256层螺旋计算机断层摄影术测定的心外膜脂肪体积与心房颤动的相关性

寇晨光，李彩英，贾芳莹，卓利勇，袁迎芳，田伟伟

作者单位：050000 河北省石家庄市，河北医科大学第二医院 医学影像科

心房颤动（房颤）是临床上最常见的快速性心律失常之一，具有较高的致残率及病死率[1]，我国的房颤总患病率为0.65%，且随年龄增长而明显增加[2]。当前房颤的确切发病机制尚不明确，临床缺乏有效的治疗手段及预测指标。心外膜脂肪组织直接与心肌及冠状动脉相邻，而且是活跃的内分泌组织，其分泌的炎性介质在房颤发病机制中有重要作用，且与房颤的发生、严重程度及治疗效果密切相关[3]。近年来，非侵入性成像技术的广泛应用使人们对心外膜脂肪组织在心血管疾病中的作用有了更多的认识，本研究采用256层螺旋计算机断层摄影术（CT）测量房颤患者及正常窦性心律患者的心外膜脂肪组织体积（EATV），以分析心外膜脂肪组织与房颤发生的相关性。

1 资料与方法

研究对象：选择2016-09至2017-09于河北医科大学第二医院心内科行256层螺旋CT检查的66例房颤患者作为房颤组，男38例，女28例，平均年龄（60.11±9.83）岁，按2010年欧洲心脏病学会《心房颤动管理指南》[4]房颤的分类标准将66例房颤患者根据病史、心电图和动态心电图检查结果分为阵发性房颤者42例、持续性房颤患者24例；另收集同期住院的窦性心律患者70例作为窦性心律组，男40例，女30例，平均年龄（59.99±10.59）岁。136例患者的入选标准：（1）根据病史、临床表现及心电图等资料确诊为房颤的患者；（2）均签署知情同意书。排除标准：（1）风湿性及其他心脏瓣膜病、人工瓣膜置换术者；（2）甲状腺功能亢进症；（3）冠状动脉旁路移植术或支架置入术；（4）严重器质性心脏病；（5）大量心包积液；（6）碘对比剂过敏者。

一般资料收集：136例患者均记录其性别、年龄及心电图资料，并记录房颤组患者血压、血糖、总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）等生化指标。

影像学检查方法：应用256层螺旋极速CT（Brilliance iCT，Philips，Holland）进行扫描，Z轴扫描范围自主肺动脉水平至心脏膈面下约2 cm。经肘静脉注入对比剂（碘海醇，350 mg/ml）80～100 ml，注射速率4～5 ml/s，对比剂注射完毕后以流率4 ml/s追加30 ml生理盐水冲刷。扫描时屏气，采用团注跟踪触发方法，感兴趣区置于升主动脉，触发扫描的阈值设为150 HU。扫描参数：管电压120 kV，管电流280～350 mA，准直128 mm×0.625 mm，螺距因子0.18，球管旋转时间330 ms，矩阵512×512，扫描视野250 mm。

图像处理及测量：所有图像采用回顾性心电门控重建，层厚0.5 mm，重叠0.3 mm，重建视野根据患者体格和心脏大小调整，重建R-R间隙75%时相的心脏容积数据。所有数据传到飞利浦Extended Brilliance Workspace工作站进行图像后处理。

EATV及心周脂肪组织体积（PATV）的测量：（1）选取75%时相薄层图像，采用组织分割技术分离出脂肪组织，定义其CT值为-30～-190 HU。（2）利用矩形框划取心脏周围脂肪大致范围，上缘为右肺动脉主干下缘，下缘及左、右侧缘依据心膈角处脂肪边缘划定，前缘为剑突后缘，后缘为左心房后缘。（3）通过旋转及定位图对照，沿膈肌、胸壁切掉周围部分，切掉纵隔外气管杈及血管杈，切掉食管及胸主动脉周围脂肪，得出心脏周围脂肪的范围（图1A～D），保存后测量PATV。（4）继续旋转及定位图对照，沿心包膜切除其外侧的脂肪组织（图2 A～D），保存后测量EATV。

统计学方法： 采用SPSS 22.0软件进行统计分析。所有计量资料以均数±标准差表示，计数资料用百分比表示。连续型变量的比较采用t检验或秩和检验（非正态分布），离散型变量的比较采用χ2检验。对房颤组的EATV与PATV进行Pearson相关性分析。P＜0.05为差异有统计学意义。

图1 256层螺旋计算机断层摄影术后处理工作站显示的心周脂肪组织

图2 256层螺旋计算机断层摄影术后处理工作站显示的心外膜脂肪组织

2 结果

两组患者的基线资料和EATV的比较（表1）：两组患者的年龄及性别等差异无统计学意义（P＞0.05）；房颤组患者的EATV显著高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.001）。

表1 两组患者基本资料及心外膜脂肪组织体积的比较（±s）

表1 两组患者基本资料及心外膜脂肪组织体积的比较（±s）

注：HDL-C：高密度脂蛋白胆固醇；LDL-C：低密度脂蛋白胆固醇；EATV：心外膜脂肪组织体积

年龄 (岁) 59.99±10.59 60.11±9.83 0.924 LDL-C (mmol/L) 2.45±0.59 2.78±0.80 0.418

阵发性与持续性房颤患者的一般临床资料及PATV、EATV比较（表2）：阵发性与持续性房颤组患者的一般临床资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；持续性房颤患者的PATV和EATV均大于阵发性房颤患者，差异均无统计学意义（P均＞0.05）。

房颤患者的EATV与PATV的相关性分析（图3）：Pearson相关性分析结果显示，房颤患者的EATV与PATV呈显著正相关（PATV=15.49+1.52×ETAV，r=0.953，P＜0.001）。

多因素逐步 Logistic 回归分析结果：以房颤是否发生为因变量，房颤的多种危险因素（年龄、性别、血压、冠心病、血糖、TC、TG、HDL-C、LDL-C、EATV）为自变量，多因素逐步 Logistic 回归分析结果显示，EATV是房颤发生的独立相关危险因素（OR=1.143；95%CI：1.027～1.158，P=0.000）， 可 以认为在控制了基线因素的前提下，EATV每增加1ml，发生房颤的风险是未增加前的 1.143倍。

表2 不同类型房颤患者的一般临床资料及PATV、EATV的比较（±s）

表2 不同类型房颤患者的一般临床资料及PATV、EATV的比较（±s）

注：HDL-C：高密度脂蛋白胆固醇；LDL-C：低密度脂蛋白胆固醇；EATV：心外膜脂肪组织体积；PATV：心周脂肪组织体积

年龄 (岁) 62.00±8.41 59.02±10.50 0.240?男高冠血总甘HLEP DAA D性血心糖胆油LTT L-VV压病 固三-[( C m C((例醇酯mm [[ (m(m 例例mll ())((%ommm m l((/)%%Lmmo]o)l l/))oo /L]]L ll) //) LL)) 12 43 1114411220 130.......9151726 (((1795007 454±±±±±±±541...0000046 816.....00 37768728..)))5796188 63 12 32 2215411273 716.......6371805 (((2970276 653±±±±±±±408...1010036 200.....60 90969027..)))8182956 32 0000000000..........1620344566 4185256304 9542772219

图3 心房颤动患者EATV与PATV的散点图

3 讨论

心外膜脂肪组织是心包囊内的脂肪组织，与心肌外壁紧密相连，并且其间缺乏筋膜等组织相隔，是真正的心脏脂肪库。研究已证实心外膜脂肪组织与房颤发生之间可能存在一系列病理生理机制：心外膜脂肪组织可分泌多种直接作用于心房肌的炎症因子[5]，炎性因子会引起氧化应激，降低动作电位幅度并减慢传导速度；生长因子（活性素A）及基质金属蛋白酶（MMPs）在房颤患者的心房肌中表达活跃，进而引起心肌间质纤维化[6]。心外膜脂肪组织向心肌层浸润，干扰心房去极化及心电传导，导致微折返以及局部传导阻滞。心外膜脂肪组织中的心脏神经节可影响调节心脏电活动的交感和副交感神经系统[7]，导致肺静脉与心房肌的触发活动，使得房颤易于触发和维持[8]。本研究结果显示房颤组患者的EATV大于非房颤组患者，且差异具有统计学意义，说明心外膜脂肪组织的增加与房颤的发生密切相关。这与最近几年的国外研究结果相一致[9，10]。

心周脂肪组织为心外膜脂肪与心包膜周围脂肪组织之和，即心周脂肪组织是两处不同性质的脂肪的总和。本研究结果显示EATV与PATV具有显著相关性（r=0.953，P＜0.001），但是心外膜脂肪组织作为心周脂肪组织的一部分，具有独特的内分泌和代谢特性[11]，直接与心肌接触，心外膜脂肪组织沉积增加将直接影响心脏解剖结构和功能。较之心周脂肪组织，心外膜脂肪组织与房颤发生的相关性更具有生物学关联。本研究结果显示，房颤组患者的EATV大于窦性心律组（P＜0.05），其结论更具有说服力。

本研究显示持续性房颤患者的EATV虽然大于阵发性房颤患者，但差异无统计学意义（P＞0.05），心外膜脂肪组织与房颤的发生有关，但由于房颤的发生及进展并非由心外膜脂肪组织单因素引起，还与其他多种因素有关。因此，单一心外膜脂肪组织体积的增加与房颤的严重程度的关系可能无明显的改变，本研究的不足之处，未能记录入选患者的体重及身高等指标，因此无法证实体重指数与房颤的相关性。另外可能与持续性房颤患者样本量较小或抽样误差导致的结果变异有关。因此阵发性房颤患者与持续性房颤患者之间的EATV的差异，尚需较大样本量进一步证实。

本研究采用256层螺旋CT检查，具有高分辨力及各向同性容积数据，使用心电门控技术可有效地克服心脏搏动的影响，能够清楚显示心包膜组织，利用组织分割技术及整体画取心外膜脂肪，能够直观立体地显示其形态并精确测量，较逐层画取方法耗时更短且受操作者主观影响较小，可重复性更高[12]，256层螺旋CT心脏成像检查可以在观察冠状动脉病变的同时评估左心功能。

本初步研究显示，房颤组患者的EATV较窦性心率组明显增高，而不同类型房颤患者的EATV及PATV无明显差异。但本研究为单中心、小样本量回顾性研究，受病例的选择、组间可比性等因素影响，所得结论及数据有一定局限性，部分结论尚需多中心及大样本量进一步研究证实。