作者：王广瑜，吕佳雯，济宁医学院临床医学院；王彦辉，济宁医学院附属医院医学影像科

国内外对于冠状动脉疾病（coronary artery disease， CAD）的研究大多集中于该疾病的直接现象，例如冠状动脉的狭窄程度及其对周围心肌的缺血影响。但近年研究显示冠状动脉炎症在动脉粥样硬化的发展过程中有着重要影响，冠状动脉周围脂肪（pericoronary adipose tissue， PCAT）组织能够通过信息传递通路与冠状动脉炎症发生相互作用。

PCAT的影像学检查可为冠状动脉炎症提供间接反映。通过测量冠状动脉周围脂肪衰减指数（fixed asset investment，FAI）、体积以及密度等参数，帮助量化冠状动脉的炎症程度，识别动脉斑块的进展及其破裂风险，进而对临床治疗效果进行评估，并为不良心脏事件的发生提供早期预警。

1.　PCAT 的概念及生理学意义

PCAT是心外膜脂肪组织（epicardial adipose tissue， EAT）储存库的重要组成部分，具体指位于左前降支、回旋支及右冠状动脉外膜周围的脂肪组织。PCAT与心肌细胞之间存在紧密的空间和代谢关系，使得其在心脏的免疫反应、炎症过程、代谢调节以及血管功能的维护中发挥着关键作用。研究表明，PCAT的细胞成分源自棕色脂肪组织，这一特性使其不仅能储存能量，还能调节能量代谢，影响机体的整体代谢状态。

PCAT的范围非常特定，它包括血管壁向外与相邻冠状动脉血管直径相同的所有脂肪组织。这些脂肪组织不仅在解剖上与心脏的各个结构相互连接，而且具有独特的生理特性。EAT是位于心肌与脏层心包间的脂肪组织，它在生理状态下显示生物化学、能量供应和心脏保护的作用；在病理状态下通过旁分泌产生促炎细胞因子，从而局部影响心脏和冠状动脉。

与身体其他部位的脂肪组织相比，PCAT在形态、结构和功能上存在显著差异。例如，PCAT的脂肪细胞具有较高的代谢活性，并能分泌多种细胞因子和脂肪因子，这些物质参与局部炎症反应，并且影响全身的代谢过程和心脏功能。此外，PCAT的变化可能与CAD 的发生密切相关，通过对其特征的研究，可以为CAD的早期识别和风险评估提供有价值的依据。

正常生理状态下，PCAT支持和保护周围的冠状动脉血管，通过旁分泌调节作用及抗原呈递来维持血管的动态平衡，起到抗收缩和抗炎的作用。PCAT中的脂肪细胞能够释放多种生物活性物质，这些因子在维持血管健康和功能方面发挥着重要作用。

起初，动脉粥样硬化斑块的内皮细胞形成与周围脂肪细胞释放的因子密切相关。随着病理过程的进展，可能导致冠心病或微血管功能障碍。在局部缺血的情况下，产生的氧自由基能够通过释放趋化因子和炎性细胞因子激活PCAT驱动的炎症信号，例如抵抗素、瘦素。因此，冠状动脉血流受损患者的冠状动脉炎症可能会破坏PCAT调节局灶性炎症的血管张力的作用。

这种炎症反应不仅影响PCAT本身的功能，还对邻近的冠状动脉和心肌施加局部作用，形成双向影响。伴随着炎症的发展，PCAT的脂肪含量逐渐减少，而水分含量则显著升高。这一变化可以通过影像学技术观察脂肪的密度、厚度和纹理的改变，量化PCAT在分子层面上的变化。通过对这些影像学特征的分析，能够更好地理解PCAT与冠状动脉炎症之间的复杂关系，有助于早期发现这种双向作用对CAD预防和治疗。

监测PCAT的变化不仅有助于早期识别冠状动脉炎症，还能为制定个性化治疗方案提供依据，从而降低CAD、斑块不稳定或破损、心肌疾病等风险。深入研究PCAT与CAD之间的关系，将为心血管疾病的预防和治疗开辟新方向，促进临床应用的发展。

2.　影像学技术在PCAT 检查中的应用

2. 1　冠状动脉计算机断层血管成像(CTA)

冠状动脉CTA为CAD患者的首选无创检查方法，其优点包括非侵入性，诊断准确率高，因此在CAD的无创评估中具有广泛应用。对于冠状动脉炎症，PCAT的成分会从脂质相转变为水相，这种变化会导致PCAT在CT图像中的衰减值增加，且在靠近发炎冠状动脉壁的区域变化更为明显。这种衰减梯度的存在使得炎症越严重，脂肪组织的CT值衰减越高，进而能够通过CTA检测这些病变周围的空间变化。这一变化可以由脂肪衰减指数（fat attenuation index， FAI）更好地描述出来。

FAI 能够捕捉PCAT的衰减变化，成为冠状动脉炎症的非侵入性生物标志物，能够帮助突破传统冠状动脉CTA只能识别冠状动脉狭窄或钙化这一局限性。高FAI值能够预测CAD的发展，与心脏事件如心脏死亡和非致命性心脏病发作的高风险密切相关，FAI>-70 HU者心脏死亡风险高，临床预后差。在临床工作中脂肪组织的衰减值通常位于-190～-30 HU，这个范围内的CT 值能够有效反映PCAT 的脂肪含量和成分变化， PCAT衰减的核心阈值常限定于此。

FAI的测量通常集中在冠状动脉的特定部位，包括右冠状动脉、左前降支和左回旋支的近端40 mm段。这些部位具有侧支血管较少、脂肪组织较为丰富且管腔直径相对均匀的特点，因而能够更加精确地反映PCAT的衰减情况。然而，FAI的测量也受多种因素影响（包括个体的冠状动脉解剖生理变异、管电压设置、对比剂注射量等），这将导致测量结果可能存在一定误差。

OIKONOMOU 等提出了一种通过调整技术参数加权计算血管周围脂肪衰减的量化方法，进一步精确了FAI的测量。随着人工智能（AI）技术的进步，双U-Net CNN及3D自动分割PCAT等技术的应用为FAI的测量提供了更快且更可靠的方式。这些技术展现出了良好的测量一致性，使得FAI测量更加标准化、自动化和精准化。

2. 2　正电子发射计算机断层显像（PET/CT）

PET/CT不仅能够显示冠状动脉的解剖结构，还能够通过特定的放射性追踪剂［如18F-氟脱氧葡萄糖（FDG）或18F-氟化钠］显示活性组织的代谢活动。PET/CT结合功能性和解剖性影像，可以通过量化代谢活动的最大标准化摄取值（SUVmax），对组织的代谢功能进行评估。尤其是在冠状动脉炎症研究中，SUVmax能够提供对CAD代谢活性的精确评估。

感兴趣区（ROI）SUVmax 的测量，通常在轴向PET/CT融合图像中选取一个直径为5 mm的圆形ROI，并将其精确定位于冠状动脉外壁至少1 mm以上、主动脉壁至少10 mm以外的区域。此ROI的选择旨在避免邻近解剖结构的伪影和放射性衰减效应，确保SUVmax值准确反映该局部区域的代谢活性，提升测量的可靠性与临床诊断的有效性。这种方法旨在防止部分容积效应干扰测量的准确性，并确保能够精确测量脂肪组织的SUVmax。

相关研究表明，在冠状动脉狭窄伴随FAI显著增高的部位，放射性追踪剂的摄取值更高，提示该区域存在更强的代谢活动和炎症反应。此外，PET/CT不仅能够反映冠状动脉炎症反应中的钙沉积速率变化，而且在揭示斑块演变中的重要机制方面有着重要作用。斑块中的摄取增加通常伴随着微钙化的显著增加，这一现象与巨噬细胞的浸润和细胞凋亡密切相关。

研究发现PCAT的高FAI值与斑块中放射性摄取活性增加具有显著相关性，进一步验证了无创影像学技术在检测血管炎症中的有效性。通过这种检测方式，能够探索血管炎症与微钙化之间的内在联系，对理解动脉粥样硬化斑块的形成和发展具有重大意义。同时，这一技术为早期预测高风险斑块的演变和破裂风险提供了重要手段，帮助临床医师更好地识别高危患者并制定精准的干预策略。

然而，尽管PET/CT 检查在CAD 的无创评估中具有潜在的临床价值，但其高昂的成本也是缺陷之一，PET/CT检查所需的放射性追踪剂价格较高，设备也较为昂贵，使得该技术在临床实践中的普及存在障碍。因此，PET/CT检查目前更多地应用于研究领域和特定高危患者的精细评估。伴随着技术的进步和成本的下降，PET/CT检查可能会在CAD的诊断和预后评估中获得更多发展空间。

2. 3　影像组学

影像组学作为一种新兴的影像学分析技术，具有广泛的临床应用前景。该技术通过一系列复杂的步骤，包括图像采集、预处理、感兴趣区域的划分、影像学特征的提取和筛选，最后通过建立和验证模型，用于疾病的诊断、疗效评估及预后监测。在心脏疾病的诊断中，影像组学技术正在迅速发展，能够提供更加个性化和精确的疾病评估。随着计算放射组学方法和机器学习技术的进步，放射科医师可以使用专门的数据表征算法从成像数据中提取大量定量信息，这些信息往往是传统影像学手段难以直接识别的。

影像组学技术能够解决这一困难，其核心在于可以识别出人类肉眼无法察觉的潜在成像模式，从而揭示与疾病发展、进展相关的隐性特征。OIKONOMOU等研究通过将“放射转录组学”与成像模式相结合，将这些成像特征与潜在的组织生物学特征和基因表达状态联系起来，为接受冠状动脉CTA检查的患者提供更为个性化的疾病活性评估。这种新兴技术不仅为疾病机制提供全新的生物学见解，还可以推动个体化治疗策略的实施。

除了以上功能，影像组学的应用还可以对预后进行有效的预测。例如，其他影像组学特征，即脂肪影像组学特征（fat radiomics phenotype， FRP），专注于检测PCAT的持续不良结构重塑，并且与残余心血管风险密切相关。FRP具有独特的增量价值，其在心脏不良事件（MACE）的预后预测中表现出超过基于冠状动脉CTA的当前最先进风险预测模型的能力。

通过影像组学提取的这些高级影像学特征，医师不仅能够在临床中更好地区分急性心肌梗死患者与病情稳定的CAD患者，还能够提供更加精准的风险评估，从而为高危患者提供及时的干预措施。影像组学技术为早期发现潜在风险和实施个性化治疗方案提供了强有力的工具，代表着CAD影像学评估技术的未来发展方向。随着该技术进一步成熟，影像组学有望在更多心血管疾病的诊断和管理中发挥关键作用。

2. 4　心脏磁共振成像（CMRI）

CMRI是评估心脏结构和功能的最佳无创成像技术，近年来也逐渐成为PCAT量化的参考成像模式。KOTHA等报道，PCAT体积的量化在临床中展现出作为冠心病风险的新型生物标志物的潜力。通过CMRI对PCAT进行精确量化，可以为冠心病的早期诊断和风险评估提供新的依据。

目前，有多种MRI 脉冲序列可用于评估PCAT，包括暗血准备的T1WI多层涡轮自旋回波脉冲序列（带有水抑制预脉冲）、3D-mDixon 序列、标准平衡稳态无进动（b-SSFP）心血管MRI，以及多回波梯度回波序列，这些技术可以用于生成水/脂肪图像，能够在没有电离辐射和不使用对比剂的情况下成像，从而无创评估冠状动脉的解剖结构和狭窄程度，并可分析斑块成分。

DAUDÉ等开发了一种基于完全卷积网络的心脏体积分割技术，用于自动测量心脏多帧电影MRI中EAT的面积。这种方法减少了由于不同医师之间视觉判断误差带来的不一致性，并大大缩短了人工分析的时间。随着技术的进步，自动化分析技术已经逐渐取代了传统的手动方法，极大提高了测量的准确率和效率。

BOUCHI等研究显示EAT体积的减少与全身微炎症的改善和体重的减轻密切相关，进一步支持了EAT体积作为炎症状态生物标志物的作用。EAT体积与多种炎症细胞指数呈显著正相关，这也为PCAT作为心血管疾病预测因子的研究提供了新的方向。

2. 5　超声心动图

超声心动图是广泛应用的无创影像学工具，常用于心血管疾病的诊断。经胸超声心动图因其成本低、操作简单且节省时间，常用于EAT并测量局部厚度。典型的成像切面包括胸骨旁长轴和短轴切面，这些切面能够直观显示EAT的分布及厚度，有助于评估患者的心血管风险。在评估EAT厚度方面，超声心动图作为一种床旁检查手段，能够迅速实施，尤其是在医疗资源有限的环境下，其能够提供经济高效的评估方法。

此外，超声心动图能实时显示心脏及周围结构的动态影像，帮助医师快速作出诊断。尽管如此，超声心动图在测量EAT时仍存在一定局限性，因其只能提供线性测量，而非全面的体积测量。由于EAT分布不均，单一线性测量可能无法反映其整体累积情况。同时，测量结果高度依赖于操作者的技术水平，可能会导致不同超声科医师之间的结果存在误差，影响测量的一致性和可重复性。此外，超声心动图难以评估一些特定位置的脂肪组织，例如房室沟等深处部位的脂肪组织。对于肥胖或代谢综合征患者，由于脂肪层较厚，声窗质量较差，脂肪厚度的可视化效果不佳，可能导致测量结果的准确性受到影响。

3.　PCAT 影像学检查的临床应用价值

PCAT影像学检查在临床CAD的诊断和评估中展现了广泛的应用潜力，尤其在冠状动脉炎症的评估、斑块进展预测以及冠状动脉病变的血流动力学意义方面表现突出。PCAT与冠状动脉炎症的关联性在多项研究中得到了验证，冠状动脉炎症已被认为是动脉粥样硬化斑块形成和急性冠状动脉综合征（acute coronary syndrome，ACS）发展的关键因素之一。当血管发生炎症时，患病血管壁会释放促炎分子，抑制PCAT内前脂肪细胞的分化和脂质积累，进而使得炎症状态下的PCAT呈现出脂肪含量减少、组织水/脂平衡增加的特征。

FAI被认为是评估这种表型变化的敏感传感器，通过FAI的变化能够追踪冠状动脉的炎症反应。FAI值升高是炎症过程加剧的标志，可能有助于提示动脉斑块的早期形成。FAI在区分稳定性斑块和不稳定性斑块时也显示出了较高的临床价值。有研究表明，高危或易损斑块通常具有体积大、富含脂类坏死核心、正性重塑、出血、外围新生血管生成、纤维帽薄等典型特征。在临床实践中，冠状动脉CTA已经成为观察这些高危及易损斑块特征的重要工具。然而，PCAT的CT衰减量化无需额外进行CT扫描，在常规CTA检查的基础上即可实现。

这种量化技术结合高风险斑块特征，能够更早地识别潜在的易损斑块，从而为临床干预提供依据。在冠状动脉血流动力学评估中，PCAT影像学也显示出重要的应用价值。血流减少的冠状动脉病变通常伴随着FAI值的升高，这表明FAI与血流减少的病变密切相关。在临床诊断中，虽然FAI用于鉴别限流性病变具有较高的敏感性，但其特异性相对较低。因此，将FAI与狭窄程度及斑块总体积结合使用，能够显著提高诊断的准确性。这种联合评估模式有望成为临床安全排除缺血性冠状动脉狭窄的潜在工具，有助于更为准确地预测和管理CAD 的进展。

PCAT影像学检查在CAD风险预测方面具有广阔的临床应用前景，不仅因为它与冠状动脉炎症密切相关，还因为在斑块形成与进展的早期阶段其表型变化就可被检测到。PCAT在炎症状态下会发生明显变化，脂肪含量减少而水分含量增加。利用PCAT影像学检查可以在疾病早期阶段识别出高危斑块和不稳定的动脉粥样硬化斑块，从而实现个性化的疾病风险评估与早期干预治疗，帮助患者制定更为精准的预防与管理方案，进一步降低心血管事件发生的可能性。

在炎症的驱动下，PCAT作为预测动脉斑块进展的关键工具，具有极高的临床应用潜力。冠状动脉易损斑块的形成不仅显著增加了心血管事件的发生风险，同时也对患者的长期预后产生深远影响。通过对PCAT影像学特征的定期监测，临床医师能够动态评估斑块的稳定性，及时识别斑块的不稳定迹象，根据炎症和斑块的进展情况，通过药物、介入治疗或其他治疗手段进行早期干预，有效控制病情，优化治疗方案。

这种基于PCAT 影像学的动态监控，不仅可以提高个性化管理的精准性，还为CAD的长期管理提供了科学依据，有助于显著改善患者的预后。PCAT影像学检查能够有效评估治疗效果。抗炎治疗、他汀类药物治疗或介入治疗后PCAT影像学特征能够客观反映炎症消退的程度。例如，治疗后FAI值若显著下降，则表明炎症得到了有效控制，治疗取得了积极效果；若FAI值无明显变化或继续升高，则表明治疗效果可能未达预期，需对治疗方案进行进一步优化和调整。通过这种动态影像学评估，医师能够及时判断治疗的有效性，从而更好地制定个性化的后续治疗策略，提升患者的治疗效果和长期预后管理。

综上所述，PCAT影像学检查在CAD 的炎症评估、斑块预测和血流动力学评估等方面拥有重要的临床应用价值。该技术不仅可以辅助诊断，还能为治疗和预后评估提供依据。PCAT影像学检查有望在心血管疾病的个性化治疗中发挥更为关键的作用，有利于患者的早期诊断、干预和长期管理。

4.　小结及展望

PCAT作为一种影像学标记物，已经在CAD 早期诊断中被广泛认可。FAI的测量为PCAT在CAD的个性化治疗中提供了进一步支持，能够精确反映斑块稳定性及其与炎症之间的联系。随着科技进步和研究的深入，PCAT影像学检查和FAI测定预期会成为日常冠状动脉CTA中不可缺少的一部分，并将为CAD的早期诊断、风险评估和个性化治疗提供更加精准的依据，进一步推动心血管疾病的预防和治疗水平。

来源：王广瑜,吕佳雯,王彦辉.影像学检查技术在冠状动脉炎及周围脂肪诊断中的应用[J].医学影像学杂志,2025,35(05):148-152.DOI:10.20258/j.cnki.1006-9011.2025.05.034.