梁健華，林永開，吳潔瑤，鄧立維，楊春陽，李遠(yuǎn)章

南方醫(yī)科大學(xué)第五附屬醫(yī)院影像診斷科，廣東 廣州510999

心外膜脂肪組織（EAT）是位于心包內(nèi)的內(nèi)臟胸脂肪，具有生化和代謝活性，不僅起到存儲(chǔ)脂質(zhì)以供能量?jī)?chǔ)備的作用，而且還可以釋放激素和炎性細(xì)胞因子，對(duì)冠狀動(dòng)脈產(chǎn)生炎癥作用。由于EAT圍繞冠狀動(dòng)脈，因此推測(cè)它在冠狀動(dòng)脈疾病的發(fā)展中起關(guān)鍵作用［1-2］。近年來，很多學(xué)者在EAT預(yù)測(cè)冠狀動(dòng)脈疾病方面展開了大量研究［3-5］。

多層螺旋CT由于存在高度的空間分辨率，掃描速度快，操作可重復(fù)性，已成為心外膜脂肪體積（EATV）測(cè)量的優(yōu)選手段［6］。目前，心臟CT血管造影（CTA）已被廣泛用于心外膜脂肪體積測(cè)量，但輻射劑量較大及需要注射造影劑是該檢查的局限性。低劑量CT檢查現(xiàn)已成為關(guān)注重點(diǎn)，低劑量胸部CT檢查已成胸部疾病早期篩查的重要手段［7-8］。而心臟平掃檢查無需要造影劑，對(duì)心包脂肪具有較高空間分辨率。目前，對(duì)心外膜脂肪體積與冠狀動(dòng)脈硬化相關(guān)性的研究大多應(yīng)用冠狀動(dòng)脈CTA檢查上［3-5］，已有學(xué)者在心臟平掃上研究心包脂肪體積［9］，但未在低劑量條件進(jìn)行研究；也有學(xué)者將低劑量胸部CT檢查應(yīng)用于心包脂肪的定量與冠狀動(dòng)脈硬化關(guān)系的研究，但也只在單一層面上測(cè)量局部面積的簡(jiǎn)易測(cè)量［10］。如能在低劑量下心臟平掃檢查對(duì)心外膜脂肪體積進(jìn)行測(cè)量，其準(zhǔn)確性與CTA相仿的話，則低劑量及無造影劑的檢查對(duì)于研究心外膜脂肪體積與冠心病相關(guān)性的研究?jī)r(jià)值更大。本研究旨在探討低劑量心臟平掃檢查與冠狀動(dòng)脈CTA檢查定量心外膜脂肪體積的關(guān)聯(lián)程度，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本研究在?？漆t(yī)生建議下，對(duì)2020 年6 月1 日～2021年9月30日的269例臨床疑似冠心病患者進(jìn)行冠脈鈣化積分掃描及冠狀動(dòng)脈CTA檢查。納入標(biāo)準(zhǔn)：胸痛，上腹痛或呼吸短促等臨床征象。排除標(biāo)準(zhǔn)：妊娠或哺乳期婦女；既往有心臟手術(shù)者：冠狀動(dòng)脈支架植入、冠狀動(dòng)脈搭橋手術(shù)或起搏器植入；有嚴(yán)重的心瓣膜病、心肌病、心包積液、心肌梗塞等病史；對(duì)比劑過敏患者；嚴(yán)重肝腎功能不全患者；嚴(yán)重甲狀腺疾病患者；嚴(yán)重心律失?；颊?；圖像質(zhì)量差影像影響冠狀動(dòng)脈評(píng)估。208例患者最終入選研究，其中男99例，女109例，年齡28～90歲（60.26±12.45歲）。

在CTA中評(píng)估所有冠狀動(dòng)脈的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊。斑塊分為軟斑塊（-100～30 Hu）、纖維狀斑塊（30～350 Hu）和鈣化斑塊（350～1300 Hu）［11］。如果患者在CTA上冠狀動(dòng)脈的任何地方有上述斑塊或混合斑塊，則將其納入斑塊組（n=123）；未見斑塊的納入無斑塊組（n=85）。本研究已獲得機(jī)構(gòu)審查委員會(huì)的批準(zhǔn)，所有患者均同意接受臨床指示的CT檢查。本研究對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了匿名分析。

1.2 檢查方法

所有患者均使用飛利浦Briliance 256層iCT掃描機(jī)進(jìn)行檢查。檢查前患者靜息心率應(yīng)控制在80次/min以下，測(cè)量前60 min給予心率≥80次/min的患者美托洛爾25 mg控制心率，并于測(cè)量前5 min舌下含服硝酸甘油0.5 mg擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈。低劑量心臟平掃采用冠脈鈣化積分掃描方案進(jìn)行橫軸位連續(xù)平掃，同時(shí)結(jié)合回顧性心電門控，于60～80 R-R期間收集數(shù)據(jù)。采用低劑量條件，掃描參數(shù)為管電壓為100 kV，管電流為50 mA；機(jī)架旋轉(zhuǎn)時(shí)間為0.35 s/360°；層厚2.5 mm，重建間隔2.5 mm。掃描范圍從氣管分叉下至心臟隔面，掃描時(shí)間0.7 s，矩陣512×512，視野25～28 cm。CTA采用回顧性心電門控掃描方式，管電壓為120 kV，管電流為550 mA，探測(cè)器間距128 mm×0.625 mm，層厚0.90 mm，間距0.45 mm，螺距0.18，F(xiàn)OV 250.0 mm，矩陣512×512，iDose4第3～4級(jí)，掃描范圍上至氣管隆突處，下至肝左葉頂部，對(duì)比劑采用碘普羅胺注射液（370 mgI/mL），劑量為50～60 mL，注射速率為5 mL/s，由雙筒高壓注射器20 G靜脈留置針經(jīng)肘前靜脈注射完對(duì)比劑后，再以同等比例注入30 mL生理鹽水。選擇自動(dòng)跟蹤掃描技術(shù)，設(shè)置升主動(dòng)脈根部為觀察區(qū)，觸發(fā)閾值110 Hu。

1.3 心外膜脂肪體積測(cè)量

通過飛利浦工作站Volumer軟件測(cè)量心外膜脂肪體積，設(shè)定脂肪閾值-190～-30 Hu為脂肪組織，測(cè)量范圍從心包橫竇中點(diǎn)左肺動(dòng)脈起源處開始至左心室心尖部下緣為止，軟件自動(dòng)識(shí)別脂肪組織，得到心外膜脂肪三維圖像并計(jì)算出其體積［9］（圖1～2）。

圖1 EAT心臟平掃心外膜脂肪組織分割Fig.1 Epicardial adipose tissue segmentation on cardiac plain scan.

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用MedCalc軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。所有計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，EATV心臟平掃及EATVCTA測(cè)量值的相關(guān)性使用Pearson相關(guān)系數(shù)圖進(jìn)行評(píng)估，比較兩組計(jì)量資料之間的一致性采用Bland-Altman 作圖進(jìn)行評(píng)估，EATV心臟平掃及EATVCTA測(cè)量值在無斑塊組與斑塊組的差異比較行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。繪制受試者工作特征（ROC）曲線評(píng)估EATV心臟平掃及EATVCTA對(duì)冠脈斑塊的預(yù)測(cè)效能及截?cái)嘀?，?jì)算ROC曲線下面積（AUC），并比較EATV心臟平掃及EATVCTA兩組AUC值的差異。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖2 EAT CTA心外膜脂肪組織分割Fig.2 Epicardial adipose tissue segmentation on CTA.

2 結(jié)果

2.1 兩種測(cè)量方法的相關(guān)性

208例EATV心臟平掃值為103.12±44.01 cm3，EATVCTA值為106.72±44.14 cm3，兩組資料呈正相關(guān)關(guān)系（r=0.955，P＜0.001，圖3）。

圖3 EATV心臟平掃及EATVCTA兩組相關(guān)性分析圖Fig.3 Correlation analysis of EATVcardiacplainscan group and EATVCTA group.

2.2 兩種測(cè)量方法的一致性

EATV心臟平掃和EATVCTA的一致性均數(shù)為-3.5。4.8%（10/208）的點(diǎn)落位于95%CI以外（95%CI：24.0930～29.2116，P＜0.001，圖4）。

圖4 EATV心臟平掃及EATVCTA兩組一致性Bland-Altman圖Fig.4 Consistent Bland-Altman plot of EATVcardiacplainscan group and EATVCTA group.

2.3 兩種測(cè)量方法在無斑塊組與斑塊組的差異性比較

用EATV心臟平掃及EATVCTA兩種方法測(cè)量，無斑塊組與斑塊組的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05，表1）。

表1 EATV心臟平掃及EATVCTA測(cè)量在無斑塊組與斑塊組的差異比較Tab.1 Differences of EATVcardiacplainscan and EATCTA measurements between the non-plaque group and the plaque group(cm3,Mean±SD)

2.4 兩種測(cè)量方法的ROC曲線

EATV心臟平掃及EATVCTA測(cè)量ROC曲線顯示，EATV心臟平掃的AUC值為0.601，EATVCTA的AUC值為0.605，兩組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.935，圖5）。

圖5 EATV心臟平掃及EATVCTA兩組ROC曲線Fig.5 ROC curves of EATVcardiacplainscan and EATVCTA.

3 討論

采用冠脈CTA檢查圖像上測(cè)量心外膜脂肪體積預(yù)測(cè)冠狀動(dòng)脈疾病方面近年來一直成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)，但輻射危害和造影劑的使用是其局限性。本研究表明，低劑量EATV心臟平掃與EATVCTA具有正相關(guān)性，并具有較好的一致性，提示低劑量EATV心臟平掃與EATVCTA兩種檢查在測(cè)量EAT方面具有等效性；低劑量EATV心臟平掃與EATVCTA在無斑塊組與斑塊組的對(duì)比中均具有差異，對(duì)冠狀動(dòng)脈硬化的預(yù)測(cè)方面兩者具有相當(dāng)?shù)膬r(jià)值。

在非CTA定量EAT研究方面，目前國(guó)內(nèi)外開始出現(xiàn)少量的文獻(xiàn)報(bào)道［9-10,12］。應(yīng)用胸部低劑量掃描的條件進(jìn)行心臟平掃檢查，低劑量EAT心臟平掃與EATCTA具有明顯的相關(guān)性（r=0.955，P＜0.001），本研究結(jié)果與既往一項(xiàng)117例數(shù)據(jù)的研究［9］（r=0.965，P＜0.001）及的一項(xiàng)40例小樣本數(shù)據(jù)（r=0.974，P＜0.001）的研究［12］結(jié)果大致相同，但既往研究的心臟平掃均采用常規(guī)劑量，沒有采用低劑量掃描。有學(xué)者在低劑量胸部CT檢查上測(cè)量左主干和右冠狀動(dòng)脈起始段水平周圍的心包脂肪面積，但與心外膜脂肪體積的相關(guān)性較低（左主干r=0.725，右冠狀動(dòng)脈起始段r=0.712）［10］。在冠脈CTA下定量心外膜脂肪體積是目前較為認(rèn)可的方式。有學(xué)者認(rèn)為，由于冠脈高密度的造影劑與冠狀周圍較低密度的脂肪影之間產(chǎn)生容積效應(yīng)，從而使心外膜脂肪體積測(cè)量的值比實(shí)際值要低，造成實(shí)際心外膜脂肪體積被低估［9］。而采用低劑量的條件（管電壓為100 kV，管電流為50 mA），不同的管電壓會(huì)對(duì)冠狀動(dòng)脈周圍的脂肪密度產(chǎn)生差異［13-14］。兩種方法對(duì)心外膜脂肪體積的定量都存在一些低估可能。

低劑量胸部CT檢查已成為胸部疾病早期篩查的重要手段［7-8］，由于其可減少輻射對(duì)受檢患者的影響已成為近年來的研究趨勢(shì)［15-16］。文獻(xiàn)報(bào)道認(rèn)為心外膜脂肪是冠狀動(dòng)脈硬化的獨(dú)立危險(xiǎn)因子［3,17］。我們的研究結(jié)果中，低劑量EAT心臟平掃與EATCTA兩種方法定量的心外膜脂肪體積值在冠脈斑塊組與非斑塊組之間的比較均具有差異，對(duì)冠狀動(dòng)脈硬化的預(yù)測(cè)具有等效的預(yù)測(cè)價(jià)值，兩者AUC值沒有差異。盡管冠脈CTA定量EAT的研究已較為廣泛及相對(duì)成熟，然而在低輻射劑量低造影劑的CT檢查越來越受到關(guān)注的背景下，筆者認(rèn)為低劑量心臟平掃下測(cè)量心外膜脂肪體積的方法更具有研究的前景。

本項(xiàng)研究存在一些局限性。第一，本研究只進(jìn)行了低劑量心臟平掃與冠脈CTA定量EAT在冠脈斑塊組與非斑塊組差異性分析，沒有加入冠狀動(dòng)脈硬化常見風(fēng)險(xiǎn)因素如性別、年齡、BMI等多因素的綜合分析［18］，未更科學(xué)地反應(yīng)出其對(duì)冠狀動(dòng)脈硬化預(yù)測(cè)的臨床價(jià)值，將在以后的研究工作中進(jìn)一步深入研究。第二，我們旨在進(jìn)行低劑量心臟平掃與冠脈CTA定量心外膜脂肪體積線性關(guān)系，沒有對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行常規(guī)的心臟冠脈鈣化評(píng)分，未將EAT結(jié)合鈣化評(píng)分一起研究，未進(jìn)一步探討冠狀動(dòng)脈的鈣化對(duì)周圍的心包脂肪產(chǎn)生容積效應(yīng)對(duì)測(cè)量結(jié)果可能產(chǎn)生的影響［19］。第三，由于心包脂肪體積的測(cè)量時(shí)間較長(zhǎng)，為了縮短測(cè)量時(shí)間，有學(xué)者采用一些簡(jiǎn)易的測(cè)量方法［10,20］，隨著人工智能在醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域的不斷發(fā)展［21-22］，將會(huì)很好地解決人工測(cè)量的耗時(shí)、精確度的問題。

綜上，低劑量心臟平掃檢查與冠狀動(dòng)脈CTA兩組檢查方法在測(cè)量EAT方面具有等效性，對(duì)冠狀動(dòng)脈硬化的預(yù)測(cè)方面兩者具有相當(dāng)?shù)膬r(jià)值。