健康成人左心室重構與血脂比值的獨立相關性

謝佳楠，張 振,2，周珊珊，高藝源，李更曉，趙之偉，趙 軍，駱美辰，婁明武,2*，李坤成,5,6

(1.廣州中醫藥大學深圳臨床醫學院，廣東 深圳 518000；2.深圳市龍崗中心醫院博士后科研工作站，廣東 深圳 518116；3.廈門平安好醫醫學影像診斷中心影像科，福建 廈門 361015；4.加拿大圓心血管影像有限公司，加拿大 卡爾加里 T2P 3T6；5.廈門州信醫學影像診斷中心放射科，福建 廈門 361000；6.首都醫科大學宣武醫院放射與核醫學科，北京 100053)

左心室重構是繼發于左心室壓力/容量超負荷或心肌梗死等的代償性改變，長期持續可引起心力衰竭[1]。WANG等[2]報道，人血脂比值與左心室構型顯著相關，但該研究并未排除肥胖、糖尿病、高血壓及心血管疾病(cardiovascular disease, CVD)等可影響左心室重構的混雜因素[3]。近期研究[4]表明，心臟周圍脂肪組織(pericardial adipose tissue, PAT)體積增加為心肌重構的獨立危險因素，而對其是否影響左心室重構與血脂比值的相關性目前尚不明確。本研究采用心臟MR(cardiac MR, CMR)觀察健康成人左心室重構與血脂比值的獨立相關性，以期為臨床早期干預血脂異常提供影像學依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2017年3月—2019年8月352名于州信醫學影像診斷中心接受CMR檢查的健康體檢者資料，男198名，女154名，年齡21～68歲，平均(43.2±9.4)歲。排除標準：①罹患CVD(如先天性心臟病、瓣膜性心臟病等)或出現CVD癥狀(如胸痛、呼吸困難等)；②肥胖或患有可影響心臟結構及功能的疾病，如高血壓、糖尿病、嚴重肝腎疾病、甲狀腺功能異常及肺氣腫等；③近1年內服用降脂藥物或可引起血脂水平升高的藥物(如避孕藥、糖皮質激素等)；④CMR圖像質量差。本研究獲中國倫理委員會審查批準(審查號：ChiECRCT20190198)。檢查前受檢者均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用GE 1.5T 超導MR掃描儀，配備16通道心臟相控陣表面線圈。囑受檢者仰臥，以心電觸發的穩態采集快速成像脈沖序列行CMR掃描，獲得連續短軸電影圖像；參數：TR 4.03 ms，TE 1.77 ms，FA 60°，FOV 310 mm×310 mm，層厚8 mm，層間距1 mm，矩陣224×224，采集層數10～15層。

1.3 圖像處理及分析 由2名具有5年以上工作經驗的影像科醫師采用CVi425.12.1軟件對圖像進行后處理，并以基于閾值識別的半自動分割方法分別于舒張末期和收縮末期心室短軸電影圖像基底層面(最靠近左心室基底部且至少被心肌包繞50%)至心尖層面(最靠近心尖部且尚能看到血池)逐層勾畫左心室心內膜邊界，手動勾畫心外膜邊界，將乳頭肌和腱索計入左心室心肌質量(圖1)；軟件自動獲得左心室舒張末期容積(left ventricular end-diastolic volume, LVEDV)、左心室收縮末期容積(left ventricular end-systolic volume, LVESV)、每搏輸出量(stroke volume, SV)、射血分數(ejection fraction, EF)及舒張末期左心室心肌質量(left ventricular mass, LVM)等參數，之后計算左心室重構指數(left ventricular remodeling index, LVRI)：LVRI=LVM/LVEDV；選擇舒張末期心室短軸電影圖像，并手動逐層勾畫自二尖瓣環水平至心尖的心外膜和心包脂肪邊界，手動設定信號強度閾值，以標記ROI內全部高信號脂肪(圖2)，自動獲得PAT體積。

圖1 分割左心室圖像示意圖 A.舒張末期左心室短軸圖像； B.收縮末期左心室短軸圖像 (紅線：心內膜邊界；綠線：心外膜邊界；紫線：乳頭肌和腱索)

1.4 實驗室檢查 于晨起(空腹8 h以上)后抽取靜脈血檢測生化指標，包括總膽固醇(total cholesterol, TC)、甘油三酯(triglyceride, TG)、低密度脂蛋白膽固醇(low-density lipoprotein cholesterol, LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(high-density lipoprotein cholesterol, HDL-C)及空腹血糖等[5]；計算血脂比值TC/HDL-C、TG/HDL-C及LDL-C/HDL-C。

1.5 統計學分析 采用SPSS 26.0統計分析軟件。以Kolmogorov-Smirnov法檢驗計量資料的正態性，以±s表示符合正態分布的計量資料，行獨立樣本t檢驗；以中位數(上下四分位數)表示不符合者，行Mann-WhitneyU檢驗。采用Pearson或Spearman法行相關性分析；以|r|<0.4為弱相關，0.4≤|r|<0.6為低度相關，0.6≤|r|<0.8為中度相關，|r|≥0.8為高度相關。采用多元線性回歸分析檢驗LVRI與血脂比值的相關性；以β>0為正相關，β<0為負相關。隨機選取50名受檢者，以組內相關系數(intra-class correlation coefficient, ICC)評估觀察者間及觀察者內測量LVEDV、LVESV、LVM和PAT體積結果的一致性:ICC<0.40為一致性較差，0.40～0.75為一致性一般，>0.75為一致性良好。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

352名受檢者中，男性體質量指數(body mass index, BMI)、體表面積、收縮壓、舒張壓、LDL-C、空腹血糖、PAT體積、TG、TC/HDL-C、TG/HDL-C、LDL-C/HDL-C、LVEDV、LVESV、SV、LVM及LVRI均顯著高于女性(P均<0.05)，而HDL-C及EF顯著低于女性(P均<0.05)，見表1。LVRI與TC/HDL-C、TG/HDL-C及LDL-C/HDL-C均呈低度正相關(r=0.414、0.441、0.407，P均<0.05)，見圖3。

圖2 測量PAT體積示意圖 A、B.舒張末期左心室短軸圖像(紅線：心外膜邊界；綠線：心包脂肪邊界；黃色區域：被標記的高信號脂肪)； C.心包脂肪可視化3D重建模型(紅色：心外膜邊界；綠色：心包脂肪邊界；黃色：心包脂肪)

表1 352名健康成人一般資料、實驗室指標及CMR參數比較

圖3 352名健康成人LVRI與血脂比值的相關性散點圖 A.LVRI與TC/HDL-C； B.LVRI與TG/HDL-C； C.LVRI與LDL-C/HDL-C

表2 352名健康成人LVRI與血脂比值的多元線性回歸分析

分別以TC/HDL-C、TG/HDL-C及LDL-C/HDL-C為自變量，LVRI為因變量，根據校正后的年齡、性別、心率、空腹血糖、收縮壓及體表面積各因素建立多元線性回歸模型1，結果顯示LVRI與TC/HDL-C、TG/HDL-C及LDL-C/HDL-C均呈正相關(β=0.175、0.161、0.181，P均<0.05)；在上述基礎上加入校正后的PAT體積后建立模型2，結果顯示LVRI與TC/HDL-C、TG/HDL-C及LDL-C/HDL-C均呈正相關(β=0.149、0.137、0.167，P均<0.05)。見表2。

觀察者內及觀察者間測量LVEDV、LVESV、LVM和PAT體積結果的一致性均良好(ICC均>0.90，P均<0.05)。

3 討論

相比常規血脂指標，血脂比值可為個體化管理動脈粥樣硬化CVD風險提供更多信息[6]。PAT為心包內及心包外所有脂肪組織；其中，心包內脂肪組織位于心肌與臟層心包之間，與心肌直接接觸，而心包外脂肪組織則位于臟層心包外表面。PAT亦具有旁分泌作用，可分泌炎性細胞因子，如腫瘤壞死因子-α、白細胞介素-6等，均為參與左心室重構的重要細胞因子[7]。此外，部分PAT覆蓋于心肌表面，其體積增加帶給左心室的機械壓力可促使左心室心肌結構發生適應性改變[8]，故PAT體積為CVD風險因子，與CVD預后不良及左心室重構顯著相關[9]。

超聲心動圖能測量PAT厚度，但難以準確區分心包積液與脂肪。CMR無輻射，無需使用對比劑，且軟組織分辨率高、可重復性好、操作者依賴性低，一次檢查即可同時獲得左心室結構參數及PAT體積。本研究采用CMR，并對年齡、性別、體表面積、收縮壓、心率、空腹血糖及PAT體積各因素加以校正，發現健康成人血脂比值確與LVRI呈正相關，提示臨床需及早防控血脂異常，以延緩左心室重構進展，從而降低心力衰竭發生率。分析可能原因：①甲羥戊酸途徑可合成膽固醇及其他中間體[10]，部分中間體轉化為異戊二烯，可修飾細胞質中無生物活性的小分子G蛋白，使其轉化為具有生物活性的小分子G蛋白，從而完成細胞內信號轉導，介導左心室重構過程[11]，故當血漿膽固醇水平升高時，左心室重構或與小分子G蛋白活化有關；②HDL-C通過膽固醇逆向轉運將周圍組織游離膽固醇轉移至肝臟，以防止心肌脂質積聚；③炎癥為左心室不良重構的潛在因素[12]，而HDL-C具有抗炎特性[13]，且可改善內皮功能、減弱LDL氧化作用，防止心室重構[14]；④各血脂比值、特別是TG/HDL-C與胰島素抵抗具有高度相關性[15]，而胰島素抵抗為左心室重構的重要因素之一[16]，這意味著作為一類較易獲得的脂質水平評價指標，血脂比值或可替代常規血脂指標用于評估左心室重構、預測CVD風險。

本研究的不足之處：①為橫斷面觀察，對于血脂比值與LVRI相關的具體機制仍需進一步研究；②僅分析了血脂比值與左心室結構改變的相關性，對其與左心室功能改變的相關性有待深入探討。

綜上所述，健康成人左心室重構與血脂比值呈獨立正相關，提示臨床需早期防控血脂異常。