冠状动脉钙化

2020-08-31 09:03 来源:澎湃新闻·澎湃号·湃客

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原创 赵喜同学 XI区
钙是人体内最丰富的矿物质。大部分钙是在牙齿和骨头中发现,大约1%溶解在血液中。随着人体年龄的增长,钙可以沉积在身体的各个部位。动脉钙化的形成与血管损伤、炎症和修复密切相关。钙化发生在动脉粥样硬化的早期,然而,只有当钙化量增加并使用影像学方法时,才能够发现。这种积累通常发生在40岁以后。冠状动脉钙化在所有有冠心病病史的患者中普遍存在。冠状动脉钙化最常见的评估方法是无创、心电(ECG)门控心脏计算机断层扫描(MDCT)。冠状动脉钙化积分的存在与斑块负荷有关;然而,它不是斑块脆弱性的标志。尽管如此,它可以帮助我们了解患者的心血管疾病风险水平,并有助于指导干预措施或预防冠心病。
图片源自网络
病因学
冠状动脉钙化随着年龄增长而增加,男性比女性更常见。此外,患有代谢综合征、血脂异常、吸烟、高血压、慢性肾病和高基线C反应蛋白水平的人患冠状动脉钙化的风险更高。值得注意的是,冠状动脉钙化有两种主要亚型:内膜型和中膜型。内膜动脉钙化与高龄、吸烟、血脂异常和高血压有关。相反,中膜钙化与肾脏疾病有关。
内膜钙化和中膜钙化的危险因素
Madhavan M V , Tarigopula M , Mintz G S , et al. Coronary artery calcification: pathogenesis and prognostic implications.[J]. Journal of the American College of Cardiology, 2014, 63(17):1703-1714.
流行病学
冠状动脉钙化的存在与年龄和性别有关。年龄在70岁以上的男性和67%的女性中都存在。
钙化斑块的病理切片 (图片源自网络)
病理生理学
众所周知,冠状动脉钙化导致心肌灌注减少,血管舒缩反应异常,血管顺应性总体受损。关于冠状动脉钙化的发展,人们提出了几种理论。然而,整个机制目前尚不清楚。理论上的机制包括钙磷失衡、凋亡小体、骨形成的诱导以及血管平滑肌细胞的作用。然而,众所周知,冠状动脉钙化最早可能发生在生命的第二个十年,即脂肪条纹形成之后。对年轻成年人病变的实验室分析表明,晶体钙在脂质颗粒中聚集。此外,在老年人和复杂病变中发现大量钙化沉淀物。
病史和体格检查
虽然冠状动脉钙化本身没有特定的临床表现,但它对预后有重要意义。它可以独立预测未来的心血管事件,并将患者重新分类为更准确的类别。
冠状动脉钙的IVUS和OCT图像
(A和B)冠状动脉钙的组织病理学和IVUS图像的比较。在IVUS图像上注意到浅表钙的明亮前缘(比外膜更亮,更靠近管腔)(B,白色箭头),具有更深的阴影(B,白色星号),对应于组织病理学钙(白色)星号)。钙化的厚度和面积无法评估。(C和D)冠状动脉钙的组织病理学和OCT图像(D,白色星号)的比较。在OCT图像上,请注意信号差且异质的区域,该区域具有清晰的边界,可以测量钙化的厚度和面积。
Mintz, Gary S . Intravascular Imaging of Coronary Calcification and Its Clinical Implications[J]. JACC. Cardiovascular imaging, 2015, 8(4):461-471.
评估方法
胸片
冠状动脉钙化不容易在常规胸片上发现。虽然胸片检查成本低廉,但在检测冠状动脉钙化方面灵敏度很低。胸片不建议用于冠状动脉钙化的检测。
计算机断层摄影
上世纪80年代电子束CT(EBCT)扫描仪的发展使通过CT扫描检测冠状动脉钙化成为可能。这是由于CT扫描仪的速度显著提高。超高速时间分辨率可以冻结心脏运动,以检测冠状动脉钙化。此外,多排CT扫描的发展使得图像的获取速度更快。
通过CT对冠状动脉钙化积分的评估提供了一种快速、重复和相对便宜的方法来确定冠状动脉钙化的存在和严重程度。患者在检查前不需要任何特殊的准备或静脉注射。扫描通常是在舒张期通过前瞻性心电门控触发获得的。成像后,用Agaston评分量化钙化程度。用钙化面积乘以相应的密度得到Agaston评分(关于钙化积分的评估参见:)。
目前,美国心脏病学会/美国心脏协会根据Framingham风险评分,对有中度心脏事件风险(10%至20%)的无症状患者,以及40岁及以上糖尿病患者进行冠状动脉钙扫描时,给予IIa级指征。基于Framingham风险评分,对于心脏事件10年风险低(低于10%)或高(大于20%)的患者,通常不建议进行CAC测量。
虽然Agatston评分相同,但是两位患者钙化面积,平均密度,钙化分布,影响血管,斑块数量,斑块类型等均有明显不同。
Blaha M J , Martin Bødtker Mortensen, Kianoush S , et al. Coronary Artery Calcium Scoring: Is It Time for a Change in Methodology? Jacc Cardiovascular Imaging, 2017, 10(8):923.
以下定义被用来量化冠状动脉钙积分和冠状动脉斑块负荷
0:无明显疾病
1至99:轻度疾病
100至399:中度疾病
大于400:严重疾病
值得注意的是,尽管CAC的存在有助于预测冠状动脉狭窄的存在,但它通常是冠状动脉粥样硬化程度的较好标志,而不是狭窄程度(关于高密度钙化斑块,参见:)。在早期动脉粥样硬化中,动脉有代偿性扩张以适应斑块。因此,虽然可能存在广泛的斑块负荷,但可能没有任何临床相关的狭窄
EBCT的有效辐射剂量男性约为0.7-1.0mSv,女性约为0.9-1.3mSv。MDCT的辐射剂量稍高,男性为1.0-1.5mSv,女性为1.1-1.9mSv。使用能谱纯化技术的冠脉钙化积分检查,可以在更低的辐射剂量下完成检查。研究发现,使用双源CT的大螺距Sn100kV模式进行冠脉钙化积分检查,可以在0.13mSv下完成(更多信息参见:)。作为对比,美国的年平均本底辐射为3.0-3.6mSv。
120 kV(左)和大螺距Sn100 kV(右)采集的实例。箭头表示冠状动脉钙化。
Apfaltrer G , Albrecht M H , Schoepf U J , et al. High-pitch low-voltage CT coronary artery calcium scoring with tin filtration: accuracy and radiation dose reduction[J]. European Radiology, 2018.
磁共振成像
由于难以发现少量钙化,MRI的作用非常有限。目前,磁共振成像在冠状动脉钙化的检测中尚无适应证。
治疗/管理
目前,还没有已知的针对冠状动脉钙化的特殊治疗方法。建议对危险因素进行调整,包括治疗高血压、血脂异常、糖尿病,以及预防晚期肾病的发展。此外,冠状动脉钙化的存在使得在心导管术中进行经皮冠状动脉介入治疗更具挑战性。除了药物洗脱或裸金属支架放置外,在心导管术中还可以使用的技术包括旋转、轨道或激光无痛切除术和切割球囊术。
鉴别诊断
急性心包炎
心绞痛
动脉粥样硬化
冠状动脉血管痉挛
扩张型心肌病
家族性高胆固醇血症
巨细胞动脉炎
高血压
川崎病
心肌炎
预后
在几项大型观察研究中,冠状动脉钙化可以预测未来的心血管事件。此外,当加入常用的风险预测模型时,与其他生物标志物相比,CAC显著改善了风险预测和分层。它能正确地将患者分为低风险和高风险两类。如果没有检测到冠状动脉钙化(CAC评分为0),患者发生心血管疾病和事件的风险极低。例如,在因存在危险因素或Framingham风险评分而被归类为低风险的患者中,CAC为100表示估计10年内所有CHD事件的发生率接近10%。然而,在由于存在危险因素而被归类为高风险的患者中,CAC评分为0与10年内所有CHD事件的相关风险仅为3%。根据指南建议,处于中等风险类别的无症状患者最常接受CAC评分。CAC评分超过400分与更差的临床结果相关。这说明了冠状动脉钙化评分有助于重新分类许多患者的风险并估计未来的心血管事件。
小贴士
医护人员,包括主要护理人员和执业护士,经常看到冠心病患者。这些病人通常会被转诊给心脏病专家,在那里进行影像学检查以确定冠状动脉钙化的程度。
在几项大型观察研究中,冠状动脉钙化可以预测未来的心血管事件。此外,当加入常用的风险预测模型时,与其他生物标志物相比,CAC显著改善了风险预测和分层。它能正确地将患者分为低风险和高风险两类。如果没有检测到冠状动脉钙化(CAC评分为0),患者发生心血管疾病和事件的风险极低。
目前,还没有已知的针对冠状动脉钙化的特殊治疗方法。建议对危险因素进行调整,包括治疗高血压、血脂异常、糖尿病,以及预防晚期肾病的发展。此外,冠状动脉钙化的存在使得在心导管术中进行经皮冠状动脉介入治疗更具挑战性。除了药物洗脱或裸金属支架放置外,在心导管术中可使用的技术包括旋转、轨道或激光无痛切除术和切割球囊术。
编译自:Mohan J, Bhatti K, Tawney A, Zeltser R. Coronary Artery Calcification. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; August 13, 2020.
2020年8月28日
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