64排CT测量心外膜脂肪组织体积与冠心病的相关性

黄少华 王 骏 孙育民 张 雁 曹 宾 陶文其 徐志强 罗心平 李 剑

(1上海市静安区中心医院心内科 上海 200040; 2复旦大学附属华山医院心内科 上海 200040)

64排CT测量心外膜脂肪组织体积与冠心病的相关性

黄少华1,2王 骏1孙育民1张 雁1曹 宾1陶文其1徐志强1罗心平2△李 剑2

(1上海市静安区中心医院心内科 上海 200040;2复旦大学附属华山医院心内科 上海 200040)

目的 评价心外膜脂肪组织(epicardial adipose tissue,EAT)体积与冠心病的存在及严重度的相关性。 方法 纳入同期行64排CT (computed tomography,CT)冠状动脉成像及经皮冠状动脉造影的疑似冠心病患者201例。通过CT测量EAT体积和冠状动脉钙化积分(coronary artery calcium,CAC)。根据冠脉造影结果进行CAGE≥20、CAGE≥50及Gensini评分,再根据评分确定冠心病的程度和严重性。通过统计学方法分析EAT体积值与冠心病的相关性。 结果 根据冠状动脉造影结果分为正常组(108例)及冠心病组(93例)。冠心病组EAT体积平均值明显大于正常组[(135.36±45.36) cm3vs. (88.56±40.64)cm3],两组相比差异有显著统计学意义(P=0.004),而体质量指数(BMI)及腰围(WC)在两组间无统计学差异。在多因素Logistic回归分析中,在调整了年龄、性别、吸烟、饮酒以及BMI因素后,EAT体积与冠心病和CAC显著相关(P=0.009)。在线性回归分析中,EAT体积与CAGE≥20、CAGE≥50和Gensini评分显著相关(P<0.05)。并且随着EAT体积的增加,冠心病的严重程度随之增加(P<0.05)。 结论 EAT体积与冠心病的存在和严重程度相关。EAT可以作为冠心病风险的预测因子。

心外膜脂肪组织; 冠心病; 多层螺旋CT

传统观念认为心外膜脂肪组织(epicardial adipose tissue,EAT)仅为能量储备器官和心脏保护支持结构,新近研究发现EAT与动脉粥样硬化的发生和发展密切相关[1-2]。鉴于EAT在冠心病发病机制中的基础研究进展,业界开始关注EAT扩增能否成为预测冠心病发生、发展的新标志物。目前国内外已有EAT与冠心病的相关性研究报道,但对于EAT与冠心病的严重程度或冠状动脉粥样硬化的关系仍有争论[3-6],部分是源于测量方法的限制[7]。近年来随着医学影像技术的进展,使得CT可以准确对EAT进行定量分析[8]。本研究采用64排多层螺旋CT(multislice spiral CT,MSCT)测量EAT体积,评价其与冠心病的存在和严重程度的相关性。

资 料 和 方 法

入选病例 2014年1月至2015年12月在复旦大学附属华山医院静安分院就诊的疑似心绞痛患者,同期行64排MSCT冠脉检查及经皮冠状动脉造影(coronary angiography,CAG)检查。共纳入201例患者,其中男性108例(年龄40～75岁,平均年龄60.4岁),女性93例(年龄43～78岁,平均年龄63.3岁)。

排除标准 (1) 对造影剂过敏患者;(2) 肥胖患者(BMI>27);(3)拒绝接受CT血管造影(CT angiograph,CTA)或CAG检查患者;(4)严重肝肾功能不全者;(5)既往曾行冠状动脉介入手术或冠脉搭桥手术者;(6)年龄>80岁;(7)甲状腺功能疾病患者;(8)家族性高脂血症患者;(9)心室率无法控制在75次/分以下及房颤患者。

心外膜脂肪体积及钙化积分的测量方法 应用64排多层螺旋CT(德国Simens SOTOMON)行回顾性心电门控扫描。经上肢远端静脉或肘正中静脉用双筒高压注射器以5.0 mL/s流率注射碘普罗胺(370 mgI/100 mL),扫描范围从胸廓入口至横膈下10 mm。选择左冠状动脉开口层面作为监测层面,使用团注方法监测主动脉根部的时间密度变化,计算冠状动脉CTA扫描的延迟时间。扫描参数:管电压120 kV,管电流300～800 mA,扫描层厚5 mm,重建层厚0.625 mm。扫描后由两位经验丰富的影像学医生采用半自动离线工作站Volume Viewer专用程序(德国Simens公司)分别测量舒张期位相EAT体积值(图1)。具体方法:使用-190～-30 HU窗宽值获得脂肪组织,手动选取从心包横窦中点左肺动脉起源处开始至左心室心尖部下缘为止可辨认的心脏纤维膜(即为心外膜边界),通常以0.5～1 cm为间隔逐层选取。利用钙化积分软件计算钙化积分(Agatston法)。

图1 心外膜脂肪组织在心脏周围分布的总体积(红色区域)

经皮冠状动脉造影方法及冠状动脉病变评价方法 采用荷兰Phillips Allura Xper FD20数字减影血管造影机对研究对象进行冠状动脉造影。冠状动脉狭窄程度根据美国心脏协会冠状动脉血管图像评价标准。将任一冠状动脉主支或分支管腔狭窄程度<20%定义为正常冠状动脉,将管腔狭窄程度>20%定义为任何冠心病,将管腔狭窄程度大于>50%的定义为显著冠心病。根据CAGE≥20、CAGE≥50积分来确定冠心病的严重程度,将冠状动脉狭窄程度≥50%的节段总数定义为CAGE≥50,将狭窄程度≥20%的节段总数定义为CAGE≥20[9]。通过Gensini积分系统[10]对冠状动脉病变程度进行定量。

结 果

临床基线特征 在相同相位窗不同影像学医生所测得EAT体积值具有良好的可重复性,所测95%一致性界限为(-5.245,6.824)。临床基线特征见表1。根据CAG检查结果,按冠状动脉狭窄程度将201例患者分为冠心病组(狭窄程度>20%)和正常组,其中正常组108例,冠心病组93例。冠心病组平均EAT体积明显大于正常组[(135.36 ± 45.36)cm3vs.(88.56 ± 40.64)cm3,P=0.004]。同时,年龄、吸烟、糖尿病、高血压、代谢综合征、低密度脂蛋白胆固醇(LDLcholesterolLDL-C)、C反应蛋白(c-reactiveprotein,CRP)、冠脉钙化积分(coronaryarterycalcium,CAC)两组间亦有显著差异;性别、总胆固醇、三酰甘油、BMI或腰围(waistcircumference,WC)两组间无统计学差异。

表1 研究对象基线特征Tab 1 General characteristics of the subjects (n=201)

WC:Waist circumference;BMI:Body mass index;CRP:C-reactive protein;EAT:Epicardial adipose tissue.

EAT体积与冠心病、冠脉钙化积分的关系 通过多因素Logistic回归分析对EAT体积与冠心病及钙化积分关系进行评估(表2),结果发现EAT体积与冠心病呈显著正相关。在调整了年龄和性别因素后(模型1),EAT体积与冠心病仍显著相关。在进一步调整了吸烟、饮酒因素后,其相关性仍然存在(模型2)。而在调整了年龄、性别、吸烟、饮酒以及BMI因素后(模型3),则发现EAT体积仍是冠心病(OR=1.76,95%CI:1.21～2.38,P=0.005)、钙化积分(OR=1.82,95%CI:1.18～3.27,P=0.009)的独立危险因素。

表2 EAT体积与冠心病及CAC的多因素Logistic回归分析Tab 2 Multivariate Logistic regression analysis for EAT volume with CAD and CAC

EAT:Epicardial adipose tissue.

根据EAT体积高低比较冠心病的严重性 根据EAT体积值从低到高将病例均分为3组(每组67例),取平均值。发现EAT体积的高低与冠心病的严重程度呈显著相关(表3)。冠心病的严重程度随着EAT体积的增加呈线性增加。3组间的平均Gensini积分、CAGE≥20、CAGE≥50的平均积分随着EAT体积的增加而增加,且组间有显著统计学差异(P<0.05)。此外,钙化积分(CAC)也随着EAT体积的增加而增加(P<0.05)。

EAT体积与冠心病严重性的相关性 冠心病的多种危险因素与冠心病严重程度的多元线性回归分析见表4。本研究发现,在调整了年龄、性别、吸烟和饮酒等危险因素后进行线性回归分析,EAT体积分别与Gensini评分、CAGE≥20和CAGE≥50评分呈显著相关。其中WC、收缩压、舒张压、LDL-c和葡萄糖与CAGE评分呈显著正相关。此外,LDL-c和葡萄糖等因素也被发现与Gensini评分呈显著相关。

表3 EAT体积值高中低分组与冠心病严重程度的关系Tab 3 The relationship between the EAT volume and the severity of CAD ±s)

CAC:Coronary artery calcium.

表4 冠心病严重程度的多元线性回归分析Tab 4 Multivariatelinear regression analysis for the extent of CAD

EAT:Epicardial adipose tissue;WC:Waist circumference;LDL:Low-density lipoprotein;SBP:Systolic blood pressure;DBP:Diastolic blood pressure.

讨 论

本研究通过MSCT测量EAT体积来评估其对冠心病及冠脉CAC的影响,结果发现EAT体积测量结果具有良好的可重复性。EAT体积在冠心病组明显高于正常冠脉组,且与冠脉病变的严重程度相关,多因素Logistic回归分析显示EAT体积与冠心病呈显著正相关。此外,EAT体积和冠心病的严重度相关,与冠脉CAC严重度亦呈显著正相关。

早先的研究发现EAT厚度与冠心病之间的关系在不同研究人群中不尽一致。在非肥胖受试者中,EAT厚度与冠心病或冠脉CAC呈显著正相关[11]。但在另一些纳入肥胖(BMI>27 kg/m2)受试者的研究中则并无这种相关性[12]。这些相互矛盾的研究结果或许可以归因于测量方式的局限性。既往研究多采用超声心动图的方法来测量EAT厚度,而超声并不能充分获取心脏各节段的窗口,并且重复性较差[7]。此外,对于肥胖患者,超声心动图往往因为获取图像质量不良而无法取得满意数据。

与此相反,与超声心动图相比,MSCT由于其高分辨率从而能对心外膜脂肪进行精确定量。通过心脏CT来测量EAT体积被认为是获取EAT质量指数的一个有效方法。已经有许多研究证明,通过CT测量的EAT体积与传统心血管危险因素、冠状动脉CAC及冠心病显著相关[13-15]。在本研究中,我们通过CT测量发现EAT体积与冠心病和冠状动脉CAC显著相关,与既往研究结果一致[15-17]。

另有既往研究报道,EAT体积还与冠心病严重程度存在关联。Bettencourt等[18]报道了通过CT测量的EAT体积与的冠状动脉的斑块负荷呈正相关。Eroglu等[19]则报告,通过超声心动图测量的EAT厚度与冠心病的严重程度相关。本研究进一步证实了通过CT测量的EAT体积与冠心病严重性相关。相比一些其他已知的危险因素,包括WC、血压、空腹血糖和LDL-c,EAT体积和冠心病的严重程度呈显著相关;通过线性回归分析显示,在调整了吸烟、饮酒、性别和年龄因素后,CAGE≥20、CAGE≥50以及Gensini积分仍与EAT体积呈显著关联,CAGE≥20,CAGE≥50和Gensini积分随着EAT体积的增加而线性增加。上述结果表明EAT体积是冠心病存在和严重程度的独立危险因素。

虽然在大多数的研究报道中揭示了EAT体积与冠心病之间存在相关性。但是它与冠心病严重程度的关联仍有争议[3,5,12,20]。在这些研究中,冠心病的严重程度与EAT缺乏关联可以从以下几个方面解释:首先,在这些未发现EAT体积与冠心病严重程度存在相关性的研究中,并没有纳入正常受试者。而本研究中纳入了正常受试者以及一些轻度狭窄的患者。结果发现,EAT体积与冠心病的严重性呈线性增加,这表明EAT体积可以反映早期冠心病的最小变化。其次,以前多数的研究中所采用的是冠心病的狭义定义,导致没有纳入冠心病的整个谱系[3-4,6,21]。在这些研究中,冠心病定义为狭窄程度在50%以上,反之,则认为是正常冠状动脉。与此相比,本研究通过使用CAGE≥20,CAGE≥50和Gensini评分来更详细的定义冠心病的严重性,结果提示EAT体积与冠心病的严重性相关。因此,本研究结果提供了更多强有力的证据来支持使用EAT体积来评估冠心病的严重度。

本项试验的局限性:首先,参加该研究的人群数量相对较少,研究结果可能不适用于一般人群。其次,研究只是横断面研究,因此,尚无法确定EAT和冠心病之间的因果关系。本研究表明,CT测量的EAT体积与冠心病的存在及严重性相关联;EAT体积是一个独立于肥胖的导致冠心病的危险因素;此外,EAT体积反映了冠心病的早期变化。这些结果表明,EAT为冠心病风险评估提供了重要的信息,并且可以作为冠心病风险的预测因子。

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Associations of epicardial adipose tissue volume measured by 64-slice CT with coronary artery disease

HUANG Shao-hua1,2, WANG Jun1, SUN Yu-min1, ZHANG Yan1, CAO Bin1, TAO Wen-qi1, XU Zhi-qiang1, LUO Xin-ping2△, LI Jian2

(1DepartmentofCardiology,Jing’anDistrictCentreHospitalofShanghai,Shanghai200040,China;2DepartmentofCardiology,HuashanHospital,FudanUniversity,Shanghai200040,China)

Objective To evaluate the epicardial adipose tissue (EAT) volume associated with the presence and the severity of coronary artery disease(CAD). Methods A total of 201 suspected coronary heart disease patients who underwent 64-slice CT and percutaneous coronary angiography were included for this study.We measured the EAT volume and coronary artery calcium (CAC) by CT.CAGE≥20,CAGE≥50 and Gensini index according to the results of coronary angiography were used to define the extent and severity of CAD.The correlation between EAT volume and CAD were analyzed by statistical methods. Results The subjects were divided into normal and CAD groups based on the results of diagnostic coronary angiography (108 normal subjects and 93 patients with CAD).While there was no significant difference in body mass index (BMI) and waist circumference (WC) between the two groups,the mean EAT volume was higher in the CAD group than in the normal subjects [(135.36±45.36) cm3versus (88.56±40.64) cm3,P=0.004].In multivariate logistic regression models,EAT volume was significantly associated with the presence of CAD and CAC in age,gender,smoking,alcohol uptake,and BMI adjusted models (P=0.009).Similarly,EAT was significantly associated with CAGE≥20,CAGE≥50 and Gensini score by linear regression analyses (P<0.05).The severity of CAD increased linearly with each increase in EAT volume(P<0.05).Conclusions EAT volume is associated with the presence and severity of CAD.EAT may be used as a predictor of CAD risk.

epicardial adipose tissue ; coronary artery disease; MSCT

R541.4

A

10.3969/j.issn.1672-8467.2017.01.016

2016-05-24;编辑:张秀峰)

上海市科学技术委员会科研计划项目(134119b3300);上海市卫计委重点学科建设项目(ZK2015B13)

△Corresponding author E-mail:lucashua@163.com

*This work was supported by the Scientific Research Program of Science and Technology Commission of Shanghai Municipality (134119b3300) and the Foundation for Key Discipline Construction of Shanghai Municipal Commission of Health and Family Planning (ZK2015B13).