电子束CT测定的冠状动脉钙化与冠心病危险因素的关系
中华心血管病杂志 1998年第4期第26卷 *临床研究*
作者：张闽光 孙兮文 王嵩 洪泳 冯晓源 沈天真 陈星荣
单位：200040 上海医科大学华山医院放射科(第一作者现在200433 上海东方肝胆外科医院)
关键词： 冠状动脉疾病；钙质沉着症；体层摄影术，X线计算机
【摘要】 目的 探讨电子束CT(EBCT)检测的国人冠状动脉钙化(CAC)与冠心病危险因素之间的关系及其在冠心病预测和预防中的作用。方法 将经Imatron C-150型EBCT机检查CAC的718例患者按年龄、性别和拥有冠心病危险因素多少分组。分析男、女性CAC率与血压、血脂、糖尿病、家族史、吸烟等冠心病危险因素的关系、拥有冠心病危险因素多少对CAC率和积分的影响；对CAC率和积分与上述危险因素的关系在预测和预防临床冠心病中的作用进行评价。结果 高血压、高血脂、糖尿病和吸烟暴露组以及男性肥胖组的CAC率显著高于非暴露组(P＜0.05)；男、女性有两种或以上危险因素同时存在组的CAC率和积分均显著高于无危险因素组和有一种危险因素组(P＜0.001)。结论 高血压、高血脂、糖尿病、吸烟和肥胖对CAC率有重要影响；与单因素比较，多因素对CAC的影响呈倍数增加，且多因素的存在结合CAC积分在冠心病预测和预防中可起重要作用。
a clinical study on relationship between coronary artery calcification detected by electron beam CT and risk factors of coronary heart disease Zhang Minguang, Sun Xiwen, Wang Song, et al. Department of Radio-logy, Hua Shan Hospital, Shanghai Medical University, Shanghai 200040
【Abstract】 Objective To explore the relationship between coronary artery calcification (CAC) detected by electron beam CT (EBCT) and risk factors of coronary heart disease (CHD) and its contribution to prediction and prevention of CHD. Methods Seven hundred and eighteen cases detected by Imatron C-150 EBCT scanner were grouped according to age, sex and the number of risk factors present in subjects. The relationship between the CAC incidence in men and women and the risk factors of CHD such as hypertension, hyperlipidemia, diabetes, family history and tobacco use was analysed. The influence of the number of risk factors in subjects on CAC incidence and score was also analysed. The contributions of them to prediction and prevention of CHD was assessed. Results The CAC incidence was significantly (P＜0.05) higher in the patients with hypertension, hyperlipidemia, diabetes, family history, tobacco use both in men and women and obesity only in men than in the patients without them. The CAC incidence and score in men and women with multiple risk factors were significantly (P＜0.001) higher than those without or with one risk factor. The results in each age group were parallel. Conclusion Hypertension, hyperlipidemia, diabetes, family history, tobacco use and obesity strongly influenced the CAC incidence. Compared with monofactor, the influence of multifactor on CAC increased by times and it is possible that the multifactor combined with CAC score contributes importantly to the prediction and prevention of CHD.
【Key words】 coronary disease calcinosis tomography, X-ray computed
动脉粥样硬化是冠心病的病理基础。冠状动脉钙化(CAC)是动脉粥样硬化发展到一定阶段的结果，故所有冠心病的危险因素都应与CAC有关，但其关系的程度与检测CAC方法的灵敏度有关。目前电子束CT(EBCT)是唯一可定量测定CAC的方法，且灵敏度高，但作为对有危险因素而无症状冠心病患者的筛选方法，它的作用尚不肯定［1］。本研究利用EBCT分析国人CAC与冠心病危险因素间的关系。
资料与方法
1.病例资料：研究对象为1995年3月～1996年12月在华山医院作CAC检测的718例资料完整者。与冠心病有关的危险因素包括年龄、性别，是否有高血压、高血脂症、糖尿病、吸烟、饮酒史，是否有冠心病家族史及肥胖。标准为：(1)高血压：舒张压≥90 mmHg和(或)40岁以下收缩压＞140 mmHg，40岁以上收缩压＞年龄(岁)+100 mmHg。(2)高血脂症：血清胆固醇＞5.9 mmol/L和(或)血清甘油三酯＞1.8 mmol/L。(3)糖尿病：血糖＞5.8 mmol/L且有临床症状。(4)吸烟：每天吸10支以上并持续5年以上。(5)饮酒：经常大量(每天白酒＞250 g)饮酒。(6)冠心病家族史：两代近亲属中有冠心病史。(7)肥胖：体重＞身高(cm)-100+10 kg。
2.EBCT检查和CAC测定：718例患者均用Imatron C-150型EBCT扫描机检测CAC。按常规作心脏横断面扫描。层厚3 mm；每层扫描时间0.1秒；心电触发，触发点位于R-R间期的80%处；成像FOV为26 cm；矩阵为512×512。EBCT机内软件可定性和定量分析CAC。当CT值≥130时，即认为有钙化存在。CAC的定量积分由钙化面积(mm2)乘以CT值峰值系数(130～200 HU为1，201～300 HU为2，301～400 HU为3，＞400 HU为4)确定［2］。圈出所有冠状动脉径路上的峰值≥130 HU的病灶(附图)，输入计算机，即可获得冠状动脉钙化积分。
附图 电子束CT心脏扫描图
注：所圈出的冠状动脉径路(↑为左前降支，▲为回旋支)的峰值≥130 HU的病灶，输入计算机，即得出冠状动脉钙化积分
3.统计分析：将718例数据输入dBASE数据库，利用SAS统计软件计算各组CAC发生率，用χ2检验对其差异性进行显著性检验。计算各组CAC积分的均数；对CAC积分先进行以10为底的对数变换后，再采用方差分析对各组CAC积分的均数进行差异的显著性检验。根据危险因素暴露组和非暴露组的CAC率计算该危险因素的相对危险度。
结果
1.CAC率与危险因素：718例中，男573例，女145例。年龄30～87岁，平均57.5±11.8岁。718例中64.9%的受检者有至少一个危险因素，37.5%的有一个以上，18.2%有2个以上。下列为主要的冠心病危险因素：高血压(35.9%)；高血脂(18.9%)；糖尿病(7.5%)；冠心病家族史(11.1%)；吸烟(31.1%)；饮酒(8.1%)；肥胖(18.4%)。
高血压、高血脂、糖尿病、吸烟的暴露组无论男性，还是女性受检者的CAC率均显著高于非暴露组(P＜0.05)。男性肥胖者的CAC率亦显著高于非肥胖者(P＜0.05)。男女性冠心病家族史、饮酒史的暴露组及女性肥胖者的CAC率也高于非暴露组，但差异无显著性(P＞0.05)(表1)。
表1 CAC率与危险因素的关系
| 危险因素 |
危险因素出现率(%) |
CAC率(%) |
相对危险度 |
| 男 |
女 |
男 |
女 |
男 |
女 |
| 高血压(+) |
38.0 |
27.6 |
85* |
78* |
1.63 |
2.36 |
| (-) |
|
|
52 |
33 |
| 高血脂(+) |
18.7 |
20.0 |
89* |
86* |
1.51 |
2.46 |
| (-) |
|
|
59 |
35 |
| 糖尿病(+) |
6.6 |
11.0 |
84▲ |
88* |
1.31 |
2.20 |
| (-) |
|
|
64 |
40 |
| 冠心病(+) |
9.9 |
15.9 |
68△ |
48△ |
1.06 |
1.07 |
| 家族史(-) |
|
|
64 |
45 |
| 吸 烟(+) |
37.7 |
4.8 |
79* |
86# |
1.39 |
2.00 |
| (-) |
|
|
57 |
43 |
| 饮 酒(+) |
9.8 |
1.4 |
75△ |
50△ |
1.17 |
1.11 |
| (-) |
|
|
64 |
45 |
| 肥 胖(+) |
17.6 |
21.4 |
71+ |
54△ |
1.31 |
1.26 |
| (-) |
|
|
54 |
43 |
注：有无危险因素组间比较：△P＞0.05，#P＜0.05，▲P＜0.01
+ P＜0.05, * P＜0.001
从表1中相对危险度可看出，除冠心病家族史和饮酒外，其他危险因素与CAC均存在正相关。根据相对危险度所表示的联系强度［3］分析，本研究中男、女组的高血压、高血脂，女性组的糖尿病、吸烟与CAC的联系强度为中等；男、女组的肥胖和男性组的糖尿病、吸烟与CAC的联系强度为弱。
2.多因素对CAC的影响：表2示：男性的CAC发生率随着危险因素的增多而显著增加(P＜0.001)；女性无危险因素者的CAC发生率与有一个危险因素者比较，差异无显著性(P＞0.75)，但当危险因素进一步增多时，CAC发生率显著增加(P＜0.001)。与无危险因素时的CAC积分相比较，有一个危险因素者的CAC积分无显著变化(P＞0.05)；但随着危险因素进一步增多，CAC积分显著增高(P＜0.001)，当有两个危险因素时，男、女组CAC平均积分分别增加4.8倍和8.9倍；有两个以上危险因素时，分别增加12.5和24.0倍。
表2 CAC率、积分与拥有危险因素数的关系
| 有危险
因素数 |
例数 |
男CAC |
例数 |
女CAC |
| 率(%) |
x±s |
率(%) |
x±s |
| 0 |
187 |
45.4 |
22.4± 74.8 |
65 |
32.3 |
13.7± 72.6 |
| 1 |
155 |
56.8 |
19.4± 52.6 |
42 |
31.0 |
16.5± 65.5 |
| 2 |
118 |
74.6 |
107.2±242.6 |
20 |
75.0 |
122.1±215.6 |
| ≥3 |
113 |
98.5 |
280.9±584.0 |
18 |
94.4 |
328.2±324.1 |
| P值 |
|
＜0.001 |
＜0.0001 |
|
＜0.001 |
＜0.001 |
男性小于50岁受检者的CAC发生率随危险因素的增多而显著地逐级增高(P＜0.005)；在50～59岁和≥60岁组仅见有两个危险因素者的CAC发生率显著高于无危险因素和有一个危险因素者(P＜0.001)。女性受检者中＜50岁和≥60岁组有两个危险因素者的CAC发生率显著高于无危险因素和有一个危险因素者(P＜0.005)；而50～59岁组组间差异无显著性(P＞0.1)，可能与样本较小有关。
讨论
1.危险因素对CAC的作用及其意义：除年龄和性别是CAC的最重要的危险因素［1，3］外，致动脉粥样硬化和CAC的危险因素尚包括血脂、血压和有临床表现的糖尿病以及遗传因素、某些生活习惯，如吸烟、饮酒、肥胖、体力活动情况、饮食结构等。本研究对几个容易被回答，且大家公认的主要危险因素进行了调查和分析。结果显示高血压、高血脂、糖尿病、吸烟和肥胖与CAC之间均有强弱不等的联系，与文献报道相仿［4］。说明有上述危险因素对CAC的发生、引起临床和亚临床冠心病起一定的作用，强调了临床上控制上述危险因素的重要性。
2.多因素结合CAC对判断冠心病发病危险性的作用：多因素观点认为：许多因素同时或先后起作用，并可能是在某些关键时期发生作用，从而形成动脉粥样硬化。研究证明，在个体中如多个危险因素同时存在，其致病作用不是简单的相加，而是呈倍数增长。例如，吸烟、高血压和高血脂中，两种因素同时存在时冠心病发病危险比单一因素增加4倍，3种因素同时存在时则比单一因素增加8倍［5］。本研究结果也表明：当有2个危险因素时，与单一危险因素时相比较，不但CAC率增高呈跳跃式，而且男、女组CAC平均积分分别增加5.5倍和7.4倍；当有3个以上危险因素时，分别增加14.5倍和19.9倍。分年龄段分析CAC率与危险因素间关系的结果也有类似趋势(男性＜50岁组除外)。
因本文所列危险因素均为冠心病的主要危险因素［5］，且其表现出的对CAC的作用类似于其对冠心病的作用特点，所以，可以推断当个体有多种危险因素同时存在，并检测出CAC，且CAC积分高达某一阈值时，即使无症状，其冠心病发病的危险性将极高(中国人的该阈值尚有待进一步研究制定)；而个体虽然有多种危险因素同时存在，但无CAC或CAC积分很低，且无症状，其冠心病发病的可能性也不大。
3.多因素和CAC在冠心病一级预防中的意义：近年来，关于无症状者的冠心病危险因素与CAC关系的研究报道较多［2，6］。也有证据表明无症状者出现CAC，可能有预测将来发生冠心病的作用。但无症状者发生冠心病的危险性相对较低，而传统观念认为，医疗的主要目的是减轻症状，故旨在减轻或消除危险因素的治疗措施对无症状者吸引力不大，但如果上述推断和制定出的阈值有效可靠，可利用EBCT检测CAC，对拥有多种危险因素的无症状者(所谓高危人群)的冠心病发病的危险性进行二次评判，分出更高一级的高危人群，减轻或消除其危险因素，使用能消退粥样硬化的药物。
参考文献
1 WexLer L, Brundage B, Crouse J, et al. Coronary artery calcification: pathophysiology, epidemiology, imaging methods, and clinical implications. Circulation, 1996,94:1175-1192.
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3 张闽光，孙兮文，沈天真，等.国人冠状动脉钙化的电子束CT检测结果及其意义.中华放射学杂志，1998，32：86-89.
4 Goel M, Wong ND, Eisenberg H, et al. Risk factor correlates of coronary calcium as evaluated by ultrafast computed tomography. Am J Car-diol, 1992;70:977-980.
5 余振球，马长生主编.高血压病和冠心病的防治.第一版.北京：中国医药科技出版社，1992，112-119.
6 Aradn Y, Spadaro LA, Goodman K, et al. Predictive value of electron beam CT of the coronary arteries: 19-month follow-up of 1173 asympto-matic subjects. Circulation, 1996,93:1951-1953.
(收稿：1997-08-30 修回：1998-03-06)
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