Coronar avbildning och metaboliska indikatorer-baserad riskprediktionsmodell för kranskärlssjukdom (CMI-RiskCAD) (CMI-RiskCAD)

Coronary Computed Tomography Angiography (CCTA), som för närvarande är den föredragna icke-invasiva bildgivningsmetoden för klinisk diagnostik av kranskärlssjukdom (CAD), möjliggör inte bara en intuitiv bedömning av koronar stenosens svårighetsgrad utan också kvantitativ och kvalitativ analys av koronar aterosklerotisk plackbörda och fenotyp. Kvantitativ CCTA integrerad med artificiell intelligens, särskilt konvolutionella neurala nätverksalgoritmer, har uppnått snabb och exakt kvantitativ diagnostik av aterosklerotiska plack. En stor mängd forskning har visat att högriskplackdrag som identifierats av CCTA (såsom lågattenueringsplack, positiv ommodellering, fläckig förkalkning och servettringstecknet) är nära förknippade med förekomsten av akut koronart syndrom och kan användas för att förutsäga större kardiovaskulära händelser (MACEs). Med framsteg inom bildbehandlingstekniker kan CCTA också beräkna CT Fractional Flow Reserve (CT-FFR) via specialiserad programvara, vilket möjliggör icke-invasiv bedömning av om en lesion orsakar hemodynamiska abnormaliteter och myokardischemi, och därmed delvis övervinner begränsningarna av rent anatomisk utvärdering. Anmärkningsvärt är att CCTA inte bara fokuserar på intravaskulära och kärlväggsförändringar utan också tillåter kvantitativ karakterisering av fenotypiska förändringar i perivaskulärt fettväv (PVAT). Genom att beräkna Perivascular Fat Attenuation Index (pFAI) kan det återspegla förändringar i PVAT-densitet och sammansättning, vilket indirekt indikerar inflammatorisk aktivitetsstatus i den lokala kranskärlsväggen, och därmed ger ett nytt bildgivningsperspektiv för att förstå CAD från "inflammation och metabolism"-synvinkel. Dessutom kan CCTA karakterisera lesionsmönstren för koronar ateroskleros baserat på fysiologiska och geometriska fördelningskarakteristika hos kärlsystemet. Till exempel möjliggör Pullback Pressure Gradient (PPG) härledd från CCTA en omfattande kvantitativ bedömning av den longitudinella fördelningen av CAD-kärlsystemet, vilket möjliggör klassificering av CAD-fenotyper som huvudsakligen fokala eller diffusa. CT-FFR-gradienten, definierad som den maximala momentana CT-FFR-gradienten per längdenhet av kärlet, har också nyligen bekräftats ha ökad prediktiv förmåga för framtida koronara händelser, och beskriver därmed mer omfattande koronar ateroskleros i termer av både "lesionsfördelningsmönster" och "lokal funktionell svårighetsgrad".

Coronary Angiography (CAG), guldstandarden för diagnostik av CAD, har traditionellt förlitat sig på stenosens svårighetsgrad och SYNTAX-poäng för att bedöma lesionernas anatomiska komplexitet och svårighetsgraden för interventionell behandling. Emellertid förblir rent anatomisk information begränsad för att förutsäga plackstabilitet och händelserisk. Under de senaste åren har framväxande parametrar såsom Radial Wall Strain (RWS) extraherade från enstaka eller flera angiografiska vyer gett nya verktyg för att identifiera högriskplack från ett vaskulärt mekanikperspektiv. Studier har visat att RWS kan återspegla kärlväggens radiella deformationskarakteristika under hjärtcykeln och uppvisar god korrelation med sårbara plack och risken för plackruptur, och visar potential som ett kompletterande indikator för riskstratifiering utöver traditionella angiografiska parametrar.

Samtidigt kan intravaskulära bildtekniker såsom Intravascular Ultrasound (IVUS) och Optical Coherence Tomography (OCT) visualisera placksammansättning, börda och fibröst kapselmorfologi med hög upplösning, vilket närmar sig den patologiska "sårbara plack"-fenotypen. Korona funktionsbedömningar, såsom FFR, Quantitative Flow Ratio (QFR), Murray Law-Based QFR (μFR) och Coronary Angiography-derived FFR (caFFR), utvärderar från ett hemodynamiskt perspektiv om en stenos orsakar funktionell myokardischemi. Den kontinuerliga utvecklingen av dessa teknologier har adresserat begränsningen av traditionell CAG, som endast bedömer anatomisk stenos och inte kan noggrant skilja mellan "ischemiorsakande" och "icke-ischemiorsakande" lesioner, och minskar därmed riskerna för överbehandling och missade lesioner. Bortom epikardiell storkärlssjukdom är Coronary Microvascular Dysfunction (CMVD) också en betydande mekanism bakom kliniskt vanlig myokardischemi. För att bedöma mikrocirkulatorisk funktion har olika icke-invasiva eller minimalt invasiva funktionsindex framkommit under de senaste åren, såsom Coronary Angiography-derived Index of Microcirculatory Resistance (caIMR), som omfattande återspeglar myokardiell ischemibörda från perspektiven av mikrocirkulatoriskt motstånd och perfusionseffektivitet. Detta ger en ny lösning på den kliniska gåtan "närvaro av ischemi och symptom utan signifikant angiografisk stenos".

Förutom bild- och funktionsinformation spelar rutinmässiga kliniska metaboliska och inflammatoriska markörer också en avgörande roll i utvecklingen, progressionen och prognostiska utvärderingen av CAD. Exempel inkluderar lågdensitetslipoprotein-kolesterol, triglycerid-glukosindex, lipoprotein(a), glykosylerat hemoglobin, högkänsligt C-reaktivt protein, homocystein, fastande blodsocker och N-terminalt pro-B-typ natriuretisk peptid. Dessa index återspeglar kroppens övergripande metaboliska status och kardiovaskulär risk från olika dimensioner, inklusive lipidmetabolism, glukolipidmetabola störningar, kronisk inflammation, endotelfunktion, myokardiell stress och hjärtfunktion. Studier har föreslagit att den kombinerade tillämpningen av metaboliska och inflammatoriska markörer med koronara bilddrag underlättar mer förfinad individualiserad riskstratifiering och prognostisk prediktion.

Sammanfattningsvis förskjuts den nuvarande bedömningen av CAD gradvis från ett enskilt fokus på "anatomisk stenos" till en multidimensionell omfattande karakterisering som omfattar "anatomisk struktur + funktionell utvärdering + plackfenotyp + perivaskulär miljö + systemisk metabol status". Emellertid finns det fortfarande en brist på systematisk forskning om hur man integrerar ovannämnda flerkällsinformation (såsom CCTA-plack och funktionsparametrar, CAG och intravaskulär bildinformation, mikrocirkulatoriska funktionsparametrar och kliniska metaboliska indikatorer) till en enhetlig riskprediktionsmodell, konstruerar modellen genom retrospektiv analys och sedan validerar dess prediktiva värde och kliniska genomförbarhet i en prospektiv kohort. Därför syftar detta projekt till att integrera koronara bilddrag (inklusive CCTA- och CAG-relaterade parametrar), funktionsindex och metaboliska markörer för att konstruera en multimodal CAD-riskprediktionsmodell. Modellen kommer att utvecklas med en retrospektiv kohort och dess prestanda valideras med en prospektiv kohort, och utforskar dess tillämpningsvärde i klinisk riskstratifiering och beslutsfattande.

Denna studie leds av National Clinical Research Center for Cardiovascular Diseases och är inbjuden att genomföras av flera kinesiska centra inklusive Beijing Anzhen Hospital.