256層螺旋CT測量心臟周圍脂肪體積與冠心病的相關性研究

翁靜飛，何宇情，楊彬，何其舟，代平，姚丁華，余飛，曾奇虎

西南醫科大學附屬中醫醫院放射科1、心內科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胞因子比皮下脂肪更多。國外學者對心臟周圍的脂肪庫進行定義和劃分，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 也成為冠心病的獨立危險因素。本研究利用256層螺旋CT 冠脈成像檢查技術(256-slice CT coronary angiography，CTA)測量心臟周圍脂肪體積，并探討其與冠心病發生與發展的相關性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 隨機選取西南醫科大學附屬中醫醫院2017 年1 月至2019 年12 月行CT 冠脈成像的200 例患者，所有患者在短期內均進行冠脈動脈造影(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。納入標準：(1)在我院行CT 冠脈成像檢查，并在短期內進行冠脈動脈造影；(2)碘過敏實驗陰性，心率＜70 次/min，無心律不齊者；(3)數據收集全面者。排除標準：(1)既往有心臟手術者；(2)對造影劑過敏者；(3)嚴重肝腎功能不全者；(4)嚴重甲狀腺疾病者；(5)嚴重心律失常者。以CAG 結果為金標準，CAG 確診為冠心病患者152例為冠心病組，其余48例為對照組。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、白細胞計數。

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：管電壓120 kV，管電流及螺距自動調節，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；增強掃描時用雙筒高壓注射器注入對比劑碘海醇(370 mgI/mL)50～60 mL 及生理鹽水40 mL，其流率為4～6 mL/s；閾值設為100 HU，選擇升主動脈根部平面作為監測區，延遲5 s開始掃描，進行回顧性心電門控掃描，掃描完成后將數據傳入后處理工作站進行處理。患者及家屬均簽署檢查同意書。采用Seldinger 穿刺法，經橈動脈入路，進行冠狀動脈造影；以美國心臟協會冠狀動脈血管圖像狹窄評價為標準，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定：將原始圖像傳輸至后處理工作站，脂肪測定范圍-200～30 Hu，每隔3 個層面手動勾畫范圍。心周總脂肪體積測量范圍上限為肺動脈分叉處，下限為膈肌，前至胸骨，后至降主動脈和食管內心臟周圍所有脂肪，心外膜脂肪體積測量沿著心包膜勾畫，最后統計得出脂肪體積，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 心外膜脂肪體積測量

圖2 心周總脂肪體積測量

1.4 統計學方法 應用SPSS 17.0 進行統計學分析。計量資料以均數±標準差(±s)表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗，計數資料比較采用χ2檢驗；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冠心病的診斷效能；采用Spearman相關性分析心外膜脂肪體積和心周總脂肪體積與冠心病的關系；應用二元Logistic 回歸模型對冠心病危險因素進行分析。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

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比較 冠心病組患者的年齡、男性患者數量、高血壓、糖尿病、空腹血糖、甘油三酯、低密度脂蛋白、肌酐、尿酸、白細胞計數、心外膜脂肪體積、心周總脂肪體積明顯高于對照組，差異均有統計學意義(P＜0.05)，其余指標比較差異均無統計學意義(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比較

2.2 心外膜脂肪體積、心周總脂肪體積對冠心病的診斷效能 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性 心外膜脂肪體積和心周總脂肪體積與冠心病呈正相關(r=0.516、r=0.431；P＜0.05、P＜0.05)，但前者相關性高于后者；心外膜脂肪與心周總脂肪體積相關性較高(r=0.893，P＜0.05)。

2.4 影響冠心病發生的獨立危險因素 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、白細胞計數、心外膜脂肪體積、心周總脂肪體積為自變量，經Logistic回歸分析，結果顯示EATV 不是冠心病發生的獨立危險因素[OR=1.009 (95%CI：0.969～1.051)，P=0.658]，而PATV 為冠心病發生的獨立危險因素[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，能夠盡早評估和診斷冠心病，并且提出治療方案，對患者治療和預后都有很好的幫助。冠心病的診斷標準為DSA 檢查，但其價格昂貴，對患者身體具有損傷。心臟周圍有脂肪組織的包裹，過多脂肪組織會引起器官的病變，并且可產生促炎性細胞因子和趨化因子，鄰近心肌組織和冠狀動脈受累，從而致使粥樣硬化發生。目前可進行心臟周圍脂肪測定的主要工具為超聲、CT、核磁共振(MRI)。超聲主要是測量心臟周圍脂肪厚度，并且很難區分心外膜脂肪和心包膜外脂肪，其測量受到心動周期的影響，準確性較差，可重復性也差；MRI空間分辨率、時間分辨率較低，并且價格昂貴，很難用于大量臨床研究；MSCT 顯示心包結構清晰，不僅能夠測量脂肪厚度，并且還能計算出脂肪體積，有研究還報道不同醫師、不同相位窗所測得EAT體積均有較好的可重復性[2]。

心臟周圍脂肪根據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，探討其與冠心病發生的關系。研究結果顯示，不管是傳統因素(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、白細胞計數)，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計學意義，這可能是因為心包膜外脂肪距離冠狀動脈較遠，不能將分泌的炎性因子直接作用于心肌組織和血管。一項印度研究發現冠心病患者EFV 值大于非冠心病患者，其傳統危險因素(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%、陽性預測值為58.24%、陰性預測值為72.2%、準確性為62.84%；并且還發現EFV 值為冠心病的獨立危險因素，隨著EFV值升高，冠狀動脈狹窄程度越大[3]。兩項研究結果類似，本研究也利用ROC 曲線分別計算出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，并且還計算出其他相關的診斷效能，陽性預測值、陽性似然比、陰性似然比、約登指數前者高于后者。因此不單是國內有研究心臟周圍脂肪與冠心病的關系，國外也有大量研究表示EFV 已被認為是冠狀動脈粥樣硬化性疾病的一個新的危險因素，將EFV與常規危險因素和冠狀動脈鈣化評分相結合，可以更準確、更有效地估計阻塞性冠狀動脈疾病的預測概率，有助于改善穩定性胸痛的初期治療[4]。

冠狀動脈周圍都有脂肪組織，鄰近的為心外膜脂肪，可對冠狀動脈節段產生局部旁分泌作用，從而引起局部炎癥和斑塊結構的改變，與冠心病的發生息息相關[5]。本研究也發現心外膜脂肪、心周總脂肪體積與冠心病呈正相關(r=0.516，P＜0.01；r=0.431，P＜0.01)，前者的相關系數高于后者。但有學者在利用256 層CT 測量心外膜脂肪體積和厚度與冠心病研究發現，在所有預測單個冠狀動脈狹窄或嚴重狹窄的單變量模型中，心外膜脂肪體積和厚度優勢并不是非常重要，同樣的情況也發生在多變量分析中，因此，雖然EFT 和EFV 與冠狀動脈狹窄有關，但它們的相關性并不顯著[6]。不管怎樣的研究，心臟周圍脂肪與冠心病的發生與發展都是有關系的。經過Logistic回歸分析，結果顯示EATV 不是冠心病發生的獨立危險因素[OR=1.009(95%CI：0.969～1.051)，P=0.658]，PATV為冠心病發生的獨立危險因素[OR=1.022(95%CI：1.007～1.038)，P=0.005]。大多數研究都表明EATV是冠心病發生的獨立危險因素[7]，結果不一致的原因可能是測量誤差以及選取的患者年齡偏大，但是PATV 為冠心病發生的獨立危險因素。在一項基于人群的日本男性觀察研究中，PFV隨年齡顯著增加，PFV的變化與吸煙狀態和心率顯著獨立相關，提示戒煙可能有助于降低PFV，從而降低冠心病的風險[8]。因此在冠心病患者治療過程中，可以常規測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，將進一步研究心臟周圍脂肪組織變化與冠心病預后的關系。

總之，心周脂肪體積和心外膜脂肪體積對冠心病的診斷有一定幫助，并且與冠心病呈正相關性，心周脂肪體積為冠心病發生的獨立危險因素。