冠狀動脈周圍脂肪CT衰減與斑塊類型的關(guān)系

韓 祥，孫文閣

(中國醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院放射科，遼寧 沈陽 110001)

冠狀動脈周圍脂肪組織(pericoronary adipose tissue,PCAT)是存在于冠狀動脈周圍的內(nèi)臟脂肪，與冠狀動脈之間無筋膜相隔，共享微環(huán)境[1]。生理狀態(tài)下，PCAT主要由米色脂肪細胞組成，其微環(huán)境為抗炎表型，對心血管具有保護作用[2]；但病理狀態(tài)下PCAT微環(huán)境為促炎表型，其內(nèi)有炎性細胞及炎性細胞因子浸潤，可誘發(fā)并促進心血管疾病進展[1,3]。PCAT具有特殊的解剖結(jié)構(gòu)及病理表型變化，已成為近年來心血管領域的研究熱點[1,4]。既往研究[5]表明，PCAT密度變化可反映其病理生理改變，如炎癥浸潤、脂肪細胞表型變化及組織纖維化等，影像學表現(xiàn)為CT值變化。已有研究[6-8]證實，通過測量冠狀動脈CTA(coronary CTA,CCTA)PCAT衰減值可檢測冠心病患者冠狀動脈炎癥反應，但目前針對PCAT衰減與冠狀動脈斑塊類型之間關(guān)系的報道較少。本研究觀察PCAT衰減與冠狀動脈斑塊類型之間的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2018年1月—2019年12月101例于中國醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院經(jīng)CCTA確診的冠心病患者，男30例，女71例，年齡34～82歲，平均(57.9±8.5)歲，體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)17.30～38.10 kg/m2，平均(25.27±3.51)kg/m2；其中高血壓16例，高血脂22例，糖尿病12例，吸煙史23例，飲酒史28例，肥胖(BMI≥24.00 kg/m2)28例，每例平均伴上述危險因素(3.19±1.29)種。排除標準：既往心肌梗死、接受冠狀動脈支架植入術(shù)或冠狀動脈搭橋術(shù)；心臟或冠狀動脈解剖變異，合并惡性腫瘤或感染性病變；圖像質(zhì)量不佳；門診患者或臨床資料不全；PCAT過少，無法測量。

1.2 儀器與方法 掃描前訓練患者屏氣，對心率>65次/分者予口服25 mg美托洛爾。采用Siemens雙源CT(Somatom Definition Flash)機，前瞻性心電門控，掃描范圍包括氣管分叉下1 cm至心底所有層面。參數(shù)：視野220 mm×220 mm，矩陣512×512，管電流500 mA，管電壓120 kV，旋轉(zhuǎn)時間0.28 s，層厚0.6 mm，層間隔0.3 mm。增強方案：以雙筒高壓注射器經(jīng)靜脈注射非離子型對比劑碘海醇(350 mgI/ml)0.8 ml/kg體質(zhì)量，流率5 ml/s，隨后以相同流率注入生理鹽水20 ml。

1.3 圖像分析及指標測量 掃描完成后將圖像上傳至Siemens后處理工作站(Syngo Multimodality Workplace)，行縱向及軸向多平面重建(multiplanar reformation,MPR)。在MPR圖像上半自動化勾畫斑塊外輪廓及內(nèi)輪廓，即首先自動勾畫，之后由醫(yī)師手動調(diào)整加以完善，軟件自動計算斑塊最大橫截面積(mm2)、體積(mm3)、重構(gòu)指數(shù)、斑塊負荷(%)、病變的狹窄程度(%)、高衰減成分(CT值>130 HU)百分比(%)及斑塊平均CT值(HU)。重構(gòu)指數(shù)=病變處血管橫截面積/參考位置血管橫截面積[9]，斑塊負荷=斑塊體積/病變處血管容積[10]。

根據(jù)斑塊鈣化程度將其分為非鈣化斑塊(A組，高衰減成分百分比<10%)、混合斑塊(B組，10%≤高衰減成分百分比<90%)及鈣化斑塊(C組，高衰減成分百分比≥90%)。

在MPR圖像上選取顯示靶斑塊較大截面、脂肪組織較清晰層面(圖1)，避開血管結(jié)構(gòu)和線束硬化偽影，手動勾畫以相應血管直徑為直徑的PCAT的圓形ROI[6]。根據(jù)斑塊長度于其旁選取相應數(shù)目ROI，測量各ROI的CT值，以所有ROI的平均值作為PCAT的平均CT值。

圖1 患者女，53歲，左前降支混合斑塊 A.橫軸面原始圖像；B、C.三維重建曲面圖像

1.4 統(tǒng)計學分析 采用SPSS 21.0統(tǒng)計分析軟件。計量資料以±s表示，2組間比較采用t檢驗，多組間比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用Scheeffe法或Games-Howell法。以Pearson相關(guān)系數(shù)分析PCAT CT值與斑塊中高衰減成分間的相關(guān)性，以多因素Logistic回歸方程分析PCAT CT值升高的影響因素。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

101例共檢出196個斑塊，包括非鈣化斑塊55個(A組，圖2)、混合斑塊70個(B組，圖3)及鈣化斑塊71個(C組，圖4)。3組斑塊最大橫截面積、斑塊體積、重構(gòu)指數(shù)、病變狹窄程度、斑塊中高衰減成分百分比、斑塊平均CT值差異均有統(tǒng)計學意義(P均<0.05)。A、B、C組斑塊高衰減成分百分比、平均CT值及PCAT CT值均依序增加，兩兩比較差異均有統(tǒng)計學意義(P均<0.001)。見表1。

表1 3組相關(guān)指標比較(±s)

表1 3組相關(guān)指標比較(±s)

組別最大橫截面積(mm2)斑塊體積(mm3)重構(gòu)指數(shù)斑塊負荷(%)病變狹窄程度(%)高衰減成分百分比(%)斑塊平均CT值(HU)PCATCT值(HU)A組(n=55)4.75±2.2533.07±25.371.14±0.1335.96±12.9329.02±22.273.64±3.28115.89±56.84-92.08±11.51B組(n=70)5.73±2.6848.01±27.04?1.23±0.22?41.76±15.6732.53±22.6157.04±23.17?263.81±117.68?-80.75±11.83?C組(n=71)4.69±2.17#40.21±24.971.16±0.1642.60±18.3140.49±27.55#94.86±2.93?#467.47±87.18?#-69.29±11.50?#F值4.0603.1165.0373.0343.748651.758229.00859.970P值0.0190.0470.0070.0500.025<0.001<0.001<0.001

注：*：與A組比較，P<0.05；#：與B組比較，P<0.05

圖2 患者女，53歲，冠狀動脈左前降支中段非鈣化斑塊，PCAT CT值=-107.5 HU 圖3 患者男，49歲，冠狀動脈左回旋支混合斑塊，PCAT CT值=-89.6 HU 圖4 患者男，59歲，冠狀動脈左前降支鈣化斑塊，PCAT CT值=-59.8 HU

全部斑塊PCAT CT值為-113.80～-41.20 HU，平均(-79.78±14.73)HU，中位數(shù)-80.08 HU。Pearson相關(guān)分析結(jié)果顯示PCAT CT值與斑塊高衰減成分百分比呈正相關(guān)(r=0.677，P<0.001)。

以斑塊PCAT CT值的中位數(shù)-80.08 HU為界，將斑塊分為PCAT CT值升高組(≥-80.08 HU)及未升高組(<-80.08 HU)，2組斑塊高衰減成分百分比、平均CT值及病變狹窄程度差異有統(tǒng)計學意義(P均<0.05，表2)。多因素Logistic回歸分析結(jié)果顯示，斑塊中高衰減成分百分比是PCAT CT值升高的獨立影響因素(OR=1.041，P<0.001)。

表2 PCAT CT值升高與未升高組差異有統(tǒng)計學意義的參數(shù)(±s)

表2 PCAT CT值升高與未升高組差異有統(tǒng)計學意義的參數(shù)(±s)

組別高衰減成分百分比(%)斑塊平均CT值(HU)病變狹窄程度(%)PCATCT值升高(n=98)79.88±26.22381.84±146.1737.60±26.75PCATCT值未升高(n=98)31.63±21.52210.31±146.8630.26±22.31t值11.0188.1951.804P值<0.001<0.0010.048

3 討論

PCAT與冠狀動脈緊密相鄰，無筋膜相隔，其間存在交互作用：PCAT中的炎性細胞因子可通過旁分泌及血管分泌作用于血管壁[11]，促進冠狀動脈粥樣硬化進程；同時血管壁中的炎性因子及氧化產(chǎn)物釋放到鄰近脂肪中，影響其細胞分化及組織纖維化，使其組成成分發(fā)生變化[6]。因此，PCAT密度變化可作為冠狀動脈炎癥變化的感受器[2]。

目前研究冠狀動脈與鄰近PCAT衰減之間關(guān)系主要以急性冠狀動脈綜合征罪犯病變與非罪犯病變作為觀察對象。ANTONOPOULOS等[6]發(fā)現(xiàn)急性心肌梗死患者罪犯病變周圍PCAT衰減值較穩(wěn)定性病變周圍的PCAT衰減值增加約(8.76±2.87)HU，提示通過PCAT可探查冠狀動脈炎癥；且可采用右冠狀動脈PCAT CT值評估冠狀動脈的整體炎癥，較高的PCAT CT值(≥70.1 HU)與高風險心源性死亡(HR=5.62，P<0.001)及全因死亡(HR=3.69，P<0.001)具有較高相關(guān)性[7]。GOELLER等[8]發(fā)現(xiàn)急性冠狀動脈綜合征患者(19例)的罪犯病變PCAT CT值明顯高于自身非罪犯病變及穩(wěn)定性冠心病患者(16例)的穩(wěn)定性病變。

本研究根據(jù)斑塊組成成分將其分為非鈣化斑塊(A組)、混合斑塊(B組)及鈣化斑塊(C組)，發(fā)現(xiàn)隨著斑塊鈣化成分增加，即冠狀動脈粥樣硬化進展，病變周圍PCAT衰減逐漸增加，可能與PCAT中的低級別炎癥促進脂肪組織重塑有關(guān)[12]。在冠狀動脈粥樣硬化早期，脂肪中的炎癥使PCAT由米色脂肪表型向白色脂肪表型轉(zhuǎn)化，表現(xiàn)為脂肪細胞體積增大、脂滴沉積和脂肪組織密度減低[13-14]；此后，隨著脂肪細胞持續(xù)肥大，組織中的新生血管相對不足，使組織處于缺氧狀態(tài)[12]，合成過量的膠原纖維并沉積于細胞基質(zhì)中，導致間質(zhì)纖維化[15]，CT表現(xiàn)為CT值增加。本研究多因素Logistic回歸分析表明，斑塊中高衰減成分百分比是PCAT CT值升高的獨立影響因素，且PCAT CT值與斑塊中高衰減成分百分比呈正相關(guān)，顯示PCAT CT值與斑塊進展具有密切聯(lián)系。以上結(jié)果提示，在冠狀動脈粥樣硬化進展過程中，PCAT與病變冠狀動脈炎癥相互作用，隨著冠狀動脈粥樣硬化進展，PCAT組織發(fā)生細胞表型轉(zhuǎn)化及間質(zhì)結(jié)構(gòu)重塑。

本研究的局限性：①為回顧性、單中心、小樣本研究；②存在選擇偏倚；③僅通過橫斷面觀察發(fā)現(xiàn)斑塊高衰減成分百分比與PCAT衰減存在關(guān)聯(lián)，但無法確定其因果關(guān)系。

綜上所述，隨著冠狀動脈粥樣硬化進展，PCAT的細胞組成成分及間質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，即脂肪組織重構(gòu)，其PCAT CT值亦逐漸增加，故可通過CT監(jiān)測上述過程。