超声测量心外膜脂肪组织厚度与血管内超声检测冠状动脉病变的相关性

高伟栋 GAO Weidong

张高星 ZHANG Gaoxing

张红环 ZHANG Honghuan

彭宇程 PENG Yucheng

赖浚兴 LAI Junxing

张学芳 ZHANG Xuefang

肥胖与心血管疾病高度相关，是冠状动脉粥样硬化的重要危险因素。心外膜脂肪组织是内脏脂肪组织的特殊形式，沉积在心外膜，包绕于心肌和大血管周围[1]，它不仅反映肥胖者内脏脂肪在心脏的沉积程度，而且还是活跃的内分泌器官，可以分泌多种脂肪细胞因子，产生局部炎症反应，与冠状动脉粥样硬化的发展密切相关[2,3]。本研究旨在探讨超声测量心外膜脂肪组织厚度（epicardial adipose thickness, EAT）对冠心病的预测价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象 选择2011-01～2012-06在中山大学附属江门医院住院的92例患者，均因不明原因胸痛、心绞痛、心肌梗死接受冠状动脉血管内超声（IVUS）检查，其中男58例，女34例；年龄39～83岁，平均（66.1±11.5）岁。纳入标准：①首次因不明原因胸痛、心绞痛、心肌梗死入院的成年患者；②临床病史由患者本人提供并且资料完整。排除糖尿病、心功能不全（左心室射血分数＜45%）、器质性心脏瓣膜病、心律失常、肿瘤及肝、肾功能不全者。

1.2 冠心病相关危险因素检查 对入选患者进行病史采集，测量腰围、血压、体重、身高，计算体重指数，空腹抽取静脉血，测定空腹血糖、血脂、胰岛素浓度。

图1 EAT厚度的测量（箭）（RV：右心室；LV：左心室；AO：主动脉；LA：左心房）

1.3 超声测量EAT 应用GE Vivid 7型超声显像系统，探头频率为1.7～3.4 MHz，由同一名超声科医师操作。受检者取左侧卧位，在胸骨旁左心长轴观检查，以主动脉瓣环为定位标志，取样线垂直于右心室游离壁，心室舒张末期测量右心室游离壁与心包膜脏层之间的评分法[5]，根据血管内超声检查结果对各支冠状动脉狭窄病变进行定量评定，再乘以病变所在血管节段的不同系数，CAG病变最终总积分（coronary artery score, CAS）为各节段积分之和。②冠状动脉狭窄直径≥50%，病变累及主要冠状动脉支数为病变支数，分为0、1、2、3支病变，累及左主干时以同时累及左前降支和左回旋支计算。③冠状动脉狭窄直径≥50%病变累及主要冠状动脉支即诊断为冠心病。

冠状动脉病变程度[6]：轻度病变：面积狭窄率为50%～70%的单支病变；中度病变：面积狭窄率＞70%的单支病变或2支病变；严重病变：3支病变或左主干病变。脂肪厚度，记录5个心动周期；标准胸骨旁左心室乳头肌短轴切面，取样线垂直于室间隔，心室舒张末期测量右心室游离壁与心包膜脏层之间的脂肪厚度，记录5个心动周期，共测量10个心动周期的EAT厚度（图1），取平均值[4]。

1.4 IVUS检查 先行冠状动脉造影（CAG），至少选用3个体位来显示目标病变及左主干。造影结束后行IVUS检查，追加3000 U肝素，将0.014英寸导丝送至被检冠状动脉远端，冠状动脉内注入0.2 mg硝酸甘油后，沿导丝将超声导管送至病变远端1 cm以上，血管内超声采用2.9～3.5F 60 MHz单轨机械探头（Boston Scientif i c Corporation, Boston, Massachusetts），所有超声图像通过自动回撤获得，回撤速度为0.5 mm/s，开始于远离目标病变远端1 cm以上处终止于冠状动脉开口[5]。结果评定标准：IVUS测量横截面面积包括管腔面积、斑块面积和总截面积（血管腔面积和斑块面积之和，单位mm2），面积狭窄率=斑块面积/总截面积×100%。见图2。

1.5 诊断标准 ①冠状动脉病变严重程度采用Gensini

图2 血管内超声面积狭窄率的测量

1.6 统计学方法 采用SPSS 16.0软件，计量资料两组间比较采用独立样本t检验，多组间比较采用方差分析，相关性分析采用直线回归分析和Logistic回归分析，利用ROC曲线评价EAT对冠心病的诊断效能，P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者基本资料及实验室、辅助检查结果比较根据冠状动脉血管内超声结果，面积狭窄率＞50%者诊断为冠心病[5]，入选的92例患者中冠心病组67例，男44例，女23例；非冠心病组25例，男16例，女9例。冠心病组体重指数、腰围、低密度脂蛋白、舒张压和EAT均显著高于非冠心病组（t=－4.19、－2.83、－2.09、－2.03、－5.35, P＜0.05），其他指标差异无统计学意义（t=－0.32、－0.69、0.32、－1.17、－0.57、0.71、0.78,P＞0.05）。见表 1。

2.2 不同冠状动脉病变程度EAT比较 冠心病轻度病变、中度病变及严重病变EAT均较非冠心病组显著增厚，4组EAT比较，差异有统计学意义（F=17.3,P＜0.01）。冠心病组中，轻度病变、中度病变及严重病变间随着病变程度的加重，EAT值逐渐增加，组间比较差异有统计学意义（F=9.8, P＜0.01）。见表2。

表1 两组患者基本资料及实验室、辅助检查指标比较

表2 不同冠状动脉病变程度EAT比较

2.3 EAT与冠状动脉面积狭窄率的相关性 67例冠心病患者中，EAT与冠状动脉面积狭窄率的百分比呈正相关（r=0.379, P＜0.01），EAT越大，则冠状动脉面积狭窄率越高。见图3。

图3 冠状动脉面积狭窄率与EAT的相关性

2.4 冠状动脉病变积分与EAT的相关性 冠状动脉病变患者CAS与EAT呈显著正相关（r=0.67, P＜0.05）。将EAT按四分位数进行分组：1st Q组，2nd Q组，3rd Q组，4th Q组，各组间CAS值比较，差异有统计学意义（P＜0.05），见图 4。

图4 EAT与CAS的关系

2.5 Logistic回归分析 将差异有统计学意义的因素进行赋值：体重指数（＜24 kg/m2=0，24～27 kg/m2=1，≥28 kg/m2=2）；腰围（＜80 cm=0，80～84 cm=1，85～89 cm=2，90～94 cm=3，≥ 95 cm=4）； 舒 张 压（＜90 mmHg=0，90～99 mmHg=1，100～109 mmHg=2，110～119 mmHg =3， ≥ 120 mmHg=4）；低密度脂蛋白（＜3.15 mmol/L=0，≥3.15 mmol/L=1）；EAT（按百分数赋值：＜25%=0，25%～49%=1，50%～74%=2，≥75%=3）。将上述因素与应变量（非冠心病组=0，冠心病组=1）进行二元Logistic回归分析，结果见表3。在使用Logistic回归均衡其他因素后，冠心病组与非冠心病组间EAT差异有统计学意义（P＜0.05）。

表3 Logistic回归分析结果

2.6 EAT对冠心病的诊断效能 ROC曲线（图5）的曲线下面积是 0.0822（95% CI 0.72～0.93, P＜0.01)，以EAT＞5.16 mm诊断冠心病的敏感度为83.6%，特异度为68.0%。

图5 EAT预测冠心病的ROC曲线

3 讨论

冠心病发病率和死亡率均较高，严重危害着人类的身体健康，目前诊断冠心病的“金标准”为CAG或IVUS，但因其创伤性、放射性、价格昂贵，不能作为常规筛查手段，寻找各种无创性诊断指标一直受到临床关注。本研究中，经超声测量的EAT与体重指数、低密度脂蛋白胆固醇、舒张压一样，是冠心病的危险因素。Rosito等[7]研究发现，EAT每增加一个标准差，收缩压、舒张压、低密度脂蛋白和空腹血糖均明显升高，高密度脂蛋白胆固醇降低，糖尿病、高血压病和代谢综合征风险增加1.56～2.13倍，与本研究结果一致。本研究在冠心病多种危险因素中采用二元Logistic回归分析，结果显示EAT的Wald=5.057，P=0.028，提示EAT是冠心病的独立危险因子，而且预测冠心病的准确性也较高。Mahabadi等[8]纳入1267例患者，所有患者均应用多层CT测量心外膜脂肪、腹部内脏脂肪及胸腔内脂肪，记录患者心血管疾病的发生情况，结果显示校正性别、年龄、腰围和体重指数后心外膜脂肪面积仍然是冠心病的独立危险因素，与本研究结果一致，提示心外膜脂肪能够作为评估冠心病患者危险的有用指标之一。

CAG对判断冠状动脉的病变程度具有重要价值，但CAG仅能显示血管内腔长轴的二维图像，只能估算管腔的相对狭窄程度，尤其对于偏心性病变，易受投射角度和参考段血管的影响，并且对于冠状动脉病变的性状特征不能提供有价值的信息，而这些方面恰恰是IVUS的长处，IVUS不仅能够反映血管内腔的变化，同时也能反映含斑块在内的血管横断面结构、厚度、形态以及斑块的性状特征。对于冠状动脉早期病变，CAG可能为阴性，但IVUS可以精确地检测出病变程度及性状。对于冠状动脉狭窄程度＜50%的病变，甚至CAG正常的病变，尤其有缺血症状的患者，往往IVUS有重要阳性发现，IVUS弥补了CAG对病变的低估和假阴性现象。本研究采用IVUS对病变血管腔狭窄程度进行面积评估，计算出冠状动脉的面积狭窄率，提高了诊断准确性。本研究显示EAT与冠状动脉病变面积狭窄率呈正相关，随着EAT的增加，冠状动脉病变程度加重，冠状动脉病变的Gensini总积分增加。Jeong等[9]研究心外膜脂肪与冠心病的关系，入选患者因胸痛接受CAG检查，结果显示随着心外膜脂肪厚度的增加，冠心病的发病率逐渐升高，EAT最低值组冠心病的发病率为66%，最高值组为94%；对所有冠心病患者进行分析，EAT高值组Gensini评分为49.5分，而低值组Gensini评分为28.1分，冠状动脉狭窄程度随心外膜脂肪厚度增加逐渐加重，差异显著，与本研究结果相似。Eroglu等[10]研究发现，与冠状动脉正常者比较，冠心病患者EAT厚度明显增加；另外，严重冠心病患者EAT厚度明显增加，严重冠心病与轻微冠心病比较、多支病变与单支病变相比较，EAT均较厚，显示EAT厚度与冠心病及其严重程度相关，Gensini评分和EAT厚度显著相关（r=0.600, P＜0.001），与本研究结果相似。EAT增加导致冠心病的可能原因是EAT具有内分泌和旁分泌功能，能分泌大量的具有生物活性的脂肪因子，如脂联素、抵抗素和炎症因子IL-1β、IL-6、肿瘤坏死因子-α，这些因子能直接影响血管内皮细胞、平滑肌细胞和巨噬细胞的功能，与冠状动脉粥样硬化的发展密切相关[11]。此外，心外膜脂肪内的IL-1β可浸入血管内膜引起炎症发生，导致动脉粥样硬化的发生[8]。

ROC曲线以Youden指数值的最大点作为诊断分界点，曲线下面积大于50%的越多，其预测价值就越大，本研究中预测冠心病存在的ROC曲线下面积是0.0822，以EAT厚度＞5.16 mm为截断值来预测冠心病，诊断敏感度为83.6%，特异度为68.0%。本研究显示，超声测量EAT与经血管内超声检测的冠状动脉狭窄密切相关，随着病变程度的加重，EAT逐渐增加。由于超声检测EAT可以较好地预测冠心病的存在和病变程度，且无创、廉价、操作简便，特别在无法开展CAG和IVUS的医院，超声EAT检测可以作为无创诊断冠心病的协同方法之一。

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