影像学测量心外膜脂肪组织与冠心病关系的研究进展

影像学测量心外膜脂肪组织与冠心病关系的研究进展
周亮亮
【摘要】近年来,不同学者运用各种影像学测量技术研究心外膜脂肪组织(epicardial adipose tissue,EAT)与冠心病的相关性,使得EAT与冠心病的相关性已基本明确.其中CT测量EAT体积因其准确度高于超声测量的EAT厚度,且成本和效率均优于MRI而被广泛运用.文中就EAT数量与冠心病的相关研究进展作一综述.%In recent years, different scholars have used all kinds of imaging measurement technology to research the relationship between epicardial adipose tissue ( EAT ) and coronary artery disease. The correlation between coronary artery disease and the quantity of EAT is basically clear. EAT volume measured by CT is more accurate than EAT thickness measured by cardiac ultrasound. The saving and efficiency of EAT volume measuring are better by CT than by MRI, so the former is widely used. This paper will review the related research progress on the quantity of EAT and coronary artery disease.
【期刊名称】《医学研究生学报》
【年(卷),期】2012(025)010
【总页数】5页(P1097-1101)
【关键词】心外膜脂肪组织;冠心病;CT
【作者】周亮亮
【作者单位】210002,南京,南京大学医学院临床学院(南京军区南京总医院)心脏内科
【正文语种】中文
【中图分类】R730.53
0 引言
人类EAT是指位于心肌和脏层心包之间的脂肪，包括冠状动脉周围脂肪。

正如同
其他内脏脂肪组织(visceral adipose tissue，VAT)，EAT是一个能量蓄积器官和
内分泌器官，其病理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［1］。

由于EAT在解剖位置上接近冠状动脉管壁和心肌层，因此可能在动脉粥样硬化和心肌脂肪变性中发挥重要作用。

目前，随着儿童和成年人肥胖率的增高，VAT异常增多已成为心血管疾病的重要危险因素。

因此，EAT
及其释放脂肪因子与冠心病进展之间的关系已越来越受到关注。

人类研究证实，心外膜脂肪作为内脏脂肪的一部分，与人体脂肪总量没有明确的相关性。

因此，体重指数(body mass index，BMI)这种反映全身脂肪含量的指标已不能准确反映内脏脂肪的数量［2］，更不能准确反映心外膜脂肪的数量。

肥胖的其他体表测量指标，如腰围、腰臀比等受大量皮下脂肪的干扰，且个体误差较大，也不能很好反映内脏脂肪数量。

因此，包括超声、MRI、多层螺旋CT(multi-slice spiral computed tomography，MSCT)等在内的能够直接评估心外膜脂肪及内
脏脂肪的影像学测量工具倍受青睐。

1 测量EAT数量的影像学方法
1.1 心脏超声检查在患者保持左侧卧位时，于标准胸骨旁左室长轴切面，超声波
探头中线垂直于右室游离壁(解剖上垂直于主动脉瓣环处)，通常测量(心外膜脂肪
厚度＜15 mm时)心肌外层和脏层心包膜之间的无回声区空间厚度(因心室舒张期
心外膜脂肪受到压缩，故选取心室收缩末期测量心外膜脂肪最大厚度)，但在心外
膜厚度＞15 mm时心外膜在超声中可显示为高回声区［3］，测量中需注意鉴别。

也由学者提出测量前室间沟、左心室游离壁、心尖部ETA厚度优于右室游离壁［4］。

但这一观点缺少资料支持。

每次需测量至少3～5个心动周期的EAT厚度，并由2名富有经验的技师读图，以使得2次读图的变异系数控制在3%以内，取各数据平均值［3，5］。

此方法评估脂肪组织简单、易行、临床应用较多。

与MRI
或CT比较，它是一种无创、迅速且费用相对低廉的测量内脏脂肪方法［5］，但
因心外膜脂肪厚度在心动周期中处于变化状态，其精确性及可重复性难以控制，并且脂肪组织呈三维分布，二维超声不能完全评估其总量［3，6］。

1.2 MRI检查通过快速自旋回波T1加权序列斜轴位扫描，结合离线工作站半自动程序测量心外膜脂肪的数量。

在心脏舒张末期短轴图像获取整个左、右心室EAT
的轮廓。

手工确定每个扫描层，通过软件逐层累加产生脂肪量。

所有扫描层的数据求和后得到总心外膜脂肪量。

心外膜脂肪体积乘以密度(0.92 g/cm3)获得心外膜
脂肪重量。

通过上述方法评价心外膜脂肪数量的方法安全、准确、可靠、可重复性较好［7－9］，其与右室游离壁测量的EAT厚度具有较好的相关性［4］。

MRI
因其在软组织显像方面的独特优势被认为是EAT测量的“金标准”操作［6，10
－11］。

但其缺点在于较低的空间分辨率，特别在平面尺度上(Z维)，且成像扫描时间长、费用较高，不适合较大样本的临床研究。

1.3 CT检查扫描时，嘱患者屏气至扫描结束，保证尽可能小的呼吸运动伪影。

扫
描范围:从主动脉弓下开始扫描，包括整个心脏，经半自动离线工作站Vollime Viewer专用程序逐层手动跟踪心包，提取心脏，大多数学者使用－250～－30
HU这个阈值测量心外膜脂肪体积［12］。

随着低放射剂量“绿色”扫描模式的开发应用，其扫描时间明显缩短，同时相比于心脏超声和MRI检查，CT扫描可精确
到毫米级的心脏薄层，构建心肌和心脏表面三维结构，且CT可进一步评价冠状动脉的阻塞程度并对斑块非钙化、混合、钙化的性质做出判断，结合斑块钙化积分等定量积分有助于评价EAT体积和冠脉病变的关系。

但是CT不允许非钙化病变的
进一步准确分类，在薄纤维帽的非钙化斑块易损性评价方面难以处理。

综上所述，MSCT是一种经济、准确、可靠、可重复性较好且较安全的脂肪测量工具。

1.4 多层单源螺旋CT和双源CT的比较传统的单源CT依赖于扫描时心率必须完
全一致，心率有变化的患者即受到限制［13］;其在鉴别不同的组织密度上有一定
的限度，不能充分区分病变的组织特性，使临床诊断存在一定难度。

双源CT通过2个X射线源和2个探测器采集CT图像，通过双源不同能量下的数据采集，即2个X射线源以不同的能量设置来工作，成像的时间分辨率达到0.083 s，低于心脏成像要求的0.1 s，使得心脏尤其是冠状动脉成像不再受到心率的影响。

其经济成
本与单源CT相当且曝光剂量比传统CT少50%［14］，在显示图像的细节方面也有明显的提高。

双源CT对冠心病伴随心律失常、支架后再狭窄等患者的心脏EAT 和血管影像的显示方面更加出色［15］;可有效扩大临床研究的样本量并提高测量
精确度。

2 EAT数量与心血管危险因素及冠心病发生的关系
2.1 EAT厚度研究在心外膜脂肪与冠心病相关的临床研究中，Chaowalit等［16］首次在139例冠心病患者的样本中证实了心外膜脂肪厚度与冠心病的发生具有相
关性。

Eroglu等［17］研究了150名行冠脉造影患者，并认为与冠状动脉正常者相比，冠心病患者EAT厚度显著增加，且EAT厚度与冠心病的严重程度呈正相关。

Iacobellis和Sharma［18］通过超声测量心外膜脂肪厚度证明其和代谢综合征及其危险因素VAT数量、腰围、血压、空腹胰岛素水平具有相关性［19］。

Nelson 等［20］分析了 356 例同时行超声心动图检查和CT评价冠脉钙化积分的患者，
相比于EAT厚度＜5.0 mm的患者，EAT厚度≥5 mm的患者颈部动脉粥样硬化
斑块更明显，但2组的钙化积分并无显著区别，从而提示超声心动图测量EAT可
以评估动脉粥样硬化负荷，可成为预测亚临床冠心病的一个指标。

2.2 EAT体积研究“Framingham心脏研究”通过对1267名参与者的分析显示
心外膜脂肪及内脏脂肪(而非皮下脂肪)与冠心病危险因素、冠状动脉钙化积分独立相关，并认为心外膜脂肪促成冠心病的发生［21］。

在573例健康的绝经后女性
中发现，心外膜脂肪与冠心病危险因素和冠状动脉钙化积分有较强的相关性［9］;Flüchter 等［6］在使用 MRI 测量EAT的研究中得出了相同的结论。

完全
非钙化斑块的患者EAT体积显著小于有斑块负担的患者。

这些结果表明，EAT量
的积累在已经存在的斑块钙化发生之前，也可能先于一般的动脉粥样硬化的发展［11，21］。

最近国内也有研究显示，冠心病患者心外膜脂肪体积明显高于非冠
心病组，心外膜脂肪体积与冠状动脉粥样硬化病变程度高度相关，且与性别相关［22－24］。

但也有少数国外学者认为，在冠心病患者与非冠心病患者之间，心
外膜脂肪体积无差异［25］。

该项研究发现，在体重正常的患者中，冠心病患者
心外膜脂肪显著高于非冠心病患者，继而认为在非肥胖患者中，心外膜脂肪直接影响冠心病的进展。

近年来由于研究方法的改进，运用双源CT(dual source computed tomography，DSCT)评估 EAT含量与冠状动脉粥样硬化的关系［11，22，24，26］。

结果显示，心外膜脂肪体积与心血管危险因素和冠心病的发生率以及冠状动脉病变程度存在较强的相关性，可作为一个新的评估冠心病风险和病变程度的指标［26］。

综合目
前各项研究，心外膜脂肪数量与冠心病的发生有显著的相关性［27］。

3 EAT数量与冠状动脉病变程度之间的关系
3.1 EAT与冠状动脉病变程度正相关在确诊冠心病患者中，EAT与冠状动脉狭窄
和粥样硬化评分呈正相关。

Silaghi等［28］对尸体进行研究分析显示，EAT前后面积在冠心病患者显著增加且与冠心病的分期呈正相关。

Jeong等［29］的研究
进一步证实，心外膜脂肪厚度与冠状动脉狭窄程度有较强的相关性。

Ito等［30］在对117例患者的研究中利用MSCT测量EAT体积，光学相关层析技术(optical coherence tomography，OCT)评价动脉粥样斑块薄脂质斑块纤维帽(thin-capped fibroatheroma，TCFA)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EAT体积的增加可以作为冠心病患者急性冠脉综合征(acute coronary syndrome，ACS)发生的预测因素［30］。

EAT体积与冠心病的发生、分型，冠状动脉病变支数、钙化积分存在较强的相关性，是影响Gensini积分的独立危险因素［23］。

3.2 EAT与冠状动脉病变程度不相关少数研究提示心外膜脂肪的数量与动脉粥样硬化的严重程度没有显著的相关性。

Djaberi等［31］对190名行MSCT冠脉检查患者进行研究认为，冠状动脉正常患者的平均心外膜体积较冠脉粥样硬化患者心外膜体积显著减少，但心外膜脂肪的数量与动脉粥样硬化的严重程度没有显著的相关性。

Gorter等［25］研究显示，只有在低体重指数的患者中，冠脉粥样硬化及冠脉钙化的程度越严重，心外膜脂肪及冠脉周围脂肪越多;高体质指数的患者中两者无明显相关性。

绝大多数研究结果提示，EAT和冠脉硬化严重程度具有显著的相关性，量化EAT 对判断冠心病严重程度具有重要意义。

Djaberi、Gorter等［25，31］人的研究亦应引起学者们的重视，复查原始资料，分析其统计人群和方法，寻找其结果差异的可能原因。

4 心外膜脂肪研究前景
4.1 基本研究方法的改进选取进行过CT冠脉造影和介入冠脉造影(coronary arteriography，CAG)检查的病例，以更加准确的测量心外膜脂肪体积，双重评价以便更准确的评估冠状动脉狭窄程度;EAT与冠脉斑块的类型和稳定性的关系可通过使用血管内超声和光学相关层析技术对斑块性质进行准确判断。

4.2 引入系统评分如使用Syntay评分定量评价EAT数量与冠状动脉病变程度的
关系，而非简单定性病变的轻、中、重度。

4.3 明确EAT分泌炎性因子参与动脉粥样硬化机制对EAT促进/抑制冠心病发生
及进展的分子机制尚待深入研究，以明确EAT分泌炎性因子(脂联素、内脂素、血管内皮生长因子及肿瘤坏死因子等)如何参与冠脉硬化内皮损伤-反应过程，并明确其在冠脉粥样硬化形成过程中的作用。

近期有学者认为由于冠状动脉周围脂肪位置紧邻冠状动脉，分泌的炎性介质更易直接作用于冠状动脉，故其与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［32－33］。

4.4 针对EAT的靶点治疗目前关于EAT与冠心病相关性研究的部分临床研究忽视了患者使用药物控制血糖、血脂以及使用β受体阻滞剂的事实，但EAT堆积作为
循环脂质在内脏沉积的过程必然受此类药物的影响［34－35］;降脂(如他汀类可修复病理状态下EAT释放舒血管物质的缺陷)、降糖(如噻唑烷二酮使糖尿病及代谢综合征患者全身脂肪减低)、β受体阻滞剂(其对循环血脂的降低作用)、血管紧张素受体拮抗剂(使过氧化物酶体增值物激活受体基因表达)等药物对ETA数量如何产生影响，以及基于这些机制使EAT成为冠心病治疗的潜在靶点的价值值得探讨［32，35］。

5 结语
综上所述，虽然近年来大量研究表明EAT数量与冠状动脉粥样硬化具有明确的相
关性，EAT与冠脉狭窄程度的相关性也得到证实，但这些研究大多为回顾性研究，大样本的前瞻研究仍然缺乏，关于EAT对冠心病患者长期预后影响的跟踪研究尚
未报道。

尽管现阶段分子水平的研究得到重视，但仍未能从分子水平阐释心外膜脂肪代谢在冠状动脉硬化形成中的机制。

因此未来前瞻性的大样本研究设计(排除服
用药物等临床干扰因素)或是借助新的影像学工具(如血管内超声、OCT、成像等)
考察冠状动脉硬化斑块易损性以及从分子水平解释脂肪因子参与冠状动脉粥样硬化
形成的机制将成为这一课题的研究热点;从基础到临床对EAT的研究将对冠心病的诊断，预测冠状动脉事件的发生、冠心病的靶向治疗产生积极意义。

【参考文献】
【相关文献】
［1］Malavazos AE，Ermetici F，Cereda E，et al.Epicardial fat thickness:relationship with plasma visfatin and plasminogen activator inhibitor-1 levels in visceral obesity［J］.Nutr Metabo Cardiovasc Dis，2008，18(8):523-530.
［2］Iacobellis G，Assael F，Ribaudo MC，et al.Epicardial fat from echocardiography:a new method for visceral adipose tissue prediction［J］.Obesity，2003，11(2):304-310. ［3］Iacobellis G，Willens HJ，Barbaro G，et al.Threshold values of high-risk echocardiographic epicardial fat thickness［J］.Obesity，2008，16(4):887-892.
［4］Sacks HS，Fain JN.Human epicardial adipose tissue:a review［J］.Am Heart J，2007，153(6):907-917.
［5］赖长春，童跃锋，徐永远，等.超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(9):757-760.
［6］Flüchter S，Haghi D，Dinter D，et al.Volumetric assessment of epicardial adipose tissue with cardiovascular magnetic resonance imaging［J］.Obesity，2007，15(4):870-878.
［7］Sironi AM，Gastaldelli A，Mari A，et al.Visceral fat in hypertension influence on insulin resistance and β-cell function［J］.Hypertension，2004，44(2):127-133.
［8］Positano V，Gastaldelli A，Santarelli MF，et al.An accurate and robust method for unsupervised assessment of abdominal fat by MRI［J］.J Magn Reson Imaging，2004，
20(4):684-689.
［9］Sironi AM，Pingitore A，Ghione S，et al.Early hypertension is associated with reduced regional cardiac function，insulin resistance，epicardial，and visceral fat
［J］.Hypertension，2008，51(2):282-288.
［10］Kessels K，Cramer MJM，Velthuis B.Epicardial adipose tissue imaged by magnetic resonance imaging:an important risk marker of cardiovascular disease［J］.Heart，2006，92(7):962.
［11］Greif M，Becker A，von Ziegler F，et al.Pericardial adipose tissue determined by dual source CT is a risk factor for coronary atherosclerosis［J］.Arterioscler Thromb Vasc
Biol，2009，29(5):781-786.
［12］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，2010，32(3):195-197.
［13］张宗军，卢光明.双源 CT及其临床应用［J］.医学研究生学报，2007，20(4):416-418. ［14］郑敏文，宦怡.双源CT优势及其临床应用［J］.实用放射学杂志，2008，24(6):348-348. ［15］彭晋，张龙江，卢光明.双源双能量 CT心肌灌注成像的应用进展［J］.医学研究生学报，2011，24(7):775-779.
［16］Chaowalit N，Somers VK，Pellikka PA，et al.Subepicardial adipose tissue and the presence and severity of coronary artery disease［J］.Atherosclerosis，2006，186(2):354-359.
［17］Eroglu S，Sade LE，Yildirir A，et al.Epicardial adipose tissue thickness by echocardiography is a marker for the presence and severity of coronary artery disease ［J］.Nutr Metab Cardiovasc Dis，2009，19(3):211-217.
［18］Iacobellis G，Sharma AM.Epicardial adipose tissue as new cardio-metabolic risk marker and potential therapeutic target in the metabolic syndrome［J］.Curr Pharm Des，2007，13(21):2180-2184.
［19］Iacobellis G，Ribaudo MC，Assael F，et al.Echocardiographic epicardial adipose tissue is related to anthropometric and clinical parameters of metabolic syndrome:a new indicator of cardiovascular risk［J］.J Clin Endocrinol Metab，2003，88(11):5163-5168. ［20］Nelson MR，Mookadam F，Thota V，et al.Epicardial Fat:An Additional Measurement for Subclinical Atherosclerosis and Cardiovascular Risk Stratification?［J］J Am Soc Echocardiogr，2011，24(3):339-345.
［21］Mahabadi AA，Massaro JM，Rosito GA，et al.Association of pericardial fat，intrathoracic fat，and visceral abdominal fat with cardiovascular disease burden:The Framingham Heart Study［J］.Eur Heart J，2009，30(7):850-856.
［22］刘瑛琪，费军，贾付坤，等.双源64排螺旋 CT评价心周脂肪含量与冠状动脉粥样硬化的关系［J］.中国医学影像技术，2011，27(11):2227-2230.
［23］王璟，宫剑滨，张龙江，等.心周脂肪组织体积与传统心血管疾病危险因素相关性研究［J］.中国实用内科杂志，2011，31(4):294-297.
［24］张福庄，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.
［25］Gorter PM，de Vos AM，van der Graaf Y，et al.Relation of epicardial and pericoronary fat to coronary atherosclerosis and coronary artery calcium in patients undergoing coronary angiography［J］.Am J Cardiol，2008，102(4):380-385.
［26］王璟，吴宗贵，江时森，等.双源CT测量心周脂肪体积对冠心病的诊断预测价值［J］.医学研究生学报，2010，23(2):163-166.
［27］Wang CP，Hsu HL，Hung WC，et al.Increased epicardial adipose
tissue(EAT)volume in type 2 diabetes mellitus and association with metabolic syndrome and severity of coronary atherosclerosis［J］.Clin Endocrinol，2009，70(6):876-882. ［28］Silaghi A，Piercecchi-Marti MD，Grino M，et al.Epicardial adipose tissue extent:relationship with age，body fat distribution，and coronaropathy［J］.Obesity，2008，16(11):2424-2430.
［29］Jeong JW，Jeong MH，Yun KH，et al.Echocardiographic epicardial fat thickness and coronary artery disease［J］.Circ J，2007，71(4):536-539.
［30］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 J-Cardiovascular Imaging，2012，13(5):408-415.
［31］Djaberi R，Schuijf JD，van Werkhoven JM，et al.Relation of epicardial adipose tissue to coronary atherosclerosis［J］.Am J Cardiol，2008，102(12):1602-1607.
［32］Payne GA，Kohr MC，Tune JD.Epicardial perivascular adipose tissue as a therapeutic target in obesity-related coronary artery disease［J］.Br J Pharmacol，2012，165(3):659-669.
［33］Ohman M，Luo W，Wang H，et al.Perivascular visceral adipose tissue induces atherosclerosis in apolipoprotein E deficient mice［J］.Atherosclerosis，2011，219(1):33-39.
［34］Iozzo P.Myocardial，perivascular，and epicardial fat［J］.Diabetes Care，2011，34(Suppl 2):S371-S379.
［35］Aghamohammadzadeh R，Withers S，Lynch F，et al.Perivascular adipose tissue from human systemic and coronary vessels:The emergence of a new pharmacotherapeutic target［J］.Br J Pharmacol，2012，165(3):670-682.。