基于MRI mDixonquant技術(shù)量化胰腺脂肪沉積

1.安徽醫(yī)科大學第二附屬醫(yī)院放射科(安徽 合肥 230601)

2.北京積水潭醫(yī)院放射科 (北京 100035)

顧康琛1 王龍勝1 程曉光2 姚文君1,*

目前，糖尿病在全球的發(fā)病人數(shù)逐年上升，已經(jīng)成為威脅人類健康的主要殺手[1]。2型糖尿病主要表現(xiàn)為胰島素抵抗和胰島β細胞凋亡，而胰腺的過量脂肪沉積會引起胰腺細胞的數(shù)量及功能減退，胰島素分泌減少，胰島β細胞凋亡，引起類似非酒精性脂肪肝的進程[2]。研究表明，2型糖尿病如果早期進行干預、減少胰島細胞周圍環(huán)境內(nèi)過多的脂肪，有可能恢復胰島素的正常分泌[3]。因此，需要一種精確、便捷的檢查方法來定量評價胰腺脂肪含量。MR魔鏡成像技術(shù)(MRI mDixon-Quant)能夠?qū)εK器的脂肪含量進行精確定量，且具有無創(chuàng)、掃描速度快及可重復性好等優(yōu)點[4-6]。因此，本研究應(yīng)用MRI mDixon-Quant測量普通人群胰腺脂肪含量，以期為研究2型糖尿病及代謝綜合征患者的胰腺脂肪含量提供可靠的方法學依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 研究對象本研究的對象為大樣本的健康志愿者，通過回顧性觀察上腹部MR mDixon-Quant圖像，篩選出圖像質(zhì)量優(yōu)、無呼吸運動偽影及掃描范圍包含胰腺的被試者共237名，其中男性107名、女性130名，年齡21～79歲，平均年齡(50±15)歲。按年齡、性別分組，具體見表1。所有研究對象于掃描前均簽署知情同意書。

表1 受檢者分組、年齡分布及胰腺分布情況

1.2 檢查方法研究采用Philips Healthcare 3.0T MRI掃描儀。上腹部MR mDixon-Quant掃描參數(shù)如下：TR 9.1ms，TE 1.33ms，共6個梯度回波，回波間隔時間1.3ms，掃描視野180mm×140mm，翻轉(zhuǎn)角3°，分辨力2.5mm×2.5mm×3.0mm，敏感度編碼2，信號平均次數(shù)2，掃描時間共12.5s，掃描范圍上腹部(包括整個胰腺)。一次成像可得到六組圖像(正相位、反相位、水相、脂肪相、T?、R?圖像)

1.3 測量方法將納入的所有數(shù)據(jù)傳至ISP V7工作站(Philips Health-care，Best)，由兩位有十年以上腹部放射診斷經(jīng)驗的醫(yī)師，在脂肪分數(shù)圖上獨立的測量脂肪胰腺含量(%)，其中一名醫(yī)師于兩周后再測一次。

測量時，共放置三個感興趣區(qū)(regions of interest，ROI)：胰頭(腸系膜上靜脈右側(cè)的胰腺組織)、胰體和胰尾(腸系膜上靜脈左側(cè)的胰腺均分成兩等份，近脾門為胰尾，反之則為胰體)，ROI大小為100～130mm2。放置時盡可能居中，為避免容積效應(yīng)ROI邊緣有胰腺組織包繞，同時避開胰內(nèi)血管和胰管，見圖1。

1.4 統(tǒng)計學方法確認mDixon-Quant技術(shù)測量胰腺脂肪含量的可靠性：應(yīng)用兩因素隨機效應(yīng)模型(two-way randomeffects model)評估95%置信區(qū)間的組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intra-class correlation coefficients，ICC)，得出觀察者內(nèi)的ICC(重復性，同一醫(yī)師2次重復測量)和觀察者間的ICC(再現(xiàn)性，不同醫(yī)師重復測量)。ICC大于0.8為可靠性較好。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。取胰腺頭、體、尾3個ROI脂肪含量的平均值作為整個胰腺的最終脂肪含量。采用SPSS 20.0(SPSS Inc.，Chicago，IL，USA)軟件進行統(tǒng)計學分析。

2 結(jié) 果

2.1 結(jié)果可信度驗證觀察者內(nèi)的ICC分別為0.997和0.996，觀察者間的ICC為0.989，表明mDixon-Quant技術(shù)測量胰腺脂肪含量的可信度很高。

2.2 胰腺內(nèi)脂肪分布差異胰腺頭、體、尾部脂肪含量無統(tǒng)計學差異。

2.3 典型病例圖像分析237位被試胰腺總體脂肪含量為3.33%(25分位值1.82%，75分位值6.16%)，見圖1。不同年齡段及性別的胰腺脂肪含量見表1。

3 討 論

胰腺位于腹膜后，穿刺過程中存在穿孔、損傷其他臟器、出血和感染的可能，風險較高，且局部穿刺存在取樣誤差，故雖然組織學檢查是精確定量其脂肪含量的“金標準”，但仍無法在臨床上廣泛應(yīng)用。氫質(zhì)子磁共振波譜(hydrogen 1 magnetic resonances spectroscopy，1H-MRS)被被普遍認為是無創(chuàng)性量化腹腔臟器脂肪含量的“金標準”[7]，準確性最高，但其掃描時間較長，操作復雜，同時測量時VOI需要足夠大，得到的譜線才具有較高的信噪比、結(jié)果才較為準確。由于胰腺體積較小，VOI如果過大則容易超出胰腺范圍或受周圍血管、胰管及腹腔脂肪容積效應(yīng)的影響，因此MRS定量胰腺脂肪目前應(yīng)用較少。相對于MRS，MR mDixon-Quant技術(shù)的主要優(yōu)點有[8]：1)MR mDixon-Quant定量脂肪精確度高，可媲美活檢和MRS結(jié)果；2)一次屏氣即可完成檢查，耗時短，且后處理檢查易操作；3)直接提供脂肪百分比，可任意測量全臟器動態(tài)范圍(0～100%)的脂肪含量；4)無輻射，適用于體檢、長期隨訪及早期篩查；5)受呼吸和運動偽影的影響較小，較MRS更適合小臟器的脂肪測量[9]。近幾年，國內(nèi)已有學者利用Dixon技術(shù)對肝臟及骨髓的脂肪定量做了相關(guān)研究[8,10-12]，但胰腺脂肪定量方面的研究較少。

本研究選擇的ROI范圍參考了既往文獻[9,13]，定為100～130mm2，且在放置時盡量避免貼近胰腺邊緣。先前的研究也發(fā)現(xiàn)，由于胰腺體積較小，容易受到呼吸及運動偽影的影響，且腹腔脂肪容易滲入到胰腺邊緣的小葉內(nèi)，如ROI較大，則可能導致結(jié)果偏高[14]。有學者評價了兩種不同大小的ROI測量胰腺脂肪含量的高低，結(jié)果得出較大ROI測出的脂肪含量明顯高于較小的ROI，提示較大的ROI測出的脂肪值包含了胰周的脂肪[13]。

目前普遍觀點認為胰腺脂肪的沉積是均勻分布的，但也有少部分學者認為胰頭前部的脂肪沉積最多，胰頭背部及鉤突不易受累，存在一定爭議。本研究將胰腺分成了3個區(qū)域(胰頭、胰體、胰尾)分別測量，結(jié)果顯示三個部位的脂肪分布無差異，與既往大部分研究結(jié)果一致[15-16]。此外，若胰腺完全被脂肪組織替代，則為病理性改變，往往伴有胰腺的外分泌功能障礙。

有學者通過文獻復習，推測出影像學診斷普通健康人群胰腺脂肪含量的上限為6.2%[17]。本研究中個別數(shù)據(jù)略高于6.2%，推測原因可能為：(1)Singh等[17]納入的參考文獻包括了幾種不同的MR脂肪定量方法，不同方法的原理和參考標準均不同，結(jié)果存在偏差；(2)Singh等[17]所納入文獻中的個體BMI均低于30kg/m2，而本研究納入人群的BMI范圍較大，這也提示了BMI可能是胰腺脂肪沉積的影響因素之一。

既往也有學者利用CT來評估胰腺的脂肪沉積情況，例如通過比較胰腺與脾臟CT值差值的方法[18]，該研究還同時把CT值的衰減與組織學分級和糖代謝受損情況進行了相關(guān)性研究，然而這種方法依賴于脾臟自身的CT值，而脾臟的CT值又存在個體差異，故研究受到了限制。此外，還有學者利用超聲對胰腺做了大樣本的研究[19]，但超聲對脂肪沉積只能定性診斷，不能對其定量。

近年來，國內(nèi)對MR脂肪定量的研究較多[20]，本研究樣本量較大，且按照不同年齡段進行了分組，利用mDixon-Quant技術(shù)對志愿者胰腺脂肪含量進行定量測量，操作簡單、耗時短且重復性高，可為研究2型糖尿病及代謝綜合征患者的胰腺脂肪含量提供可靠的方法學依據(jù)。由于涉及倫理問題，未能與“金標準”進行對照，是本研究的不足之處。