64层CT对心外膜脂肪组织与冠心病相关性的研究进展
2015-01-23郭庆乐
何 彪 郭庆乐
1.河北联合大学医学院,唐山 063000;2.河北联合大学附属开滦总医院CT室,唐山 063000
64层CT对心外膜脂肪组织与冠心病相关性的研究进展
何 彪1郭庆乐2
1.河北联合大学医学院,唐山 063000;2.河北联合大学附属开滦总医院CT室,唐山 063000
近年来,越来越多的研究表明,心外膜脂肪组织在结构和功能上对冠心病有着重要的影响,其中CT测量心外膜脂肪组织体积因其准确度高于超声测量心外膜脂肪组织厚度,且成本低、效率高,优于MRI而被广泛应用。早期通过影像学检查方法对心外膜组织进行评估,对避免后续心血管疾病的发生具有一定的临床实践意义。
心外膜脂肪组织;冠心病;64层CT
心外膜脂肪组织能够分泌多种脂肪因子及炎症因子,与冠状动脉粥样硬化关系密切[1]。2004年64层CT用于临床冠状动脉成像,标志着CT已经开始常规用于冠心病的诊断,使无创性冠状动脉检查进入了一个新时代[2]。近年来在我国应用64层CT对于冠心病的检查已经成为一个相对成熟的检查手段,并且为心外膜脂肪组织的测量提供了直接的方法。
1 心外膜脂肪组织的解剖及生理
心外膜脂肪组织分布在心肌表面,是心肌和心包脏层间的脂肪,与心肌之间没有肌肉筋膜划分,和肠系膜、网膜脂肪组织均来源于与消化道相关的内脏中胚层,由胚胎棕色脂肪组织发育而来,由冠状动脉的分支供血。心外膜脂肪组织覆盖了80%的心脏表面,主要集中在房室沟、室间沟及右心室,特别是沿着右心室游离壁、前壁和左心室尖部分布及冠状动脉分支的外膜,少部分位于心房游离壁和心耳周围。其生理学行为如同一个处于前炎症状态的内分泌组织,能分泌多种促炎及抗炎细胞因子,及大量的脂肪性激素如脂联素、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白介素-6(IL-6)、resistin、单核细胞趋化因子-1(MCP-1)、IL-β等,且与外周血的炎症因子无关[3],在脂肪与血管之间可能存在一个脂肪细胞-血管调节轴,直接调控动脉粥样硬化的形成,脂联素(adiponectin)在调节中起连接作用,心外膜脂肪组织中含有具有致病作用的巨噬细胞的mRNA证实局部炎症是潜在的冠状动脉病变致病机制。基于心外膜脂肪组织在解剖结构及生理上与冠状动脉的关系,对冠状动脉粥样硬化的相关性更强,介导冠状动脉粥样硬化和斑块易损的作用更直接[4]。
超声检测210例代谢综合征(MS)患者表明[5],心外膜脂肪厚度与收缩压、腰围、体重指数(BMI)、血尿酸、空腹血糖(FPG)、胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)呈正相关(r=0.186,均P<0.01);与高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、胰岛素敏感指数(ISI)呈负相关(r= -0.183,-0.180,P<0.05或P<0.01)。心外膜脂肪厚度与BMI、HOMA-IR、超敏C反应蛋白(hs-CRP)呈正相关(t=2.639,P=0.012;t=2.715,P=0.010;t=2.821,P=0.007);与ISI呈负相关(t=-2.736,P=0.009)。
2 64层CT检查方法
64层CT可准确、便捷地评估心外膜脂肪组织厚度和体积[6],应用64层螺旋CT,回顾性心电门控扫描,静息心率控制在70/min以下[7],扫描时,嘱患者屏气至扫描结束,扫描范围:从主动脉弓下开始扫描,包括整个心脏。心外膜脂肪组织定义为心包脏层至心肌间的脂肪组织。体积测量范围上限为肺动脉分叉处,下限为膈肌,前至胸骨后至将主动脉和食管。脂肪组织CT值设定为-250~30 Hu[8],体积单位ml。原始图像75%R-R期像重建,Gorter等[9]用CT测量心外膜脂肪组织体积时,采用R-R间期70%~80%相位的轴面图像;而Nakazato等[10]在测量心外膜脂肪组织体积时,则采用R-R间期45%~60%相位CT图像。采用相关专业工作站,体积测量软件,手动勾勒心脏所在区域的边界,每隔6ml勾勒一层,也有报道心外膜脂肪组织体积的计算从左心耳上缘(左冠状动脉主干上约1 cm)至心尖部所有层面心外膜脂肪组织体积的总量,每间隔9 mm(即轴面上每隔3个层面)沿心包画轨迹[11]。64层螺旋CT对心外膜脂肪组织进行定量测量时,其体积的测量具有很好的可重复性,其中以舒张期相可重复性更好。在以后研究中,可在舒张期心脏钙化积分图像上行体积测量,作为心外膜脂肪定量的指标,来预测心血管危险事件的风险[12]。
CT和MRI检查是测量心外膜脂肪组织的金标准技术和安全的方法[13]。但MRI缺点在于空间、时间分辨率较低,费用较高,不适合较大样本的临床研究。心脏超声检查在测量心外膜脂肪厚度时简便、准确、无创费用低廉,可用来评估冠心病独立危险因素,但既往的测量主要集中在右室游离壁心外膜脂肪组织厚度的研究[14],心外膜脂肪体积的测量较厚度与冠状动脉的狭窄程度相关性更好,这是二维超声心动图的局限性,并且随着心动周期的变化,心外膜脂肪组织厚度测量的重复性不易控制。MSCT不仅可以准确测量心外膜脂肪组织的厚度、体积,而且具有较好的重复性,且可以进一步评价冠状动脉狭窄程度,斑块的性质,钙化积分的计算,具有其他检查不可比拟的优势。但受严重钙斑及心律过快和不齐影响较大,且具有一定的辐射危害,但随着前瞻性心电门控技术及更高速MSCT的应用,将发挥MSCT更高的应用价值。综上所述,MSCT是一种性价比较高的心外膜脂肪测量方法。
3 心外膜脂肪组织与冠心病的相关性
心外膜脂肪组织体积是冠心病的危险因素。Yerramasu等[15]的研究发现,CT测量的心外膜脂肪组织体积是冠状动脉钙化存在及严重程度的独立标记,同时也预示着个体冠状动脉钙化进展的更高风险。以心外膜脂肪组织厚度>6mm为截断值,预测冠心病的敏感度为90.1%,特异度为86.2%[16]。以心外膜脂肪组织体积75ml为界值,预测冠状动脉粥样硬化的敏感度、特异度分别为72%、70%,风险因素调整后心外膜脂肪组织的量是动脉硬化的一个重要的预测因子(P= 0.001)。杨春英等[6]的研究表明,随着心外膜脂肪组织容积增加,冠状动脉狭窄程度明显增加(rv=0.801,P= 000)且与心外膜脂肪组织厚度相比,心外膜脂肪组织容积与冠状动脉狭窄程度有更好的相关性(rT=0.739,rv=0.801)。张福庄等[17]的研究结果显示,相比于无斑块者及单纯钙化斑块者,发现低密度软斑块的患者心外膜脂肪组织体积明显增大,提示心外膜脂肪组织可能参与了易损斑块的形成。Ito等[18]在对117例患者的研究中利用MSCT测量心外膜脂肪组织体积,光学相关层析技术(optical coherence tomography,OCT)评价动脉粥样硬化斑块薄脂质斑块纤维帽(thin-capped fibroatheroma,TGFA)性质,结果显示,心外膜脂肪体积与冠状动脉斑块易损性相关,且心外膜脂肪组织体积的增加可以作为冠心病患者急性冠状动脉综合征(acute coronary syndrome,ACS)发生的预测因素。
Doesch[19-20]等的研究发现,心外膜脂肪组织的量的关系与冠心病的严重程度取决于LVF。病变早期阶段,没有LVF的损伤,冠心病的严重性随着心外膜脂肪组织的增加而增加,当出现严重的动脉粥样硬化,心外膜脂肪组织含量开始下降,并且随着缺血性心肌病的发展进一步降低,心外膜脂肪组织的量的关系与冠心病的严重程度取决于LVF。病变早期阶段,没有LVF的损伤,冠心病的严重性随着心外膜脂肪组织的增加而增加,当出现严重的动脉粥样硬化,心外膜脂肪组织含量开始下降,并且随着缺血性心肌病的发展进一步降低。冠心病患者的左室功能(LVEF)≥50%与健康对照组[(31±8)g/m2]及LVEF<50%组[(26± 8)g/m2]比较,心外膜脂肪组织显示显著升高[(36± 11)g/m2]。经多因素分析在整个研究人群中,只有左室射血分数(P=0.003)、BMI(P=0.004)和左室舒张末期内径(left ventricular end diastolic diameter,LVEDD)(P=0.004)仍然与心外膜脂肪组织密切相关。在冠心病与LVEF≥50%患者亚组分析表明,BMI(P=0.03)是唯一与心外膜脂肪组织相关的指标。然而,在冠心病和左室射血分数<50%组,左室舒张末期体积指数(LVEDMI)(P=0.003)与晚期钆增强(LGE程度%)(P= 0.03)仍然显著相关。冠心病的左室功能是心外膜脂肪组织量的决定因素,因此心外膜脂肪组织量的不同反映了心外膜脂肪组织在冠心病的不同阶段,表明在缺血性心肌病的发展和发病机制中冠心病下心外膜脂肪组织的复杂相互作用。
综上所述,心外膜脂肪组织是冠状动脉粥样硬化的独立危险因素,通过MSCT可以准确测量心外膜脂肪组织体积和厚度,对于预测冠状动脉斑块性质,管腔狭窄程度及左室舒张功能具有很好的相关性。但在评价斑块性质及左室功能方面与其他检查仪器如OCT、血管内超声、超声心动图等相比还有一定不足,同时现有研究均为回顾性研究,缺乏大样本的前瞻性研究,今后可在具有冠心病高危因素,但尚无明确冠状动脉粥样硬化的人群中,研究心外膜脂肪组织对冠状动脉粥样硬化发生机制的影响。总之,MSCT作为一种心外膜脂肪组织测量的有效工具,必将发挥对冠状动脉事件预测的良好作用。
[1]Ribeim-Filho FF,Faria AN,Azjen S,et al.Method of estimation of visceral fat:advantages of ultrasonsgraphy[J]. Obes Res,2003,11(12):1488-1494.
[2]吕滨,张兆琪,张立仁.解读美国《冠状动脉CT血管成像专家共识》,客观评价冠状动脉CT血管成像的临床价值[J].中华放射学杂志,2011,45(10):904-907.
[3]Malavazos AE,Ermetici F,Cereda E,et al.Epicardial fat thickness:redationship with plasma visafatin and plasminogen activator inhibitor-1 levels in visceral obesity[J]. Nutr Metab Cardiovasc Dis,2008,18(8):523-530.
[4]Öhman MK,LuoW,Wang H,etal.Perivascular visceraladipose tissue induces atherosclerosis in apolipoprotein E deficientmice[J].Atherosclerosis,2011,219(1):33-39.
[5]李浙成,童跃峰,胡智星,等.心外膜脂肪组织厚度与代谢综合征的关系[J].中华内分泌代谢杂志,2007,23(2):164-165.
[6]杨春英,李亮,查云飞,等.64层CT评价心外膜脂肪组织与冠状动脉狭窄程度的相关性[J].放射学实践,2011,26(4):419-422.
[7]王继琛,邱建星,孙晓伟,等.64层螺旋CT冠状动脉成像时心率对成像质量的影响[J].中国影像技术,2006,22 (10):1481-1484.
[8]贺燕林,王永和,占玲,等.多层螺旋CT测量心外膜脂肪体积与冠心病的相关性研究[J].宁夏医学杂志,2010,29(3):195-197.
[9]Gorter PM,van Lindert AS,de Vos AM,et al.Uantification of epicardial and peri-coronary fat using cardiac computed tomography;reproducibility and relation with obesity and metabolic syndrome inpatients suspected of coronary artery disease[J].Atherosclerosis,2008,197(2):896-903.
[10]Nakazato R,Shmilovich H,Tamarappoo BK,et al.Interscan reproducibility of computer-aided epicardial and thoracic fatmeasurement from noncontrast cardiac CT[J]. JCardiovasc Comput Tomogr,2011,5(3):172-179.
[11]Sarin S,Wenger C,Marwaha A,et al.Clinical significance of eipcardtial fatmeasured using cardiacmultislice computed tomography[J].Am JCardiol,2008,102(6):767-771.
[12]祁荣兴,李敏,龚沈初,等.64层螺旋CT测量心外膜脂肪体积:对测量结果的可重复性研究[J].放射学实践,2012,27(8):840-843.
[13]Wheeler GL,Shi R,Beck SR,et al.Pericardial and visceral adipose tissuesmeasured volumetrically with computed tomography are highly associated in type 2 diabetic families[J].Invest Radiol,2005,40(2):97-101.
[14]赖长春,童跃锋,徐永远,等.声测量心外膜脂肪组织厚度与冠状动脉病变的相关性研究[J].中华超声影像学杂志,2010,19(9):757-760.
[15]Yerramasu A,Dey D,Venuraju S,et al.Increased volume of epicardial fat is an independent risk factor for accelerated progression of sub-clinical coronary atherosclerosis[J].Atherosclerosis,2012,220(1):223-230.
[16]夏洪波,邓又斌,杨好意,等.高频超声测量心外膜脂肪组织厚度与冠心病危险因素的相关性分析[J].中华超声影像学杂志,2011,20(3):197-200.
[17]张庄福,陶红,王永梅,等.心外膜脂肪体积与冠状动脉粥样硬化及左心室舒张功能的相关性研究[J].心肺血管病杂志,2012,31(1):58-63.
[18]Ito T,Nasu K,Terashima M,et al.The impact of epicardial fat volume on coronary plaque vulnerability:insight from optical coherence tomography analysis[J].Eur Heart JCardiovasc Imaging,2012,13(5):408-415.
[19]Doesch C,Süselbeck T,Haghi D,et al.The relationship between the severity of coronary artery disease and epicardial adipose tissue depend s on the left ventricular function[J].PLoSOne,2012,7(11):e48330.
[20]Doesch C,Haghi D,Suselbeck T,et al.Impact of functional,morphological and clinical parameters on epicardial adipose tissue in patients with coronary artery disease[J].Circ J,2012,76(10):2426-2434.
Progress of 64-slice sPiral CT study on the relationshiP between ePicardial adiPose tissue and coronary artery disease
HE Biao1GUO Qing-le2
1.School of Medicine,Hebei United Univeristy,Tangshan 063000,China;2.CT Room,Kailuan General Hospital Affiliated to Hebei United Univeristy,Tangshan 063000,China
Recent evidences suggest that,epicardical adipose tissue can mechanically and functionally affect the heart and vascular tissue.The accuracy of epicardical adipose tissue volumemeasured by CT is higher than epicardical adipose tissue thicknessmeasured by cardiac ultrasound,and the low cost,high efficiency is better than that of MRI,therefore iswidely used.Itmay be important to evaluate the epicardical adipose tissue earlierwith examination of imageology to avoid the development of cardiovascular disease.
Epicardical adipose tissue;Coronary artery disease;64 slices of spiral computer tomography
R541.4
A
1674-4721(2015)02(c)-0017-03
2014-12-15本文编辑:郭静娟)