Koronar-Bildgebung und auf metabolischen Indikatoren basierendes Risikovorhersagemodell für koronare Herzkrankheit (CMI-RiskCAD) (CMI-RiskCAD)

Die koronare Computertomographie-Angiographie (CCTA), derzeit die bevorzugte nicht-invasive Bildgebungsmodalität für die klinische Diagnose der koronaren Herzkrankheit (KHK), ermöglicht nicht nur eine intuitive Beurteilung des Schweregrads der Koronarstenose, sondern erlaubt auch eine quantitative und qualitative Analyse der koronaren atherosklerotischen Plaquebelastung und des Phänotyps. Quantitative CCTA, integriert mit künstlicher Intelligenz, insbesondere Convolutional Neural Network-Algorithmen, hat eine schnelle und genaue quantitative Diagnose atherosklerotischer Plaques erreicht. Eine Vielzahl von Forschungsergebnissen hat gezeigt, dass durch CCTA identifizierte Hochrisiko-Plaque-Merkmale (wie Plaques mit niedriger Dichte, positives Remodeling, fleckige Verkalkung und das Serviettenring-Zeichen) eng mit dem Auftreten eines akuten Koronarsyndroms verbunden sind und zur Vorhersage schwerwiegender unerwünschter kardiovaskulärer Ereignisse (MACEs) verwendet werden können. Mit Fortschritten in der Bildnachverarbeitungstechnik kann CCTA auch die CT-Fraktionelle Flussreserve (CT-FFR) über spezielle Software berechnen, was eine nicht-invasive Bewertung ermöglicht, ob eine Läsion hämodynamische Abnormalitäten und Myokardischämie verursacht, wodurch teilweise die Grenzen der rein anatomischen Bewertung überwunden werden. Bemerkenswert ist, dass sich CCTA nicht nur auf intravaskuläre und Gefäßwandveränderungen konzentriert, sondern auch eine quantitative Charakterisierung phänotypischer Veränderungen im perivaskulären Fettgewebe (PVAT) ermöglicht. Durch Berechnung des Perivaskulären Fett-Dichtewert-Index (pFAI) kann es Veränderungen in der PVAT-Dichte und -Zusammensetzung widerspiegeln und indirekt den Entzündungsaktivitätsstatus der lokalen Koronararterienwand anzeigen, wodurch eine neuartige bildgebende Perspektive zum Verständnis der KHK aus dem Blickwinkel von "Entzündung und Stoffwechsel" geboten wird. Darüber hinaus kann CCTA die Läsionsmuster der koronaren Atherosklerose basierend auf physiologischen und geometrischen Verteilungsmerkmalen des Gefäßsystems charakterisieren. Zum Beispiel ermöglicht der aus CCTA abgeleitete Pullback-Druckgradient (PPG) eine umfassende quantitative Bewertung der longitudinalen Verteilung des KHK-Gefäßsystems, was die Klassifizierung von KHK-Phänotypen als überwiegend fokal oder diffus ermöglicht. Der CT-FFR-Gradient, definiert als der maximale momentane CT-FFR-Gradient pro Längeneinheit des Gefäßes, wurde kürzlich ebenfalls als zusätzlicher Prädiktor für zukünftige Koronarereignisse bestätigt, wodurch die koronare Atherosklerose sowohl hinsichtlich des "Läsionsverteilungsmusters" als auch der "lokalen funktionellen Schwere" umfassender beschrieben wird.

Die Koronarangiographie (CAG), der Goldstandard für die Diagnose der KHK, hat sich traditionell auf den Stenosegrad und den SYNTAX-Score verlassen, um die anatomische Komplexität von Läsionen und die Schwierigkeit der interventionellen Behandlung zu beurteilen. Anatomische Informationen allein bleiben jedoch begrenzt für die Vorhersage der Plaquestabilität und des Ereignisrisikos. In den letzten Jahren haben neu aufkommende Parameter wie die aus einer oder mehreren angiographischen Ansichten extrahierte Radialwanddehnung (RWS) neue Werkzeuge zur Identifizierung von Hochrisikoplaques aus vaskulär-mechanischer Perspektive geliefert. Studien haben gezeigt, dass RWS die radiale Deformationscharakteristik der Arterienwand während des Herzzyklus widerspiegeln kann und eine gute Korrelation mit vulnerablen Plaques und dem Risiko eines Plaqueaufbruchs aufweist, was vielversprechend als ergänzender Indikator für die Risikostratifizierung über traditionelle angiographische Parameter hinaus ist.

Gleichzeitig können intravaskuläre Bildgebungstechniken wie die intravaskuläre Ultraschalluntersuchung (IVUS) und die optische Kohärenztomographie (OCT) die Plaquezusammensetzung, -belastung und die Morphologie der fibrösen Kappe mit hoher Auflösung darstellen und nähern sich damit stärker dem pathologischen "vulnerablen Plaque"-Phänotyp an. Koronare funktionelle Bewertungen, wie FFR, Quantitative Flow Ratio (QFR), Murray-Law-basierte QFR (µFR) und Coronary Angiography-derived FFR (caFFR), bewerten aus hämodynamischer Perspektive, ob eine Stenose eine funktionelle Myokardischämie verursacht. Die kontinuierliche Entwicklung dieser Technologien hat die Einschränkung der traditionellen CAG, die nur anatomische Stenosen bewertet und nicht genau zwischen "ischämieverursachenden" und "nicht-ischämieverursachenden" Läsionen unterscheiden kann, adressiert, wodurch die Risiken von Überbehandlung und übersehenen Läsionen reduziert werden. Jenseits der epikardialen Großgefäßerkrankung ist auch die koronare mikrovaskuläre Dysfunktion (CMVD) ein bedeutender Mechanismus, der der klinisch häufigen Myokardischämie zugrunde liegt. Für die Bewertung der Mikrozirkulationsfunktion sind in den letzten Jahren verschiedene nicht-invasive oder minimal-invasive funktionelle Indizes aufgetaucht, wie der Coronary Angiography-derived Index of Microcirculatory Resistance (caIMR), der die myokardiale Ischämielast umfassend aus den Blickwinkeln des mikrovaskulären Widerstands und der Perfusionseffizienz widerspiegelt. Dies bietet eine neuartige Lösung für das klinische Rätsel des "Vorhandenseins von Ischämie und Symptomen ohne signifikante angiographische Stenose".

Zusätzlich zu bildgebenden und funktionellen Informationen spielen auch routinemäßige klinische metabolische und entzündliche Marker eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung, dem Fortschreiten und der prognostischen Bewertung der KHK. Beispiele hierfür sind Low-Density-Lipoprotein-Cholesterin, Triglycerid-Glukose-Index, Lipoprotein(a), glykiertes Hämoglobin, hochsensitives C-reaktives Protein, Homocystein, Nüchternblutzucker und N-terminales pro-B-Typ natriuretisches Peptid. Diese Indizes reflektieren den gesamten Stoffwechselstatus des Körpers und das kardiovaskuläre Risiko aus verschiedenen Dimensionen, einschließlich Lipidstoffwechsel, Störungen des Glukolipidstoffwechsels, chronische Entzündung, Endothelfunktion, myokardialer Stress und Herzfunktion. Studien legen nahe, dass die kombinierte Anwendung metabolischer und entzündlicher Marker mit koronaren Bildgebungsmerkmalen eine verfeinerte individualisierte Risikostratifizierung und prognostische Vorhersage erleichtert.

Zusammenfassend verschiebt sich die derzeitige Bewertung der KHK allmählich von einem einzigen Fokus auf "anatomische Stenose" hin zu einer multidimensionalen umfassenden Charakterisierung, die "anatomische Struktur + funktionelle Bewertung + Plaque-Phänotyp + perivaskuläre Umgebung + systemischer Stoffwechselstatus" umfasst. Es mangelt jedoch weiterhin an systematischer Forschung darüber, wie die oben genannten Multi-Quellen-Informationen (wie CCTA-Plaque- und funktionelle Parameter, CAG- und intravaskuläre Bildgebungsinformationen, Mikrozirkulationsfunktionsparameter und klinische metabolische Indikatoren) in ein einheitliches Risikovorhersagemodell integriert, das Modell durch retrospektive Analyse konstruiert und anschließend sein prädiktiven Wert und klinische Machbarkeit in einer prospektiven Kohorte validiert werden können. Daher zielt dieses Projekt darauf ab, koronare Bildgebungsmerkmale (einschließlich CCTA- und CAG-bezogener Parameter), funktionelle Indizes und metabolische Marker zu integrieren, um ein multimodales KHK-Risikovorhersagemodell zu konstruieren. Das Modell wird unter Verwendung einer retrospektiven Kohorte entwickelt und seine Leistung unter Verwendung einer prospektiven Kohorte validiert, wobei sein Anwendungswert in der klinischen Risikostratifizierung und Entscheidungsfindung untersucht wird.

Diese Studie wird vom Nationalen Klinischen Forschungszentrum für Herz-Kreislauf-Erkrankungen geleitet und ist eingeladen, von mehreren chinesischen Zentren einschließlich des Beijing Anzhen Hospitals durchgeführt zu werden.