中國南方人群腹壁皮下脂肪厚度與心臟質(zhì)量的相關(guān)性

樂嘉誠，吳秋萍，周南，張凱，鄭大，呂國麗，成建定

1.中山大學中山醫(yī)學院法醫(yī)學系，廣東 廣州 510080；2.中山大學公共衛(wèi)生學院衛(wèi)生毒理系，廣東 廣州 510080；3.廣州市刑事科學技術(shù)研究所，廣東 廣州510030

心臟是人體最重要的器官之一?！吨袊难芙】蹬c疾病報告2019》[1]指出，我國現(xiàn)有心血管病患病人數(shù)達3.3 億，心血管病已成為我國城鄉(xiāng)居民的首要死亡原因。臨床研究[2]證實，無論是何種類型的心臟增大，均是心臟性猝死的獨立危險因素。在檢案實踐中，測量心臟質(zhì)量并與標準值進行比較是在大體解剖階段發(fā)現(xiàn)心臟病變的重要方法。由此，確定心臟質(zhì)量的標準值在法醫(yī)病理學實踐中具有重要意義。現(xiàn)階段，我國心臟質(zhì)量的標準值常常被界定為男性250～270 g、女性240～260 g[3]。然而，這一標準值過于籠統(tǒng)，沒有充分考慮個體間的差異。在目前心血管病患病率仍在不斷上升的巨大壓力下，實際檢案工作中應確定更準確、更個體化的心臟質(zhì)量標準值。

國際上，學者們普遍將年齡、身高和體質(zhì)量等數(shù)據(jù)作為自變量納入心臟質(zhì)量的回歸方程中進行個體心臟質(zhì)量標準值的預測，國內(nèi)也有用體質(zhì)量預測心臟質(zhì)量標準值的研究報道[4]。然而，在我國法醫(yī)學鑒定實踐中，體質(zhì)量數(shù)據(jù)通常未被測量、記錄，而腹壁皮下脂肪厚度數(shù)據(jù)更常被測量、記錄。有研究[5]結(jié)果表明，腹壁皮下脂肪厚度會隨個體體重指數(shù)（body mass index，BMI）的增加而增加。因此，腹壁皮下脂肪厚度有望成為心臟質(zhì)量標準值的預測因子。本研究通過對法醫(yī)學尸體檢驗案例的腹壁皮下脂肪厚度和心臟質(zhì)量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學分析，探討在中國南方人群中兩者間的相關(guān)性，為尋找適用于我國尸體檢驗中體質(zhì)量數(shù)據(jù)缺失情況下的心臟質(zhì)量標準值預測方法提供參考。

1 材料與方法

1.1 樣本及數(shù)據(jù)收集

收集中山大學法醫(yī)鑒定中心1998—2017 年受理的年齡在15 周歲以上的尸體檢驗案例共6 151 例（男性4 398 例，女性1 753 例）。案例來源以廣東省為主，同時涵蓋我國南方各省。所有案例均經(jīng)系統(tǒng)的法醫(yī)學尸體解剖檢驗、重要器官的組織病理學檢查及常規(guī)毒（藥）物檢驗。每個案例收集案情、性別、年齡、心臟質(zhì)量（g）、腹壁皮下脂肪厚度（mm）、法醫(yī)病理學診斷及死亡原因。心臟質(zhì)量及腹壁皮下脂肪厚度（沿腹白線打開腹腔時，切口斷面處腹前壁皮膚與壁腹膜之間的脂肪層最厚處數(shù)值）均為尸體解剖檢查當時的測量值。所有案例的法醫(yī)病理學診斷和死亡原因鑒定意見均在系統(tǒng)的法醫(yī)學解剖檢驗、組織病理學檢驗及常規(guī)毒（藥）物檢驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，綜合判斷得出。

1.2 研究案例的篩選及分組

1.2.1 總案例組的篩選及年齡分層

總案例組排除標準：（1）排除數(shù)據(jù)明顯異常的案例（如心臟質(zhì)量<100 g 或>1 000 g，腹壁皮下脂肪厚度>200 mm）以及部分數(shù)據(jù)缺失的案例（包括年齡、心臟質(zhì)量、腹壁皮下脂肪厚度數(shù)據(jù)缺失、法醫(yī)病理學診斷部分或全部缺失等）。（2）排除高度腐敗及鏡下見明顯器官自溶改變的案例。（3）排除非中國公民的解剖案例。共篩選出4 198 例（男性2 956 例，女性1 242 例），稱為總案例組。將總案例組分為7 個年齡段：15～<20 歲、20～<30 歲、30～<40 歲、40～<50 歲、50～<60 歲、60～<70 歲、≥70 歲。

1.2.2 各疾病組的確定

將總案例組中單獨患有6 種心臟疾病或組織病理學改變的案例分為心臟炎癥組（包括心外膜炎、心肌炎、心內(nèi)膜炎和全心炎）、冠狀動脈輕度粥樣硬化組（冠狀動脈狹窄程度<50%）、冠狀動脈發(fā)育異常組（包括冠狀動脈開口位置異常和冠狀動脈走行異常）、傳導系統(tǒng)異常組［包括竇房結(jié)動脈和（或）房室結(jié)動脈狹窄、希氏束發(fā)育異常、傳導組織纖維化］、心臟脂肪組織浸潤組（包括心臟各部的脂肪組織浸潤）和心肌細胞空泡變性組。

各疾病組的排除標準：（1）排除法醫(yī)病理學診斷為患有明確會對心臟質(zhì)量產(chǎn)生影響的疾病的案例[6]，這些疾病包括高血壓病、先天性心臟病、各類心肌病、心瓣膜病、慢性心力衰竭、縮窄性心包炎、陳舊性心肌梗死、中重度冠狀動脈粥樣硬化（冠狀動脈狹窄程度≥50%）、主動脈或其他大血管的嚴重粥樣硬化、主動脈瘤、慢性阻塞性肺疾病、慢性支氣管炎、支氣管哮喘、支氣管擴張、肺結(jié)核后遺癥及貧血等。（2）不明原因夜間猝死綜合征患者的心臟質(zhì)量會略高于正常人群[7]，故排除各類不明原因猝死者及死因不明者。（3）排除具有明顯影響腹壁皮下脂肪厚度的案例，主要包括惡病質(zhì)、餓死者、甲狀腺功能亢進[8]及糖尿病患者[9]。（4）對于各類機械性暴力所致心臟破裂、各類心臟手術(shù)后、心臟腫瘤或轉(zhuǎn)移癌等案例予以排除。（5）排除患有2 種及2 種以上心臟疾病或組織病理學改變的案例。

6 個疾病組共篩選出436 例案例（男性295 例，女性141 例）。

1.2.3 正常組的確定及年齡分層

正常組排除標準：（1）排除1.2.2 節(jié)中各疾病組排除標準（1）～（4）的所有案例。（2）排除患有疾病組包含的心臟疾病或組織病理學改變的案例。

正常組共篩選出1151例（男性694例，女性457例），分為3 個年齡段[10]（15～<40 歲、40～<60 歲、≥60 歲）。

1.3 統(tǒng)計學分析

經(jīng)正態(tài)性檢驗（W 檢驗），總案例組及正常組案例的心臟質(zhì)量和腹壁皮下脂肪厚度為非正態(tài)分布（P<0.10）。因此對心臟質(zhì)量和腹壁皮下脂肪厚度的數(shù)據(jù)采用中位數(shù)（M）、四分位數(shù)間距（P25～P75）描述，不同性別、各疾病組與正常組間的比較采用秩和檢驗，心臟質(zhì)量和腹壁皮下脂肪厚度的相關(guān)性分析采用Spearman秩相關(guān)法，相關(guān)系數(shù)為rs。相關(guān)系數(shù)間的比較采用Cocor 程序[11]，其余均采用SPSS 25.0 軟件（美國IBM公司）進行統(tǒng)計學分析，檢驗水準α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 總案例組中心臟質(zhì)量與腹壁皮下脂肪厚度的相關(guān)性

總案例組中，男性心臟質(zhì)量為380.0（320.0～430.0）g，腹壁皮下脂肪厚度為18.0（10.0～25.0）mm；女性心臟質(zhì)量為300.0（260.0～360.0）g，腹壁皮下脂肪厚度為25.0（17.0～30.0）mm。采用秩和檢驗分別比較男女性間的心臟質(zhì)量和腹壁皮下脂肪厚度，結(jié)果顯示，不同性別間的差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05），男性心臟質(zhì)量較女性大，而腹壁皮下脂肪則較薄。心臟質(zhì)量與腹壁皮下脂肪厚度在不同性別中的分布見圖1。

圖1 總案例組中不同性別的心臟質(zhì)量與腹壁皮下脂肪厚度的散點圖Fig.1 Scatter plot of heart weight versus abdominal wall fat thickness for each gender in the total case group

采用Spearman 秩相關(guān)對總案例組中不同性別腹壁皮下脂肪厚度與心臟質(zhì)量間的相關(guān)性進行分析，結(jié)果顯示，不論男性還是女性，心臟質(zhì)量與腹壁皮下脂肪厚度之間均具有相關(guān)性（男性rs=0.443，P<0.05；女性rs=0.317，P<0.05）。經(jīng)比較分析，在男性中的相關(guān)性強于女性（P<0.05）。

男性與女性不同年齡段的腹壁皮下脂肪厚度與心臟質(zhì)量的相關(guān)性分析結(jié)果（表1～2）顯示：對于男性，在所有的年齡段中，腹壁皮下脂肪厚度與心臟質(zhì)量間均存在相關(guān)性（P<0.05）；對于女性，腹壁皮下脂肪厚度與心臟質(zhì)量在20～<50 歲及60 歲以上時具有相關(guān)性（P<0.05），而在其他年齡段則無明確的相關(guān)性（P>0.05）。

表1 總案例組中男性各年齡段腹壁皮下脂肪厚度與心臟質(zhì)量的相關(guān)性Tab.1 Correlation between abdominal wall fat thickness and heart weight in males of each age range in the total case group

表2 總案例組中女性各年齡段腹壁皮下脂肪厚度與心臟質(zhì)量的相關(guān)性Tab.2 Correlation between abdominal wall fat thickness and heart weight in females of each age range in the total case group

2.2 各疾病組與正常組的比較

采用秩和檢驗將6 個疾病組與正常組的心臟質(zhì)量進行比較，以確定各組疾病對心臟質(zhì)量的影響，結(jié)果（表3）顯示：心臟炎癥組、冠狀動脈輕度粥樣硬化組、心臟脂肪組織浸潤組和心肌細胞空泡變性組與正常組間在心臟質(zhì)量上差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）；冠狀動脈發(fā)育異常組和傳導系統(tǒng)異常組與正常組之間差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。

表3 各疾病組與正常組心臟質(zhì)量和腹壁皮下脂肪厚度的比較Tab.3 Comparison of heart weight and abdominal wall fat thickness between each disease group and the normal group

2.3 正常組中心臟質(zhì)量與腹壁皮下脂肪厚度的相關(guān)性

正常組中男性年齡為15～91 歲，心臟質(zhì)量為340.0（300.0～400.0）g，腹壁皮下脂肪厚度為15.0（10.0～22.0）mm；女性年齡為15～97 歲，心臟質(zhì)量為300.0（250.0～330.0）g，腹壁皮下脂肪厚度為22.0（16.0～30.0）mm。不同性別間心臟質(zhì)量和腹壁皮下脂肪厚度的秩和檢驗結(jié)果顯示，心臟質(zhì)量和腹壁皮下脂肪厚度的差異均存在統(tǒng)計學意義（P<0.05）。

采用Spearman 秩相關(guān)對正常組中不同性別的心臟質(zhì)量和腹壁皮下脂肪厚度的相關(guān)性進行分析，結(jié)果顯示，心臟質(zhì)量均與腹壁皮下脂肪厚度均呈現(xiàn)相關(guān)性（男性rs=0.469，P<0.05；女性rs=0.285，P<0.05），且男性的相關(guān)性高于女性（P<0.05）。

不同性別各年齡段的心臟質(zhì)量與腹壁皮下脂肪厚度分布見圖2。采用Spearman 秩相關(guān)分析不同性別、不同年齡段內(nèi)心臟質(zhì)量和腹壁皮下脂肪厚度及二者間的相關(guān)性，結(jié)果見表4～5。

圖2 正常組中不同性別、年齡段的心臟質(zhì)量與腹壁皮下脂肪厚度的散點圖Fig.2 Scatter plot of heart weight versus abdominal wall fat thickness for each gender and age range in the normal group

表4 正常組中男性各年齡段心臟質(zhì)量與腹壁皮下脂肪厚度的相關(guān)性Tab.4 Correlation between heart weight and abdominal wall fat thickness in males of each age range in the normal group

表4 顯示，男性在3 個年齡段中心臟質(zhì)量和腹壁皮下脂肪厚度均具有相關(guān)性（P<0.05）。15～<40 歲心臟質(zhì)量和腹壁皮下脂肪厚度的相關(guān)系數(shù)rs為0.411，而≥60 歲兩者間的相關(guān)系數(shù)rs接近0.7，在40～<60 歲和≥60歲，兩者間的相關(guān)性均強于15～<40歲（P<0.05）。

表5顯示，女性各年齡段中，15～<40歲和40～<60歲的腹壁皮下脂肪厚度與心臟質(zhì)量之間具有相關(guān)性（P<0.05），而≥60 歲中兩者的相關(guān)性無統(tǒng)計學意義（P=0.058）。

表5 正常組中女性各年齡段心臟質(zhì)量與腹壁皮下脂肪厚度的相關(guān)性Tab.5 Correlation between heart weight and abdominal wall subcutaneous fat thickness in females of each age range in the normal group

3 討論

3.1 腹壁皮下脂肪厚度與心臟質(zhì)量的相關(guān)性

本研究結(jié)果顯示，腹壁皮下脂肪厚度與心臟質(zhì)量在不同性別間均存在明確的相關(guān)性，尤其在正常組中，除≥60 歲的女性案例組因案例數(shù)較少，兩者的相關(guān)性仍需更多案例驗證后才能確定外，其余各組中，腹壁皮下脂肪厚度與心臟質(zhì)量的相關(guān)性均具有統(tǒng)計學意義。同時，本研究也發(fā)現(xiàn)，腹壁皮下脂肪厚度與心臟質(zhì)量的相關(guān)性在不同性別間存在一定差異，不論在總案例組還是在正常組中，兩者的相關(guān)性均表現(xiàn)為男性強于女性。導致這一現(xiàn)象的主要原因可能是不同性別間的脂肪分布存在差異。一方面，男女性之間由于基礎(chǔ)脂肪酸氧化率存在差異[12]、胰島素的抗脂質(zhì)分解作用的作用部位不盡相同[13]等因素，導致飲食中攝取的脂質(zhì)在男性中更多地被儲存在內(nèi)部器官，女性更多的儲存在皮下脂肪[14]，在整體分布上，女性通常在臀區(qū)儲存更多的脂肪，而男性則在腹部儲存更多的脂肪。另一方面，在腹壁皮下脂肪的局部分布中，女性腹壁皮下脂肪厚度的增加優(yōu)先增加了淺筋膜膜性層（Scarpa 筋膜）以上的淺層脂肪組織厚度，而非其下的深層脂肪組織厚度[15-16]，這也在一定程度上導致了不同性別間腹壁皮下脂肪厚度與心臟質(zhì)量相關(guān)性的差異。

對于男性案例，不論是總案例組還是正常組，腹壁皮下脂肪厚度與心臟質(zhì)量在各年齡段中均具有明確的相關(guān)性。值得注意的是，在正常組中，兩者的相關(guān)性還表現(xiàn)出了在15～<40 歲這一年齡段中并不高，但隨著年齡的增長，在≥40 歲的正常男性人群中，兩者間的相關(guān)性增強的現(xiàn)象。根據(jù)現(xiàn)有的臨床研究[5]結(jié)果，隨著年齡的增長，淺筋膜膜性層以上的淺層脂肪組織的厚度及其在腹壁皮下脂肪厚度中的占比將逐漸減少，而淺筋膜膜性層以下的深層脂肪組織的厚度及占比則逐漸增加。由于本研究中的腹壁皮下脂肪厚度包含了淺層和深層脂肪組織兩部分之和，腹壁皮下脂肪組織隨年齡增長發(fā)生了分布改變，這是正常組男性案例腹壁皮下脂肪厚度與心臟質(zhì)量間的相關(guān)性在年輕人中相關(guān)系數(shù)并不大，但在40 歲及以上人群中相關(guān)性增強的主要原因。其他原因包括：（1）激素水平及個體運動水平的顯著變化導致了腹型肥胖在中老年人中更為常見[17]；（2）腹壁皮下脂肪厚度隨年齡增長逐漸增加[18]等可能也起到了一定作用。

3.2 疾病對心臟質(zhì)量的影響

心臟的質(zhì)量受很多因素的影響，其中最重要的因素之一就是各類器質(zhì)性心臟疾病，如高血壓性心臟病、心臟瓣膜病、心肌病、嚴重冠心病等，故心臟質(zhì)量的增加是此類心臟病變的重要病理學特征之一。本研究發(fā)現(xiàn)，與正常人群相比，患有心臟炎癥、冠狀動脈輕度粥樣硬化（狹窄程度<50%）、心臟脂肪組織浸潤或心肌細胞空泡變性（在本研究中絕大多數(shù)為心肌細胞脂肪變性）的人群心臟質(zhì)量更大，而患有冠狀動脈發(fā)育異常或傳導系統(tǒng)異常的人群則未表現(xiàn)出與正常人群間差異存在統(tǒng)計學意義。

在既往對于心臟質(zhì)量預測因子的研究中，并未將心肌炎看作影響心臟質(zhì)量的疾病[19-20]，但在本研究中心臟炎癥組卻表現(xiàn)出了與正常人群的差異。這可能是由于在法醫(yī)病理學案例中，心肌炎的診斷依賴于死者心臟的組織病理學檢驗，對于臨床資料缺失的案例，或生前并未被發(fā)現(xiàn)患有心肌炎，僅在死后心臟檢查時被診斷的案例，心肌炎的病程不清，通常法醫(yī)病理學工作者在實際工作中也并不對心肌炎罹患的時間進行判斷，這可能導致我們收集到的各類心臟炎癥案例中，急性、亞急性、慢性炎癥并存。長期以來，病毒性心肌炎都被認為可以觸發(fā)細胞介導的自身免疫機制而發(fā)展成為擴張型心肌?。╠ilated cardiomyopa?thy，DCM）[21]，而在這一轉(zhuǎn)變過程中有重要意義的心臟重構(gòu)在炎癥的亞急性期后就已開始[22]，很可能在這類DCM 的早期，由心臟重構(gòu)導致的心臟質(zhì)量變化[23]便已出現(xiàn)。此外，也有研究[24]顯示，人類心肌炎過程存在包括心肌肥大、紊亂或纖維化在內(nèi)的后炎癥變化，這可能也是導致心肌炎患者心臟質(zhì)量增加的原因之一。

對于心臟脂肪組織浸潤組和心肌細胞空泡變性組，與正常組在心臟質(zhì)量和腹壁皮下脂肪厚度上的差異均有統(tǒng)計學意義。在臨床上，腹壁皮下脂肪厚度常被用來反映人的肥胖程度[25]。現(xiàn)有研究[26]顯示，肥胖會導致心肌脂肪浸潤增多、心肌細胞內(nèi)脂肪含量升高。同時，心外膜脂肪組織的過度堆積及浸潤可能是某些代謝病的表現(xiàn)，且可能通過釋放各種細胞因子或激素，影響心血管系統(tǒng)的調(diào)節(jié)而導致某些潛在的心臟變化[26-27]，這些原因可能共同導致了上述2 個疾病組與正常組在心臟質(zhì)量和腹壁皮下脂肪厚度方面出現(xiàn)差異。

對于冠狀動脈發(fā)育異常和傳導系統(tǒng)異常，由于本研究中納入的案例數(shù)較少，這兩類疾病對于心臟質(zhì)量的影響還需要在更廣大的人群中進行驗證才能確定。因此，代表正常人群的正常組中也并未納入這兩類疾病。

3.3 小結(jié)與展望

目前，國際上通常將性別、年齡、身高、體質(zhì)量4 項數(shù)據(jù)作為心臟質(zhì)量標準值的重要影響因子納入考慮。研究[2，19-20，28-29]發(fā)現(xiàn)，年齡與 心臟質(zhì)量的相關(guān)系數(shù)差別較大，而身高與體質(zhì)量同心臟質(zhì)量的相關(guān)系數(shù)則較為穩(wěn)定，其中身高與心臟質(zhì)量的相關(guān)系數(shù)在0.4～0.5，而體質(zhì)量與心臟質(zhì)量的相關(guān)系數(shù)在0.6～0.7[2，19-20，28]。對比本研究的結(jié)果，在不考慮年齡段時，正常組男性案例腹壁皮下脂肪厚度與心臟質(zhì)量的相關(guān)系數(shù)為0.469，與身高同心臟質(zhì)量的相關(guān)系數(shù)相近。分年齡段考慮時，在40 歲及以上的年齡段，正常組男性案例中兩者的相關(guān)系數(shù)在0.5～0.7，與體質(zhì)量同心臟質(zhì)量的相關(guān)系數(shù)相近。提示在男性中，尤其是≥40 歲的男性中，腹壁皮下脂肪厚度具有用于心臟質(zhì)量標準值預測的潛力。用腹壁皮下脂肪厚度替代體質(zhì)量納入適應我國目前法醫(yī)病理學實際情況的男性心臟質(zhì)量標準值預測系統(tǒng)具有一定的必要性和可行性，具有良好的應用前景。考慮到國際上普遍采用多因素共同確定心臟質(zhì)量標準值的方法進行預測，本研究的結(jié)果如何與其他心臟質(zhì)量的影響因素相互配合，共同參與適用于我國具體情況的心臟質(zhì)量標準值預測體系仍需要進一步研究。同時，由于本研究選取的案例均為我國南方人群，本研究得出的結(jié)論是否適用于我國其他地區(qū)的人群也需要在包含更多地區(qū)案例的樣本中進行檢驗。為此，本課題組將著手構(gòu)建一個全面的、包含多種影響因子的、適用于多地區(qū)的、完整的中國人群心臟質(zhì)量標準值預測體系，為我國法醫(yī)學工作者探尋心臟質(zhì)量標準值預測方法提供參考。