薦志潔，劉 哲，周 麗，張 惠，丁寧寧，魚博浪，楊 健

（西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，陜西西安 710061）

2型糖尿病是發(fā)生心力衰竭的危險(xiǎn)因素，糖尿病發(fā)生心力衰竭的比例為9%~22%，是一般人群的患者的2~4倍[1-3]。2019年，全 球 超 過4億人死 于 糖 尿病相關(guān)的心血管疾病和心力衰竭[4-5]。因此，了解糖尿病發(fā)生心力衰竭的病理生理學(xué)基礎(chǔ)、危險(xiǎn)因素，對(duì)于早期識(shí)別高?；颊吆陀嗅槍?duì)性的治療十分關(guān)鍵。心外膜脂肪（epicardial adipose tissue,EAT）位于心肌與心包臟層之間，發(fā)揮內(nèi)分泌和代謝傳感功能，參與脂肪酸代謝、產(chǎn)生激素、脂肪因子和活性物質(zhì)，并局部調(diào)節(jié)心臟結(jié)構(gòu)和功能[6]。有研究證實(shí)，EAT通過分泌促炎細(xì)胞因子導(dǎo)致左心室重構(gòu)，進(jìn)而降低左室收縮功能[7-8]。通過影像學(xué)方法如超聲心動(dòng)圖、冠脈CT血管造影（coronary computed tomography angiography,CCTA）或磁共振成像，證實(shí)了EAT厚度或體積增加與心臟舒張及收縮功能減低相關(guān)，并與心力衰竭的嚴(yán)重程度呈正相關(guān)[9-10]。但是，對(duì)于EAT是否參與糖尿病患者早期心功能改變的研究較少。本研究通過基于CCTA的心外膜脂肪體積及心包內(nèi)心外膜脂肪百分比測(cè)量，評(píng)價(jià)未發(fā)生心力衰竭的2型糖尿病患者的心外膜脂肪定量指標(biāo)與左心室功能參數(shù)的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象回顧性收集2012年3月—2014年12月于西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院影像科行冠脈CTA檢查的住院患者，納入同期行CCTA及心動(dòng)超聲檢查的患者，其中2型糖尿病患者作為實(shí)驗(yàn)組，非糖尿病住院患者作為對(duì)照組。排除標(biāo)準(zhǔn)：①被診斷為心力衰竭或有明確心力衰竭癥狀；②既往存在心肌梗死或行血運(yùn)重建（支架置入術(shù)及冠脈搭橋術(shù)）、惡性腫瘤、血液病、結(jié)締組織病、接受心肌毒性藥物或放射性治療、心臟外科手術(shù)、服用利尿劑；③存在可能影響左心結(jié)構(gòu)或功能的其他合并癥，如心源性心律不齊、瓣膜病、心肌?。虎蹸CTA圖像不佳影響EAT測(cè)量；⑤行CCTA前后1個(gè)月內(nèi)無(wú)完整臨床資料者。

1.2 臨床及實(shí)驗(yàn)室資料基于電子病歷系統(tǒng)，回顧性收集研究對(duì)象的一般資料，包括年齡、性別、身高、體質(zhì)量、血壓、心血管疾病高危因素；收集CCTA檢查當(dāng)次住院時(shí)的糖尿病相關(guān)指標(biāo)，如病程、空腹血糖、糖化血紅蛋白(HbA1c)，以及其他實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)包括血清肌酐、總膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇(LDL)及高密度脂蛋白膽固醇(HDL)、三酰甘油、C反應(yīng)蛋白(CRP)?；颊唧w質(zhì)量指數(shù)（BMI）采用體質(zhì)量除以身高的平方計(jì)算。

1.3 常規(guī)超聲心動(dòng)圖評(píng)價(jià)心功能進(jìn)行超聲心動(dòng)圖檢查前，囑研究對(duì)象安靜休息5 min。連接心電圖，囑其左側(cè)臥位，于胸骨左緣及心尖區(qū)行二維常規(guī)切面掃查，測(cè)量左心室每搏輸出量（stroke volume,SV）、心輸出量（cardiac output,CO）、心指數(shù)（cardiac index,CI）、射血分?jǐn)?shù)(ejection fraction,EF)、左室內(nèi)徑縮短率（fraction shortening,FS）。

1.4 CCTA掃描及EAT測(cè)量CCTA掃 描 采 用Philips 256 iCT機(jī)，對(duì)患者進(jìn)行呼吸訓(xùn)練，輕吸氣后屏氣進(jìn)行心臟掃描。全部采用回顧性心電門控，掃描參數(shù)如下：管電壓120 kV，使用自動(dòng)管電流控制技術(shù)，探測(cè)器128 mm×0.625 mm，視野(field of vision,FOV)250 mm×250 mm，機(jī)架旋轉(zhuǎn)時(shí)間270 ms，重建時(shí)相為R-R間期45%及75%，重建層厚0.9 mm，重建間隔0.45 mm。肘前靜脈預(yù)埋20 G留置針，經(jīng)高壓注射器，以5 mL/s流率團(tuán)注碘對(duì)比劑（碘海醇350 mgI/mL；通用電器公司，上海，中國(guó)）55~65 mL，無(wú)間斷同樣流率追注生理鹽水50 mL。EAT測(cè)量體積使用專用工作站（advantage workstation 4.6,GE Healthcare）。EAT定義為心包臟層與心肌之間的脂肪組織[11]。具體測(cè)量方法如下：從右肺動(dòng)脈中心層面到心臟膈面，連續(xù)層面內(nèi)手動(dòng)勾畫心包，在心包區(qū)域內(nèi)，定義脂肪CT值為（?190）~（?30）Hu，軟件自動(dòng)分割提取脂肪組織，并計(jì)算其體積，自動(dòng)生成EAT占心包內(nèi)結(jié)構(gòu)整體容積的百分比（圖1）。

圖1 心外膜脂肪的CT測(cè)量方法Fig.1 Measurement of EAT by CCTA

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析使用SPSS 17.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，符合正態(tài)分布兩組間均數(shù)比較采用t檢驗(yàn)，非正態(tài)或方差不齊數(shù)據(jù)采用非參數(shù)檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料采用頻數(shù)和百分比表示，計(jì)數(shù)資料組間比較行卡方檢驗(yàn)，相關(guān)性分析采用單因素相關(guān)分析及多元線性回歸分析，控制混雜因素使用偏相關(guān)分析。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。糖尿病組SV高低分級(jí)使用本組SV中位數(shù)作為參考。

2 結(jié) 果

2.1 糖尿病組與對(duì)照組相關(guān)指標(biāo)的比較本研究共篩選患者522例，最終獲得糖尿病組92例，非糖尿病組159例，共251例被試作為最終分析的數(shù)據(jù)集（圖2）。兩組的基本特征見表1。糖尿病組與對(duì)照組相比，兩組間冠心病家族史、收縮壓、舒張壓、空腹血糖、三酰甘油、HbA1c、CRP、EAT體積、EAT百分比、SV比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。心功能其他參量，如EF值、CO、CI、FS組間差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖2 研究流程圖Fig.2 Flow chart for the present analysis

表1 患者人口學(xué)、臨床資料、心功能及CCTA特征Tab.1 Demographics,clinical data,cardiac function and CCTA characteristics of patients with or without type 2 diabetes mellitus

2.2 糖尿病組內(nèi)相關(guān)指標(biāo)的比較用本組糖尿病組患者SV中位數(shù)作為參考，將糖尿病組分為高SV組和低SV組，比較兩組間的特征。兩組間比較，性別、總膽固醇、LDL、HbA1c、EAT比例組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（表2）。

表2 糖尿病患者高SV和低SV的特征Tab.2 Clinical characteristics of patients with or without type 2 diabetes mellitus stratified by SV median

2.3 糖尿病組SV與各指標(biāo)的相關(guān)性分析將糖尿病組SV定量數(shù)據(jù)為因變量，將表2中影響SV的指標(biāo)（P＜0.10）作為自變量，進(jìn)行多元線性回歸分析。結(jié)果顯示，總膽固醇、LDL、EAT比例是影響左心室SV的獨(dú)立因素（表3）。采用線性相關(guān)分析，上述三者均與SV呈線性負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別?0.136、?0.377、?0.501?？刂颇懝檀己蚅DL后，EAT比例仍和SV呈中等負(fù)相關(guān)（表4）。

表3 SV的多變量線性回歸Tab.3 Multivariate linear regression of SV

表4 控制總膽固醇和LDL后，EAT比例與SV的偏相關(guān)分析Tab.4 Partial correlation analysis of EAT and SV after con?trolling total cholesterol and LDL

3 討 論

心力衰竭是糖尿病的常見嚴(yán)重并發(fā)癥，是糖尿病心血管病變進(jìn)展的終末狀態(tài)，一旦發(fā)展至失代償期，心肌重構(gòu)難以逆轉(zhuǎn)，臨床療效不佳。因此，早期識(shí)別心力衰竭風(fēng)險(xiǎn)的患者，對(duì)其進(jìn)行有針對(duì)性的干預(yù)十分必要。

本研究納入的2型糖尿病患者早期常規(guī)心動(dòng)超聲心功能指標(biāo)中，SV存在差異，提示在未發(fā)生心力衰竭的情況下，每搏輸出量受心肌順應(yīng)性下降及心臟前、后負(fù)荷增大影響，可作為2型糖尿病患者心功能損害的早期標(biāo)志。EAT是維持心肌生理功能的重要內(nèi)環(huán)境，在病理情況下，參與心臟疾病的發(fā)生發(fā)展[11]。本研究中，2型糖尿病患者與對(duì)照組相比，在BMI無(wú)差異的情況下，EAT體積及占心包體積百分比均顯著增高，這和以往相關(guān)研究結(jié)果一致[12-13]，表明2型糖尿病患者EAT存在脂肪分布不均，傾向于內(nèi)臟分布的特點(diǎn)。李新剛等[14]使用心臟CT進(jìn)行EAT體積測(cè)量，證實(shí)了早期糖尿病患者EAT體積增加與左心室部分節(jié)段應(yīng)變率減低相關(guān)。本研究結(jié)果表明，EAT體積與SV未見明顯相關(guān)，EAT占心包體積的百分比與其存在線性負(fù)相關(guān)，這可能與選取的心功能評(píng)價(jià)指標(biāo)不同有關(guān)。在本研究中，2型糖尿病患者C反應(yīng)蛋白較非糖尿病組顯著增高，提示2型糖尿病患者處于低級(jí)別系統(tǒng)性炎癥狀態(tài)。EAT比例增高，脂肪病理性肥大、功能失調(diào)，釋放促炎脂肪因子，從而參與慢性低級(jí)別系統(tǒng)性炎癥狀態(tài)，加速冠脈動(dòng)脈硬化、內(nèi)皮功能失調(diào)及心肌的纖維化，這些均與心肌重構(gòu)及心力衰竭的發(fā)生發(fā)展相關(guān)[15-16]。

本研究結(jié)果顯示，2型糖尿病患者總膽固醇和LDL脂蛋白也與SV存在低度線性負(fù)相關(guān)關(guān)系：第一，高脂血癥，尤其是高LDL，加速內(nèi)皮功能損害，促進(jìn)白細(xì)胞和血小板黏附、血栓形成及冠脈炎癥，從而導(dǎo)致心肌缺血、心肌重構(gòu)。第二，2型糖尿病患者糖脂質(zhì)代謝紊亂，葡萄糖利用不均，游離脂肪酸水平升高，導(dǎo)致心肌細(xì)胞脂質(zhì)積累和脂毒性，表現(xiàn)為心肌細(xì)胞收縮功能障礙和凋亡。一項(xiàng)心臟磁共振成像研究表明，胰島素抵抗和糖尿病與心臟脂質(zhì)含量顯著增加有關(guān)[17]。因此可推測(cè)，心包內(nèi)脂肪比例增高、心肌質(zhì)量下降、心肌脂肪變性與心功能不良相關(guān)。第三，高脂血癥導(dǎo)致血漿容量增加，動(dòng)脈粥樣硬化加重，心臟前后負(fù)荷增大，從血流動(dòng)力學(xué)上加重心室重構(gòu)，表現(xiàn)為SV的減低，可以解釋2型糖尿病患者心功能參數(shù)早期改變。

本研究是回顧性研究，心功能評(píng)價(jià)選取的是臨床常規(guī)評(píng)價(jià)左心室收縮功能的參數(shù)，未能獲得左室舒張功能信息，存在一定的局限性。另外，對(duì)照組選取同期行CCTA的非糖尿病患者，可能會(huì)受到冠脈粥樣硬化病變及其危險(xiǎn)因素的干擾，結(jié)果有所偏倚。下一步，我們將對(duì)心外膜脂肪與糖尿病患者心功能早期改變的因果關(guān)系進(jìn)行研究。

綜上所述，2型糖尿病患者未發(fā)生心力衰竭前，受心肌順應(yīng)性下降、心臟前后負(fù)荷增大的影響，SV減低，EAT的病理改變參與這一過程。EAT占心包體積百分比與2型糖尿病早期心功能改變相關(guān)，可作為量化2型糖尿病EAT異常的敏感指標(biāo)。