心臟CT平掃與CT血管造影定量分析對心外膜脂肪體積的測定效果比較

張益民, 鄭一兵

(江蘇省揚州友好醫院 影像科, 江蘇 揚州, 225000)

心外膜為心包膜的臟層，是與心肌膜相連的薄層結締結構，常伴有脂肪組織。心外膜脂肪組織即位于心肌與心包膜臟層之間的脂肪組織，主要位于房室溝與室間溝，直接接觸并包繞心臟血管，當組織較多時，其會向心室游離壁分布，甚至可能覆蓋心臟[1]。臨床研究[2-3]證實，心外膜脂肪組織與肥胖、胰島素抵抗等代謝綜合征以及冠心病心絞痛、急性心肌梗死等心血管疾病密切相關，是導致上述疾病發生和進展的危險因素。定量監測心外膜脂肪組織體積，可以早期預警上述疾病并為抑脂治療提供可靠依據，從而保障患者健康，提高人口身體素質。目前，臨床體外測量心外膜脂肪體積主要采用超聲心動圖、CT和磁共振成像(MRI)技術，其中CT憑借客觀性強、價格相對低廉、可重復性高的優勢得到廣泛使用[4]。但CT測量心外膜脂肪體積的傳統方法是基于平掃或血管造影影像以手動方式進行勾畫和測量，目前關于利用軟件閾值自動勾畫并測量的研究尚較少。本研究探討基于CT平掃與CT血管造影(CTA)影像自動測量心外膜脂肪組織體積結果的一致性，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019年3月—2020年7月江蘇省揚州友好醫院收治的170例冠心病患者為研究對象。納入標準: ① 經臨床綜合檢查確診冠心病，診斷符合《臨床冠心病診斷與治療指南》相關標準者; ② 同期接受心臟CT平掃與CTA檢查，圖像質量佳，可滿足心外膜脂肪體積測量者; ③ 對本研究知情同意者。排除標準: ① 合并心肌肥厚、心肌炎、先天性心臟病、心臟瓣膜病等其他類型心臟病者; ② 嚴重心、肝、腎功能不全者; ③ 既往有心臟手術史者; ④ 依從性差，無法配合研究者; ⑤ 有碘對比劑過敏等CTA檢查禁忌證者。本研究獲得醫院倫理委員會審核批準。入選患者中，男92例，女78例; 年齡47～83歲，平均(63.19±5.72)歲; 體質量指數(BMI)19.2～31.6 kg/m2, 平均(25.06±4.13) kg/m2。

1.2 方法

1.2.1 檢查方法: 患者的檢查儀器均為西門子Flash雙源CT, 計算機軟件為Syngo CT 2010 s, 采用回顧性心電門控方法掃描。上機前，指導患者平穩呼吸、屏氣等配合檢查?；颊呦冉邮艹Ｒ幮呐KCT平掃，掃描范圍上至氣管分叉水平，下至肝左葉頂部。掃描參數為探測器寬度4 cm, 電壓120 kV, 電流550 mA, 機架轉速為0.28 s/轉，掃描視野25 cm, 螺距0.24, 重組層厚0.625 mm, 視野(FOV)=190 mm。平掃完成后，肘靜脈注射對比劑，同期接受前瞻性心電門控CTA。造影使用碘克沙醇注射液(批號H20183201, 南京正大天晴)，注射劑量0.9 mg/kg, 采用雙通高壓注射器以4.0～4.5 mL/s速率團注，然后同速靜脈注射0.9%氯化鈉注射液40 mL沖管。以主動脈根部平面為感興趣區(ROI), 應用觸發智能追蹤(Smart Prep)技術，設定1 cm2ROI, 采用團注追蹤法造影劑自動跟蹤技術獲取掃描影像。掃描模式與參數為管電流Smart mA模式，管電壓kV Assist模式，增強閾值200 HU, 延遲時間5 s, 重建期相Smart phase模式。

1.2.2 數據測量與分析: 將全部患者CT檢查獲得的平面原始圖像與CTA原始圖像上傳至工作站進行后處理?；谧罴裄-R間期相位重建患者心臟影像，層厚0.625 mm, 間隔0.4 mm, 采用自動勾勒軟件提取患者心包信息，測量心外膜邊界(心包橫竇中點左肺動脈起源處至左心室尖部下緣為止可辨認的心臟纖維膜)。自動提取心外膜脂肪組織信息，應用容積增強工具測量并計算脂肪容積，CT平掃設定脂肪閾值-190～-30 HU, 冠狀動脈CTA設定閾值-190～-30 HU, 心外膜脂肪體積即心外膜邊界以內脂肪，見圖1。上述全部數據測量與分析工作由醫院放射影像科2名資深醫師(醫師A和醫師B)采用雙盲法分別完成，最終測量結果以2名醫師分別測量結果的平均值錄入。

1.3 統計學分析

2 結 果

2.1 CT平掃與CTA測定心外膜脂肪體積結果比較

醫師A基于CT平掃、CTA測定的心外膜脂肪體積結果分別與醫師B檢測結果比較，差異無統計學意義(P>0.05); 2名醫師基于CT平掃的心外膜脂肪體積結果平均值與基于CTA的測量結果平均值比較，差異無統計學意義(P>0.05); 2名醫師各自基于CT平掃測定的心外膜脂肪體積結果與其基于CTA的測定結果比較，差異無統計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 CT平掃與CTA測定心外膜脂肪體積結果比較 cm3

2.2 CT平掃與CTA測定心外膜脂肪體積結果的一致性

對2名醫師基于CT平掃與CTA測定心外膜脂肪體積的重復系數(CR)誤差進行Bland-Altman分析，結果顯示，醫師A誤差分別為CR平掃=9.16 cm3、CRCTA=7.76 cm3, 醫師B誤差分別為CR平掃=9.74 cm3、CRCTA=7.59 cm3。計算均值, CT平掃測定心外膜脂肪體積的CR為9.45(95%CI為7.83～10.62) cm3, CTA測定心外膜脂肪體積的CR為7.68(95%CI為6.71～7.93) cm3。170例患者由2名醫師測量共計獲得CT平掃與CTA測量值各340個，其中CT平掃除1個測量值落于95%CI外，其余均在95%CI內。計算組內相關系數(ICC), CT平掃的ICC為0.95(95%CI為0.94～0.96), CTA的ICC為0.96(95%CI為0.95～0.97), 兩者具有較好一致性。

3 討 論

心外膜脂肪組織是一種特殊的內臟白色脂肪組織，具有以下生理功能[5-6]: ① 緩沖心肌運動對冠狀動脈的機械影響，避免心臟擴張造成血管極度扭曲; ② 釋放多種因子調節和維持心肌與冠狀動脈內的脂肪酸穩態，防止內皮細胞發生脂肪毒性作用; ③ 發揮棕色脂肪特性，保護心臟免受低溫損害?，F代研究[7]發現，心外脂肪膜組織含有大量炎性細胞，能分泌抗炎與促炎脂肪因子，對人體代謝動態平衡與心臟結構功能造成影響。目前，已有多項基于冠狀動脈CTA對心外膜脂肪組織體積進行的研究[8-9]證實，心外膜脂肪組織量的增加與冠狀動脈早期斑塊形成和冠狀動脈狹窄密切相關，還影響斑塊穩定性，增加斑塊破裂出血風險，對冠心病患者危害極大。另有研究[10]顯示，冠心病患者心外膜脂肪組織體積越大，主動脈彈性越小，兩者呈顯著負相關，冠心病患者心外膜脂肪組織體積大，會加速冠狀動脈粥樣硬化進展。因此，定量測定心外膜脂肪體積，對心血管疾病早期預警及有效治療具有重要的指導價值。

目前，臨床體外測量心外膜脂肪體積主要采用超聲心動圖、CT和MRI技術，三者各有優劣勢。超聲心動圖評估心外膜脂肪體積主要通過測量右心室游離脂肪壁厚度的方法，但由于超聲顯像的局限性，加之檢測過程中主觀因素影響大，測量結果誤差率較高，影響評估效果。MRI雖較為敏感，但檢查耗時費力且價格昂貴，會增加患者醫療負擔，臨床應用受限極大。CT憑借客觀性強、價格相對低廉、可重復性高的優勢，近年來在體外心外膜脂肪組織檢測中得到了廣泛應用。但既往CT測量心外膜脂肪體積的方法是掃描影像上傳工作站后人工勾畫ROI, 不僅增加了診斷工作量，延長了出報告時間，降低了診斷效率，還在勾畫過程中摻入了主觀因素，增大了測量誤差可能，影響測量準確性，進而增大臨床誤診風險，不利于疾病的診斷和分析[11-13]。為了解決這一問題，本研究采用自動測量體積軟件對心外膜脂肪體積進行測量，此法以自動化代替人工，可加快影像后處理速度，提高診斷效率，同時減少測量誤差，提高檢測準確性。CT測量心外膜脂肪體積，既可選擇CT平掃，也可選擇CTA, 其中前者又稱普通掃描，是CT診斷的常規方法，增強掃描則是通過注射對比劑的方式增強顯影，以提高分辨率與敏感度。

基于自動測量體積軟件，本研究評價了CT平掃與CTA測量心外膜脂肪體積的一致性，測量均于心電門控下進行，以減少心動周期時相對心外膜脂肪體積的干擾，防止不同的心臟收縮期與舒張期引起測量誤差。本研究結果顯示, CT平掃測量的心外膜脂肪體積為(99.59±43.14) cm3, CTA測量的心外膜脂肪體積為(94.05±45.70) cm3, 差異無統計學意義(P>0.05), 與相關研究[14]報道的CT平掃測量值(99.43±43.78) cm3和CTA測量值(93.66±48.49) cm3結論一致。相關性分析顯示，基于CT平掃與CTA測量的心外膜脂肪體積結果一致性較好，提示以兩者測量心外膜脂肪體積，評估效果相當。不過與CTA相比，CT平掃檢測更為方便快捷，無需使用造影劑，檢測成本低，且無穿刺損傷及造影劑注射相關并發癥，臨床應用更為經濟安全。但CT平掃分辨度有限，較難精準地分隔心室與心房的心外膜脂肪，而如果受檢者心外膜脂肪組織含量較低，則以CT平掃勾畫心外膜脂肪相對較為困難。因此，臨床用CT測量心外膜脂肪體積時，建議首選CT平掃方式，對于顯像不佳或需進一步分析脂肪分布者，可進一步基于CTA測量心外膜脂肪體積。本研究的不足之處在于僅納入冠心病患者，此類患者年齡偏大, BMI相對較高，缺乏代表性，有待擴大樣本量開展更深入的研究進一步驗證。

綜上所述，心臟CT平掃與CTA均可用于心外膜脂肪體積評估，兩者定量分析結果的一致性較好，臨床可根據患者實際情況酌情選用。