心包脂肪组织体积与冠状动脉CT血管造影管腔狭窄程度的相关性研究

董 莘 时文伟 秦 崇 敖国昆

①解放军第309医院放射科 北京 100091

心包脂肪组织(pericardial adipose tissue，PAT)指心外膜至纤维心包间脂肪组织(心包内脂肪与心包范围纤维)与心包外的纵隔脂肪组织即(心包外脂肪)二者之和。PAT可缓冲冠状动脉因动脉脉冲和心脏收缩引起的扭转外，还可分泌脂肪因子和促炎性反应因子，如肿瘤坏死因子α和白细胞介素6等。研究显示，PAT体积与心血管危险因素有关[1]。然而，有关PAT体积与冠状动脉管腔狭窄程度关系的研究较少。冠状动脉CT血管造影(coronary computed tomographic angiography，CCTA)在非侵袭地评价冠状动脉狭窄方面起到越来越重要的作用，其不仅可以显示血管的狭窄程度，还可以提供斑块特征等重要信息[2]。在CCTA图像上，可以准确地测量PAT体积，且重复性好。本研究以CCTA图像为基础，探讨PAT体积与冠状动脉管腔狭窄程度的关系。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2010年8月至2011年8月间在解放军第309医院行320排CTCA的1704例患者资料，其中74例由于严重心脏瓣膜病、心肌病、严重的心律不齐、冠状动脉支架植入术或旁路移植术以及33例由于图像质量为4级排除在本研究之外[2]。在1597例患者中共发现382例1255个节段存在动脉斑块，1215未发现斑块；其中男性1090例，女性507例；年龄35～71岁。

1.2 扫描方法

扫描前获得患者或其家属知情同意，充分交代注意事项，训练患者呼吸。为获得理想的冠状动脉影像，检查前需测量心率，对安静状态下心率＞80次/min者，舌下含服受体阻滞剂(倍他乐克)降低心率。肘中静脉留置20 G套管针，采用双通道高压注射器，以速率为4.5～5.5 ml/s注入40～50 ml非离子型对比剂优维显(370 mg I/ml)后以相同速率注入0.9%氯化钠注射液30 ml。采用东芝Aquilion one 320排动态容积CT机进行检查。扫描范围自气管隆突下1 cm至心脏膈面下，采用Sure start对比剂示踪技术自动模式触发，设定左心室水平降主动脉触发阈值为200 HU。扫描模式为volume采集，X射线管转速为0.35 s/r，容积数据采集范围160 mm。管电压为80～120 kV，管电流为350～550 mA。所有患者均采用前瞻性心电门控，心率＜70次/min时采集时相为70%～80%，心率≥70次/min时采集时相为R-R间期35%～80%。

1.3 图像重建

将原始数据传至Vitrea FX 3.1后处理工作站。浏览器自动重建的最佳收缩期或舒张期图像，利用最清晰的一期图像进行轴位重建，层厚0.5 mm，然后以此时相数据进行最大密度投影(MIP)、多平面重建(MPR)、曲面重建(CPR)和容积再现(VR)重建。行电影模式显示。

1.4 图像分析

所有图像均由2位有经验的放射科医师进行盲法分析，均不了解患者的临床资料，如果双方观点不一致，则由其讨论后得出共同结论。①根据中华放射学杂志心脏冠状动脉多排CT临床应用协作组《心脏冠状动脉多排CT临床应用专家共识》将冠状动脉分为四支15个节段[3]；②冠状动脉硬化性斑块被定义为至少在两个扫描平面显示冠状动脉壁存在清晰可辨的不同于管腔和围绕血管心外脂肪的异常结构；③根据冠状动脉受累范围分为单支病变、2支病变、3支病变和4支病变。根据组成又将斑块分为钙化斑块(calcified plaque，CP)、非钙化斑块(non-calcified plaque，NCP)和混合斑块(mixed plaque，MP)3类，NCP定义为斑块的密度值高于周围软组织的密度而低于管腔的密度，CP定义为斑块密度值高于管腔的密度值，如果斑块中钙化成分所占体积＜25%则归为NCP；钙化所占体积＞75%则归为CP；钙化所占体积在25%～75%定义为MP[4]。斑块的范围是指存在斑块节段数的连续变量。同时描述病变导致的管腔狭窄程度，并分为5级，即无狭窄或管腔不规则(0～25%的狭窄)、轻度狭窄(＜50%的狭窄)、中度狭窄(50%～74%的狭窄)、重度狭窄(≥75%的狭窄)和闭塞(100%狭窄)[2]。

1.5 心包脂肪组织体积测定

在Vitrea FX 3.1后处理工作站用密度阈值的方法测定PAT体积。在增强CT图像上设定CT值-190～-30 HU范围为脂肪密度，在心包周围任何符合该密度范围的像素均定义为PAT。在右肺动脉水平沿心包膜向下手动描画PAT轮廓，专用软件自动计算出PAT体积(如图1所示)。

图1 手动描画心包轮廓示意图

1.6 统计学方法

所有数据采用SPSS 17.0统计软件进行统计学分析。PAT体积与冠状动脉病变支数和管腔狭窄程度的关系采用Pearson相关回归分析；PAT体积与斑块特征的关系采用t检验；多因素分析使用Cox比例风险回归模型，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

382例冠心病单支病变189例(占49.5%)，2支病变141例(占36.9%)，3支病变45例(占11.8%)，4支病变7例(占1.8%)其PAT体积分别为(201.7±89.6)cm3、(230.1±99.3)cm3、(244.7±102.4)cm3和(289.2±56.1)cm3，与冠状动脉病变支数呈正相关(r=0.911，P＜0.001)，见表1，如图2所示。

图2 患者男性，54岁，高血压病，冠状动脉三支病变(PAT体积279.8 cm3)

在382例患者中冠心病冠状动脉无狭窄109例(占28.5%)、轻度狭窄137例(占35.9%)、中度狭窄86例(占36.9%)、重度狭窄38例(占22.5%)如图3所示，闭塞为12例(占3.2%)，其PAT体积分别为与冠状动脉狭窄程度呈正相关(r=0.877，P＜0.001)，见表2。

图3 患者男性，55岁，糖尿病，冠状动脉重度狭窄(PAT体积283.6 cm3)

表2 PAT体积与冠状动脉狭窄程度的关系

在1215例无冠心病者PAT体积为(173.7±98.1)cm3。与之比较，存在CP、NCP、MP及多支血管病变的PAT体积大于无斑块者，其差异有统计学意义(t=4.89，t=7.11，t=9.66，t=9.66，t=11.65；P＜0.05)，见表3；存在NCP者的PAT体积大于存在CP者，但无统计学意义(t=2.41，P＞0.05)；存在MP者的PAT体积分别大于存在CP和NCP者(t=5.83，t=2.75；P＜0.05)。在多因素Cox比例风险回归模型分析，只有MP的PAT体积明显大于无斑块者。

表3 382例患者PAT体积与冠状动脉斑块组成的关系和Cox比例风险回归分析

所有患者接受造影剂为优维显370，用量为40～50 ml；有效辐射剂量为(7.11±3.87) mSv。全部患者在接受CCTA检查后复查血清肌酐和尿素氮水平均无明显升高。

3 讨论

正常成年人的心脏表面80%为PAT覆盖，PAT可以分泌促炎症和抗炎症细胞因子。最重要的是PAT分泌的有害的脂肪细胞因子，包括白细胞介素(IL)-1β、IL-6、IL-8、IL-10、肿瘤坏死因子-α、来普汀、单核细胞趋化蛋白1、纤溶酶原激活物抑制1及抵抗素，这些因子均对血管炎和动脉硬化的发生和发展起促进作用[1，5]。研究显示，与皮下脂肪相比PAT有更大的分泌炎性细胞因子的可能性。

目前，64排以上CT均可很好地显示冠状动脉硬化性病变，同时可以准确地测量PAT体积，且重复性好。Wang等[6]的研究显示，冠状动脉多支病变者的PAT体积明显大于单支病变者。本研究结果亦显示，PAT体积与冠状动脉病变支数呈正相关，支持PAT体积愈大，冠状动脉硬化病变支数愈多。结果还显示，PAT体积与冠状动脉狭窄程度呈正相关，PAT体积愈大，冠状动脉狭窄愈严重。Schlett等[7]的研究显示，冠心病高危病变者(＞50%的管腔狭窄)，或至少存在以下3个特征：阳性的管腔重构、低密度斑块以及斑点样钙化的PAT体积几乎是无冠心病者的2倍。较小的PAT体积可以除外冠心病高危病变，提示PAT体积是冠心病重要的危险因素之一。

PAT体积与存在冠状动脉斑块及其组成相关。本研究单因素分析显示存在CP和NCP者的PAT体积大于无斑块者，而比较二者之间的PAT体积无统计学意义；存在MP者的PAT体积大于无斑块CP和NCP者。多因素Cox比例风险回归分析显示，PAT体积明显增大是存在MP的独立预测因子。Alexopoulos等[8]的研究显示，PAT体积与存在冠状动脉斑块、NCP和MP相关。提示大的PAT释放更多的有害因子，导致了活动性冠状动脉病变(NCP和MP)。Schlett等[7]的研究显示，PAT体积与冠状动脉CP相关。Yerramasu等[9]的研究显示，PAT体积与冠状动脉钙化积分相关。Obaid等[10]的研究显示，CP代表较晚期和较稳定的冠状动脉病变[3]。通过测量对脂肪相关性疾病有抑制作用的脂联素研究显示，低水平的脂联素与NCP和MP相关，而与CP呈负相关[11-12]。

本研究使用320排CT检查所有患者，患者接受的有效辐射剂量为(7.11±3.87)mSv，明显低于64排CT的(13.21±0.82) mSv[13]。造影剂为优维显370，用量为40～50 ml，亦低于64排CT的50～70 ml[14]。全部参与本研究的患者在接受320排CCTA检查后均无肾功能损害。

本研究尚存在不足。①本研究为单中心回顾性研究，结果需进一步的多中心前瞻性研究予以充实；②本研究未对NCP做进一步分级，其中脂肪性(低密度)斑块较纤维性(软组织密度)斑块更不稳定，代表活动性病变，与冠状动脉不良事件相关，可能更与PAT体积相关；③考虑放射剂量，本研究未计算冠状动脉积分；④有关脂肪密度范围的界定尚无共识。本研究在增强CT图像上设定CT值-190～-30 HU范围为脂肪密度，其他研究选择不同的上下限范围作为脂肪密度，可能导致研究结果的差异。

综上所述，PAT体积与冠状动脉病变支数和狭窄程度呈正相关。PAT体积明显增大是存在MP者的独立预测因子，故PAT体积是冠心病重要的危险因素之一。

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