王大博， 鄭敏文

冠狀動脈粥樣硬化性心臟病(coronary artery atherosclerosis disease，CAD)是人類死亡的主要原因之一[1]，至少四分之一的心血管病患者在發(fā)生猝死或非致死性心梗前沒有任何相關(guān)臨床癥狀[2]。冠狀動脈粥樣硬化發(fā)展至一定階段將導(dǎo)致冠狀動脈鈣化(coronary artery calcium，CAC)的產(chǎn)生[3]，冠狀動脈CT可以對CAC進行定量評估，并且是一種既可靠又可重復(fù)的無創(chuàng)檢查技術(shù)[4]，還可以預(yù)測心血管疾病的風險。本文對三種CAC計分方法進行闡述，分析其優(yōu)缺點。

CAC計分方法

1.Agatston計分

Agatston最早于1990年提出的CAC計分法依然是目前臨床實踐中最常用的參考標準和計分方法[5]。Agatston計分通過采用單層模式的電子束CT，在80%的RR間期，3 mm層厚，100 ms采集時間，130 kV的管電壓和630 mA的管電流下的心電門控采集，使用512×512矩陣重建。Agatston計分目前已適用于多排螺旋CT(multi-detector CT，MDCT)掃描，并可根據(jù)患者體重，微調(diào)到2.5 mm層厚，使用120 kV管電壓及可變管電流[6]。除了上述調(diào)整，Agatston計分與1990年提出的參數(shù)相比基本保持不變。

從概念上講，Agatston計分是所有CAC病變的計分總和，既計算總的CAC面積又計算病變的最大CT密度。使用130 HU的CT值定義CAC，將面積≥1 mm2的連續(xù)像素計為鈣化“病變”。單個病變的計分是將病變面積乘以密度權(quán)重因子(density weighting factor，DWF)。DWF規(guī)定為130～199 HU為1；200～299 HU為2；300～399 HU為3；≥400 HU為4。Agatston病變得分=病變面積×對應(yīng)DWF。Agatston總分等于所有病變計分之和。

2.CAC體積計分

Callister等[7]在1998年確立的體積計分，使用與Agatston計分相同的掃描參數(shù)。然而，體積計分的不同之處在于它不依賴于病變密度，而是估計鈣化斑塊的真實“體積”。對于每個鈣化病變，病變體積得分=體素數(shù)量×體素體積。與Agatston計分類似，體積總分等于各病變體積得分之和。

3.CAC質(zhì)量計分

不同于Agatston計分和體積計分不能測量冠狀動脈鈣化的真正“質(zhì)量”，CAC質(zhì)量計分是以毫克為單位，對實際鈣質(zhì)量的計算[8]。質(zhì)量計分需要先掃描由不同密度的羥基磷灰石組成的校準模型，再計算出單個病變的鈣質(zhì)量。為了獲得鈣質(zhì)量的絕對值，要對具有已知密度(ρ鈣)的鈣化圓柱進行校準測量，并應(yīng)用校準因子=ρ鈣/(CT柱面-CT水)確定校準因子(CT柱面是已知校準體模的平均CT值，而CT水是水的平均CT值)。然后對每個鈣化質(zhì)量進行計算，病變質(zhì)量得分=校準因子×病變體積×病變CT值。最后，總質(zhì)量得分等于所有病變質(zhì)量之和。

三種CAC計分方法的優(yōu)劣勢

雖然概念上不同，但傳統(tǒng)的CAC計分方法有許多相似之處并且高度相關(guān)[9]。盡管存在一些差異，例如，與Agatston計分相比，體積和質(zhì)量計分的間隔掃描可重復(fù)性更大，但這些差異并不足以改變臨床實踐[9]。因此，Agatston計分因其簡潔性，計算快速性以及編程成像軟件的便利性，依然是CAC計分方法的金標準。一般來說，Agatston和體積CAC計分均可在2分鐘內(nèi)得到結(jié)果。

然而，Agatston計分和質(zhì)量計分都是假定鈣化應(yīng)該隨著CT密度的增加而增加。傳統(tǒng)的三種計分方法都未能利用關(guān)于冠狀動脈血管樹內(nèi)鈣化區(qū)域分布的信息。此外，三種計分方法都沒有納入關(guān)于鈣化冠狀動脈病變數(shù)量或大小信息。并且所有CAC計分方法都是基于使用120 kV的CT掃描，這也會對患者造成較高的輻射劑量。最后，在常規(guī)心臟CT中觀察到的其他血管鈣化未被納入考慮。也許就是由于這些因素，在CAC=0的患者中可以觀察到心血管事件，而許多具有高CAC計分的老年患者卻從未發(fā)生過心血管事件[4]。

Agatston計分分層及其臨床意義

作為最早被提出的CAC計分方式，Agatston計分提供了一個對血管鈣化易于量化的風險評估指標。對于冠狀動脈，通過CT檢測鈣化斑塊的數(shù)量、位置及CAC分數(shù)，有利于判斷CAD的病變范圍及嚴重程度[4]。

為了更好地區(qū)分不同計分與臨床風險之間的相關(guān)性，通常將CAC計分進行分層。最常見的分層為0、1～100、100～300及>300[4]；也有文獻分為0，1～99，100～399和≥400[10]；還有使用0，1～10，11～99，100～399和≥400的分層[4]。

有研究表明[10]，在CAC積分為0、1～99、100～399和≥400的分層中，不良心血管事件(major adverse cardiac events，MACE)隨CAC計分的增加呈上升趨勢。CAC積分≥400的患者，MACE風險是CAC積分為0分患者的20倍[11]。相對于相同CAC積分的患者，如存在糖尿病[12]、高齡[13]、吸煙[14]和高血壓[15]等其他傳統(tǒng)高危因素，則MACE的發(fā)生率更高[16]。而 CAC計分>1000通常預(yù)示著非常高的風險。此外，CAC積分還可分辨出擁有心血管疾病家族史的最高風險個體[17]。最近的研究還發(fā)現(xiàn)[18-19]，納入Agatston計分可以幫助決策何時開始應(yīng)用他汀類藥物及阿司匹林等藥物治療，以及確定藥物的使用劑量。

Agatston計分最明顯的優(yōu)勢在于其數(shù)十年的預(yù)后數(shù)據(jù)支持，及其臨床風險預(yù)測的價值。大量基于Agatston計分的臨床風險分層研究，之所以能在臨床廣泛應(yīng)用，就是因為Agatston計分可以用于鑒別和分層CAD風險患者[9]。作為第一個也是研究最廣泛的CAC定量評估方法，Agatston計分在臨床上很難被取代。

CAC的分布特點及其臨床意義

盡管一直以來都認為冠狀動脈狹窄的嚴重程度與冠狀動脈風險正相關(guān)，但是最近的研究已經(jīng)改變了以往的觀念，并且越來越強調(diào)將總冠狀動脈斑塊負荷作為預(yù)測預(yù)后的最佳因子[20-21]。例如，Bittencourt等[21]證明廣泛的非梗阻性冠心病(>4段受累但是狹窄<50%)與非廣泛性梗阻性冠狀動脈疾病的風險相當。

鈣化的分布，即受鈣化影響的冠狀動脈的百分比，可能比Agatston評分更好地預(yù)測冠狀動脈危險[22]。更為重要的是，鈣化的分布可能與總CAC評分非常不一致。通常建議從以下幾個方面評估CAC的分布特點：受累冠狀動脈的數(shù)量；冠狀動脈鈣化的分布特點：彌散與集中；鈣化累及哪支冠狀動脈血管。

1.受累冠狀動脈的數(shù)量

受累的冠狀動脈的數(shù)量可以評估為序數(shù)變量(1至4，包括左主干，左前降支，左回旋支和右冠狀動脈)。將CAC血管的數(shù)量增加到Agatston CAC評分可能會改善對動脈粥樣硬化總體負擔的評估[23]。

2.冠狀動脈鈣化的分布特點

鈣化分布的彌漫性已被用于描述鈣化的空間分布[24]。當鈣化最重單支血管Agatston計分大于總計分的75%時，定義為集中性鈣化；反之，將小于或等于總計分75%的鈣化定義為彌漫性鈣化[25]。多組研究數(shù)據(jù)表明[26]，冠狀動脈彌漫性鈣化可能比集中性鈣化具有更高風險。在多種族動脈粥樣硬化(multi-ethnic study of atherosclerosis, MESA)研究中[25]，彌漫性CAC與集中性CAC相比，冠狀動脈事件風險增加33%。在調(diào)整Agatston鈣化評分后，冠狀動脈鈣化的彌散率每增加10%，全因死亡率風險增加7%。

3.鈣化累及哪支冠狀動脈血管

鈣化累及哪支冠狀動脈也可能對預(yù)測風險存在差異。例如，左主干和左前降支CAC就與死亡風險增加相關(guān)[24]，而右冠狀動脈CAC則與死亡率相關(guān)性較低，但會增加急性冠脈事件[25]。

CAC的未來研究方向

二十多年來，Agatston鈣化計分提高了臨床評估CAD風險的能力。盡管如此，Agatston計分并不完美，過去10年的研究已經(jīng)確定了許多潛在的改進策略，這其中的一些研究可能會對CAC計分進行改善，尤其是對輕中度Agatston CAC計分(1～300分)患者的風險預(yù)測帶來較大影響[4]。

未來的研究還需要確定近端冠狀動脈中的CAC是否意味著更高的風險，因為近端斑塊更容易破裂并發(fā)生動脈閉塞[27]。同時，冠狀動脈中左冠狀動脈的CAC是否比其他動脈更重要仍然未知。此外，需要更多的研究來確定CAC的分布類型(集中性與彌漫性)或鈣化病變的形態(tài)(偏心，同心等)是否是CAD事件的顯著預(yù)測因子。

冠狀動脈CT檢查對冠狀動脈以及其他心血管鈣化的檢測簡單易行，CAC計分的獲取也越來越自動化、可重復(fù)化，但我們對于鈣化的認識還遠遠不夠。臨床CAC計分大數(shù)據(jù)的積累將有助于對血管鈣化與風險事件的相關(guān)性進行更加深入的研究。相信通過鈣化計分對于CAD及其他心血管疾病風險預(yù)測的研究也將越來越深入。