CT對心外膜脂肪體積與升主動脈彈性的相關(guān)性

柴亞欣 CHAI Yaxin

牛玉軍1 NIU Yujun

陳大鵬2 CHEN Dapeng

CT對心外膜脂肪體積與升主動脈彈性的相關(guān)性

柴亞欣1CHAI Yaxin

牛玉軍1NIU Yujun

陳大鵬2CHEN Dapeng

目的 運(yùn)用CT測量結(jié)果探討心外膜脂肪體積與升主動脈彈性的相關(guān)性，借以通過心外膜脂肪（EAT）體積早期評估升主動脈病變。資料與方法 收集2016年1－9月在錦州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院行冠狀動脈CT血管造影和冠狀動脈造影檢查的疑似冠心病患者169例，并根據(jù)有無冠狀動脈硬化分為對照組（60例）和研究組（109例）。研究組按冠狀動脈粥樣硬化程度評分分為輕微組、輕度組、中度組和重度組。以文獻(xiàn)記載EAT體積的閾值107.2 cm3為界分為暴露組，其余為非暴露組。測量并計算EAT體積及升主動脈彈性值。分析EAT體積與升主動脈彈性值的相關(guān)性以及EAT體積與冠狀動脈粥樣硬化關(guān)系。結(jié)果 對照組EAT體積與升主動脈彈性值無相關(guān)性（r＝－0.156，P＞0.05）；輕微、輕度、中度、重度組EAT體積與升主動脈彈性值間均呈負(fù)相關(guān)（r=－0.378、－0.340、－0.514、－0.459，P＜0.05）；EAT體積是升主動脈彈性值的獨(dú)立影響因子（β＝－0.009，t=－2.653，P＜0.05）；暴露組發(fā)生冠心病的風(fēng)險是非暴露組的9.318倍。結(jié)論 冠心病患者的EAT體積與升主動脈彈性有明顯的相關(guān)性。EAT體積的評價能為臨床早期預(yù)測冠心病患者升主動脈病變的發(fā)生提供有效參考。

冠心??；體層攝影術(shù)，螺旋計算機(jī)；冠狀血管造影術(shù)；心包；脂肪組織；主動脈；彈性

心包脂肪（pericardial adipose tissue，PAT）是沉積在心臟周圍的局部脂肪庫，是一個代謝旺盛的組織。PAT包括心外膜脂肪（epicardial adipose tissue，EAT）和心包外脂肪（paracardial adipose tissue，PDT）。EAT是心肌與心包臟層之間的脂肪組織，在成年人心臟中覆蓋了80%的心臟表面[1]。有研究表明，EAT是冠狀動脈粥樣硬化發(fā)生潛在的影響因素[2-3]。主動脈彈性是一項血管功能學(xué)指標(biāo)，其變化是主動脈粥樣硬化的早期表現(xiàn)。主動脈彈性與冠狀動脈粥樣硬化、心血管疾病的發(fā)生有密切關(guān)系[4-5]。然而，目前國內(nèi)外對EAT體積與升主動脈彈性關(guān)系方面的研究相對較少。本研究利用CT研究EAT體積與升主動脈彈性的關(guān)系，旨在為臨床預(yù)防及評估升主動脈粥樣硬化提供參考。

1 資料與方法

1.1 研究對象 收集2016年1－9月于錦州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院經(jīng)冠狀動脈CT血管造影（CTA）及冠狀動脈血管造影（coronary angiography，CAG）檢查的疑似冠心病的患者。排除標(biāo)準(zhǔn)：各種心律失常以及心肌、心臟瓣膜病，心力衰竭，感染，電解質(zhì)紊亂，嚴(yán)重肝、腎功能不全，呼吸疾病不能屏氣10 s以上，主動脈夾層，主動脈瘤，壁間血腫，對碘造影劑過敏及未簽署知情同意書拒絕接受上述檢查者。研究最終共納入169例，其中男79例，女90例；年齡27～84歲，平均（56.14±10.52）歲。根據(jù)是否患有冠狀動脈粥樣硬化分為對照組和研究組。將研究組按冠狀動脈粥樣硬化程度評分（Gensini score，GS）分為：輕微病變組（GS＜5分），輕度病變組（GS 5～25 分），中度病變組（GS 26～ 59分），重度病變組（GS≥60分）[6]。本研究以文獻(xiàn)記載EAT體積的閾值107.2 cm3為界，分為暴露組和非暴露組[7]。所有患者一般資料見表1。高血壓和糖尿病的構(gòu)成比組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義（χ2=16.491、6.833，P＜0.05）；性別、血脂異常的構(gòu)成比組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義（χ2=1.795、3.573，P＞0.05）。

表1 納入疑似冠心病患者一般資料比較

1.2 儀器與方法 使用Philips 256 Briliance iCT（極速CT），掃描層厚0.90 mm，層距0.45 mm，螺距0.27，轉(zhuǎn)速0.27 s/r，120 kV自動毫安秒，非離子型碘對比劑碘海醇350 mgI/ml，靜息心率＞70 次/分時服用酒石酸美托洛爾片控制心率。先進(jìn)行雙定位掃描，再從左冠狀動脈開口層面行對比劑跟蹤電影掃描。設(shè)左冠狀動脈開口層面主動脈根部為感興趣區(qū)（ROI）并測量時間-密度曲線，計算掃描延遲時間，掃描范圍自氣管隆突至心臟膈面，以5.5 ml/s注入對比劑75 ml，隨后注入生理鹽水40 ml，在回顧性心電門控下自頭側(cè)向足側(cè)掃描。

1.3 心外膜脂肪體積測量方法 將冠狀動脈 CTA 原始圖像數(shù)據(jù)導(dǎo)入GE ADW 4.5工作站，選取左冠狀動脈開口上5 mm至心尖層面的范圍，每隔3層手動勾畫各層面完整的心外膜輪廓，得到EAT三維立體圖像。設(shè)定脂肪密度范圍為－250～－30 HU，利用閾值工具分割出該部分組織，偽彩工具設(shè)定紅色區(qū)域表示EAT，然后使用體積測量工具測得EAT體積。由2名醫(yī)師單獨(dú)完成測量，取平均值。偏差較大時，請第3名醫(yī)師測量。見圖1。

1.4 升主動脈彈性測量方法 在GE ADW 4.5工作站自動生成主動脈-冠狀動脈的曲面重組圖像。于冠狀動脈竇上方約15 mm處測量升主動脈橫斷面積，取最大面積A（收縮末期）及最小面積Ao（舒張末期），由2名影像專業(yè)住院醫(yī)師測量上述數(shù)據(jù)，每名研究對象連續(xù)測量2個心動周期后取平均值（圖2）。獲得主動脈彈性指標(biāo)：彈性值D=ΔA/Ao×ΔP，ΔA代表管腔最大與最小面積的差值，ΔP 代表脈壓差[8]。在所有患者中隨機(jī)抽取30例，并于2周內(nèi)通過超聲測量升主動脈壁彈性。檢查前后2次測量患者血壓，取平均值。

1.5 冠狀動脈的評估 由2名影像專業(yè)主任醫(yī)師對CTA結(jié)果獨(dú)立進(jìn)行評估。偏差較大時，請第3名醫(yī)師評估。當(dāng)CAG和CTA 檢查顯示的冠狀動脈狹窄程度不同時，以 CAG結(jié)果為準(zhǔn)。采用GS系統(tǒng)對所有冠狀動脈病變的血管狹窄程度給予評定[9]。

圖1 男，49歲，冠心病。在冠狀動脈CTA原始軸位圖像上勾畫心外膜輪廓（A）；心臟三維立體圖像的軸位觀（B）；偽彩圖像上紅色區(qū)域代表EAT（C）

圖2 男，49歲，冠心病。冠狀動脈竇上方15 mm所在平面（箭，A）；收縮末期冠狀動脈竇上方15 mm處管腔橫截面積（B）；舒張末期冠狀動脈竇上方15 mm處管腔橫截面積（C）

1.6 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 17.0軟件。計量資料以x±s表示，組間比較采用成組資料t檢驗；計數(shù)資料組間比較采用χ2檢驗。EAT體積與升主動脈彈性的關(guān)系采用Pearson相關(guān)分析；使用多重元線性回歸分析包括EAT體積在內(nèi)的與升主動脈彈性相關(guān)的各種獨(dú)立影響因子；一致性檢驗采用Bland-Altman和ICC法。P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 EAT體積與左心功能的關(guān)系 Pearson相關(guān)分析結(jié)果顯示，對照組與研究組的舒張末期容積（end diastolic volume，EDV）、收縮末期容積（end systolic volume，ESV）、心肌質(zhì)量 （myocardial mass，MM）均與EAT體積呈正相關(guān)；心輸出量（cardiac output，CO）、射血分?jǐn)?shù)（ejection fraction，EF）與EAT體積無相關(guān)性。見表2。

表2 心外膜脂肪體積與左心功能的相關(guān)性

2.2 超聲與CT測量升主動脈彈性的一致性 CT和超聲測得彈性值的Bland-Altman圖（圖3）中，所有測得數(shù)值均位于95%一致性界限之內(nèi)，提示兩種測量手段所測得彈性值的一致性良好；且ICC=0.963（P＜0.05），表明2種方法具有較好的一致性。

圖3 CT和超聲測得彈性值的Bland-Altman一致性檢驗

2.3 EAT體積與升主動脈彈性的關(guān)系 Pearson相關(guān)分析結(jié)果顯示，對照組EAT體積與升主動脈彈性無相關(guān)性，研究組內(nèi)的不同程度分組均呈負(fù)相關(guān)。見表3。

2.4 升主動脈彈性影響因子的多重線性回歸分析 多重線性回歸分析結(jié)果顯示，校正其他影響因子后，高血壓、糖尿病、血脂異常、EAT體積、GS均是升主動脈彈性的獨(dú)立影響因子（P＜0.05），性別、年齡、脈壓差均不是升主動脈彈性的獨(dú)立影響因子（P＞0.05）。見表4。2.5 EAT體積與冠狀動脈粥樣硬化的關(guān)系 對照組與研究組EAT體積差異有統(tǒng)計學(xué)意義（t=6.389，P＜0.05）；暴露組發(fā)生冠狀動脈粥樣硬化斑塊的危險性是非暴露組的9.318倍，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（χ2=39.318，P＜0.05）。見表5。

表3 EAT體積與升主動脈彈性的Pearson相關(guān)分析（x±s）

表4 升主動脈彈性影響因子的多重線性回歸分析

表5 EAT與冠狀動脈粥樣硬化的關(guān)系

3 討論

EAT是沉積在心臟表面心外膜下的內(nèi)臟脂肪組織，屬于內(nèi)臟型肥胖的一種，大多分布于房室溝、室間溝、右心室游離壁。心包內(nèi)脂肪組織可緩沖冠狀動脈因動脈脈沖和心臟收縮引起的扭轉(zhuǎn)，起到保護(hù)心臟的作用。目前，測量EAT的方法包括超聲、MRI、CT等。超聲測量費(fèi)用低，準(zhǔn)確度較高，在臨床中廣泛應(yīng)用；但其重復(fù)性較差，僅能測得右心室游離壁的厚度，且探頭的方向和位置會造成極大的誤差。MRI重復(fù)性好、準(zhǔn)確性高，但易受呼吸運(yùn)動偽影的影響，且空間分辨率較低，在臨床應(yīng)用中受到限制。近年來CT的空間分辨率及時間分辨率不斷提高，在臨床中越來越多地用于EAT的測量，并在胸主動脈病變的診斷中起著十分重要的作用[10]。本研究結(jié)果證實CT與超聲測得值具有良好的一致性，這與王振威等[11]的研究結(jié)果一致。CT可以一站式分析冠狀動脈、升主動脈病變和測量EAT體積，在臨床中廣泛應(yīng)用，在評估EAT體積方面也起著越來越重要的作用。本研究利用CT分析EAT體積與升主動脈彈性的關(guān)系。

EAT是動脈粥樣硬化性疾病和代謝綜合征的一個重要危險因素[12]。主動脈彈性降低是多種心血管危險因素對血管壁早期損害的綜合反映，是動脈粥樣硬化的早期表現(xiàn)[13]。EAT和腹部脂肪組織一樣，既是能量儲存器官，又是內(nèi)分泌器官，其特殊位置和多方面的代謝特點成為心血管疾病的影響因素[14]。有研究顯示，用超聲測得高血壓患者的心外膜脂肪的厚度是主動脈彈性的獨(dú)立影響因子[15]。本研究結(jié)果表明，對照組的EAT體積與升主動脈彈性無相關(guān)性，研究組各分組的EAT體積均與升主動脈壁彈性呈明顯負(fù)相關(guān)，且多重線性回歸分析校正影響升主動脈彈性的其他因子后，仍是升主動脈動脈彈性的影響因子。Park等[16]研究結(jié)果顯示，通過心踝血管指數(shù)測得的主動脈彈性與EAT相關(guān)，與本研究結(jié)果相符。EAT影響升主動脈彈性的機(jī)制可能為EAT即包繞心肌、冠狀動脈，也包繞部分出入心臟的大血管（如升主動脈近段），并與升主動脈壁之間無筋膜隔開。EAT合成分泌的各種生物活性分子如血管緊張素原、腫瘤壞死因子、白細(xì)胞介素、單核細(xì)胞趨化蛋白、抵抗素、脂聯(lián)素、瘦素和內(nèi)脂素等也可以通過內(nèi)分泌或旁分泌途徑直接作用于升主動脈壁，從而促進(jìn)其內(nèi)皮功能的失調(diào)、交感神經(jīng)過度活躍、內(nèi)皮氧化損害、脂質(zhì)堆積等，進(jìn)而引起動脈粥樣硬化[17-19]。因此，EAT體積增加會促進(jìn)升主動脈粥樣硬化的形成。

目前許多國內(nèi)外相關(guān)研究結(jié)果顯示，EAT能夠通過分泌多種細(xì)胞脂肪因子及炎癥因子促進(jìn)冠狀動脈粥樣硬化的發(fā)生與發(fā)展[20-21]。本研究結(jié)果也已證實，對照組與研究組EAT體積差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；χ2分析顯示暴露組發(fā)生冠心病的概率是非暴露組的9.318倍，說明EAT體積的增加會提高冠心病的發(fā)生風(fēng)險。李健等[22]的研究結(jié)果顯示EAT暴露組發(fā)生冠心病的概率是非暴露組的5.3倍。本研究的發(fā)病風(fēng)險較李健等[22]的研究結(jié)果偏高，可能是由于EAT的閾值選擇不同所致?？傊?，EAT體積的增加與冠心病的發(fā)病率有關(guān)。本研究中，對照組與研究組的EAT體積均與EDV、ESV、MM呈正相關(guān)，與CO、FE無相關(guān)性，說明EAT體積與左心功能具有一定的相關(guān)性，這與國內(nèi)外研究結(jié)果一致[23]。有研究證實EAT體積與急性心肌梗死有明顯的相關(guān)性，進(jìn)一步證實EAT體積的增加會提高心血管疾病的發(fā)生率[24]。

本研究的局限性為：研究對象設(shè)定為心血管疾病的高危人群，這種選擇偏倚會對研究結(jié)果造成一定的影響。通過酒石酸美托洛爾片控制患者心率，可能會對主動脈彈性產(chǎn)生影響。多因素影響升主動脈壁彈性，本研究僅對高血壓、糖尿病、血脂異常、年齡、性別等因素進(jìn)行校正。本研究未對年齡進(jìn)行分組分析，每組中高血壓、糖尿病患者構(gòu)成比的不同也可能會對結(jié)果造成一定的影響。

總之，冠心病患者的EAT體積與升主動脈壁彈性呈明顯負(fù)相關(guān)。EAT會同時對升主動脈、冠狀動脈造成影響。臨床可以通過冠脈CTA對EAT、主動脈彈性、冠狀動脈進(jìn)行一站式評估，為臨床預(yù)防冠心病患者升主動脈粥樣硬化并及時進(jìn)行抗脂治療提供一定的參考依據(jù)。

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（本文編輯 聞 浩）

Correlation Between Epicardial Adipose Tissue and Ascending Aortic Stiffness Measured by CT

Purpose To explore the relationship between epicardial adipose tissue (EAT) volume and ascending aortic stiffness by CT, so as to early evaluate the lesions of ascending aortic by measuring EAT. Materials and Methods 169 patients with suspected coronary artery disease who underwent coronary CT angiography and coronary angiography in First Affiliated Hospital of Jinzhou Medical University from January 2016 to September 2016 were enrolled. According to the presence of coronary atherosclerosis or not, the patients were divided into research group (109 cases) and control group (60 cases). The research group were further divided into slight, mild, moderate and severe group according to the Gensini score of coronary atherosclerosis. The recorded threshold of EAT volume was 107.2 cm3. The patients with EAT volume higher than 107.2 cm3belonged to the exposure group, and the rest belonged to the non exposure group. The EAT volume and ascending aortic stiffness were measured, and the relationship between them was assessed. The relationship between EAT volume and coronary atherosclerosis was also analyzed. Results In the control group, there was no correlation between EAT volume and ascending aortic stiffness (r＝ － 0.156, P＞0.05). However, there were negative correlations between EAT volume and ascending aortic stiffness in slight, mild, moderate and severe group (r=－0.378,－0.340,－0.514 and －0.459, P＜0.05). The EAT volume was an independent risk factor of ascending aortic stiffness (β=－0.009, t=－2.653, P＜0.05). The incidence of CAD in the exposure group was 9.318 times of that in the non exposure group. Conclusion There is obvious correlation between EAT volume and ascending aortic stiffness in patients with CAD. The evaluation of EAT volume can provide an effective reference for the early prediction of ascending aortic lesions in patients with CAD.

Coronary disease; Tomography, spiral computed; Coronary angiography; Pericardium; Adipose tissue; Aorta; Elasticity

10.3969/j.issn.1005-5185.2017.07.012

1. 錦州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院放射科 遼寧錦州 121001

2. 唐山市人民醫(yī)院放射科 河北唐山

063000

牛玉軍

Department of Radiology, the First Affiliated Hospital of Jinzhou Medical University, Jinzhou 121001, China

Address Correspondence to: NIU Yujun E-mail: nyjcrx@163.com

2016-12-27

修回日期：2017-02-06

R541.4；R445.3

中國醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志

2017年 第25卷 第7期：525-529

Chinese Journal of Medical Imaging 2017 Volume 25 (7): 525-529