冠心病(coronary heart disease,CHD)是全球范围内致残和致死率较高的心血管疾病,其核心病理特征为冠状动脉粥样硬化所致的管腔狭窄,导致心肌缺血、缺氧,严重时可引起心肌梗死、恶性心律失常、心源性猝死等并发症
[1-2]。可见及时评估患者冠状动脉狭窄程度,有助于临床医师制定可行性治疗方案,对改善患者预后尤为重要。数字减影血管造影(digital subtraction angiography,DSA)是诊断冠状动脉狭窄的金标准,虽能准确评估血管狭窄情况,但具有创操作、操作复杂、潜在的并发症等局限,不能作为常规的检查手段
[3]。冠状动脉CT血管造影(coronary CT angiography,CCTA)具有高分辨率、扫描速度快等优势,能准确识别冠状动脉血管走行、管腔狭窄程度,与传统冠状动脉造影比较,CCTA无需穿刺进入血管,避免潜在的手术风险和不良反应,能有效缩短冠状动脉检查时间,减轻患者不适感
[4-5]。脂蛋白相关磷脂酶A2(lipoprotein-associated phospholipase A2,Lp-PLA2)是一种炎性细胞分泌的磷脂酶,与动脉粥样硬化斑块形成、破裂及血栓形成有关
[6];血管生成素样蛋白3(angiopoietin-like protein 3,ANGPTL3)是一种与血管紧张素有关的分泌糖蛋白,与动脉粥样硬化形成有关
[7]。已有研究
[8-9]显示,血清Lp-PLA2、ANGPTL3水平与CHD患者冠状动脉狭窄程度呈正相关。近年来影像学检查结合血清指标在CHD检查、病情评估等方面展现出良好的应用前景,已有研究
[10-11]证实,相较于单独CCTA或血清检测,CCTA结合血清指标能提高CHD冠状动脉狭窄程度的诊断效能,弥补单一诊断的不足,并有效反映冠状动脉解剖学改变。目前关于CCTA联合血清Lp-PLA2、ANGPTL3对CHD冠状动脉不同狭窄程度诊断的研究尚鲜见报道。为此,本研究在前人研究基础上,主要探究CCTA联合血清Lp-PLA2、ANGPTL3水平对CHD患者冠状动脉不同狭窄程度的诊断效能,旨在为临床提供无创、精准的冠状动脉狭窄的评估方案,优化CHD诊疗路径。报告如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
样本量估算公式:
n=(Z
1α/2)
2* p*(1―p)/δ
2,Z
1-α/2取1.96,
P为预期敏感度和特异度,预实验设置为0.87,d(容许误差)设置为0.04,最小样本量为272例。本研究属于前瞻性研究,选取2022年8月—2025年8月首都医科大学附属北京友谊医院CHD患者292例作为研究对象。纳入标准:①CHD符合《急性冠脉综合征急诊快速诊治指南(2019)》
[12]诊断标准;②所有患者均完成CCTA检查,影像图像质量佳,无检查禁忌证;③意识清楚,能配合完成各项检查和临床资料采集。排除标准:①先天性心脏病、风湿性心脏病及心肌病等影响冠状动脉血管评估;②肝肾功能严重障碍;③自身免疫性疾病或血液系统疾病;④急性感染性疾病;⑤近3个月内有重大手术史、创伤史;⑥合并恶性肿瘤。
本研究经医院伦理委员会审批通过[批准文号:(2022)伦审第(00067)号]。所有患者均知情同意并自愿签署知情同意书。
1.2 方法
1.2.1 冠状动脉狭窄程度评估标准
采用美国GE公司INNOVA 2100 DSA在入组当天检查,患者仰卧位,对穿刺动脉进行消毒,行局部麻醉后,对桡动脉穿刺,置入5F导管鞘,鞘管内注入肝素(预防血栓),在X线透视下置入导管,导管经肱动脉/股动脉、主动脉,最终置入左、右冠状动脉开口,导管到达后注入注射碘海醇55~65 mL(流速为5.5 m/s)。遵循不同体位多角度原则采集图像,观察冠状动脉血管走形、分支及狭窄部位,测量狭窄管腔直径、邻近正常管腔直径,计算冠状动脉狭窄程度
[13]=(狭窄段近心端血管正常直径×狭窄处管直径)/狭窄段近心端血管正常直径×100%,<50%为轻度狭窄,50%~74%为中度狭窄,75%~100%为重度狭窄。292例患者根据冠状动脉狭窄程度分为重度组(重度狭窄,
n=89)、中度组(中度狭窄,
n=97)、轻度组(轻度狭窄,
n=106)。均由2名经验丰富的高年资医师以盲法独立评估,意见不一致时共同商讨决定。
1.2.2 资料收集
以调查问卷形式收集一般资料,包括性别、年龄、体重指数、病程、吸烟史、饮酒史、高血压、糖尿病、高脂血症、病变支数、心功能NYHA分级。
1.2.3 CCTA检查方法
采用美国GE公司Revolution CT在入组时进行检查,检查前4 h禁食禁饮,扫描前保证患者心率控制≤70次/min。取仰卧位,扫描范围为气管分叉下方1.0 cm至心脏膈面,扫描参数:层厚0.625 mm、准直器0.625 mm×0.625 mm、管电压120 kV、电流900 mAs,旋转速度0.28 s/圈。扫描时在肘静脉注射碘海醇55~65 mL(流速为5.5 m/s),注入完毕后注射30 mL生理盐水(流速为5 mL/s)。
扫描结束后将数据传送至后处理工作站,使用对比剂示踪法,在主动脉根部勾画感兴趣区域,均由2名经验丰富的高年资医师操作进行,意见不一致时共同商讨决定。半自动斑块分析软件识别血管和管腔边界,测量并计算最小管腔直径(minimum lumen diameter,MLD)、狭窄面积百分比(stenosis area percentage,%AS)、狭窄直径百分比(stenosis diameter percentage,%DS)、最小管腔面积(minimum lumen area,MLA)。
1.2.4 血清Lp-PLA2、ANGPTL3水平
收集所有患者入组时空腹静脉血3 mL,以3 000 r/min、半径12 cm离心10 min取上清液,采用酶联免疫吸附法检测血清Lp-PLA2、ANGPTL3水平。
1.3 统计学方法
应用SPSS 28.0统计软件分析数据。计数资料以例数(%)表示,比较采用χ2 检验;计量资料进行Kolmogorov-Smirnov检验和Levene检验,符合正态分布的计量资料以±s表示,比较采用t检验、单因素方差分析和SNK-q检验;采用Spearman分析CCTA参数、血清Lp-PLA2、ANGPTL3与冠状动脉狭窄程度的相关性。采用受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线评估CCTA参数、血清Lp-PLA2、ANGPTL3对中度、重度冠状动脉狭窄的诊断价值,计算曲线下面积(area under the curve,AUC),采用Logistic回归构建联合诊断模型,不同AUC比较采用DeLong检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结 果
2.1 3组一般资料比较
3组性别、年龄、体重指数、病程、吸烟史、饮酒史、高血压、糖尿病、高脂血症比较,差异无统计学意义(
P>0.05);重度组病变支数3支占比、心功能NYHA分级Ⅲ级占比高于中度组、轻度组,中度组病变支数3支占比、心功能NYHA分级Ⅲ级占比高于轻度组,差异有统计学意义(
P<0.05)。见
表1。
2.2 3组CCTA参数及血清Lp-PLA2、ANGPTL3水平比较
重度组CCTA参数MLD、MLA低于中度组、轻度组,%DS、%AS及血清Lp-PLA2、ANGPTL3水平高于中度组、轻度组,中度组MLD、MLA低于轻度组,%DS、%AS及血清Lp-PLA2、ANGPTL3水平高于轻度组,差异有统计学意义(
P<0.05)。见
表2。CCTA经典图像见
图1。
2.3 不同临床特征患者CCTA参数及血清Lp-PLA2、ANGPTL3水平比较
不同性别、年龄、病程CHD患者的MLD、MLA、%DS、%AS及血清Lp-PLA2、ANGPTL3水平比较,差异无统计学意义(
P>0.05);心功能NYHA分级Ⅲ级CHD患者的MLD、MLA低于Ⅰ~Ⅱ级患者,%DS、%AS及血清Lp-PLA2、ANGPTL3水平高于Ⅰ~Ⅱ级患者;病变支数3支CHD患者的MLD、MLA低于≤2支患者,%DS、%AS及血清Lp-PLA2、ANGPTL3水平高于≤2支患者,差异有统计学意义(
P<0.05)。见
表3。
2.4 CCTA参数、血清Lp-PLA2、ANGPTL3与冠状动脉狭窄程度的相关性
Spearman相关性分析结果显示,MLD、MLA与CHD患者冠状动脉狭窄程度(轻度=1,中度=2,重度=3)呈负相关(
rs=-0.790、-0.726,均
P<0.05),%DS、%AS及血清Lp-PLA2、ANGPTL3水平与CHD患者冠状动脉狭窄程度呈正相关(
rs=0.747、0.752、0.760、0.796,均
P<0.05)。见
图2。
2.5 CCTA参数、血清Lp-PLA2、ANGPTL3诊断中度冠状动脉狭窄的价值
以轻度组作为阴性组,中度组作为阳性组,ROC分析显示,MLD、MLA、%DS、%AS、Lp-PLA2、ANGPTL3单独诊断中度冠状动脉狭窄的AUC分别为0.779(95%
CI:0.716~0.834)、0.769(95%
CI:0.705~0.825)、0.764(95%
CI:0.700~0.821)、0.796(95%
CI:0.734~0.849)、0.774(95%
CI:0.710~0.829)、0.789(95%
CI:0.726~0.843),各指标联合诊断中度冠状动脉狭窄的AUC为0.917(95%
CI:0.870~0.951);通过Logistic回归模型对MLD、MLA、%DS、%AS、Lp-PLA2、ANGPTL3进行拟合进行联合诊断,ROC分析显示,联合诊断的AUC大于各指标单独诊断的AUC,差异有统计学意义(
Z=3.405、3.850、3.980、3.015、3.753、3.382,
P=0.002、0.001、0.001、0.004、0.001、0.003)。见
表4、
图3。
2.6 CCTA参数、血清Lp-PLA2、ANGPTL3诊断重度冠状动脉狭窄的价值分析
以中度组作为阴性组,重度组作为阳性组,ROC分析显示,MLD、MLA、%DS、%AS、Lp-PLA2、ANGPTL3单独诊断重度冠状动脉狭窄的AUC分别为0.786(95%
CI:0.720~0.843)、0.791(95%
CI:0.725~0.847)、0.801(95%
CI:0.736~0.855)、0.789(95%
CI:0.723~0.845)、0.805(95%
CI:0.741~0.859)、0.794(
95%
CI:0.728~0.849),各指标联合诊断重度冠状动脉狭窄的AUC为0.920(95%
CI:0.872~0.955);联合诊断的AUC大于各指标单独诊断的AUC,差异有统计学意义(
Z=3.486、3.521、3.213、3.667、3.483、3.244,
P=0.002、0.001、0.003、0.001、0.001、0.003)。见
表5、
图4。
3 讨 论
CCTA是一种非侵入性的心血管影像检查方法,能清晰呈现冠状动脉解剖学结构,在评估冠状动脉狭窄和堵塞、识别斑块形成等方面具有良好的应用价值
[14-15]。有研究
[16]显示,CCTA单独诊断CHD冠状动脉狭窄程度的AUC为0.867,敏感度、特异度为92.63%、80.70%。但有研究
[17]显示,CCTA在识别微小斑块、区分斑块稳定性和血管钙化伪影干扰等方面存在不足,且还受患者主观性影响,增加误诊和漏诊风险。本研究结果显示,随着狭窄程度增加,MLD、MLA呈降低趋势,%DS、%AS呈升高趋势,与既往观点
[16]相符。但陈伊伊等
[16]研究采用Gensimi积分评估患者冠状动脉狭窄程度,本研究采用DSA评估并进行分组,DSA诊断能准确识别冠状动脉血管走行、狭窄部位及血流灌注情况,分组依据严谨。
同时本研究还发现,不同病变支数、心功能NYHA分级患者的CCTA参数存在明显差异。冠状动脉内质细胞受炎症因素、脂质沉积等因素刺激,脂质堆积在冠状动脉,同时伴随纤维帽增生、血管钙化及斑块破裂,导致管腔狭窄,狭窄程度越严重,冠状动脉狭窄程度明显缩小,表现为MLD、MLA降低
[18];%DS、%AS为狭窄程度量化指标,主要评估管腔狭窄直径和面积与正常血管的比值
[19],故%DS、%AS表现为升高趋势。重度组患者伴随严重的斑块形成和斑块稳定性改变,如内膜增厚、斑块溃疡及病变支数较多等,这些因素会进一步加重管腔狭窄程度,引起MLD、MLA、%DS、%AS参数明显变化。MLD、MLA、%DS、%AS差异变化反映冠状动脉病理生理变化,与冠状动脉内径改变、冠状动脉壁病理改变有关,为CHD病情评估提供可靠的影像学检查。
单一影像学检查不能全面反映CHD病理生理进程,需结合血清指标弥补单一影像学检查的不足
[20-21]。Lp-PLA2主要由炎性细胞(巨噬细胞、单核细胞和肥大细胞等)分泌,可作为血管炎症反应的标志物,在血浆中以活性形式与低密度脂蛋白、高密度脂蛋白结合存在血液循环系统中,Lp-PLA2通过激活氧化反应,加快机体炎症反应、动脉粥样硬化形成
[22]。CHD患者血清Lp-PLA2与患者病变支数、冠状动脉狭窄程度有关,单独诊断患者冠状动脉狭窄程度具有一定的诊断价值
[23]。本研究结果显示,重度组Lp-PLA2>中度组>轻度组,与患者病变支数、心功能NYHA分级及冠状动脉狭窄程度密切相关,与上述研究观点
[23]相符,契合动脉粥样硬化炎症驱动的病理机制。重度组患者病变支数3支占比、心功能NYHA分级Ⅲ级占比较高,提示患者动脉内皮细胞损伤程度较为严重,脂质沉积、巨噬细胞炎性浸润较为严重,刺进Lp-PLA2分泌合成,促进斑块形成和破裂,形成“炎症激活―斑块进展―狭窄程度加重”的恶性循环。同时重度组斑块负荷比较严重,部分斑块可能出现纤维帽变薄、脂质炎性反应加剧,Lp-PLA2介导的炎症反应加剧,不仅加速斑块进展,还能损伤血管内皮细胞功能、诱导微血栓形成,加重患者心肌缺血,导致患者心功能降低。
ANGPTL3是脂质代谢相关的因子,通过抑制脂蛋白脂肪酶活性,影响三酰甘油、低密度脂蛋白代谢,进而参与动脉粥样硬化进展
[24]。最近研究显示,ANGPTL3与血管形成、炎症反应等生物学效应有关
[25]。朱秋霞等
[26]研究显示,血清ANGPTL3升高与CHD患者冠状动脉支数、冠状动脉狭窄程度密切相关,本研究结果也证明了这一观点。同时本研究还发现,血清ANGPTL3升高与患者心功能NYHA分级有关。CHD疾病进展与脂代谢紊乱有关,重度组患者病变支数越多、心功能降低严重,患者脂质代谢紊乱加重,血管内皮细胞损伤严重,加重心肌细胞缺血、缺氧程度,进而加剧动脉斑块负荷程度,促进管腔狭窄程度
[27-28];同时脂代谢紊乱也可损害心肌细胞完整性、激活内皮细胞炎症反应,巨噬细胞吞噬脂质形成泡沫细胞,促进斑块形成和管腔狭窄
[29],导致血清ANGPTL3升高。
为进一步评估冠状动脉狭窄程度的诊断效能,绘制中度、重度冠状动脉狭窄的ROC曲线,结果显示,CCTA参数、血清Lp-PLA2、ANGPTL3联合诊断的中度、重度冠状动脉狭窄的AUC最大,说明CCTA参数联合血清指标有望成为诊断中度、重度冠状动脉狭窄的一种方法,有助于判断CHD患者冠状动脉狭窄程度。本研究中CCTA参数能反映冠状动脉解剖学信息,Lp-PLA2、ANGPTL3反映炎症反应和脂代谢紊乱程度,多维度参数联合应用,不仅能弥补单一参数诊断的不足,还能全面反映冠状动脉病变的复杂病理生理过程,为早期识别和评估患者冠状动脉狭窄程度提供可靠的参考,便于临床医师制定个性化诊疗方案制定,针对轻度患者优先采用药物干预和生活方式指导,针对中重度患者可提早进行介入治疗,避免过度医疗或延误治疗。
综上所述,CCTA参数、血清Lp-PLA2、ANGPTL3水平与CHD患者冠状动脉狭窄程度有关,且CCTA参数、血清Lp-PLA2、ANGPTL3水平联合在诊断中度、重度冠状动脉狭窄中具有较高的应用前景,为CHD诊疗路径优化提供参考。但本研究为单中心、小样本的研究,导致联合预测模型存在偏差,影响了预测模型的外推性和泛化能力,今后将进行多中心、大样本的研究,以提高预测结果的外推性。
北京市卫生健康委员会关于首都卫生发展科研专项项目(2024-2-2030)
北京市卫生健康委员会关于首都卫生发展科研专项项目(首发2024-2-2030)