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一12 56 一综述M M I冠状动脉周围脂肪与心血管疾病的研究进展现代医用影像学2 0 2 3年7 月第32 卷第7 期黄樱琳，黄琛慧，刘?彪(通讯作者)贵港市人民医院（广西贵港537 10 0）【摘要】心外膜脂肪是冠状动脉和心脏周围的脂肪组织。冠状动脉周围脂肪属于心外膜脂肪的一部分，其与血管壁之间复杂的双向信号通路，参与了心血管疾病的重要病理生理过程。目前可通过心脏超声、MRI、CT 等影像方法无创检测冠状动脉周围脂肪的变化。本文综述了冠状动脉周围脂肪影像学评估的技术进展以及在心血管疾病中的应用。关键词：冠状动脉周围脂肪；心血管疾病；X线计算机断层扫描；磁共振成像随着国民经济的改善，人们的生活水平显著提高，尽管心血管疾病的影响因素、预防和治疗方面取得了显著进展，但它仍是我国城乡居民死亡的主要原因，并且年龄呈现年轻化 。研究表明，脂肪组织不仅能储存能量，还能隔热，具有调节内分泌的功能 2 。近年来，心外膜脂肪组织(EAT)和冠状动脉周围脂肪组织(PCAT)已成为业界关注的热点，新的证据表明它与梗阻性冠状动脉疾病甚至急性冠状动脉综合征（ACS)的发展密切相关 3-7 。随着对脂肪组织的深入研究，脂肪组织在心血管疾病中的作用也得到了重新认识 8 ，但是，目前没有一个标准的数据用于评估心血管炎症情况，本研究就PCAT影像学评估的技术进展以及在冠状动脉粥样硬化、ACS等心血管疾病中的应用价值进行综述。1脂肪的分类及心外膜脂肪的定义脂肪组织可根据形态、功能作用分为白色脂肪组织（WAT）、棕色脂肪组织（BAT）、米色脂肪组织（也称为brite 脂肪组织）6.8.9。心外膜脂肪组织（EA T)通常是指心肌和脏层心包之间的脂肪，而直接包绕冠状动脉的EAT部分代表冠状动脉周围脂肪组织（PCAT)10。在正常心脏中，脂肪分布不均匀，大部分位于房室沟和室间沟。EAT通常与心肌表面直接接触，其内含基质细胞、炎症细胞和免疫作者简介：黄樱琳，女，广西玉林人，大学本科，主管技师，研究方向：医学影像技术。细胞，以及神经和淋巴结组织，与血管之间没有筋膜分隔，因此两者之间具有密切的相互作用 6,11-13 PCAT是指冠状动脉三个主要分支周围的外膜附近的脂肪组织，通常在冠状动脉分支周围，与外膜相连由脂肪细胞、成纤维细胞、肥大细胞和神经细胞组成 4。PCAT的定义缺乏明确的解剖边界，为了统一标准，PCAT一般指的是在相关的体积内，冠状动脉CT上距离目标血管壁与血管直径相等的、且CT值范围为190 至30 Hounsfield单位（HU）的脂肪组织 13,15,16 1。近年来的研究表明，PCAT与血管壁之间存在复杂的相互影响，当PCAT与血管壁距离增加时，脂肪组织的形态也会发生改变 2 ，为了更好的解释这种现象，有必要对其在正常与病理状态下的变化进行阐述。2冠状动脉周围脂肪的正常表现与病理状态下表现一直以来，血管周围脂肪被认为是血管的支架，对血管起支撑、保护作用。现在越来越多的研究表明PCAT是一种具有分泌功能的器官，其可以分泌大量物质：脂肪因子、生长因子、血管活性因子和其他生物活性因子，统称为脂肪因子 17 。在正常情况下，PCAT会分泌一种保护血管的物质，这种物质能够促进血管的扩张，并具有抗炎、抗氧化和抗纤维化的作用 5,18 当人体摄人的能量超出正常范围时，PCAT会M M I MONTHLY Vol 32 No.7 Jul.2023发生代偿性扩张和病理性重塑，导致现有的脂肪细胞变大或增生。此外，由于血管供应不足，脂肪细胞可能会缺氧，并最终导致功能障碍和调亡。当脂肪细胞发生改变时，它们会增加炎性细胞因子（如瘦素、抵抗素、黏蛋白）的释放，同时降低保护因子的释放 5,13。超重、肥胖和糖尿病(T2D)患者可以观察到促炎症介质的表达显著提高，特别是白细胞介素-1、肿瘤坏死因子-等表达水平增加了5到10倍 193血管壁和冠脉周围脂肪组织之间的相互作用3.1月脂肪组织对血管壁的影响(从外到内)脂肪组织可以分泌多种生物活性物质，从脂肪因子到炎性细胞因子、脂肪酸代谢物等。当有炎症时，PCAT（如瘦素、抵抗素等）可以通过旁分泌方式直接扩散到血管壁，促进肌成纤维细胞的分化和新生血管的生成。因此 PCAT 的炎症通过释放一系列的趋化因子和细胞因子与血管功能障碍密切相关 3,13,18 ,3.21PCAT作为早期血管炎症的传感器（从内到外）近年来的研究发现发炎的血管壁释放的细胞因子，它们会直接扩散到血管周围组织，改变PCAT中脂质和水相之间的平衡，使组织中脂质含量相对减少，水含量相对增加，从而导致血管周围水肿、PCAT的重塑和纤维化，使PCAT的计算机断层扫描(CT)衰减增加，在炎症冠状动脉壁周围形成一个衰减增加的阶梯 13。因此研究者提出了一种新的生物标志物“脂肪衰减指数(FAI)”，其定义是从冠状动脉外壁到平均血管直径的径向距离内的平均PCAT衰减 13。Mazurek及其同事应用混合PET/CT，证实PET测量的PCAT中较高的炎症可能促进动脉粥样硬化斑块的发展，并与心脏血管造影结果相关，血管炎症和血管周围脂肪衰减之间的关系进一步被证实 2 0,2 1。很明显，血管壁与PCAT之间具有某种特殊的关系，了解两者间如何相互沟通对发现治疗心血管药理学中的新治疗靶点至关重要。接下来我们将详细介绍几种测量EAT成像的技术以及它们的优缺点。-12574冠状动脉周围脂肪的影像学评估4.1二维经胸超声心动图超声检查是评估EAT最简单、方便、安全、无电离辐射的方法。EAT厚度通常是通过观察胸骨旁左心室的短轴或长轴来测量的 2 2 ，这种方法可以用来检测心室在舒张和收缩阶段的变化。虽然二维超声心电图测量的EAT厚度具有高度的可重复性，但是不能对EAT的体积进行评估，因此不能反映EAT的体积变化。然而，由于其空间分辨率低，并且容易受到操作者的经验、检查者的脂肪厚度、心包积液等因素影响，无法准确评估其他特征，因此存在一定的临床应用局限性，目前也未用于PCAT的评估 2 3 4.2MRIMRI是量化EAT的参考标准，在EAT成像方面有几个优势，首先MR成像提供了良好的壁心包与内脏的对比，可以较好地对EAT进行体积测量，其次MRI不需要任何造影剂。随着软件的开发越来越多的研究开始对EAT进行全自动量化。MRI技术在心脏MRI检查中被广泛应用，这主要因为它具有安全性和可靠性，同时也不会产生电离辐射。此外MRI还能够提供较高的软组织分辨率，但是因其具有高成本和时间消耗，且不利于部分具有幽闭恐惧症患者和植入不兼容设备的患者，目前未用于临床常规检查 34.3CT心脏CT的高空间分辨率和清晰的血管轮廓，被认为是测量EAT的金标准，相比超声心动图和CMR(如表1)有更大的优势。冠状动脉 CTA的检查越来越广泛，目前已经成为最经济、最常用的非侵人性检查手段之一，也是测量EAT厚度、体积和密度最常用的方法，同时也可以测量血管血流储备分数(FFR)，评估冠状动脉的血流情况。特别是现在迭代重建算法的发展和探测器宽度的增加，为冠状动脉CTA检查提供了更多的改进，可以使用低的剂量得到高信噪比的图像，促进临床的广泛应用 2 4。随着时间的推移，这种测量越来越自动化，最近使用的深度学习直接在非对比CT图像上实现完全自动化 2 5 。一12 58 一CT也可以勾画测量冠状动脉三大主干（即左回旋支、左前降支、右冠状动脉)的PCAT，因为左前降支和左回旋支的分叉较多，所以通常会选择测量右冠状动脉（RCA）的PCAT衰减指数来评估它们的状态。为了提高测量脂肪衰减指数的准确性，一般排除RCA最近端的10 mm，避免近端的搏动伪影，因此常分析RCA血管近端的10-50 mm5.10.13。表1心外膜脂肪组织成像方法的对比优点/缺点超声心电图检查时间+EAT体积评估0PCAT衰减指数0辐射0检查费用+注：CMR：心脏核磁共振；CT：X线计算机断层扫描；EAT：心外膜脂肪；PCAT：冠状动脉周围脂肪5PCAT评估心血管疾病的应用5.1PPCAT和冠状动脉粥样硬化动脉粥样硬化是一种影响所有血管的普遍性、进展性疾病。PCAT与血管壁之间没有筋膜分隔,其分泌的多种脂肪因子和炎性介质等通过旁分泌和血管分泌直接作用于冠状动脉。最近的研究证明，血管周围炎症在动脉粥样硬化斑块的形成中起着关键作用 2 6 。当脂质在斑块中聚集时，它们的稳定性会降低，这通常会导致更大体积的脆弱斑块和更薄的纤维帽，剪切应力和轴向应力也会增加。其次脂质颗粒的存在可能导致炎症介质的释放，从而促进炎症的发展。深处病变容易缺氧，导致斑块渗透和内出血，最终导致斑块的不稳定性和易损性 2 6,2 7 。根据最新的研究，在高危斑块周围，PCAT的衰减程度更高，这一个发现与冠状动脉炎症有关。CT扫描的PCAT衰减可能为我们提供一种新的方法识别斑块的脆弱性 2 8 。5.2PCAT 量化冠状动脉周围炎症和追踪炎症的变化发生急性心肌梗死的患者中有50%是没有冠状动脉狭窄的 2 9，因此，现在越来越多的人开始关注冠状动脉的炎症。德国和美国两个队列各前瞻性现代医用影像学2 0 2 3年7 月第32 卷第7 期收集大量数据进行事后分析，在冠状动脉三大主干（右冠状动脉近端、左前降支和左回旋支)周围进行PCAT衰减检测，在校正了各种相关因素后，结果显示血管周围FAI值（7 0.1 HU)显著提高了冠状动脉CTA的风险预测，尤其是尚未发现冠状动脉病变的高危患者，而对于有动脉粥样硬化的患者，FAI有助于评估炎症负担和冠状动脉斑块的易损性，从而可以针对性进行干预 2 9。有研究证明，CMRCT+0+0+在使用他汀类药物治疗后，CCTA量化的病变周围FAI值显著降低，其中钙化斑块的FAI值没有明显变化，而非钙化斑块和混合斑块的FAI值显著降低 30 。从CCTA测量心脏冠脉周围衰减可能有助于识别高危斑块（HRP)进展，并且可改善对不良心脏事件的预测，这项研究是第一次将FAI作为冠状动脉炎症标志物引人人体冠状动脉，从而可以跟踪炎症的治疗 31,5.3预测狭窄冠状动脉的血流动力学、急性冠脉综合征（ACS）及区分ACS的不同阶段基于传统CCTA的检查，可以发现高危斑块特征，但是传统斑块特征的斑块评分在预测ACS方面有一定的局限性。回顾性分析2 周内接受冠状动脉CT血管造影和有创血流储备分数(FFR)测量稳定型心绞痛患者，结果显示血流限制性病变的血管周围FAI明显高于非血流限制性病变 32 。由于许多的ACS 事件通常发生在没有阻塞性斑块的患者身上，所以我们更多的是关注易损斑块的识别，而不是管腔的狭窄程度。在一项横断面研究 3 中，前瞻性招募6 0 例急性心肌梗死患者，这些参与者按年龄、性别、BMI、危险因素、药物和 CT管电压与稳定的CAD患者和无CAD的对照组匹配，发现冠心病三个不同阶段的PCAT衰减（无疾病、稳定型冠心病、急性心肌梗死）。回顾性分析在医院两个不同地点连续接受CCTA检查的疑似CAD患者资料，该评分结合PCAT周围病变的放射组学特征和基于 CCTA 的预测因子，该综合评分在预测3年内未来ACS事件方面显示出优越诊断性 7 。PCAT成像分析是一个新的领域，但目前仍未有一个标准的、高精度的预测模型，因此在评估ACS风险方面的应用有待更多的数据进行验证。M M I MONTHLY6小结和展望PCAT是直接围绕冠状动脉的EAT的一个组成部分，PCAT与血管系统之间存在复杂的双向作用。不仅体型、性别、季节和激素会影响PCAT衰减指数的准确性，而且不同CT扫描仪器、重建算法等也会影响数值的统一性，因此需要通过更多的临床数据来校正PCAT的衰减指数，使其具有一致性。越来越多的研究表明PCAT与相应心血管系统的代谢密切相关，是动脉粥样硬化的发病基础，并能检测斑块的进展以及进行个体化治疗，通过新兴的技术(FFR、冠状动脉周围FAI、放射组学等)可以提高未来ACS的预测价值，也可以基于PCAT为靶点发现新药预防动脉粥样硬化以及进行二级预防，但是这还需要更多大量的数据在未来的临床试验中得到验证。参考文献1 TIMMIS A,TOWNSEND N,GALE C,et al.EuropeanSociety of Cardiology:Cardiovascular Disease Statistics2019J.European heart journal,2020,41（1):12-85.2 GUGLIELMO M,LIN A,DEY D,et al.Epicardial fatand coronary artery disease:Role of cardiac imaging J.Atherosclerosis,2021,321:30-8.3ANTONIADES C,KOTANIDIS C P,BERMAN D S.State-of-the-art review article.Atherosclerosis affectingfat:What can we learn by imaging perivascular adiposetissue?J.J Cardiovasc Comput Tomogr,2019,13(5):288 96.4GUI D,HUANG W.Coronary artery disease is accompa-nied by increased epicardial fat volume J.Int J Cardi-ol,2021,323:21.5LIN A,DEY D,WONG D T L,et al.Perivascular Adi-pose Tissue and Coronary 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