中国南方人群腹壁皮下脂肪厚度与心脏质量的相关性

乐嘉诚，吴秋萍，周南，张凯，郑大，吕国丽，成建定

1.中山大学中山医学院法医学系，广东 广州 510080；2.中山大学公共卫生学院卫生毒理系，广东 广州 510080；3.广州市刑事科学技术研究所，广东 广州510030

心脏是人体最重要的器官之一。《中国心血管健康与疾病报告2019》[1]指出，我国现有心血管病患病人数达3.3 亿，心血管病已成为我国城乡居民的首要死亡原因。临床研究[2]证实，无论是何种类型的心脏增大，均是心脏性猝死的独立危险因素。在检案实践中，测量心脏质量并与标准值进行比较是在大体解剖阶段发现心脏病变的重要方法。由此，确定心脏质量的标准值在法医病理学实践中具有重要意义。现阶段，我国心脏质量的标准值常常被界定为男性250～270 g、女性240～260 g[3]。然而，这一标准值过于笼统，没有充分考虑个体间的差异。在目前心血管病患病率仍在不断上升的巨大压力下，实际检案工作中应确定更准确、更个体化的心脏质量标准值。

国际上，学者们普遍将年龄、身高和体质量等数据作为自变量纳入心脏质量的回归方程中进行个体心脏质量标准值的预测，国内也有用体质量预测心脏质量标准值的研究报道[4]。然而，在我国法医学鉴定实践中，体质量数据通常未被测量、记录，而腹壁皮下脂肪厚度数据更常被测量、记录。有研究[5]结果表明，腹壁皮下脂肪厚度会随个体体重指数（body mass index，BMI）的增加而增加。因此，腹壁皮下脂肪厚度有望成为心脏质量标准值的预测因子。本研究通过对法医学尸体检验案例的腹壁皮下脂肪厚度和心脏质量数据进行统计学分析，探讨在中国南方人群中两者间的相关性，为寻找适用于我国尸体检验中体质量数据缺失情况下的心脏质量标准值预测方法提供参考。

1 材料与方法

1.1 样本及数据收集

收集中山大学法医鉴定中心1998—2017 年受理的年龄在15 周岁以上的尸体检验案例共6 151 例（男性4 398 例，女性1 753 例）。案例来源以广东省为主，同时涵盖我国南方各省。所有案例均经系统的法医学尸体解剖检验、重要器官的组织病理学检查及常规毒（药）物检验。每个案例收集案情、性别、年龄、心脏质量（g）、腹壁皮下脂肪厚度（mm）、法医病理学诊断及死亡原因。心脏质量及腹壁皮下脂肪厚度（沿腹白线打开腹腔时，切口断面处腹前壁皮肤与壁腹膜之间的脂肪层最厚处数值）均为尸体解剖检查当时的测量值。所有案例的法医病理学诊断和死亡原因鉴定意见均在系统的法医学解剖检验、组织病理学检验及常规毒（药）物检验结果的基础上，综合判断得出。

1.2 研究案例的筛选及分组

1.2.1 总案例组的筛选及年龄分层

总案例组排除标准：（1）排除数据明显异常的案例（如心脏质量<100 g 或>1 000 g，腹壁皮下脂肪厚度>200 mm）以及部分数据缺失的案例（包括年龄、心脏质量、腹壁皮下脂肪厚度数据缺失、法医病理学诊断部分或全部缺失等）。（2）排除高度腐败及镜下见明显器官自溶改变的案例。（3）排除非中国公民的解剖案例。共筛选出4 198 例（男性2 956 例，女性1 242 例），称为总案例组。将总案例组分为7 个年龄段：15～<20 岁、20～<30 岁、30～<40 岁、40～<50 岁、50～<60 岁、60～<70 岁、≥70 岁。

1.2.2 各疾病组的确定

将总案例组中单独患有6 种心脏疾病或组织病理学改变的案例分为心脏炎症组（包括心外膜炎、心肌炎、心内膜炎和全心炎）、冠状动脉轻度粥样硬化组（冠状动脉狭窄程度<50%）、冠状动脉发育异常组（包括冠状动脉开口位置异常和冠状动脉走行异常）、传导系统异常组［包括窦房结动脉和（或）房室结动脉狭窄、希氏束发育异常、传导组织纤维化］、心脏脂肪组织浸润组（包括心脏各部的脂肪组织浸润）和心肌细胞空泡变性组。

各疾病组的排除标准：（1）排除法医病理学诊断为患有明确会对心脏质量产生影响的疾病的案例[6]，这些疾病包括高血压病、先天性心脏病、各类心肌病、心瓣膜病、慢性心力衰竭、缩窄性心包炎、陈旧性心肌梗死、中重度冠状动脉粥样硬化（冠状动脉狭窄程度≥50%）、主动脉或其他大血管的严重粥样硬化、主动脉瘤、慢性阻塞性肺疾病、慢性支气管炎、支气管哮喘、支气管扩张、肺结核后遗症及贫血等。（2）不明原因夜间猝死综合征患者的心脏质量会略高于正常人群[7]，故排除各类不明原因猝死者及死因不明者。（3）排除具有明显影响腹壁皮下脂肪厚度的案例，主要包括恶病质、饿死者、甲状腺功能亢进[8]及糖尿病患者[9]。（4）对于各类机械性暴力所致心脏破裂、各类心脏手术后、心脏肿瘤或转移癌等案例予以排除。（5）排除患有2 种及2 种以上心脏疾病或组织病理学改变的案例。

6 个疾病组共筛选出436 例案例（男性295 例，女性141 例）。

1.2.3 正常组的确定及年龄分层

正常组排除标准：（1）排除1.2.2 节中各疾病组排除标准（1）～（4）的所有案例。（2）排除患有疾病组包含的心脏疾病或组织病理学改变的案例。

正常组共筛选出1151例（男性694例，女性457例），分为3 个年龄段[10]（15～<40 岁、40～<60 岁、≥60 岁）。

1.3 统计学分析

经正态性检验（W 检验），总案例组及正常组案例的心脏质量和腹壁皮下脂肪厚度为非正态分布（P<0.10）。因此对心脏质量和腹壁皮下脂肪厚度的数据采用中位数（M）、四分位数间距（P25～P75）描述，不同性别、各疾病组与正常组间的比较采用秩和检验，心脏质量和腹壁皮下脂肪厚度的相关性分析采用Spearman秩相关法，相关系数为rs。相关系数间的比较采用Cocor 程序[11]，其余均采用SPSS 25.0 软件（美国IBM公司）进行统计学分析，检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 总案例组中心脏质量与腹壁皮下脂肪厚度的相关性

总案例组中，男性心脏质量为380.0（320.0～430.0）g，腹壁皮下脂肪厚度为18.0（10.0～25.0）mm；女性心脏质量为300.0（260.0～360.0）g，腹壁皮下脂肪厚度为25.0（17.0～30.0）mm。采用秩和检验分别比较男女性间的心脏质量和腹壁皮下脂肪厚度，结果显示，不同性别间的差异有统计学意义（P<0.05），男性心脏质量较女性大，而腹壁皮下脂肪则较薄。心脏质量与腹壁皮下脂肪厚度在不同性别中的分布见图1。

图1 总案例组中不同性别的心脏质量与腹壁皮下脂肪厚度的散点图Fig.1 Scatter plot of heart weight versus abdominal wall fat thickness for each gender in the total case group

采用Spearman 秩相关对总案例组中不同性别腹壁皮下脂肪厚度与心脏质量间的相关性进行分析，结果显示，不论男性还是女性，心脏质量与腹壁皮下脂肪厚度之间均具有相关性（男性rs=0.443，P<0.05；女性rs=0.317，P<0.05）。经比较分析，在男性中的相关性强于女性（P<0.05）。

男性与女性不同年龄段的腹壁皮下脂肪厚度与心脏质量的相关性分析结果（表1～2）显示：对于男性，在所有的年龄段中，腹壁皮下脂肪厚度与心脏质量间均存在相关性（P<0.05）；对于女性，腹壁皮下脂肪厚度与心脏质量在20～<50 岁及60 岁以上时具有相关性（P<0.05），而在其他年龄段则无明确的相关性（P>0.05）。

表1 总案例组中男性各年龄段腹壁皮下脂肪厚度与心脏质量的相关性Tab.1 Correlation between abdominal wall fat thickness and heart weight in males of each age range in the total case group

表2 总案例组中女性各年龄段腹壁皮下脂肪厚度与心脏质量的相关性Tab.2 Correlation between abdominal wall fat thickness and heart weight in females of each age range in the total case group

2.2 各疾病组与正常组的比较

采用秩和检验将6 个疾病组与正常组的心脏质量进行比较，以确定各组疾病对心脏质量的影响，结果（表3）显示：心脏炎症组、冠状动脉轻度粥样硬化组、心脏脂肪组织浸润组和心肌细胞空泡变性组与正常组间在心脏质量上差异有统计学意义（P<0.05）；冠状动脉发育异常组和传导系统异常组与正常组之间差异无统计学意义（P>0.05）。

表3 各疾病组与正常组心脏质量和腹壁皮下脂肪厚度的比较Tab.3 Comparison of heart weight and abdominal wall fat thickness between each disease group and the normal group

2.3 正常组中心脏质量与腹壁皮下脂肪厚度的相关性

正常组中男性年龄为15～91 岁，心脏质量为340.0（300.0～400.0）g，腹壁皮下脂肪厚度为15.0（10.0～22.0）mm；女性年龄为15～97 岁，心脏质量为300.0（250.0～330.0）g，腹壁皮下脂肪厚度为22.0（16.0～30.0）mm。不同性别间心脏质量和腹壁皮下脂肪厚度的秩和检验结果显示，心脏质量和腹壁皮下脂肪厚度的差异均存在统计学意义（P<0.05）。

采用Spearman 秩相关对正常组中不同性别的心脏质量和腹壁皮下脂肪厚度的相关性进行分析，结果显示，心脏质量均与腹壁皮下脂肪厚度均呈现相关性（男性rs=0.469，P<0.05；女性rs=0.285，P<0.05），且男性的相关性高于女性（P<0.05）。

不同性别各年龄段的心脏质量与腹壁皮下脂肪厚度分布见图2。采用Spearman 秩相关分析不同性别、不同年龄段内心脏质量和腹壁皮下脂肪厚度及二者间的相关性，结果见表4～5。

图2 正常组中不同性别、年龄段的心脏质量与腹壁皮下脂肪厚度的散点图Fig.2 Scatter plot of heart weight versus abdominal wall fat thickness for each gender and age range in the normal group

表4 正常组中男性各年龄段心脏质量与腹壁皮下脂肪厚度的相关性Tab.4 Correlation between heart weight and abdominal wall fat thickness in males of each age range in the normal group

表4 显示，男性在3 个年龄段中心脏质量和腹壁皮下脂肪厚度均具有相关性（P<0.05）。15～<40 岁心脏质量和腹壁皮下脂肪厚度的相关系数rs为0.411，而≥60 岁两者间的相关系数rs接近0.7，在40～<60 岁和≥60岁，两者间的相关性均强于15～<40岁（P<0.05）。

表5显示，女性各年龄段中，15～<40岁和40～<60岁的腹壁皮下脂肪厚度与心脏质量之间具有相关性（P<0.05），而≥60 岁中两者的相关性无统计学意义（P=0.058）。

表5 正常组中女性各年龄段心脏质量与腹壁皮下脂肪厚度的相关性Tab.5 Correlation between heart weight and abdominal wall subcutaneous fat thickness in females of each age range in the normal group

3 讨论

3.1 腹壁皮下脂肪厚度与心脏质量的相关性

本研究结果显示，腹壁皮下脂肪厚度与心脏质量在不同性别间均存在明确的相关性，尤其在正常组中，除≥60 岁的女性案例组因案例数较少，两者的相关性仍需更多案例验证后才能确定外，其余各组中，腹壁皮下脂肪厚度与心脏质量的相关性均具有统计学意义。同时，本研究也发现，腹壁皮下脂肪厚度与心脏质量的相关性在不同性别间存在一定差异，不论在总案例组还是在正常组中，两者的相关性均表现为男性强于女性。导致这一现象的主要原因可能是不同性别间的脂肪分布存在差异。一方面，男女性之间由于基础脂肪酸氧化率存在差异[12]、胰岛素的抗脂质分解作用的作用部位不尽相同[13]等因素，导致饮食中摄取的脂质在男性中更多地被储存在内部器官，女性更多的储存在皮下脂肪[14]，在整体分布上，女性通常在臀区储存更多的脂肪，而男性则在腹部储存更多的脂肪。另一方面，在腹壁皮下脂肪的局部分布中，女性腹壁皮下脂肪厚度的增加优先增加了浅筋膜膜性层（Scarpa 筋膜）以上的浅层脂肪组织厚度，而非其下的深层脂肪组织厚度[15-16]，这也在一定程度上导致了不同性别间腹壁皮下脂肪厚度与心脏质量相关性的差异。

对于男性案例，不论是总案例组还是正常组，腹壁皮下脂肪厚度与心脏质量在各年龄段中均具有明确的相关性。值得注意的是，在正常组中，两者的相关性还表现出了在15～<40 岁这一年龄段中并不高，但随着年龄的增长，在≥40 岁的正常男性人群中，两者间的相关性增强的现象。根据现有的临床研究[5]结果，随着年龄的增长，浅筋膜膜性层以上的浅层脂肪组织的厚度及其在腹壁皮下脂肪厚度中的占比将逐渐减少，而浅筋膜膜性层以下的深层脂肪组织的厚度及占比则逐渐增加。由于本研究中的腹壁皮下脂肪厚度包含了浅层和深层脂肪组织两部分之和，腹壁皮下脂肪组织随年龄增长发生了分布改变，这是正常组男性案例腹壁皮下脂肪厚度与心脏质量间的相关性在年轻人中相关系数并不大，但在40 岁及以上人群中相关性增强的主要原因。其他原因包括：（1）激素水平及个体运动水平的显著变化导致了腹型肥胖在中老年人中更为常见[17]；（2）腹壁皮下脂肪厚度随年龄增长逐渐增加[18]等可能也起到了一定作用。

3.2 疾病对心脏质量的影响

心脏的质量受很多因素的影响，其中最重要的因素之一就是各类器质性心脏疾病，如高血压性心脏病、心脏瓣膜病、心肌病、严重冠心病等，故心脏质量的增加是此类心脏病变的重要病理学特征之一。本研究发现，与正常人群相比，患有心脏炎症、冠状动脉轻度粥样硬化（狭窄程度<50%）、心脏脂肪组织浸润或心肌细胞空泡变性（在本研究中绝大多数为心肌细胞脂肪变性）的人群心脏质量更大，而患有冠状动脉发育异常或传导系统异常的人群则未表现出与正常人群间差异存在统计学意义。

在既往对于心脏质量预测因子的研究中，并未将心肌炎看作影响心脏质量的疾病[19-20]，但在本研究中心脏炎症组却表现出了与正常人群的差异。这可能是由于在法医病理学案例中，心肌炎的诊断依赖于死者心脏的组织病理学检验，对于临床资料缺失的案例，或生前并未被发现患有心肌炎，仅在死后心脏检查时被诊断的案例，心肌炎的病程不清，通常法医病理学工作者在实际工作中也并不对心肌炎罹患的时间进行判断，这可能导致我们收集到的各类心脏炎症案例中，急性、亚急性、慢性炎症并存。长期以来，病毒性心肌炎都被认为可以触发细胞介导的自身免疫机制而发展成为扩张型心肌病（dilated cardiomyopa⁃thy，DCM）[21]，而在这一转变过程中有重要意义的心脏重构在炎症的亚急性期后就已开始[22]，很可能在这类DCM 的早期，由心脏重构导致的心脏质量变化[23]便已出现。此外，也有研究[24]显示，人类心肌炎过程存在包括心肌肥大、紊乱或纤维化在内的后炎症变化，这可能也是导致心肌炎患者心脏质量增加的原因之一。

对于心脏脂肪组织浸润组和心肌细胞空泡变性组，与正常组在心脏质量和腹壁皮下脂肪厚度上的差异均有统计学意义。在临床上，腹壁皮下脂肪厚度常被用来反映人的肥胖程度[25]。现有研究[26]显示，肥胖会导致心肌脂肪浸润增多、心肌细胞内脂肪含量升高。同时，心外膜脂肪组织的过度堆积及浸润可能是某些代谢病的表现，且可能通过释放各种细胞因子或激素，影响心血管系统的调节而导致某些潜在的心脏变化[26-27]，这些原因可能共同导致了上述2 个疾病组与正常组在心脏质量和腹壁皮下脂肪厚度方面出现差异。

对于冠状动脉发育异常和传导系统异常，由于本研究中纳入的案例数较少，这两类疾病对于心脏质量的影响还需要在更广大的人群中进行验证才能确定。因此，代表正常人群的正常组中也并未纳入这两类疾病。

3.3 小结与展望

目前，国际上通常将性别、年龄、身高、体质量4 项数据作为心脏质量标准值的重要影响因子纳入考虑。研究[2，19-20，28-29]发现，年龄与 心脏质量的相关系数差别较大，而身高与体质量同心脏质量的相关系数则较为稳定，其中身高与心脏质量的相关系数在0.4～0.5，而体质量与心脏质量的相关系数在0.6～0.7[2，19-20，28]。对比本研究的结果，在不考虑年龄段时，正常组男性案例腹壁皮下脂肪厚度与心脏质量的相关系数为0.469，与身高同心脏质量的相关系数相近。分年龄段考虑时，在40 岁及以上的年龄段，正常组男性案例中两者的相关系数在0.5～0.7，与体质量同心脏质量的相关系数相近。提示在男性中，尤其是≥40 岁的男性中，腹壁皮下脂肪厚度具有用于心脏质量标准值预测的潜力。用腹壁皮下脂肪厚度替代体质量纳入适应我国目前法医病理学实际情况的男性心脏质量标准值预测系统具有一定的必要性和可行性，具有良好的应用前景。考虑到国际上普遍采用多因素共同确定心脏质量标准值的方法进行预测，本研究的结果如何与其他心脏质量的影响因素相互配合，共同参与适用于我国具体情况的心脏质量标准值预测体系仍需要进一步研究。同时，由于本研究选取的案例均为我国南方人群，本研究得出的结论是否适用于我国其他地区的人群也需要在包含更多地区案例的样本中进行检验。为此，本课题组将着手构建一个全面的、包含多种影响因子的、适用于多地区的、完整的中国人群心脏质量标准值预测体系，为我国法医学工作者探寻心脏质量标准值预测方法提供参考。