Radiology:可卡因吸食及HIV感染对CAD的影响

2021-07-26 shaosai MedSci原创

虽然心血管危险因素和不良临床预后之间的联系已在多项研究中证实,但却无法解释个体间预后的显著差异。

虽然血管危险因素和不良临床预后之间的联系已在多项研究中证实,但却无法解释个体间预后的显著差异。更好地理解心血管危险因素影响亚临床冠状动脉疾病(CAD)的程度和方式,有助于临床进一步理解药物治疗的治疗效果,从而使有利效用最大化。

冠状动脉CT血管造影可对CAD进行体内无创评估。常规和非常规危险因素(如药物使用或HIV感染)均在分子水平上影响不同的CAD进展途径。然而目前的研究证据表明,这些途径是相互关联的且协同作用以增加冠状动脉斑块的大小。然而,传统的成像手段仅能表征冠状动脉斑块的数量(大小),对于CAD的结构组成的显示方面价值有限。然而,冠状动脉CT血管造影可以通过放射组学对斑块特征进行精确的分型。

近日,发表在Radiology杂志的一项研究评估了利用CT血管造影对冠状动脉斑块表型进行放射组学分析是否有助于区分心血管危险因素通过不同分子机制对CAD进展的影响,使临床医生从斑块形态学特征上进一步理解CAD的形成过程及进展。

本研究在2004年5月至2015年8月期间,对有或没有HIV感染及可卡因使用的、没有心血管症状的患者进行了冠状动脉CT血管造影检查。在目前符合HIPAA的研究中,通过放射组学分析法分析可卡因使用、HIV感染和动脉粥样硬化性心血管疾病(ASCVD)风险对CAD结构随时间变化的影响。放射组学特征的变化通过线性混合模型进行分析,并校正可能改变斑块结构的因素(高敏c反应蛋白水平、他汀类药物的使用、阳性的CAD家族史和总斑块体积)以解释体积与形态学特征之间的潜在内在相关性。利用层次聚类方法对显著放射组学特征之间的聚类进行识别。bonferroni校正后的P值小于0.00004。

在1429名参与者中,随机选择300名经冠状动脉CT血管造影证实为CAD的患者(平均年龄48±7岁;210名男性,226名艾滋病毒感染者,174名可卡因使用者)并对斑块的1276个放射组学特征进行了量化。

图1 可卡因使用、HIV感染和ASCVD风险升高与每个放射组学参数相关的Manhattan图P值。A-C,在单变量模型中,每个放射组学特征与可卡因使用、HIV感染和ASCVD风险升高之间的单变量关联的P值。D-F, P值每个放射组学特性和可卡因的使用、HIV感染和ASCVD风险升高之间关系的多元风险模型校正。放射组学参数以每个子图的相同顺序位于x轴上,相应的P值位于y轴上。红线以上的点(P = 0.00004)表示放射组学特征与给定的预测因子显著相关。如图所示,可卡因的使用与放射组学特征显著相关(23.7%,303 / 1276),HIV感染与放射组学特征显著相关(1.3%,17 / 1276),ASCVD风险升高与放射组学特征显著相关(8.2%,104 / 1276)(P值均 < .00004)。与ASCVD风险升高、可卡因使用和HIV感染相关的参数没有重叠,这可能意味着斑块进展的不同途径。

 

图2 (A)放射学特征与可卡因使用、HIV感染和/或动脉粥样硬化性心血管疾病(ASCVD)风险的升高显著相关的分级聚类树状图。根据与特征相关联的风险因素对群集用颜色进行编码。(B)每一对显著的放射组学特征之间的线性回归R2值的热图(n = 409)。根据与特征相关的风险因素将热图元素用颜色进行编码。群集用黄色标出。(C)可卡因使用、HIV感染以及ASCVD风险升高对应的每种放射组学特征的P值。延伸到红线(P = .00004)以上的条形图代表显著相关。层次聚类的结果表明,不同的形态学特征集只与特定的危险因素相关。此外,在与可卡因使用相关的群集中,可卡因使用的P值明显低于HIV感染与ASCVD风险升高。此外,仅包含与ASCVD风险升高相关的放射组学特征的三个群集的ASCVD风险升高的P值低于HIV感染中使用可卡因的水平。这些结果潜在地暗示了不同的冠状动脉粥样硬化进展途径,因为可卡因的使用和传统的心血管危险因素的改变效果是明显分开的。

本研究结果表明,不同的危险因素如传统的危险因素、可卡因使用和HIV感染对动脉粥样硬化进程的影响各有不同。本研究结果还表明,无论传统的心血管风险如何,CAD患者间在冠状动脉CT血管造影上的变异性不仅仅由遗传因素决定,还同样受环境因素及非传统风险因素如HIV感染和可卡因使用。虽然本研究不能直接显示CAD发展的分子途径,但其结果可启发基础科学在可控的实验环境中研究动脉粥样硬化发展的潜在机制,并进一步探讨标记物、蛋白质组学、代谢组学、遗传学和放射组学特征之间的联系,为放射组学在CAD的临床及基础研究上的广泛应用开拓了新的道路。

原文出处:

Márton Kolossváry,Gary Gerstenblith,David A Bluemke,et al.Contribution of Risk Factors to the Development of Coronary Atherosclerosis as Confirmed via Coronary CT Angiography: A Longitudinal Radiomics-based Study.DOI:10.1148/radiol.2021203179

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