64排CT測量心外膜脂肪組織體積與冠心病的相關性

黃少華 王 駿 孫育民 張 雁 曹 賓 陶文其 徐志強 羅心平 李 劍

(1上海市靜安區中心醫院心內科 上海 200040; 2復旦大學附屬華山醫院心內科 上海 200040)

64排CT測量心外膜脂肪組織體積與冠心病的相關性

黃少華1,2王 駿1孫育民1張 雁1曹 賓1陶文其1徐志強1羅心平2△李 劍2

(1上海市靜安區中心醫院心內科 上海 200040;2復旦大學附屬華山醫院心內科 上海 200040)

目的 評價心外膜脂肪組織(epicardial adipose tissue,EAT)體積與冠心病的存在及嚴重度的相關性。 方法 納入同期行64排CT (computed tomography,CT)冠狀動脈成像及經皮冠狀動脈造影的疑似冠心病患者201例。通過CT測量EAT體積和冠狀動脈鈣化積分(coronary artery calcium,CAC)。根據冠脈造影結果進行CAGE≥20、CAGE≥50及Gensini評分,再根據評分確定冠心病的程度和嚴重性。通過統計學方法分析EAT體積值與冠心病的相關性。 結果 根據冠狀動脈造影結果分為正常組(108例)及冠心病組(93例)。冠心病組EAT體積平均值明顯大于正常組[(135.36±45.36) cm3vs. (88.56±40.64)cm3],兩組相比差異有顯著統計學意義(P=0.004),而體質量指數(BMI)及腰圍(WC)在兩組間無統計學差異。在多因素Logistic回歸分析中,在調整了年齡、性別、吸煙、飲酒以及BMI因素后,EAT體積與冠心病和CAC顯著相關(P=0.009)。在線性回歸分析中,EAT體積與CAGE≥20、CAGE≥50和Gensini評分顯著相關(P<0.05)。并且隨著EAT體積的增加,冠心病的嚴重程度隨之增加(P<0.05)。 結論 EAT體積與冠心病的存在和嚴重程度相關。EAT可以作為冠心病風險的預測因子。

心外膜脂肪組織; 冠心病; 多層螺旋CT

傳統觀念認為心外膜脂肪組織(epicardial adipose tissue,EAT)僅為能量儲備器官和心臟保護支持結構,新近研究發現EAT與動脈粥樣硬化的發生和發展密切相關[1-2]。鑒于EAT在冠心病發病機制中的基礎研究進展,業界開始關注EAT擴增能否成為預測冠心病發生、發展的新標志物。目前國內外已有EAT與冠心病的相關性研究報道,但對于EAT與冠心病的嚴重程度或冠狀動脈粥樣硬化的關系仍有爭論[3-6],部分是源于測量方法的限制[7]。近年來隨著醫學影像技術的進展,使得CT可以準確對EAT進行定量分析[8]。本研究采用64排多層螺旋CT(multislice spiral CT,MSCT)測量EAT體積,評價其與冠心病的存在和嚴重程度的相關性。

資 料 和 方 法

入選病例 2014年1月至2015年12月在復旦大學附屬華山醫院靜安分院就診的疑似心絞痛患者,同期行64排MSCT冠脈檢查及經皮冠狀動脈造影(coronary angiography,CAG)檢查。共納入201例患者,其中男性108例(年齡40～75歲,平均年齡60.4歲),女性93例(年齡43～78歲,平均年齡63.3歲)。

排除標準 (1) 對造影劑過敏患者;(2) 肥胖患者(BMI>27);(3)拒絕接受CT血管造影(CT angiograph,CTA)或CAG檢查患者;(4)嚴重肝腎功能不全者;(5)既往曾行冠狀動脈介入手術或冠脈搭橋手術者;(6)年齡>80歲;(7)甲狀腺功能疾病患者;(8)家族性高脂血癥患者;(9)心室率無法控制在75次/分以下及房顫患者。

心外膜脂肪體積及鈣化積分的測量方法 應用64排多層螺旋CT(德國Simens SOTOMON)行回顧性心電門控掃描。經上肢遠端靜脈或肘正中靜脈用雙筒高壓注射器以5.0 mL/s流率注射碘普羅胺(370 mgI/100 mL),掃描范圍從胸廓入口至橫膈下10 mm。選擇左冠狀動脈開口層面作為監測層面,使用團注方法監測主動脈根部的時間密度變化,計算冠狀動脈CTA掃描的延遲時間。掃描參數:管電壓120 kV,管電流300～800 mA,掃描層厚5 mm,重建層厚0.625 mm。掃描后由兩位經驗豐富的影像學醫生采用半自動離線工作站Volume Viewer專用程序(德國Simens公司)分別測量舒張期位相EAT體積值(圖1)。具體方法:使用-190～-30 HU窗寬值獲得脂肪組織,手動選取從心包橫竇中點左肺動脈起源處開始至左心室心尖部下緣為止可辨認的心臟纖維膜(即為心外膜邊界),通常以0.5～1 cm為間隔逐層選取。利用鈣化積分軟件計算鈣化積分(Agatston法)。

圖1 心外膜脂肪組織在心臟周圍分布的總體積(紅色區域)

經皮冠狀動脈造影方法及冠狀動脈病變評價方法 采用荷蘭Phillips Allura Xper FD20數字減影血管造影機對研究對象進行冠狀動脈造影。冠狀動脈狹窄程度根據美國心臟協會冠狀動脈血管圖像評價標準。將任一冠狀動脈主支或分支管腔狹窄程度<20%定義為正常冠狀動脈,將管腔狹窄程度>20%定義為任何冠心病,將管腔狹窄程度大于>50%的定義為顯著冠心病。根據CAGE≥20、CAGE≥50積分來確定冠心病的嚴重程度,將冠狀動脈狹窄程度≥50%的節段總數定義為CAGE≥50,將狹窄程度≥20%的節段總數定義為CAGE≥20[9]。通過Gensini積分系統[10]對冠狀動脈病變程度進行定量。

結 果

臨床基線特征 在相同相位窗不同影像學醫生所測得EAT體積值具有良好的可重復性,所測95%一致性界限為(-5.245,6.824)。臨床基線特征見表1。根據CAG檢查結果,按冠狀動脈狹窄程度將201例患者分為冠心病組(狹窄程度>20%)和正常組,其中正常組108例,冠心病組93例。冠心病組平均EAT體積明顯大于正常組[(135.36 ± 45.36)cm3vs.(88.56 ± 40.64)cm3,P=0.004]。同時,年齡、吸煙、糖尿病、高血壓、代謝綜合征、低密度脂蛋白膽固醇(LDLcholesterolLDL-C)、C反應蛋白(c-reactiveprotein,CRP)、冠脈鈣化積分(coronaryarterycalcium,CAC)兩組間亦有顯著差異;性別、總膽固醇、三酰甘油、BMI或腰圍(waistcircumference,WC)兩組間無統計學差異。

表1 研究對象基線特征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體積與冠心病、冠脈鈣化積分的關系 通過多因素Logistic回歸分析對EAT體積與冠心病及鈣化積分關系進行評估(表2),結果發現EAT體積與冠心病呈顯著正相關。在調整了年齡和性別因素后(模型1),EAT體積與冠心病仍顯著相關。在進一步調整了吸煙、飲酒因素后,其相關性仍然存在(模型2)。而在調整了年齡、性別、吸煙、飲酒以及BMI因素后(模型3),則發現EAT體積仍是冠心病(OR=1.76,95%CI:1.21～2.38,P=0.005)、鈣化積分(OR=1.82,95%CI:1.18～3.27,P=0.009)的獨立危險因素。

表2 EAT體積與冠心病及CAC的多因素Logistic回歸分析Tab 2 Multivariate Logistic regression analysis for EAT volume with CAD and CAC

EAT:Epicardial adipose tissue.

根據EAT體積高低比較冠心病的嚴重性 根據EAT體積值從低到高將病例均分為3組(每組67例),取平均值。發現EAT體積的高低與冠心病的嚴重程度呈顯著相關(表3)。冠心病的嚴重程度隨著EAT體積的增加呈線性增加。3組間的平均Gensini積分、CAGE≥20、CAGE≥50的平均積分隨著EAT體積的增加而增加,且組間有顯著統計學差異(P<0.05)。此外,鈣化積分(CAC)也隨著EAT體積的增加而增加(P<0.05)。

EAT體積與冠心病嚴重性的相關性 冠心病的多種危險因素與冠心病嚴重程度的多元線性回歸分析見表4。本研究發現,在調整了年齡、性別、吸煙和飲酒等危險因素后進行線性回歸分析,EAT體積分別與Gensini評分、CAGE≥20和CAGE≥50評分呈顯著相關。其中WC、收縮壓、舒張壓、LDL-c和葡萄糖與CAGE評分呈顯著正相關。此外,LDL-c和葡萄糖等因素也被發現與Gensini評分呈顯著相關。

表3 EAT體積值高中低分組與冠心病嚴重程度的關系Tab 3 The relationship between the EAT volume and the severity of CAD ±s)

CAC:Coronary artery calcium.

表4 冠心病嚴重程度的多元線性回歸分析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.

討 論

本研究通過MSCT測量EAT體積來評估其對冠心病及冠脈CAC的影響,結果發現EAT體積測量結果具有良好的可重復性。EAT體積在冠心病組明顯高于正常冠脈組,且與冠脈病變的嚴重程度相關,多因素Logistic回歸分析顯示EAT體積與冠心病呈顯著正相關。此外,EAT體積和冠心病的嚴重度相關,與冠脈CAC嚴重度亦呈顯著正相關。

早先的研究發現EAT厚度與冠心病之間的關系在不同研究人群中不盡一致。在非肥胖受試者中,EAT厚度與冠心病或冠脈CAC呈顯著正相關[11]。但在另一些納入肥胖(BMI>27 kg/m2)受試者的研究中則并無這種相關性[12]。這些相互矛盾的研究結果或許可以歸因于測量方式的局限性。既往研究多采用超聲心動圖的方法來測量EAT厚度,而超聲并不能充分獲取心臟各節段的窗口,并且重復性較差[7]。此外,對于肥胖患者,超聲心動圖往往因為獲取圖像質量不良而無法取得滿意數據。

與此相反,與超聲心動圖相比,MSCT由于其高分辨率從而能對心外膜脂肪進行精確定量。通過心臟CT來測量EAT體積被認為是獲取EAT質量指數的一個有效方法。已經有許多研究證明,通過CT測量的EAT體積與傳統心血管危險因素、冠狀動脈CAC及冠心病顯著相關[13-15]。在本研究中,我們通過CT測量發現EAT體積與冠心病和冠狀動脈CAC顯著相關,與既往研究結果一致[15-17]。

另有既往研究報道,EAT體積還與冠心病嚴重程度存在關聯。Bettencourt等[18]報道了通過CT測量的EAT體積與的冠狀動脈的斑塊負荷呈正相關。Eroglu等[19]則報告,通過超聲心動圖測量的EAT厚度與冠心病的嚴重程度相關。本研究進一步證實了通過CT測量的EAT體積與冠心病嚴重性相關。相比一些其他已知的危險因素,包括WC、血壓、空腹血糖和LDL-c,EAT體積和冠心病的嚴重程度呈顯著相關;通過線性回歸分析顯示,在調整了吸煙、飲酒、性別和年齡因素后,CAGE≥20、CAGE≥50以及Gensini積分仍與EAT體積呈顯著關聯,CAGE≥20,CAGE≥50和Gensini積分隨著EAT體積的增加而線性增加。上述結果表明EAT體積是冠心病存在和嚴重程度的獨立危險因素。

雖然在大多數的研究報道中揭示了EAT體積與冠心病之間存在相關性。但是它與冠心病嚴重程度的關聯仍有爭議[3,5,12,20]。在這些研究中,冠心病的嚴重程度與EAT缺乏關聯可以從以下幾個方面解釋:首先,在這些未發現EAT體積與冠心病嚴重程度存在相關性的研究中,并沒有納入正常受試者。而本研究中納入了正常受試者以及一些輕度狹窄的患者。結果發現,EAT體積與冠心病的嚴重性呈線性增加,這表明EAT體積可以反映早期冠心病的最小變化。其次,以前多數的研究中所采用的是冠心病的狹義定義,導致沒有納入冠心病的整個譜系[3-4,6,21]。在這些研究中,冠心病定義為狹窄程度在50%以上,反之,則認為是正常冠狀動脈。與此相比,本研究通過使用CAGE≥20,CAGE≥50和Gensini評分來更詳細的定義冠心病的嚴重性,結果提示EAT體積與冠心病的嚴重性相關。因此,本研究結果提供了更多強有力的證據來支持使用EAT體積來評估冠心病的嚴重度。

本項試驗的局限性:首先,參加該研究的人群數量相對較少,研究結果可能不適用于一般人群。其次,研究只是橫斷面研究,因此,尚無法確定EAT和冠心病之間的因果關系。本研究表明,CT測量的EAT體積與冠心病的存在及嚴重性相關聯;EAT體積是一個獨立于肥胖的導致冠心病的危險因素;此外,EAT體積反映了冠心病的早期變化。這些結果表明,EAT為冠心病風險評估提供了重要的信息,并且可以作為冠心病風險的預測因子。

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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;編輯:張秀峰)

上海市科學技術委員會科研計劃項目(134119b3300);上海市衛計委重點學科建設項目(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).