慢性肾脏疾病(CKD)患者死亡的主要原因是心血管并发症,有40%~50% 的CKD 患者死于心血管并发症。血管钙化在导致CKD患者的心血管发病率和死亡率的起关键作用。多数临床研究显示,血管钙化与CKD 患者的总死亡风险和心血管死亡风险相关。因此正确评估CKD 患者的血管钙化对CKD 患者的心血管病的防治有重要的意义。
CKD 患者普遍存在血管钙化
大量针对CKD 人群的研究表明,冠脉钙化普遍存在于CKD 人群。与年龄性别相匹配的正常人群相比,CKD 人群有更严重的血管钙化。血管钙化在CKD 人群中的患病情况依照血管钙化评估方法的不同而变化。上世纪50 年代,在透析未广泛开展之前, 尸检报告发现,62% 的
继发性甲状旁腺功能亢进患者有血管钙化。上世纪60~70 年代的尸检报告称,CKD 透析患者中血管钙化发生率为79%,而CKD 非透析患者血管钙化发生率为44%。针对120 例儿童尿毒症患者的尸检报告发现,24% 的患者有血管钙化,10% 的患者存在冠脉钙化。影像学检查结果发现,30%~50% 的CKD 患者合并血管钙化。Goldsmith 采用X 线检查发现,开始透析的CKD 患者中有39% 存在血管钙化,经过16 年透析后该比例升至92%。近年来, 随着
电子束CT 和多层螺旋CT 的使用,临床上能更准确、有效地评估血管钙化。近期研究发现,维持性
血液透析患者中有80%~100% 存在血管钙化。青年血液透析患者的冠脉钙化发生率为87.55%~92%,20%~47% 的患者存在心脏瓣膜钙化。血管钙化与粥样硬化斑块数量和心血管事件发生密切相关。目前,血管钙化被认为是强有力的心血管死亡和总死亡风险的预测因素。许多CKD 患者在发生心血管事件之前即存在广泛的血管钙化,CKD 患者的血管钙化和心脏瓣膜钙化较普通人群进展更快、更严重。较多的临床研究发现,血管钙化的危险因素包括年龄、透析龄、脂代谢异常、糖尿病、脉压增高、高磷血症、
高钙血症等。在包含有218 080 例患者、随访10 年的Meta 分析显示,血管钙化患者的总死亡风险和心血管事件风险是无钙化患者的3~4 倍。对CKD人群的研究也同样显示,血管钙化增加总死亡和心血管死亡风险。
血管钙化评估方法涉及病理学和影像学检测
病理学检测:可靠,但标本获取困难
应用血管样本进行组织学检测血管钙化是最可靠的方法,组织学标本来源于内瘘手术或
肾移植手术。Georg S 等从30例接受肾移植手术的终末期肾病患者的髂动脉获得血管标本,经病理学Von Kossa 染色发现,53% 的血管中存在钙化,未发现内膜钙化。其中19 例患者做了骨盆平片评估血管钙化,11 例Von Kossa 染色阳性中的8 例患者显示平片阳性,而8 例VonKossa 染色阴性的患者中有2 例患者的骨盆平片显示阳性。但组织学检查方法因获取标本困难,在常规临床实践中难以实施。它不像X 线片那样可显示血管钙化并对之进行量化分析。
X 线片:对中重度钙化敏感性高,射线暴露少,价钱低廉
X 线片可用于检测血管和血管外的钙化,费用低廉和较少放射线暴露是其最大的优点。可以选择腹部、骨盆、手部和脚部的X 线片用于钙化评估。Adragao 等人采用骨盆平片分析维持性血液透析患者的股动脉和髂动脉钙化发生率约为60%,并利用X 线片结果对钙化进行半定量评分发现,3 分以上钙化评分与冠脉疾病、外周动脉疾病以及血管病变相关,3 分以上动脉钙化患者的心血管病死率增加近4 倍,外周血管病死率增加9.1 倍。脊柱侧腹位X 线片倍受关注,对于电子束CT(BECT)检测的冠脉钙化积分大于30 病变的敏感性和特异性分别是74%和76%。诊断的敏感性与所检测的血管钙化程度有关,X 线检测对中重度血管钙化敏感性高,对轻度或少量钙化却很难早期发现。X 线检测钙化对内膜和中膜钙化有一定提示作用,一般内膜呈不连续、不规则和补丁样的钙化斑块,而中膜钙化是线型的轨道样改变。
传统非造影剂CT:技术简单,但与硬终点的关系不明确
传统非造影剂CT 可用于评价主动脉钙化, 以钙化占主动脉周长的比例作为主动脉钙化指数(ACI)来评估血管钙化的严重程度。这种技术简单, 但是其与临床硬终点的关系还没有很好的确认。Ma s a k i o h y a 等在主动脉钙化指数的基础上做了改进, 应用主动脉钙化面积指数(A C A I)评估血管钙化。在髂动脉以上, 每1 c m 间隔扫描1 0 个层面,以钙化面积占主动脉横断面的比例计算钙化积分。
电子束CT:最可靠,电离辐射相对较低,设备缺乏
电子束CT(BECT) 是检测血管钙化最敏感的方法。传统电子束CT 可用于检测冠状动脉的血管钙化的存在和严重程度,也用于心脏瓣膜钙化、胸主动脉、腹主动脉和其他部位如肾动脉的钙化检测。电子束CT 每层扫描速度可达50 ms,扫描快,成像时间短,可避免心脏运动造成的假象。电子束CT 是目前评估血管钙化最可靠的无创检测方法。电子束CT 也可对钙化进行定量分析。Agatston 首次对冠脉钙化进行量化,其钙化分数可以用来评估冠状动脉粥样硬化的严重程度,但是在反映冠状动脉通畅程度方面仍不能替代
冠状动脉造影。在普通人群中,冠脉钙化的严重程度仅与闭塞性冠脉疾病轻度相关。大量研究显示,对于透析和非透析的CKD 人群,冠脉钙化积分和总死亡以及心血管事件明显相关。在透析患者,冠状动脉钙化严重程度与冠脉粥样硬化的程度、心肌损伤、左室肥厚以及主动脉僵硬有关。该检查方法暴露电离辐射相对较低,价格中等。但是国内缺乏该设备而限制了该技术在临床上的使用。
多层螺旋CT:敏感性和特异性较高,但射线暴露高、设备缺乏
多层螺旋CT(MDCT)扫描速度达亚秒级,时间分辨率高,几乎无运动伪影。图像控件分辨率提高, 可获得高质量轴位和三维重建图像。MDCT 也能对钙化进行定量分析。对冠脉钙化测定的敏感性和特异性分别达80%~91% 和86%~96%,并有很高的阴性预测价值。MDCT 和BECT 的钙化检测结果高度相关,其对钙化量、密度和损伤数量的相关系数超过0.9,BECT 可能对Agatston评分小于11 的病变更加敏感。与BECT 相似,MCTD 测定的冠脉钙化严重程度与总死亡相关。该方法的缺点是接受的射线量较高,高于X 线片30~50 倍,高于BECT3~4 倍,相当于心导管检查所吸收的射线。
心脏超声:评估瓣膜钙化敏感性高,与X 线片联合可替代CT
多普勒超声结合多普勒血流信息与传统的结合B 超和脉冲多普勒成像信息均可展示血管内可见的结构和血液动力学改变。
超声心动图能够评价中心和外周动脉及静脉,确定血管狭窄程度及测量血管壁内膜和中膜厚度,并能半定量评估血管钙化。颈动脉是经常用于评估的血管,除此之外,主动脉、髂动脉等也可作为评估血管。有报道称,血液透析患者的钙化血管数量与其总死亡和心血管死亡有关。该方法最大的优点是不接触放射线,很多医院都具备该项设备,但是对于技术人员的依赖性非常强。在超声心动图瓣膜钙化表现为瓣膜的明亮回声。超声心动图测定二尖瓣、主动脉瓣、二尖瓣环钙化的敏感性分别是76%、94% 和89%,心瓣膜钙化与冠状动钙化以及总死亡和心血管死亡明显相关。改善全球肾脏病预后组织(KDIGO)推荐超声心动图联合侧位X 线作为CKD 患者血管钙化的筛查方法,两者联合可替代以CT 为基础的影像学技术。
血管钙化的间接测定方法
脉压评估血管钙化能力有限 脉压是
收缩压和
舒张压的差值。血管僵硬度导致收缩压增加和舒张压降低, 从而使脉压升高。在普通人群,脉压增加与总死亡有关, 同样的结果在透析人群中也有报道。队列研究发现, 对于透析和非透析的CKD 人群,脉压与冠脉和主动脉钙化的严重程度相关。是否能用脉压间接评估血管钙化呢? 研究发现, 脉压与冠脉钙化的相关性较弱(r=0.28),并有很高的假阳性和假阴性。在对于血液透析患者的研究发现,在脉压≤ 55 mmHg 的人群中,3/4 的患者有冠脉钙化(冠脉积分>30),1/4 的患者有严重冠脉钙化( 冠脉积分>1000)。另外, 对于非透析的CKD 患者,有冠脉钙化的患者中仅有1/2 的患者脉压≥ 60mmHg。严重冠脉钙化的患者中,1/4 的患者的脉压无增加。透析患者的脉压可能受药物和动静脉瘘等很多因素的影响, 因此脉压作为血管钙化的评估是很有限的。颈- 股PWV 是直接测定主动脉僵硬度的“ 金指标”
脉波传播速度越快, 动脉僵硬度越大。主动脉脉波速度(PWV) 由放置在两个部位的传感器测量获得, 通常为颈动脉- 股动脉、颈- 桡动脉、臂- 胫动脉。其中颈动脉- 股动脉PWV 是直接测定主动脉僵硬度的“ 金指标”。在透析和非透析人群的研究中发现,PWV 与主动脉、冠状动脉和外周血管钙化有关。在透析人群的研究发现,PWV 增高与高死亡和心血管死亡相关。
结语
BECT 和MDCT 评估血管钙化具有最高的敏感性,但是由于价格昂贵、设备缺乏、电离辐射的暴露而限制了临床应用。KDIGO 推荐联合侧腹部X 线片和超声心动图筛查CKD患者的血管钙化。当CKD3~5期患者合并存在血管/ 瓣膜钙化时,建议将其心血管病风险列为最高级别。
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