李賢慧,姚翠微
(廣東醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院腎臟疾病研究所,廣東 湛江 524001)
慢性腎臟?。–KD)是一種持續(xù)超過3 個月的進(jìn)行性不可逆的腎功能喪失,可根據(jù)殘余腎功能的程度和估計的腎小球濾過率(eGFR) 分為五個階段(CKD1-CKD5)。血管鈣化(VC)是一個復(fù)雜的、多因素的生物過程,眾多分子通過各種信號通路和靶點參與介導(dǎo)。血管鈣化評分對CKD 患者的死亡率具有預(yù)測作用。臨床上可以使用各種成像方式檢測血管鈣化,例如X片、CT 及超聲檢查等方式。本文對慢性腎臟病患者的心血管鈣化評估方法進(jìn)行綜述,旨在為今后慢性腎臟病患者的心血管疾病管理提供重要信息。
電子束CT 和多層螺旋CT 是經(jīng)過充分驗證的無創(chuàng)成像方式,一直以來都被認(rèn)為是檢測冠狀動脈鈣化的金標(biāo)準(zhǔn)。Agatston 積分、容積積分和質(zhì)量積分均為臨床上通過CT 測量來量化冠狀動脈鈣化時常用的積分工具。Agatston 積分是目前最常用的鈣化積分,它是針對每個斑塊計算得出的。容積積分和質(zhì)量積分雖然更具可重復(fù)性,但對斑塊的鈣含量不太敏感[1]。Agatston 積分將鈣化病變的閾值設(shè)置為面積≥1 mm2、CT 值>130 HU 的斑塊定義為鈣化斑塊。將鈣化斑塊的CT 值分為四個等級,130 ~199 HU為1 分,200 ~299 HU 為2 分,300 ~399 HU 為3分,≥400 HU 為4 分。根據(jù)鈣化區(qū)域的面積與鈣化斑塊CT 值的乘積可以計算出鈣化區(qū)域的積分。通過將所有區(qū)域的鈣化積分相加,可確定總冠狀動脈鈣化積分(即CACS)[2]。根據(jù)CACS 可將穩(wěn)定缺血性心臟病患者冠狀動脈血運重建的風(fēng)險分為以下等級:CACS >400 分 為 高 風(fēng) 險;CACS 為100 ~400 分 為中等風(fēng)險;CACS <100 分為低風(fēng)險。Xiang 等[3]的研究顯示,CAC 評分>400 分的CKD 患者其全因死亡和心血管住院風(fēng)險高于CAC 評分較低的患者。使用心臟計算機(jī)斷層掃描確定的CACS 有助于心血管風(fēng)險評估,從而有助于臨床決策。但是,CT 檢測價格昂貴、射線劑量大等因素限制了其廣泛使用。
腹主動脈鈣化指數(shù)(ACI)是使用CT 對腹主動脈鈣化進(jìn)行量化的評估方法,即計算腹主動脈鈣化橫切面的周長比例。具體評估方法為患者處于仰臥位,使用CT 對患者進(jìn)行從頭到腳方向的掃描,獲得5 mm層厚的圖像,若面積≥1 mm2且CT 值≥130 HU,定義為存在腹主動脈鈣化,計算從腎動脈延伸到腹主動脈分叉處以及進(jìn)入髂總動脈主動脈段的鈣化評分。每個切片上的腹主動脈橫截面被徑向分為12 段,ACI =(所有切片鈣化總分)/12×1/(切片數(shù))×100(%)[4]。相關(guān)研究提示ACI 與血液透析患者發(fā)生的心腦血管疾病密切相關(guān)[5]。
有研究提示,即使兩名患者的鈣化評分相當(dāng),其心血管疾病和死亡的發(fā)生風(fēng)險也可能因血管鈣化的形態(tài)而存在差異[6]。CACS 和ACI 無法準(zhǔn)確評估血管鈣化的形態(tài)。研究發(fā)現(xiàn)可以通過3D-CT 成像的方法對血管鈣化的體積和位置進(jìn)行評估。Fujii 等[7]使用3D可視化和量化方法的研究表明,與沒有糖尿病的患者相比,患有糖尿病的終末期腎病患者腹主動脈中的主動脈鈣化更嚴(yán)重且發(fā)生頻率更高。
在大多數(shù)非侵入性成像中無法檢測到直徑小于50 μm 的微鈣化的情況下,PET 作為一種新技術(shù)應(yīng)運而生,PET 可用于識別血管鈣化,尤其是微鈣化,具有廣闊的臨床市場。它主要有兩種識別方式,一是直接檢測鈣化,另一種是通過反映與血管斑塊相關(guān)的其他因素,如炎癥,間接識別鈣化[8]。PET 的出現(xiàn),特別是與CT 相結(jié)合,在血管鈣化的臨床鑒別方面取得了重大進(jìn)展。更重要的是,許多新技術(shù)的引入有利于血管鈣化的識別,如Micro-PET/CT、PET/MRI 和AI的使用[8]。通過使用這種無創(chuàng)成像技術(shù),可以評估藥物在抑制斑塊內(nèi)炎癥和鈣化過程中的療效,并預(yù)測斑塊的發(fā)展趨勢,以及未來的心血管疾病風(fēng)險。
X 線應(yīng)用廣泛、無創(chuàng)、費用相對低廉,可用于快速評估主動脈弓、腹主動脈、髂動脈、股動脈等血管的鈣化程度。與CT 相比,X 線具有費用低廉和輻射暴露較少的優(yōu)勢,但缺乏CT 的定量準(zhǔn)確性。
胸部X 線是CKD 患者一種常用的非侵入性且費用相對較低的檢查,通過胸部X 線評估的AoAC 是一種半定量的鈣化評估方法。Ogawa 等[9]開發(fā)的AoAC鈣化評估方法主要是通過特定標(biāo)尺在胸部正位片上進(jìn)行評估,該標(biāo)尺將主動脈弓分為16 個圓周,將標(biāo)尺附著在胸部X 線圖像的主動脈弓上,記錄存在鈣化的象限數(shù)目,以此計算AoAC 分?jǐn)?shù)。AoAC 分?jǐn)?shù)= 鈣化象限數(shù)/16×100%,以百分?jǐn)?shù)表示結(jié)果。Iijima 等[10]將主動脈弓的鈣化程度分級如下:0 級,無可見鈣化;1 級,小斑點或單個薄區(qū)域鈣化;2 級,一處或多處厚鈣化;3 級,環(huán)向鈣化。主動脈弓評分與腹透患者的全因死亡和心血管死亡獨立相關(guān)[11]。
腹主動脈鈣化評分(AACS)是Kauppila 等[12]通過腹部側(cè)位片對腹主動脈鈣化進(jìn)行的半定量評估方法,其主要是評估腰椎側(cè)位片各腰椎節(jié)段(L1- L4) 對應(yīng)動脈的鈣化程度,各節(jié)段對應(yīng)前壁和后壁的鈣化范圍<1/3 計1 分,為1/3 ~2/3 計2 分,>2/3 計3分,主動脈前壁和后壁各節(jié)段評分之和為24 分。根據(jù)CORD 的研究方法,通過鈣化評分評估鈣化嚴(yán)重程度的標(biāo)準(zhǔn)是:AAC 評分≤4 分為無鈣化或輕微鈣化;5 ~15 分為中度鈣化;≥16 分為重度鈣化。2017 年改善全球結(jié)局(KDIGO)指南建議使用腹部側(cè)位片來檢測CKD 3 ~5 期患者是否存在血管鈣化。AACS 已被證明是CKD 患者心血管事件的獨立預(yù)測因子[13]。
在骨盆和雙手X 線檢查中進(jìn)行血管鈣化評分,主要是將骨盆平片通過兩條假想線(分別為兩個股骨頭上限上方的水平線和脊柱上方的中位垂直線)進(jìn)行區(qū)域劃分,而雙手平片則通過掌骨上限的水平線進(jìn)行區(qū)域劃分。每個部分中存在的線性鈣化被計為1 分,其不存在為0 分。最終得分是所有部分鈣化評分的總和,范圍為0 ~8 分。通過骨盆平片評估髂動脈和股動脈鈣化,雙手正位片評估橈動脈及指間動脈鈣化,最終鈣化分?jǐn)?shù)僅考慮線性鈣化(有或沒有斑塊狀鈣化),在該評分中未考慮可能與內(nèi)膜鈣化相關(guān)的斑片狀分離鈣化,因為它們可能與其他類型的血管外鈣化(例如靜脈石)混淆[14]?;诠桥杵狡褪终黄难茆}化評分是評估血透患者心血管風(fēng)險的簡單工具。
超聲心動圖技術(shù)可以有效地檢測心臟瓣膜鈣化,它的優(yōu)勢顯而易見:操作簡便、重復(fù)性高、非侵入性,而且費用低廉,與CT 相比,超聲心動圖是一種更容易獲得結(jié)果且無放射性的檢查方式,可以系統(tǒng)地評估心臟鈣化和心血管風(fēng)險。2017 年KDIGO 指南建議將瓣膜鈣化評估作為透析患者心血管風(fēng)險分層的一種手段,并建議將超聲心動圖作為檢測鈣化的工具。Nucifora 等[15]開發(fā)了通過超聲心動圖評估的半定量心臟總鈣評分,該評分利用經(jīng)胸超聲心動圖評估4 個心臟部位的鈣化嚴(yán)重程度,即乳頭肌、二尖瓣環(huán)、主動脈瓣和升主動脈(見表1)。二尖瓣環(huán)鈣化是位于房室溝與二尖瓣后葉交界處清晰回聲區(qū)域的鈣化,可通過在胸骨旁長軸視圖中測量其前后直徑來評估其大小,升主動脈鈣化是胸骨旁長軸切面中主動脈根部回聲增強(qiáng)或增厚的局灶性或彌漫性區(qū)域的鈣化,主動脈瓣硬化或鈣化是指在胸骨旁長軸切面測量的受累最嚴(yán)重的主動脈瓣葉回聲增強(qiáng)或增厚,乳頭肌鈣化是指在任何視圖中涉及一個或兩個乳頭肌的明確回聲點。eCS 在預(yù)測需要無創(chuàng)評估的多中心患者群體的預(yù)后中可顯示出顯著的價值。
表1 超聲心動圖鈣化評分表[15]
頸動脈內(nèi)膜中層厚度是廣泛性動脈粥樣硬化的評價指標(biāo)[16]。IMT 測量方法:在頸動脈分叉處近心端 1.0 ~1.5 cm 處,避開頸動脈斑塊,測量內(nèi)膜前緣到外膜前緣的垂直距離。頸動脈IMT ≥1.0 mm 或分叉處IMT ≥1.2 mm 為內(nèi)- 中膜增厚;當(dāng)IMT 局限性≥1.5 mm,可定義為動脈粥樣硬化斑塊形成[17]。頸動脈內(nèi)膜中層厚度是心血管疾病發(fā)病率和致死率的強(qiáng)大且獨立的預(yù)測因子,應(yīng)被視為慢性腎病患者心血管風(fēng)險分層有價值的工具[18]。
通過DUS 可在11 個血管節(jié)段(頸總動脈、股動脈、腘動脈、脛后動脈、脛前動脈和腹主動脈等)中測量血管鈣化的存在和等級。定義為縱向掃描中厚度<0.5 mm 的單個內(nèi)膜或內(nèi)側(cè)鈣化(微鈣化)計1 分,同一血管節(jié)段超過1 個微鈣化計2 分,任何鈣化厚度≥0.5 mm 的計3 分(大鈣化)。每個血管段的最終分?jǐn)?shù)總和為CALCS,范圍從0 到33 分[19]。CALCS 的評分簡單、易于執(zhí)行,并且是非侵入性的、可重復(fù)的。在評估外周血管鈣負(fù)荷時,CALCS 可能是傳統(tǒng)冠狀動脈鈣化評分的可靠替代方案。
脈搏波速度(PWV)是目前檢測動脈僵硬度最經(jīng)典的指標(biāo)[20]。PWV 是通過兩個間隔動脈之間距離和經(jīng)過時間計算出的速度,表示為動脈長度(米)除以通過時間(秒)。PWV 包括反映大彈性動脈僵硬度的頸- 股PWV 及反映中等肌性動脈僵硬度的頸- 橈PWV,最常用的是頸動脈和股動脈之間的PWV。相關(guān)研究提示頸- 股動脈脈搏波速度升高是 CKD 3 ~5期非糖尿病非透析患者發(fā)生心腦血管死亡及全因死亡的獨立危險因素[21]。CKD 患者的預(yù)后與PWV 的關(guān)系在未來仍需要進(jìn)一步研究。
冠脈CTA 是臨床上評估冠狀動脈疾病的常用方法,但其具有使用碘造影劑的缺點,在慢性腎臟病患者群體中應(yīng)用受限。CMRA 是一種新型的心血管系統(tǒng)磁共振影像學(xué)技術(shù),其具有無創(chuàng)、安全、圖像分辨率高、不使用碘造影劑、不使用電離輻射等優(yōu)點,可用于檢測冠狀動脈狹窄和高風(fēng)險冠狀動脈斑塊[22]。但它費用昂貴,在冠狀動脈疾病檢查中的具體效用目前尚未明確,需要進(jìn)行更多的研究,以評估這種新興且有前途的成像技術(shù)。
總之,心血管鈣化可以通過多種技術(shù)進(jìn)行檢測。CT 掃描是金標(biāo)準(zhǔn),可以對鈣化的嚴(yán)重程度進(jìn)行準(zhǔn)確和客觀的分析。X 線檢查操作簡單且結(jié)果容易獲得,費用相對低廉。超聲檢查具有安全無放射性、非侵入性等優(yōu)點。另外,還有一些其他評估鈣化的新方式,如磁共振成像等。綜上所述,這些技術(shù)應(yīng)用于慢性腎臟病患者的心血管鈣化評估中均有其優(yōu)點及缺點。心血管鈣化是慢性腎臟病患者的常見并發(fā)癥,也是心血管疾病發(fā)展公認(rèn)的危險因素,是決定慢性腎臟病患者預(yù)后的重要因素。心血管鈣化的早期診斷和干預(yù)治療有助于預(yù)防慢性腎臟病患者心血管疾病的進(jìn)展。