超声心动图测量心外膜脂肪厚度的价值及其与心房颤动发生机制的研究进展

文/张晴雪

近几十年来，我国乃至世界人口的肥胖率飞速上涨，越来越多的研究发现，体内脂肪不单纯是能量储存组织，也具有其他重要的生理作用，围绕脂肪组织的研究也成为新的医学研究热点。国内外已经有研究表明，异常分布的脂肪尤其是内脏脂肪与心血管事件[1-3]及动脉粥样硬化[1-5]都有着密切的相关性，也与心房颤动的发生相关。其中，心外膜脂肪已被众多研究表明与房颤的关系较其余脂肪组织更为密切。

1 心外膜脂肪概述

1.1 心外膜脂肪的与心血管疾病

心外膜脂肪是包围在心脏表面和心外膜冠状动脉周围的脂肪组织，主要分布于房室沟、室间沟、右室游离壁外侧和冠状动脉外侧。研究表明心外膜脂肪组织能产生大量活性物质。这部分组织中不仅包含脂肪细胞、间质-血管细胞，还含有一部分免疫细胞和神经节细胞[12]。其中神经与免疫细胞因其具有电传导与分泌功能，与动脉粥样硬化在内的众多心血管病变有密切关系。心外膜脂肪和心肌之间的细胞相互作用可能包括血管分泌和旁分泌机制。从心外膜脂肪组织、血管和基质细胞分泌的细胞因子扩散到外膜、中膜、内膜之间的间质液中，调节心脏功能和心肌细胞表型和存活[9]。

1.2 不同部位心外膜对比

临床采用超声心动图检测心外膜脂肪厚度时，已经发现心外膜脂肪厚度并不是均匀分布的，以右室前壁及右房室沟分布较厚，而左室后壁处则较少见。黄杨等学者均在研究中发现，心脏超声在各检测部位的敏感性和特异性是不同的，以左房室沟心外膜脂肪厚度对房颤诊断价值最高。

2 不同影像学技术测量心外膜脂肪的方法及其比较

目前，临床使用的主要影像技术包括MRI、CT、超声均可以一定程度上较准确的测量心外膜脂肪厚度，但各有优势与不足。

2.1 MRI

普遍认为，MRI是脂肪组织定量测量的“金标准”，其拥有较高的空间分辨率，也是唯一可以体外验证心外膜脂肪体积定量的影像学技术。

尽管优点难以取代，但MRI的局限性也十分明显。其在Z轴上的空间分辨率低、序列烦琐，检查时间长、磁场噪声刺激和空间幽闭、禁忌证诸多、检查费用昂贵。受诸不利因素影响，临床中测量心外膜脂肪很少采用MRI。

2.2 CT

时至今日，关于心外膜脂肪与心血管疾病的相关临床研究， CT技术曾是众多研究者的首选。CT技术同样具有高空间分辨率及重复性好的优点，其能够将获取的数据进行三维重建，通过计算机运算直接获得体积数据。多层螺旋CT、双源CT等技术的应用使评估及量化心外膜脂肪及其周围结构与冠状动脉变得更快速、易获取。

然而，CT的缺陷是受试者无法在短期内多次曝光于电离辐射下，并且，检查中使用对比剂也会对受试者的肾脏功能产生影响。在需要连续随访及评估时，难以保证同一受试者安全并如期进行CT下再次评估。

2.3 超声心动图

相较以上两种影像学技术，超声心动图在评估心外膜脂肪方面是最安全易行且最经济的成像技术。尽管二维超声心动图仅用于测量心外膜脂肪厚度且三维超声心动图对脂肪的敏感性不高；但由于心外膜脂肪在心脏表面的分布存在多变性，超声心动图可以针对心外膜脂肪厚度最敏感、最有价值的区域进行测量，从而弥补以上缺点。Ferreira等采用经胸超声心动图测量不同部位的心外膜脂肪厚度与急性冠脉综合征患者冠状动脉病变的关系，得出了明确的结论：在右室基底区测量的心外膜脂肪厚度是一个显著的冠状动脉病变最佳预测因子。同上，许多相关实验证明，超声心动图测量心外膜脂肪厚度经心脏磁共振等精确成像方法验证具有很大程度的准确性及可靠性。

超声心动图具有安全、简便、经济、相对准确及重复性极强等优点，在日常的临床工作中具有不可替代的优势。

3 心外膜脂肪与房颤的关系

3.1 房颤与心包脂肪的关系

近些年的研究发现，房颤的发生与心外膜脂肪存在密切相关性。加入心包脂肪与房颤关系的研究的综述内容。

3.2 心外膜脂肪与房颤发生的可能机制

3.2.1 心房肌纤维化

近年来，无数研究已经证实了心外膜脂肪是一种活性组织，其可以分泌许多活性因子，如激活素A等。并且，由于心内膜脂肪临近心肌，其分泌的物质可聚集于心包腔内直接作用于心肌引起心肌纤维化。Venteclef等人[11]的研究再次印证，心外膜脂肪通过其产生和分泌脂肪纤维因子的能力，以旁分泌依赖的方式促进心肌纤维化的形成。 此外，心外膜脂肪分泌的一些其他细胞因子也在心肌纤维化过程中发挥了重要作用，并且一些学者发现其会在房颤时水平上升[20]。此外，心外膜脂肪直接浸润至心肌细胞，也会加剧心肌纤维化的进程。

3.2.2 氧化应激

越来越多研究发现，心外膜脂肪是活性氧的来源。以前的数据显示，人体心外膜脂肪中活性氧的产生量多于皮下脂肪组织[21]。一些学者通过动物实验，发现抗氧化剂对于活性氧的抑制似乎可以减弱由快速起搏诱导的心房重构。以上两点联合说明，心外膜脂肪垫的氧化应激作用可能对房颤产生影响。并且，心外膜脂肪具有血管内分泌和旁分泌功能，其与相邻心肌之间不存在解剖屏障，其产生和分泌的细胞因子与炎性介质可直接作用于心肌细胞，这些炎性因子产生的局部炎性反应和炎性因子积聚造成的心脏氧化应激加剧也会进一步增加房颤的发生率。

3.2.3 心室舒张障碍

近期一项研究也发现心外膜脂肪厚度可以作为左室舒张功能不全的独立危险因素，可很好地预测左室舒张功能减低。心外膜脂肪对心脏产生压迫和限制舒张的作用，而这种限制作用可使心肌舒张程度减弱，引起心房继发性扩张，这可能是心外膜脂肪引起心室舒张功能障碍的主要原因。

3.2.4 脂肪浸润

心外膜脂肪与周围心肌直接相邻，中间没有隔膜，因而脂肪可直接浸润心肌，产生心肌毒性，造成心肌细胞功能受损[6]。

3.2.5 心脏电活动与自主神经系统异常

心外膜脂肪被发现作为一种独立的致心血管疾病的因素，还与心脏电活动有着密不可分的关系。心外膜脂肪与心房肌之间联系紧密性下降、分布不均匀，使心脏电传导不均匀，引起心脏电活动异常，增加了房颤的概率[9]心外膜脂肪层内含有一部分神经节细胞，其可以引发交感神经及副交感神经的激活，影响动作电位和钙离子的转运，引起心律失常。一项临床试验表明，分离心外膜脂肪垫分离，通过影响副交感神经，会降低房颤发生率。

肺静脉是一处可触发及维持房颤心律的位点。一项研究发现，心外膜脂肪增多与肺静脉有效不应期变短相关；另一项研究证实心外膜脂肪高聚集的部位具有高频电流的出现，以上研究均可以验证心外膜脂肪触发了房颤的猜想。

4 小结

随着房颤的发病率逐年增高，关于房颤的早期预测和预防显得尤为重要。越来越多的证据显示心外膜脂肪与房颤发生发展的关系密切，这无疑是房颤研究中一个令人振奋的方向。然而这个方向仍处于萌芽期，关于心外膜致房颤的机制尚未完全明确，应用于临床的可行检查方法也在不断探索和更新。现阶段，我们需要更多大样本研究来验证对于心外膜脂肪对房颤发生可能机制的猜想，进一步探索二者存在的关系，并最终寻找一种切实可行的检查方案，以应用于临床日常工作。