心外膜脂肪分布、左心大小與房顫相關性研究

翁靜飛 王雪 何宇情 何其舟 楊彬 曾奇虎

心房顫動（atrial fibrillation，AF）是最常見的心律失常，西方國家80歲以上人群的患病率為10%，預計其國內患病率將進一步增加，也將逐漸趨向年輕化。內臟脂肪組織和肥胖在代謝綜合征的發展中起著重要作用，是心血管疾病中公認的危險因素［1］。由于內臟脂肪庫是炎癥細胞因子的潛在來源，并且由于其解剖結構接近心臟，因此似乎有理由假設心外膜脂肪和心房顫動之間可能存在關系。而心外膜脂肪對心臟疾病影響最大，其主要分布在房室溝、室間溝。在心外膜脂肪分布部位研究上，心室和心房心外膜脂肪似乎具有類似引起心房顫動發生及加劇的效應，左心房是常見的引起心房顫動的區域，其周圍同時富含迷走神經節［2］，因此本研究主要探討左心的大小、心外膜脂肪組織結構與心房顫動發生的相關性。

方 法

1. 一般資料

隨機選取2019年1月至2021年1月由心血管內科確診為心房顫動患者62例，并隨機入選竇性心律患者62例，所有患者均行心臟CT血管成像（CTA）檢查。其中男性57例，年齡33～90歲，平均年齡63.12歲；女性67例，年齡31～85歲，平均年齡64.28歲。排除標準：①排除風濕性瓣膜性心臟病、冠狀動脈粥樣硬化性心臟病、高血壓性心臟病、縮窄性心包炎、心肌病、先天性心臟病、感染性心內膜炎、慢性肺源性心臟病、行生物瓣或機械瓣置換術者等能有可能引起心房顫動的心血管疾??；②對造影劑過敏患者；③嚴重肝腎功能不全患者；④嚴重甲狀腺疾病患者。登記所有患者臨床相關數據。

2. 檢查方法

CT采用SOMATOM Definition FLASH第二代雙源CT掃描儀。掃描方法：采用高壓注射器注射對比劑碘海醇（370 mgI/mL）50～60 mL及生理鹽水40 mL，掃描范圍從氣管分叉下方1～2 cm處至心臟膈面水平。掃描參數：管電壓120 kV，管電流及螺距自動調節，重建層厚0.6 mm?；颊呒凹覍倬炇饳z查同意書。

心外膜脂肪測定：心外膜脂肪總體積測量沿著心包膜邊界手動勾畫（圖1A），左心房周圍脂肪體積測量為左心房周圍脂肪，脂肪測定范圍-200～-30 Hu。右心室周圍脂肪厚度、左房室溝脂肪厚度、左房室溝脂肪面積、右房室溝脂肪厚度、右房室溝脂肪面積、前室間溝脂肪厚度、前室間溝脂肪面積均測量其與心包膜之間最大值（選取的最大區域為3名主治醫師共同決定），其面積為對應層面及區域內面積。前室間溝脂肪厚度、前室間溝脂肪面積選取橫斷面上心尖區左右心室之間區域（圖1B）；右房室溝脂肪厚度為右房室溝脂肪的最大厚度，相應層面脂肪面積為右房室溝脂肪面積（圖1C）；房間隔脂肪厚度為房間隔之間的距離（圖1D）。體積單位為立方厘米（cm3），面積單位為平方厘米（cm2），厚度單位為厘米（cm）或毫米（mm）。

圖1 心外膜脂肪測定圖示

左心大小測定：左心房直徑（收縮期、舒張期）、左心室直徑（收縮期、舒張期）均為收縮期36%和舒張期71%最大值（最大橫徑），如圖2A、圖2B所示，左心房體積測量沿著左心房邊緣勾畫輪廓，設置測定范圍300～500 HU。

圖2 左心大小測定圖示

3. 統計學分析

應用SPSS 17.0進行統計學分析，計量資料以±s表示，計數資料以例數（%）表示；組間比較采用獨立樣本t檢驗和χ2檢驗；利用ROC曲線分析心外膜脂肪總體積、左心房周圍脂肪體積、左房室溝脂肪面積、房間隔脂肪厚度、左心房直徑（收縮期、舒張期）、左心房體積對房顫的診斷效能。應用二元logistic回歸模型對房顫危險因素進行分析。心外膜脂肪體積與左心房直徑、體積相關性采用Spearman相關性分析。以P＜0.05為差異有統計學意義。

結 果

1. 比較房顫組與竇性心律組臨床各指標

房顫組中高血壓患者數量、吸煙患者數量、心率、TG、BNP均高于對照組，差異均有統計學意義（P＜0.05），其余指標在兩組間差異均沒有統計學意義（表1）。

表1 竇性心律組與房顫組臨床指標比較

2. 比較房顫組與竇性心律組CT圖像測量各指標

房顫組心外膜脂肪總體積、左心房周圍脂肪體積、左房室溝脂肪面積、房間隔脂肪厚度、左心房直徑（收縮期、舒張期）、左心房體積高于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05），其余指標差異沒有統計學意義（表2）。

表2 竇性心律組與房顫組CT圖像測量各指標比較±s

表2 竇性心律組與房顫組CT圖像測量各指標比較±s

指標心外膜脂肪總體積/cm3左心房周圍脂肪體積/cm3右心室周圍脂肪厚度/cm左房室溝脂肪厚度/cm左房室溝脂肪面積/cm2右房室溝脂肪厚度/cm右房室溝脂肪面積/cm2房間隔脂肪厚度/mm前室間溝脂肪厚度/cm前室間溝脂肪面積/cm2左心房直徑(收縮期)/cm左心房直徑(舒張期)/mm左心室直徑(收縮期)/cm左心室直徑(舒張期)/cm左心房體積/cm3竇性心律組(n=62)94.49±28.77 14.15±5.53 0.50±0.17 1.11±0.25 1.57±0.77 1.36±0.34 2.30±1.03 3.64±0.89 0.81±0.25 1.27±0.65 3.58±0.72 33.09±7.33 2.80±0.96 4.10±0.86 107.36±39.15房顫組(n=62)135.4±41.98 18.09±9.84 0.46±0.11 1.20±0.33 1.91±0.98 1.34±0.31 2.16±0.88 4.73±2.42 0.76±0.21 1.45±0.58 4.20±0.73 40.96±7.68 3.07±0.83 4.27±0.77 140.06±54.54 t值6.918 2.260 10.220 0.439 0.638 1.063 0.471 14.600 0.885 0.130 0.288 1.180 0.013 0.276 1.254 P值＜0.001 0.007 0.159 0.086 0.036 0.664 0.424 0.001 0.200 0.105＜0.001＜0.001 0.107 0.238＜0.001

3. 與房顫相關指標ROC曲線分析

心外膜脂肪總體積診斷房顫曲線下面積（0.784）高于其余指標，其診斷閾值為117.99 cm3，靈敏度、特異度分別為71.0%、77.4%，余指標診斷效能見表3、圖3。

圖3 與房顫相關指標ROC曲線

表3 與房顫相關指標診斷效能

4. 房顫的危險因素分析

高血壓、心率、TG、BNP、心外膜脂肪總體積、左心房周圍脂肪體積、房間隔脂肪厚度、舒張期左心房直徑是房顫的獨立危險因素（均P＜0.05，表4）。

表4 房顫患者危險因素的logistic回歸分析

5. 心外膜脂肪體積與左心房直徑、體積相關性

心外膜脂肪體積與左心房體積呈正相關（r=0.394，P＜0.001；圖4）；心外膜脂肪體積與左心房直徑（收縮期）呈正相關（r=0.361，P＜0.001）；心外膜脂肪體積與左心房直徑（舒張期）呈正相關（r=0.373，P＜0.001）。

圖4 心外膜脂肪體積與左心房體積相關性

討 論

心外膜脂肪是位于心包膜臟層與心肌間的內臟脂肪組織，與心肌組織直接相連，具有內分泌功能及代謝活性［3］。房顫最主要的病理生理改變是電重構和結構重構，心肌纖維化是心臟重構最突出的特征。心外膜脂肪組織可分泌多種脂肪因子，例如內脂素、趨化素，通過絲裂原激活的蛋白激酶（MAPK）信號通路直接作用于心房肌，也可以通過脂肪浸潤影響心肌，促進心房肌纖維化［4］。心外膜脂肪組織主要通過促進心房纖維化、自主神經功能紊亂、釋放炎性因子等途徑參與房顫的發生和發展。

在本研究中，房顫組高血壓患者數量、吸煙患者數量、心率、TG、BNP高于竇性心律組，差異有統計學意義。國內外許多研究顯示，房顫患者的血清或血漿炎性標志物，如C反應蛋白（CRP）、白介素6（IL-6）等均明顯增加，這些標志物在房顫的發生及發展中起重要作用［5］。本研究中，部分標志物雖有增高趨勢，但差異沒有統計學意義。

陸曹杰等［6］將左心房心外膜脂肪組織分區，探討不同分區對房顫患者首發缺血性腦卒中（first episode of ischemic stroke，FEIS）的相關性，發現FEIS組左心房周圍脂肪最大厚度與總體積、肺靜脈+左心耳區域及左心房前壁脂肪厚度、左心房后壁脂肪體積顯著高于非FEIS組，并且還發現左心房周圍脂肪最大厚度（OR=3.57，95%CI 1.88～8.12，P＜0.05）、總體積（OR=2.45，95%CI 1.78～8.44，P＜0.01）是心房顫動患者并發FEIS的獨立危險因素。Batal等［7］在校正年齡、BMI、左心房面積后，發現食管與左心房間脂肪厚度可預測房顫負荷，此區域的脂肪在解剖學上鄰近多數心房顫動的起源點（肺靜脈口）。

心外膜脂肪組織是沿著心包膜生長，且最靠近心臟的脂肪，但其分布也是不同的，主要分布在房室溝、室間溝。本研究中也將心外膜脂肪分為不同區域，即左心房周圍、右心室游離壁、左房室溝區域、右房室溝區域、房間隔區域、前室間區域。因為靠近心房壁的心外膜脂肪組織可以改變左心房的電傳導，為了明確其是否與房顫發生有明顯相關性，因此單獨測量左心房周圍脂肪體積。結果顯示，房顫組心外膜脂肪總體積、左心房周圍脂肪體積、左房室溝脂肪面積、房間隔脂肪厚度均高于對照組，差異有統計學意義，而右心室游離壁，右房室溝區域，前室間區域在兩組中沒有較大差異。這可能是因為心外膜脂肪以及靠近心房周圍的脂肪可能對解剖上相鄰的心房產生致病性影響，這種效應可能發揮致心律失常作用而引發房顫。

本研究中對心外膜脂肪總體積、左心房周圍脂肪體積、左房室溝脂肪面積、房間隔脂肪厚度進行ROC曲線分析，發現心外膜脂肪總體積診斷房顫的曲線下面積（0.784）高于其余指標；利用二元logistic回歸模型對房顫危險因素進行分析，結果顯示心外膜脂肪總體積、左心房周圍脂肪體積、房間隔脂肪厚度均為房顫發生的獨立危險因素。Rosendael等［8］利用CT測量房顫患者和竇性心律者左房后壁心外膜脂肪質量，以探討左房后壁的心外膜脂肪質量與房顫間的相關性，發現與竇性心律患者相比，房顫患者脂肪組織質量更大［（10.6±5.5）g與（4.7±3.5）g，P＜0.001］，在多元變量模型中（包括年齡、體重指數、性別、糖尿病等），心外膜脂肪質量每增加1 g，發生房顫的風險增加1.32倍（95% CI 1.22～1.43，P＜0.001）。

左房結構重構是指心臟結構在“外部壓力”作用下發生的適應性或非適應性變化，這些變化體現在宏觀和微觀水平上，并且與時間和病因有關［9］。宏觀變化的標志是心房增大；顯著的微觀水平改變包括細胞肥大、肌溶解、去分化、纖維化、凋亡、線粒體和肌漿網破壞［10］。房顫持續時間越長，心房變化也越大，而基于細胞水平的電重構和離子重構也參與心房大小變化。多數研究發現高血壓、肥胖、充血性心力衰竭、糖尿病是房顫發生的危險因素，并且在其影響下會導致心房容積增大，心房前后負荷增加導致心房擴張。李雪博［9］在研究中提到，房顫患者組左房內徑明 顯 大 于 竇 性 心 律 組［（38.76±5.91）mm vs（30.26±4.21）mm，P＜0.001）］，且與心外膜脂肪組織體積相關（r=0.676，P＜0.001），左房內徑、心外膜脂肪組織體積均為房顫發生的獨立危險因素且擁有很好的預測房顫發生的能力，并且還研究了心外膜脂肪組織體積預測房顫的靈敏度和特異度分別為87.9%和74.0%；左房內徑預測房顫的靈敏度和特異度分別為84.8%和84.0%。有學者［11］研究發現，房顫患者左心房容積指數和左心房直徑較竇性心律組明顯增大（P＜0.001），其中左心房容積指數是房顫發生的獨立危險因素，同時發現心外膜脂肪體積和左心房容積指數之間存在強正相關（r=0.39，P=0.005）。

在本研究中，房顫組左心房直徑（收縮期、舒張期）、左心房體積均高于竇性心律組，利用ROC曲線分析三者對于房顫的診斷效能，結果顯示其ROC曲線下的面積分別為0.748、0.770、0.699，提示都擁有很好的預測房顫發生的能力，并且左心房直徑（舒張期）是房顫發生的獨立危險因素。本研究結果還顯示，隨著心外膜脂肪體積/厚度的增大，心房體積和直徑都呈增加趨勢。

綜上，心外膜脂肪總體積、左心房周圍脂肪體積、左房室溝脂肪面積、房間隔脂肪厚度、左房直徑（收縮期、舒張期）、左房體積與房顫的存在相關。其中心外膜脂肪總體積、左心房周圍脂肪體積、房間隔脂肪厚度、左房直徑（舒張期）是房顫發生的獨立危險因素。