电子束CT检测冠状动脉硬化及其危险因素进展
作者：柯天秀 江时森
单位：(南京军区总医院心内科 江苏 南京 210002)
关键词：
心血管病学进展000208文章编号：1004-3934(2000)02-0087-04 分类号：R814.42；R543.3
文献标识码：A
Advances in Electron Beam CT Detects of Coronary Artery Atherosclerosis and Its Dangerous Factors
KE Tian-xiu,JIANG Shi-sen
(Department of Cardiology of Nanjing Army General Hospital,Jiangsu,Nanjing,210002)▲
, 百拇医药
冠状动脉粥样硬化(Coronary Artery Atherosclerosis;CAA)是冠状动脉疾病(CAD)的病理生理基础，而冠状动脉钙化(CAC)是CAA的标志。尸检和冠状动脉造影研究均已证实CAC与CAA和CAD之间有直接联系。
CAA是由遗传、环境、饮食及习惯等危险因素综合作用的结果。大量临床研究表明这些危险因素是CAA进展基础上的独立变量。
电子束CT是第一个高分辨、无创性检测CAC并予CAC定量的技术设备，使早期检测CAA成为可能。本文简要介绍了电子束CT及冠状动脉钙化的基本概念，着重阅述了电子CT检测及量化CAC的方法、结果和临床意义，以及电子束CT评估危险因素对CAD影响研究的进展。
1 电子束CT的基本概念
1983年美国Imatron公司Douglas.Boyd博士成功地将电子枪应用于CT机，取代普通CT及螺旋CT的X线球管，采用不同于机械旋转的电子方法产生X线源，从而诞生了电子束CT(Electron Beam Computed Tomography;EBCT)，又称超高速CT(Ultrafast Computed Tomography;UFCT)或Cine-CT，人们称之第五代CT。
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过去人们曾用胸片、透视、数字减影透视、荧光X线照相、冠状动脉造影、常规CT、螺旋CT、血管内超声、磁共振显像以及经胸腔和经食管超声心动描记术等影像方法来检测CAC，但由于受到分辨率、创伤性及心脏搏动等因素的影响，这些方法的使用受到限制。
EBCT的扫描速度达50ms/层，其成像速度是普通CT的40倍，是螺旋CT的20倍，能在一次屏气中完成冠状动脉主要分支的扫描，大大减少了心跳及呼吸运动伪影，保证得到清晰的图像。EBCT检测CAC的优越性除了快速、无创、不需患者运动外，由于其密度分辨率高，故CAC检测结果对操作者是否细心的依赖性小。加之EBCT强大的软件功能实现了对CAC的定量分析，且其检测CAC的射线量<1.1cGy，不需使用对比剂，使普查筛选CAC早期诊断CAD成为可能。
2 冠状动脉钙化的基本概念
2.1 动脉粥样硬化损伤的新分期：十几岁的青少年即可出现早期CAA的病理改变，随着年龄增长，病程逐渐进展。美国心脏联合协会1995年在血管损伤会议上将粥样硬化损伤的形成定义为6期，即潜在损伤期、脂纹形成期、粥样瘤前期、粥样瘤期、纤维粥样瘤期及复合损伤期[1]。该分类系统将斑块演变的临床阶段与从形态上所见的损伤类型相联系从而有助于人们对动脉粥样硬化病程进展的理解。
, 百拇医药
2.2 何为CAC：CAC是指冠状动脉硬化斑中的钙盐沉着。人生的第20年即可出现CAC。经显微方法证实，年轻人冠脉中脂纹形成后期的损伤中发现以脂质为核心的颗粒中存在钙化结晶的小聚合物，但在进展更晚期的斑块中更常发现CAC。故目前对CAC是CAA的早期抑或晚期表现上仍有争论。
2.3 CAC的机制：近代研究提示冠状动脉钙盐沉积是一个类似于骨形成过程的有组织有规律的主动过程而不是过去所认为的简单的磷酸钙沉积的被动过程。近代CAC的研究多集中于Gla-控制蛋白，一种对磷酸钙有高度亲和力的独特类型的蛋白。已有人提出Gla-控制蛋白可能与钙盐沉积的活动性相关，有效的Gla-控制蛋白能够抑制CAC的形成。
2.4 CAC与CAD的联系与区别：早在1961年Blankenhorn等就总结了钙化仅发生于粥样硬化位点的证据，此外众多尸体解剖和冠脉造影研究一致提示CAC含量及部位与冠脉狭窄的存在及严重程度相关。
, 百拇医药
Mautner等[2]人先后在尸检及冠脉造影研究中证实冠脉狭窄越严重，CAC的可能性越大。此外，Simons等[3]的尸检研究提示CAC的缺乏对于排除冠脉严重狭窄具高度特异性。
虽然CAC阴性人群缺血性心脏病的发生率极低，但CAC阳性并不足以预测心血管症状发生的危险性。相同年龄个体预期十年中CAC发生率较心血管症状的发生率高10～100倍，故临床需要找到有足够异性的CAC阈值以期预测一段时间内心血管症状发生的危险性。
3 CAC的定量检测
3.1 方法：多采用单层体积扫描，在1～2次独立的屏气过程中从主动脉根部向足侧连续扫描20～40层，厚层3mm。扫描由心电信号在80%R-R间期时触发，保证每一次开始扫描都在接近舒张末期主动脉收缩期前的同一位点。目前多数研究者认为CT值大于+130HU(Hounsfield Unit)则可能含有钙。
, 百拇医药
3.2 CAC量化：EBCT通过检测CAC面积、CAC容积以及CAC积分量化CAC。CAC积分由CAC面积(mm2)乘以CT峰值系数(CT峰值介于+130～+199/+131～+200HU则系数记为1；+200～+299/+201～+300HU则系数记为2；+300～+399/+301～+400HU则系数记为3；≥+400/+401HU则系数记为4)确定。总CAC积分为各个层面上左冠状动脉(LCA)、左前降支(LAD)、左回旋支(LC)和右冠状动脉(RCA)病灶中的CAC积分之和。
4 CAC对冠状动脉狭窄的预测价值
4.1 与造影比较：大量研究提示EBCT检测CAC对造影检测冠脉狭窄有很高的预测性，尤其对严重狭窄存在很高的敏感性，列举如表1所示。
表1 EBCT检测CAC对冠脉狭窄的预测 作 者
, 百拇医药
例数
(性别)
平均年
龄(y)
狭窄
直径
敏感
性(%)
特异
性(%)
阳性预测
值(%)
阴性预测
, 百拇医药
值(%)
Breen等
100
(91男，9女)
47.1
>60%
>10%
100
94
47
72
62
100
, 百拇医药
Devries等
140
(70男，70女)
58
≥70%
>0%
97
88
41
55
55
94
Rumberger等
, 百拇医药
139
(89男，50女)
51.5
≥50%
>0%
99
62
35～38
57
97
79～91
Budhoff等
710
, http://www.100md.com
(456男，254女)
56
>50%
95
44
72
84
表中Breen等研究的100例患者中79例为症状性CAD，12例为无症状性，9例为混合性。Devries等研究的140例患者中83例为症状性CAD，17例为无症状性，40例为混合性。该研究中<60岁者任何造影病变的检测敏感性女性组为50%，男性组为87%，>60岁者女性组的敏感性为97%。Rumberger等对139例患者行造影后平均1天内行EBCT扫描发现，EBCT对造影所示任何病变的检测特异性很低。Budhoff等研究的710例为美国不同区域的CAD可疑患者。
, 百拇医药
4.2 与病理比较：Simons等[3]对13例心脏标本行EBCT及冠脉节段病理检查，发现EBCT检测CAC的敏感性为59%，特异性为90%，阳性预测值为87%，阴性预测值为65%。Maunter等[4]对50例心脏标本行EBCT及显微镜检示狭窄76%～100%的冠脉中有93%测得CAC，狭窄0%～50%的冠脉中有20%测得CAC，从而提示EBCT检测CAC与组织学冠脉狭窄的相关性。5 CAC检测的临床价值
5.1 CAC阳性：
5.1.1 CAC阳性发生率：如前所述，CAC是CAA的标志，CAC阳性即证实存在粥样硬化斑块。众多研究报导不同年龄组、不同性别及有、无症状者其CAC检出率不同，如表2所示。
表2 不同年龄组男、女性别/有、无症状者CAC发生率 作 者
研究对象
, 百拇医药
项 目
各年龄组CAC发生率(%)
0～
29岁
30～
39岁
40～
49岁
50～
59岁
60～
69岁
70～
, 百拇医药
79岁
80～
89岁
Janowitz等
1898例
无症状者
男性
女性
11
6
21
11
44
, 百拇医药
23
72
35
85
67
94
89
100
100
Agatston等
584例
无症状者
有症状者
, http://www.100md.com
25
100
39
88
73
96
74
100
5.1.2 CAC面积：Rumberger等[5]在13例尸检心脏标本中发现CAC面积达1mm2/节段(1节面为3mm长)对轻度病变的诊断特异性为100%，而3mm2/节段者对重度病变的诊断特异性为100%，且CAC面积增加与CAA病变严重性增加相关。该研究尚提示组织学损伤面积总和与CAC面积高度相关，但前者将近是后者的5倍。
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5.1.3 CAC积分：
5.1.3.1 不同年龄男、女性及有、无症状者的CAC积分：如表3所示，不同年龄组男、女性及有、无症状者的CAC积分不同。此外，Arad等[6]对1 173例无症状者行EBCT后随访19个月发现出现CAD症状与未出现CAD症状者的CAC积分分别为935±1 070与144±446(p<0.000 1)，发生心绞痛与未发生者的CAC积分分别为363±746与147±455(p<0.063)。 表3 不同年龄组男、女性/有、无症状者的CAC积分 作 者
研究对象
项 目
各年龄组CAC积分
<40岁
40～
, 百拇医药
49岁
50～
59岁
60～
69岁
≥70岁
Goel等
597例(458
男，139女)
男性
女性
7±5
0.1±0.1
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55±17
10±4
155±26
20±7
362±63
71±30
1051±245
70±57
Agatston等
584例
无症状者
(n=475)
5±2
, 百拇医药
27±9
83±14
187±38
有症状者
(n=109)
132±91
291±93
462±95
786±115
(p<0.01)
(p<0.000 1)
(p<0.0001)
, 百拇医药
(p<0.000 1)
5.1.3.2 CAC积分与狭窄：Rumberger等[7]的研究中，造影正常的男、女性CAC积分分别为4±10与6±19，严重病变(狭窄≥50%)的男、女性CAC积分分别为480±556与610±812。不论男女，造影正常者与严重病变者之间的CAC积分有统计学差异，且造影病变越重CAC积分也越高。Agatston等[8]的研究中狭窄直径>50%的患者中40～49岁组CAC积分达50的敏感性、特异性分别为71%和91%，50～59岁组为74%和70%；狭窄直径>70%的患者中60～69岁组CAC积分达300的敏感性为74%，特异性为81%；40～49岁组CAC积分为0的阴性预测值为98%，50～59岁组为94%，60～69岁组为100%。可见CAC积分可用于区分造影正常和严重病变。
5.1.3.3 CAC积分与组织学钙化面积：Maunter等[2]在并非直接死于心脏疾病的50例心脏标本研究中将CAC积分与组织学钙化面积行回归分析，得r2值为0.92(r=0.96,p<0.000 1)，提示CAC积分与组织学测量密切相关。
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5.2 CAC阴性的临床意义：
CAC阴性并不意味着包括不稳定斑块在内的冠脉粥样硬化斑块不存在，因为CAA损伤区并不一定存在钙化。但CAC阴性可说明严重狭窄的可能性很小，且在造影中这些个体显示的病变多较CAC阳性者轻。CAC阴性者在今后的2～5年中出现心血管症状的危险性很低。
5.3 CAC位点与狭窄位点的关系：
CAC的程度和位点与相同位点的狭窄并不一致。Bormann等[9]在研究中发现CAC积分并不预示该CAC位点存在严重狭窄，ROC面积(接受者操作特征曲线面积)亦提示CAC积分对相同位点狭窄>70%并无预测性。此外，Stanford、Breen等较多的研究者均有报导无CAC者存在轻度狭窄。6 CAC与危险因素
6.1 CAC危险因素：
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与CAC相关的危险因素包括年龄、性别、体重、体格指数、三角肌皮褶厚度、职业、饮食、吸烟、家族史、糖尿病、高血压、高胆固醇血症、高甘油三酯、高低密度脂蛋白(LDL)胆固醇、低高密度脂蛋白(HDL)胆固醇、载脂蛋白A-1(apoA-1)下降、载脂蛋白B(apoB)升高、脂蛋白(a)[Lp(a)]升高等。新近报导的还有纤维蛋白原浓度升高、同型半胱氨酸浓度升高以及蛋氨酸脱甲基作用生成的氨基酸水平的升高。
6.2 CAC与危险因素：
6.2.1 家族史：近年有报导在一族先天遗传的老鼠中观察到动脉壁钙化的发生与正常对照组有显著差异，提示在临床的重要性状中发现了遗传的成分[10]。临床亦发现家族中有CAD年轻患者时，其近亲CAD的发生率是正常组的5倍，尤其染色体显性遗传致高血脂的家族中CAD高发。除高脂血症外，高血压、糖尿病的发生同样有家族聚集性，而它们均为CAC危险因素。
, http://www.100md.com Detrano等[11]在1 461例无症状者数字减影X线透视研究中发现除年龄外，吸烟史(相对危险性RR=1.30)、糖尿病史(RR=1.24)、家族史(RR=1.26)均与CAC明显相关(p<0.05)。但至今尚未报导家族史与EBCT检测CAC或CAC积分相关。
6.2.2 血清脂质：众多的尸检、冠脉造影及EBCT扫描研究中以高血脂尤其是血清胆固醇升高与CAC相关性的报导最具一致性。Wong等[12]在865例无症状者EBCT扫描中发现年龄(RR=2.82/10年，p<0.01)、性别(女性RR=0.34,p<0.01)、高血压(RR=1.53,p<0.05)、糖尿病(RR=2.32,p<0.05)、高胆固醇血症(RR=1.63,p<0.01)及肥胖(RR=2.22,p<0.01)与CAC独立相关。且除糖尿病外上述所有因素和吸烟均与CAC积分独立相关(p均<0.05)。Spadaro等[13]在259例心导管介入者中行EBCT发现CAC积分(平均516±851)与CAD存在及阻塞性CAD明显相关(p<0.000 1)，糖尿病(p<0.001)、总胆固醇/HDL胆固醇比值(p=0.002)、HDL胆固醇<35mg/dl(<0.91mmol/L)(p<0.01)亦与阻塞性CAD相关。
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6.2.3 高血糖：糖尿病或快速血糖≥140mg/dl(≥7.77mmol/L)者常伴脂质代谢异常而致CAA，上述各报导亦提示糖尿病高血糖与CAC明显独立相关。
6.2.4 综合因素判断：新近Schmermund等[14]对211例患者行冠脉造影检测病变程度与EBCT扫描，发现二者在评估危险因素对CAA影响时作用相似。且年龄、总胆固醇/HDL胆固醇比值、性别(男性)以及纤维蛋白原浓度对CAC及造影示病变程度均有较大的预测价值，高血压对二者的预测作用处于统计学显著意义的边界范围。这些因素构成对造影病变程度及CAC积分的综合危险评分：综合危险=年龄(岁)/20+(总胆固醇/HDL-胆固醇)/10+1(男性)×0.5+纤维蛋白原(mg/dl)/350+1(吸烟)×0.5+1(高血压)×0.7。
7 EBCT临床应用限度及不足
EBCT虽为无创性检测方法，但仍有X线照射，且经费昂贵，不能为普遍人群接受。且EBCT检测定量CAC与危险因素的关系至今尚未明确，亦未找到能够预测冠脉症状发生危险性的阈值，故EBCT检测CAC在诊断CAD的临床应用中尚存在一定限度，仍处于临床摸索阶段。此外，EBCT检测CAC存在一定的重复差异，亦即阳性结果的再显示性尚不可靠，该问题的存在限制了EBCT在组建纵向研究检测CAD中的应用。■
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参考文献：
[1]Stary HC,Chandler AB,Dinsmore RE,et al.A definition of advanced types of atherosclerotic lesions and a histological classification of ather-sclerosis:a report from the Committee on Vascular Lesion of the Council on Arteriosclerosis,American Heart Association[J].Circulation,1995,92：1355
[2]Mautner GL,Mautner SL,Froehlich J,et al.Coronary artery calcification:assessment with electron beam CT and histomorphometric correlation[J].Radiology,1994,192:619
, 百拇医药
[3]Simons DB,Schwartz RS,Edwards WD,et al.Noninvasive definition of anatomic coronary artery disease by ultrafast computed tomographic scanning:a quantitative pathologic comparison study[J].J Am Coll Cardiol,1992,20:1118
[4]Mautner LS,Mautener GC,Froehlich J,et al.Coronary artery disease:prediction with in vitro electron beam CT[J].Radiology,1994,192:625
[5]Rumberger JA,Schwartz RS,Simons DB,et al.Relation of coronary calcium determined by electron beam computed tomography and lumen narrowing determined by autopsy[J].Am J Cardiol,1994,73:1169
, http://www.100md.com
[6]Arad Y,Spadaro LA,Goodman K,et al.Predictive value of electron beam computed tomography of the coronary arteries:19-months following-up of 1173 asymptomatic subjects[J].Circulation,1996,93:1951
[7]Rumberger JA,Sheedy Ⅲ PF,Breen JF,et al.Coronary calcium,as determined by electron beam computed tomography,and coronary disease on arteriogram:effect of patient's sex on diagnosis[J].Circulation,1995,91:1363
[8]Agatston AS,Janowitz WR,Hildner FJ,et al.Quantification of coronary artery calcium using ultrafast computed tomography[J]. Am Coll Cardiol,1990,15:827
, 百拇医药
[9]Bormann JL,Stenberg SW,Winniford,et al.Ultrafast tomographic detection of coronary artery calcification as an indicator of stenosis[J].Am J Cardiol Imaging,1992,6:191
[10]Qiao JH,Xie PZ,Fishbein MC,et al.Pathology of atheromatous lesions in inbred and genetically engineered mice:genetic determination of arterial calcification[J].Arterioscler Thromb,1994,14:1480
[11]Detrano RC,Wong ND,French WJ,et al.Prevalence of fluoroscopic
, http://www.100md.com
coronary calcific deposits in high-risk asymptomatic persons[J].Am
Heart J,1994,127:1526
[12]Wong ND,Kouwabunpat D,Vo AN,et al.Coronary calcium and atherosclerosis by ultrafast computed tomography in asymptomatic men and women:relation to age and risk factors[J].Am Heart J,1994,127:422
[13]Spadaro LS,Lledo A,Roth M,et al.Comparison of electron beam tomography and conventional risk factors in the prediction of coronary artery disease[J].J Am Coll Cardiol,1996,27(suppl A):175A
[14]Schmermund A,Baumgart D,Gorge G,et al.Measuring the effect of risk factors on coronary atherosclerosis:coronary calcium score versus angiographic disease severity[J].J Am Coll Cardiol,1998,31:1267
收稿日期：1998-12-09, http://www.100md.com
单位：(南京军区总医院心内科 江苏 南京 210002)
关键词：
心血管病学进展000208文章编号：1004-3934(2000)02-0087-04 分类号：R814.42；R543.3
文献标识码：A
Advances in Electron Beam CT Detects of Coronary Artery Atherosclerosis and Its Dangerous Factors
KE Tian-xiu,JIANG Shi-sen
(Department of Cardiology of Nanjing Army General Hospital,Jiangsu,Nanjing,210002)▲
, 百拇医药
冠状动脉粥样硬化(Coronary Artery Atherosclerosis;CAA)是冠状动脉疾病(CAD)的病理生理基础，而冠状动脉钙化(CAC)是CAA的标志。尸检和冠状动脉造影研究均已证实CAC与CAA和CAD之间有直接联系。
CAA是由遗传、环境、饮食及习惯等危险因素综合作用的结果。大量临床研究表明这些危险因素是CAA进展基础上的独立变量。
电子束CT是第一个高分辨、无创性检测CAC并予CAC定量的技术设备，使早期检测CAA成为可能。本文简要介绍了电子束CT及冠状动脉钙化的基本概念，着重阅述了电子CT检测及量化CAC的方法、结果和临床意义，以及电子束CT评估危险因素对CAD影响研究的进展。
1 电子束CT的基本概念
1983年美国Imatron公司Douglas.Boyd博士成功地将电子枪应用于CT机，取代普通CT及螺旋CT的X线球管，采用不同于机械旋转的电子方法产生X线源，从而诞生了电子束CT(Electron Beam Computed Tomography;EBCT)，又称超高速CT(Ultrafast Computed Tomography;UFCT)或Cine-CT，人们称之第五代CT。
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过去人们曾用胸片、透视、数字减影透视、荧光X线照相、冠状动脉造影、常规CT、螺旋CT、血管内超声、磁共振显像以及经胸腔和经食管超声心动描记术等影像方法来检测CAC，但由于受到分辨率、创伤性及心脏搏动等因素的影响，这些方法的使用受到限制。
EBCT的扫描速度达50ms/层，其成像速度是普通CT的40倍，是螺旋CT的20倍，能在一次屏气中完成冠状动脉主要分支的扫描，大大减少了心跳及呼吸运动伪影，保证得到清晰的图像。EBCT检测CAC的优越性除了快速、无创、不需患者运动外，由于其密度分辨率高，故CAC检测结果对操作者是否细心的依赖性小。加之EBCT强大的软件功能实现了对CAC的定量分析，且其检测CAC的射线量<1.1cGy，不需使用对比剂，使普查筛选CAC早期诊断CAD成为可能。
2 冠状动脉钙化的基本概念
2.1 动脉粥样硬化损伤的新分期：十几岁的青少年即可出现早期CAA的病理改变，随着年龄增长，病程逐渐进展。美国心脏联合协会1995年在血管损伤会议上将粥样硬化损伤的形成定义为6期，即潜在损伤期、脂纹形成期、粥样瘤前期、粥样瘤期、纤维粥样瘤期及复合损伤期[1]。该分类系统将斑块演变的临床阶段与从形态上所见的损伤类型相联系从而有助于人们对动脉粥样硬化病程进展的理解。
, 百拇医药
2.2 何为CAC：CAC是指冠状动脉硬化斑中的钙盐沉着。人生的第20年即可出现CAC。经显微方法证实，年轻人冠脉中脂纹形成后期的损伤中发现以脂质为核心的颗粒中存在钙化结晶的小聚合物，但在进展更晚期的斑块中更常发现CAC。故目前对CAC是CAA的早期抑或晚期表现上仍有争论。
2.3 CAC的机制：近代研究提示冠状动脉钙盐沉积是一个类似于骨形成过程的有组织有规律的主动过程而不是过去所认为的简单的磷酸钙沉积的被动过程。近代CAC的研究多集中于Gla-控制蛋白，一种对磷酸钙有高度亲和力的独特类型的蛋白。已有人提出Gla-控制蛋白可能与钙盐沉积的活动性相关，有效的Gla-控制蛋白能够抑制CAC的形成。
2.4 CAC与CAD的联系与区别：早在1961年Blankenhorn等就总结了钙化仅发生于粥样硬化位点的证据，此外众多尸体解剖和冠脉造影研究一致提示CAC含量及部位与冠脉狭窄的存在及严重程度相关。
, 百拇医药
Mautner等[2]人先后在尸检及冠脉造影研究中证实冠脉狭窄越严重，CAC的可能性越大。此外，Simons等[3]的尸检研究提示CAC的缺乏对于排除冠脉严重狭窄具高度特异性。
虽然CAC阴性人群缺血性心脏病的发生率极低，但CAC阳性并不足以预测心血管症状发生的危险性。相同年龄个体预期十年中CAC发生率较心血管症状的发生率高10～100倍，故临床需要找到有足够异性的CAC阈值以期预测一段时间内心血管症状发生的危险性。
3 CAC的定量检测
3.1 方法：多采用单层体积扫描，在1～2次独立的屏气过程中从主动脉根部向足侧连续扫描20～40层，厚层3mm。扫描由心电信号在80%R-R间期时触发，保证每一次开始扫描都在接近舒张末期主动脉收缩期前的同一位点。目前多数研究者认为CT值大于+130HU(Hounsfield Unit)则可能含有钙。
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3.2 CAC量化：EBCT通过检测CAC面积、CAC容积以及CAC积分量化CAC。CAC积分由CAC面积(mm2)乘以CT峰值系数(CT峰值介于+130～+199/+131～+200HU则系数记为1；+200～+299/+201～+300HU则系数记为2；+300～+399/+301～+400HU则系数记为3；≥+400/+401HU则系数记为4)确定。总CAC积分为各个层面上左冠状动脉(LCA)、左前降支(LAD)、左回旋支(LC)和右冠状动脉(RCA)病灶中的CAC积分之和。
4 CAC对冠状动脉狭窄的预测价值
4.1 与造影比较：大量研究提示EBCT检测CAC对造影检测冠脉狭窄有很高的预测性，尤其对严重狭窄存在很高的敏感性，列举如表1所示。
表1 EBCT检测CAC对冠脉狭窄的预测 作 者
, 百拇医药
例数
(性别)
平均年
龄(y)
狭窄
直径
敏感
性(%)
特异
性(%)
阳性预测
值(%)
阴性预测
, 百拇医药
值(%)
Breen等
100
(91男，9女)
47.1
>60%
>10%
100
94
47
72
62
100
, 百拇医药
Devries等
140
(70男，70女)
58
≥70%
>0%
97
88
41
55
55
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Rumberger等
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139
(89男，50女)
51.5
≥50%
>0%
99
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35～38
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97
79～91
Budhoff等
710
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(456男，254女)
56
>50%
95
44
72
84
表中Breen等研究的100例患者中79例为症状性CAD，12例为无症状性，9例为混合性。Devries等研究的140例患者中83例为症状性CAD，17例为无症状性，40例为混合性。该研究中<60岁者任何造影病变的检测敏感性女性组为50%，男性组为87%，>60岁者女性组的敏感性为97%。Rumberger等对139例患者行造影后平均1天内行EBCT扫描发现，EBCT对造影所示任何病变的检测特异性很低。Budhoff等研究的710例为美国不同区域的CAD可疑患者。
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4.2 与病理比较：Simons等[3]对13例心脏标本行EBCT及冠脉节段病理检查，发现EBCT检测CAC的敏感性为59%，特异性为90%，阳性预测值为87%，阴性预测值为65%。Maunter等[4]对50例心脏标本行EBCT及显微镜检示狭窄76%～100%的冠脉中有93%测得CAC，狭窄0%～50%的冠脉中有20%测得CAC，从而提示EBCT检测CAC与组织学冠脉狭窄的相关性。5 CAC检测的临床价值
5.1 CAC阳性：
5.1.1 CAC阳性发生率：如前所述，CAC是CAA的标志，CAC阳性即证实存在粥样硬化斑块。众多研究报导不同年龄组、不同性别及有、无症状者其CAC检出率不同，如表2所示。
表2 不同年龄组男、女性别/有、无症状者CAC发生率 作 者
研究对象
, 百拇医药
项 目
各年龄组CAC发生率(%)
0～
29岁
30～
39岁
40～
49岁
50～
59岁
60～
69岁
70～
, 百拇医药
79岁
80～
89岁
Janowitz等
1898例
无症状者
男性
女性
11
6
21
11
44
, 百拇医药
23
72
35
85
67
94
89
100
100
Agatston等
584例
无症状者
有症状者
, http://www.100md.com
25
100
39
88
73
96
74
100
5.1.2 CAC面积：Rumberger等[5]在13例尸检心脏标本中发现CAC面积达1mm2/节段(1节面为3mm长)对轻度病变的诊断特异性为100%，而3mm2/节段者对重度病变的诊断特异性为100%，且CAC面积增加与CAA病变严重性增加相关。该研究尚提示组织学损伤面积总和与CAC面积高度相关，但前者将近是后者的5倍。
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5.1.3 CAC积分：
5.1.3.1 不同年龄男、女性及有、无症状者的CAC积分：如表3所示，不同年龄组男、女性及有、无症状者的CAC积分不同。此外，Arad等[6]对1 173例无症状者行EBCT后随访19个月发现出现CAD症状与未出现CAD症状者的CAC积分分别为935±1 070与144±446(p<0.000 1)，发生心绞痛与未发生者的CAC积分分别为363±746与147±455(p<0.063)。 表3 不同年龄组男、女性/有、无症状者的CAC积分 作 者
研究对象
项 目
各年龄组CAC积分
<40岁
40～
, 百拇医药
49岁
50～
59岁
60～
69岁
≥70岁
Goel等
597例(458
男，139女)
男性
女性
7±5
0.1±0.1
, http://www.100md.com
55±17
10±4
155±26
20±7
362±63
71±30
1051±245
70±57
Agatston等
584例
无症状者
(n=475)
5±2
, 百拇医药
27±9
83±14
187±38
有症状者
(n=109)
132±91
291±93
462±95
786±115
(p<0.01)
(p<0.000 1)
(p<0.0001)
, 百拇医药
(p<0.000 1)
5.1.3.2 CAC积分与狭窄：Rumberger等[7]的研究中，造影正常的男、女性CAC积分分别为4±10与6±19，严重病变(狭窄≥50%)的男、女性CAC积分分别为480±556与610±812。不论男女，造影正常者与严重病变者之间的CAC积分有统计学差异，且造影病变越重CAC积分也越高。Agatston等[8]的研究中狭窄直径>50%的患者中40～49岁组CAC积分达50的敏感性、特异性分别为71%和91%，50～59岁组为74%和70%；狭窄直径>70%的患者中60～69岁组CAC积分达300的敏感性为74%，特异性为81%；40～49岁组CAC积分为0的阴性预测值为98%，50～59岁组为94%，60～69岁组为100%。可见CAC积分可用于区分造影正常和严重病变。
5.1.3.3 CAC积分与组织学钙化面积：Maunter等[2]在并非直接死于心脏疾病的50例心脏标本研究中将CAC积分与组织学钙化面积行回归分析，得r2值为0.92(r=0.96,p<0.000 1)，提示CAC积分与组织学测量密切相关。
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5.2 CAC阴性的临床意义：
CAC阴性并不意味着包括不稳定斑块在内的冠脉粥样硬化斑块不存在，因为CAA损伤区并不一定存在钙化。但CAC阴性可说明严重狭窄的可能性很小，且在造影中这些个体显示的病变多较CAC阳性者轻。CAC阴性者在今后的2～5年中出现心血管症状的危险性很低。
5.3 CAC位点与狭窄位点的关系：
CAC的程度和位点与相同位点的狭窄并不一致。Bormann等[9]在研究中发现CAC积分并不预示该CAC位点存在严重狭窄，ROC面积(接受者操作特征曲线面积)亦提示CAC积分对相同位点狭窄>70%并无预测性。此外，Stanford、Breen等较多的研究者均有报导无CAC者存在轻度狭窄。6 CAC与危险因素
6.1 CAC危险因素：
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与CAC相关的危险因素包括年龄、性别、体重、体格指数、三角肌皮褶厚度、职业、饮食、吸烟、家族史、糖尿病、高血压、高胆固醇血症、高甘油三酯、高低密度脂蛋白(LDL)胆固醇、低高密度脂蛋白(HDL)胆固醇、载脂蛋白A-1(apoA-1)下降、载脂蛋白B(apoB)升高、脂蛋白(a)[Lp(a)]升高等。新近报导的还有纤维蛋白原浓度升高、同型半胱氨酸浓度升高以及蛋氨酸脱甲基作用生成的氨基酸水平的升高。
6.2 CAC与危险因素：
6.2.1 家族史：近年有报导在一族先天遗传的老鼠中观察到动脉壁钙化的发生与正常对照组有显著差异，提示在临床的重要性状中发现了遗传的成分[10]。临床亦发现家族中有CAD年轻患者时，其近亲CAD的发生率是正常组的5倍，尤其染色体显性遗传致高血脂的家族中CAD高发。除高脂血症外，高血压、糖尿病的发生同样有家族聚集性，而它们均为CAC危险因素。
, http://www.100md.com Detrano等[11]在1 461例无症状者数字减影X线透视研究中发现除年龄外，吸烟史(相对危险性RR=1.30)、糖尿病史(RR=1.24)、家族史(RR=1.26)均与CAC明显相关(p<0.05)。但至今尚未报导家族史与EBCT检测CAC或CAC积分相关。
6.2.2 血清脂质：众多的尸检、冠脉造影及EBCT扫描研究中以高血脂尤其是血清胆固醇升高与CAC相关性的报导最具一致性。Wong等[12]在865例无症状者EBCT扫描中发现年龄(RR=2.82/10年，p<0.01)、性别(女性RR=0.34,p<0.01)、高血压(RR=1.53,p<0.05)、糖尿病(RR=2.32,p<0.05)、高胆固醇血症(RR=1.63,p<0.01)及肥胖(RR=2.22,p<0.01)与CAC独立相关。且除糖尿病外上述所有因素和吸烟均与CAC积分独立相关(p均<0.05)。Spadaro等[13]在259例心导管介入者中行EBCT发现CAC积分(平均516±851)与CAD存在及阻塞性CAD明显相关(p<0.000 1)，糖尿病(p<0.001)、总胆固醇/HDL胆固醇比值(p=0.002)、HDL胆固醇<35mg/dl(<0.91mmol/L)(p<0.01)亦与阻塞性CAD相关。
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6.2.3 高血糖：糖尿病或快速血糖≥140mg/dl(≥7.77mmol/L)者常伴脂质代谢异常而致CAA，上述各报导亦提示糖尿病高血糖与CAC明显独立相关。
6.2.4 综合因素判断：新近Schmermund等[14]对211例患者行冠脉造影检测病变程度与EBCT扫描，发现二者在评估危险因素对CAA影响时作用相似。且年龄、总胆固醇/HDL胆固醇比值、性别(男性)以及纤维蛋白原浓度对CAC及造影示病变程度均有较大的预测价值，高血压对二者的预测作用处于统计学显著意义的边界范围。这些因素构成对造影病变程度及CAC积分的综合危险评分：综合危险=年龄(岁)/20+(总胆固醇/HDL-胆固醇)/10+1(男性)×0.5+纤维蛋白原(mg/dl)/350+1(吸烟)×0.5+1(高血压)×0.7。
7 EBCT临床应用限度及不足
EBCT虽为无创性检测方法，但仍有X线照射，且经费昂贵，不能为普遍人群接受。且EBCT检测定量CAC与危险因素的关系至今尚未明确，亦未找到能够预测冠脉症状发生危险性的阈值，故EBCT检测CAC在诊断CAD的临床应用中尚存在一定限度，仍处于临床摸索阶段。此外，EBCT检测CAC存在一定的重复差异，亦即阳性结果的再显示性尚不可靠，该问题的存在限制了EBCT在组建纵向研究检测CAD中的应用。■
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参考文献：
[1]Stary HC,Chandler AB,Dinsmore RE,et al.A definition of advanced types of atherosclerotic lesions and a histological classification of ather-sclerosis:a report from the Committee on Vascular Lesion of the Council on Arteriosclerosis,American Heart Association[J].Circulation,1995,92：1355
[2]Mautner GL,Mautner SL,Froehlich J,et al.Coronary artery calcification:assessment with electron beam CT and histomorphometric correlation[J].Radiology,1994,192:619
, 百拇医药
[3]Simons DB,Schwartz RS,Edwards WD,et al.Noninvasive definition of anatomic coronary artery disease by ultrafast computed tomographic scanning:a quantitative pathologic comparison study[J].J Am Coll Cardiol,1992,20:1118
[4]Mautner LS,Mautener GC,Froehlich J,et al.Coronary artery disease:prediction with in vitro electron beam CT[J].Radiology,1994,192:625
[5]Rumberger JA,Schwartz RS,Simons DB,et al.Relation of coronary calcium determined by electron beam computed tomography and lumen narrowing determined by autopsy[J].Am J Cardiol,1994,73:1169
, http://www.100md.com
[6]Arad Y,Spadaro LA,Goodman K,et al.Predictive value of electron beam computed tomography of the coronary arteries:19-months following-up of 1173 asymptomatic subjects[J].Circulation,1996,93:1951
[7]Rumberger JA,Sheedy Ⅲ PF,Breen JF,et al.Coronary calcium,as determined by electron beam computed tomography,and coronary disease on arteriogram:effect of patient's sex on diagnosis[J].Circulation,1995,91:1363
[8]Agatston AS,Janowitz WR,Hildner FJ,et al.Quantification of coronary artery calcium using ultrafast computed tomography[J]. Am Coll Cardiol,1990,15:827
, 百拇医药
[9]Bormann JL,Stenberg SW,Winniford,et al.Ultrafast tomographic detection of coronary artery calcification as an indicator of stenosis[J].Am J Cardiol Imaging,1992,6:191
[10]Qiao JH,Xie PZ,Fishbein MC,et al.Pathology of atheromatous lesions in inbred and genetically engineered mice:genetic determination of arterial calcification[J].Arterioscler Thromb,1994,14:1480
[11]Detrano RC,Wong ND,French WJ,et al.Prevalence of fluoroscopic
, http://www.100md.com
coronary calcific deposits in high-risk asymptomatic persons[J].Am
Heart J,1994,127:1526
[12]Wong ND,Kouwabunpat D,Vo AN,et al.Coronary calcium and atherosclerosis by ultrafast computed tomography in asymptomatic men and women:relation to age and risk factors[J].Am Heart J,1994,127:422
[13]Spadaro LS,Lledo A,Roth M,et al.Comparison of electron beam tomography and conventional risk factors in the prediction of coronary artery disease[J].J Am Coll Cardiol,1996,27(suppl A):175A
[14]Schmermund A,Baumgart D,Gorge G,et al.Measuring the effect of risk factors on coronary atherosclerosis:coronary calcium score versus angiographic disease severity[J].J Am Coll Cardiol,1998,31:1267
收稿日期：1998-12-09, http://www.100md.com