超聲心動圖測量心外膜脂肪厚度的價值及其與心房顫動發生機制的研究進展

文/張晴雪

近幾十年來，我國乃至世界人口的肥胖率飛速上漲，越來越多的研究發現，體內脂肪不單純是能量儲存組織，也具有其他重要的生理作用，圍繞脂肪組織的研究也成為新的醫學研究熱點。國內外已經有研究表明，異常分布的脂肪尤其是內臟脂肪與心血管事件[1-3]及動脈粥樣硬化[1-5]都有著密切的相關性，也與心房顫動的發生相關。其中，心外膜脂肪已被眾多研究表明與房顫的關系較其余脂肪組織更為密切。

1 心外膜脂肪概述

1.1 心外膜脂肪的與心血管疾病

心外膜脂肪是包圍在心臟表面和心外膜冠狀動脈周圍的脂肪組織，主要分布于房室溝、室間溝、右室游離壁外側和冠狀動脈外側。研究表明心外膜脂肪組織能產生大量活性物質。這部分組織中不僅包含脂肪細胞、間質-血管細胞，還含有一部分免疫細胞和神經節細胞[12]。其中神經與免疫細胞因其具有電傳導與分泌功能，與動脈粥樣硬化在內的眾多心血管病變有密切關系。心外膜脂肪和心肌之間的細胞相互作用可能包括血管分泌和旁分泌機制。從心外膜脂肪組織、血管和基質細胞分泌的細胞因子擴散到外膜、中膜、內膜之間的間質液中，調節心臟功能和心肌細胞表型和存活[9]。

1.2 不同部位心外膜對比

臨床采用超聲心動圖檢測心外膜脂肪厚度時，已經發現心外膜脂肪厚度并不是均勻分布的，以右室前壁及右房室溝分布較厚，而左室后壁處則較少見。黃楊等學者均在研究中發現，心臟超聲在各檢測部位的敏感性和特異性是不同的，以左房室溝心外膜脂肪厚度對房顫診斷價值最高。

2 不同影像學技術測量心外膜脂肪的方法及其比較

目前，臨床使用的主要影像技術包括MRI、CT、超聲均可以一定程度上較準確的測量心外膜脂肪厚度，但各有優勢與不足。

2.1 MRI

普遍認為，MRI是脂肪組織定量測量的“金標準”，其擁有較高的空間分辨率，也是唯一可以體外驗證心外膜脂肪體積定量的影像學技術。

盡管優點難以取代，但MRI的局限性也十分明顯。其在Z軸上的空間分辨率低、序列煩瑣，檢查時間長、磁場噪聲刺激和空間幽閉、禁忌證諸多、檢查費用昂貴。受諸不利因素影響，臨床中測量心外膜脂肪很少采用MRI。

2.2 CT

時至今日，關于心外膜脂肪與心血管疾病的相關臨床研究， CT技術曾是眾多研究者的首選。CT技術同樣具有高空間分辨率及重復性好的優點，其能夠將獲取的數據進行三維重建，通過計算機運算直接獲得體積數據。多層螺旋CT、雙源CT等技術的應用使評估及量化心外膜脂肪及其周圍結構與冠狀動脈變得更快速、易獲取。

然而，CT的缺陷是受試者無法在短期內多次曝光于電離輻射下，并且，檢查中使用對比劑也會對受試者的腎臟功能產生影響。在需要連續隨訪及評估時，難以保證同一受試者安全并如期進行CT下再次評估。

2.3 超聲心動圖

相較以上兩種影像學技術，超聲心動圖在評估心外膜脂肪方面是最安全易行且最經濟的成像技術。盡管二維超聲心動圖僅用于測量心外膜脂肪厚度且三維超聲心動圖對脂肪的敏感性不高；但由于心外膜脂肪在心臟表面的分布存在多變性，超聲心動圖可以針對心外膜脂肪厚度最敏感、最有價值的區域進行測量，從而彌補以上缺點。Ferreira等采用經胸超聲心動圖測量不同部位的心外膜脂肪厚度與急性冠脈綜合征患者冠狀動脈病變的關系，得出了明確的結論：在右室基底區測量的心外膜脂肪厚度是一個顯著的冠狀動脈病變最佳預測因子。同上，許多相關實驗證明，超聲心動圖測量心外膜脂肪厚度經心臟磁共振等精確成像方法驗證具有很大程度的準確性及可靠性。

超聲心動圖具有安全、簡便、經濟、相對準確及重復性極強等優點，在日常的臨床工作中具有不可替代的優勢。

3 心外膜脂肪與房顫的關系

3.1 房顫與心包脂肪的關系

近些年的研究發現，房顫的發生與心外膜脂肪存在密切相關性。加入心包脂肪與房顫關系的研究的綜述內容。

3.2 心外膜脂肪與房顫發生的可能機制

3.2.1 心房肌纖維化

近年來，無數研究已經證實了心外膜脂肪是一種活性組織，其可以分泌許多活性因子，如激活素A等。并且，由于心內膜脂肪臨近心肌，其分泌的物質可聚集于心包腔內直接作用于心肌引起心肌纖維化。Venteclef等人[11]的研究再次印證，心外膜脂肪通過其產生和分泌脂肪纖維因子的能力，以旁分泌依賴的方式促進心肌纖維化的形成。 此外，心外膜脂肪分泌的一些其他細胞因子也在心肌纖維化過程中發揮了重要作用，并且一些學者發現其會在房顫時水平上升[20]。此外，心外膜脂肪直接浸潤至心肌細胞，也會加劇心肌纖維化的進程。

3.2.2 氧化應激

越來越多研究發現，心外膜脂肪是活性氧的來源。以前的數據顯示，人體心外膜脂肪中活性氧的產生量多于皮下脂肪組織[21]。一些學者通過動物實驗，發現抗氧化劑對于活性氧的抑制似乎可以減弱由快速起搏誘導的心房重構。以上兩點聯合說明，心外膜脂肪墊的氧化應激作用可能對房顫產生影響。并且，心外膜脂肪具有血管內分泌和旁分泌功能，其與相鄰心肌之間不存在解剖屏障，其產生和分泌的細胞因子與炎性介質可直接作用于心肌細胞，這些炎性因子產生的局部炎性反應和炎性因子積聚造成的心臟氧化應激加劇也會進一步增加房顫的發生率。

3.2.3 心室舒張障礙

近期一項研究也發現心外膜脂肪厚度可以作為左室舒張功能不全的獨立危險因素，可很好地預測左室舒張功能減低。心外膜脂肪對心臟產生壓迫和限制舒張的作用，而這種限制作用可使心肌舒張程度減弱，引起心房繼發性擴張，這可能是心外膜脂肪引起心室舒張功能障礙的主要原因。

3.2.4 脂肪浸潤

心外膜脂肪與周圍心肌直接相鄰，中間沒有隔膜，因而脂肪可直接浸潤心肌，產生心肌毒性，造成心肌細胞功能受損[6]。

3.2.5 心臟電活動與自主神經系統異常

心外膜脂肪被發現作為一種獨立的致心血管疾病的因素，還與心臟電活動有著密不可分的關系。心外膜脂肪與心房肌之間聯系緊密性下降、分布不均勻，使心臟電傳導不均勻，引起心臟電活動異常，增加了房顫的概率[9]心外膜脂肪層內含有一部分神經節細胞，其可以引發交感神經及副交感神經的激活，影響動作電位和鈣離子的轉運，引起心律失常。一項臨床試驗表明，分離心外膜脂肪墊分離，通過影響副交感神經，會降低房顫發生率。

肺靜脈是一處可觸發及維持房顫心律的位點。一項研究發現，心外膜脂肪增多與肺靜脈有效不應期變短相關；另一項研究證實心外膜脂肪高聚集的部位具有高頻電流的出現，以上研究均可以驗證心外膜脂肪觸發了房顫的猜想。

4 小結

隨著房顫的發病率逐年增高，關于房顫的早期預測和預防顯得尤為重要。越來越多的證據顯示心外膜脂肪與房顫發生發展的關系密切，這無疑是房顫研究中一個令人振奮的方向。然而這個方向仍處于萌芽期，關于心外膜致房顫的機制尚未完全明確，應用于臨床的可行檢查方法也在不斷探索和更新。現階段，我們需要更多大樣本研究來驗證對于心外膜脂肪對房顫發生可能機制的猜想，進一步探索二者存在的關系，并最終尋找一種切實可行的檢查方案，以應用于臨床日常工作。