張英,劉健,王偉民,李琪,劉傳芬,馬玉良,盧明瑜,趙紅
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NVDA評分對預測冠狀動脈臨界病變最小管腔面積價值的研究
張英*,劉健,王偉民,李琪,劉傳芬,馬玉良,盧明瑜,趙紅
摘要
關鍵詞冠狀動脈疾病;臨界病變;超聲檢查,介入性;評分
作者單位:100044 北京市,北京大學人民醫(yī)院 心內(nèi)科
*現(xiàn)工作于承德醫(yī)學院附屬醫(yī)院 心臟內(nèi)科**Now work at Affiliated Hospital of Chengde Medical College,Chengde(067000),Hebei,China
Predictive Value of NVDA Score on Minimum Lumen Area in Patients With Coronary Artery Intermediate Lesions
ZHANG Ying**,LIU Jian,WANG Wei-min,LI Qi,LIU Chuan-fen,MA Yu-liang,LU Ming-yu,ZHAO Hong.
Department of Cardiology,Peking University People’s Hospital,Beijing(100044),China
Corresponding Author:LIU Jian,Email:drjianliu@163.com
Abstract
Objective:Based on scores by number of vessels diseased and age(NVDA),the minimum lumen area(MLA)of left anterior descending(LAD)proximal or middle intermediate lesions were examined by intravascular ultrasound(IVUS)to analyze the clinical characteristics,to find the factors affecting lumen area and to establish a scoring system for predicting MLA in relevant patients.
Methods:A total of 90 patients were enrolled including 58 male and 32 female with the age of(41-77)years.The demographic information,medical history and laboratory results were studied by simple linear regression analysis to screen relevant factors affecting MLA;multi regression analysis was conducted to establish a regression equation for predicting MLA and to calculate the risk factor coefficient for obtaining relevant scoring system.
Results:NVDA score≤4 was defined as negative result with speculated MLA≥3.0mm2,while NVDA score>4 was defined as positive result with speculated MLA<3.0mm2.The sensitivity,specificity and negative predictive value of NVDA scoring system for predicting MLA were 83.35%,75% and 90% respectively.
Conclusion:NVDA scoring system had the better accuracy,sensitivity and specificity for predicting MLA in coronary artery intermediate lesions,it had certain value for guiding coronary interventional therapy in relevant patients.
Key words Coronary artery disease;Intermediate lesions;Echocardiography,interventional;Score
(Chinese Circulation Journal,2016,31:240.)
冠狀動脈造影將血管直徑狹窄程度為40%~70%的病變稱為臨界病變[1],心肌是否存在缺血與血管狹窄程度、側(cè)支循環(huán)建立與開放情況、病變血管支配心肌范圍、壞死心肌數(shù)量等多種因素相關。目前,對于冠狀動脈臨界病變的介入治療策略的制定仍存在爭議。血管內(nèi)超聲(IVUS)可以直接測定管腔面積及斑塊負荷等定量指標,為冠狀動脈介入治療的策略選擇提供了重要依據(jù)[2],現(xiàn)階段因衛(wèi)生資源有限及醫(yī)療技術(shù)發(fā)展限制,我國尚不能于所有醫(yī)療機構(gòu)內(nèi)廣泛開展此項技術(shù)。本研究按照病變血管數(shù)量及年齡進行評分(number of vessels diseased and age,簡稱NVDA危險評分),探討基于IVUS檢查的臨界血管病變相關因素的分析,了解影響或預測血管最小管腔面積的因素,建立相關因素評分體系,用于更方便、經(jīng)濟的指導冠狀動脈介入治療策略的制定。
研究對象:選取2008-11至2014-04在北京大學人民醫(yī)院心內(nèi)科住院治療,經(jīng)冠狀動脈造影檢查提示前降支近段或中段存在臨界病變,同時接受IVUS檢查的患者共計90例,其中男性58例,女性32例,年齡41~77歲。排除標準:左主干病變、分叉病變、小血管病變(<2.5 mm)、血栓病變、嚴重鈣化病變、支架再狹窄病變等情況。
冠狀動脈造影:經(jīng)橈動脈或股動脈途徑,按標準Judkins法行冠狀動脈造影檢查。使用的造影設備為Philiphs Allura Xper FD10 血管造影機(Philips Heaithcare,the Netherlands,荷蘭)。造影導管到位后冠狀動脈內(nèi)注射硝酸甘油200 μg,左冠狀動脈常規(guī)采集6個投照體位,取狹窄程度最嚴重的體位,由兩名有經(jīng)驗的介入醫(yī)生共同確定狹窄程度。
IVUS檢查及圖像分析:IVUS檢查,采用iLab血管內(nèi)超聲顯像儀(Boston Scientific,美國),超聲導管為Atlantis SR Pro(Boston Scientific,美國)40 MHz,2.5 F。在進行IVUS前,動脈鞘管內(nèi)注射肝素(100 U/kg),冠狀動脈內(nèi)注射硝酸甘油200 μg以預防冠狀動脈痙攣。沿導引導絲將超聲導管探頭送至靶病變遠端,采用自動回撤裝置以0.5 mm/s的速度自動回撤超聲導管至指引導管內(nèi),實時記錄IVUS圖像。
由兩名有經(jīng)驗的醫(yī)生共同進行IVUS圖像離線測量分析,應用Qivus軟件測量病變處、近端參考血管和遠端參考血管的外彈力膜(EEM)內(nèi)的橫截面面積(簡稱EEM面積)、管腔橫截面面積,斑塊面積=EEM面積-管腔面積,斑塊負荷(Plaque Burden,PB,即面積狹窄率)=斑塊面積/EEM面積×100%。選擇據(jù)所測病變處近端和遠端10 mm內(nèi)最接近正常的部位(管腔面積最大)為參考血管,病變處和參考血管之間無大的血管分支匯入,選擇最小管腔面積(MLA)處為病變處,進行測量[2]。
統(tǒng)計學方法:(1)采用SAS9.1和SPSS13.0統(tǒng)計分析軟件對數(shù)據(jù)進行分析。數(shù)字特征,定量指標以均數(shù)±標準差或最小值、最大值、四分位數(shù)等表示;分類指標以例數(shù)及百分比表示。(2)在探討影響最小面積的因素時,隨機抽取80%的病例,作為訓練樣本來建立回歸模型,剩余20%作為考核樣本用以檢驗其判別效果(即檢驗所建立的回歸模型預測最小面積的效果)。對訓練樣本,首先以最小面積為因變量,其它變量作為自變量,對每個變量建立簡單線性回歸模型,初步篩選出影響最小面積的因素,P值<0.05被認為所檢驗的差異有統(tǒng)計學意義。(3)進行多重線性回歸模型將結(jié)合全局擇優(yōu)法和逐步回歸法(納入水準=0.05,剔除水準=0.10)篩選變量,建立回歸方程,并通過擬合的回歸方程,預測(前降支)臨界病變的MLA是否<3.0 mm2為陽性,≥3.0 mm2為陰性。建立線性回歸模型時,將驗證其線性、獨立性、殘差正態(tài)性和等方差性的應用條件,并檢查變量間是否存在多重共線性,是否存在異常點。(4)進一步繪制受試者工作特征(ROC)曲線,并計算曲線下面積(AUC)及其95%可信區(qū)間(CI)。選擇約登指數(shù)(靈敏度+特異度-1)最大值所對應的值,作為最佳診斷界值(cut-off值)。驗證以最佳診斷界值所預測出的判別效果即分別計算其敏感性、特異性、樣本的陽性預測值以及樣本的陰性預測值,訓練樣本和考核樣本的靈敏度和特異度。(5)尋找影響MLA的相關因素,計算不同變量的權(quán)重以分別賦予不同的分值進行危險評分及分組。
90例患者臨床資料定量和分類指標結(jié)果見表1、2。
影響MLA的單因素分析:以最小面積為因變量,其它變量為自變量,對每個變量建立簡單線性回歸模型,篩選出影響最小面積的因素(表3),結(jié)果顯示,年齡、血管病變數(shù)、糖尿病為相關因素(P均<0.05)。
表1 90例患者臨床資料定量指標的結(jié)果
表2 90例患者臨床資料分類指標的結(jié)果
表3 影響最小管腔面積的簡單線性回歸分析
影響MLA的多重線性回歸分析(表4):將單因素結(jié)果顯示P值≤0.15的變量均納入下一步的多重線性回歸模型中進行進一步的分析,以避免遺漏某些因素進行多重線性回歸模型(納入水準=0.05,剔除水準=0.10)篩選變量,并驗證線性回歸3個條件及多重共線性,建立回歸方程,結(jié)果發(fā)現(xiàn)年齡、血管病變數(shù)與MLA呈負相關,能夠建立回歸方程,糖尿病并無統(tǒng)計學意義。對整個模型進行的總體檢驗結(jié)果顯示P=0.0019,可認為所擬合的回歸方程有統(tǒng)計學顯著性。多重線性回歸方程為:前降支臨界病變MLA的預測值=7.07685-0.04216×年齡-0.46879×病變血管數(shù)。
表4 影響最小管腔面積的多重線性回歸分析
回歸方程的診斷結(jié)果(圖1):ROC曲線AUC=0.780,P值=0.001,95%CI為(0.661~0.899),提示有一定的診斷價值和準確性。為便于實際操作和應用,簡化參數(shù)估計值:即:MLA的預測值=7.00-0.05×年齡-0.50×病變血管數(shù),繪制簡化后的ROC曲線(圖2),與簡化之前比較,ROC曲線AUC=0.777,P值=0.001,95%CI為(0.658~0.896)沒有變化,將使用簡化的回歸方程進行預測。
訓練樣本的組內(nèi)回代(表5)和考核樣本的組外考核(表6):訓練樣本的組內(nèi)回代結(jié)果顯示陰性預測值為92.11%,考核樣本的組外考核的陰性預測值為90.00%。
圖1 預測最小管腔面積<3.0 mm2和≥3.0 mm2的受試者工作特征(ROC) 曲線
圖2 簡化公式預測面積<3.0 mm2和≥3.0 mm2的受試者工作特征(ROC) 曲線
表5 訓練樣本的組內(nèi)回代(例)
表6 考核樣本的組外考核(例)
NVDA危險評分:臨床工作中血管病變數(shù)為有限的變量,可分為單支血管病變、雙支血管病變、三支血管病變,分別將不同變量帶入預測公式,可發(fā)現(xiàn):(1)病變血管數(shù)=1時,年齡>68歲者MLA <3.0 mm2為陽性、年齡≤68歲者 MLA≥3.0 mm2為陰性;病變血管數(shù)=2時,年齡>58歲者MLA<3.0 mm2為陽性、年齡≤58歲者MLA≥3.0 mm2為陰性;病變血管數(shù)=3時,年齡>48歲者MLA<3.0 mm2為陽性、年齡≤48歲者 MLA≥3.0 mm2為陰性。(2)由上述可分為陽性和陰性,即陽性:年齡>68歲、病變血管數(shù)為1;年齡>58歲、病變血管數(shù)為2;年齡>48歲、病變血管數(shù)為3,陰性:年齡≤68歲、病變血管數(shù)為1;年齡≤58歲、病變血管數(shù)為2;年齡≤48歲、病變血管數(shù)為3。(3)將年齡分組≤48歲、48歲<年齡≤58歲、58歲<年齡≤68歲、年齡>68歲4個變量及病變血管數(shù)1、病變血管數(shù)2、病變血管數(shù)3分別賦予不同的分值(表7)即NVDA危險評分,帶入患者年齡及病變血管數(shù),如結(jié)果≤4分即為陰性,推測MLA≥3.0 mm2;如結(jié)果>4分即為陽性,推測MLA<3.0 mm2。NVDA危險評分預測MLA敏感性為83.33%,特異性為75.00%,陰性預測價值90.00%。
表7 按照病變血管數(shù)量及年齡進行評分(NVDA危險評分) 分值
冠狀動脈造影是目前診斷冠狀動脈性心臟病的重要標準,實際臨床工作中,根據(jù)目測法判斷冠狀動脈的狹窄程度以決定是否進行介入干預,所以對于冠狀動脈狹窄程度的判定的準確性對臨床工作具有重要意義。但是,隨著介入診療技術(shù)的發(fā)展,大量研究發(fā)現(xiàn),冠狀動脈狹窄程度不完全等同于冠狀動脈狹窄病變的功能學意義。冠狀動脈造影顯示直徑狹窄程度40%~70%的病變稱為臨界病變,其處理策略仍存有爭議[3-4],尚未有一種完美的評價冠狀動脈臨界病變的方法[5]。目前認為,臨界血管病變應根據(jù)冠狀動脈血流、心肌血供以及對心肌功能產(chǎn)生影響等綜合評估和決策指導治療[6],主張對有典型心絞痛或存在心肌缺血客觀證據(jù)的患者進行冠狀動脈介入治療,否則需要進一步輔助其他檢查方法協(xié)助制定治療措施[7]。
IVUS是將無創(chuàng)的超聲技術(shù)與有創(chuàng)的導管技術(shù)相結(jié)合,更為精準的測量血管病變部位的EEM面積、MLA,并計算斑塊負荷[8]。DEFER和FAME研究[9,10]也證實,在單支和多支血管病變患者中基于冠狀動脈血流儲備分數(shù)(FFR)的測量決定冠狀動脈介入治療策略是安全和可靠的。FAME研究的亞組分析顯示,即使冠狀動脈造影直徑狹窄>70%的病變,仍有20%并不存在心肌缺血;相反,直徑狹窄50%~70%的病變卻有35%會發(fā)生嚴重的心肌缺血[11]。之前臨床常用的以MLA≤4.0 mm2作為非左主干病變進行經(jīng)皮冠狀動脈介入治療(PCI)的標準,近年來,隨著越來越多的研究發(fā)表而受到質(zhì)疑,目前的共識為更小的MLA與FFR<0.80有較好的相關性。Kang等[12]用MLA<2.4 mm2預測FFR<0.80敏感性為90%,特異性為60%,Youden指數(shù)為0.5。Koo等[13]報道,用MLA<3.0 mm2預測參考血管直徑(RVD)=3.0 mm FFR<0.8的敏感性為76%,特異性為62%,Youden指數(shù)僅為0.38。當Youden指數(shù)分別為低值(≤0.5)、中間值(0.51~0.69)和高值(≥0.70)時,MLA<3.04 mm2對FFR<0.80的近端前降支病變有較高的診斷價值,因為其Youden指數(shù)>0.7,故本研究以MLA<3.0 mm2進行分組,可認為與FFR<0.8具有較好的相關性。
IVUS檢查因其價格昂貴、技術(shù)相對復雜、需要有一定經(jīng)驗的醫(yī)生完成圖像解讀而不能廣泛用于臨床實踐,所以,建立基于臨床相關因素的評分預測冠狀動脈臨界病變的MLA具有重要意義,不僅能夠在因經(jīng)濟原因或技術(shù)水平限制不能進行IVUS檢查時用以預測臨界病變的MLA,同時應用更為方便、經(jīng)濟,有利于減輕患者經(jīng)濟負擔。本研究針對前降支近段或中段臨界病變的各個變量進行簡單線性回歸,發(fā)現(xiàn)年齡、血管病變數(shù)量及糖尿病為影響管腔面積的相關因素,年齡是冠狀動脈粥樣硬化的不可干預因素,糖尿病的胰島素抵抗和慢性炎癥狀態(tài)也是使冠狀動脈臨界病變進展的部分因素[14,15],斑塊的形態(tài)學特征是病變進展的獨立相關因素,其中復雜病變更易進展,管徑更容易丟失[5]。
多重線性回歸進行統(tǒng)計學分析建立預測模型,應用預測病變MLA<3.0 mm2為陽性,≥3.0 mm2為陰性。簡化參數(shù)估計值公式為:最小面積的預測值為7.00-0.05×年齡-0.50×病變血管數(shù)(mm2),根據(jù)ROC曲線AUC及95%CI判斷此公式有一定的診斷價值和準確性。尋找其最佳臨界值為3.1 mm2,帶入訓練樣本和考核樣本證實其靈敏度和特異度較高,判別效果均較好[16]。
為方便臨床工作中的運用,我們將變量中病變血管數(shù)帶入不同數(shù)值進行計算后推導出NVDA危險評分。鑒于預測公式具有較好的陰性預測價值,在臨界病變不能進行進一步影像學或功能學檢查時,如通過NVDA危險評分進行計算,結(jié)果≤4分者可預測其病變MLA≥3.0 mm2,故暫不進行介入干預和其他檢查較為安全、合理、可靠。鑒于該公式陽性預測價值較低,故NVDA評分>4分者應根據(jù)患者臨床癥狀、心肌缺血客觀依據(jù)等臨床資料綜合分析,是否進行介入治療,必要時進行功能學指標FFR檢查,對于陽性預測值較低,我們認為與本研究為單中心回顧性研究,樣本量較少有關,有待增加病例,也可納入比較公認的主要危險因素,包括性別、吸煙、體重指數(shù)或腰圍等,繼續(xù)驗證、調(diào)整變量和參數(shù)值,目前可結(jié)合其他方法進行診斷,幫助進一步治療方案的確定。
參考文獻
[1]TobisJ,Azarbal B,SlavinL.Assessment of intermediate severity coronary lesions in the catheterization laboratory.J Am Coll Cardiol,2007,49:839-848.
[2]劉傳芬,王偉民,劉健,等.血管內(nèi)超聲在冠狀動脈臨界病變診斷和介入治療中的應用.中國循環(huán)雜志,2011,26:15-18.
[3]Badimon L,Badimon JJ,Vilahur G,et al.Pathogenesis of the acute coronary syndromes and therapeutic implications.Pathophysiol Haemost Thromb,2002,32:225-231.
[4]Farb A,Burke AP,Kolodgie FD,et al.Pathological mechanisms of fatal late Coronary stent thrombosis in humans.Circulation,200,108:1701-1706.
[5]延榮強,陳紀林,高立建,等.PSCD危險評分對臨界病變進展需要再次血運重建的預測價值.中國循環(huán)雜志,2013,28:490-493.
[6]Anderson RD,Pepine CJ.Coronary Angiography:Is it time to reassess? Circulation,2013,127:1760-1762.
[7]Kawasaki M,Sano K,Okubo M,et al.Volumetric quantitative analysis of tissue characteristics of coronary plaques after statin therapy using three-dimensional integrated backscatter intravascular ultrasound.J Am Coll Cardiol,2005,45:1946-1953.
[8]Brugaletta S,Garcia-Garcia HM,Shen ZJ,et a1.Morphology of coronary artery lesions assessed by virtual histology intravascular ultrasound tissue characterization and fractional flow reserve.Int J Cardiovasc Imaging,2012,28:221-228.
[9]Pijls NH,van Schaardenburgh P,Manoharan G,et al.Percutaneous coronary intervention of functionally nonsignificant stenosis:5-year follow-up of the DEFER study.J Am Coll Cardiol,2007,49:2105-2111.[10]Pijls NH,Fearon WF,Tonino PA,et al.Fractional flow reserve versus angiography for guiding percutaneous coronary intervention in patients with multivessel coronary artery disease:2-year follow-up of the FAME(fractional flow reserve versus angiography for multivessel evaluation)study.J Am Coll Cardiol,2010,56:177-184.
[11]Tonino PA,Fearon WF,De Bruyne B,et al.Angiographic versus functional severity of coronary artery stenoses in the FAME study fractional flow reserve versus angiography in multivessel evaluation.J Am Coll Cardiol,2010,55:2816-2821.
[12]Kang SJ,Lee JY,Ahn JM,et al.Validation of intravascular ultrasoundderived parameters with fractional flow reserve for assessment of coronary stenosis severity.Circ Cardiovasc Interv,2011,4:65-71.
[13]Koo BK,Yang HM,Doh JH,et al.Optimal intravascular ultrasound criteria and their accuracy for defining the functional significance of intermediate coronary stenoses of different locations.JACC Cardiovasc Interv,2011,4:803-811.
[14]MathurRK.Role of diabetes,hypertension,and cigarette smoking on atherosclerosis.J Cardiovasc Dis Res,2010,1:64-68.
[15]Moreno PR,Murcia AM,Palacios IF,et a1.Coronary composition and macrophage infiltration in atherectomy specimens form patients with diabetes mellitus.Circulation,2000,102:2180-2184.
[16]張英,劉健,王偉民,等.基于血管內(nèi)超聲評價冠狀動脈臨界病變的相關危險因素分析.中國介入心臟病學雜志,2015,23:371-375.
(編輯:梅平)
臨床研究
收稿日期:(2015-11-27)
中圖分類號:R541.4
文獻標識碼:A
文章編號:1000-3614(2016)03-0240-05
doi:10.3969/j.issn.1000-3614.2016.03.009
作者簡介:張英 副主任醫(yī)師 碩士 主要從事冠心病介入研究 Email:cyfyzy@126.com 通訊作者:劉健 Email:drjianliu@163.com
基金項目:首都 衛(wèi)生發(fā)展科研專項項目(首發(fā)2014-2-408)
目的:按照病變血管數(shù)量及年齡進行評分(number of vessels diseased and age,簡稱NVDA危險評分),通過血管內(nèi)超聲(IVUS)測定前降支近段或中段臨界病變的最小管腔面積(MLA),分析患者的臨床特征,尋找影響管腔面積的相關因素,建立相關因素評分體系預測MLA。
方法:選擇符合納入標準的患者共90例,其中男性58例,女性32例,年齡41~77歲。收集其人口學資料、病史以及實驗室檢查數(shù)據(jù),進行簡單線性回歸分析,篩選出影響MLA的因素。隨后進行多重線性回歸模型分析,建立回歸方程預測前降支臨界病變的MLA,計算相關因素權(quán)重,得出相關因素評分體系。
結(jié)果: NVDA危險評分≤4分為陰性,推測MLA≥3.0 mm2;評分>4分為陽性,推測MLA<3.0 mm2。NVDA危險評分預測MLA敏感性為83.33%,特異性為75.00%,陰性預測價值90.00%。
結(jié)論:NVDA危險評分對于預測冠狀動脈臨界病變的MLA具有較好的準確性及較高的敏感性和特異性,對于指導冠狀動脈介入治療具有一定價值。