王 超,田 伟,吴成爱,赵丹慧,王倩倩,张砚卓,张 勇,程晓光△
(北京积水潭医院:1.北京市创伤骨科研究所分子骨科实验室;2.脊柱外科;3.放射科,北京 100035)
·论 著·
基于定量CT探讨内脏脂肪面积与高血压的关系*
王 超1,田 伟2,吴成爱1,赵丹慧1,王倩倩1,张砚卓1,张 勇3,程晓光3△
(北京积水潭医院:1.北京市创伤骨科研究所分子骨科实验室;2.脊柱外科;3.放射科,北京 100035)
目的 研究采用定量CT(QCT)方法测量腹部脂肪,并探讨腹部内脏脂肪面积与高血压的关系。方法 使用QCT脂肪测量软件定量测量400名年龄大于或等于18岁的受试者腹部脂肪,按照是否有高血压将患者分成非高血压组和高血压组。包括从T12到S1范围每个椎间隙测量,加上脐水平一个层面共7个层面内脏脂肪面积,同时获得血压水平及高血压用药情况。结果 与非高血压组相比,高血压组患者的总内脏脂肪体积以及T12~L1等各层内脏脂肪面积均较高。各层面中,L2~3内脏脂肪面积与总内脏脂肪体积相关系数最高(r=0.981)。在调整了年龄,性别和腰围等因素后,Logistics回归分析结果显示L1~2、L2~3、L4~5内脏脂肪面积是高血压发生的正相关因素,且L2~3高于其他各层面。结论L2~3内脏脂肪面积与总内脏脂肪体积相关性较好,且与高血压发生显著关联,可作为预测指标。
放射摄影术,腹部;肥胖症;高血压;脂肪组织;腹型肥胖;内脏脂肪;定量CT
超质量和肥胖的发生率在过去的几十年中逐年升高。肥胖,特别是腹型肥胖已经成为重要的世界公共卫生问题,容易伴发高血压、糖尿病和心血管疾病[1-2]。欧洲和美洲超过30%的成人、亚洲超过20%的成人患有腹型肥胖[3-4]。近年来,腹型肥胖也成为中国公共卫生的主要问题[4]。腹部脂肪含量,尤其是内脏脂肪含量与高血压、代谢综合征、冠心病、骨密度等关系密切,而皮下脂肪与高血压等相关性并不明显[2,5]。定量CT(quantitative CT,QCT)是目前测量腹部脂肪含量最准确的方法,应用QCT测量软件,可以精确测量脂肪含量和分布。然而目前国内外用CT定量测定腹部脂肪面积,研究腹部脂肪分布与高血压等心血管疾病的大样本研究较少。本文就应用QCT软件测量腹部脂肪,并对内脏脂肪面积与高血压之间的关系进行探讨,旨在为临床工作提供一定的指导。
1.1 一般资料 选取2013年12月至2015年7月于本院参与我国人群骨科退行性疾病防控研究项目的募集者400名,年龄大于或等于18岁,女性占59%,均签署知情同意书。对所有受试者进行CT平扫。排除标准:患有脂肪萎缩症、甲状腺功能亢进、甲状腺功能减退等全身和代谢性疾病患者;服用糖皮质激素、降胆固醇等药物患者。该项目本院伦理委员会批准通过。
1.2 方法
1.2.1 人体测量数据 通过问卷方式获得募集者年龄、籍贯、既往史。经过培训的研究人员按照标准操作流程对研究对象的身高和体质量进行测量,并计算BMI。BMI=体质量(kg)/身高(m2)。测量腰围时,研究对象直立,用软皮尺直接贴在皮肤上,在肚脐以上1 cm的水平面上进行测量。
1.2.2 血压测量 用标准水银柱血压计按照规定方法测量。测量前,研究对象休息5 min,采取坐位,用经校准的标准水银柱血压计测量右臂血压,将Korotkoff第1音和第5音分别记为收缩压(SBP)和舒张压(DBP),测量3次,每次间隔30 s,血压值为3次测量值的平均值。依据《中国高血压防治指南2010》,本研究高血压定义为平均SBP≥140 mm Hg和(或)平均DBP≥90 mm Hg和(或)最近两周内正在服用抗高血压药物。根据血压测量值将患者分为非高血压组和高血压组。
1.2.3 设备和扫描 采用东芝64排CT机(Toshiba,Tokyo,Japan)。测量前常规校准,扫描技术参数为120 kV、250 mAs,像素0.78 mm2,DFOV 400.0 mm,床高73 cm,螺距0.8 mm,矩阵512×512。采用美国Mindways公司5样本固体QCT体模。受检者仰卧于检查床,体模垫于腰部下方(放置范围包括全腹),双手抱头,从T12到S1每个椎间隙测量,再加脐水平一个层面。
1.2.4 QCT脂肪测量 数据传至Mindways公司的QCT骨密度测量分析软件(QCT PRO)工作站进行测量,采用该公司QCT骨密度测量分析软件测量脂肪面积,方法见文献[6]。运用QCT骨密度测量分析软件(QCT PRO)中的“tissue composition”功能,分别从T12到S1范围每个椎间隙测量,加脐水平一个层面测量,共7个层面腹部脂肪面积及内脏脂肪面积。软件对断面图像自动着色,区分脂肪成分和内脏肌肉成分,使用Activate Closed Spline自动圈定腹壁肌肉外围,以腹壁肌肉为界,区分内脏脂肪组织和皮下脂肪组织,继而通过软件自动计算腹部脂肪面积及内脏脂肪面积,然后二者相减得皮下脂肪面积。所有测量操作均由有经验的放射科医生负责。
2.1 非高血压组与高血压组一般情况比较 非高血压组与高血压组相比,女性比例较高,年龄偏低。两组BMI差异无统计学意义(P>0.05),腰围,SBP,DBP,总内脏脂肪体积,T12~L1、L1~2、L2~3、L3~4、L4~5、L5~S1和脐平面各层内脏脂肪面积等差异有统计学意义(P<0.05),非高血压组均低于高血压组,见表1。
2.2 各层面内脏脂肪面积与总内脏脂肪体积的相关性分析 采用Pearson方法分析T12~L1、L1~2、L2~3、L3~4、L4~5、L5~S1脐平面各层面内脏脂肪面积与总内脏脂肪体积的相关性(表2)。相关系数最高的层面为L2~3(r=0.981),最低的层面为L5~S1(r=0.895)。
2.3 各层面内脏脂肪与高血压的关系 本研究进一步检测各个相关指标与高血压发病的关系。以是否存在高血压为因变量,在调整了年龄、性别和腰围等因素后,Logistics回归分析结果显示L1~2内脏脂肪面积[比值比(OR)=1.010,95%置信区间(CI)=1.002~1.019]、L2~3内脏脂肪面积(OR=1.012,95%CI=1.003~1.021)和L4~5内脏脂肪面积(OR=1.010,95%CI,1.001~1.026)是高血压发生的正相关因素,且L2~3高于其他各层面,见表3。
表1 非高血压组与高血压组一般情况
表2 各层面内脏脂肪面积与总内脏脂肪体积的相关性分析
表3 各层面内脏脂肪面积与高血压的Logistic回归分析结果
腹部脂肪分为腹部内脏脂肪和腹部皮下脂肪两部分。部分学者认为内脏脂肪组织的堆积与血压、血糖、血脂代谢紊乱密切相关。QCT可以区分腹部脂肪的分布,精确计算出腹部内脏脂肪和皮下脂肪组织的面积,被认为是目前测量腹部脂肪含量和分布的精准方法[7]。本研究通过QCT测量腹部内脏脂肪,探讨腹部内脏脂肪与高血压之间的关系,发现腹部内脏脂肪在高血压患者与非高血压患者之间差异有统计学意义,同时测量腹部多个层面的内脏脂肪面积,并采用多因素Logistics回归分析发现L2~3层面与高血压显著关联,且高于其他各层面。
肥胖症以体内脂肪细胞的体积和细胞数增加,体脂占体质量的百分比异常增高,并在某些局部过多沉积脂肪为特征。过量的内脏脂肪,相较于BMI来说是更重要的危险因素[2]。基于肥胖人群和动物模型的研究结果提示,腹型肥胖在高血压、高脂血症和动脉粥样硬化发挥了重要的作用[8-10]。可能是因为内脏脂肪是许多脂肪因子的来源,包括肿瘤坏死因子α(TNF-α),白细胞介素6(IL-6),纤溶酶原激活抑制剂-1,血管紧张素原,C反应蛋白等,可能促进炎症发生[11]。与这些促炎细胞因子不同的是,具有抗炎和血管保护作用的血清脂联素水平,在肥胖人群中显著降低。另外,一些研究提示脂肪组织分泌脂肪因子,刺激肾上腺细胞释放醛固酮,醛固酮浓度与内脏脂肪组织的含量呈正相关。在腹型肥胖者体内,由于肥胖刺激产生的醛固酮释放因子,会长时间保持醛固酮处于较高浓度,血压盐敏感上升,在肾脏和心血管系统的醛固酮/盐皮质激素受体激活,进而可能导致器官受损[8]。
本研究测量不同层面内脏脂肪面积,分析与总内脏脂肪关系,提示L2~3层面内脏脂肪与总内脏脂肪相关性最高,达到0.981。进而采用的Logistics分析结果提示,测量的7个层面中L1~2、L2~3、L4~5内脏脂肪面积增加显著升高高血压风险,其余层面结果均差异无统计学意义。之前有研究常用L4~5层面作为内脏脂肪测量的代表位置,但是也有学者认为其并不是一个定量测量腹部脂肪或预测肥胖相关代谢风险的理想层面[12-13]。近来有研究报道,在上腹部的一些层面比下腹部的L4~5层面,更好地代表总内脏脂肪体积[13-14]。如Kuk等人比较了不同层面内脏脂肪与总内脏脂肪的关系,发现L1~2或L2~3层面的内脏脂肪可能比L4~5层面更能预测总内脏脂肪,并发现L4~5层面测量的内脏脂肪与代谢综合征的关联强度弱于以上两个层面[14]。可能的原因是有证据提示在L1~2到L2~3区域内的网膜和肠系膜中,沉积了代谢更为活跃的内脏脂肪细胞。以L2~3为代表的上腹部层面内脏脂肪可能更好的预测高血压等心血管系统或代谢性疾病[14-15]。
综上所述,利用QCT扫描测量腹部脂肪面积准确、可行,测量L2~3层面内脏脂肪面积能较好地估计总内脏脂肪,且其与高血压发生有显著关联。但本研究主要研究中国人群,而脂肪分布和脂肪细胞代谢研究中明确提出存在有种族差异[14],因此结果不适用于其他种族的人群。此外,今后的研究可以加大样本量,为寻找腹型肥胖最佳测量位置提供证据,同时进一步探讨引起高血压的内脏脂肪面积的临界值。
[1]WangC,LiJ,XueH,etal.Type2diabetesmellitusincidenceinChinese:contributionsofoverweightandobesity[J].DiabetesResClinPract,2015,107(3):424-432.
[2]XueH,WangC,LiY,etal.Incidenceoftype2diabetesandnumberofeventsattributabletoabdominalobesityinChina:acohortstudy[J].JDiabetes,2016,8(2):190-198.
[3]Gutierrez-FisacJL,Guallar-CastillonP,Leon-MunozLM,etal.PrevalenceofgeneralandabdominalobesityintheadultpopulationofSpain,2008-2010:theENRICAstudy[J].ObesRev,2012,13(4):388-392.
[4]XiB,LiangY,HeT,etal.SeculartrendsintheprevalenceofgeneralandabdominalobesityamongChineseadults,1993-2009 [J].ObesRev,2012,13(3):287-296.
[5]TangL,ZhangF,TongN.TheassociationofvisceraladiposetissueandsubcutaneousadiposetissuewithmetabolicriskfactorsinalargepopulationofChineseadults[J].ClinEndocrinol(Oxf),2016,15(6):135-136.
[6]刘丹,程晓光,王玲,等.我国中青年男性腹部脂肪分布CT定量测量的研究[J].中国糖尿病杂志,2015,23(9):814-818.
[7]娄路馨,王玲,李娜,等.定量CT测量的腹部脂肪分布与血脂和血糖的关系[J].中国骨质疏松杂志,2012,18(11):1004-1007.
[8]KawarazakiW,FujitaT.Theroleofaldosteroneinobesity-relatedhypertension[J].AmJHypertens,2016,29(4):415-423.
[9]KrzesinskiP,StanczykA,PiotrowiczK,etal.Abdominalobesityandhypertension:adoubleburdentotheheart[J].HypertensRes,2016,39(5):349-355.
[10]LambertEA,StraznickyNE,DixonJB,etal.Shouldthesympatheticnervoussystembeatargettoimprovecardiometabolicriskinobesity[J].AmJPhysiolHeartCircPhysiol,2015,309(2):H244-258.
[11]LovrenF,TeohH,VermaS.Obesityandatherosclerosis:mechanisticinsights[J].CanJCardiol,2015,31(2):177-183.
[12]AbateN,GargA,ColemanR,etal.Predictionoftotalsubcutaneousabdominal,intraperitoneal,andretroperitonealadiposetissuemassesinmenbyasingleaxialmagneticresonanceimagingslice[J].AmJClinNutr,1997,65(2):403-408.
[13]ShenW,PunyanityaM,WangZ,etal.Visceraladiposetissue:relationsbetweensingle-sliceareasandtotalvolume[J].AmJClinNutr,2004,80(2):271-278.
[14]KukJL,ChurchTS,BlairSN,etal.Doesmeasurementsiteforvisceralandabdominalsubcutaneousadiposetissuealterassociationswiththemetabolicsyndrome[J].DiabetesCare,2006,29(3):679-684.
[15]MotoshimaH,WuX,SinhaMK,etal.Differentialregulationofadiponectinsecretionfromculturedhumanomentalandsubcutaneousadipocytes:effectsofinsulinandrosiglitazone[J].JClinEndocrinolMetab,2002,87(12):5662-5667.
The study of association between visceral adipose tissue area and hypertension via quantitative CT detection*
WangChao1,TianWei2,WuChengai1,ZhaoDanhui1,WangQianqian1,ZhangYanzhuo1,ZhangYong3,ChengXiaoguang3△
(1.DepartmentofMolecularOrthopaedics,BeijingInstituteofTraumatologyandOrthopaedics;2.DepartmentofSpinalSurgery;3.DepartmentofRadiology,BeijingJishuitanHospital,Beijing100035,China)
Objective To explore the association between visceral adipose tissue (VAT) area by quantitative CT (QCT) and hypertension.Methods The VAT area was measured by QCT images from T12-L1to Umbilicus in 400 subjects aged 18 years or older.All cases was divided into two groups of hypertensives and non-hypertensives.We measured blood pressure and collected data on antihypertensive medication use.Results Compared with non-hypertensives group,hypertensives group had higher total VAT volume and each single-slice VAT area obtained from T12-L1to Umbilicus.Measure of VAT area at L2-3had significantly higher correlation coefficient with total VAT volume (r=0.981).After adjusted for age,gender and waist circumference,logistic regression analysis showed that VAT areas of L1-2,L2-3,L4-5were significantly positively associated with hypertension and VAT area of L2-3was higher than those of the other slices.Conclusion VAT area of L2-3are strongly correlation with total VAT volume and positively associated with hypertension,and it might be a predictor.
radiography,abdominal;obesity;hypertension;adipose tissue;abdominal obesity;visceral adipose tissue;quantitative CT
北京市优秀人才培养资助青年骨干个人项目(2015000021469G178); 国家科技部支撑计划项目(2012BAI10B02);北京市卫生系统高层次卫生技术人才培养项目(2009-02-03)。 作者简介:王超(1985-),研究实习员,博士,主要从事慢性非传染性疾病流行病学方面研究。△
E-mail:xiao65@263.net。
10.3969/j.issn.1671-8348.2016.23.003
R
A
1671-8348(2016)23-3176-03
2016-04-08
2016-07-25)