心外膜脂肪分布、左心大小與房顫相關(guān)性研究

翁靜飛 王雪 何宇情 何其舟 楊彬 曾奇虎

心房顫動（atrial fibrillation，AF）是最常見的心律失常，西方國家80歲以上人群的患病率為10%，預(yù)計(jì)其國內(nèi)患病率將進(jìn)一步增加，也將逐漸趨向年輕化。內(nèi)臟脂肪組織和肥胖在代謝綜合征的發(fā)展中起著重要作用，是心血管疾病中公認(rèn)的危險(xiǎn)因素［1］。由于內(nèi)臟脂肪庫是炎癥細(xì)胞因子的潛在來源，并且由于其解剖結(jié)構(gòu)接近心臟，因此似乎有理由假設(shè)心外膜脂肪和心房顫動之間可能存在關(guān)系。而心外膜脂肪對心臟疾病影響最大，其主要分布在房室溝、室間溝。在心外膜脂肪分布部位研究上，心室和心房心外膜脂肪似乎具有類似引起心房顫動發(fā)生及加劇的效應(yīng)，左心房是常見的引起心房顫動的區(qū)域，其周圍同時(shí)富含迷走神經(jīng)節(jié)［2］，因此本研究主要探討左心的大小、心外膜脂肪組織結(jié)構(gòu)與心房顫動發(fā)生的相關(guān)性。

方 法

1. 一般資料

隨機(jī)選取2019年1月至2021年1月由心血管內(nèi)科確診為心房顫動患者62例，并隨機(jī)入選竇性心律患者62例，所有患者均行心臟CT血管成像（CTA）檢查。其中男性57例，年齡33～90歲，平均年齡63.12歲；女性67例，年齡31～85歲，平均年齡64.28歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：①排除風(fēng)濕性瓣膜性心臟病、冠狀動脈粥樣硬化性心臟病、高血壓性心臟病、縮窄性心包炎、心肌病、先天性心臟病、感染性心內(nèi)膜炎、慢性肺源性心臟病、行生物瓣或機(jī)械瓣置換術(shù)者等能有可能引起心房顫動的心血管疾??；②對造影劑過敏患者；③嚴(yán)重肝腎功能不全患者；④嚴(yán)重甲狀腺疾病患者。登記所有患者臨床相關(guān)數(shù)據(jù)。

2. 檢查方法

CT采用SOMATOM Definition FLASH第二代雙源CT掃描儀。掃描方法：采用高壓注射器注射對比劑碘海醇（370 mgI/mL）50～60 mL及生理鹽水40 mL，掃描范圍從氣管分叉下方1～2 cm處至心臟膈面水平。掃描參數(shù)：管電壓120 kV，管電流及螺距自動調(diào)節(jié)，重建層厚0.6 mm?；颊呒凹覍倬炇饳z查同意書。

心外膜脂肪測定：心外膜脂肪總體積測量沿著心包膜邊界手動勾畫（圖1A），左心房周圍脂肪體積測量為左心房周圍脂肪，脂肪測定范圍-200～-30 Hu。右心室周圍脂肪厚度、左房室溝脂肪厚度、左房室溝脂肪面積、右房室溝脂肪厚度、右房室溝脂肪面積、前室間溝脂肪厚度、前室間溝脂肪面積均測量其與心包膜之間最大值（選取的最大區(qū)域?yàn)?名主治醫(yī)師共同決定），其面積為對應(yīng)層面及區(qū)域內(nèi)面積。前室間溝脂肪厚度、前室間溝脂肪面積選取橫斷面上心尖區(qū)左右心室之間區(qū)域（圖1B）；右房室溝脂肪厚度為右房室溝脂肪的最大厚度，相應(yīng)層面脂肪面積為右房室溝脂肪面積（圖1C）；房間隔脂肪厚度為房間隔之間的距離（圖1D）。體積單位為立方厘米（cm3），面積單位為平方厘米（cm2），厚度單位為厘米（cm）或毫米（mm）。

圖1 心外膜脂肪測定圖示

左心大小測定：左心房直徑（收縮期、舒張期）、左心室直徑（收縮期、舒張期）均為收縮期36%和舒張期71%最大值（最大橫徑），如圖2A、圖2B所示，左心房體積測量沿著左心房邊緣勾畫輪廓，設(shè)置測定范圍300～500 HU。

圖2 左心大小測定圖示

3. 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

應(yīng)用SPSS 17.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)量資料以±s表示，計(jì)數(shù)資料以例數(shù)（%）表示；組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)和χ2檢驗(yàn)；利用ROC曲線分析心外膜脂肪總體積、左心房周圍脂肪體積、左房室溝脂肪面積、房間隔脂肪厚度、左心房直徑（收縮期、舒張期）、左心房體積對房顫的診斷效能。應(yīng)用二元logistic回歸模型對房顫危險(xiǎn)因素進(jìn)行分析。心外膜脂肪體積與左心房直徑、體積相關(guān)性采用Spearman相關(guān)性分析。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

1. 比較房顫組與竇性心律組臨床各指標(biāo)

房顫組中高血壓患者數(shù)量、吸煙患者數(shù)量、心率、TG、BNP均高于對照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），其余指標(biāo)在兩組間差異均沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（表1）。

表1 竇性心律組與房顫組臨床指標(biāo)比較

2. 比較房顫組與竇性心律組CT圖像測量各指標(biāo)

房顫組心外膜脂肪總體積、左心房周圍脂肪體積、左房室溝脂肪面積、房間隔脂肪厚度、左心房直徑（收縮期、舒張期）、左心房體積高于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），其余指標(biāo)差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（表2）。

表2 竇性心律組與房顫組CT圖像測量各指標(biāo)比較±s

表2 竇性心律組與房顫組CT圖像測量各指標(biāo)比較±s

指標(biāo)心外膜脂肪總體積/cm3左心房周圍脂肪體積/cm3右心室周圍脂肪厚度/cm左房室溝脂肪厚度/cm左房室溝脂肪面積/cm2右房室溝脂肪厚度/cm右房室溝脂肪面積/cm2房間隔脂肪厚度/mm前室間溝脂肪厚度/cm前室間溝脂肪面積/cm2左心房直徑(收縮期)/cm左心房直徑(舒張期)/mm左心室直徑(收縮期)/cm左心室直徑(舒張期)/cm左心房體積/cm3竇性心律組(n=62)94.49±28.77 14.15±5.53 0.50±0.17 1.11±0.25 1.57±0.77 1.36±0.34 2.30±1.03 3.64±0.89 0.81±0.25 1.27±0.65 3.58±0.72 33.09±7.33 2.80±0.96 4.10±0.86 107.36±39.15房顫組(n=62)135.4±41.98 18.09±9.84 0.46±0.11 1.20±0.33 1.91±0.98 1.34±0.31 2.16±0.88 4.73±2.42 0.76±0.21 1.45±0.58 4.20±0.73 40.96±7.68 3.07±0.83 4.27±0.77 140.06±54.54 t值6.918 2.260 10.220 0.439 0.638 1.063 0.471 14.600 0.885 0.130 0.288 1.180 0.013 0.276 1.254 P值＜0.001 0.007 0.159 0.086 0.036 0.664 0.424 0.001 0.200 0.105＜0.001＜0.001 0.107 0.238＜0.001

3. 與房顫相關(guān)指標(biāo)ROC曲線分析

心外膜脂肪總體積診斷房顫曲線下面積（0.784）高于其余指標(biāo)，其診斷閾值為117.99 cm3，靈敏度、特異度分別為71.0%、77.4%，余指標(biāo)診斷效能見表3、圖3。

圖3 與房顫相關(guān)指標(biāo)ROC曲線

表3 與房顫相關(guān)指標(biāo)診斷效能

4. 房顫的危險(xiǎn)因素分析

高血壓、心率、TG、BNP、心外膜脂肪總體積、左心房周圍脂肪體積、房間隔脂肪厚度、舒張期左心房直徑是房顫的獨(dú)立危險(xiǎn)因素（均P＜0.05，表4）。

表4 房顫患者危險(xiǎn)因素的logistic回歸分析

5. 心外膜脂肪體積與左心房直徑、體積相關(guān)性

心外膜脂肪體積與左心房體積呈正相關(guān)（r=0.394，P＜0.001；圖4）；心外膜脂肪體積與左心房直徑（收縮期）呈正相關(guān)（r=0.361，P＜0.001）；心外膜脂肪體積與左心房直徑（舒張期）呈正相關(guān)（r=0.373，P＜0.001）。

圖4 心外膜脂肪體積與左心房體積相關(guān)性

討 論

心外膜脂肪是位于心包膜臟層與心肌間的內(nèi)臟脂肪組織，與心肌組織直接相連，具有內(nèi)分泌功能及代謝活性［3］。房顫最主要的病理生理改變是電重構(gòu)和結(jié)構(gòu)重構(gòu)，心肌纖維化是心臟重構(gòu)最突出的特征。心外膜脂肪組織可分泌多種脂肪因子，例如內(nèi)脂素、趨化素，通過絲裂原激活的蛋白激酶（MAPK）信號通路直接作用于心房肌，也可以通過脂肪浸潤影響心肌，促進(jìn)心房肌纖維化［4］。心外膜脂肪組織主要通過促進(jìn)心房纖維化、自主神經(jīng)功能紊亂、釋放炎性因子等途徑參與房顫的發(fā)生和發(fā)展。

在本研究中，房顫組高血壓患者數(shù)量、吸煙患者數(shù)量、心率、TG、BNP高于竇性心律組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。國內(nèi)外許多研究顯示，房顫患者的血清或血漿炎性標(biāo)志物，如C反應(yīng)蛋白（CRP）、白介素6（IL-6）等均明顯增加，這些標(biāo)志物在房顫的發(fā)生及發(fā)展中起重要作用［5］。本研究中，部分標(biāo)志物雖有增高趨勢，但差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

陸曹杰等［6］將左心房心外膜脂肪組織分區(qū)，探討不同分區(qū)對房顫患者首發(fā)缺血性腦卒中（first episode of ischemic stroke，F(xiàn)EIS）的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)FEIS組左心房周圍脂肪最大厚度與總體積、肺靜脈+左心耳區(qū)域及左心房前壁脂肪厚度、左心房后壁脂肪體積顯著高于非FEIS組，并且還發(fā)現(xiàn)左心房周圍脂肪最大厚度（OR=3.57，95%CI 1.88～8.12，P＜0.05）、總體積（OR=2.45，95%CI 1.78～8.44，P＜0.01）是心房顫動患者并發(fā)FEIS的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。Batal等［7］在校正年齡、BMI、左心房面積后，發(fā)現(xiàn)食管與左心房間脂肪厚度可預(yù)測房顫負(fù)荷，此區(qū)域的脂肪在解剖學(xué)上鄰近多數(shù)心房顫動的起源點(diǎn)（肺靜脈口）。

心外膜脂肪組織是沿著心包膜生長，且最靠近心臟的脂肪，但其分布也是不同的，主要分布在房室溝、室間溝。本研究中也將心外膜脂肪分為不同區(qū)域，即左心房周圍、右心室游離壁、左房室溝區(qū)域、右房室溝區(qū)域、房間隔區(qū)域、前室間區(qū)域。因?yàn)榭拷姆勘诘男耐饽ぶ窘M織可以改變左心房的電傳導(dǎo)，為了明確其是否與房顫發(fā)生有明顯相關(guān)性，因此單獨(dú)測量左心房周圍脂肪體積。結(jié)果顯示，房顫組心外膜脂肪總體積、左心房周圍脂肪體積、左房室溝脂肪面積、房間隔脂肪厚度均高于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而右心室游離壁，右房室溝區(qū)域，前室間區(qū)域在兩組中沒有較大差異。這可能是因?yàn)樾耐饽ぶ疽约翱拷姆恐車闹究赡軐馄噬舷噜彽男姆慨a(chǎn)生致病性影響，這種效應(yīng)可能發(fā)揮致心律失常作用而引發(fā)房顫。

本研究中對心外膜脂肪總體積、左心房周圍脂肪體積、左房室溝脂肪面積、房間隔脂肪厚度進(jìn)行ROC曲線分析，發(fā)現(xiàn)心外膜脂肪總體積診斷房顫的曲線下面積（0.784）高于其余指標(biāo)；利用二元logistic回歸模型對房顫危險(xiǎn)因素進(jìn)行分析，結(jié)果顯示心外膜脂肪總體積、左心房周圍脂肪體積、房間隔脂肪厚度均為房顫發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。Rosendael等［8］利用CT測量房顫患者和竇性心律者左房后壁心外膜脂肪質(zhì)量，以探討左房后壁的心外膜脂肪質(zhì)量與房顫間的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)與竇性心律患者相比，房顫患者脂肪組織質(zhì)量更大［（10.6±5.5）g與（4.7±3.5）g，P＜0.001］，在多元變量模型中（包括年齡、體重指數(shù)、性別、糖尿病等），心外膜脂肪質(zhì)量每增加1 g，發(fā)生房顫的風(fēng)險(xiǎn)增加1.32倍（95% CI 1.22～1.43，P＜0.001）。

左房結(jié)構(gòu)重構(gòu)是指心臟結(jié)構(gòu)在“外部壓力”作用下發(fā)生的適應(yīng)性或非適應(yīng)性變化，這些變化體現(xiàn)在宏觀和微觀水平上，并且與時(shí)間和病因有關(guān)［9］。宏觀變化的標(biāo)志是心房增大；顯著的微觀水平改變包括細(xì)胞肥大、肌溶解、去分化、纖維化、凋亡、線粒體和肌漿網(wǎng)破壞［10］。房顫持續(xù)時(shí)間越長，心房變化也越大，而基于細(xì)胞水平的電重構(gòu)和離子重構(gòu)也參與心房大小變化。多數(shù)研究發(fā)現(xiàn)高血壓、肥胖、充血性心力衰竭、糖尿病是房顫發(fā)生的危險(xiǎn)因素，并且在其影響下會導(dǎo)致心房容積增大，心房前后負(fù)荷增加導(dǎo)致心房擴(kuò)張。李雪博［9］在研究中提到，房顫患者組左房內(nèi)徑明 顯 大 于 竇 性 心 律 組［（38.76±5.91）mm vs（30.26±4.21）mm，P＜0.001）］，且與心外膜脂肪組織體積相關(guān)（r=0.676，P＜0.001），左房內(nèi)徑、心外膜脂肪組織體積均為房顫發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素且擁有很好的預(yù)測房顫發(fā)生的能力，并且還研究了心外膜脂肪組織體積預(yù)測房顫的靈敏度和特異度分別為87.9%和74.0%；左房內(nèi)徑預(yù)測房顫的靈敏度和特異度分別為84.8%和84.0%。有學(xué)者［11］研究發(fā)現(xiàn)，房顫患者左心房容積指數(shù)和左心房直徑較竇性心律組明顯增大（P＜0.001），其中左心房容積指數(shù)是房顫發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，同時(shí)發(fā)現(xiàn)心外膜脂肪體積和左心房容積指數(shù)之間存在強(qiáng)正相關(guān)（r=0.39，P=0.005）。

在本研究中，房顫組左心房直徑（收縮期、舒張期）、左心房體積均高于竇性心律組，利用ROC曲線分析三者對于房顫的診斷效能，結(jié)果顯示其ROC曲線下的面積分別為0.748、0.770、0.699，提示都擁有很好的預(yù)測房顫發(fā)生的能力，并且左心房直徑（舒張期）是房顫發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。本研究結(jié)果還顯示，隨著心外膜脂肪體積/厚度的增大，心房體積和直徑都呈增加趨勢。

綜上，心外膜脂肪總體積、左心房周圍脂肪體積、左房室溝脂肪面積、房間隔脂肪厚度、左房直徑（收縮期、舒張期）、左房體積與房顫的存在相關(guān)。其中心外膜脂肪總體積、左心房周圍脂肪體積、房間隔脂肪厚度、左房直徑（舒張期）是房顫發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。