心外膜脂肪定量評價中CT 影像技術預測價值的研究進展

李旭，范麗娟（通信作者），劉冰 ，徐冬生

泰達國際心血管病醫(yī)院放射科 （天津 300457）

心 外 膜 脂 肪 組 織（epicardial adipose tissue，EAT） 是指心包臟層內心肌旁的脂肪組織[1]。有研究表明，EAT 的增多與多種心血管疾病、代謝綜合征的發(fā)生密切相關，對EAT 厚度、體積進行準確的定量評價，有助于對上述疾病進行早期預警，并制定適宜的抑脂治療策略[2]。近年來，隨著CT 影像技術的不斷發(fā)展和完善，CT 正逐漸替代超聲和MRI 成為臨床EAT 定量評價最為常用的影像技術手段，而針對這一領域的研究也開始成為熱點，受到越來越多的關注。為全面探討CT 影像技術對EAT 的預測價值，本研究擬基于國內外近年來相關研究文獻進行綜述。

1 EAT 概述

EAT 源于中胚層，由冠狀動脈供血，相較于其他內臟脂肪，具有脂肪細胞發(fā)育不成熟、體積小、代謝產能活躍等特點。健康成年人EAT 的重量約占心臟20%，厚度范圍為1～15 mm，覆蓋近80%的心臟表面，多集中于房室溝和室間溝中，主要沿冠狀動脈和心臟神經叢分布，由于與心肌之間沒有筋膜相隔，部分可向心肌內延伸[3]。EAT 的生理功能主要體現(xiàn)在以下幾個方面：首先，EAT 能為心肌和血管的正常搏動與變構提供機械緩沖保障；其次，其類似于棕色脂肪組織的作用，能直接為心臟提供熱量；此外，EAT 能對游離脂肪酸進行富集與代謝，保障心肌細胞的正常功能[4-6]。目前，有大量研究指出[7-8]，EAT 厚度、體積的增加可導致冠心病病變范圍、嚴重程度、頸動脈硬化程度增加。分析其原因可能為當人體長期處于代謝性疾病、腹型肥胖、胰島素抵抗等狀態(tài)下時，EAT 會持續(xù)保持能量正平衡，使脂肪組織表型發(fā)生轉變和功能性異常，并以血管分泌和旁分泌的方式大量釋放如白細胞介素-6、腫瘤壞死因子α、脂聯(lián)素、內脂素等多種炎癥介質，從而導致心臟脂肪發(fā)生變性，誘發(fā)慢性低度炎癥，促使心臟及血管功能發(fā)生多種病變，因此，這些研究認為，對EAT 厚度、體積進行定量評價應被視為早期診斷心血管疾病較好的預測性指標。

2 CT 影像技術在EAT 定量評價中的應用

2.1 CT 影像技術在EAT 定量評價中的優(yōu)勢

臨床評估EAT 的手段包括心臟超聲、MRI 和CT 影像技術，3種方法均被證實能較好地測量EAT 厚度和（或）體積[9-11]。心臟超聲最早應用于該領域，但具有局限性，只能測量右室游離壁EAT 的厚度[12]，且重復性低，不能形成三維圖像，故適用于初步診斷[13]。MRI 圖像準確度較高，因此被視為EAT 定量評價的金標準[14]。但MRI 空間分辨率低，切分不同脂肪組織存在誤差，加之需符合適應證條件，費用高，成像掃描時間過長等，導致患者耐受性差，一定程度上限制了其在臨床的應用[15]。CT 影像技術在EAT 定量評價方面較心臟超聲和MRI 具有更明顯的優(yōu)勢：第一，操作時間最短，可一次屏氣完成掃描，費用低廉，患者易于接受；第二，測量準確度高，空間分辨率優(yōu)于MRI，可將EAT 清晰地自心包脂肪組織中分離顯示；第三，可獲取全心動態(tài)容積數(shù)據(jù)，構建三維圖像，更好地顯示EAT 與心臟、血管的關系，同時獲得鈣化積分等多種信息；第四，CT 受心臟周期和呼吸運動影響較小，圖像更為清晰，可重復性優(yōu)于心臟超聲[16]。

2.2 CT 影像技術在EAT 定量評價中的應用

2.2.1 CT 設備在EAT 定量評價中的配置和特點

目前，臨床一般采用多層（64層、256層、640層）螺旋CT 設備（multislice spiral CT，MSCT） 進行EAT 定量評價。有研究顯示[17]，CT 半自動容積測量法是較厚度測量法更為科學且可重復性高的方法，因此MSCT 更適用于測量EAT的體積。而設備層數(shù)越高，掃描時間越短，放射劑量、對比劑用量也會相應減少，利于提高測量的安全性，減少經濟成本[18]；此外，當前較為先進的雙源CT 在測量EAT 體積時，掃描速度更快，可較MSCT 快83 ms 達到有效時間分辨率，并可實現(xiàn)對0.4 mm 的空間進行高度分辨，更適合測量心律不齊患者的EAT 容積[19]。

2.2.2 CT 定量評價EAT 的模式

臨床一般采用心臟平掃或增強定量評價EAT，即冠狀動脈血管造影（coronary computed tomographic angiography，CTA）。有研究證實[20]，CT 平掃、CT 增強兩種模式在測量EAT 體積方面具有明顯的等效性，心臟平掃無需應用對比劑，可避免相關并發(fā)癥的發(fā)生，安全性高；CTA 對比度清晰，可精確分隔心房和心室EAT，利于勾畫EAT 邊界。在測量EAT 時，臨床醫(yī)師多采用心電門控技術，以減少因心動周期和呼吸影響產生的偽影，但這一技術是否必須在測量EAT 時應用尚存在爭議。Lee 等[21]研究發(fā)現(xiàn)非心電門控平掃CT 圖像與CTA 圖像具有一致性。

2.2.3 CT 定量評價EAT 的方法

在測量EAT 體積時，只要患者配合方可獲得較清晰的圖像，當患者靜息心率＞70次/min 時需給予酒石酸美托洛爾控制心率，以減少心動和呼吸造成的偽影。但Kusayama 等[22]的研究指出，藥物可能對主動脈的彈性造成影響，導致EAT 體積與主動脈彈性相關性考量出現(xiàn)偏差，因此應進一步探尋其他控制心率和呼吸的有效方法。對于CT 衰減值的設定，通常上限為-50～30 HU,下限為-250～190 HU，心臟平掃為-195～45 HU。但近年來有研究發(fā)現(xiàn)設定CT 衰減值會對EAT 測定結果產生較大影響；該研究認為，EAT的CT 值可反映其成分的差異，CT 值越小，血管成分越少，脂質含量越高，慢性炎癥反應程度越大[23]。Franssens 等[24]的研究進一步指出，EAT 的CT 值可作為評估冠心病嚴重程度的標記。張文和李永琦[25]研究發(fā)現(xiàn)，盡管在非心電門控平掃與心電門控下的CAT 測定的EAT 體積具有一致性，但只有將CT 衰減值設定為-165～15 HU 才可得出這一結論。彭鵬[16]的研究證實，CT 值與冠心病患者SYNTAX 評分呈負相關，EAT 厚度大幅增加、CT 值明顯減少的患者更適合手術治療。

就EAT 的測量位置而言，由于人體EAT 分布呈非對稱性，因此其測量部位迄今尚無明確標準，通常以肺動脈分叉或右肺動脈水平為上界，以膈肌或左室心尖部水平為下界，同時包括胸骨、主動脈和食管[26]。從而因選擇位置的不同可造成測量誤差,但EAT 與冠心病之間是否還存在空間差異性有待進一步探索。

2.2.4 CT 定量評價EAT 的數(shù)據(jù)后處理

目前，臨床進行EAT 數(shù)據(jù)后處理多是將原始圖像以0.625 mm 層厚75%R-R 間期重建并導入后工作站處理，但這一標準并未形成規(guī)范。Gorter 等[27]采用了R-R 間期70%～80%相位的軸面圖像；Nakazato 等[28]采用了R-R 間期45%～60%相位的圖像，不同相位是否會造成EAT 體積測量誤差還有待進一步比較。計算EAT 體積的方法有兩種，一種是采用CT 數(shù)據(jù)處理專業(yè)工作站和體積測量軟件，手動勾勒心臟圖像的邊界，每隔6 mm 勾勒一層，但也有研究每隔9 mm 勾勒一層，即每隔3層勾畫一次心包邊界，然后逐層相加求取總容積。有研究指出[29]，人工描畫的方式極為費時，而且會因主觀因素加大EAT 容積計算的誤差。隨著CT影像技術的發(fā)展，全自動一站式數(shù)據(jù)后處理模式開始進入臨床實踐，即應用自動勾勒軟件勾畫心包邊界和輪廓，工作站自動提取EAT，并計算其體積，從而使EAT 體積計算更為精確。

3 CT 影像技術在EAT 定量評價中的預測價值

大量研究顯示，CT 影像技術可通過定量評價EAT 在冠心病患者診療中發(fā)揮重要的早期預測作用[30]。Tsao 等[31]利用CT 掃描發(fā)現(xiàn)心房顫動患者的EAT 主要集中于上腔靜脈、右肺動脈和左心房頂部的右側。黃少華等[32]利用64層螺旋CT 行小劑量平掃發(fā)現(xiàn)，阻塞性粥樣硬化患者的EAT 厚度明顯增加，其認為通過MSCT 測定的EAT 容積可作為冠狀動脈狹窄患者的早期預測因子；同時，該研究還指出既往不同人群中EAT 厚度與冠心病的關系存在矛盾性的原因多數(shù)可歸為心臟超聲的局限性，進一步確證了MSCT 技術的可靠性。郝名媛[33]采用MSCT 測量268例不穩(wěn)定型心絞痛患者的EAT 體積，結果發(fā)現(xiàn)左心室舒張功能異常患者的EAT 體積明顯增大；此外，Benedek 等[34]選擇雙源多層螺旋CT 進行EAT 對冠狀動脈斑塊穩(wěn)定性的影響研究時指出，EAT 與冠狀動脈粥樣硬化斑塊的斑塊性質、血管重構、點狀鈣化具有良好的相關性，可作為影響易損斑塊的獨立危險因素。陳玉香等[35]采用256層螺旋CT 進行血管造影發(fā)現(xiàn)，患者存在易損性冠脈粥樣硬化斑塊時，EAT 體積均有不同程度的增大，提示EAT 體積測定具有較好的預測價值。Cochet 等[36]以心律失常性右室心肌病患者作為研究對象，采用MSCT 掃描個體右室游離壁脂肪體積發(fā)現(xiàn)，EAT 體積與右室容積、ε 波出現(xiàn)、V1～V3導聯(lián)波倒置及PKP2基因變異均呈正相關。但因EAT 與心肌直接接觸，故CT 尚不能實現(xiàn)對EAT 和脂肪浸潤的明確區(qū)分。

綜上所述，CT 影像技術定量評價EAT 是目前早期診療冠心病患者的有效輔助手段，具有預測價值高、操作簡潔快速、安全性高、臨床實踐性良好等優(yōu)勢。隨著CT 影像技術的不斷發(fā)展，EAT 定量評價將會更為精準。目前，針對這一領域的新的嘗試也開始受到關注，例如以CT 的EAT體積測定與轉子學說和碎裂電位為基礎的房顫個性化消融治療等。有研究指出[37]，從左房EAT 分布與頻譜分析中可發(fā)現(xiàn)，行房顫射頻消融患者的主導頻峰分布重疊率較高，由此可為醫(yī)師的治療策略提供參考數(shù)據(jù)。但從相關研究中也不難發(fā)現(xiàn)，目前CT 影像技術定量評價EAT 還存在一些技術性問題，需做進一步的完善和改進。