劉敏娜 陳文蘇 李菲 胡曉芹 李承宗 張超群 朱孝成 王志榮

221000 徐州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院心內(nèi)科

肥胖的發(fā)病率逐漸上升,過去20年中國居民超重率和肥胖率均顯著增加[1]。內(nèi)臟脂肪增多是肥胖的主要表現(xiàn),與心血管疾病密切相關(guān)[2]。心外膜脂肪組織(epicardial adipose tissue,EAT)是內(nèi)臟脂肪組織的一種,具有新陳代謝、產(chǎn)熱和心臟的機械保護特性[3]。但持續(xù)的熱量過剩會導(dǎo)致內(nèi)臟脂肪組織擴張積聚,從而擴大正常的EAT,并改變其表型[4]。已有相關(guān)文獻報道,EAT的累積損害了左心室的收縮和舒張功能[5-6]。然而,既往研究人群多為中老年患者,目前對青年肥胖患者的研究較少。

二維超聲心動圖是一種可靠、方便、經(jīng)濟和非侵入性的測量EAT的方法[7]。常規(guī)超聲心動圖往往無法發(fā)現(xiàn)微小的心功能不全,而形變成像技術(shù)可以提供關(guān)于心室力學(xué)的額外信息,具有良好的重復(fù)性[8]。本研究旨在探討青年肥胖患者超聲心動圖測量的EAT厚度與左心室應(yīng)變的關(guān)系。

1 對象和方法

1.1 研究對象

納入2021年3月至2022年3月在徐州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院擬行減重手術(shù)的121例青年肥胖患者,年齡18～40歲。排除標(biāo)準(zhǔn):收縮性心力衰竭病史、左室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction,LVEF)<50%、合并明顯瓣膜病變(中重度狹窄或關(guān)閉不全)、心包疾病、心房顫動、心肌炎、急性心肌缺血、活動性感染、肺栓塞、先天性心臟病、心臟手術(shù)、圖像不清晰。本研究獲得徐州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院倫理委員會的批準(zhǔn)(倫理號:XYFY2022-KL244),并取得了所有參與者的知情同意。

1.2 方法

測量并記錄患者的身高、體重、腰圍、臀圍,計算體質(zhì)指數(shù)(body mass index,BMI)。中國成人肥胖診斷標(biāo)準(zhǔn)為BMI ≥ 28.0 kg/m2[9]。計算腰圍(cm)與臀圍(cm)的比值為腰臀比(waist-to-hip ratio,WHR)。高血壓定義為未使用降壓藥物的情況下診室收縮壓≥140 mmHg和(或)舒張壓≥90 mmHg,或既往高血壓病史或使用抗高血壓藥物。糖尿病定義為空腹血糖(fasting blood glucose,FBG)≥7.0 mmol/L或糖化血紅蛋白(glycosylated hemoglobin,HbA1c)≥6.5%,或正在使用降血糖藥物。根據(jù)肝臟超聲檢查,肝前場回聲增強、后場回聲衰減,肝內(nèi)管道結(jié)構(gòu)顯示不清等特征診斷脂肪肝。

1.3 常規(guī)超聲心動圖檢查

手術(shù)前,由一位經(jīng)驗豐富的超聲醫(yī)生進行盲法常規(guī)超聲心動圖檢查。使用Philips IE33彩色多普勒超聲心動圖診斷儀,進行經(jīng)胸超聲心動圖檢查。所有超聲心動圖測量均根據(jù)最新指南進行[10]。應(yīng)用M型二維超聲心動圖測量LVEF、左室短軸縮短率(left ventricular fractional shortening,LVFS)、舒張末期室間隔厚度(interventricular septal thickness,IVST)、左室后壁厚度(posterior wall thickness,PWT)和左心室舒張末期內(nèi)徑(left ventricular end diastolic diameter,LVEDd)、左心房內(nèi)徑(left atrial diameter,LAD),利用Devereux公式對左心室質(zhì)量(left ventricular mass, LVM)校正,并用體表面積標(biāo)準(zhǔn)化,計算LVM指數(shù)(left ventricular mass index,LVMI)。應(yīng)用頻譜多普勒技術(shù)測量二尖瓣口舒張早期流速E峰和舒張晚期流速A峰,通過組織多普勒成像測量二尖瓣環(huán)側(cè)壁及間隔舒張早期速度(e’),計 算E/A、E/e’。用Simpson雙平面法于心尖四腔和心尖兩腔測量左心房容積(left atrial volume,LAV),取其平均值,并用體表面積標(biāo)準(zhǔn)化,計算左心房容積指數(shù)(left atrial volume index,LAVI)。

1.4 超聲心動圖測量EAT厚度

EAT定義為心肌外壁和心包臟層間的無回聲空間,按照文獻共識,測量EAT的標(biāo)準(zhǔn)是在胸骨旁左室長軸切面,選擇在收縮末期右室前壁垂直測量心外膜脂肪最厚處厚度(圖1A),連續(xù)測量3次取其平均值[11]。

LA:左心房;LV:左心室;RV:右心室;AO:主動脈;EAT:心外膜脂肪組織

1.5 二維斑點追蹤超聲心動圖檢查

采集并儲存心尖四腔、三腔、二腔切面的動態(tài)二維圖像,盡量顯示清晰的左室結(jié)構(gòu),每幅圖像至少包括3個完整的心動周期。利用QLab軟件中的CMQ軟件進行分析,獲得左室17節(jié)段收縮期整體縱向應(yīng)變(global longitudinal strain,GLS),表示為絕對值(圖1B、1C)。根據(jù)使用2D-STE的臨床研究,GLS已被確定為心肌功能障礙成像的早期標(biāo)志物[12],GLS<18%表明存在臨床前收縮功能障礙[13]。利用HFA-PEFF評分表進行舒張功能評分[14]。其中,HFA-PEFF評分主要基于超聲心動圖和利鈉肽水平,評分≤1分表示診斷為射血分?jǐn)?shù)保留性心力衰竭(heart failure with preserved ejection fraction,HFpEF)可能性很小,2～4分表示診斷HFpEF存在不確定性,建議進一步評估。

1.6 實驗室檢查

入院次日空腹采血,測定白細(xì)胞計數(shù)、高敏C反應(yīng)蛋白(high sensitivity C-reactive protein,hs-CRP)、FBG、HbA1c、N末端B型利鈉肽原(N-terminal pro-B-type natriuretic peptide,NT-proBNP)、C肽、尿酸、血肌酐、總膽固醇(total cholesterol,TC)、三酰甘油(triglyceride,TG)、高密度脂蛋白膽固醇(high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C)和低密度脂蛋白膽固醇(low-density lipoprotein cholesterol,LDL-C)等。

1.7 統(tǒng)計學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 患者臨床基線特征比較

如表1所示,與GLS≥18%組比較,GLS<18%組患者的WHR、TC、TG、LDL-C、HbA1c和hs-CRP均較高(均為P<0.05),其他基線資料均相似,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(均為P>0.05)。

表1 兩組的基線資料比較

2.2 患者心臟結(jié)構(gòu)和功能的比較

如表2所示,GLS<18%組患者E/e’、LAV、LAVI、EAT和HFA-PEFF評分均顯著高于GLS≥18%組患者(均為P<0.05),但兩組的其他指標(biāo)差異無統(tǒng)計學(xué)意義(均為P>0.05)。

表2 兩組的心臟結(jié)構(gòu)和功能比較

2.3 線性回歸分析

對左心室GLS的影響因素進行線性回歸分析,單因素線性回歸分析結(jié)果顯示,BMI、WHR、EAT厚度、TG、LDL-C、HbA1c、hs-CRP均與左心室GLS線性相關(guān)(均為P<0.05)。

將有意義的單因素回歸分析的變量(P<0.05)進入多變量模型時,結(jié)果顯示EAT厚度、LDL-C、HbA1c和hs-CRP均與左心室GLS獨立相關(guān)(均為P<0.05,表3)。EAT厚度每增加1個單位,GLS將降低1.32%;LDL-C每增加1個單位,GLS將降低0.62%;HbA1c每增加1個單位,GLS將降低0.52%;hs-CRP每增加1個單位,GLS將降低0.06%。

表3 多因素線性回歸分析結(jié)果

3 討論

本研究通過超聲心動圖檢查來探討EAT特征與青年肥胖人群左心室功能的關(guān)系。發(fā)現(xiàn)年輕女性居多(79.34%),38.02%合并糖尿病。雖然心臟結(jié)構(gòu)正常,但EAT厚度增加,60.33%(73/121)患者GLS<18%,舒張功能異常比例高。多因素線性回歸分析發(fā)現(xiàn)EAT厚度與左心室GLS獨立相關(guān);且隨著EAT厚度的增加,心臟收縮和舒張功能會下降。EAT厚度與左心室功能的早期損害顯著相關(guān)。

EAT與心臟結(jié)構(gòu)和功能有關(guān)。Watanabe等[6]報道超聲心動圖測量EAT厚度與收縮期二尖瓣環(huán)速度和組織二尖瓣環(huán)位移百分比呈負(fù)相關(guān),表明EAT與左室收縮功能障礙的發(fā)展有關(guān)。Homsi等[15]發(fā)現(xiàn)盡管射血分?jǐn)?shù)正常,肥胖者的EAT體積增加,左心室收縮功能受損。Ng等[16]對射血分?jǐn)?shù)保留患者的心功能分析發(fā)現(xiàn),EAT容量和厚度與早期收縮功能受損均呈正相關(guān)。這與我們的研究結(jié)果是一致的,射血分?jǐn)?shù)正常時左室收縮功能受損可視為肥胖型心肌病的早期征兆,并可能與室壁僵硬和間質(zhì)纖維化有關(guān)[17]。

肥胖者的左心室GLS受損預(yù)示舒張期功能障礙[18]。Iacobellis等[19]發(fā)現(xiàn)EAT與心房大小和舒張期功能相關(guān)。Lu等[20]發(fā)現(xiàn)EAT體積和密度增高都與無冠狀動脈疾病人群的心臟結(jié)構(gòu)和功能相關(guān)。Fernandes-Cardoso等[21]發(fā)現(xiàn),與健康的正常體重受試者相比,病態(tài)肥胖受試者的EFT更高,左心房內(nèi)徑擴大,P波離散度延長,左心室射血分?jǐn)?shù)也較低。Koepp等[22]發(fā)現(xiàn)EAT沉積過多的HFpEF肥胖者的靜息和運動時的血流動力學(xué)均顯著受損,心室的相互依賴性增加,運動能力降低。上述改變均與EAT有關(guān),提示心臟肥胖癥和肥胖性心肌病間有重要的相互作用。然而,目前尚未證實這些細(xì)微的功能障礙是否會在肥胖持續(xù)時間較長的情況下進展為明顯的心力衰竭。

EAT與心肌直接接觸,代謝活躍。在低氧化應(yīng)激下,EAT可以分泌一種胰島素增敏激素-脂聯(lián)素,其具有抗糖尿病、抗動脈粥樣硬化和炎癥的作用,可保護心肌細(xì)胞免受肥大刺激,并限制心肌的炎癥和纖維化,保護心肌細(xì)胞。在肥胖、代謝綜合征患者中,心外膜脂肪細(xì)胞分泌的脂聯(lián)素和瘦素均少于健康人,脂聯(lián)素表達降低會減弱內(nèi)皮功能,并導(dǎo)致腫瘤壞死因子α產(chǎn)生增加,從而增加炎癥和氧化應(yīng)激[23]。瘦素水平升高促進單核細(xì)胞黏附、巨噬細(xì)胞轉(zhuǎn)化為泡沫細(xì)胞以及脂肪組織中脂質(zhì)和炎性細(xì)胞因子水平升高等改變[24]。升高的促炎細(xì)胞因子和脂肪因子可能通過內(nèi)分泌和旁分泌引起鄰近心肌的炎癥[25]。EAT含量的增加通過炎癥和代謝機制,促進心肌纖維化的發(fā)展[26-27]。心肌TG的蓄積和心肌纖維化是肥胖患者出現(xiàn)左心室功能障礙的重要機制[28]。

本項研究還發(fā)現(xiàn)LDL-C、HbA1c和hs-CRP均與左心室GLS獨立相關(guān)。血脂、血糖異?？梢酝ㄟ^增加血流動力學(xué)超載和神經(jīng)體液激活,或通過產(chǎn)生促炎性脂肪因子,直接或間接影響心臟[29]。脂肪組織是產(chǎn)生hs-CRP的重要來源,它與脂聯(lián)素和抗炎蛋白水平相互關(guān)聯(lián)[30]。一項針對高血壓患者的小樣本研究報告,EAT和hs-CRP水平升高均與左室舒張功能障礙相關(guān)[31]。Cho等[32]的研究也證實,EAT厚度和hs-CRP水平的增加與亞臨床心肌功能障礙明顯相關(guān)。

我們的研究有一些局限性。(1)此為單中心研究,樣本量較小,隨訪時間短。(2)超聲心動圖的EAT評估不能反映EAT的容量,而其他成像手段,如多層計算機斷層掃描和心臟磁共振成像能更好地估計EFT容量。然而,這兩種檢查更昂貴、更難以獲得。

總之,在青年肥胖群體中,我們證明了EAT與左心室功能的不良改變有關(guān)。需要進一步研究EAT對心臟重塑的作用機制、長期細(xì)微功能變化是否進一步進展為明顯的心力衰竭,以及針對心外膜脂肪的干預(yù)措施等。

利益沖突：無