心外膜脂肪定量評價中CT 影像技術預測價值的研究進展

李旭，范麗娟（通信作者），劉冰 ，徐冬生

泰達國際心血管病醫院放射科 （天津 300457）

心 外 膜 脂 肪 組 織（epicardial adipose tissue，EAT） 是指心包臟層內心肌旁的脂肪組織[1]。有研究表明，EAT 的增多與多種心血管疾病、代謝綜合征的發生密切相關，對EAT 厚度、體積進行準確的定量評價，有助于對上述疾病進行早期預警，并制定適宜的抑脂治療策略[2]。近年來，隨著CT 影像技術的不斷發展和完善，CT 正逐漸替代超聲和MRI 成為臨床EAT 定量評價最為常用的影像技術手段，而針對這一領域的研究也開始成為熱點，受到越來越多的關注。為全面探討CT 影像技術對EAT 的預測價值，本研究擬基于國內外近年來相關研究文獻進行綜述。

1 EAT 概述

EAT 源于中胚層，由冠狀動脈供血，相較于其他內臟脂肪，具有脂肪細胞發育不成熟、體積小、代謝產能活躍等特點。健康成年人EAT 的重量約占心臟20%，厚度范圍為1～15 mm，覆蓋近80%的心臟表面，多集中于房室溝和室間溝中，主要沿冠狀動脈和心臟神經叢分布，由于與心肌之間沒有筋膜相隔，部分可向心肌內延伸[3]。EAT 的生理功能主要體現在以下幾個方面：首先，EAT 能為心肌和血管的正常搏動與變構提供機械緩沖保障；其次，其類似于棕色脂肪組織的作用，能直接為心臟提供熱量；此外，EAT 能對游離脂肪酸進行富集與代謝，保障心肌細胞的正常功能[4-6]。目前，有大量研究指出[7-8]，EAT 厚度、體積的增加可導致冠心病病變范圍、嚴重程度、頸動脈硬化程度增加。分析其原因可能為當人體長期處于代謝性疾病、腹型肥胖、胰島素抵抗等狀態下時，EAT 會持續保持能量正平衡，使脂肪組織表型發生轉變和功能性異常，并以血管分泌和旁分泌的方式大量釋放如白細胞介素-6、腫瘤壞死因子α、脂聯素、內脂素等多種炎癥介質，從而導致心臟脂肪發生變性，誘發慢性低度炎癥，促使心臟及血管功能發生多種病變，因此，這些研究認為，對EAT 厚度、體積進行定量評價應被視為早期診斷心血管疾病較好的預測性指標。

2 CT 影像技術在EAT 定量評價中的應用

2.1 CT 影像技術在EAT 定量評價中的優勢

臨床評估EAT 的手段包括心臟超聲、MRI 和CT 影像技術，3種方法均被證實能較好地測量EAT 厚度和（或）體積[9-11]。心臟超聲最早應用于該領域，但具有局限性，只能測量右室游離壁EAT 的厚度[12]，且重復性低，不能形成三維圖像，故適用于初步診斷[13]。MRI 圖像準確度較高，因此被視為EAT 定量評價的金標準[14]。但MRI 空間分辨率低，切分不同脂肪組織存在誤差，加之需符合適應證條件，費用高，成像掃描時間過長等，導致患者耐受性差，一定程度上限制了其在臨床的應用[15]。CT 影像技術在EAT 定量評價方面較心臟超聲和MRI 具有更明顯的優勢：第一，操作時間最短，可一次屏氣完成掃描，費用低廉，患者易于接受；第二，測量準確度高，空間分辨率優于MRI，可將EAT 清晰地自心包脂肪組織中分離顯示；第三，可獲取全心動態容積數據，構建三維圖像，更好地顯示EAT 與心臟、血管的關系，同時獲得鈣化積分等多種信息；第四，CT 受心臟周期和呼吸運動影響較小，圖像更為清晰，可重復性優于心臟超聲[16]。

2.2 CT 影像技術在EAT 定量評價中的應用

2.2.1 CT 設備在EAT 定量評價中的配置和特點

目前，臨床一般采用多層（64層、256層、640層）螺旋CT 設備（multislice spiral CT，MSCT） 進行EAT 定量評價。有研究顯示[17]，CT 半自動容積測量法是較厚度測量法更為科學且可重復性高的方法，因此MSCT 更適用于測量EAT的體積。而設備層數越高，掃描時間越短，放射劑量、對比劑用量也會相應減少，利于提高測量的安全性，減少經濟成本[18]；此外，當前較為先進的雙源CT 在測量EAT 體積時，掃描速度更快，可較MSCT 快83 ms 達到有效時間分辨率，并可實現對0.4 mm 的空間進行高度分辨，更適合測量心律不齊患者的EAT 容積[19]。

2.2.2 CT 定量評價EAT 的模式

臨床一般采用心臟平掃或增強定量評價EAT，即冠狀動脈血管造影（coronary computed tomographic angiography，CTA）。有研究證實[20]，CT 平掃、CT 增強兩種模式在測量EAT 體積方面具有明顯的等效性，心臟平掃無需應用對比劑，可避免相關并發癥的發生，安全性高；CTA 對比度清晰，可精確分隔心房和心室EAT，利于勾畫EAT 邊界。在測量EAT 時，臨床醫師多采用心電門控技術，以減少因心動周期和呼吸影響產生的偽影，但這一技術是否必須在測量EAT 時應用尚存在爭議。Lee 等[21]研究發現非心電門控平掃CT 圖像與CTA 圖像具有一致性。

2.2.3 CT 定量評價EAT 的方法

在測量EAT 體積時，只要患者配合方可獲得較清晰的圖像，當患者靜息心率＞70次/min 時需給予酒石酸美托洛爾控制心率，以減少心動和呼吸造成的偽影。但Kusayama 等[22]的研究指出，藥物可能對主動脈的彈性造成影響，導致EAT 體積與主動脈彈性相關性考量出現偏差，因此應進一步探尋其他控制心率和呼吸的有效方法。對于CT 衰減值的設定，通常上限為-50～30 HU,下限為-250～190 HU，心臟平掃為-195～45 HU。但近年來有研究發現設定CT 衰減值會對EAT 測定結果產生較大影響；該研究認為，EAT的CT 值可反映其成分的差異，CT 值越小，血管成分越少，脂質含量越高，慢性炎癥反應程度越大[23]。Franssens 等[24]的研究進一步指出，EAT 的CT 值可作為評估冠心病嚴重程度的標記。張文和李永琦[25]研究發現，盡管在非心電門控平掃與心電門控下的CAT 測定的EAT 體積具有一致性，但只有將CT 衰減值設定為-165～15 HU 才可得出這一結論。彭鵬[16]的研究證實，CT 值與冠心病患者SYNTAX 評分呈負相關，EAT 厚度大幅增加、CT 值明顯減少的患者更適合手術治療。

就EAT 的測量位置而言，由于人體EAT 分布呈非對稱性，因此其測量部位迄今尚無明確標準，通常以肺動脈分叉或右肺動脈水平為上界，以膈肌或左室心尖部水平為下界，同時包括胸骨、主動脈和食管[26]。從而因選擇位置的不同可造成測量誤差,但EAT 與冠心病之間是否還存在空間差異性有待進一步探索。

2.2.4 CT 定量評價EAT 的數據后處理

目前，臨床進行EAT 數據后處理多是將原始圖像以0.625 mm 層厚75%R-R 間期重建并導入后工作站處理，但這一標準并未形成規范。Gorter 等[27]采用了R-R 間期70%～80%相位的軸面圖像；Nakazato 等[28]采用了R-R 間期45%～60%相位的圖像，不同相位是否會造成EAT 體積測量誤差還有待進一步比較。計算EAT 體積的方法有兩種，一種是采用CT 數據處理專業工作站和體積測量軟件，手動勾勒心臟圖像的邊界，每隔6 mm 勾勒一層，但也有研究每隔9 mm 勾勒一層，即每隔3層勾畫一次心包邊界，然后逐層相加求取總容積。有研究指出[29]，人工描畫的方式極為費時，而且會因主觀因素加大EAT 容積計算的誤差。隨著CT影像技術的發展，全自動一站式數據后處理模式開始進入臨床實踐，即應用自動勾勒軟件勾畫心包邊界和輪廓，工作站自動提取EAT，并計算其體積，從而使EAT 體積計算更為精確。

3 CT 影像技術在EAT 定量評價中的預測價值

大量研究顯示，CT 影像技術可通過定量評價EAT 在冠心病患者診療中發揮重要的早期預測作用[30]。Tsao 等[31]利用CT 掃描發現心房顫動患者的EAT 主要集中于上腔靜脈、右肺動脈和左心房頂部的右側。黃少華等[32]利用64層螺旋CT 行小劑量平掃發現，阻塞性粥樣硬化患者的EAT 厚度明顯增加，其認為通過MSCT 測定的EAT 容積可作為冠狀動脈狹窄患者的早期預測因子；同時，該研究還指出既往不同人群中EAT 厚度與冠心病的關系存在矛盾性的原因多數可歸為心臟超聲的局限性，進一步確證了MSCT 技術的可靠性。郝名媛[33]采用MSCT 測量268例不穩定型心絞痛患者的EAT 體積，結果發現左心室舒張功能異常患者的EAT 體積明顯增大；此外，Benedek 等[34]選擇雙源多層螺旋CT 進行EAT 對冠狀動脈斑塊穩定性的影響研究時指出，EAT 與冠狀動脈粥樣硬化斑塊的斑塊性質、血管重構、點狀鈣化具有良好的相關性，可作為影響易損斑塊的獨立危險因素。陳玉香等[35]采用256層螺旋CT 進行血管造影發現，患者存在易損性冠脈粥樣硬化斑塊時，EAT 體積均有不同程度的增大，提示EAT 體積測定具有較好的預測價值。Cochet 等[36]以心律失常性右室心肌病患者作為研究對象，采用MSCT 掃描個體右室游離壁脂肪體積發現，EAT 體積與右室容積、ε 波出現、V1～V3導聯波倒置及PKP2基因變異均呈正相關。但因EAT 與心肌直接接觸，故CT 尚不能實現對EAT 和脂肪浸潤的明確區分。

綜上所述，CT 影像技術定量評價EAT 是目前早期診療冠心病患者的有效輔助手段，具有預測價值高、操作簡潔快速、安全性高、臨床實踐性良好等優勢。隨著CT 影像技術的不斷發展，EAT 定量評價將會更為精準。目前，針對這一領域的新的嘗試也開始受到關注，例如以CT 的EAT體積測定與轉子學說和碎裂電位為基礎的房顫個性化消融治療等。有研究指出[37]，從左房EAT 分布與頻譜分析中可發現，行房顫射頻消融患者的主導頻峰分布重疊率較高，由此可為醫師的治療策略提供參考數據。但從相關研究中也不難發現，目前CT 影像技術定量評價EAT 還存在一些技術性問題，需做進一步的完善和改進。