Współczesna rola wskaźnika uwapnienia tętnic wieńcowych w

Współczesna rola wskaźnika uwapnienia tętnic wieńcowych w

ARTYKUŁY POGLĄDOWE
Współczesna rola wskaźnika uwapnienia tętnic
wieńcowych w ocenie ryzyka wystąpienia choroby
wieńcowej
A contemporary role of coronary artery calcium scoring in the assessment of the risk
for coronary artery disease
Zbigniew Gąsior, Piotr Pysz, Józefa Dąbek
Katedra i Klinika Kardiologii, Śląska Akademia Medyczna, Katowice
Streszczenie: Coraz większe rozpowszechnienie choroby wieńcowej, obejmujące coraz młodszą populację,
wymaga stałego poszukiwania metod umożliwiających wiarygodną ocenę ryzyka jej wystąpienia oraz
wykrywania wczesnych zmian miażdżycowych. Wskaźnik uwapnienia tętnic wieńcowych jest prostym
parametrem oznaczanym w tomografii komputerowej z zastosowaniem stosunkowo małej dawki
promieniowania. Przeprowadzone badania dostarczyły wielu dowodów na jego dużą swoistość w wykluczaniu
choroby wieńcowej oraz wartość predykcyjną w stosunku do przyszłych zdarzeń sercowych. Niniejsza praca
stanowi przegląd piśmiennictwa dotyczącego wskaźnika uwapnienia tętnic wieńcowych z uwzględnieniem
najnowszych wytycznych jego zastosowania w diagnostyce choroby wieńcowej.
Słowa kluczowe: ryzyko choroby tętnic wieńcowych, wskaźnik uwapnienia tętnic wieńcowych
Abstract: The growing prevalence of coronary artery disease, also in younger population, inspires constant
development of coronary atherogenesis risk stratification and early diagnosis methods. The coronary artery
calcium score is a simple parameter, requiring only a relatively small radiation dose to obtain in computed
tomography. So far completed studies have provided consistent evidence in support of its specificity to exclude
coronary artery disease, along with its predictive value for future cardiac events. Our paper is a review
of peerviewed journals regarding in coronary artery calcium scoring, including the most recent guidelines
on its use in establishing a diagnosis of coronary artery disease.
Key words: coronary artery calcium score, coronary artery disease risk
Powszechnie wiadomo, że integralną częścią postępującego
procesu aterogenezy jest pękanie niestabilnych blaszek miażdżycowych z tworzeniem zakrzepów, a w konsekwencji odkładanie się w tych miejscach skalcyfikowanych złogów. Uważa
się, iż występują one wyłącznie w miażdżycowo zmienionych
ścianach naczyń (ryc. 1), a w prawidłowo zbudowanych naczyniach są nieobecne. Zauważono ponadto, że ogniska kalcyfikacji mogą się pojawić już w 2. dekadzie życia jako odzwierciedlenie wczesnych zmian aterosklerotycznych, częściej jednak
występują u osób w starszym wieku. Oznaczany w tomografii
Adres do korespondencji:
lek. Piotr Pysz, Katedra i Klinika Kardiologii, Śląska Akademia Medyczna, ul. Ziołowa
47, 40-635 Katowice, tel.: 032-252-74-07, e-mail: [email protected]
Praca wpłynęła: 13.02.2007. Przyjęta do druku: 02.04.2007.
Nie zgłoszono sprzeczności interesów.
Pol Arch Med Wewn. 2007; 117 (3): 91-94
Copyright by Medycyna Praktyczna, Kraków 2007
komputerowej stopień uwapnienia tętnic wieńcowych (coronary
artery calcium score – CACS) jest uznanym wskaźnikiem zaawansowania zmian miażdżycowych w tętnicach nasierdziowych
[1]. Siatki centylowe określają spodziewane nasilenie zwapnień
w naczyniach wieńcowych w zależności od wieku i płci (ryc. 2).­
W tych samych przedziałach wiekowych, zgodnie z wcześniejszymi obserwacjami dotyczącymi patomechanizmu aterogenezy, większe wartości CACS notuje się u mężczyzn; różnica
ta zmniejsza się dopiero u osób po 60. roku życia. Zwrócono
również uwagę na regionalne różnice w dystrybucji zwapnień
w tętnicach wieńcowych. W populacji europejskiej odnotowano mniejsze wartości CACS niż w północnoamerykańskiej,
zwłaszcza u osób nieleczonych kardiologicznie [2].
Konieczność intensywnej prewencji miażdżycy u chorych
z grupy dużego ryzyka (≥20% ryzyko wystąpienia zdarzeń
sercowo-naczyniowych w ciągu 10 lat) według skali Framingham (Framingham risk score – FRS) nie budzi wątpliwości. Przeważającą jednak liczbę incydentów wieńcowych stwierdza się
Współczesna rola wskaźnika uwapnienia tętnic wieńcowych w ocenie ryzyka...
91
ARTYKUŁY POGLĄDOWE
Calcium Score
A
Region
LM
RCA
LAD
CX
PDA
other 1
other 2
other 3
total
LAD
LM
2000
Agatston Volumen Density threshold (HU): 130
532
401
Pixel threshold:
3
709
602
Algorithm:
Discrete
1071
842
586
490
0
0
0
0
0
0
0
0
2898
2335
Coronary Calcium Score u bezobjawowych mężczyzn
Coronary Calcium Score
1000
B
90%
75%
50%
100
25%
10
0
35–39 40–44 45–49 50–54 55–59 60–64 65–69 70+
wiek (lata)
calcium
score
0
znaczenie
ryzyko wystąpienia
choroby wieńcowej
bardzo znikome, <5%
brak identyfikowalnej
blaszki
1–10
minimalna
znikome, <10%
identyfikowalna blaszka
11–100
pewna, co najmniej
prawdopodobne
niewielka blaszka
minimalne lub niewielkie
zwężenia
101–400 pewna, co najmniej
bardzo prawdopodobne
średniej wielkości
niewielkie zwężenia,
blaszka
możliwe zwężenia istotne
401
rozległa blaszka
duże
lub wyższy
prawdopodobieństwo
co najmniej jednego
istotnego zwężenia
C
LAD
LM
Cx
Ryc. 2. Przykład ostatecznego wyniku badania stopnia uwapnienia
tętnic wieńcowych (coronary artery calcium score – CACS)
Ryc. 1. A-B. Zwapnienia widoczne w obrębie pnia lewej tętnicy
wieńcowej (left main – LM) oraz proksymalnego odcinka tętnicy
zstępującej przedniej (left anterior descending – LAD). C. Masywne
zwapnienia w pniu lewej tętnicy wieńcowej oraz w tętnicy zstępującej przedniej i tętnicy okalającej (circumflex artery – Cx) u innego
pacjenta
92
w grupie chorych z umiarkowanym długoterminowym ryzykiem (10–20% ryzyko wystąpienia zdarzeń sercowo-naczyniowych w ciągu 10 lat) wystąpienia choroby wieńcowej (coronary
artery disease – CAD). Szereg doniesień wskazuje na szczególnie
istotne znaczenie rokownicze CACS stanowiące uzupełnienie
skali Framingham właśnie w tej grupie pacjentów [3,4].
POLSKIE ARCHIWUM MEDYCYNY WEWNĘTRZNEJ 2007; 117 (3)
ARTYKUŁY POGLĄDOWE
Prawdopodobieństwo występowania CAD uzależnione
jest od CACS. Za wartości progowe, oddzielające przedziały
o małym, umiarkowanym i dużym ryzyku wystąpienia istotnej hemodynamicznie CAD, przyjmuje się CACS wynoszący
odpowiednio 100 oraz 400 jednostek Agatstona (j.A.). Według danych z literatury w grupie z CACS <100 j.A. zaburzenia perfuzji miokardium w badaniu emisyjnej tomografii
komputerowej (myocardial perfusion single photon emission computed tomography – MP-SPECT) występują u niespełna 1%
pacjentów. CACS >400 j.A. wiąże się natomiast z 40–50%
ryzykiem uzyskania nieprawidłowego wyniku badania MPSPECT. W pośrednim przedziale CACS ryzyko występowania
zaburzeń perfuzji wynosi około 12% [5,6]. W jednym z badań
bezpośrednio porównujących obie powyższe metody diagnostyczne (badanie typu head-to-head) 140 pacjentów poddano
badaniu MP-SPECT i wielorzędowej tomografii komputerowej
(multi-slice computed tomography – MSCT) z oceną CACS oraz
koronarografii. Okazało się, iż jedynie około 50% osób z prawidłową perfuzją mięśnia sercowego w MP-SPECT uzyskało
również prawidłowy wynik MSCT [7]. Wyniki te wskazują na
komplementarny charakter obu metod oraz dużą przydatność
MSCT i oznaczanego w tej technice CACS w wykrywaniu subklinicznych postaci CAD.
Według niektórych autorów uzyskanie bardzo dużego
CACS (zależnie od ośrodka, najczęściej >800 lub >1000 j.A.)
upoważnia do odstąpienia od wykonania angiotomografii
komputerowej naczyń wieńcowych i skierowania chorego bezpośrednio do diagnostyki inwazyjnej. Postępowanie takie uzasadnione jest z jednej strony bardzo dużym prawdopodobieństwem występowania hemodynamicznie istotnego zwężenia
w tej grupie chorych, z drugiej zaś możliwymi trudnościami
technicznymi w wiarygodnej ocenie stopnia redukcji światła
w silnie skalcyfikowanym naczyniu wieńcowym. Zaobserwowano, że zaawansowanie uwapnienia tętnic wieńcowych koreluje dodatnio z występowaniem i stopniem zwężeń w koronarografii inwazyjnej, nie stwierdzono natomiast zależności między
lokalizacją kalcyfikacji a umiejscowieniem krytycznych zwężeń. Należy podkreślić, że zerowy CACS wykazuje szczególnie
dużą swoistość w wykluczaniu choroby wieńcowej [8].
Szereg doniesień klinicznych świadczy o istotnej rokowniczej wartości CACS. W badaniu obejmującym 10 000 bezobjawowych osób obserwowanych w ciągu 5 lat wykazano,
iż poszczególne stopnie uwapnienia tętnic wieńcowych były
silnymi czynnikami predykcyjnymi całkowitej śmiertelności,
istotnie uzupełniając wnioski wynikające z analizy konwencjonalnych czynników ryzyka [9]. W kolejnych prospektywnych
badaniach duży CACS okazał się czynnikiem umożliwiającym przewidzenie wystąpienia CAD niezależnie od obecności
standardowych czynników ryzyka CAD oraz stężenia białka
C-reaktywnego, a jego wartość predykcyjna w stosunku do
incydentów sercowo-naczyniowych okazała się większa niż
w przypadku FRS [10,11]. Wykazano również dodatnią korelację pomiędzy wartościami CACS a uznanymi, uzyskiwanymi
na drodze nieinwazyjnych pomiarów, predyktorami choroby
wieńcowej, takimi jak zwiększenie grubości błony wewnętrznej i środkowej (kompleksu intima–media) w tętnicach szyjnych
[12] lub stopień sztywności tętnicy ramiennej [13]. W grupie
chorych z umiarkowanym odległym ryzykiem CAD (10–20%
w ciągu 10 lat) uzyskanie CACS >100 j.A. lub >75. centyla dla płci i wieku upoważnia do zaliczenia chorego do grupy
większego ryzyka, wymagającej intensywniejszej prewencji
CAD, a CACS w przedziale 11–100 j.A. i <75. centyla odpowiada wyjściowemu umiarkowanemu odległemu ryzyku wystąpienia CAD, CACS 0–10 j.A. i <25. centyla świadczy zaś
o rzeczywistym ryzyku dla danego badanego mniejszym niż
wyliczone z samej tylko skali Framingham. Pojawia się również radykalny pogląd, iż w grupie chorych bezobjawowych
CACS zawsze powinno poprzedzać ewentualną koronarografię
inwazyjną, a nawet wysiłkowy test EKG (wykonywany, gdy
CACS >400 j.A.) [14]. Według niektórych autorów dla CACS
między 75. a 90. centylem przy obliczaniu ryzyka wg skali Framingham do wieku metrykalnego należy dodać 10 lat, a przy
wartościach CACS przekraczających 90. centyl – 20 lat [15].
Należy podkreślić, że oznaczenie CACS w grupie bezobjawowych chorych z umiarkowanym długoterminowym ryzykiem
wystąpienia CAD może w istotny sposób wpłynąć na decyzje
diagnostyczno-terapeutyczne, ułatwiając wyselekcjonowanie
osób mogących odnieść korzyści z pogłębienia diagnostyki
(badania obciążeniowe, ewentualnie inwazyjne) czy przyjęcia
bardziej rygorystycznych docelowych wartości terapii hipolipemizującej.
Również wyniki metaanalizy badań klinicznych z randomizacją potwierdzają rokowniczą wartość CACS w stosunku do
ryzyka wystąpienia incydentów wieńcowych w grupie chorych
bezobjawowych [16]. Zaobserwowano, że CACS w przedziale
1–100 j.A. wiąże się z 2,1-krotnym zwiększeniem względnego ryzyka wystąpienia incydentu wieńcowego, podczas gdy
jego wartości >400 j.A. wskazują na aż 10-krotne zwiększenie względnego ryzyka wystąpienia incydentu wieńcowego
w stosunku do osób z zerową wartością CACS (p <0,0001).
Według danych opublikowanych ostatnio przez American
Heart Association (AHA) [4] jakakolwiek oznaczalna wartość
CACS wskazuje na około 4-krotne zwiększenie względnego
ryzyka wystąpienia incydentu wieńcowego czy zawału serca
w stosunku do wartości zerowej (n = 395 zdarzeń/27 622
osób, p <0,0001). Warto zauważyć, że w tej samej analizie
zerowa wartość CACS wskazuje na bardzo małe ryzyko (0,4%)
wystąpienia incydentu wieńcowego czy zawału serca w ciągu
3–5 lat obserwacji (n = 49 zdarzeń/11 815 osób).
W grupie chorych objawowych wykluczenie zwapnień
w tętnicach wieńcowych (CACS = 0) może się okazać skutecznym „filtrem” poprzedzającym decyzję o wykonaniu klasycznej koronarografii [4]. CACS <100 j.A. wiążą się z małym
(<3%) prawdopodobieństwem stwierdzenia istotnego (>50%)
zwężenia w badaniu inwazyjnym [17,18]. Zerowy CACS osiąga 96–100% negatywną wartość predykcyjną w wykluczaniu
zwężeń w badaniu inwazyjnym [17-19]. Należy jednak podkreślić, iż niezależnie od występowania objawów lub ich braku
ze względu na brak wiarygodnych badań klinicznych seryjne oznaczanie CACS nadal nie jest stosownym instrumentem
w monitorowaniu progresji CAD [4].
Współczesna rola wskaźnika uwapnienia tętnic wieńcowych w ocenie ryzyka...
93
ARTYKUŁY POGLĄDOWE
Na uwagę zasługuje fakt, że badanie CACS wiąże się ze
stosunkowo niewielkim obciążeniem w porównaniu z oferowanymi korzyściami. Szacuje się, iż efektywna dawka promieniowania związana z pełnym badaniem tętnic wieńcowych w 64-rzędowej tomografii komputerowej wynosi, przy
wykorzystaniu współczesnych protokołów, 11,0 ±4,1 mSv
[20]. Ograniczenie badania do samego tylko oznaczenia
CACS zmniejsza tę dawkę do około 1–4,1 mSv [21]. Stanowi to około 50% średniej rocznej dawki związanej z narażeniem na promieniowanie w środowisku naturalnym [22]. Dla
porównania, wykonanie zdjęcia radiologicznego płuc wiąże
się z efektywną dawką promieniowania rzędu 0,2 mSv [22],
a tradycyjnej koronarografii – około 2,1–5,6 mSv [22,23]. Badanie CACS jest procedurą nieinwazyjną, niezwiązaną z ryzykiem
wystąpienia powikłań miejscowych po cewnikowaniu naczyń;
nie wiąże się również z podawaniem środka kontrastowego.
Mimo powyższych doniesień stanowisko zaprezentowane
w październiku 2006 r. przez American College of Cardiology
(ACC) pozostawało dość konserwatywne [24]. Zwracał uwagę
fakt, iż w grupie chorych bezobjawowych żadnego wskazania
do oznaczania CACS nie zaliczono do kategorii w pełni właściwych. W przypadku osób bezobjawowych z grupy średniego czy nawet dużego ryzyka rozwoju CAD (>10% w ciągu
10 lat wg FRS) dopuszczono oznaczenie CACS jedynie jako
wskazanie niepewne. U osób bez objawów choroby wieńcowej
i z małym ryzykiem jej rozwoju (<10% w ciągu 10 lat wg
FRS) oznaczanie CACS uznano wręcz za przeciwwskazane.
W świetle wytycznych ACC/AHA z 2007 r. należy jednak
podkreślić celowość badania CACS w grupie osób bezobjawowych z umiarkowanym ryzykiem rozwoju CAD (możliwość
przekwalifikowania pacjenta do grupy dużego ryzyka) oraz
u osób z nietypowymi objawami i małym ryzykiem rozwoju
CAD w celu jej wykluczenia [4].
Należy żywić nadzieję, iż szereg dalszych badań uwzględniających obecność zwapnień w tętnicach wieńcowych w ocenie globalnego ryzyka wystąpienia zdarzeń sercowo-naczyniowych oraz coraz większa dostępność badania pozwolą na wprowadzenie tego parametru do rutynowej praktyki lekarskiej.
PIŚMIENNICTWO
1. Sangiorgi G, Rumberger JA, Severson A, et al. Arterial calcification and not lumen
stenosis is highly correlated with atherosclerotic plaque burden in humans: a histologic study of 723 coronary artery segments using nondecalcifying methodology.
J Am Coll Cardiol. 1998; 31: 126-133.
2. Schmermund A, Mohlenkamp S, Berenbein S, et al. Population-based assessment
of subclinical coronary atherosclerosis using electron-beam computed tomography.
Atherosclerosis 2006;185: 177-182.
3. Greenland P, LaBree L, Azen SP, et al. Coronary artery calcium score combined with
Framingham score for risk prediction in asymptomatic individuals. JAMA 2004;
291: 210-215.
4. Greenland P, Bonow RO, Brundage BH, et al. ACCF/AHA 2007 Clinical Expert
Consensus Document on Coronary Artery Calcium Scoring By Computed
Tomography in Global Cardiovascular Risk Assessment and in Evaluation of Patients
With Chest Pain: A Report of the American College of Cardiology Foundation Clinical
Expert Consensus Task Force (ACCF/AHA Writing Committee to Update the 2000
Expert Consensus Document on Electron Beam Computed Tomography) Developed
in Collaboration With the Society of Atherosclerosis Imaging and Prevention and
the Society of Cardiovascular Computed Tomography. J Am Coll Cardiol. 2007; 49:
378-402.
94
5. He ZX, Hedrick TD, Pratt CM, et al. Severity of coronary artery calcification by
electron beam computed tomography predicts silent myocardial ischemia.
Circulation 2000; 101: 244-251.
6. Moser KW, O’Keefe JH, Bateman TM, et al. Coronary calcium screening in asymptomatic patients as a guide to risk factor modification and stress myocardial perfusion imaging. J Nucl Cardiol. 2003; 10: 590-598.
7. Schuijf JD, Wijns W, Jukema JW, et al. A comparative regional analysis of coronary atherosclerosis and calcium score on multislice CT versus myocardial perfusion on SPECT. J Nucl Med. 2006; 47: 1749-1755.
8. Konieczynska M, Tracz W, Pasowicz M, et al. Use of coronary calcium score in the
assessment of atherosclerotic lesions in coronary arteries. Kardiol Pol. 2006; 64:
1073-1079.
9. Shaw LJ, Raggi P, Schisterman E, et al. Prognostic value of cardiac risk factors and
coronary artery calcium screening for all-cause mortality. Radiology 2003; 228:
826-833.
10. Arad Y, Goodman KJ, Roth M, Newstein D, et al. Coronary calcification, coronary
disease risk factors, C-reactive protein, and atherosclerotic disease events: the St.
Francis Heart Study. J Am Coll Cardiol. 2005; 46: 158-165.
11. Taylor AJ, Bindeman J, Feuerstein I, et al. Coronary calcium independently predicts
incident premature coronary heart disease over measured cardiovascular risk factors: mean 3-year outcomes in the prospective army coronary calcium project. J
Am Coll Cardiol. 2005; 46: 807-814.
12. Terry JG, Carr JJ, Tang R, et al. Coronary artery calcium outperforms carotid artery
intima-media thickness as a noninvasive index of prevalent coronary artery stenosis. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2005; 25: 1723-1728.
13. Yufu K, Takahashi N, Anan F, et al. Brachial arterial stiffness predicts coronary atherosclerosis in patients at risk for cardiovascular diseases. Jpn Heart J. 2004; 45:
31-42.
14. Hecht HS, Budoff MJ, Berman DS, et al. Coronary artery calcium scanning: Clinical
paradigms for cardiac risk assessment and treatment. Am Heart J. 2006; 151:
1139-1146.
15. Nasir K, Vasamreddy C, Blumenthal RS, et al. Comprehensive coronary risk determination in primary prevention: an imaging and clinical based definition combining
computed tomographic coronary artery calcium score and national cholesterol education program risk score. Int J Cardiol. 2006; 110: 129-136.
16. Pletcher MJ, Tice JA, Pignone M, et al. Using the coronary artery calcium score to
predict coronary heart disease events: a systematic review and meta-analysis.
Arch Intern Med. 2004; 164: 1285-1292.
17. Budoff MJ, Diamond GA, Raggi P, et al. Continuous probabilistic prediction of angiographically significant coronary artery disease using electron beam tomography.
Circulation 2002; 105: 1791-1796.
18. Haberl R, Becker A, Leber A, et al. Correlation of coronary calcification and angiographically documented stenoses in patients with suspected coronary artery disease: results of 1,764 patients. J Am Coll Cardiol. 2001; 37: 451-457.
19. Knez A, Becker A, Leber A, et al. Relation of coronary calcium scores by electron
beam tomography to obstructive disease in 2,115 symptomatic patients. Am J
Cardiol. 2004; 93: 1150-1152.
20. Hausleiter J, Meyer T, Hadamitzky M, et al. Radiation dose estimates from cardiac
multislice computed tomography in daily practice: Impact of different scanning protocols on effective dose estimates. Circulation 2006; 113; 1305-1310.
21. Morin RL, Gerber TC, McCollough CH. Radiation dose in computed tomography of
the heart. Circulation 2003; 107: 917-922.
22. Hunold P, Vogt FM, Schmermund A, et al. Radiation exposure during cardiac CT:
effective doses at multi-detector row CT and electron-beam CT. Radiology 2003;
226: 145-152.
23. Betsou S, Efstathopoulos EP, Katritsis D, et al. Patient radiation doses during cardiac catheterization procedures. Br J Radiol. 1998; 71: 634-639.
24. Hendel RC, Patel MR, Kramer CM, et al. ACCF/ACR/SCCT/SCMR/ASNC/NASCI/
SCAI/SIR 2006 appropriateness criteria for cardiac computed tomography and cardiac magnetic resonance imaging: a report of the American College of Cardiology
Foundation Quality Strategic Directions Committee Appropriateness Criteria
Working Group, American College of Radiology, Society of Cardiovascular Computed
Tomography, Society for Cardiovascular Magnetic Resonance, American Society of
Nuclear Cardiology, North American Society for Cardiac Imaging, Society for
Cardiovascular Angiography and Interventions, and Society of Interventional
Radiology. J Am Coll Cardiol. 2006; 48: 1475-1497.
POLSKIE ARCHIWUM MEDYCYNY WEWNĘTRZNEJ 2007; 117 (3)