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(fā)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(fā)現(xiàn)，體內(nèi)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(yī)學(xué)研究熱點。國內(nèi)外已經(jīng)有研究表明，異常分布的脂肪尤其是內(nèi)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(guān)性，也與心房顫動的發(fā)生相關(guān)。其中，心外膜脂肪已被眾多研究表明與房顫的關(guān)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(cè)和冠狀動脈外側(cè)。研究表明心外膜脂肪組織能產(chǎn)生大量活性物質(zhì)。這部分組織中不僅包含脂肪細胞、間質(zhì)-血管細胞，還含有一部分免疫細胞和神經(jīng)節(jié)細胞[12]。其中神經(jīng)與免疫細胞因其具有電傳導(dǎo)與分泌功能，與動脈粥樣硬化在內(nèi)的眾多心血管病變有密切關(guān)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(zhì)細胞分泌的細胞因子擴散到外膜、中膜、內(nèi)膜之間的間質(zhì)液中，調(diào)節(jié)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(jīng)發(fā)現(xiàn)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(xué)者均在研究中發(fā)現(xiàn)，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(xué)技術(shù)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(shù)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(yōu)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(xué)技術(shù)。

盡管優(yōu)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(guān)于心外膜脂肪與心血管疾病的相關(guān)臨床研究， CT技術(shù)曾是眾多研究者的首選。CT技術(shù)同樣具有高空間分辨率及重復(fù)性好的優(yōu)點，其能夠?qū)@取的數(shù)據(jù)進行三維重建，通過計算機運算直接獲得體積數(shù)據(jù)。多層螺旋CT、雙源CT等技術(shù)的應(yīng)用使評估及量化心外膜脂肪及其周圍結(jié)構(gòu)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(nèi)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(chǎn)生影響。在需要連續(xù)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(xué)技術(shù)，超聲心動圖在評估心外膜脂肪方面是最安全易行且最經(jīng)濟的成像技術(shù)。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(qū)域進行測量，從而彌補以上缺點。Ferreira等采用經(jīng)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(guān)系，得出了明確的結(jié)論：在右室基底區(qū)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(yù)測因子。同上，許多相關(guān)實驗證明，超聲心動圖測量心外膜脂肪厚度經(jīng)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(jīng)濟、相對準確及重復(fù)性極強等優(yōu)點，在日常的臨床工作中具有不可替代的優(yōu)勢。

3 心外膜脂肪與房顫的關(guān)系

3.1 房顫與心包脂肪的關(guān)系

近些年的研究發(fā)現(xiàn)，房顫的發(fā)生與心外膜脂肪存在密切相關(guān)性。加入心包脂肪與房顫關(guān)系的研究的綜述內(nèi)容。

3.2 心外膜脂肪與房顫發(fā)生的可能機制

3.2.1 心房肌纖維化

近年來，無數(shù)研究已經(jīng)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(nèi)膜脂肪臨近心肌，其分泌的物質(zhì)可聚集于心包腔內(nèi)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(chǎn)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(fā)揮了重要作用，并且一些學(xué)者發(fā)現(xiàn)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(yīng)激

越來越多研究發(fā)現(xiàn)，心外膜脂肪是活性氧的來源。以前的數(shù)據(jù)顯示，人體心外膜脂肪中活性氧的產(chǎn)生量多于皮下脂肪組織[21]。一些學(xué)者通過動物實驗，發(fā)現(xiàn)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(dǎo)的心房重構(gòu)。以上兩點聯(lián)合說明，心外膜脂肪墊的氧化應(yīng)激作用可能對房顫產(chǎn)生影響。并且，心外膜脂肪具有血管內(nèi)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(chǎn)生和分泌的細胞因子與炎性介質(zhì)可直接作用于心肌細胞，這些炎性因子產(chǎn)生的局部炎性反應(yīng)和炎性因子積聚造成的心臟氧化應(yīng)激加劇也會進一步增加房顫的發(fā)生率。

3.2.3 心室舒張障礙

近期一項研究也發(fā)現(xiàn)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(yù)測左室舒張功能減低。心外膜脂肪對心臟產(chǎn)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(fā)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(chǎn)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(jīng)系統(tǒng)異常

心外膜脂肪被發(fā)現(xiàn)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(guān)系。心外膜脂肪與心房肌之間聯(lián)系緊密性下降、分布不均勻，使心臟電傳導(dǎo)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(nèi)含有一部分神經(jīng)節(jié)細胞，其可以引發(fā)交感神經(jīng)及副交感神經(jīng)的激活，影響動作電位和鈣離子的轉(zhuǎn)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(jīng)，會降低房顫發(fā)生率。

肺靜脈是一處可觸發(fā)及維持房顫心律的位點。一項研究發(fā)現(xiàn)，心外膜脂肪增多與肺靜脈有效不應(yīng)期變短相關(guān)；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(xiàn)，以上研究均可以驗證心外膜脂肪觸發(fā)了房顫的猜想。

4 小結(jié)

隨著房顫的發(fā)病率逐年增高，關(guān)于房顫的早期預(yù)測和預(yù)防顯得尤為重要。越來越多的證據(jù)顯示心外膜脂肪與房顫發(fā)生發(fā)展的關(guān)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(guān)于心外膜致房顫的機制尚未完全明確，應(yīng)用于臨床的可行檢查方法也在不斷探索和更新。現(xiàn)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(fā)生可能機制的猜想，進一步探索二者存在的關(guān)系，并最終尋找一種切實可行的檢查方案，以應(yīng)用于臨床日常工作。