256层螺旋CT测量心脏周围脂肪体积与冠心病的相关性研究

翁静飞，何宇情，杨彬，何其舟，代平，姚丁华，余飞，曾奇虎

西南医科大学附属中医医院放射科1、心内科2，四川 泸州 646000

冠心病(coronary artery disease，CAD)是一种由多种因素共同作用而引起的疾病，是世界范围内疾病的主要死亡原因。不同的组织和器官周围都有脂肪包裹，脂肪过多可能引起器质性和功能性的病变，而心脏周围也有脂肪组织，并且分泌的游离脂肪酸和炎性细胞因子比皮下脂肪更多。国外学者对心脏周围的脂肪库进行定义和划分，心外膜脂肪(epicardial adipose tissue，EAT)是存在于心肌和脏层心包之间的脂肪组织，而心包膜外脂肪是指位于心包膜外的纵隔脂肪沉积，心周总脂肪(pericardial adipose tissue，PAT)是指心外膜和心包膜外脂肪的总和[1]。引起冠心病的危险因素有很多，近年来，越来越多的研究表明EAT 也成为冠心病的独立危险因素。本研究利用256层螺旋CT 冠脉成像检查技术(256-slice CT coronary angiography，CTA)测量心脏周围脂肪体积，并探讨其与冠心病发生与发展的相关性。

1 资料与方法

1.1 一般资料 随机选取西南医科大学附属中医医院2017 年1 月至2019 年12 月行CT 冠脉成像的200 例患者，所有患者在短期内均进行冠脉动脉造影(coronary angiography，CAG)检查。其中男性132 例，年龄36～87 岁，平均63.48 岁；女性68 例，年龄42～83岁，平均66.41 岁。纳入标准：(1)在我院行CT 冠脉成像检查，并在短期内进行冠脉动脉造影；(2)碘过敏实验阴性，心率＜70 次/min，无心律不齐者；(3)数据收集全面者。排除标准：(1)既往有心脏手术者；(2)对造影剂过敏者；(3)严重肝肾功能不全者；(4)严重甲状腺疾病者；(5)严重心律失常者。以CAG 结果为金标准，CAG 确诊为冠心病患者152例为冠心病组，其余48例为对照组。收集所有患者的性别、年龄、饮酒史、吸烟史、高血压、糖尿病史、空腹血糖、总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、尿酸、肌酐、白细胞计数。

1.2 检查方法 CT 采用SOMATOM Definition FLASH 第二代双源CT 扫描仪。扫描参数：管电压120 kV，管电流及螺距自动调节，重建层厚0.6 mm。CTA：扫描前5 min舌下含服硝酸甘油0.5 mg，患者取仰卧位，正确连接心电门控，配合呼吸训练，先行胸部定位相，再行心脏平扫，扫描范围从气管分叉下方1～2 cm处至心脏膈面水平；增强扫描时用双筒高压注射器注入对比剂碘海醇(370 mgI/mL)50～60 mL 及生理盐水40 mL，其流率为4～6 mL/s；阈值设为100 HU，选择升主动脉根部平面作为监测区，延迟5 s开始扫描，进行回顾性心电门控扫描，扫描完成后将数据传入后处理工作站进行处理。患者及家属均签署检查同意书。采用Seldinger 穿刺法，经桡动脉入路，进行冠状动脉造影；以美国心脏协会冠状动脉血管图像狭窄评价为标准，血管直径狭窄程度≥50%为冠心病。

1.3 图像分析 心脏周围脂肪体积测定：将原始图像传输至后处理工作站，脂肪测定范围-200～30 Hu，每隔3 个层面手动勾画范围。心周总脂肪体积测量范围上限为肺动脉分叉处，下限为膈肌，前至胸骨，后至降主动脉和食管内心脏周围所有脂肪，心外膜脂肪体积测量沿着心包膜勾画，最后统计得出脂肪体积，心包膜外脂肪体积为心周总脂肪体积减去心包膜外脂肪体积。心脏周围脂肪体积单位为mL，见图1 和图2。

图1 心外膜脂肪体积测量

图2 心周总脂肪体积测量

1.4 统计学方法 应用SPSS 17.0 进行统计学分析。计量资料以均数±标准差(±s)表示，组间比较采用独立样本t检验，计数资料比较采用χ2检验；利用受试者工作特征曲线(ROC)分析心外膜脂肪体积和心周总脂肪体积对冠心病的诊断效能；采用Spearman相关性分析心外膜脂肪体积和心周总脂肪体积与冠心病的关系；应用二元Logistic 回归模型对冠心病危险因素进行分析。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者的心外膜脂肪、心周总脂肪、心包膜外脂肪体积及一般指标比较 冠心病组患者的年龄、男性患者数量、高血压、糖尿病、空腹血糖、甘油三酯、低密度脂蛋白、肌酐、尿酸、白细胞计数、心外膜脂肪体积、心周总脂肪体积明显高于对照组，差异均有统计学意义(P＜0.05)，其余指标比较差异均无统计学意义(P＞0.05)，见表1。

表1 两组患者的心外膜脂肪、心周总脂肪、心包膜外脂肪体积及一般指标比较

2.2 心外膜脂肪体积、心周总脂肪体积对冠心病的诊断效能 心外膜脂肪体积诊断ROC 曲线下面积为0.849，诊断阈值为105.59 mL，敏感度为77.1%，特异性为77.6%；心周总脂肪体积诊断ROC曲线下面积为0.791，诊断阈值为183.61 mL，敏感度83.3%，特异性为61.8%，ROC 曲线如图3。余诊断效能如表2。

表2 心外膜脂肪体积、心周总脂肪体积对冠心病的诊断效能

图3 心外膜脂肪体积以及心周总脂肪体积ROC曲线

2.3 心外膜脂肪体积及心周总脂肪体积与冠心病的相关性 心外膜脂肪体积和心周总脂肪体积与冠心病呈正相关(r=0.516、r=0.431；P＜0.05、P＜0.05)，但前者相关性高于后者；心外膜脂肪与心周总脂肪体积相关性较高(r=0.893，P＜0.05)。

2.4 影响冠心病发生的独立危险因素 以冠心病为因变量，年龄、性别、高血压、糖尿病、空腹血糖、甘油三酯、低密度脂蛋白、肌酐、尿酸、白细胞计数、心外膜脂肪体积、心周总脂肪体积为自变量，经Logistic回归分析，结果显示EATV 不是冠心病发生的独立危险因素[OR=1.009 (95%CI：0.969～1.051)，P=0.658]，而PATV 为冠心病发生的独立危险因素[OR=1.022(95%CI：1.007～1.038)，P=0.005]。

3 讨论

随着生活方式的改变，冠心病越来越常见，并且致死率也较高，能够尽早评估和诊断冠心病，并且提出治疗方案，对患者治疗和预后都有很好的帮助。冠心病的诊断标准为DSA 检查，但其价格昂贵，对患者身体具有损伤。心脏周围有脂肪组织的包裹，过多脂肪组织会引起器官的病变，并且可产生促炎性细胞因子和趋化因子，邻近心肌组织和冠状动脉受累，从而致使粥样硬化发生。目前可进行心脏周围脂肪测定的主要工具为超声、CT、核磁共振(MRI)。超声主要是测量心脏周围脂肪厚度，并且很难区分心外膜脂肪和心包膜外脂肪，其测量受到心动周期的影响，准确性较差，可重复性也差；MRI空间分辨率、时间分辨率较低，并且价格昂贵，很难用于大量临床研究；MSCT 显示心包结构清晰，不仅能够测量脂肪厚度，并且还能计算出脂肪体积，有研究还报道不同医师、不同相位窗所测得EAT体积均有较好的可重复性[2]。

心脏周围脂肪根据其分布可分为心周脂肪、心外膜脂肪、心包膜外脂肪。本研究分别测量心周脂肪体积、心外膜脂肪体积、心包膜外脂肪体积，探讨其与冠心病发生的关系。研究结果显示，不管是传统因素(年龄、性别、高血压、糖尿病、空腹血糖、甘油三酯、低密度脂蛋白、肌酐、尿酸、白细胞计数)，还是心外膜脂肪体积、心周总脂肪体积因素，冠心病组均高于非冠心病组，但心包膜外脂肪体积的组间比较差异没有统计学意义，这可能是因为心包膜外脂肪距离冠状动脉较远，不能将分泌的炎性因子直接作用于心肌组织和血管。一项印度研究发现冠心病患者EFV 值大于非冠心病患者，其传统危险因素(吸烟、高血压、糖尿病、冠心病家族史、血清胆固醇升高、低密度脂蛋白、甘油三酯升高)在冠心病组中明显高于对照组，利用ROC 曲线分析得出EFV诊断冠心病的临界值为49.75 mL、曲线下面积为0.68、敏感性为81%、特异度为45.9%、阳性预测值为58.24%、阴性预测值为72.2%、准确性为62.84%；并且还发现EFV 值为冠心病的独立危险因素，随着EFV值升高，冠状动脉狭窄程度越大[3]。两项研究结果类似，本研究也利用ROC 曲线分别计算出EATV、PATV诊断冠心病的曲线下面积、诊断阈值、敏感度、特异性分别为0.849、105.59 mL、77.1%、77.6%；0.791、183.61 mL、83.3%、61.8%。EATV 的ROC 曲线下面积以及特异性高于PATV，但敏感度低于后者，并且还计算出其他相关的诊断效能，阳性预测值、阳性似然比、阴性似然比、约登指数前者高于后者。因此不单是国内有研究心脏周围脂肪与冠心病的关系，国外也有大量研究表示EFV 已被认为是冠状动脉粥样硬化性疾病的一个新的危险因素，将EFV与常规危险因素和冠状动脉钙化评分相结合，可以更准确、更有效地估计阻塞性冠状动脉疾病的预测概率，有助于改善稳定性胸痛的初期治疗[4]。

冠状动脉周围都有脂肪组织，邻近的为心外膜脂肪，可对冠状动脉节段产生局部旁分泌作用，从而引起局部炎症和斑块结构的改变，与冠心病的发生息息相关[5]。本研究也发现心外膜脂肪、心周总脂肪体积与冠心病呈正相关(r=0.516，P＜0.01；r=0.431，P＜0.01)，前者的相关系数高于后者。但有学者在利用256 层CT 测量心外膜脂肪体积和厚度与冠心病研究发现，在所有预测单个冠状动脉狭窄或严重狭窄的单变量模型中，心外膜脂肪体积和厚度优势并不是非常重要，同样的情况也发生在多变量分析中，因此，虽然EFT 和EFV 与冠状动脉狭窄有关，但它们的相关性并不显著[6]。不管怎样的研究，心脏周围脂肪与冠心病的发生与发展都是有关系的。经过Logistic回归分析，结果显示EATV 不是冠心病发生的独立危险因素[OR=1.009(95%CI：0.969～1.051)，P=0.658]，PATV为冠心病发生的独立危险因素[OR=1.022(95%CI：1.007～1.038)，P=0.005]。大多数研究都表明EATV是冠心病发生的独立危险因素[7]，结果不一致的原因可能是测量误差以及选取的患者年龄偏大，但是PATV 为冠心病发生的独立危险因素。在一项基于人群的日本男性观察研究中，PFV随年龄显著增加，PFV的变化与吸烟状态和心率显著独立相关，提示戒烟可能有助于降低PFV，从而降低冠心病的风险[8]。因此在冠心病患者治疗过程中，可以常规测量心外膜脂肪组织和心周脂肪组织体积，以便于观察治疗疗效，在接下来的研究中，将进一步研究心脏周围脂肪组织变化与冠心病预后的关系。

总之，心周脂肪体积和心外膜脂肪体积对冠心病的诊断有一定帮助，并且与冠心病呈正相关性，心周脂肪体积为冠心病发生的独立危险因素。