综述：冠状动脉CT血管造影半定量评分系统的预后价值：系统综述与荟萃分析

《Journal of Cardiovascular Computed Tomography》：Prognostic value of semi-quantitative scoring systems for CCTA: A systematic review and meta-analysis

　　

冠状动脉CT血管造影（coronary computed tomography angiography, CCTA)半定量评分系统——包括节段累及评分(Segment Involvement Score, SIS)、节段狭窄评分(Segment Stenosis Score, SSS)、CT适应性Leaman评分(CT-adapted Leaman score, CT-LeSc)、Leiden评分、冠状动脉钙化评分(Coronary Artery Calcium Score, CACS)以及冠状动脉疾病报告和数据系统(Coronary Artery Disease-Reporting and Data System, CAD-RADS)——被用于量化冠状动脉粥样硬化负荷。然而，这些评分系统的相对性能及其标准化临床应用的适用性仍不明确。研究人员开展了一项系统综述和荟萃分析，纳入报告半定量CCTA评分与主要不良心血管事件(major adverse cardiovascular events, MACE)之间关联的研究。采用随机效应模型推导SIS、SSS、CACS、CT-LeSc和Leiden评分的合并风险比(hazard ratios, HRs)，以及CAD-RADS的风险比(risk ratios, RRs)。研究分析了37项共54,719例患者的研究，所有评分系统均与MACE显著相关。在硬性MACE预测因子中，SIS(HR 1.18, p < 0.001)与SSS(HR 1.24, p < 0.001)表现相当，解剖学加权的CT-LeSc(HR 1.10, p < 0.001)与Leiden评分(HR 1.11, p < 0.001)亦如此。对于广义MACE，CAD-RADS(RR 1.71, p < 0.001)和CACS(HR 1.73, p < 0.001)类别均显示相似的阶梯式梯度。总体而言，五种半定量CCTA评分系统均与硬性心血管事件呈现一致且显著的关联，鉴于各指标间性能大致相似，SIS或CAD-RADS等更简单的工具可能为常规临床应用提供实用优势。未来需进一步开展队列内、头对头比较研究，并评估临床可操作的阈值。

1. 引言

近年来，冠状动脉CT血管造影（CCTA)领域显著扩展，辐射暴露降低和精确度提高使其得以广泛应用。多项随机对照试验证实了CCTA的临床价值，临床指南据此推荐CCTA用于稳定型胸痛患者及低至中风险急性胸痛患者，基于其诊断准确性、预后价值和经济优势。传统上，未来心血管事件的风险分层常基于人口统计学、临床和实验室指标，如汇总队列方程（Pooled Cohort Equation, PCE)和Framingham风险评分（Framingham Risk score, FRS)。这些工具在人群层面表现良好，但在个体患者中的准确性可能有限，且在多个种族亚组中可能高估风险。CCTA可详细评估冠状动脉中动脉粥样硬化斑块的存在、范围和特征，改善传统风险评分之外的风险分层。除诊断作用外，CCTA来源的动脉粥样硬化测量包含重要预后信息。半定量测量如节段累及评分（SIS)、节段狭窄评分（SSS)、CT适应性Leaman评分（CT-LeSc)和Leiden评分使动脉粥样硬化斑块负荷的量化成为可能；此外，冠状动脉疾病报告和数据系统（CAD-RADS)及其2.0版本被开发用于标准化CCTA发现的报告，综合考虑管腔狭窄和斑块负荷。尽管个别研究已报告各评分系统与不良心血管结局的关联，但这些评分相互之间的相对性能仍不确定，这对临床工具选择和临床决策具有重要影响。

2. 方法学

2.1. 检索策略与筛选

本系统综述和荟萃分析依据流行病学观察性研究荟萃分析（Meta-analysis Of Observation Studies in Epidemiology, MOOSE)和系统综述与荟萃分析优先报告条目（Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses, PRISMA)2020指南进行报告，研究方案已在国际系统综述前瞻性注册平台（PROSPERO)注册。研究人员系统检索了PubMed、MEDLINE、Embase和Cochrane Library中近20年发表的研究，采用医学主题词（MeSH)和关键词组合，涵盖四个概念域：冠状动脉疾病或冠状动脉粥样硬化、心脏CT、半定量斑块评分系统、不良事件。仅纳入以英文发表的人体研究。

2.2. 纳入标准

纳入标准包括：成年参与者（≥18岁）接受CCTA检查；报告SIS、SSS、CT-LeSc、Leiden或CAD-RADS中至少一种评分；与MACE存在关联；报告可提取的效应估计值（HR或充分的原始事件数据）。

2.3. 排除标准

排除标准为：未使用CCTA的研究；缺乏预后结局的研究；数据不足或无法提取的研究；综述、病例报告或社论；重复队列（选择最完整数据集）。

2.4. 终点

主要终点为硬性MACE，定义为全因死亡、心血管死亡、心肌梗死和卒中的复合终点，此定义旨在减少医生介导的再血管化所带来的纳入偏倚。次要终点为广义MACE，在硬性MACE基础上增加不稳定型心绞痛和冠状动脉再血管化。

2.5. 半定量CCTA评分系统

研究评估了五种评分系统，各采用不同参数量化冠状动脉粥样硬化负荷：SIS计算含斑块的冠状动脉节段数；SSS纳入所有节段的狭窄严重程度；CT-LeSc对斑块成分、狭窄严重程度和冠状动脉优势型进行加权；Leiden评分类似地整合斑块类型、狭窄严重程度和解剖学权重（采用17节段模型）；CAD-RADS为基于最大狭窄严重程度的分类报告系统，可选配斑块负荷修饰符。此外，CACS作为钙化动脉粥样硬化负荷的参考比较指标被纳入，以在半定量CCTA评分系统的预后性能背景下提供一个广泛可用且已建立的动脉粥样硬化负荷测量标准。

SIS基于冠状动脉树的16节段模型，每节段有斑块计1分，无斑块计0分，总分0-16分。SSS同样基于16节段模型，每节段按狭窄程度计分：无狭窄0分、轻度1分、中度2分、重度3分，总分0-48分。CT-LeSc对含斑块节段按冠状动脉节段因子（考虑优势型）、斑块成分（钙化1.0、非钙化和混合1.5）和狭窄严重程度（非阻塞性<50%为0.615、阻塞性≥50%为1.0)进行加权计算。Leiden评分基于17节段模型，按斑块权重因子（无斑块/钙化/非钙化/混合分别为0/1.1/1.2/1.3）、狭窄权重因子（<50%/≥50%分别为1/1.4)和位置权重因子计算。CAD-RADS按最大狭窄程度分为0-5分：0分为无狭窄，1分为1-24%（极小），2分为25-49%（轻度），3分为50-69%（中度），4分为70-99%（重度），5分为100%（闭塞），并可通过P修饰符量化总斑块负荷（P1轻度至P4广泛）。

2.6. 数据提取

两名研究者独立筛选检索记录，提取发表年份、研究设计、参与者特征、年龄、样本量、结局指标、结果和基线特征等信息，分歧由第三方仲裁。

2.7. 纳入研究的质量评价

采用纽卡斯尔-渥太华量表（Newcastle-Ottawa Scale, NOS)独立评估纳入研究的质量和偏倚风险，该量表从选择（最高4分）、可比性（最高2分）和结局（最高3分）三个维度进行评价，总分9分。

2.8. 统计分析

对各半定量CCTA评分（SIS、SSS、CT-LeSc、Leiden、CACS和CAD-RADS)进行随机效应荟萃分析。对SIS、SSS、CT-LeSc和Leiden计算每增加1单位的合并HR；对CAD-RADS和CACS采用剂量反应方法合并RRs和HRs。次要分析检验每标准差（SD)效应；必要时通过SD重新标度log-HRs得出每SD的HR。采用逆方差加权，以I²和τ²量化异质性，并进行敏感性分析（逐一剔除法；排除极端或不精确估计值)。使用漏斗图和Egger回归评估发表偏倚。鉴于多数研究报告未调整估计值，探索性使用研究层面协变量进行荟萃回归以探讨异质性来源。分析使用RevMan 5.4和Stata 17完成。

3. 结果

3.1. 检索结果

检索识别出1,463条记录（2005-2025年），37项独特研究符合纳入标准，涵盖SIS（22项研究)、SSS（10项)、CT-LeSc（5项)、Leiden（5项)和CAD-RADS（15项)。多项研究贡献了多个队列或报告了不止一种评分系统。

3.2. SIS和SSS

SIS在21项研究（23个队列；n=21,925)中报告，SSS在10项研究（12个队列；n=12,006)中报告，8项研究同时贡献于两者。在硬性事件分析中，SIS（HR 1.18, 95%CI 1.12-1.24；I²=65%）和SSS（HR 1.24, 95%CI 1.11-1.40；I²=95%）均保持显著性。每增加1单位，SIS与更高的广义MACE风险相关（HR 1.25, 95%CI 1.19-1.32；I²=93%），SSS亦然（HR 1.18, 95%CI 1.12-1.23；I²=77%）。尽管SIS每单位增幅的风险增量高于SSS，这可能源于SSS量表更大（SIS 0-16 vs SSS 0-48)。

3.3. CT-LeSc和Leiden评分

Leiden评分在5项研究（6个队列；n=8,028)中评估，硬性事件合并HR为每单位1.11（95%CI 1.06-1.16；I²=91%）。CT-LeSc在5项研究（6个队列；n=3,672)中评估，硬性事件合并HR为1.10（95%CI 1.08-1.12；I²=0%)。广义MACE分析显示相似关联。

3.4. CAD-RADS

15项研究（n=31,030)被纳入，平均随访4.0年。对于硬性MACE，每增加1个类别的RR为1.55（95%CI 1.40-1.72；I²=0%)。纳入再血管化和不稳定心绞痛的次要分析中，关联同样显著但幅度更大（RR 1.71, 95%CI 1.51-1.93；I²=43%)。

3.5. CACS

7项研究（n=9,055)纳入CACS分析，平均随访2.3年。分析采用的CACS类别为0、1-100、100-400和>400。由于报告硬性MACE背景下CACS的研究不足，分析限于广义MACE。每类别增加的合并HR为1.73（95%CI 1.60-1.86；I²=0%)。值得注意的是，CACS每类别的HR与CAD-RADS广义MACE每类别估计值相当，但直接比较受分析方法、结局定义和研究队列差异的限制。

3.6. 按标准效应测量的次要分析

为改善跨狭窄评分系统的可解释性，采用每SD的HR进行次要分析。每SD的SIS分析显示更一致的关联（HR 2.09, 95%CI 1.83-2.39），异质性中等（I²=64%）。SSS（HR 1.69, 95%CI 1.56-1.84）、CT-LeSc（HR 1.79, 95%CI 1.60-2.01)和Leiden评分（HR 1.94, 95%CI 1.69-2.21)的每SD分析显示低或微小异质性的一致关联。CAD-RADS每SD分析同样与不良结局相关（RR 2.18, 95%CI 1.90-2.50），异质性较大（I²=80%)。作为参考比较指标，CACS在3项报告中提取了连续效应估计值，每SD增加的CACS与更高MACE风险相关（HR 1.32, 95%CI 1.09-1.59；I²=87%)，但鉴于贡献研究数量少且异质性大，此估计值应谨慎解读。

3.7. 荟萃回归

荟萃回归结果未识别SIS、SSS、CT-LeSc、CAD-RADS或CACS的统计学显著效应修饰。对于Leiden评分，研究层面高血压和高脂血症与较小效应量相关，但因纳入研究数量有限，这些发现应谨慎解读为探索性而非确定性证据。

3.8. 发表偏倚

Egger回归提示两项汇总分析存在潜在的发表偏倚。SIS（截距3.12；p=0.011）和SSS（截距2.54；p=0.009)观察到小研究效应。CT-LeSc、Leiden、CAD-RADS和CACS未显示小研究效应证据，但后三者分析检验效能不足。漏斗图与之一致，SIS和SSS显示不对称，而CT-LeSc、Leiden、CAD-RADS和CACS分布大致对称。

3.9. 敏感性分析

敏感性分析证实了研究结果的稳健性。逐一剔除分析显示，无任何单一研究实质性改变各汇总估计的方向或显著性。每SD结果，特别是CT-LeSc和Leiden评分，在剔除影响性研究后保持稳定，效应量和异质性变化极小，尽管队列数量有限限制了此类陈述的更广泛推广性。在个别死亡率组分的探索性分析中，仅SIS全因死亡率可进行单独荟萃分析，3项独立报告该终点的研究得出合并HR为1.12（95%CI 1.00-1.24；I²=72%；p=0.04)。

4. 讨论

本荟萃分析证明，半定量CCTA评分——SIS、SSS、CT-LeSc、Leiden和CAD-RADS均与硬性MACE一致相关。作为参考比较指标的CACS同样显示显著关联。各评分系统中更高数值均指示显著更大风险，强调了总斑块负荷的重要性。纳入再血管化为广义MACE复合终点的次要分析进一步支持了这些关联。

跨评分系统标准化至共同量表（每SD）强化了CCTA定义的更大斑块负荷赋予更高MACE风险的结论，并使不同单位和范围的评分系统间实现更有意义的比较。CT-LeSc和Leiden评分的每SD估计显示与MACE的高度一致关联及可忽略的队列间异质性（I²=0)，但这些发现因样本量有限需谨慎解读。相比之下，SIS和CAD-RADS即使经SD标准化后仍保留中高度异质性，与队列病例组合、基线风险、采集方案和评分分布差异的更大敏感性一致。这些发现共同支持所有评估指标对预后分层的广泛适用性。

半定量评分为总结CCTA发现提供了单一复合指标，尽管各评分纳入了狭窄负荷、斑块特征和解剖学考虑的不同组合。各既定CCTA评分系统在量化冠状动脉粥样硬化负荷方面具有不同优势和局限。SIS计算最简单、应用最广泛，提供与狭窄严重程度无关的总斑块范围快速估计，其优势在于可重复性、易用性及与MACE跨人群的强一致关联。但忽略狭窄严重程度可能低估增加MACE风险的血液动力学显著病变。SSS通过纳入管腔狭窄程度扩展了SIS，对疾病严重程度和进展更敏感，但比SIS更复杂耗时。然而SIS和SSS均假设斑块负荷为加法性，未纳入解剖学权重，使生理重要性显著不同的病变（如左主干狭窄与小的对角支狭窄）被同等对待。CT-LeSc和Leiden评分进一步整合斑块成分和解剖学权重，允许反映病变位置和形态的更 nuanced 风险评估，但其复杂性因时间限制和观察者间变异性而限制常规临床应用。CAD-RADS系统提供分类化标准化报告框架，增强临床沟通，已获心血管CT学会和美国放射学会等临床机构正式认可。其原始版本优先关注最严重冠状动脉病变，可能低估总斑块负荷，限制其纵向风险评估效用；CAD-RADS 2.0通过引入明确的斑块负荷修饰符"P"（P1轻度至P4广泛)部分缓解了这一局限。CACS采用Agatston评分法量化钙化冠状动脉粥样硬化负荷，是广泛应用、价格低廉、高度可重复的工具，对不良心血管事件具有已建立的独立预后价值。

本荟萃分析的关键发现是，全部五种半定量CCTA评分系统在硬性和广义MACE分析中显示了大致可比的预后性能。尽管解剖学加权评分（如CT-LeSc和Leiden)和更细粒度的SSS通过斑块成分加权和狭窄严重程度分别纳入了额外复杂性，但在此间接比较分析中，它们相对于更简单指标的增量预后优势未得到明确证实。这提出了重要的实际考虑：如果预后性能大致相当，更简单且更广泛采用的工具可能更适合常规临床实施。SIS以其直接计算、与MACE的强一致跨人群关联以及不引入观察者间变异性的复杂权重因素而具优势。类似地，CAD-RADS提供已嵌入常规CCTA报告工作流程的标准化分类框架，获主要心血管影像学会正式认可。采用单一、简单、可重复的评分系统将促进大规模前瞻性验证、实现研究间直接比较，并支持循证治疗阈值的开发。

队列间异质性在多项汇总分析中仍较大。探索性荟萃回归未识别SIS、SSS、CT-LeSc或CAD-RADS的显著效应修饰。对于Leiden评分，较高高血压和高脂血症患病率与较小效应量相关，较高吸烟患病率与较大效应量相关，但基于有限队列数，这些发现应作为探索性而非确定性效应修饰证据谨慎解读。总体而言，残余变异性可能源于研究设计变异，研究发现应主要解读为关联的一致性和方向性，而非预测性能的确定性证据。

当前心血管风险分层主要通过关注已知心血管疾病患者或高风险人群来预防不良心血管结局，此过程依赖基于心血管风险因素的传统评分系统如FRS和PCE。然而，大多数心血管事件发生在无既定心血管风险因素的低风险个体中，因其在更广泛人群中占更大比例。CACS提供高度可重复的钙化斑块负荷测量，具有已建立的预后价值，但无法捕获代表动脉粥样硬化早期阶段重要组成部分的非钙化斑块。因此，整合钙化和非钙化成分的半定量CCTA评分可能提供CACS之外的补充或增量预后信息。

4.1. 未来方向

未来研究应聚焦于协调评分系统以改善可比性和临床转化。需在相同队列内直接评估多种半定量评分的头对头研究，以明确相对预后强度同时最小化不同人群和终点引入的异质性。此外，CT血流储备分数（CT-derived fractional flow reserve, CT-FFR)作为有创FFR的有前景非替代方案涌现，提供整个冠状动脉树的病变特异性生理学评估，与有创FFR对照验证具有高度诊断准确性。CT-FFR与半定量斑块负荷评分（如CAD-RADS 2.0)的整合使临床医师能够捕获结合功能信息的全球动脉粥样硬化。其他定量指标包括斑块体积和高危斑块特征也可整合入基于CT的风险分层，并纵向追踪随时间变化。机器学习领域的最新进展凸显了CCTA评分全自动计算的潜力，可改善工作流程和临床采用，例如训练用于快速斑块量化的人工智能算法已证明与专家判读者具有优秀的一致性。剩余的重要挑战是如何最佳将这些风险估计转化为临床行动，需进一步研究确定由最优评分选择分类为高风险患者的有效治疗策略。此外，CCTA用于风险分层应针对无症状患者以帮助界定风险和指导预防性治疗，因此需进一步在无症状人群中开展研究以预测风险并消除胸痛和严重狭窄患者中MACE的选择性偏倚。

4.2. 局限性

若干局限性值得考虑。无研究在单一队列内直接比较全部五种评分系统，证据主要来自不同人群的间接比较。尽管排除再血管化和不稳定心绞痛的硬性事件分析减少了纳入偏倚，CCTA与MACE之间对高度狭窄进行干预的可能性仍然存在。残余偏倚无法排除，评分系统间真正确定的预后比较需要治疗决策标准化或 accounted for 的自然史研究。方法学差异（扫描仪代次、采集、重建)可能影响斑块量化和评分计算，因报告不一致无法评估观察者内/间可重复性。某些评分特别是CAD-RADS以可变类别定义报告，需要协调化并引入潜在错分。此外，多数研究未报告按数据驱动阈值（如四分位数或三分位数)分层的结果，因此采用每SD分析作为主要跨指标比较方法，部分依赖转化每单位估计值并假设近似对数线性关联。无个体参与者数据无法评估非线性和阈值，每SD估计不应解读为绝对风险阈值。多数纳入研究报告未调整或最低限度调整的效应估计值，存在年龄、心血管风险因素、冠状动脉钙化负荷或治疗效应等残余混杂的可能性。若干汇总分析中持续存在显著异质性，表明汇总估计代表不同人群间的平均关联，而非精确可迁移的效应量。最后，尽管正式评估了发表偏倚，选择性报告的可能性无法排除。

5. 结论

全部五种半定量CCTA评分系统——SIS、SSS、CT-LeSc、Leiden和CAD-RADS——均与MACE呈现一致且阶梯式关联。标准化分析（每SD)证实了跨评分系统的一致方向性和大致可比的性能，提示SIS和CAD-RADS等更简单且更广泛采用的工具因其等效的预后区分能力和更大实用可行性，可能更适合常规临床实施。未来需要头对头、队列内研究，采用协调化终点和混杂调整，以确定最优阈值并实现斑块负荷指标向临床决策路径的常规整合。此后，还需评估对高斑块负荷患者治疗策略的研究以指导临床实践和这些风险分层工具的采用。