健康成人左心室重构与血脂比值的独立相关性

谢佳楠，张 振,2，周珊珊，高艺源，李更晓，赵之伟，赵 军，骆美辰，娄明武,2*，李坤成,5,6

(1.广州中医药大学深圳临床医学院，广东 深圳 518000；2.深圳市龙岗中心医院博士后科研工作站，广东 深圳 518116；3.厦门平安好医医学影像诊断中心影像科，福建 厦门 361015；4.加拿大圆心血管影像有限公司，加拿大 卡尔加里 T2P 3T6；5.厦门州信医学影像诊断中心放射科，福建 厦门 361000；6.首都医科大学宣武医院放射与核医学科，北京 100053)

左心室重构是继发于左心室压力/容量超负荷或心肌梗死等的代偿性改变，长期持续可引起心力衰竭[1]。WANG等[2]报道，人血脂比值与左心室构型显著相关，但该研究并未排除肥胖、糖尿病、高血压及心血管疾病(cardiovascular disease, CVD)等可影响左心室重构的混杂因素[3]。近期研究[4]表明，心脏周围脂肪组织(pericardial adipose tissue, PAT)体积增加为心肌重构的独立危险因素，而对其是否影响左心室重构与血脂比值的相关性目前尚不明确。本研究采用心脏MR(cardiac MR, CMR)观察健康成人左心室重构与血脂比值的独立相关性，以期为临床早期干预血脂异常提供影像学依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2017年3月—2019年8月352名于州信医学影像诊断中心接受CMR检查的健康体检者资料，男198名，女154名，年龄21～68岁，平均(43.2±9.4)岁。排除标准：①罹患CVD(如先天性心脏病、瓣膜性心脏病等)或出现CVD症状(如胸痛、呼吸困难等)；②肥胖或患有可影响心脏结构及功能的疾病，如高血压、糖尿病、严重肝肾疾病、甲状腺功能异常及肺气肿等；③近1年内服用降脂药物或可引起血脂水平升高的药物(如避孕药、糖皮质激素等)；④CMR图像质量差。本研究获中国伦理委员会审查批准(审查号：ChiECRCT20190198)。检查前受检者均签署知情同意书。

1.2 仪器与方法 采用GE 1.5T 超导MR扫描仪，配备16通道心脏相控阵表面线圈。嘱受检者仰卧，以心电触发的稳态采集快速成像脉冲序列行CMR扫描，获得连续短轴电影图像；参数：TR 4.03 ms，TE 1.77 ms，FA 60°，FOV 310 mm×310 mm，层厚8 mm，层间距1 mm，矩阵224×224，采集层数10～15层。

1.3 图像处理及分析 由2名具有5年以上工作经验的影像科医师采用CVi425.12.1软件对图像进行后处理，并以基于阈值识别的半自动分割方法分别于舒张末期和收缩末期心室短轴电影图像基底层面(最靠近左心室基底部且至少被心肌包绕50%)至心尖层面(最靠近心尖部且尚能看到血池)逐层勾画左心室心内膜边界，手动勾画心外膜边界，将乳头肌和腱索计入左心室心肌质量(图1)；软件自动获得左心室舒张末期容积(left ventricular end-diastolic volume, LVEDV)、左心室收缩末期容积(left ventricular end-systolic volume, LVESV)、每搏输出量(stroke volume, SV)、射血分数(ejection fraction, EF)及舒张末期左心室心肌质量(left ventricular mass, LVM)等参数，之后计算左心室重构指数(left ventricular remodeling index, LVRI)：LVRI=LVM/LVEDV；选择舒张末期心室短轴电影图像，并手动逐层勾画自二尖瓣环水平至心尖的心外膜和心包脂肪边界，手动设定信号强度阈值，以标记ROI内全部高信号脂肪(图2)，自动获得PAT体积。

图1 分割左心室图像示意图 A.舒张末期左心室短轴图像； B.收缩末期左心室短轴图像 (红线：心内膜边界；绿线：心外膜边界；紫线：乳头肌和腱索)

1.4 实验室检查 于晨起(空腹8 h以上)后抽取静脉血检测生化指标，包括总胆固醇(total cholesterol, TC)、甘油三酯(triglyceride, TG)、低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprotein cholesterol, LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoprotein cholesterol, HDL-C)及空腹血糖等[5]；计算血脂比值TC/HDL-C、TG/HDL-C及LDL-C/HDL-C。

1.5 统计学分析 采用SPSS 26.0统计分析软件。以Kolmogorov-Smirnov法检验计量资料的正态性，以±s表示符合正态分布的计量资料，行独立样本t检验；以中位数(上下四分位数)表示不符合者，行Mann-WhitneyU检验。采用Pearson或Spearman法行相关性分析；以|r|<0.4为弱相关，0.4≤|r|<0.6为低度相关，0.6≤|r|<0.8为中度相关，|r|≥0.8为高度相关。采用多元线性回归分析检验LVRI与血脂比值的相关性；以β>0为正相关，β<0为负相关。随机选取50名受检者，以组内相关系数(intra-class correlation coefficient, ICC)评估观察者间及观察者内测量LVEDV、LVESV、LVM和PAT体积结果的一致性:ICC<0.40为一致性较差，0.40～0.75为一致性一般，>0.75为一致性良好。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

352名受检者中，男性体质量指数(body mass index, BMI)、体表面积、收缩压、舒张压、LDL-C、空腹血糖、PAT体积、TG、TC/HDL-C、TG/HDL-C、LDL-C/HDL-C、LVEDV、LVESV、SV、LVM及LVRI均显著高于女性(P均<0.05)，而HDL-C及EF显著低于女性(P均<0.05)，见表1。LVRI与TC/HDL-C、TG/HDL-C及LDL-C/HDL-C均呈低度正相关(r=0.414、0.441、0.407，P均<0.05)，见图3。

图2 测量PAT体积示意图 A、B.舒张末期左心室短轴图像(红线：心外膜边界；绿线：心包脂肪边界；黄色区域：被标记的高信号脂肪)； C.心包脂肪可视化3D重建模型(红色：心外膜边界；绿色：心包脂肪边界；黄色：心包脂肪)

表1 352名健康成人一般资料、实验室指标及CMR参数比较

图3 352名健康成人LVRI与血脂比值的相关性散点图 A.LVRI与TC/HDL-C； B.LVRI与TG/HDL-C； C.LVRI与LDL-C/HDL-C

表2 352名健康成人LVRI与血脂比值的多元线性回归分析

分别以TC/HDL-C、TG/HDL-C及LDL-C/HDL-C为自变量，LVRI为因变量，根据校正后的年龄、性别、心率、空腹血糖、收缩压及体表面积各因素建立多元线性回归模型1，结果显示LVRI与TC/HDL-C、TG/HDL-C及LDL-C/HDL-C均呈正相关(β=0.175、0.161、0.181，P均<0.05)；在上述基础上加入校正后的PAT体积后建立模型2，结果显示LVRI与TC/HDL-C、TG/HDL-C及LDL-C/HDL-C均呈正相关(β=0.149、0.137、0.167，P均<0.05)。见表2。

观察者内及观察者间测量LVEDV、LVESV、LVM和PAT体积结果的一致性均良好(ICC均>0.90，P均<0.05)。

3 讨论

相比常规血脂指标，血脂比值可为个体化管理动脉粥样硬化CVD风险提供更多信息[6]。PAT为心包内及心包外所有脂肪组织；其中，心包内脂肪组织位于心肌与脏层心包之间，与心肌直接接触，而心包外脂肪组织则位于脏层心包外表面。PAT亦具有旁分泌作用，可分泌炎性细胞因子，如肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-6等，均为参与左心室重构的重要细胞因子[7]。此外，部分PAT覆盖于心肌表面，其体积增加带给左心室的机械压力可促使左心室心肌结构发生适应性改变[8]，故PAT体积为CVD风险因子，与CVD预后不良及左心室重构显著相关[9]。

超声心动图能测量PAT厚度，但难以准确区分心包积液与脂肪。CMR无辐射，无需使用对比剂，且软组织分辨率高、可重复性好、操作者依赖性低，一次检查即可同时获得左心室结构参数及PAT体积。本研究采用CMR，并对年龄、性别、体表面积、收缩压、心率、空腹血糖及PAT体积各因素加以校正，发现健康成人血脂比值确与LVRI呈正相关，提示临床需及早防控血脂异常，以延缓左心室重构进展，从而降低心力衰竭发生率。分析可能原因：①甲羟戊酸途径可合成胆固醇及其他中间体[10]，部分中间体转化为异戊二烯，可修饰细胞质中无生物活性的小分子G蛋白，使其转化为具有生物活性的小分子G蛋白，从而完成细胞内信号转导，介导左心室重构过程[11]，故当血浆胆固醇水平升高时，左心室重构或与小分子G蛋白活化有关；②HDL-C通过胆固醇逆向转运将周围组织游离胆固醇转移至肝脏，以防止心肌脂质积聚；③炎症为左心室不良重构的潜在因素[12]，而HDL-C具有抗炎特性[13]，且可改善内皮功能、减弱LDL氧化作用，防止心室重构[14]；④各血脂比值、特别是TG/HDL-C与胰岛素抵抗具有高度相关性[15]，而胰岛素抵抗为左心室重构的重要因素之一[16]，这意味着作为一类较易获得的脂质水平评价指标，血脂比值或可替代常规血脂指标用于评估左心室重构、预测CVD风险。

本研究的不足之处：①为横断面观察，对于血脂比值与LVRI相关的具体机制仍需进一步研究；②仅分析了血脂比值与左心室结构改变的相关性，对其与左心室功能改变的相关性有待深入探讨。

综上所述，健康成人左心室重构与血脂比值呈独立正相关，提示临床需早期防控血脂异常。