Введение
Сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) по-прежнему являются ведущей причиной заболеваемости и смертности не только в России, но и в других странах мира [1]. Выявление на раннем этапе факторов сердечно-сосудистого риска (ССР) является неотъемлемой и важной составляющей в профилактике сердечно-сосудистых осложнений. Отличительной чертой прогрессирования атеросклероза в сосудах является процесс кальцификации атеросклеротической бляшки (КАБ) [2]. Фрагменты КАБ можно легко идентифицировать с помощью рентгенографии, а также компьютерной томографии (КТ) и внутрисосудистой визуализации. Исследование H. Mori и соавт. показало, что небольшие множественные кальцинаты в коронарных артериях (КА) являются предиктором их нестабильности, а выраженная кальцификация связана с более стабильным течением атеросклеротического процесса, особенно на фоне гиполипидемической терапии [3].
Цель обзора — изучить возможности лучевых методов диагностики субклинического атеросклероза для оценки вероятности ишемической болезни сердца (ИБС) у пациентов без предшествующего кардиологического анамнеза и наличия иных сопутствующих заболеваний, увеличивающих ССР.
Материал и методы
Проведен анализ результатов исследований по неинвазивным методам оценки кальцификации КА (ККА), опубликованных в период с 2012 г. по настоящее время, представленных и доступных в электронных базах цитирования. При анализе также использованы данные отчетности консенсусного документа, представляющего актуальную на сегодняшний день американскую систему классификации КА по уровню кальцификации согласно визуальной оценке и расчету кальциевого индекса (КИ) Агатстона — CAC-DRS (Coronary Artery Calcium Data and Reporting System) [4, 5]. В качестве дополнительного примера алгоритма оценки ККА представлен клинический случай пациента, получавшего лечение на базе ФГБУ «Клиническая больница №1» Управления делами Президента Российской Федерации (Москва).
Методы, используемые при оценке кальцификации коронарных артерий для стратификации сердечно-сосудистого риска
Диагностика кальцификации коронарных артерий
К наиболее доступным методам, позволяющим подтвердить наличие атеросклероза КА, относятся неинвазивные лучевые методы оценки ККА. Считается, что наличие признаков ККА должно побуждать к рассмотрению агрессивной модификации факторов риска в качестве профилактики развития таких событий, как инфаркт миокарда, инсульт, фатальные осложнения [6].
Результаты клинических исследований подчеркивают роль оценки коронарной анатомии с помощью применения методов мультиспиральной компьютерной томографии (МСКТ) — ангиографии (МСКТ-ангиографии) КА с использованием контрастного усиления, а также роль исследования ККА с помощью МСКТ без контрастного усиления у пациентов с субклиническим атеросклерозом и стабильной ИБС. Доступная технология КТ позволяет провести количественную оценку КАБ в артериях.
Определение КИ для КА является важным, так как используется для оценки риска развития ССЗ и получения достоверных данных о состоянии коронарного русла и степени кальцификации, в том числе на ранних этапах развития ССЗ [7].
При этом врачи клинических специальностей могут использовать данные КИ для выбора дальнейшей тактики ведения и лечения пациента [8].
Лучевая диагностика сердечно-сосудистых заболеваний с использованием ЭКГ-синхронизации
Лучевые методы диагностики, используемые для сканирования комплекса «сердце-легкие», могут различаться в зависимости от использования синхронизации с электрокардиограммой (ЭКГ-синхронизация). Так, с помощью ЭКГ-синхронизации при выполнении МСКТ можно как провести ангиографию КА, так и исследовать ККА. Стандартное исследование КТ органов грудной клетки (ОГК) проводится без ЭКГ-синхронизации. МСКТ-ангиография КА — неинвазивный метод, часто используемый у пациентов с подозрением на хронический коронарный синдром для исключения ангиографически значимых коронарных стенозов [9]. Данное исследование подразумевает введение контрастного препарата, что не всегда представляется возможным в клинической практике и недоступно для пациентов с аллергической реакцией на препараты, содержащие йод. В то же время МСКТ с оценкой ККА, не имеющая указанных ограничений, позволяет установить не только степень стеноза, но и функциональную значимость стенотического поражения, которая в свою очередь определяет необходимость дальнейшего наблюдения и лечения пациента с верифицированной ИБС [10].
Стандартное исследование с применением компьютерной томографии органов грудной клетки без ЭКГ-синхронизации
При стандартном проведении КТ ОГК можно обнаружить первые признаки ССЗ. Исследование G. Choy и соавт. показало, что в 78% случаев всех рутинных обследований ОГК выявляются косвенные признаки ССЗ [11]. Как правило, такие «находки» упускаются и не всегда представлены в общем заключении. Согласно имеющимся в научной литературе данным, от 22,3 до 63,2% потенциально значимых кардиологических отклонений не включены в описание результатов КТ, в том числе данные о ККА, кальцификации аорты, фиброзного кольца аортального и митрального клапанов [12].
Разработаны программы на основе искусственного интеллекта (ИИ), позволяющие провести количественную оценку ККА по результатам исследования ОГК с использованием КТ, несинхронизированной с ЭКГ. В ретроспективном исследовании J. Yu и соавт. с участием 405 пациентов выполнена КТ ОГК с ЭКГ-синхронизацией и без нее [13]. В данном исследовании для автоматизированной оценки ККА применен алгоритм, включенный в память ИИ. Исследования с ЭКГ-синхронизацией показали артефакты движения, ошибки сегментации и ложноотрицательные результаты. В то же время обычный количественный метод оценки КИ по данным стандартной несинхронизированной КТ обеспечил наиболее достоверные сведения о степени ККА.
Алгоритмы оценки кальцификации коронарных артерий и кальциевого индекса
Предложены различные методы оценки ККА [4, 5, 14—17]. Американский ученый и кардиолог Артур Агатстон в 1990 г. предложил стандартизировать расчет КИ, используя формулу: сумма индексов на разных КТ-срезах, равных произведению площади участка кальцификации в проекции КА или площади поражения (кальцификации) и фактора плотности [4, 5, 15—17].
По методике Агатстона проводится количественный подсчет степени ККА. В зависимости от уровня КИ Агатстона классифицируется степень поражения коронарного русла: индекс 0 — нет признаков поражения, индекс <10 — минимальное поражение, индекс от 11 до 110 — незначительное поражение, индекс от 110 до 400 — умеренное поражение, индекс >400 — значительное поражение. Следует отметить, что метод Агатстона, а также метод, определяющий объем кальция с оценкой массы фосфата кальция, являются основными подходами для оценки ККА, которые широко используются при диагностике ККА [14—16].
Для правильного расчета КИ рекомендовано использовать представленный ниже алгоритм [16]. В классификации фактора плотности кальцинатов используются единицы Хаунсфилда (Hounsfield unit — HU):
— для кальцинатов плотностью 130—199 HU фактор плотности составляет 1;
— для кальцинатов плотностью 200—299 HU фактор плотности составляет 2;
— для кальцинатов плотностью 300—399 HU фактор плотности составляет 3;
— для кальцинатов плотностью >400 HU фактор плотности составляет 4.
Индекс объема кальцината рассчитывают по формуле: умножение площади поражения (кальцификации) на толщину среза кальцината.
Для оценки риска атеросклеротических ССЗ у бессимптомных пациентов и обеспечения единой системы отчетности и рекомендаций к совершенствованию диагностики Американской ассоциацией сердца (American Heart Association — AHA) предложена интеграция (суммирование) различных степеней ККА [17].
Особенности системы отчетности CAC-DRS (Coronary Artery Calcium Data and Reporting System)
Специалистами Американского общества сердечно-сосудистой компьютерной томографии (Society of Cardiovascular Computed Tomography — SCCT) представлен экспертный консенсусный документ о системе отчетности (Coronary Artery Calcium Data and Reporting System — CAC-DRS) [5]. Такая система отчетности и представления данных пациентов с ИБС, которым выполняется неконтрастная КТ КА, включает концепцию стандартизированной отчетности и дальнейших клинических рекомендаций после получения индивидуальных результатов визуализации. Классификация CAC-DRS применяется индивидуально для каждого пациента, отражает наличие кальцификации, количество артерий, вовлеченных в этот процесс, и включает преимущественно две категории оценки кальцификации КА: подсчет КИ по методике Агатстона (Agatston Score) и визуальную оценку (Visual Score).
В зависимости от КИ врачам клинических специальностей могут быть предложены следующие рекомендации по классификации рисков ККА и лечению (табл. 1).
Таблица 1. Классификация кальцификации коронарных артерий с использованием кальциевого индекса Агатстона (А) и визуальной оценки (Б) с рекомендациями по дальнейшему лечению
| А. Индекс оценки кальцификации коронарных артерий по Агатстону | |||
| классификация по CAC-DRS | кальциевый индекс Агатстона | риск | рекомендации по лечению |
| CAC-DRS 0 | 0 | очень низкий | статины не рекомендуются (за исключением случаев семейной гиперхолестеринемии) |
| CAC-DRS 1 | 1—99 | умеренный | статины рекомендуются в среднеинтенсивных дозах |
| CAC-DRS 2 | 100—299 | умеренно высокий | статины рекомендуются в средне- и высокоинтенсивных дозах+АСК 81 мг |
| CAC-DRS 3 | >300 | от умеренно высокого до очень высокого | статины рекомендуются в высокоинтенсивных дозах+АСК 81 мг |
| Б. Визуальный индекс оценки кальцификации коронарных артерий | |||
| классификация по CAC-DRS | визуальный индекс | риск | рекомендации по лечению |
| CAC-DRS 0 | 0 | очень низкий | статины не рекомендуются (за исключением случаев семейной гиперхолестеринемии) |
| CAC-DRS 1 | 1 | умеренный | статины рекомендуются в среднеинтенсивных дозах |
| CAC-DRS 2 | 2 | умеренно высокий | статины рекомендуются в средне- и высокоинтенсивных дозах+АСК 81 мг |
| CAC-DRS 3 | 3 | от умеренно высокого до очень высокого | статины рекомендуются в высокоинтенсивных дозах+АСК 81 мг |
Примечание. АСК — ацетилсалициловая кислота. 0 — отсутствует кальцификация; 1 — незначительная кальцификация; 2 — умеренная кальцификация; 3 — выраженная кальцификация. CAC-DRS — система данных и отчетности о кальцификации в коронарных артериях.
Для удобства интерпретации результатов используются определенные модификаторы: модификатор A — индекс Агатстона, модификатор V — визуальная оценка. В консенсусном документе также предложен еще один модификатор — N (number of vessels), отражающий количество вовлеченных в процесс кальцификации КА и их задействованных сегментов. Однако у данного модификатора N есть определенные недостатки, ограничивающие его использование. Следовательно, заключительная интерпретация результатов, согласно экспертному консенсусному документу SCCT, выглядит следующим образом (табл. 2).
Таблица 2. Классификация кальцификации коронарных артерий по системе CAC-DRS по индексу Агатстона и визуальной оценке в зависимости от количества вовлеченных в процесс кальцификации артерий
| A — кальциевый индекс Агатстона | N — количество задействованных сосудов |
| Пример | Классификация CAC-DRS |
| 1. ККА 0 | CAC-DRS A0 |
| 2. ККА 1—99 в ЛКА, ПНА, ОВ | CAC-DRS A1/N3 |
| 3. ККА 100—299 в ПНА, ОВ и ПКА | CAC-DRS A2/N3 |
| 4. ККА >300 в ЛКА, ПНА, ОВ и ПКА | CAC-DRS A3/N4 |
| V — визуальная оценка | |
| Пример | Классификация CAC-DRS |
| 1. ККА 0 | CAC-DRS V0 |
| 2. ККА 1—99 в ЛКА, ПНА, ОВ | CAC-DRS V1/N3 |
| 3. ККА 100—299 в ПНА, ОВ и ПКА | CAC-DRS V2/N3 |
| 4. ККА>300 в ЛКА, ПНА, ОВ и ПКА | CAC-DRS V3/N4 |
Примечание. ККА — кальцификация коронарных артерий; ЛКА — левая коронарная артерия; ПНА — передняя нисходящая артерия; ОВ — огибающая ветвь ЛКА; ПКА — правая коронарная артерия; A — модификатор Агатстона; N — модификатор количества пораженных артерий; V — визуальная оценка; CAC-DRS — система данных и отчетности по кальцификации в коронарных артериях.
Оценка кальциевого индекса на примере клинического случая
Алгоритм оценки КИ по данным неконтрастного ЭКГ-синхронизированного исследования МСКТ с оценкой ККА представлен в табл. 3 по данным кардиологического анамнеза бессимптомного пациента 55 лет с предтестовой вероятностью средней степени ИБС на рис. 1, 2.
Рис. 1. Кальцификация правой коронарной артерии.
RCA — правая коронарная артерия.
Рис. 2. Кальцификация передней нисходящей и огибающей артерий.
LAD — передняя нисходящая артерия. LCx — огибающая артерия.
Таблица 3. Расчет кальциевого индекса Агатстона
| Артерия | Площадь кальцификации, S, мм2 | Плотность, HU | Фактор плотности, DF | Формула=S×фактор плотности | КИ Агатстона |
| ЛКА | 0 | — | — | — | 0 |
| ПНА | 25 | 130—199 | 1 | 25×1 | 25 |
| ДВ | 1 | 130—199 | 1 | 1×1 | 1 |
| ОВ | 47 | 200—299 | 2 | 47×2 | 94 |
| ПКА | 41 | 200—299 | 2 | 41×2 | 82 |
| Итого | — | — | — | — | 202 |
Примечание. ЛКА — левая коронарная артерия; ПНА — передняя нисходящая артерия; ДВ — диагональная артерия; ОВ — огибающая ветвь ЛКА; ПКА — правая коронарная артерия; S — площадь кальцификации; КИ — кальциевый индекс.
На основании данных табл. 1, 2 можно сделать вывод, что у пациента в процесс атеросклероза вовлечены 4 артерии, и в заключении указаны модификаторы A, N: CAC-DRS A2/N4. Таким образом, у пациента высокая вероятность развития ИБС, что, согласно экспертному консенсусному документу, означает необходимость рассмотрения необходимости инициации терапии статинами, а также препаратами группы дезагрегантов.
Обсуждение
На сегодняшний день отсутствуют данные о клинической значимости результатов стандартной КТ ОГК относительно кардиологических «находок». Полученные данные о состоянии грудного отдела аорты, КА часто не используются для дальнейшей стратификации ССР. Отсутствуют рекомендации по дальнейшей маршрутизации пациента с выявленными признаками коронаросклероза, кальцификации аорты и КА. Оценка КИ, основанная на доказательной базе, подтверждает его роль как одного из важных предикторов определения риска атеросклеротических сердечно-сосудистых осложнений у бессимптомных пациентов, а также является значимым маркером 10-летнего ССР. Именно стандартная КТ ОГК чаще применяется в качестве первичного диагностического исследования и служит важным методом выявления ранних доклинических стадий заболевания органов средостения, грудины, плевры, легких, лимфатических сосудов.
Информация о состоянии сердечно-сосудистой системы в протоколе заключения может служить стимулом для своевременного обследования пациента. Визуально оценить степень кальцификации в каждой артерии несложно. Данный метод оценки имеет значительную прогностическую ценность, хоть и является субъективным и может использоваться в исследованиях, выполненных без контрастного усиления и без ЭКГ-синхронизации [18]. Недостатком такого метода может быть субъективность визуальной оценки каждого специалиста, в связи с чем использование данного метода связано с необходимостью дополнительных исследований и поиска специфических критериев визуальной оценки.
Методика асинхронной количественной КТ в настоящий момент все чаще используется в качестве рутинного исследования, в то время как синхронизированные с ЭКГ исследования выполняются редко и при наличии определенных показаний. Асинхронное исследование КТ ОГК приобретает все большую актуальность при ранней диагностике ССЗ, оценке ССР и их исходов [19]. Однако данное исследование является недооцененным и редко используется при стратификации ССР, поэтому требуется дополнительное изучение.
Заключение
При правильном подходе в ходе интерпретации результатов квалифицированный специалист может обнаружить у пациента признаки коронаросклероза и ККА, что позволит предположить поражение коронарного русла на ранних стадиях заболевания. Кроме того, необходимо рассмотреть возможность введения общего показателя суммарного КИ с учетом КИ Агатстона, визуального индекса и количества вовлеченных в процесс КА. Данный показатель может учитывать все особенности и погрешности исследований, использования каждого алгоритма, что будет способствовать более точной интерпретации результатов.
Участие авторов: концепция и идеология статьи — Д.В. Небиеридзе, И.А. Скрипникова; сбор и обработка материала — К.В. Леушина, О.В. Абдалова, А.С. Сафарян; написание текста — К.В. Леушина; научное редактирование — Д.В. Небиеридзе, И.А. Скрипникова.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.