256層螺旋CT測(cè)量心臟周圍脂肪體積與冠心病的相關(guān)性研究

翁靜飛，何宇情，楊彬，何其舟，代平，姚丁華，余飛，曾奇虎

西南醫(yī)科大學(xué)附屬中醫(yī)醫(yī)院放射科1、心內(nèi)科2，四川 瀘州 646000

冠心病(coronary artery disease，CAD)是一種由多種因素共同作用而引起的疾病，是世界范圍內(nèi)疾病的主要死亡原因。不同的組織和器官周圍都有脂肪包裹，脂肪過多可能引起器質(zhì)性和功能性的病變，而心臟周圍也有脂肪組織，并且分泌的游離脂肪酸和炎性細(xì)胞因子比皮下脂肪更多。國外學(xué)者對(duì)心臟周圍的脂肪庫進(jìn)行定義和劃分，心外膜脂肪(epicardial adipose tissue，EAT)是存在于心肌和臟層心包之間的脂肪組織，而心包膜外脂肪是指位于心包膜外的縱隔脂肪沉積，心周總脂肪(pericardial adipose tissue，PAT)是指心外膜和心包膜外脂肪的總和[1]。引起冠心病的危險(xiǎn)因素有很多，近年來，越來越多的研究表明EAT 也成為冠心病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。本研究利用256層螺旋CT 冠脈成像檢查技術(shù)(256-slice CT coronary angiography，CTA)測(cè)量心臟周圍脂肪體積，并探討其與冠心病發(fā)生與發(fā)展的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 隨機(jī)選取西南醫(yī)科大學(xué)附屬中醫(yī)醫(yī)院2017 年1 月至2019 年12 月行CT 冠脈成像的200 例患者，所有患者在短期內(nèi)均進(jìn)行冠脈動(dòng)脈造影(coronary angiography，CAG)檢查。其中男性132 例，年齡36～87 歲，平均63.48 歲；女性68 例，年齡42～83歲，平均66.41 歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)在我院行CT 冠脈成像檢查，并在短期內(nèi)進(jìn)行冠脈動(dòng)脈造影；(2)碘過敏實(shí)驗(yàn)陰性，心率＜70 次/min，無心律不齊者；(3)數(shù)據(jù)收集全面者。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)既往有心臟手術(shù)者；(2)對(duì)造影劑過敏者；(3)嚴(yán)重肝腎功能不全者；(4)嚴(yán)重甲狀腺疾病者；(5)嚴(yán)重心律失常者。以CAG 結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，CAG 確診為冠心病患者152例為冠心病組，其余48例為對(duì)照組。收集所有患者的性別、年齡、飲酒史、吸煙史、高血壓、糖尿病史、空腹血糖、總膽固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、尿酸、肌酐、白細(xì)胞計(jì)數(shù)。

1.2 檢查方法 CT 采用SOMATOM Definition FLASH 第二代雙源CT 掃描儀。掃描參數(shù)：管電壓120 kV，管電流及螺距自動(dòng)調(diào)節(jié)，重建層厚0.6 mm。CTA：掃描前5 min舌下含服硝酸甘油0.5 mg，患者取仰臥位，正確連接心電門控，配合呼吸訓(xùn)練，先行胸部定位相，再行心臟平掃，掃描范圍從氣管分叉下方1～2 cm處至心臟膈面水平；增強(qiáng)掃描時(shí)用雙筒高壓注射器注入對(duì)比劑碘海醇(370 mgI/mL)50～60 mL 及生理鹽水40 mL，其流率為4～6 mL/s；閾值設(shè)為100 HU，選擇升主動(dòng)脈根部平面作為監(jiān)測(cè)區(qū)，延遲5 s開始掃描，進(jìn)行回顧性心電門控掃描，掃描完成后將數(shù)據(jù)傳入后處理工作站進(jìn)行處理。患者及家屬均簽署檢查同意書。采用Seldinger 穿刺法，經(jīng)橈動(dòng)脈入路，進(jìn)行冠狀動(dòng)脈造影；以美國心臟協(xié)會(huì)冠狀動(dòng)脈血管圖像狹窄評(píng)價(jià)為標(biāo)準(zhǔn)，血管直徑狹窄程度≥50%為冠心病。

1.3 圖像分析 心臟周圍脂肪體積測(cè)定：將原始圖像傳輸至后處理工作站，脂肪測(cè)定范圍-200～30 Hu，每隔3 個(gè)層面手動(dòng)勾畫范圍。心周總脂肪體積測(cè)量范圍上限為肺動(dòng)脈分叉處，下限為膈肌，前至胸骨，后至降主動(dòng)脈和食管內(nèi)心臟周圍所有脂肪，心外膜脂肪體積測(cè)量沿著心包膜勾畫，最后統(tǒng)計(jì)得出脂肪體積，心包膜外脂肪體積為心周總脂肪體積減去心包膜外脂肪體積。心臟周圍脂肪體積單位為mL，見圖1 和圖2。

圖1 心外膜脂肪體積測(cè)量

圖2 心周總脂肪體積測(cè)量

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 17.0 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示，組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)；利用受試者工作特征曲線(ROC)分析心外膜脂肪體積和心周總脂肪體積對(duì)冠心病的診斷效能；采用Spearman相關(guān)性分析心外膜脂肪體積和心周總脂肪體積與冠心病的關(guān)系；應(yīng)用二元Logistic 回歸模型對(duì)冠心病危險(xiǎn)因素進(jìn)行分析。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者的心外膜脂肪、心周總脂肪、心包膜外脂肪體積及一般指標(biāo)比較 冠心病組患者的年齡、男性患者數(shù)量、高血壓、糖尿病、空腹血糖、甘油三酯、低密度脂蛋白、肌酐、尿酸、白細(xì)胞計(jì)數(shù)、心外膜脂肪體積、心周總脂肪體積明顯高于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，其余指標(biāo)比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，見表1。

表1 兩組患者的心外膜脂肪、心周總脂肪、心包膜外脂肪體積及一般指標(biāo)比較

2.2 心外膜脂肪體積、心周總脂肪體積對(duì)冠心病的診斷效能 心外膜脂肪體積診斷ROC 曲線下面積為0.849，診斷閾值為105.59 mL，敏感度為77.1%，特異性為77.6%；心周總脂肪體積診斷ROC曲線下面積為0.791，診斷閾值為183.61 mL，敏感度83.3%，特異性為61.8%，ROC 曲線如圖3。余診斷效能如表2。

表2 心外膜脂肪體積、心周總脂肪體積對(duì)冠心病的診斷效能

圖3 心外膜脂肪體積以及心周總脂肪體積ROC曲線

2.3 心外膜脂肪體積及心周總脂肪體積與冠心病的相關(guān)性 心外膜脂肪體積和心周總脂肪體積與冠心病呈正相關(guān)(r=0.516、r=0.431；P＜0.05、P＜0.05)，但前者相關(guān)性高于后者；心外膜脂肪與心周總脂肪體積相關(guān)性較高(r=0.893，P＜0.05)。

2.4 影響冠心病發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素 以冠心病為因變量，年齡、性別、高血壓、糖尿病、空腹血糖、甘油三酯、低密度脂蛋白、肌酐、尿酸、白細(xì)胞計(jì)數(shù)、心外膜脂肪體積、心周總脂肪體積為自變量，經(jīng)Logistic回歸分析，結(jié)果顯示EATV 不是冠心病發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[OR=1.009 (95%CI：0.969～1.051)，P=0.658]，而PATV 為冠心病發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[OR=1.022(95%CI：1.007～1.038)，P=0.005]。

3 討論

隨著生活方式的改變，冠心病越來越常見，并且致死率也較高，能夠盡早評(píng)估和診斷冠心病，并且提出治療方案，對(duì)患者治療和預(yù)后都有很好的幫助。冠心病的診斷標(biāo)準(zhǔn)為DSA 檢查，但其價(jià)格昂貴，對(duì)患者身體具有損傷。心臟周圍有脂肪組織的包裹，過多脂肪組織會(huì)引起器官的病變，并且可產(chǎn)生促炎性細(xì)胞因子和趨化因子，鄰近心肌組織和冠狀動(dòng)脈受累，從而致使粥樣硬化發(fā)生。目前可進(jìn)行心臟周圍脂肪測(cè)定的主要工具為超聲、CT、核磁共振(MRI)。超聲主要是測(cè)量心臟周圍脂肪厚度，并且很難區(qū)分心外膜脂肪和心包膜外脂肪，其測(cè)量受到心動(dòng)周期的影響，準(zhǔn)確性較差，可重復(fù)性也差；MRI空間分辨率、時(shí)間分辨率較低，并且價(jià)格昂貴，很難用于大量臨床研究；MSCT 顯示心包結(jié)構(gòu)清晰，不僅能夠測(cè)量脂肪厚度，并且還能計(jì)算出脂肪體積，有研究還報(bào)道不同醫(yī)師、不同相位窗所測(cè)得EAT體積均有較好的可重復(fù)性[2]。

心臟周圍脂肪根據(jù)其分布可分為心周脂肪、心外膜脂肪、心包膜外脂肪。本研究分別測(cè)量心周脂肪體積、心外膜脂肪體積、心包膜外脂肪體積，探討其與冠心病發(fā)生的關(guān)系。研究結(jié)果顯示，不管是傳統(tǒng)因素(年齡、性別、高血壓、糖尿病、空腹血糖、甘油三酯、低密度脂蛋白、肌酐、尿酸、白細(xì)胞計(jì)數(shù))，還是心外膜脂肪體積、心周總脂肪體積因素，冠心病組均高于非冠心病組，但心包膜外脂肪體積的組間比較差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，這可能是因?yàn)樾陌ね庵揪嚯x冠狀動(dòng)脈較遠(yuǎn)，不能將分泌的炎性因子直接作用于心肌組織和血管。一項(xiàng)印度研究發(fā)現(xiàn)冠心病患者EFV 值大于非冠心病患者，其傳統(tǒng)危險(xiǎn)因素(吸煙、高血壓、糖尿病、冠心病家族史、血清膽固醇升高、低密度脂蛋白、甘油三酯升高)在冠心病組中明顯高于對(duì)照組，利用ROC 曲線分析得出EFV診斷冠心病的臨界值為49.75 mL、曲線下面積為0.68、敏感性為81%、特異度為45.9%、陽性預(yù)測(cè)值為58.24%、陰性預(yù)測(cè)值為72.2%、準(zhǔn)確性為62.84%；并且還發(fā)現(xiàn)EFV 值為冠心病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，隨著EFV值升高，冠狀動(dòng)脈狹窄程度越大[3]。兩項(xiàng)研究結(jié)果類似，本研究也利用ROC 曲線分別計(jì)算出EATV、PATV診斷冠心病的曲線下面積、診斷閾值、敏感度、特異性分別為0.849、105.59 mL、77.1%、77.6%；0.791、183.61 mL、83.3%、61.8%。EATV 的ROC 曲線下面積以及特異性高于PATV，但敏感度低于后者，并且還計(jì)算出其他相關(guān)的診斷效能，陽性預(yù)測(cè)值、陽性似然比、陰性似然比、約登指數(shù)前者高于后者。因此不單是國內(nèi)有研究心臟周圍脂肪與冠心病的關(guān)系，國外也有大量研究表示EFV 已被認(rèn)為是冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性疾病的一個(gè)新的危險(xiǎn)因素，將EFV與常規(guī)危險(xiǎn)因素和冠狀動(dòng)脈鈣化評(píng)分相結(jié)合，可以更準(zhǔn)確、更有效地估計(jì)阻塞性冠狀動(dòng)脈疾病的預(yù)測(cè)概率，有助于改善穩(wěn)定性胸痛的初期治療[4]。

冠狀動(dòng)脈周圍都有脂肪組織，鄰近的為心外膜脂肪，可對(duì)冠狀動(dòng)脈節(jié)段產(chǎn)生局部旁分泌作用，從而引起局部炎癥和斑塊結(jié)構(gòu)的改變，與冠心病的發(fā)生息息相關(guān)[5]。本研究也發(fā)現(xiàn)心外膜脂肪、心周總脂肪體積與冠心病呈正相關(guān)(r=0.516，P＜0.01；r=0.431，P＜0.01)，前者的相關(guān)系數(shù)高于后者。但有學(xué)者在利用256 層CT 測(cè)量心外膜脂肪體積和厚度與冠心病研究發(fā)現(xiàn)，在所有預(yù)測(cè)單個(gè)冠狀動(dòng)脈狹窄或嚴(yán)重狹窄的單變量模型中，心外膜脂肪體積和厚度優(yōu)勢(shì)并不是非常重要，同樣的情況也發(fā)生在多變量分析中，因此，雖然EFT 和EFV 與冠狀動(dòng)脈狹窄有關(guān)，但它們的相關(guān)性并不顯著[6]。不管怎樣的研究，心臟周圍脂肪與冠心病的發(fā)生與發(fā)展都是有關(guān)系的。經(jīng)過Logistic回歸分析，結(jié)果顯示EATV 不是冠心病發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[OR=1.009(95%CI：0.969～1.051)，P=0.658]，PATV為冠心病發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[OR=1.022(95%CI：1.007～1.038)，P=0.005]。大多數(shù)研究都表明EATV是冠心病發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[7]，結(jié)果不一致的原因可能是測(cè)量誤差以及選取的患者年齡偏大，但是PATV 為冠心病發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。在一項(xiàng)基于人群的日本男性觀察研究中，PFV隨年齡顯著增加，PFV的變化與吸煙狀態(tài)和心率顯著獨(dú)立相關(guān)，提示戒煙可能有助于降低PFV，從而降低冠心病的風(fēng)險(xiǎn)[8]。因此在冠心病患者治療過程中，可以常規(guī)測(cè)量心外膜脂肪組織和心周脂肪組織體積，以便于觀察治療療效，在接下來的研究中，將進(jìn)一步研究心臟周圍脂肪組織變化與冠心病預(yù)后的關(guān)系。

總之，心周脂肪體積和心外膜脂肪體積對(duì)冠心病的診斷有一定幫助，并且與冠心病呈正相關(guān)性，心周脂肪體積為冠心病發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。