Abstract

Forkalkninger i Abdominal aorta (Aacs) korrelerer sterkt med forkalkninger i koronararteriene og kan være prediktorer for kardiovaskulær dødelighet. Vi undersøkte om størrelse, form og fordeling av Aac er relatert til dødelighet og hvordan slike prognostiske markører utfører sammenlignet med den toppmoderne ac24-markøren introdusert Av Kauppila. Metoder. For 308 postmenopausale kvinner kvantifiserte vi antall AAC og prosentandelen av abdominal aorta som lesjonene okkuperte med hensyn til deres område, simulert plakkområde, tykkelse, veggdekning og lengde. Vi analyserte inter – / intraobserver reproduserbarhet og prediktiv evne til dødelighet etter 8-9 år via Cox regresjon som fører til hazard ratio (HRs). Resultat. Variasjonskoeffisienten var under 25% for alle markører. De sterkeste individuelle prediktorene var antall forkalkninger () og den simulerte arealprosenten () av en forkalket plakk, og i motsetning TIL AC24 () tillot de dødelighetsprognose også etter justering for tradisjonelle risikofaktorer. I en Kombinert cox-regresjonsmodell var de sterkeste komplementære prediktorene antall forkalkninger () og arealprosenten (). Konklusjon. Morfometriske markører av aac kvantifisert fra røntgenbilder kan være et nyttig verktøy for screening og overvåking av RISIKO FOR CVD dødelighet.

1. Introduksjon

Hjerte-og karsykdommer (Cvd) er den vanligste dødsårsaken I Europa og Usa . Dette er til tross for generell aksept for at en sunn livsstil og risikofaktorstyring kan forhindre utvikling av CVD . Videre har to tredjedeler av kvinner som dør plutselig fra CVD, ingen tidligere anerkjente symptomer . Det er derfor viktig å finne effektive og bredt anvendelige indikatorer for kardiovaskulær risiko som kan føre til rettidig inngrep.Nåværende ikke-invasive modaliteter for imaging aterosklerose er røntgenbilder, ultralyd, computertomografi (CT) og magnetisk resonans imaging (MRI) . Ultralyd brukes til å visualisere carotis intima-media tykkelse (IMT) fordi carotis IMT har vist seg å være assosiert med aterosklerose og er dermed en markør FOR CVD. Multislice CT er i stand til å kvantifisere graden av koronar forkalkning (cac) med god reproduserbarhet, noe som gir et sterkt mål på kardiovaskulær risiko uavhengig av, og potensielt kraftigere enn, tradisjonelle risikofaktorer som røyking . PÅ grunn av den relativt store eksponeringen for ioniserende stråling er imidlertid bruk av klinisk dose CT ikke tilrådelig ved storskala screening, men bare for å hjelpe intervensjonsbehandling av pasienter med middels risiko . Lavdose CT, tvert imot, kan brukes til å evaluere koronarkalkninger for screeningsformål, og bare kostnaden er en begrensende faktor. MR ER en ikke-invasiv modalitet for å vurdere aterosklerose i forskjellige vaskulære senger. IMIDLERTID utfordres MR-målinger av størrelsen på de mindre arteriene, og spesielt vurdering av kranspulsårene er vanskelig på grunn av hjerte-og luftveisbevegelsesartefakter. VIDERE MÅ OGSÅ MR fortsatt bevise sin kostnadseffektivitet for screeningsformål.

et alternativ til å undersøke kranspulsårene for forkalkning er å vurdere abdominal aorta, siden det er i strid med kranspulsårene som er tilgjengelige gjennom røntgenbilder. Abdominal aortic calcifications (aacs) er sterke prediktorer for kardiovaskulær morbiditet og dødelighet , korrelerer sterkt med koronararterie calcifications, og kan dermed forutsi risikoen for koronararterie problemer . Den toppmoderne metoden for å estimere CVD-risiko fra lumbale aorta radiografier er abdominal aorta calcification score (AC24) foreslått Av Framingham study group . En stor fordel er at EN SLIK aac scoring kan, for eksempel i tilfelle av postmenopausale kvinner, utføres uten ekstra ioniserende stråling eksponering eller kostnader som disse bildene er lett tilgjengelig fra osteoporose screening .Vi undersøkte om de morfometriske aspektene av informasjonen som kan gjøres tilgjengelig FRA CT, MR eller ultralyd som beskrevet ovenfor, også kunne hentes fra nye markører AV AAC kvantifisert fra vanlige røntgenbilder. På grunn AV den semikvantitative graderingen AV AC24-skåren, kan slike markører potensielt være mer følsomme—spesielt med hensyn til å undersøke den potensielle betydningen av mindre forkalkninger. For dette skisserte vi grensene for kalsifiserte forekomster i lumbale aorta-regionen og kvantifiserte antall kalsifiserte forekomster samt prosentandelen av abdominal aorta dekket av forkalkninger i form av areal, simulert plakkområde, tykkelse, veggdekning og lengde. Disse potensielle aac-markørene ble evaluert for presisjon og deres evne til å forutsi CVD-relatert dødelighet.

2. Materialer og Metoder

2.1. Studiepopulasjon

308 kvinner ble valgt ut fra de som deltok i multisenter PERF-studien som ble undersøkt radiologisk i 1992, og undersøkt igjen i 2001 I oppfølgingsstudien EPI . Vi valgte de som hadde intervall mellom første og andre klinikkbesøk 8-9 år, med kjent levende / dødelighetsstatus, som var postmenopausale, og hvis lumbale aorta var synlig på en enkelt radiografi ved baseline og ved oppfølging. Informasjon om dødelighetsstatus ble oppnådd via Det danske Helsedepartementets Sentrale Register, og dødsårsakene ble gruppert i tre grupper: CVD, kreft og andre årsaker. Studiene ble godkjent av den lokale etikkomiteen, og pasientene signerte informerte samtykkeskjemaer.

2.2. Metabolske Og Fysiske Målinger

ved baseline ble demografisk informasjon og CVD-risikoparametere som alder, vekt, høyde, kroppsmasseindeks (BMI), midje-og hofteomkretser, systolisk og diastolisk blodtrykk (BP), behandlet hypertensjon, behandlet diabetes, røyking, vanlig alkohol og daglig kaffeforbruk og ukentlig treningsaktivitet samlet. Ved hjelp av en blodanalysator (Cobas Mira Plus, Roche Diagnostics Systems, Hoffman-La Roche, Basel, Sveits) ble det oppnådd målinger av fastende glukose og lipidprofil (totalt kolesterol, triglyserider, LDL-kolesterol (LDL-C), HDL-kolesterol (HDL-C) og apolipoprotein (ApoA og ApoB)).

på grunnlag av disse målingene ble de sammensatte risikomarkørene, systemisk koronar risikovurdering (SCORE) og Framingham score beregnet. POENGSUMMEN er en kombinasjon av alder, røykestatus, nivåer av totalt kolesterol og systolisk blodtrykk, Mens Framingham-poengsummen består av DE samme variablene pluss HDL-C og hypertensjonsbehandlingsstatus.

2.3. Radiografisk Analyse

de laterale Røntgenbildene av lumbale aorta (L1-L4) ble kjøpt på film i henholdsvis 1992 og 2001 , og digitalisert i 2007/2008 ved Hjelp Av En DosimetryProAdvantage-skanner (Vidar, Herndon, USA), som gir en bildeoppløsning på piksler på en 12-biters gråskala med en pikselstørrelse på . Tre trente radiologer uten forutgående kjennskap til pasientens forhold merket hjørnet og midtpunktene i ryggvirvlene (L1-L4), de tilsvarende abdominale aortaveggene og deres forkalkninger i de digitaliserte bildene manuelt. De tre radiologene hadde ti, åtte og fem års erfaring. De brukte radiologiske avlesningsenheter (Sectra, Link Hryving, Sverige) og annotasjonsprogramvare som var spesielt implementert for den oppgaven I Matlab (MathWorks, Natick, USA), som tillot dem å endre lysstyrke og kontrast, zoome inn og ut og redigere konturer, som vist I Figur 1.

AC24 ble konstruert ved å projisere AACs til den tilsvarende aortaveggen. Deretter ble aorta-seksjonene ved siden Av hver vertebra L1-L4 gradert av graden av lesjonsoppgave: 0 for ingen AAC, 1 for aacs som okkuperte mindre enn 1/3 av veggen de ble projisert på, 2 for AACs som okkuperte mer enn 1/3, men mindre enn 2/3 i projeksjonen, og 3 for en 2/3 eller mer okkupasjon av veggen. ET EKSEMPEL PÅ EN AC24-scoring kan ses I Figur 2. I tillegg TIL AC24 score gitt av radiologer, konturene av forkalkninger ble brukt i en alternativ databasert beregning AV AC24.

for alle bildene med forkalkninger ble merknader utført av en av de tre forskjellige radiologene. For en delmengde på 8 bilder ble merknader av to radiologer gjort to ganger for å evaluere inter-og intraobserver presisjon. Reoutlining ble utført blindet til tidligere konturer og separert med omtrent seks til åtte uker.

2.4. Aac-Markører

de foreslåtte aac-markørene ble automatisk beregnet fra radiologens datastøttede konturer av forkalkede forekomster i røntgenbildene.(i) Arealprosent: prosentandelen av området av lumbale aorta ved Siden Av L1-L4 okkupert Av AACs.(ii) Simulert arealprosent: vi prøvde å estimere størrelsen på den underliggende aterosklerotiske betennelsen fra området og formen til de observerte AACs siden Røntgenanalyse kun kan visualisere den forkalkede kjernen til AACs. Omfanget av den aterosklerotiske betennelsen ble simulert ved en morfologisk utvidelse med et sirkulært struktureringselement med radius 200 piksler (omtrent 8,9 mm). Størrelsen på struktureringselementet ble avledet av en parameterstudie på en delmengde av dataene, og det ble bekreftet å være biologisk fornuftig ved å sammenligne med histologi og bildeanalyseobservasjoner som estimerte størrelsen på den aterosklerotiske betennelsen rundt den forkalkede plakken til å være mellom 3 mm og 5-10 mm . En illustrasjon av denne databaserte simuleringen av hele plakkområdet er gitt i Figur 3. Den simulerte områdeprosenten er prosentandelen av lumbale aorta dekket av de simulerte plakkene, inkludert både kalsifisert kjerne og simulert betent område.

(iii) Tykkelsesprosent: gjennomsnittlig tykkelse av AACs langs aortaveggen i forhold til aortabredden.(iv) Veggprosent: prosentandelen av den fremre og bakre lumbale aorta veggen dekket av AACs.(V) Lengdeprosent: brøkdel av lengden av aorta hvor AACs var tilstede i enhver posisjon (anterior, posterior eller intern).(vi) Antall forkalkede avleiringer: antall distinkte AACs synlig Mellom L1 Og L4 i hver radiografi.vi undersøkte i hvilken grad disse markørene kunne fastslås pålitelig på grunnlag av manuelle merknader av Røntgenbilder og evaluerte deres tilknytning til dødelighet, også når de ble justert for metabolske eller fysiske markører.

2.5. Statistisk Analyse

Kendall ‘ s concordance coefficient ble brukt til å vurdere nivået av avtalen MELLOM AC24 scorings av forkalkede bilder laget av radiologer direkte på de opprinnelige Røntgenbilder OG AC24 scorings av datamaskinen, basert på radiologens annotasjon skisserer.

for å måle inter-og intraobserver variabiliteten av de manuelle merknadene til radiologene på de 8 bildene som er tildelt spesielt for dette formålet, brukte Vi Jaccard-Indeksen () . Vi beregnet forholdet mellom området identifisert som forkalket i to omriss, delt på området identifisert som forkalket i minst ett omriss: hvor og er en binær merknader. Jaccard-Indeksen varierer fra 0 for ingen avtale til 1 for fullstendig avtale. Vanligvis Vil Cohen ‘ s bli brukt til å måle inter-rater-avtalen for kategoriske elementer som piksler. Statistikken vil imidlertid bli dominert av den svært store klassen av ikke-kalsifiserte piksler, og individuelle pikselskåringer kan ikke anses som statistisk uavhengige.

inter – og intraobservervariabiliteten TIL aac-markørene beregnet fra radiologens konturer ble analysert på de 8 bildene med gjennomsnittlig variasjonskoeffisient (CV).

prediktiv effekt av dødelighet i form av hazard ratio per standardavviksendring (HR) av de enkelte aac-scoringene ble analysert Ved Cox-regresjon, hvor dødstidspunktet var utfallsvariabelen og overlevende var rett-sensurert. Denne analysen ble utført på ujusterte markører samt markører justert med tre forskjellige sett med biologiske variabler: (a) en modell som består av alder, røykestatus og triglyseridnivåer, (b) SCORE og (c) Framingham score. Vi justerte ved å kombinere de biologiske variablene til hvert sett i en ny variabel ved en lineær veiing med deres vekter avledet av En Cox-regresjon. Denne nye variabelen ble deretter inkludert i En Annen cox regresjonsmodell for bildemarkøren vi ønsket å justere. Den resulterende vekten for bildemarkøren bestemmer den biologisk justerte prognostiske kraften.

for å analysere komplementariteten TIL aac-markørene ble det bygget en bakover trinnvis delesjon Cox-regresjonsmodell med alle aac-markører. Minst signifikante markører ble suksessivt slettet til bare markører med signifikante verdier () ble igjen. På denne måten ble det identifisert enkeltmarkører som supplerte hverandre og ga utfyllende informasjon.

3. Resultater

dataene besto av baseline bilder tatt i 1992 fra 308 fag. Av disse hadde 121 forsøkspersoner ingen forkalkninger ved baseline eller oppfølging. Av de resterende 187 forsøkspersonene hadde 52 dødd før oppfølging på grunn av kreft (), CVD () eller andre årsaker (), og 135 overlevende forsøkspersoner hadde varierende grad av abdominal aortisk forkalkning ved baseline eller oppfølging. En skjematisk oversikt over studiepopulasjonen er gitt I Figur 4, mens en oversikt over de fysiske og metabolske målingene er gitt I Tabell 1.

Figure 4

A schematic overview of the study population.

radiologen OG databaserte AC24-score for de 135 forkalkede bildene var i utmerket avtale(Kendalls,).

på settet med 8 bilder med fire merknader hver, var Gjennomsnittlig Jaccard–Indeks mellom radiologenes aac–konturer (0,24-0,79) for intraobserver-variasjonen og (0,29-0,73) for interobserver-variasjonen, for Eksempel, Se Figur 5. De to radiologene hadde en intraobservervariabilitet på henholdsvis (0,24–0,65) og (0,38–0,79). CV-verdiene FOR aac-markørpresisjonen på samme sett med 8 bilder var mellom 12.5% and 24.9% (Table 2).

(a)

(b)

(c)

(a)
(b)
(c)

Figure 5

An X-ray of a participant in the EPI followup population. (a): an annotation by a radiologist. (b): a second annotation by the same radiologist. (c): an annotation done by another radiologist.

middelverdiene og respektive standardavvik for HVER av aac-markørene finnes I Tabell 3. Det var en klar forskjell mellom midlene I CVD-døds-og kreftdødsgruppene sammenlignet med de overlevende.