Age-gender distribution of coronary artery calcium score in a black African population in Ghana
Introduction
Coronary artery disease (CAD) is usually linked with arterial wall calcification, and this is evident during computed tomography (CT) at advanced stages of the disease.1 W Ghanie choroba wieńcowa stanowi 6,48% wszystkich zgonów.2 Stopień uwapnienia ścian tętnic wieńcowych jest konwencjonalnie oceniany za pomocą całkowitej punktacji Agatstona (coronary artery calcium score), która służy jako silna wartość prognostyczna dla przyszłej CAD.3 Jednak dokładna ocena ryzyka pacjentów za pomocą CAC score (CS) zależy również w dużej mierze od średniego wyniku osoby o tej samej płci, wieku i profilu czynników ryzyka.4 CS jest obecnie zalecanym narzędziem przesiewowym w kierunku CAD u bezobjawowych pacjentów średniego ryzyka.5 Pacjenci z CS >400 są bardziej narażeni na rozwój CAD w porównaniu z pacjentami z CS <400, natomiast pacjenci z CS pomiędzy 1 a 400 mają około dwukrotnie większe ryzyko rozwoju CAD w porównaniu z pacjentami z CS równym 0.4
Chociaż przeprowadzono kilka badań oceniających częstość występowania wysokiego CAC wśród różnych grup etnicznych, takich jak w przypadku badania Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis (MESA), obecne badania wykazały, że poza tradycyjnymi grupami rasowymi, czynniki takie jak geografia i kultura mogą wpływać na wyniki wapnia.6 Zakłada to, że rozkład CAC może się różnić w przypadku homogennej czarnej populacji w porównaniu z badaniami przeprowadzonymi w Afryce. Niniejsze badanie ma zatem na celu obserwację dystrybucji CAC na podstawie wieku i płci w homogennej czarnej społeczności w Ghanie, zatrudniającej podobne wytyczne stosowane w innych badaniach, aby zapewnić wstępną podstawę do dalszych badań nad punktacją CAC w populacji afrykańskiej.
Metody
Populacja badana
Badaniem objęto pacjentów, którzy zostali skierowani do naszego ośrodka (Spectra Health Imaging and Interventional Radiology) w celu wykonania CS przy użyciu CT między styczniem 2016 a marcem 2017 roku. Pacjenci ci zostali określeni jako osoby o pośrednim ryzyku CAD przy użyciu skali ryzyka Framingham7 jako przewodnika i obejmowali mężczyzn, którzy byli w wieku 35 lat lub starszych, kobiety, które były w wieku 40 lat lub starszych, osoby czarnoskóre i pochodzenia afrykańskiego oraz osoby, które miały dodatkowo którykolwiek z tych czynników ryzyka: wywiad rodzinny w kierunku chorób serca, cukrzyca, nadciśnienie tętnicze, dyslipidemia, otyłość, siedzący tryb życia i ból w klatce piersiowej. Pacjenci, którzy nie byli czarni i / lub nie byli pochodzenia afrykańskiego i nie mieli żadnego z wyżej wymienionych czynników ryzyka, zostali wykluczeni.
Informacje dotyczące danych demograficznych pacjentów i przeważających czynników ryzyka uzyskano za pomocą standaryzowanego kwestionariusza, poprzez połączenie wywiadu jeden na jeden i zapisów pacjentów, które przyszły wraz ze skierowaniem. CS zostały zarejestrowane na podstawie próbki raportów, które zostały wydane pacjentom.
Zgodę etyczną na badanie uzyskano od Komitetu ds. Badań Ludzkich, Publikacji i Etyki Kwame Nkrumah University of Science and Technology i Komfo Anokye Teaching Hospital. Pisemną świadomą zgodę uzyskano od uczestników przed włączeniem ich do badania.
Pomiar CAC
Tomografia komputerowa do oceny CAC została wykonana przy użyciu 64-rzędowego wielorzędowego tomografu komputerowego (Somatom Definition AS; Siemens, Erlagen, Niemcy) z następującymi parametrami: prąd lampy 40-60 mAs, napięcie lampy 100-120 kV, kolimacja 64 mm × 0.6 mm i czasie rotacji 0,33 s. Badania wykonywano z prospektywnym bramkowaniem elektrokardiograficznym bez kontrastu, a ocenę punktową obliczano za pomocą programu Syngo.via Cardiac zgodnie ze standardową metodyką opisaną przez Agatstona i wsp.3. Odnotowano 3 mm różnicę w grubości warstwy akwizycji, a następnie rekonstrukcję do grubości warstwy 0,75 mm. Obrazy wykonywano głównie na wdechu i opracowywano je od poziomu kariny do podstawy serca.
Czynniki ryzyka choroby sercowo-naczyniowej
Nadciśnienie tętnicze zdefiniowano jako obecność utrzymującego się podwyższonego SBP ≥140 mmHg i/lub rozkurczowego DBP ≥90 mmHg, stosowanie leków przeciwnadciśnieniowych i/lub nadciśnienie tętnicze w wywiadzie.8 Cukrzycę zdefiniowano jako losowe stężenie glukozy we krwi ≥11,1 mmol/l i/lub stężenie glukozy we krwi na czczo ≥7,0 mmol/l lub większe i/lub stosowanie insuliny lub doustnego środka hipoglikemizującego.9 Dyslipidemię definiowano jako niskie stężenie cholesterolu lipoprotein o dużej gęstości (mężczyźni ≤1,036 mmol/L, kobiety ≤1,295 mmol/L), wysokie stężenie cholesterolu lipoprotein o małej gęstości (≥3,0 mmo/L) i/lub hipertriglicerydemię ≥1,695 mmol/L.10,22 Otyłość/nadwagę określano za pomocą wskaźnika masy ciała (BMI). BMI obliczano jako masę ciała pacjentów w kilogramach podzieloną przez kwadrat wysokości w metrach. Otyłość i nadwagę zdefiniowano jako BMI >30 kg/m2 oraz BMI ≥25 kg/m2, ale <30 kg/m2, odpowiednio dla kobiet i mężczyzn.11 Wywiad rodzinny w kierunku chorób serca w populacji badanej zdefiniowano jako chorobę serca u krewnego pierwszego stopnia w wieku ≤65 lat i ≤55 lat, odpowiednio dla kobiet i mężczyzn.12 Zgodnie z metodologią opisaną przez Martínez-González i wsp,13 sedenteryjny tryb życia oceniano poprzez liczbę godzin spędzonych w pozycji siedzącej w każdym tygodniu.
Analiza statystyczna
Dane z kwestionariuszy wprowadzono do arkusza Microsoft Excel (2010). Dane zostały oczyszczone, zredagowane i wyeksportowane do programu IBM SPSS w wersji 22 do analizy statystycznej na poziomie istotności 0,05. Wartości CS zaokrąglono do najbliższej liczby całkowitej, a uzyskane dane podzielono na trzy kategorie (0, 1-400 i >400) w odniesieniu do wytycznych National Institute for Health and Care Excellence (NICE).14 Pacjentów, u których CS było niezerowe, poddano dalszej stratyfikacji na niskie (1-100), umiarkowane (101-400) i ciężkie (>400).15
Wyniki
Profil demograficzny pacjentów
Łącznie 170 osób z pośrednim ryzykiem CAD poddano CT tętnic wieńcowych w okresie od stycznia 2016 r. do marca 2017 r. Średni wiek pacjentów wynosił 53,9 ± 9,2 roku, przy czym maksymalny i minimalny wiek wynosił odpowiednio 79 i 36 lat. Większość pacjentów mieściła się w przedziale wiekowym 45-54 lata (n = 59, 34,7%), tuż za nimi plasowali się pacjenci w przedziale wiekowym 55-64 lata (n = 58, 34,1%). Pacjenci w przedziale wiekowym 75-84 lata stanowili minimalną liczbę, bo 2,9% (n = 5). Większy odsetek pacjentów biorących udział w badaniu stanowili mężczyźni (n = 103, 60,6%). Rozkład ten przedstawiono w tabeli 1.
Tabela 1 Dane demograficzne pacjentów |
Występowanie czynników ryzyka CAD w badanej populacji
Najczęściej występującym czynnikiem ryzyka było nadciśnienie tętnicze, występujące u 64,1% (n = 109) badanych. Cukrzyca była najrzadziej obserwowanym czynnikiem ryzyka obecnym u 20% (n = 34) pacjentów, co przedstawiono na rycinie 1.
Rycina 1 Liczba badanych z czynnikami ryzyka CAD. Skróty: CAD, coronary artery disease. |
CAC scores
Większość miała CS równe 0 (n = 134, 78,8%), następnie osoby, które miały wyniki w zakresie 1-400 (n = 33, 19,4%), przy czym pacjenci, którzy mieli CS >400, stanowili najmniejszą liczbę (n = 3, 1,8%), jak pokazano na rycinie 2. Maksymalna wartość CS wynosiła 692.
Rycina 2 Rozkład punktacji wapnia w badanej populacji. |
Dalsza stratyfikacja pacjentów, którzy mieli niezerową CS na niską (1-100), umiarkowaną (101-400) i ciężką (>400) wykazała, że łącznie 36 (21,2%) pacjentów miało niezerową CS, z większością w ramach kategorii niskiej (n = 30, 83.3%), podczas gdy kategorie umiarkowana i ciężka stanowiły po trzech pacjentów, jak pokazano na rycinie 3.
Rycina 3 Stratyfikacja pacjentów z niezerową punktacją wapnia. |
CS a płeć
Większość mężczyzn miała CS równy 0 (n = 79, 76,7%), przy czym znaczna liczba uzyskała CS w zakresie 1-400 (n = 22, 20,4%). Podobną tendencję obserwowano w populacji kobiet. Trzech pacjentów, u których CS wynosił >400, było mężczyznami. Wartość P dla rozkładu wyniosła 0,328. Podsumowanie rozkładu przedstawiono w Tabeli 2. Rycina 4 przedstawia dalszą stratyfikację pacjentów z niezerowym wynikiem wapnia w zależności od płci. Większość zarówno mężczyzn, jak i kobiet w tej stratyfikacji zajmowała niską kategorię (1-100), stanowiąc odpowiednio 79,2% i 91,7%.
Tabela 2 Rozkład punktacji wapnia i płeć pacjentów |
Rycina 4 Stratyfikacja pacjentów z niezerową punktacją wapnia w zależności od płci. |
CS a wiek
Większość pacjentów, którzy mieli CS równy 0, znajdowała się w grupie wiekowej 45-54 lata (n = 54, 40,0%). Trzech pacjentów, którzy mieli CS >400 było w grupie wiekowej 55-64 lat i 65-74 lat. P-value dla rozkładu wynosił <0,001. Tabela 3 przedstawia podsumowanie rozkładu. Dalsza stratyfikacja pacjentów z niezerowym CS według wieku wykazała, że grupa wiekowa 55-64 lat miała najwyższy odsetek pacjentów z niezerowym wynikiem wapnia (n = 16, 44,4%), jak pokazano na rycinie 5.
Tabela 3 Rozkład punktacji wapnia i wieku pacjentów |
Rycina 5 Stratyfikacja pacjentów z niezerową punktacją wapnia w zależności od wieku. |
Dyskusja
W badaniu przedstawiono wyniki uzyskane w czarnej afrykańskiej populacji w Ghanie o pośrednim ryzyku CAD, określonym przy użyciu skali ryzyka Framingham7 jako przewodnika, którzy przeszli badanie tomografii komputerowej w celu określenia ich punktacji wapnia. Za pomocą specjalnego oprogramowania zobrazowano uwapnione blaszki miażdżycowe z kolorowym kodowaniem odpowiednich tętnic wieńcowych oraz punktację Agatstona dla każdej z tych tętnic (ryc. 6). Badanie to jest jednym z pierwszych, w którym określono rozkład wieku i płci w punktacji wapnia za pomocą tomografii komputerowej w czarnej populacji afrykańskiej.
Rycina 6 Zwapniałe blaszki miażdżycowe przedstawione w kolorze za pomocą oprogramowania Syngo.via calcium score software firmy Siemens (powiększenie ×100). |
W badaniu wzięło udział łącznie 170 pacjentów. Średni wiek populacji wynosił 53,9 ± 9,2 roku, co było nieco wyższe w porównaniu z podobnymi badaniami przeprowadzonymi u Brazylijczyków i Afroamerykanów.6,16 Tabela 1 pokazuje, że większość pacjentów była w grupie wiekowej 45-54 lat (n = 59, 34,7%), co jest zgodne z obserwacjami Pereiry i wsp.6 w ich badaniach. To dodatkowo wzmacnia obserwację McClellanda i wsp.17, że CAC wzrasta wraz z wiekiem. Pacjenci z grupy wiekowej 75-84 lat byli najrzadziej reprezentowani w badaniu (n = 5, 2,9%). Wynika to prawdopodobnie z niskiej średniej długości życia w Ghanie, która wynosi 61,0 dla mężczyzn i 63,9 dla kobiet,18 co pozwala przypuszczać, że większość pacjentów umiera przed 75 rokiem życia. Ponadto, większość pacjentów stanowili mężczyźni (n = 103, 60,6%). W kilku badaniach przeprowadzonych z użyciem wapnia odnotowano podobny stosunek, sugerujący prawdopodobnie większą częstość występowania u mężczyzn w porównaniu z kobietami.16,17,19
Co więcej, badanie obejmowało również ocenę tradycyjnych czynników ryzyka, które predysponują pacjentów do CAD. Statystyki z zestawionych przez nas danych wykazały, że nadciśnienie tętnicze było najczęściej występującym czynnikiem ryzyka w badanej populacji (n = 109, 64,1%). Cukrzyca była najrzadziej obserwowanym czynnikiem ryzyka, występującym u 20% (n = 34) pacjentów (ryc. 1). Podobny trend zaobserwowali Schuhbaeck i wsp.20 w swoim badaniu dotyczącym pacjentów z podejrzeniem CAD, gdzie nadciśnienie tętnicze i cukrzyca stanowiły odpowiednio 56% i 10%.
Jak pokazano na rycinie 2, większość pacjentów w naszym badaniu miała CS równe 0 (n = 134, 78,8%), a CS pomiędzy 1 a 400 i >400 stanowiły odpowiednio 19,4% (n = 33) i 1,8% (n = 3) pacjentów. Podobne wyniki odnotowano w innych badaniach.21,22 Dalsza analiza CS w zależności od płci wykazała, że trzech uczestników, którzy mieli CS >400, było mężczyznami (Tabela 2), potwierdzając fakt, że zwapnienie tętnic wieńcowych jest bardziej powszechne u mężczyzn w porównaniu z kobietami.16,17,19 Jednak wartość P obserwowana dla rozkładu przedstawionego w Tabeli 2 wskazuje, że nie ma wystarczających dowodów, aby określić wpływ płci na rozkład CAC. Dalsza analiza na podstawie wieku wykazała, że większość pacjentów w kategorii CS = 0 znajdowała się w grupach wiekowych 45-54 lat i 55-64 lat. Trzech pacjentów z CS >400 znajdowało się w grupach wiekowych 55-64 lat (n = 2) i 65-74 lat (n = 1). Ponadto wyniki badań wykazały, że czterech z pięciu pacjentów w grupie wiekowej 75-84 lat miało niezerowe CS (tab. 3). Sugeruje to dodatkowo, że rosnące CS może być związane ze wzrostem wieku, jak zauważono w innych badaniach.17,21 Ponadto, jak zaobserwowali Rao i wsp.21 w podobnym badaniu, że ryzyko rozwoju CAD u osób z CS = 0 było nieistotne, zakłada to, że większość pacjentów uczestniczących w naszym badaniu znajduje się w grupie niższego ryzyka rozwoju CAD. Wartość P obserwowana w tabeli 3 wskazuje, że na dystrybucję CAC istotny wpływ ma wiek badanej populacji.
Rycina 3 pokazuje ponadto, że łącznie 36 (21,2%) pacjentów miało niezerowe CS. Dalsza stratyfikacja wykazała, że większość z nich należała do kategorii niskiej (n = 30, 83,3%). Dalsza analiza pacjentów w tej kategorii (niezerowe CS) w zależności od płci i wieku została przedstawiona odpowiednio na rycinach 4 i 5. Wyniki wykazały, że najwięcej pacjentów było w grupie wiekowej 55-64 lata (n = 16, 44,4%), a następnie w grupie 65-74 lata (n = 8, 22,2%), co potwierdza tezę, że zwapnienie tętnic wieńcowych zwiększa się wraz z wiekiem. Obserwacja ta rzeczywiście odzwierciedlała pacjentów z pośrednim ryzykiem CAD, przy czym mniejszy odsetek (n = 3, 8,3%) należał do kategorii ciężkiej.
Wniosek
CS jest zalecanym narzędziem przesiewowym dla osób z pośrednim ryzykiem CAD. Wyniki tego badania wykazały, że na rozkład CAC istotnie wpłynął wiek badanej populacji, ale nie było wystarczających dowodów, aby wnioskować o wpływie płci, co sugeruje potrzebę przeprowadzenia większego badania obejmującego homogenną populację czarnej Afryki. Jest to konieczne dla skutecznych strategii postępowania, ponieważ włączenie CS do modelu predykcyjnego, który tradycyjnie opiera się na czynnikach ryzyka CAD, znacząco wpływa na stratyfikację ryzyka w badaniu MESA.23
Podziękowania
Uznajemy cały personel Spectra Health Imaging and Interventional Radiology za ogromne wsparcie przez cały czas trwania badania.
Ujawnienie
Autorzy nie zgłaszają żadnych konfliktów interesów w tej pracy.
Becker CR, Knez A, Ohnesorge B, et al. Visualization and quantification of coronary calcifications with electron beam and spiral computed tomography. Eur J Radiol. 2000;10(4):629-635. |
||
World Life Expectancy. World Health Rankings. 2017. . Dostępne od: http://www.worldlifeexpectancy.com/ghana-coronary-heart-disease. Dostęp 18 października 2017. |
||
Agatston AS, Janowitz WR, Hildner FJ, Zusmer NR, Viamonte M, Detrano R. Quantification of coronary artery calcium using ultrafast computed tomography. J Am Coll Cardiol. 1990;15(4):827-832. |
||
Pletcher MJ, Tice JA, Pignone M, Browner WS. Using the coronary artery calcium score to predict coronary heart disease events: a systematic review and meta-analysis. Arch Intern Med. 2004;164(12):1285-1292. |
||
Greenland P, Bonow RO, Brundage BH, et al. ACCF/AHA 2007 clinical expert consensus document on coronary artery calcium scoring by computed tomography in global cardiovascular risk assessment and in evaluation of patients with chest pain: a report of the American College of Cardiology Foundation Clinical Expert Consensus Task Force (ACCF/AHA Writing Committee to Update the 2000 Expert Consensus Document on Electron Beam Computed Tomography) developed in collaboration with the Society of Atherosclerosis Imaging and Prevention and the Society of Cardiovascular Computed Tomography. J Am Coll Cardiol. 2007;49(3):378-402. |
||
Pereira AC, Gomez LM, Bittencourt MS, et al. Age, gender, and race-based coronary artery calcium score percentiles in the Brazilian Longitudinal Study of Adult Health (ELSA-Brasil). Clin Cardiol. 2016;39(6):352-359. |
||
Lloyd-Jones DM, Wilson PW, Larson MG, et al. Framingham risk score and prediction of lifetime risk for coronary heart disease. Am J Cardiol. 2004;94(1):20-24. |
||
Chobanian AV, Bakris GL, Black HR, et al. Seventh report of the joint national committee on prevention, detection, evaluation, and treatment of high blood pressure. Hypertension. 2003;42(6):1206-1252. |
||
American Diabetes Association. Diagnostyka i klasyfikacja cukrzycy. Diabetes Care. 2014;37(Suppl 1):S81-S90. |
||
Pietroiusti A, Neri A, Somma G, et al. Incidence of metabolic syndrome among night-shift healthcare workers. Int J Occup Environ Med. 2010;67(1):54-57. |
||
World Health Organization. Obesity: Preventing and Managing the Global Epidemic (nr 894). Genewa: World Health Organization; 2000. |
||
Akosah KO, Schaper A, Cogbill C, Schoenfeld P. Preventing myocardial infarction in the young adult in the first place: how do the National Cholesterol Education Panel III guidelines perform? J Am Coll Cardiol. 2003;41(9):1475-1479. |
||
Martínez-González MÁ, Alfredo Martinez J, Hu FB, Gibney MJ, Kearney J. Physical inactivity, sedentary lifestyle and obesity in the European Union. Int J Obes Relat Metab Disord. 1999;23(11):1192-1201. |
||
Skinner JS, Smeeth L, Kendall JM, Adams PC, Timmis A, NICE Guidance. Chest pain of recent onset: assessment and diagnosis of recent onset chest pain or discomfort of suspected cardiac origin. Heart. 2010;96(12):974-978. |
||
Nakanishi R, Li D, Blaha MJ, et al. All-cause mortality by age and gender based on coronary artery calcium scores. Eur Heart J Cardiovasc Imaging. 2015;17(11):1305-1314. |
||
Jain T, Peshock R, McGuire DK, et al. African Americans and Caucasians have a similar prevalence of coronary calcium in the Dallas Heart Study. J Am Coll Cardiol. 2004;44(5):1011-1017. |
||
McClelland RL, Chung H, Detrano R, Post W, Kronmal RA. Distribution of coronary artery calcium by race, gender, and age. Circulation. 2006;13(1):30-37. |
||
World Life Expectancy. World Health Rankings. 2015. Dostępne na stronie: http://www.worldlifeexpectancy.com/ghana-life-expectancy. Dostęp 18 października 2017. |
||
Hulten E, Bittencourt MS, Ghoshhajra B, et al. Incremental prognostic value of coronary artery calcium score versus CT angiography among symptomatic patients without known coronary artery disease. Atherosclerosis. 2014;233(1):190-195. |
||
Schuhbaeck A, Schmid J, Zimmer T, et al. Influence of the coronary calcium score on the ability to rule out coronary artery stenoses by coronary CT angiography in patients with suspected coronary artery disease. J Cardiovasc Comput Tomogr. 2016;10(5):343-350. |
||
Rao A, Yadu N, Pimpalwar Y, Sinha S. Utility of coronary artery calcium scores in predicting coronary atherosclerosis amongst patients with moderate risk of coronary artery disease. JICC. 2017;7(2):55-59. |
||
Diederichsen SZ, Grønhøj MH, Mickley H, et al. CT-detected growth of coronary artery calcification in asymptomatic middle-aged subjects and association with 15 biomarkers. JACC Cardiovasc Imaging. 2017;10(8):858-866. |
||
Polonsky TS, McClelland RL, Jorgensen NW, et al. Coronary artery calcium score and risk classification for coronary heart disease prediction. JAMA. 2010;303(16):1610-1616. |