作者：薛丹丹，万兵，徐敬星，李红，三峡大学第二临床医学院放射科

冠状动脉粥样硬化斑块是导致全球心血管事件的主要原因之一。在动脉粥样硬化（atherosclerosis，AS）演变的过程中，血管炎症不仅是斑块形成、发展的关键因素，也是斑块破裂的驱动因素。抗炎治疗已被证实能够有效阻止斑块进展并降低其破裂风险。因此，量化冠状动脉炎症有助于评估斑块状况，对心血管事件的预防有重要意义。近年来，冠状动脉周围脂肪（pericoronary adipose tissue，PCAT）作为一种新型生物影像标记物，已被用于量化冠状动脉炎症。

在PCAT的检查方法中，冠状动脉CT成像因其较少的伪影和高分辨率被广泛使用。本文主要对基于电子计算机断层扫描（computed tomography，CT）的PCAT 在评估斑块方面的研究作一综述，旨在为冠状动脉粥样硬化性心脏病（coronary atherosclerotic heart disease，CAD）患者的心血管风险评估及治疗提供新的视角。

1. 病理生理

1.1 血管炎症与斑块

血管炎症在AS过程的几乎每个阶段都起着关键作用，从早期斑块形成到斑块发展、破裂，乃至心血管事件的发生。炎症通过多种途径参与斑块形成，包括引起血管内膜下脂质的沉积、泡沫细胞的形成和血管平滑肌细胞的迁移等，这些都是斑块形成过程中的核心因素。若炎症持续增加，将导致斑块内纤维帽变薄和脂质核增大，从而使斑块不稳定并增加破裂风险，可能最终触发心血管事件。

综上所述，血管炎症参与并促进斑块的发生、发展，是斑块形成和破裂的重要条件和驱动因素，且血管炎症的程度与斑块失稳密切相关。因此，血管炎症的检测和量化对于评估斑块形成、进展至关重要，血管炎症程度是评估斑块状况的重要指标。

1.2 PCAT与血管炎症

PCAT是心外膜脂肪组织中包绕冠状动脉的部分，与心外膜脂肪组织无明确界限，定义为与冠状动脉外壁的径向距离等于动脉直径范围内的脂肪组织。PCAT与冠状动脉之间无筋膜相隔，两者共享微环境，存在双向通讯作用。具体而言，PCAT不仅能够向冠状动脉管壁分泌生物活性因子，还能接收来自血管壁的炎症信号。在肥胖症、糖尿病等病理状态下，PCAT 发生功能失调，触发AS。

一方面，功能失调的PCAT通过旁分泌和血管内分泌途径将促进AS的生物活性因子“由外向内”扩散到血管壁，诱导并促进血管炎症，增加斑块形成、发展的风险。另一方面，处于炎症状态的血管壁释放促炎因子“由内向外”作用于PCAT，使其表型发生转变，导致PCAT下调抗AS的生物活性因子的释放，上调促炎因子的释放。这些促炎因子再“由外向内”扩散至血管壁，进一步加剧血管炎症的程度，从而促进斑块的形成、发展。

综上所述，AS始于功能失调的PCAT，炎症信号从PCAT“由外向内”触发血管壁炎症，再从血管壁“由内向外”促使PCAT表型转变、释放更多的促炎因子，促炎因子再经过“由外向内”的路径，进一步加剧血管壁炎症。由此可见，PCAT与血管壁之间的双向通讯机制是一个复杂的、循环往复的动态过程。在此过程中，血管壁炎症逐渐加剧，驱动并促进斑块的形成、发展，且随着血管炎症的持续增加，斑块逐渐失稳，最终可能导致斑块破裂，甚至引发心血管事件。

2. PCAT 测量分析与成像

2.1 测量分析方法

血管壁的炎症信号导致PCAT的脂肪细胞体积变小和脂质含量减少，在宏观上表现为PCAT体积和水、脂含量变化。PCAT体积因测量存在争议，因此很少使用。PCAT水、脂含量的变化在CT图像上表现为PCAT的CT值从血管壁向外逐步呈梯度衰减——PCAT CT 衰减。研究发现，PCAT的水、脂含量会随着血管炎症状态的变化发生动态变化，这种动态变化可由脂肪衰减指数（fat attenuation index，FAI）捕捉到。

FAI是校正和加权后的标准化PCAT平均CT衰减。FAI可检测并量化PCAT 炎症，是目前使用最广泛的PCAT 测量方法。FAI值受CT成像参数、临床因素等影响，计算FAI时需将其考虑在内。近年来，人工智能技术的发展显著改善了FAI的影响因素，使其测量PCAT的准确性和可靠性得以提升。

总体而言，FAI可检测并量化PCAT炎症，并以此来动态评估血管炎症，计算时需考虑其影响因素。血管炎症导致PCAT发生的主要变化为炎症、纤维化及微血管重塑，这些变化需用影像组学检测。影像组学是一种通过从医学影像图像中高通量提取定量特征的方法。在PCAT 影像组学中，FAI是用于评估PCAT炎症的一个重要特征。

Oikonomou 等利用人工智能将基因与PCAT 影像组学特征相关联，得到了脂肪影像组学特征（fat radiomicprofile，FRP）。该研究发现，FRP不仅能反映血管炎症状态，还能预测主要不良心血管事件（major adverse cardiovascular events，MACE），其预测能力超过了冠状动脉钙化积分、斑块易损特性等传统风险分层方法。由此可见，PCAT影像组学的功能较FAI更为强大，不仅能够检测血管炎症，还能预测心血管事件。

2.2 CT 成像技术

PCAT通常采用冠状动脉的成像方法。目前，PCAT研究中最常用的成像方法是冠状动脉CT 血管造影（coronary computed tomographyangiography，CCTA）。在改良CCTA 的研究中，重点主要集中在造影剂和辐射剂量两方面。一方面，为避免造影剂带来的潜在风险及其对PCAT CT衰减值的影响，有学者探索用冠状动脉钙化积分（coronary artery calcium score，CACS）序列扫描PCAT，发现该序列更适合用于PCAT体积而非PCAT CT衰减分析，而PCAT体积目前已很少使用。

另一方面，为减少CT的辐射剂量，有学者探索用低管电压CT和光谱CT，发现低管电压条件下得到的PCAT CT衰减值明显降低，但是光谱CT通过其特有的虚拟单能量成像技术和材料分解技术，能够减少低管电压对PCAT CT衰减值的影响，确保测量结果的准确性。

综上所述，在PCAT 的各种成像方法中，CCTA检查应用最广；凭借强大的性能，光谱CT在减少辐射剂量时仍能保障PCAT CT衰减值测量的准确性；CACS序列和低管电压CT则有待进一步优化以提高PCAT测量的准确性。

3. PCAT 评估斑块

3.1 PCAT评估斑块与预测心血管事件

动脉粥样硬化斑块是心血管疾病的主要病理基础，能够引发多种心血管事件。在斑块形成、发展的过程中，随着炎症持续，斑块特征逐渐变得复杂。Kwiecinski等根据基本病理和最新临床试验数据提出，心肌梗死（myocardial infarction，MI）等心血管事件的主要风险因素是斑块负荷、高危斑块、斑块活性和斑块内血栓形成。除斑块内血栓形成以外，其余三项CT成像均可显示。

基于CT成像的PCAT通过检测血管炎症程度的方法可间接评估斑块状况。需要注意的是，不同位置的PCAT反映内容略有不同，三支主要冠状动脉近端PCAT（PCATRCA、PCATLAD 和PCATLCX）CT衰减反映冠状动脉树的炎症；单支冠状动脉近端PCAT（PCATRCA 或PCATLAD 或PCATLCX）CT衰减反映整条血管的炎症；斑块周围PCAT CT衰减则反映斑块这一段血管的炎症。

3.1.1 评估斑块负荷与预测心血管事件

斑块负荷是指斑块体积在血管中所占的比例，是斑块的定量分析指标之一。在慢性冠状动脉综合征患者的研究中，发现三支主要冠状动脉近端PCAT CT衰减与非钙化斑块负荷相关。这表明，PCAT CT衰减可用于评估非钙化斑块负荷。Goeller等用PCAT CT衰减评估斑块负荷，发现PCATRCA CT衰减值的增加与非钙化斑块负荷的增加相关。这表明，PCAT CT衰减的动态变化与非钙化斑块负荷的进展相关。由此可见，PCAT可用于评估非钙化斑块负荷的进展，作为监测斑块负荷的生物影像标记物。斑块负荷是心血管事件的独立预测因子。因此，评估斑块负荷进展对预防心血管事件有重要价值。

Chen等用影像组学分析斑块周围PCAT，发现斑块周围PCAT CT衰减可以独立预测非钙化斑块负荷的进展。这表明，PCAT CT衰减通过评估非钙化斑块负荷的进展，可能成为心血管事件风险的预测指标。进一步的研究证实了这一潜在关联。Tzolos等在多中心SCOT-HEART 的随访研究中，发现随访中发生MI 患者的PCATRCA CT 衰减值显著增加，低衰减非钙化斑块的负荷也显著进展。这表明，在低衰减非钙化斑块负荷的进展过程中，PCATRCACT衰减值与MI风险均随之增加。

因此，PCAT可通过评估斑块负荷进展的方法来预估MI风险。该研究提出，PCATRCA CT衰减和低衰减非钙化斑块负荷的进展均能预测MI，两者组合的预测效能最高。这表明，PCAT不仅可通过评估非钙化斑块负荷的进展来预测MI的风险，还可通过影像组学方法与非钙化斑块负荷相结合，提高PCAT 的预测效能。综上所述，从斑块负荷这一风险因素来看，PCAT能够预测心血管事件的风险。

3.1.2 评估高危斑块与预测心血管事件

高危斑块是指那些具有较高破裂风险，并可能导致急性心血管事件的斑块。高危斑块又称为易损斑块，评估高危斑块的目的在于识别斑块的易损性。目前，光学相干断层成像（optical coherence tomography，OCT）是识别高危斑块最准确的在体手段，能够准确反映斑块的真实病理特征，与组织学检查结果高度一致。OCT通过薄帽纤维粥样斑块、微通道、斑块破裂等高危斑块特征来识别高危斑块。

Sugiyama等发现，薄帽纤维粥样斑块、斑块破裂这两种高危斑块特征的存在与三支主要冠状动脉近端PCATCT衰减值的增加相关。更进一步的研究发现，PCAT影像组学能够识别薄帽纤维粥样斑块和微通道这两种高危斑块特征，且识别结果与OCT 基本一致。上述研究表明，PCAT与高危斑块特征之间存在相关性，即PCAT与斑块易损性相关。这意味着，PCAT可评估斑块易损性。

Zhang等用PCAT评估斑块易损性，发现三支主要冠状动脉近端PCAT FAI值增加与斑块易损性的进展相关。这表明，PCAT的动态变化可评估斑块易损性的进展。此外，该研究在随访中还发现，发生MACE患者的FAI值显著增加，斑块易损性也显著进展。这表明，在斑块易损性进展的过程中，FAI 与MACE 风险均随之增加。因此，PCAT可通过评估斑块易损性进展的方法来预估心血管事件的风险。该研究提出，FAI和斑块易损性的进展均能独立预测MACE，两者组合的预测效能最高。这表明，PCAT不仅可通过评估斑块易损性的进展来预测心血管事件的风险，还可通过影像组学方法与高危斑块特征相结合，提高PCAT的预测效能。

综上所述，从高危斑块这一风险因素来看，PCAT能够有效预测心血管事件的风险。

3.1.3 评估斑块活性与预测心血管事件

患有多支血管冠状动脉疾病或既往有经皮冠状动脉介入治疗、冠状动脉旁路移植术、MI病史的患者，大多数已有高危斑块和很高的斑块负荷。因此，对于这些已确诊的晚期冠状动脉疾病患者来说，斑块负荷和高危斑块的评估作用不大，而评估斑块活性更有价值。活体内的斑块活性可通过18F-NaF PET检查直接检测。Kwiecinski等发现，斑块周围PCAT CT衰减与斑块摄取的18F-NaF 有关，而PCATRCA CT 衰减与斑块摄取的18F-NaF 无关。这表明，斑块周围PCAT可评估斑块活性，而其他位置的PCAT则不具备这一功能。

研究发现，在患有多支血管冠状动脉疾病并且近期发生MI的患者中，斑块活性增加导致MI风险增加1倍。因此，评估斑块活性对预测心血管事件风险有重要价值。Chen等用影像组学分析PCAT，发现斑块周围PCAT比PCATRCA和PCATLAD更能有效预测MACE。分析其原因，可能是斑块周围PCAT比PCATRCA、PCATLAD能够反映更多斑块状况的信息（包括斑块活性）。进一步的研究证实了这一推测。

Liu等在对2 型糖尿病（type 2 diabetes mellitus，T2DM）患者的随访研究中发现，发生MACE患者的斑块周围PCAT FAI 值显著高于未发生者，而PCATRCA FAI值没有显著差异。这表明，在逐步发展为MACE的过程中，斑块周围PCAT比PCATRCA能够反映更多斑块状况的信息（包括斑块活性）。该研究提出，斑块周围PCAT FAI升高是T2DM患者（包括中度至重度冠状动脉钙化的T2DM 患者）发生MACE的独立预测因素。这表明，对于T2DM合并晚期冠状动脉疾病的患者来说，斑块周围PCAT可通过评估斑块活性来预测心血管事件的风险。

综上所述，从斑块活性这一风险因素来看，斑块周围PCAT能够有效预测心血管事件的风险。

3.2 预测斑块形成

斑块在冠状动脉管壁内积聚可引起CAD。因此，预测斑块形成对预防CAD有重要价值。Zou等发现，CAD患者的三支主要冠状动脉近端PCAT FAI 值高于非CAD 患者。这表明，PCAT FAI与斑块形成相关，监测PCAT的动态变化有可能预测斑块形成。进一步的研究证实了这一假设。Cheng等对左前降支心肌桥患者进行随访研究，发现心肌桥附近血管上斑块的形成风险与该段血管PCAT FAI的动态变化显著相关。这表明，PCAT的动态变化与斑块的形成风险相关。该研究提出，FAI可预测3年内左前降支心肌桥附近斑块形成的概率。这表明，PCAT可预测斑块形成的风险。综上所述，监测PCAT可预测斑块形成的风险，以便早期发现亚临床CAD、识别无CAD的高危人群。

3.3 监测斑块变化与评估药效

斑块进展导致未来发生心血管事件的风险增加，而斑块消退则会降低心血管事件的风险。因此，监测斑块的动态变化对于早期临床干预以降低心血管事件风险具有重要意义。研究发现，斑块进展与冠状动脉近端PCAT CT衰减值增加相关，反之，斑块消退与冠状动脉近端PCAT CT 衰减值减少相关。这表明，PCAT可监测斑块的动态变化。

总体而言，PCAT可作为监测斑块动态变化的生物影像标记物。他汀类药物是CAD的常用药物，通过减少低密度脂蛋白胆固醇，帮助稳定斑块、减少斑块破裂，从而降低心血管事件的发生率。在他汀类药物治疗的随访研究中，发现非钙化和混合斑块的体积随之减小，斑块周围PCAT FAI值也随之降低。这表明，PCAT可通过监测斑块消退的方法来评估CAD药物的抗炎疗效。Mátyás等使用斑块周围PCAT评估长期大剂量他汀类药物治疗CAD的疗效，提出长期大剂量他汀类药物治疗可显著降低CAD炎症和斑块易损性。综上所述，从监测斑块变化的角度来说，PCAT可用于评估CAD药物的抗炎疗效。

4. 结语与展望

随着CCTA从解剖学迈入功能诊断的新时代，PCAT在心血管疾病的研究中受到广泛关注。PCAT通过量化血管炎症程度，提供了一种全新的斑块评估方法，该方法适用于从斑块形成、发展到治疗的各个阶段。在斑块出现之前，PCAT能够预测其形成的风险。在CAD早期和中期，PCAT通过评估斑块负荷进展和斑块易损性进展的方法来预测心血管事件的风险。在CAD晚期，PCAT通过评估斑块活性来预测未来再发心血管事件的风险。

上述这些预测，其目的是筛查高危患者，为临床医师实施个性化预防和干预措施提供客观依据。不仅如此，PCAT还能够监测斑块变化，为观察和追踪CAD患者的病情变化及药物治疗效果提供客观的量化指标。综上所述，PCAT评估斑块的能力，对于将靶向治疗定位到适当的患者身上并选择治疗时机至关重要，这可能为心血管疾病的预防和治疗带来革命性的变化。然而，目前PCAT在斑块评估方面还存在一些局限性，限制了其在临床中的应用与普及。

首先，FAI作为PCAT重要的密度参数，受到多种因素的影响，其测量值存在一定误差。这种误差使得FAI在不同临床环境中评估斑块状况存在不稳定性，导致在多样化临床场景下对斑块状况的评估效果难以进行可靠的比较。虽然人工智能技术在一定程度上改善了FAI的影响因素，但与应用于临床工作尚有一段距离。因此，进一步改善FAI影响因素仍然是该领域的重要发展方向。

其次，影像组学是PCAT的重要测量方法，但不同影像组学模型在评估斑块状况和预测心血管事件的效能方面存在显著差异。这些差异导致了不同研究结果之间的可比性较差，也制约了PCAT影像组学在临床中的广泛应用。因此，亟需制定统一的技术标准，以确保各模型在不同平台上的稳定性和适用性。

未来，比较并优化各种PCAT影像组学模型的性能，仍是该领域的重要研究方向。未来随着人工智能技术的不断进步和PCAT研究的深入，FAI的影响因素将逐步减少，影像组学的标准化也将得以实现。届时，PCAT有望广泛应用于冠心病的早期筛查、预防和诊疗工作，推动心血管诊疗的革命性突破，迈入人工智能诊疗的新时代。

来源：薛丹丹,万兵,徐敬星,等.基于电子计算机断层扫描的冠状动脉周围脂肪评估斑块的研究进展[J].医学研究与战创伤救治,2025,38(01):102-107.DOI:10.16571/j.cnki.2097-2768.2025.01.017.