Модель прогнозирования риска ишемической болезни сердца на основе коронарной визуализации и метаболических показателей (CMI-RiskCAD) (CMI-RiskCAD)

Коронарная компьютерная томографическая ангиография (ККТА), в настоящее время предпочтительный неинвазивный метод визуализации для клинической диагностики ишемической болезни сердца (ИБС), не только позволяет интуитивно оценить степень коронарного стеноза, но также дает возможность количественного и качественного анализа бремени коронарного атеросклеротического налета и его фенотипа. Количественная ККТА, интегрированная с искусственным интеллектом, в частности с алгоритмами сверточных нейронных сетей, позволила достичь быстрой и точной количественной диагностики атеросклеротических бляшек. Большой объем исследований продемонстрировал, что признаки высокого риска, выявляемые с помощью ККТА (такие как бляшки низкой плотности, позитивное ремоделирование, точечная кальцификация и симптом «салфеточного кольца»), тесно связаны с возникновением острого коронарного синдрома и могут использоваться для прогнозирования серьезных неблагоприятных сердечно-сосудистых событий (СНСС). С развитием технологий постобработки изображений ККТА также может вычислять КТ-фракционный резерв коронарного кровотока (КТ-ФРК) с помощью специализированного программного обеспечения, что позволяет неинвазивно оценивать, вызывает ли поражение гемодинамические нарушения и ишемию миокарда, тем самым частично преодолевая ограничения чисто анатомической оценки. Примечательно, что ККТА не только фокусируется на внутрисосудистых и сосудисто-стеночных изменениях, но также позволяет количественно характеризовать фенотипические изменения в периваскулярной жировой ткани (ПВЖТ). Путем расчета индекса ослабления периваскулярного жира (pFAI) можно отразить изменения плотности и состава ПВЖТ, косвенно указывая на статус воспалительной активности локальной стенки коронарной артерии, тем самым предоставляя новый визуализационный ракурс для понимания ИБС с точки зрения «воспаления и метаболизма». Кроме того, ККТА может характеризовать паттерны поражений коронарного атеросклероза на основе физиологических и геометрических характеристик распределения сосудистой системы. Например, градиент давления при оттягивании (PPG), полученный из ККТА, позволяет проводить комплексную количественную оценку продольного распределения сосудистой системы при ИБС, что дает возможность классифицировать фенотипы ИБС как преимущественно фокальные или диффузные. Градиент КТ-ФРК, определяемый как пиковый мгновенный градиент КТ-ФРК на единицу длины сосуда, также недавно был подтвержден как обладающий дополнительной прогностической способностью в отношении будущих коронарных событий, тем самым более комплексно описывая коронарный атеросклероз с точки зрения как «паттерна распределения поражений», так и «локальной функциональной тяжести».

Коронарная ангиография (КАГ), золотой стандарт диагностики ИБС, традиционно полагалась на степень стеноза и SYNTAX-балл для оценки анатомической сложности поражений и сложности интервенционного лечения. Однако одной лишь анатомической информации по-прежнему недостаточно для прогнозирования стабильности бляшки и риска событий. В последние годы новые параметры, такие как радиальное напряжение стенки (RWS), извлекаемые из одного или нескольких ангиографических проекций, предоставили новые инструменты для идентификации бляшек высокого риска с точки зрения сосудистой механики. Исследования показали, что RWS может отражать характеристики радиальной деформации артериальной стенки в течение сердечного цикла и демонстрирует хорошую корреляцию с уязвимыми бляшками и риском разрыва бляшки, что дает надежду на его использование в качестве дополнительного показателя для стратификации риска помимо традиционных ангиографических параметров.

Тем временем, внутрисосудистые методы визуализации, такие как внутрисосудистое ультразвуковое исследование (ВСУЗИ) и оптическая когерентная томография (ОКТ), могут визуализировать состав бляшки, ее бремя и морфологию фиброзной крышки с высоким разрешением, более близко приближаясь к патологическому фенотипу «уязвимой бляшки». Функциональные оценки коронарных артерий, такие как ФРК, количественное соотношение кровотока (QFR), QFR на основе закона Мюррея (μFR) и ФРК, полученный из коронарной ангиографии (caFFR), оценивают с гемодинамической точки зрения, вызывает ли стеноз функциональную ишемию миокарда. Непрерывное развитие этих технологий позволило преодолеть ограничение традиционной КАГ, которая оценивает только анатомический стеноз и не может точно различить поражения, «вызывающие ишемию» и «не вызывающие ишемию», тем самым снижая риски чрезмерного лечения и пропущенных поражений. Помимо заболевания эпикардиальных крупных сосудов, дисфункция коронарных микрососудов (ДКМС) также является важным механизмом, лежащим в основе клинически распространенной ишемии миокарда. Для оценки функции микроциркуляции в последние годы появились различные неинвазивные или малоинвазивные функциональные индексы, такие как индекс сопротивления микроциркуляции, полученный из коронарной ангиографии (caIMR), который комплексно отражает бремя ишемии миокарда с точки зрения сопротивления микроциркуляции и эффективности перфузии. Это предоставляет новое решение для клинической дилеммы «наличие ишемии и симптомов без значительного ангиографического стеноза».

В дополнение к визуализационной и функциональной информации, рутинные клинические метаболические и воспалительные маркеры также играют решающую роль в развитии, прогрессировании и прогностической оценке ИБС. Примерами являются холестерин липопротеинов низкой плотности, индекс триглицерид-глюкоза, липопротеин(а), гликированный гемоглобин, высокочувствительный С-реактивный белок, гомоцистеин, глюкоза натощак и N-концевой пропептид мозгового натрийуретического пептида. Эти индексы отражают общий метаболический статус организма и сердечно-сосудистый риск с разных сторон, включая липидный обмен, нарушения гликолипидного метаболизма, хроническое воспаление, функцию эндотелия, стресс миокарда и сердечную функцию. Исследования предполагают, что комбинированное применение метаболических и воспалительных маркеров с особенностями коронарной визуализации способствует более детализированной индивидуализированной стратификации риска и прогностическому прогнозированию.

В заключение, текущая оценка ИБС постепенно смещается от единственного фокуса на «анатомическом стенозе» к многомерной комплексной характеристике, охватывающей «анатомическую структуру + функциональную оценку + фенотип бляшки + периваскулярную среду + системный метаболический статус». Однако все еще отсутствуют систематические исследования о том, как интегрировать упомянутую выше многоканальную информацию (такую как параметры бляшки и функции ККТА, информация КАГ и внутрисосудистой визуализации, параметры функции микроциркуляции и клинические метаболические показатели) в единую модель прогнозирования риска, построить модель с помощью ретроспективного анализа, а затем проверить ее прогностическую ценность и клиническую осуществимость в проспективной когорте. Поэтому данный проект направлен на интеграцию особенностей коронарной визуализации (включая параметры, связанные с ККТА и КАГ), функциональных индексов и метаболических маркеров для построения мультимодальной модели прогнозирования риска ИБС. Модель будет разработана с использованием ретроспективной когорты, а ее производительность будет проверена с использованием проспективной когорты, исследуя ее прикладную ценность в клинической стратификации риска и принятии решений.

Данное исследование проводится под руководством Национального клинического исследовательского центра сердечно-сосудистых заболеваний и приглашено к выполнению несколькими китайскими центрами, включая Пекинскую больницу Аньчжэнь.