冠狀動脈鈣化評分和心血管風險

冠狀動脈鈣化（CAC）是冠狀動脈粥樣硬化的特徵之一。在單中心和多中心的臨床以及基於人群的研究基礎上，短期和長期結局的隨訪數據（長達15年的隨訪）表明，CAC評分是一種應用廣泛的冠脈鈣化評估方法，其一致性和可重複性較好，可用於預測主要心血管結局風險，特別適用於無症狀人群並可指導他汀類藥物和阿司匹林等一級預防措施的應用。在廣泛的基線風險範圍內對無症狀人群進行CAC檢測具有成本效益。

冠狀動脈鈣化（CAC）是冠狀動脈粥樣硬化的特徵之一，是心血管醫學中研究最深入、應用最廣泛的檢測手段之一。繼重要的單中心和臨床註冊研究之後，美國、德國和荷蘭在20世紀90年代末和21世紀初開展了大規模的基於人群的長期觀察研究，這些研究得出了一致的、可重複的和令人信服的證據，證明CAC與無症狀人群的主要心血管結局之間存在密切關係。

美國和歐洲的臨床實踐指南認為，CAC評分是改善無症狀人群心血管風險評估的一種潛在有效方法，並可作為開始或推遲預防性治療的指南。成本效益分析得出結論，CAC檢測在無症狀人群中具有成本效益。然而，CAC評分在無症狀人群中的應用有時仍被美國許多醫療保險公司視為實驗性或未經證實的檢測方式。

本綜述旨在重點總結CAC在無症狀患者中應用的相關證據，包括其病理生物學、檢測方式、預測作用、在預測評分算法中的使用、CAC進展、CAC改變患者和患者行為的臨床方法的證據、CAC的新應用、CAC掃描評分的未來方向。

冠狀動脈鈣化的病理學

直到最近，血管鈣化才被認為衰老的必然結果，CAC的發展被認為是一種被動過程，是一種積極的、不可避免的致病過程，並且血管鈣化的基礎機制已經被確定。

由載脂蛋白和氧化磷脂在動脈壁中傳播導致的炎症對動脈粥樣硬化和血管鈣化的發展至關重要。與氧化應激相關的多種介質參與鈣化過程，氧化應激可能是炎症與血管鈣化的關鍵環節。脂質氧化導致促骨介質，如最低限度修飾的低密度脂蛋白和氧化磷脂。高脂血症可能對相關鈣化存在直接和間接的影響。

CAC的檢測方法

早期的CAC研究使用胸片、螢光透視或數字減影透視，顯示出CAC在預測阻塞性冠狀動脈疾病（CAD)以及未來冠狀動脈事件中的潛在價值。首次引入心臟門控電子束計算機斷層掃描（EBCT），使檢測、定位和定量具有更高的靈敏度。隨著EBCT的引入，CAC的定量變得更加精確，使得跳動心臟有足夠的時間解析度。

CAC、冠狀動脈斑塊和臨床CAD的早期研究

病理學研究表明，冠狀動脈鈣化和CAD之間存在很強的相關性。早期CAC檢測的重點是結果與侵入性血管造影進行比較，以確定檢測阻塞性CAD的靈敏度和特異度。阻塞性CAD的靈敏度範圍為88%-100%。由於對疾病的敏感性較高，陰性檢測結果與阻塞性CAD相關的可能性非常低，陰性預測值接近100%。CAC定量法被發現是一種評估動脈粥樣硬化斑塊負荷的很好的解剖學測量方法。

冠狀動脈鈣化面積和斑塊面積的關係

圖A：顯示冠狀動脈鈣化面積和斑塊面積的關係

圖B：顯示不管是在單個冠狀動脈血管還是心臟整體中，CAC與斑塊負荷高度相關。證實CAC與體內動脈粥樣硬化斑塊的位置和程度直接相關。

早在2004年，單中心研究表明，與傳統的風險因素相比，CAC的風險預測價值和增量價值很高。

主要人群隊列研究

基於人群的隊列研究見上表

對CAC評分評分的4項主要前瞻性觀察研究進行基線特徵比較。

分別對MESA、HNR、Rotterdam和FHS研究從研究開始時間、CT掃描類型、受試者數量、受試者年齡、女性比例、收縮壓、總膽固醇水平、吸菸情況、是否包括CVD病史、基線檢查CAC的比例情況比較

MESA（動脈粥樣硬化的多種族研究）是一項前瞻性、多中心隊列研究，從2000年開始納入6814名年齡在45歲-84歲之間的男性和女性。大約38%受試者是白人，28%非洲裔美國人，22%西班牙裔，12%亞裔，主要是華裔血統。

CAC的患病率因種族而異，白人患病率高於其他3個種族。不同種族間的差異並不能完全可以用風險因素差異來解釋，這表明其他因素導致了CAC分布的一些變異性。最重要的是，CAC能令人信服地預測心血管事件，超越傳統危險因素，且在所有4個種族中具有相似強度

基於人群的HNR（風險因素，冠狀動脈鈣化和生活方式的評估）研究與MESA研究具有相似目標。從3個西德城市的居民登記處隨機抽取一般人口樣本，包括45-74歲的男女。

在類似的設計和研究方案基礎上，對MESA和HNR研究隊列的結果進行了比較，分別納入2220和3126名受試者。儘管兩項研究在風險研究因素方面存在差異，但CAC評分非常相似，CAC的年齡和性別分布以百分位數表示。CAC在兩項研究中都是類似的事件預測指標。

儘管隊列之間存在年齡和種族差異，但Rotterdam研究中CAC和疾病風險的研究結果與MESA和HNR研究結果基本相似。冠狀動脈鈣化和心肌梗死之間存在強烈的分級關聯，即使在老年人群眾，這種關聯仍然存在。

2005年，FHS（Framingham心臟研究）在Framingham子代和第三代隊列的檢測中加入了基於MDCT的CAC檢測。FHS僅限於白人男性和女性，但CAC＞0和CAC＞100的人群分布與之前MESA研究報導的結果非常相似。

CARDIA（年輕人冠狀動脈風險發展）研究在隨訪期間對受試者進行了CAC檢測，這是第一個在32-46歲受試者中進行CAC檢測的前瞻性隊列。CARDIA顯示CAC＞0在該年齡組中並不罕見，特別是存在風險因素的情況下。在大約10年的隨訪期內，CAC強烈預測了這些年輕受試者在傳統風險因素預測之外的風險。

在婦女健康倡議的隨訪期間進行CAC測試，它對絕經後婦女的風險因素具有增量預測價值。目前正在ARIC（社區動脈粥樣硬化風險）研究中進行CAC檢測，該研究有望為75歲以上的成人提供重要的風險預測能力。

CAC用於臨床決策風險評分

40多年來，預防心臟病學的臨床決策一直基於風險評估方程。臨床實踐指南，包括來自美國、歐洲和加拿大的指南，以普遍推薦使用基於診室的血脂、血壓、年齡、吸菸史以及是否有糖尿病作為臨床風險評估的主要依據內容。儘管人們普遍認為CAC評分可以改善這些臨床風險評估，但指南並未建議使用CAC檢測的風險評分(見下表）。

關於CAC評分對無症狀患者評估的4項主要指南和專家共識推薦總結。2013年ACC/AHA風險評估指南：如果使用傳統危險因素進行風險評估後，對於治療方式的選擇仍然不能確定，可以使用鈣化積分來幫助確定治療決策（Ⅱb推薦 B級推薦）；2016年歐洲心血管病預防指南：鈣化積分可以用於心血管風險的修正（Ⅱb推薦 B級推薦）。2017年美國心血管CT協會專家共識：40-75歲，10年動脈粥樣硬化疾病風險5-20%，尚無動脈粥樣硬化疾病的無症狀者中使用冠脈鈣化積分來協助臨床決策是合理的，在某些10年風險＜5%者中（比如早發冠心病家族史）也是合理的；2018年美國預防服務工作組關於非傳統風險因素的準則草案：在無症狀的成年患者中，目前的證據不足以評估將CAC評分添加到傳統CVD風險評估預測中的利弊平衡（Ⅰ類推薦。）

CAC評分是冠心病和所有ASCVD複合終點的最重要預測指標，超過了其他700個基線變量。

CAC在預防心臟病學中的成本效益

在一級預防背景下，CAC檢測的成本效益已由幾個獨立小組使用大致相似的假設和模擬進行評估。

CAC進展

由於CAC評分結果的間隔變異性較低（10%），因此可以對CAC進展進行定量估計。

CAC進展與心肌梗死和全因死亡率的較高風險相關。不同的研究使用不同的算法來量化CAC進展的程度，這可能影響了不同研究的結果。

雖然現在有充足的證據表明，CAC改善了統計風險的重新分類，即將沒有事件的受試者風險評估修正為風險較低的類別和將發生風險事件的受試者風險評估修正為風險較高類別（淨重新分類指數），但也有證據表明CAC可能直接指導基於風險的適當預防性治療選擇。

CAC評分對他汀推薦組和非他汀類組的ASCVD事件風險進行了一致性分析（如下圖）。因此，CAC評分可能有助於將修正的強化危險因素與動脈粥樣硬化斑塊負荷以及實際風險相匹配，同時避免了在CAC評分較低和10年事件發生率較低（有時稱為低風險）的患者中使用他汀藥物。

HNR研究中受試者的心血管事件發生率。

圖A顯示根據2012ESC指南和2013ACC/AHA指南，在他汀推薦組和非他汀組，不同CAC評分時冠脈事件發生情況。

圖B顯示了他汀推薦組和非他汀組，不同CAC評分時心血管事件發生情況。

CAC也可能對阿司匹林每日預防性應用推薦劑量的制定有價值。

不同種族的動脈粥樣硬化受試者中，通過CAC評分評估阿司匹林在冠心病一級預防中的風險和益處。

使用Framingham風險評分計算CHD風險，顯示了MESA研究受試者的CAC評分。結果顯示，無論估計的冠心病風險如何，CAC=0分時，估計阿司匹林無益。相反，當CAC＞100分時，估計阿司匹林可提供淨獲益。

隨著將絕對風險評估納入到未來膽固醇和血壓指南中，CAC可能會在膽固醇和血壓治療目標的制定中發揮更大作用。

CAC和臨床醫生和患者行為

通過包括CAC評分在內的任何測試的風險重新分類，只有在對患者或醫生行為產生影響的情況下才會產生臨床效益。

觀察性研究表明，較高的CAC評分對預防性藥物的開始和持續時間有影響，最近的一項薈萃分析提供了更明確的證據。

使用非門控胸部CT成像進行CAC檢測

多項研究證實了CAC在非門控胸部CT成像中的作用。

CAC在單光子發射CT和正電子發射斷層成像中的應用

常規壓力測試的局限性是依賴於功能數據（即缺血證據），無法量化解剖學動脈粥樣硬化負荷。然而，CAC評分可以添加到使用混合掃描儀的單光子發射計算機斷層掃描和正電子發射斷層掃描心肌灌注顯像中。從灌注顯像時的衰減掃描中獲得的CAC評分可高度預測風險，包括在沒有心肌缺血證據的患者中。

討論

未來方向：改善CAC評分

此外，研究表明，CAC的區域分布（尤其是冠狀動脈CAC的總數)增加了Agatston評分的預後信息，而那些斑塊分布較彌散的患者風險較高。

CAC評分可以通過對掃描方案的簡單修改，在電離輻射很小的情況下完成。

需要建立一個新的CAC評分體系是目前爭論的問題。新的CAC評分可能包括冠狀動脈外鈣化，因為越來越多的證據表明主動脈瓣鈣化、主動脈鈣化和二尖瓣環鈣化增加了風險預測價值，尤其是卒中和其他心血管結局。

未來方向：CAC和非心血管疾病風險

CAC提供了動脈粥樣硬化疾病的概括性測量，反映了可測量（即風險因素）和不可測量（即所有遺傳和環境因素）風險決定因素直接對易損組織的累及終生效應。

CAC和指南

2010年，ACC/AHA無症狀患者風險預測指南在中度風險患者對CAC予以ⅡA級推薦，在中低危患者對CAC予以ⅡB級推薦，並根據Framingham風險評分的定義，建議在風險極低的患者中不用進行CAC檢測。

結論

冠狀動脈鈣化已成為無症狀人群中最具預測性的單一心血管風險標誌物，能夠在傳統心血管危險因素之外添加預測信息。CAC評分似乎對他汀類藥物和/或阿司匹林的預防性使用有幫助。在大多數研究中，當考慮患者對服用預防性藥物的偏好時，與其他方法相比，CAC測試已被證明具有成本效益。

中心

中心圖

提出決策方法選擇性對CAC測量進行風險預測制定。

建議結合10年ASCVD風險和CAC評分來指導他汀類藥物的應用：

①10年ASCVD風險＜5%：無論CAC評分多少，均不推薦使用他汀；

②10年ASCVD風險5%-7.5%：CAC評分=0分，不推薦使用他汀；CAC評分＞1，考慮使用他汀；

③10年ASCVD風險7.5%-20%：CAC評分=0，不推薦使用他汀；CAC評分＞1，推薦使用他汀；

④10年ASCVD風險＞20%：無論CAC評分多少，均推薦使用他汀。