pdf

临床研究冠状动脉计算机断层扫描血管造影对老年急性冠状动脉综合征患者斑块特征的诊断效能及对预后的预测价值马清济,陈亮,潘美宇(海南省琼海市人民医院放射科,海南 琼海 571400)【摘 要】目的 探讨冠状动脉计算机断层扫描血管造影(CCTA)对老年急性冠状动脉综合征(ACS)患者斑块特征的诊断效能及对预后的预测价值。方法 回顾性分析 2021 年 2 月至 2022 年 12 月海南省琼海市人民医院胸痛中心收治的疑似冠心病的 208 例老年患者的临床资料,其中 58 例发生 ACS,纳入 ACS 组。根据 ACS 组患者性别、年龄及心血管危险因素(吸烟史、高血压、糖尿病、血脂水平等),采用倾向评分匹配法(比例 11)同期选择 58 例发生稳定型心绞痛(SAP)的患者纳入 SAP 组。所有患者均行 CCTA 检查,比较两组患者斑块长度、钙化斑块(CP)体积、非钙化斑块(NCP)体积、总斑块体积、CP 负荷、NCP负荷和总斑块负荷等斑块特征参数。此外,根据预后将 58 例 ACS 组患者分为不良心血管事件(MACEs)组(n=15)和非MACEs 组(n=43),比较不同预后患者 CCTA 斑块特征参数。采用 SPSS 22.0 统计软件进行数据分析。根据数据类型,分别采用 t 检验或2检验进行组间比较。采用 Pearson 相关分析血脂水平与斑块特征参数的相关性。采用受试者工作特征曲线(ROC)分析斑块特征参数对 ACS 及 MACEs 的预测价值。结果ACS 组患者斑块长度、NCP 体积和 NCP 负荷均显著高于SAP 组,差异有统计学意义(P0.05)。MACEs 组患者斑块长度、NCP 体积和 NCP 负荷均显著高于非 MACEs 组,差异有统计学意义(P0.05)。Pearson 相关性分析结果显示,血清低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)与斑块长度、CP 体积、NCP 体积、总斑块体积、CP 负荷、NCP 负荷及总斑块负荷呈正相关(r=0.463,0.246,0.414,0.292,0.251,0.392,0.215;P0.05)。ROC 曲线分析结果显示,斑块长度、NCP 体积、NCP 负荷对 ACS 有较好的预测价值,曲线下面积(AUC)分别为 0.843(95%CI 0.761 0.925)、0.814(95%CI 0.7030.926)和 0.721(95%CI 0.5730.869);发生 ACS 的最佳截断值分别为 19.19mm、152.99mm3和 42.56%;灵敏度分别为 91.67%、91.67%和 66.67%;特异度分别为 75.00%、63.54%和 77.08%。斑块长度、NCP 体积、NCP 负荷对 MACEs有较好的预测价值,AUC 分别为 0.694(95%CI 0.5150.876)、0.711(95%CI 0.5020.920)和 0.735(95%CI 0.5510.919);发生 MACEs 的最佳截断值分别为21.02mm、169.62mm3和45.37%;灵敏度分别为77.78%、66.67%和88.89%;特异度分别为59.18%、85.71%和 61.22%(P0.05)。结论 基于 CCTA 的斑块特征参数不仅对老年 ACS 有较好的鉴别作用,还可有效预测 ACS 患者 1 年内 MACEs 的发生。【关键词】老年人;冠状动脉计算机断层扫描血管造影;急性冠状动脉综合征;斑块特征【中图分类号】R541.4 【文献标志码】A 【DOI】10.11915/j.issn.1671-5403.2024.01.006收稿日期:2023-03-28;接受日期:2023-06-02基金项目:海南省卫生健康科研项目(20A200224)通信作者:马清济,E-mail:maqingji1639 Diagnostic performance of coronary computed tomography angiography in assessing plaque characteristics and predictive value for prognosis in elderly patients with acute coronary syndromeMa Qingji,Chen Liang,Pan Meiyu(Department of Radiology,Qionghai Peoples Hospital,Qionghai 571400,Hainan Province,China)【Abstract】ObjectiveTo investigate the role of coronary artery computed tomography angiography(CCTA)in identifying the plaque characteristics and prognosis in the elderly patients with acute coronary syndrome(ACS).Methods A retrospective analysis was made of the clinical data of 208 elderly patients with suspected coronary heart disease(CHD)admitted to the Chest Pain Center of Qionghai Peoples Hospital of Hainan Province from February 2021 to December 2022.Among them,58 ACS patients were included in the ACS group.According to their gender,age and cardiovascular risk factors(smoking history,hypertension,diabetes,blood lipid levels,etc.),another 58 patients with stable angina pectoris(SAP)were selected as a SAP group using the propensity score matching method(11 ratio)during the same period.All patients underwent CCTA examination,and the two groups were compared in plaque characteristic indexes such as plaque length,calcified plaque(CP)volume,non-calcified plaque(NCP)volume,total plaque volume,CP load,NCP load,and total plaque load.In addition,58 ACS patients were divided into major adverse cardiovascular events(MACEs)group(n=15)and non-MACEs group(n=43)based on prognosis.Patients with different prognosis were compared in the 23中华老年多器官疾病杂志 2024 年1 月28 日 第23 卷 第1 期 Chin J Mult Organ Dis Elderly,Vol.23,No.1,Jan 28,2024plaque characteristic indexes on CCTA.SPSS statistics 22.0 was used for data analysis.Depending on the data type,t test or2 test was used for comparison between groups.Pearson analysis was performed for the correlation between blood lipid levels and plaque char-acteristic indexes.Receiver operating characteristic(ROC)curve was used to analyze the predictive value of each plaque characteristic index on ACS and MACEs.Results Plaque length,NCP volume,and NCP load in the ACS group were significantly higher than those in the SAP group,with statistically significant differences(P0.05).The MACEs group had significantly higher plaque length,NCP volume,and NCP load than the non-MACEs group,with statistically significant differences(P0.05).Pearson correlation analysis showed that serum low-density lipoprotein cholesterol(LDL-C)was positively correlated with plaque length(r=0.463),CP volume(r=0.246),NCP volume(r=0.414),total plaque volume(r=0.292),CP load(r=0.251),NCP load(r=0.392),and total plaque load(r=0.215;all P0.05).The ROC curve analysis showed that patch length,NCP volume and NCP load had good predictive value for ACS with area under the curve(AUC)of 0.843(95%CI 0.761-0.925),0.814(95%CI 0.703-0.926)and 0.721(95%CI 0.573-0.869);optimum cutoff value of 19.19 mm,152.99 mm3 and 42.56%;sensitivity of 91.67%,91.67%and 66.67%,and specificity of 75.00%,63.54%and 77.08%,respectively(P0.05).Patch length,NCP volume,and NCP load demonstrated good predictive value for MACEs,with AUC of 0.694(95%CI 0.515-0.876),0.711(95%CI 0.502-0.920)and 0.735(95%CI 0.551-0.919);optimum cutoff value of 21.02 mm,169.62 mm3 and 45.37%;sensitivity of 77.78%,66.67%and 88.89%,and specificity of 59.18%,85.71%and 61.22%(P0.05)。ACS 组 58 例患者中,随访期内有 15 例出现MACEs(其中心源性猝死 4 例,支架血栓形成 5 例,复发性胸痛4 例,复发性心肌梗死 2 例),纳入不良心血管事件(major adverse cardiovascular events,MACEs)组;43 例患者未出现 MACEs,纳入非 MACEs 组,比较不同预后患者 CCTA 冠状动脉斑块特征参数。33中华老年多器官疾病杂志 2024 年1 月28 日 第23 卷 第1 期 Chin J Mult Organ Dis Elderly,Vol.23,No.1,Jan 28,20241.2 方法1.2.1CCTA 检查采用德国 Siemens 开源 CT 机(SOMATOM Force CT,德国)对所有患者行 CCTA 检查,嘱患者在 CT 床上保持仰卧位,标准化放置心电电极片和导联线,指导患者调整呼吸动作以获取胸部屏气定位像。CCTA 扫描范围由患者气管隆嵴下 12cm至心脏膈面上 12 cm 处,使用双筒高压注射器以4.5ml/s 的流速注射 50ml 非离子型对比剂优维显和50ml 的0.9%氯化钠注射液进行增强扫描,在降主动脉根部采用对比剂示踪法选择感兴趣区并持续检测 CT衰减值,待其达到100Hu 时延迟 5s 自动触发扫描,维持患者心率始终在80次/min 以下。设置扫描参数:管电压为70120kV,探测器准直 152mm 0.6mm,层厚0.75mm,层间距3mm,球管转速 0.25s/圈。所获得数据均上传至 Vital 工作站用于后续图像处理及分析。1.2.2 图像及斑块特征分析由 2 名高年资的影像科医师对 CCTA 图像进行分析,应用工作站中的半自动斑块分析软件对所有 CT 显示狭窄病变的斑块进行定量分析7,使用冠状动脉血流储备分数计算软件对斑块近端和远端进行判定,计算出斑块特征参数:斑块长度、钙化斑块(calcified plaque,CP;CT 阈值130 Hu)体积、非钙化斑块(noncalcified plaque,NCP;CT 阈值130 Hu)体积、总斑块体积、CP 负荷(CP 斑块体积占血管体积的百分比)、NCP负荷(NCP 斑块体积占血管体积的百分比)和总斑块负荷(斑块体积占血管体积的百分比)。1.3 随访 对 58 例 ACS 患者进行长达 1 年的随访,随访方式包括定期来院复诊和电话随访,记录 ACS 患者血运重建、心源性猝死、支架血栓形成、复发性胸痛和复发性心肌梗死等不良心血管事件(major adverse cardiovascular events,MACEs)的发生情况。1.4 统计学处理 采用 SPSS 22.0 统计软件进行数据分析。计量资料以均数标准差(xs)表示,组间比较采用 t 检验。计数资料以例数(百分率)表示,组间比较采用2检验。采用 Pearson 相关分析血脂水平与斑块特征参数的相关性。采用受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线分析斑块特征参数对 ACS 及 MACEs 的预测价值。P0.05;表 1)。2.2 两组患者斑块特征参数比较 ACS 组患者斑块长度、NCP 体积和 NCP 负荷均显著高于 SAP 组,差异有统计学意义(P0.05;表 2)。2.3 两组患者血脂水平与斑块特征参数相关性分析 Pearson 相关性分析结果显示,LDL-C 与斑块长度、CP 体积、NCP 体积、总斑块体积、CP 负荷、NCP负荷及总斑块负荷均呈正相关(r=0.463,0.246,0.414,0.292,0.251,0.392,0.215;P0.05)。2.4 不同预后 ACS 患者冠状动脉斑块特征比较 MACEs 组患者斑块长度、NCP 体积和 NCP 负荷均显著高于非 MACEs 组(P0.05;表 3)。表 1 两组患者一般资料比较Table 1 Comparison of general data between two groups(n=58)GroupMalen(%)Age(years,xs)BMI(kg/m2,xs)Course of coronary heart disease(years,xs)Smoking historyn(%)Hypertensionn(%)Diabetes mellitusn(%)LDL-C(mmol/L,xs)ACS37(63.79)72.632.8724.080.619.111.4528(48.28)31(53.45)40(68.97)4.220.64SAP31(53.45)71.872.4124.210.819.181.5923(39.66)29(50.00)37(63.79)4.080.57t/21.2791.5440.9760.2480.8750.1380.3481.244P value0.2580.1250.3310.8050.3500.7100.5550.216ACS:acute coronary syndrome;SAP:stable angina pectoris;BMI:body mass index;LDL-C:low-density lipoprotein cholesterol.表 2 两组患者斑块特征参数比较Table 2 Comparison of plaque characteristic parameters between two groups(n=58,xs)GroupPatch length(mm)CP volume(mm3)NCP volume(mm3)Total plaque volume(mm3)CP load(%)NCP load(%)Total plaque load(%)ACS21.251.9439.464.25163.8414.78183.9525.7710.631.2545.013.8956.186.72SAP16.772.2738.694.21141.4910.25177.2120.5910.861.3240.154.2055.697.38t11.4260.9809.4631.5560.9646.4650.374P value0.0010.3290.0010.1220.3370.0010.709ACS:acute coronary syndrome;SAP:stable angina pectoris;CP:calcified plaque;NCP:noncalcified plaque.43中华老年多器官疾病杂志 2024 年1 月28 日 第23 卷 第1 期 Chin J Mult Organ Dis Elderly,Vol.23,No.1,Jan 28,2024表 3 不同预后 ACS 患者冠状动脉斑块特征比较Table 3 Comparison of coronary plaque characteristics in ACS patients with different prognosis(xs)GroupnPatch length(mm)CP volume(mm3)NCP volume(mm3)Total plaque volume(mm3)CP load(%)NCP load(%)Total plaque load(%)MACEs1522.031.4539.333.74175.9216.43184.0421.7510.661.0349.793.6257.046.16Non-MACEs4320.981.3139.514.12159.6312.85183.9224.6810.621.1443.344.0355.886.42t2.6010.1493.9270.0170.1205.4710.609P value0.0120.8820.0010.9870.9050.0010.545ACS:acute coronary syndrome;MACEs:major adverse cardiovascular events;CP:calcified plaque;NCP:noncalcified plaque.2.5 ROC 曲线评估 CCTA 参数对 ACS 的诊断价值 ROC 曲线分析结果显示,斑块长度、NCP 体积和 NCP 负荷均对 ACS 有较好的预测价值,曲线下面积(area under the curve,AUC)分别为 0.843、0.814 和 0.721;发生 ACS 的最佳截断值分别为19.19 mm、152.99 mm3和 42.56%;灵敏度分别为91.67%、91.67%和 66.67%;特 异 度 分 别 为75.00%、63.54%和 77.08%(P0.05;图 1,表 4)。2.6 ROC 曲线评估 CCTA 参数对 ACS 患者发生MACEs 的诊断价值 ROC 曲线分析结果显示,斑块长度、NCP 体积和NCP 负荷均对 MACEs 发生有较好的预测价值,AUC分别为 0.694、0.711 和 0.735;发生 MACEs 的最佳截断值分别为21.02mm、169.62mm3和45.37%;灵敏度分别为 77.78%、66.67%和 88.89%;特异度分别为59.18%、85.71%和 61.22%(P19.19 mm0.84391.6775.000.66670.761-0.925152.99 mm30.81491.6763.540.55210.703-0.92642.56%0.72166.6777.080.43750.573-0.8690.003ROC:receiver operating characteristic;CCTA:coronary artery computed tomography angiography;ACS:acute coronary syndrome;NCP:noncalcified plaque;AUC:area under the curve.53中华老年多器官疾病杂志 2024 年1 月28 日 第23 卷 第1 期 Chin J Mult Organ Dis Elderly,Vol.23,No.1,Jan 28,2024表 5 ROC 曲线评估 CCTA 参数对 ACS 患者发生 MACEs 的诊断价值Table 5 ROC curve evaluation of diagnostic value of CCTA parameters on the occurrence of MACEs in ACS patientsItemCut-offAUCSensitivity(%)Specificity(%)Youden index95%CIP valuePatch length21.02 mm0.69477.7859.180.36960.515-0.8760.037NCP volume169.62 mm30.71166.6785.710.52380.502-0.9200.048NCP load45.37%0.73588.8961.220.50110.551-0.9190.012ROC:receiver operating characteristic;CCTA:coronary artery computed tomography angiography;ACS:acute coronary syndrome;MACEs:major adverse cardiovascular events;NCP:noncalcified plaque;AUC:area under the curve.图 3 冠状动脉斑块 CCTA 测量分析图Figure 3 CCTA measurement and analysis of coronary artery plaques in a 63-year old male patientA,B,C:shows multiple calcifications and mixed plaques on the walls of the 6th and 7th segments of the left anterior descending branch.The 7th segment of the lumen is moderately narrow,and calcified plaques are visible on the wall of the second diagonal branch.The lumen is slightly narrow.D,E,F:shows scattered low-density and mixed plaques on the walls of segments 11 and 13 of the left circumflex artery,with mild narrowing of the lumen.G,H,I:shows scattered low-density,calcified,and mixed plaques in the 1-3 segments of the right coronary artery,with uneven narrowing of the lumen.The lesions in the 3 segments are most severe,with moderate narrowing of the lumen.CCTA:coronary artery computed tomography angiography.众所周知,ACS 患者经规范化治疗后发生MACEs 的风险始终高居不下,MACEs 可作为反映ACS 患者预后的重要指标9。基于此,本研究也以是否发生 MACEs 作为 ACS 患者预后的分组标准,对比 ACS 患者、SAP 患者、MACEs 患者及非 MACEs患者之间 CCTA 斑块特征参数之间的差异,结果显示,ACS 组患者斑块长度、NCP 体积和 NCP 负荷均显著高于 SAP 组,且 MACEs 组患者斑块长度、NCP体积和 NCP 负荷均显著高于非 MACEs 组,差异均有统计学意义(P0.05),这表明不同病种及不同预后患者之间的斑块特征参数差异较大,ACS 患者及预后较差的患者斑块长度、NCP 体积及 NCP 斑块负荷均明显升高。冠状动脉斑块长度是直观反映斑块严重程度的重要指标10。NCP 是以纤维及脂质为主要成分的斑块类型,相较于 CP 来说稳定性更差,更易脱落融入血液中形成堵塞11。NCP 斑块负荷越高,其占血管体积的百分比越大,发生堵塞的风险越高12。ACS 组和 MACEs 组患者斑块长度、NCP体积和 NCP 负荷更高的原因可能在于 NCP 是 ACS患者的主要斑块类型,与 CP 由羟基磷灰石组成性质更加稳定不同,NCP 中含有大量的炎性细胞和巨噬细胞,用以分隔斑块及血液的纤维帽较为薄弱13。斑块长度越长,稳定性越差,NCP 体积和负荷越大,斑块纤维帽更易受到蛋白酶和多种分泌因子的影响导致溶解14,诱使斑块破裂继而引发血栓,使 ACS 患者病情程度更为严重,发生 MACEs 的风险成倍增加15。因此,与 SAP 患者和非 MACEs 患者相比,ACS 患者及 MACEs 患者 CCTA 斑块特征参数中斑块长度、NCP 体积及 NCP 斑块负荷均明显升高。研究发现,LDL-C 是 ACS 患者发生多种 MACEs 的独立危险因素。LDL-C 能够侵袭血管壁,对黏附分子和趋化因子产生刺激作用,从而促使内皮细胞释放形成泡沫细胞和早期斑块(也称为脂肪条纹)16。本研究Pearson 相关性分析结果显示,LDL-C 与斑块特征参数均呈正相关,佐证上述观点。ROC 曲线分析结果显示,当斑块长度为 19.19mm63中华老年多器官疾病杂志 2024 年1 月28 日 第23 卷 第1 期 Chin J Mult Organ Dis Elderly,Vol.23,No.1,Jan 28,2024和21.02mm、NCP 体积为 152.99 mm3和 169.62 mm3、NCP 负 荷 为 42.56%和 45.37%时 诊 断 ACS 和MACEs 的效能最佳(P0.05),这证实了斑块长度、NCP 体积、NCP 负荷这三项 CCTA 斑块特征参数不但对 ACS 疾病有较好的的诊断效果,还可作为预测ACS 患者一年内 MACEs 发生的有效指标,提示临床可加强对 ACS 患者 CCTA 斑块特征参数的监测,并同期观察 LDL-C 变化情况,以在早期评估病情变化,降低治疗后发生 MACEs 的风险,改善患者预后。综上所述,基于 CCTA 的斑块特征参数不仅对老年 ACS 有较好的鉴别作用,可有效预测 ACS 患者1 年内 MACEs 的发生,本研究为 CCTA 冠状动脉特征参数应用于 ACS 患者的临床检查提供了丰富的数据支撑,证实了 CCTA 斑块参数在临床中的实用价值。然而,本研究也存在一定的不足之处,如样本数量较少,随访时间仅为 1 年,后续可考虑扩大样本量,延长随访时间来夯实研究结论。【参考文献】1 Linde JJ,Kelbk H,Hansen TF,et al.Coronary CT angiography in patients with non-ST-segment elevation acute coronary syndromeJ.J Am Coll Cardiol,2020,75(5):453-463.DOI:10.1016/j.jacc.2019.12.012.2 Garca-Blas S,Cordero A,Diez-Villanueva P,et al.Acute coronary syndrome in the older patientJ.J Clin Med,2021,10(18):4132.DOI:10.3390/jcm10184132.3 Feldman DI,Latina J,Lovell J,et al.Coronary computed tomography angiography in patients with stable coronary artery diseaseJ.Trends Cardiovasc Med,2022,32(7):421-428.DOI:10.1016/j.tcm.2021.08.009.4 Antonopoulos AS,Angelopoulos A,Tsioufis K,et al.Cardiovascular 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第23 卷 第1 期 Chin J Mult Organ Dis Elderly,Vol.23,No.1,Jan 28,2024