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总有一些温暖与你不期而遇
据中央气象台网站消息,受强冷空气影响,昨日中东部地区出现大风降温和雨雪天气,多地将先后降温6~8℃
冬季是心肌梗死高发的季节,寒冷时人体会通过加快心率、升高血压来维持体温,从而增加心脏病患者的心脏负荷,甚至诱发急性心肌梗死(Acutemyocardialinfraction,MI)。大部分的心肌梗塞是因为冠状动脉疾病所造成的。危险因子包括高血压、抽烟、糖尿病、高胆固醇等。除以上常规高危因子,更精准的“预言者”一直是冠心病领域的研究热点,为了实现对冠心病更加有效的管理,从而降低高危人群心梗的风险。
图一:心梗示意图
(图片来自网络)
冠状动脉疾病主要是粥样硬化。血管炎症在动脉粥样硬化和粥样硬化斑块破裂中起着关键作用。组织学证据表明,急性心梗患者罪犯病变和整个冠脉血管床都有炎症表现。最新研究表明,血管炎症抑制脂肪在冠周脂肪(PCAT)中的沉积,反应为右冠近端冠周脂肪CT值的升高,可以预测冠心病患者斑块的进展和死亡率。但是PCAT只基于体素的强度(即CT值),无法反应不同体素之间的空间关系。影像组学利用纹理分析不同CT值体素的空间分布并利用高阶统计信息来测量异质性,以及多种3D参数用于定量形态和大小,因此可以从影像图像中提取上千种定量特征并结合机器学习的方法来识别具有显著临床价值的特征模式。近期JACC:CardiovascularImaging上刊登了一篇前瞻性个案对照的研究,首次从病人水平、病灶水平来识别心梗的显著预测因子,并揭示心梗患者常规治疗6个月后的纵向变化。
Reference
inA,KolossváryM,YuvarajJ,CadetS,McElhinneyPA,JiangC,NerlekarN,NichollsSJ,SlomkaPJ,Maurovich-HorvatP,WongDTL,DeyD.MyocardialInfarctionAssociatesWithaDistinctPericoronaryAdiposeTissueRadiomicPhenotype:AProspectiveCase-ControlStudy.JACCCardiovascImaging.Nov;13(11):-.doi:10./j.jcmg..06..EpubAug26.PMID:.
本研究入组60例心梗患者,以及年龄、性别、危险因素、药物治疗,CT扫描管电压等完全匹配的60例稳定性冠心病患者和60例正常对照。全部冠脉CTA检查均由层宽体CT(AquilionONEVISION,CanonMedicalSystems,Otawara,Japan)扫描完成,并分割出所有入组人员的右冠近端PCAT,对心梗患者的罪犯病变以及非罪犯病变处的PCAT也进行分割,并对PCAT进行影像组学分析。随后结合机器学习XGBoost(extremegradientboosting)算法构建如下三种模型:临床模型,临床+PACT衰减值模型,临床+PCAT衰减值+影像组学综合模型,并识别心梗的显著预测因子。
三组人群影像组学两两对比p值的曼哈顿图(高于蓝线p=0.即为统计显著)。影像组学全部参数包括:44个一阶参数(first-order,图中红色标识)用以描述CT值(HU)的分布;个灰度共生矩阵(gray-levelco-occurrencematrix,GLCM,图中绿色标识)描述给定体素对相邻出现的概率;个形态学参数(geometric,图中蓝色标识)描述形状、大小、体积等。
上图中ROC结果(右下角)表明,临床结合PCAT衰减值和影像组学的综合模型对诊断心梗曲线下面积AUC最高,具有最优的诊断表现。综合模型筛选出的高危因素、血脂、高敏感C反应蛋白、抽烟、糖尿病以及影像组学中的两个参数(Gaussianright-focusnondiagonal和clusterdifferencenondiagonaltexturalparameters,用来描述两个特定CT值的体素出现在相邻位置的次数)结合后可以更好的识别心梗患者。影像组学反应的PCAT的异质性可以反应PCAT病理生理的变化,这是以往PCAT平均CT值所不能揭示的。
图三:三种模型用以诊断心梗的不同指标(依照重要程度排列)
心梗患者经过6个月常规治疗,右冠近端以及非罪犯病变处PCAT影像组学特征以及PCAT平均CT值都没有显著变化(图4)。由于目前药物治疗并未针对这两处解剖位置,其次PCAT变化是非可逆的形态变化,包括冠脉炎症导致的细胞外纤维化和血管再生。
图4:心梗患者常规治疗6个月前后影像组学参数对比
PCAT成像可以检测冠脉炎症,利用常规CCTA获得的冠周脂肪组学表型可以区分心梗患者和稳定性冠心病患者、非冠心病患者。心梗后常规治疗6个月并不改变PCAT的组学特征。利用机器学习构建的冠周脂肪组学模型最优,可以准确识别急性心梗。
急性心梗和PCAT的纹理和几何特性的显著变化相关,影像组学定量分析可以提供新型的影像生物标志物可以检测易受心梗攻击的患者,是心梗新的“预言者”。冠周脂肪影像组学表型在冠心病中的研究成果陆续发表在心脏领域著名杂志上,相信更大样本量更多样的研究会推动更准确的心梗“预言者”应用于临床诊断和冠心病心梗事件预防中。冬季天冷,高危人群需注意防寒保暖,规律服药,控制饮食,保持心情愉悦!
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