慢性肾病病人冠状动脉钙化影像检查研究进展

1、慢性肾病病人冠状动脉钙化影像检查研究进展慢性肾脏疾病（chronickidneydisease，CKD）的发病率及病死率很高，约45%的CKD病人在透析或肾移植之前就存在心血管事件。冠状动脉钙化（coronaryarterycalcification,CAC）是CKD病人未来发生心血管事件的非传统危险因素，对CKD病人未来心血管事件发生的预测准确性较高。因此，定性和定量分析冠状动脉钙化对于CKD病人未来心血管事件危险性分层具有重要意义。本文就影像检查手段在CKD病人冠状动脉钙化定性定量检测中的价值及其局限性进行综述。1.CKD病人的CAC发病机制及危险因素CKD病人的CAC形成是一个程序化、多

2、因素调控的主动过程。CKD病人CAC发生发展的危险因素可以分为传统因素及非传统因素。传统因素包括年龄、性别、高血压、糖尿病、血脂异常（高/低密度脂蛋白）、吸烟史及家族史等。研究发现年龄、性别、高血压、糖尿病、体质量指数（BMI）、尿蛋白、甲状旁腺激素、血脂异常和吸烟是CKD病人CAC发生发展的独立危险因素。非传统因素包括血钙、血磷、肾小球滤过率（glomerularfiltrationrate，GFR）等。Bundy等基于1123例CKD病人的纵向研究证明了估计肾小球滤过率（estimatedglomerularfiltrationrate，eGFR）的下降是CKD病人CAC进展的独立相关因素

3、。低水平eGFR是未透析的CKD病人CAC的发生和发展的独立危险因素。钙磷代谢异常是CKD病人冠状动脉中膜发生钙化及其严重程度的危险因素。有研究发现成纤维生长因子-23（fibroblastgrowthfactor23,FGF-23）是CKD透析病人CAC的重要启动因子；心脏瓣膜钙化、总甲状旁腺激素（parathyroidhormone,PTH）水平、骨质疏松的程度与透析病人CAC的发生发展存在显著正相关；胎球蛋白A（fetuin-A）、基质Gla蛋白（matrixGlaprotein,MGP）是CKD病人CAC的抑制因子。基于CKD病人基因组学的研究发现chr9p21、COL4A1、ATP2

4、B1、ABCA4等基因与CAC发生和进展具有高度的相关性。生活习惯和行为对CKD病人CAC的发生和发展也可有重要影响，但这一结论仍需要大样本的队列随访数据进一步论证。2.CKD病人CAC影像检查多层CT（multi-sliceCT，MSCT）、血管内超声（intravenousultrasound，IVUS）、光学相干断层扫描（opticalcoherencetomography，OCT）、冠状动脉造影（coronaryarteryangiography，CAG）等技术是当前CKD病人CAC定性及定量检测的主要手段。2.1MSCT文献报道MSCT检测CAC的敏感度、特异度、准确度分别为88%、

5、52%、76%。MSCT在检测CKD病人CAC方面具有以下特点及优势：信噪比高；钙化检出率高，尤其是微小钙化的检出；结合前瞻性或回顾性心电门控技术，钙化定量分析重复性好；对钙化栓塞的显示敏感性高。常用于CKD病人CAC的MSCT检查方式包括心电门控和常规胸部扫描。心电门控扫描方案对CAC的定性及定量分析准确，但存在辐射剂量较大的缺陷。常规胸部扫描方案可以有效地降低辐射剂量，但定性定量分析的准确性仍存在争议。CKD病人基于MSCT影像的CAC定量分析主要有2种模型：一是将CAC的CT值分为4个等级，以90HU为阈值，每增加100HU，钙化严重程度增加一个等级；二是基于Broderick公式F=（

6、D/100）-0.5（D为钙化灶CT值，F为加权因子）计算CAC积分值。随着CAC积分值的增加，CKD病人的心血管事件的发生率明显增加。CAC严重程度是CKD病人心血管事件的独立预测因素。研究显示对于eGFR90mL/（min1.73m2）的CKD病人，当CAC积分100时，发生心血管事件死亡或者急性心肌梗死的概率是CAC积分100的4倍。也有研究表明基于MSCT平扫影像获得的CAC积分值在预测CKD病人心血管事件特异性和准确性存在一定的变异度；将MSCT血管成像与CAC积分值相结合，可以更好地评估血管阻塞严重程度并预测CKD病人心血管事件的发生风险。MSCT血管成像由于具有辐射剂量且容易发生

7、对比剂肾损害，一直是CKD病人的使用“禁区”。研究显示70kV与30mL对比剂的条件下行冠状动脉CT血管成像，可以在满足影像质量的前提下将辐射剂量降低至0.2mSv，并能最大程度地防止肾脏损伤。Tao等基于701例肾病综合征病人的研究证明，静脉注射CT对比剂并不会引发肾病综合征病人急性肾功能损伤的危险。综上所述，MSCT平扫和血管成像在CKD病人CAC定性和定量检测中具有非常重要的临床价值。高密度伪影、线束硬化伪影、部分容积效应、呼吸运动伪影、部分容积效应等因素会影响MSCT影像质量，进而降低CAC定性及定量计算的准确性。如何通过改善扫描技术，有效地克服以上的不足是未来MSCT平扫和血管成像在

8、CKD病人CAC定性和定量检测中的主要研究方向。2.2IVUSIVUS能够精确地显示CKD病人冠状动脉血管管腔形态和管壁结构，评估斑块成分，是诊断CKD冠状动脉粥样钙化定性检测的金标准。血管钙化的超声影像特征是回声密集（高回声）伴阴影。射频血管内超声（radiofrequencyintravenousultrasound，RF-IVUS）技术相比于血管内超声，具有敏感性、特异性和预测准确性高的特点。在IVUS中，可以依据弧度（以度为单位，用圆心的量角器测量）和长度（使用电动变速器回缩）实现CAC的定量评估，敏感度为86.7%，特异度为93.3%，预测准确度为92.3%。IVUS在CKD病人的C

9、AC定性和定量检测中存在一定的局限性：只能在二维平面内测量钙化值，不能评估病变累计长度，因此无法确定总的钙化值；CAC严重的CKD病人是IVUS检查的禁忌；IVUS属于有创检查，可以引起一系列并发症，如动脉夹层、支架贴壁不良、支架断裂等；检查费用昂贵，目前尚难以临床推广应用。2.3OCTOCT上可见CKD病人的CAC表现为一个信号不均匀或信号缺失区域，可同时清晰描绘病变的前缘、后缘和（或）侧缘。与IVUS不同，OCT可以对CKD病人的CAC的组成成分进行有效检测，如可以区分钙化与纤维组织、脂质或坏死成分，是实现钙化定性检测的主要手段。OCT可以测量CKD病人CAC的厚度、面积和体积，实现定量检

10、测。OCT对CKD病人CAC病变检测准确性较高（敏感度为96%，特异度为97%），同时能够对病变的分布区域、钙化面积及体积等指标进行定量分析和评价。研究发现OCT可以利用CKD病人冠状动脉斑块中非罪犯病变特征来计算斑块的脂质指数、钙及胆固醇结晶含量，预测斑块破裂风险。目前，OCT在CKD病人冠状动脉斑块钙化检测中仍存在以下局限性：仅能实现血管壁外层的成像，钙化显示效果欠佳。评价CAC严重程度的能力和价值有限，尤其是存在血流减慢或者闭塞的病人，钙化定量评估的准确性将受到严重影响。在左主干、前降支、回旋支、右冠状动脉开口或极度迂曲的血管壁上发生的钙化，阻断球囊通过，不适合行OCT检查。CKD病人的

11、CAC发生范围较为广泛，因此OCT在CKD病人中的应用具有一定的局限性。2.4CAGIVUS与OCT是CAC检测的金标准。与IVUS或OCT相比，CAG敏感性为低至中等，但其具有相对较高的阳性预测价值。3.小结与展望综上所述，与IVUS、OCT和冠状动脉造影相比，MSCT仍是目前CKD病人CAC定性和定量检测的主要手段。目前人工智能能否基于常规胸部扫描影像实现CKD病人CAC定性和定量评估，值得进一步深入研究。如何将多种低剂量CT扫描方式相结合，从而降低CAC检查的辐射剂量，并可准确、可重复地测量CAC积分，仍需要大量临床研究来验证。随着基于CT影像衍生的无创性冠状动脉血流储备分数（fractionalflowreserve-CT，FFRCT）的应用普及，FFRCT可以获得CKD病人冠状动脉的功能学信息