作者：沈旨艳，夏坤，幸志洋，向江月，曾宪春，王荣品，贵州省人民医院医学影像科
心血管疾病在全球范围内均为主要致死原因之一。血管周围脂肪组织在心血管疾病的发生、发展中起到关键作用，其中的冠状动脉周围脂肪组织(pericoronary adipose tissue，PCAT)较为特殊，可与相邻血管壁相互作用，通过旁分泌方式调节心血管生物学功能，或对来自血管壁的炎症信号做出反应并改变其表现形式；利用CT可显示相关变化。
衍生于冠状动脉CT 血管成像(coronary CT angiography，CCTA)的脂肪衰减指数(fat attenuation index，FAI)是可无创反映冠状动脉炎症的生物标志物，为评价心血管事件的重要因素之一，也是治疗心血管疾病的新靶点。本文就FAI的概念、影响因素及其在冠心病(coronary heart disease，CHD)中的应用进展进行综述。
1. PCAT炎症生物学机制
健康状态下，PCAT分泌血管保护性脂肪因子(如脂联素和大网膜素-1)和相关细胞因子，包括白细胞介素-6(interleukin-6，IL-6)、肿瘤坏死因子-α、单核细胞趋化蛋白-1和
了解PCAT的生理特性，对于发现药理学治疗心血管疾病的新靶点和寻找诊断心血管疾病的新标志物至关重要。
2. FAI概述
2.1 概念及测量
目前主要根据全身血浆标志物(如高敏C反应蛋白和促炎细胞因子)评估血管炎症，缺乏特异性。2017年，ANTONOPOULOS等首次提出无创检测冠状动脉炎症的成像生物标志物——FAI，即PCAT的CT值，可反映脂肪与水相之间的平衡：炎症刺激影响脂肪细胞大小和脂质含量，炎症因子抑制脂肪细胞成熟、促进小而密集的脂肪细胞聚集，使脂肪细胞分化受阻、脂肪细胞内脂质含量降低，导致亲脂性逐渐向亲水性转变，继而表现出较高的FAI。可手动测量FAI，也可通过人工智能计算PCAT体积和整体CT值而获得，即测量冠状动脉近段管壁与距管壁外直径20mm的三维圆柱体范围内每1mm 厚脂肪组织体积内(-190~-30HU)的平均CT 值，用于分析冠周脂肪炎症差异。
测量右冠状动脉FAI时，设定于距离血管起始端10~50mm 处，排除右冠状动脉最近端10mm的数值，可避免主动脉壁所带来的影响；而对于左冠状动脉系统，则于前降支和左回旋支的近端血管40mm 处进行测量，不包括左主干(左主干长度可变且可能无法测量)。
2.2 影响因素
FAI测值受CT扫描仪种类、扫描条件、重建算法、扫描参数及采集方案等多因素影响。ETTER等针对12只离体猪心分别以管电压80、100、120及140kVp采集CCTA图像，并以滤波反投影和迭代重建算法进行重建，基于显示冠状动脉近端的CCTA图像半自动测量FAI，发现随管电压上升，FAI逐渐增高。FAI换算系数可用于调整不同管电压扫描之间衰减的差异，并有必要在连续扫描中保持管电压和重建类型恒定。此外，个体解剖差异、年龄、性别和肥胖对FAI测值也存在一定影响。
3. FAI评估冠状动脉斑块改变
冠状动脉周围炎症(简称冠脉炎症)在动脉粥样硬化斑块发展的不同阶段具有关键作用，影响斑块形成及其稳定性。关注FAI与冠状动脉斑块的相关性及斑块进展，可为检测易损斑块提供新的依据。
3.1 急性冠脉综合征(acute coronary syndromes，ACS)
ACS是以冠状动脉粥样硬化斑块破裂或侵蚀、继发血管严重狭窄或闭塞并引起心肌梗死或不稳定型心绞痛为特征的临床综合征，为CHD的严重类型。血管炎症可促使冠状动脉粥样硬化进展和高危斑块(high-risk plaque，HRP)破裂而致ACS。HRP的典型CCTA表现包括正性重构、餐巾环征、点状钙化及低衰减特征。监测冠脉炎症可为评估动脉粥样硬化发生风险和现有斑块的稳定性提供线索。
GOELLER 等回顾性分析ACS 患者和稳定型CHD(对照组)的CCTA数据集，结果显示ACS患者FAI与责任血管病变内HRP特征相关，ACS患者病变周围FAI明显高于对照组，故结合定量HRP特征和FAI能更可靠地判断斑块易损性。血管炎症在斑块破裂中起着关键作用，但炎症在斑块侵蚀中的作用尚不明确。NAKAJIMA等发现，斑块破裂患者冠状动脉平均FAI显著高于斑块侵蚀患者，斑块破裂与高FAI显著相关；提示与斑块侵蚀相比，冠脉炎症在斑块破裂中的作用更为重要。综上，联合应用FAI和HRP特征可全面评估ACS，并能无创、早期量化炎症，有助于分层和预防心血管风险，进而指导临床医生加以早期干预。
3.2 慢性冠脉综合征(chronic coronary syndromes，CCS)
CCS由动脉粥样硬化斑块积聚和冠状动脉循环功能改变所致，最常表现为稳定型心绞痛(stableangina pectoris，SAP)。GOELLER等回顾性分析111例疑诊或确诊SAP患者斑块负荷与FAI的关系，结果显示非钙化斑块(non-calcified plaque，NCP)负荷与FAI变化相关，常规CTA所测FAI值与NCP负荷及总斑块负荷进展相关，提示通过测量FAI可检测NCP负荷，进而量化斑块炎症变化。针对患者及血管层面的分析结果显示，斑块病变特异性平均FAI与其发展和易损性有关，利用病变特异性平均FAI能更好地监测病灶内炎症和斑块进展。
4. FAI用于预测CHD风险及评估疗效
4.1 预测风险
血管周围炎症与心血管主要不良事件(major adverse cardiovascular event，MACE)风险增加有关，因此FAI可用于预测MACE。YUVARAJ等研究发现，稳定型CHD伴HRP患者FAI增加与随后的ACS发展相关；相比未发生MACE者，存在HRP患者发生ACS后右冠状动脉FAI升高，而右冠状动脉FAI对预测稳定型CHD患者发生MACE具有较高价值。血管周围FAI异常提示MACE风险增加6~9倍。
OIKONOMOU等报道，右冠状动脉近端及左前降支周围血管高FAI值对预测全因及心血管死亡具有极高价值，并提出根据衰减数值FAI≥-70.1HU可预测全因死亡及心脏疾病死亡；但因不同研究之间未对FAI影响因素予以校正，使得该阈值的推广价值可能有限。为此OIKONOMOU等开发了一种新型医疗设备，通过人工智能、深度学习网络实现全自动测量各支冠状动脉FAI，将标准化测量的FAI与临床危险因素、斑块测量指标相结合，并在人群中加以验证，发现其能可靠预测致死性心脏事件的绝对风险。同时，亦有研究表明评估左前降支PCAT 衰减可帮助临床识别高危2型糖尿病患者。
4.2 评价疗效
作为非侵入性成像生物标记物，FAI或可用于监测患者对CHD 新型抗炎药物的治疗反应。研究发现，经与未经他汀类药物治疗患者之间FAI存在差异，表明PCAT脂质积聚和炎症可能受到药物调节。ELNABAWI等以FAI评估银屑病患者生物治疗效果与冠脉炎症的关系，发现生物治疗中度至重度银屑病效果与血管周围FAI有关。利用CCTA测量FAI可追踪冠状动脉疾病患者对于治疗的反应。此外，BITTNER等证实红细胞膜上的高二十碳五烯酸与FAI低衰减有关，且可能由较轻的冠脉炎症引起，为进一步研究治疗CHD和危险分层提供了更多依据。
5.小结与展望
存在心血管危险因素时，PCAT的保护特性被破坏而成为促炎组织，促进CHD发生、进展；冠脉炎症可为预测冠状动脉疾病风险提供重要线索。作为检测冠脉炎症的无创影像生物标志物，FAI极具临床应用前景，随着研究深入，可能成为评估药物治疗心血管疾病及全身免疫性疾病效果的重要指标。
来源：沈旨艳,夏坤,幸志洋,向江月,曾宪春,王荣品.冠周脂肪衰减指数评估冠心病研究进展[J].中国医学影像技术,2023,39(04):614-617.
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