Quantifizierung des atherosklerotischen Plaquevolumens in Koronararterien mittels computertomographischer Angiographie bei Patienten mit und ohne Diabetes mellitus
Diabetes mellitus (DM) ist ein etablierter Risikofaktor für kardiovaskuläre Erkrankungen, wobei Betroffene ein zwei- bis dreifach erhöhtes Risiko für kardiale Ereignisse im Vergleich zu Nicht-Diabetikern aufweisen. Dennoch sind detaillierte Erkenntnisse zu den Eigenschaften koronarer atherosklerotischer Plaques bei Diabetikern, insbesondere hinsichtlich Zusammensetzung und Volumen, weiterhin begrenzt. Diese Studie nutzt Fortschritte in der computertomographischen Angiographie (CCTA), um Prävalenz, Volumen und Subtypen von Koronarplaques in einer großen Kohorte von Diabetikern und Nicht-Diabetikern zu evaluieren.
Studiendesign und Patientenpopulation
Die Studie umfasste 6.676 konsekutive Patienten, die zwischen Oktober 2016 und November 2017 zur CCTA überwiesen wurden. Nach Ausschluss von Personen mit unvollständigen klinischen Daten (n=212), nicht-diagnostischen Bildern (n=45) oder akutem Koronarsyndrom (n=38) umfasste die finale Kohorte 6.381 Patienten. Davon wurden 931 (14,59%) gemäß den Kriterien der American Diabetes Association als Diabetiker eingestuft, während 5.450 (85,41%) der Nicht-Diabetiker-Gruppe zugeordnet wurden. Die Basischarakteristika zeigten, dass Diabetiker eine höhere Prävalenz kardiovaskulärer Risikofaktoren aufwiesen: Hypertonie (58,97% vs. 48,42%), Dyslipidämie (62,30% vs. 38,04%), Rauchen (37,92% vs. 31,61%) und höheren Body-Mass-Index (BMI: 26,31 vs. 25,45 kg/m²). Zudem waren Diabetiker älter (57,5 vs. 55,0 Jahre) und häufiger männlich (59,72% vs. 51,28%).
Bildgebungsprotokoll und Plaqueanalyse
Alle Teilnehmer unterzogen sich einer nativen CT zur Bestimmung des Koronarkalkscores (CAC) sowie einer prospektiven EKG-getriggerten CCTA. Die Bildgebungsparameter umfassten eine Detektorbreite von 0,6 mm, eine Gantry-Rotationszeit von 280 ms und ein Rekonstruktionsfeld von 200–250 mm. Kontrastmittel wurde mittels Doppelkopf-Injektor appliziert. Die Plaqueanalyse erfolgte an einer dedizierten Workstation (ADW4.6, GE Healthcare) durch zwei unabhängige Radiologen.
Plaques wurden anhand von Hounsfield-Einheiten (HU) klassifiziert:
- Kalkhaltige Plaques: >130 HU, definiert als Areale mit mindestens drei zusammenhängenden Pixeln.
- Nicht-kalkhaltige Plaques: Unterteilt in lipidreiche Plaques (niedrige HU) und fibröse Plaques (mittlere HU).
Das Gesamtplaquevolumen ergab sich aus der Summe aller Subtypen. Das Koronarsystem wurde gemäß der modifizierten AHA-Klassifikation segmentiert.
Prävalenz und Volumen der Koronarplaques
Plaques wurden bei 35,25% der Kohorte (2.249/6.381) identifiziert. Diabetiker wiesen eine signifikant höhere Plaqueprävalenz auf als Nicht-Diabetiker (48,34% vs. 33,01%, χ²=81,84, P<0,001). Dies galt für alle Subtypen:
- Lipidplaques: 47,37% (DM) vs. 32,22% (Non-DM).
- Fibröse Plaques: 48,23% (DM) vs. 33,00% (Non-DM).
- Kalkplaques: 37,92% (DM) vs. 24,97% (Non-DM).
In der multivariaten logistischen Regression bestätigte sich DM als unabhängiger Prädiktor für Plaquepräsenz (adjustierte Odds Ratio [OR]=1,465; 95%-KI: 1,258–1,706; P<0,001) nach Adjustierung für Alter, Geschlecht und Risikofaktoren.
Volumetrische Analysen zeigten deutliche Unterschiede: Diabetiker hatten höhere Medianvolumina aller Subtypen:
- Lipidplaques: IQR=25,2 mm³ (DM) vs. 6,3 mm³ (Non-DM; P<0,001).
- Fibröse Plaques: IQR=171,7 mm³ vs. 73,0 mm³ (P<0,001).
- Kalkplaques: IQR=5,3 mm³ vs. 0,1 mm³ (P<0,001).
Das Gesamtplaquevolumen war bei Diabetikern ebenfalls höher (IQR=222,2 mm³ vs. 91,8 mm³; P<0,001).
Klinische Implikationen und Pathophysiologie
Die Ergebnisse unterstreichen die beschleunigte Atherosklerose bei Diabetikern mit höherer Prävalenz und Volumen aller Plaque-Subtypen. Nicht-kalkhaltige Plaques – insbesondere lipidreiche – gelten als vulnerabler für Rupturen, was das erhöhte Risiko für akute Koronarsyndrome erklärt.
Die Daten decken sich mit pathologischen Befunden, wonach Diabetes eine diffuse Atherosklerose begünstigt. Erhöhte Kalkplaquevolumina könnten auf fortgeschrittene Erkrankungsstadien hinweisen, während das Überwiegen nicht-kalkhaltiger Plaques die komplexe Interaktion von Lipidakkumulation und fibröser Remodellierung unterstreicht.
Limitationen und Ausblick
Die Querschnittsdesign-bedingte eingeschränkte Kausalinterpretation sowie fehlende Daten zur Diabetesdauer und Blutzuckerkontrolle limitieren die Aussagekraft. Zukünftige Studien sollten Längsschnittdaten und Biomarker zur Aufklärung metabolisch-getriebener Plaquemorphologie integrieren.
Fazit
Diese großangelegte CCTA-Studie belegt eine signifikant höhere atherosklerotische Last bei Diabetikern mit quantitativen Unterschieden in Plaquevolumen und -zusammensetzung. Die CCTA erweist sich als wertvolles Tool zur Risikostratifizierung und Therapiesteuerung in dieser Hochrisikopopulation.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000000733