1型糖尿病患者胰腺体积和胰腺脂肪含量的相关性研究

崔　斌，祝安惠，张晓锦

（航天中心医院影像科，北京　100049）

1型糖尿病患者胰腺体积和胰腺脂肪含量的相关性研究

崔斌，祝安惠，张晓锦

（航天中心医院影像科，北京100049）

目的：探讨1型糖尿病（Type 1 diabetes mellitus，T1DM）患者胰腺体积（PV）和胰腺脂肪含量（PFC）的相关因素。方法：回顾性研究我院T1DM患者，将92例患者按照患病时间分为A、B、C 3组。A组：＜60月，51例；B组：60～＜120月，20例；C组：≥120月，21例。分析各组患者PV、胰腺内脂肪体积（PFV）、PFC、腹部脂肪含量（TA）、腹腔脂肪含量（VA）、腹壁脂肪含量（SA）、VA/SA、体质量指数（BMI）、患病时间（月）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、胆固醇（TC）和低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、血压（收缩压和舒张压）、血糖（OGTT空腹、餐后2 h）、胰岛素（空腹、1 h、2 h、3 h），C肽（空腹、1 h、2 h、3 h）和糖化血红蛋白（HbA1c）等相关实验室检查数据之间差异和相关性。结果：A～C三组间，年龄、TG、空腹C肽、1h C肽、PFV和PFC的均值差异具有显著性，P＜0.05。A组与B组间空腹C肽和PV，A组与C组间年龄、空腹C肽、1 h C肽、TG、PFV、PFC和VA，B组与C组间TG、PFV和PFC两两比较均值差异有显著性，P＜0.05。相关性分析方面：PV与年龄、C肽和患病时间不相关。PFV与VA和HDL-C值呈正相关。PFC与VA和患病时间正相关。C肽与年龄负相关、与BMI正相关。结论：T1DM患者PV和PFC的变化有其自身特点，PV与胰腺外分泌功能不相关，患病5年以上PV减小，5～10年以后体积减小不明显，这与C肽值变化同步；随患病时间延长PFC逐渐增多，患病10年以上增多明显，这与TG变化同步；PFC与VA和HDL-C相关，PFC变化早于VA变化；C肽与年龄和BMI等相关。与2型糖尿病中PFC与胰岛素抵抗相关不同，推测T1DM中PFC增加可能与稳定胰岛细胞功能相关，这点需要进一步证实。

糖尿病，1型；胰腺；体层摄影术，螺旋计算机

1型糖尿病（Type 1 diabetes mellitus，T1DM）是一种自身免疫性疾病，其发病与β细胞自身抗原、巨噬细胞、树突状细胞、B淋巴细胞和T淋巴细胞等有关［1］。目前研究发现T1DM在发现血糖升高之前的发病前期机体和胰腺内就出现相关异常改变［2-3］。本研究分析我院住院治疗的T1DM患者胰腺体积（Pancreatic volume，PV）和胰腺脂肪含量（Pancreatic fat content，PFC）的改变，结合腹腔脂肪含量（Visceral adiposity，VA）分析，试图探索T1DM的胰腺形态改变特点与临床的相关性，有助于认识T1DM发病机理，为预防和指导临床评估治疗效果提供相应影像学依据。

1　资料与方法

1.1研究对象

本回顾性研究由学院审查委员会批准，免除知情同意通知。搜集整理2010年1月—2012年1月于我院住院治疗并确诊T1DM行腹盆腔CT扫描的患者92例，其中男50例，女42例，年龄14～61岁，中位年龄（27.41±11.03）岁，患病时间3～384月，平均（70.565±69.675）月。按照患病时间分成A～C组，A组：＜60月，51例；B组：60～＜120月，20例；C组≥120月，21例。测量所有患者的PV、胰腺脂肪体积（Pancreatic fat volume，PFV）、PFC、腹部脂肪含量（Totally abdominal fat content，TA）、VA和腹壁脂肪含量（Superficial adiposity，SA），并计算VA与SA比值（VA/SA）。记录患者体质量指数（BMI）、患病时间（月）、甘油三酯（TG）、胆固醇（TC）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、血压（收缩压和舒张压）、血糖（OGTT空腹、餐后2 h）、胰岛素（空腹、1 h、2 h、3 h），C肽（空腹、1 h、2 h、3 h）和糖化血红蛋白（Hemoglobin A1c，HbA1c）等相关实验室检查数据。

1.2研究方法

1.2.1检查方法

腹盆腔扫描使用GE LightSpeed VCT/XT螺旋CT机，扫描范围由膈顶至耻骨联合下缘，管电压120 kV，噪声指数（NI）8.6，管电流200～500 mA自动选择，扫描方式Helical，层厚5 mm，间隔5 mm，矩阵512×512，图像重建模式：Stand。

1.2.2相关数据测量

将图像传至ADW 4.4工作站进行后处理，采用直方图测量法由两位具有图像工作站使用经验的主治医师盲法独立完成。

①胰腺相关数据测量：设定WW=300、WL=40为观察窗。选取含有胰腺层面，沿胰腺轮廓逐层勾画出胰腺边界（含胰管和小叶间隔脂肪组织，不含脾动脉、静脉，图1），根据脂肪组织的衰减特性，设置代表脂肪组织的衰减区段为-250～-50 HU，由直方图中逐层测量出每层的总面积和脂肪组织的面积（图2），面积值×层厚×2得出该层和间隔的体积，再将所有层面叠加得出PV，PFV和PFC。

图1，2　胰腺面积和脂肪面积测量方法。图1：沿胰腺轮廓逐层勾画出胰腺边界。图2：设置代表脂肪组织的衰减区段为-250～-50 HU，测量出每层的总面积和脂肪组织面积（mm2）。Figure 1，2.　Measurement methods of pancreatic area and fat area.Figure 1：Outlining the pancreas boundary layer by layer.Figure 2：Recommended range for pancreas fat tissue is-250～-50 HU.Measuring the pancreas area and fat area（mm2）.

②腹腔脂肪的测量：选取脐水平轴位图像，沿腹壁皮肤轮廓画线，测量出该面积内脂肪组织的面积（腹部总脂肪面积，图3）；沿腹壁肌肉及双侧腰大肌内缘画线，测量该面积内的脂肪组织面积（腹腔内脂肪面积，图4，5）；计算TA与VA的差值，即SA；计算VA与SA比值（VA/SA）。

1.3统计方法

2　结果

2.1测量结果一致性的比较

两名测量者测量结果一致性Kappa检验比较两名测量者各测量值，Kappa＞0.8，测量者间测量数值一致性较好，取两者测量平均值作为测量结果。

2.23组间观察指标比较

3组间基本参数比较见表1。从表1可知，LSD两两比较：A组与B组间空腹C肽（P=0.025）；A组与C组间年龄（P＜0.001）、空腹C肽（P=0.011）、1 h C肽（P=0.021）、TG（P=0.023）；B组与C组间TG（P= 0.038）两两比较差异有显著性。

A～C组间测量参数比较见表2。从表2可知，经LSD两两比较：A组与B组间PV（P=0.039）；A组与C间PFV（P=0.004）、PFC（P＜0.001）、VA（P=0.034）；B组与C组间PFV（P=0.002）、PFC（P＜0.001）两两比较均值差异有显著性。

图3～5　腹部脂肪测量方法。图3：在脐水平CT轴位图像上沿腹壁皮肤轮廓画线（红线），由直方图测量出该区域内脂肪组织（绿色区域）的面积，即TA（mm2）。图4在图3所示层面沿腹壁肌肉及双侧腰大肌内缘画线（红线），由直方图测量出该区域内脂肪组织（绿色区域）的面积，即VA（mm2）。图5为直方图，设置代表脂肪组织的衰减区段为-250～-50 HU，读出相应测量值。Figure 3～5.　Abdominal fat measurement method.Figure 3：Drawing lines along the abdominal skin contour at umbilical level in axis CT scans image.The computer automatically quantitatively calculate the region of fat in the area of all pixels attenuation section（green area），namely abdominal total fat area（TA）（mm2）.Figure 4：Drawing lines along abdominal wall muscles and bilateral major waist muscles，and the computer automatically quantitatively calculate the region in the area of all pixels attenuation section（green area），the abdominal cavity fat area　（VA）（mm2）.Figure 5：Organization attenuation interval map，setting attenuation section of-250～-50 HU as a fat area according to the characteristics of adipose tissue attenuation.

表1　A～C组基本参数比较

表2　A～C组测量参数比较

2.3PV、PFV及PFC与T1DM的相关性分析

PV、PFV及PFC与T1DM的相关性见表3。从表3可知，T1DM患者PV与收缩压（Systolic blood pressure，SBP）弱正相关；PFV与VA，HDL-C值呈正相关，VA越多、HDL-C值越大，PFV越大；PFC与VA和患病时间正相关，VA越多、患病时间越长，PFC越高。

C肽与T1DM的相关性见表4。从表4可知，T1DM患者空腹C肽，1h C肽与年龄和餐后2h血糖负相关，与BMI正相关；而2h C肽和3h C肽与空腹血糖和患病时间负相关；1h C肽与HbA1c负相关，3h C肽与SA微弱正相关。患病时间延长，C肽逐渐降低；而BMI越大，C肽值越高。

3　讨论

T1DM是由于宿主基因、免疫系统和环境等因素综合作用导致胰岛β细胞受损、破坏而产生的疾病［4］。近年来对于T1DM的研究发现胰腺体积萎缩开始于临床出现症状之前，胰腺萎缩是一个潜在的临床疾病进展的标志物［5］。而糖尿病患者胰腺萎缩与胰腺外分泌不足相关［6］；胰岛β细胞只占胰腺组织中细胞的1%～2%，其破坏导致胰腺腺体结构破坏，对胰腺体积影响作用微乎其微，但研究发现T1DM胰腺体积变小可能与失胰岛素营养作用和胰腺局部慢性炎症和纤维化有关［7-8］。

表3　PV、PFV及PFC与T1DM的相关性分析

表4　T1DM患者C肽相关性分析

健康人群PV大小与年龄有关，随着年龄增大，50岁以后PV会逐渐萎缩［9］。PFC也随着年龄的增长而增多，并且与肥胖明显相关［10］。T1DM中PV较健康人和2型糖尿病患者明显小，且与胰腺外分泌功能明显相关，有研究发现PV与体表面积标准化后与糖尿病患病时间不相关［11］。

另外一项研究患病时间＞10年的T1DM患者PV时发现，与年龄相匹配的正常人比较PV减少了48%［12］。动物实验发现不同年龄的小鼠在PV增大与体质量增加密切相关［13］。另一项关于新发T1DM患者（平均时间3.8月）研究发现PV与患者体质量相关，PV与体质量比值与相同年龄组健康对照者减少了26%；且这个比值与病程、葡萄糖或C-肽、糖化血红蛋白和胰岛自身抗体之间没有相关性［5］。

本研究按照患病时间分析T1DM患者PV变化情况发现，3组间PV的变化没有明显差异（P= 0.075），经两两比较发现，随着患病时间延长PV逐渐减小，发病5年以上体积就有缩小，5～10年以后PV减小不明显；分析3组PFV、PFC发现，A～C 3组间PFV和PFC均值存在差异，随患病时间延长PFV、PFC逐渐增多，发病10年以上增多明显，由PFV的增多，推测导致PV发病5～10年以后胰腺总体积变化不明显的原因是由于PFV的增多所致。但就胰岛功能来讲，空腹C肽随患病时间延长，自身胰岛β细胞功能逐渐降低，C肽值逐渐降低，在患病5年时已经有明显差别，5年以后变化没有明显差异，这点与PV变化同步；此外1 h C肽在A组和C组间存在差异，患病10年以后1 h C肽释放量明显减低，这与PFC变化也相同，由此推测胰腺脂肪体积增大在T1DM中减缓PV缩小、维持C肽释放等中起到一定作用；这与2型糖尿病中PV和PFC与胰岛β细胞功能或胰岛素抵抗（IR）密切相关不同［14-15］。

另一方面，在3组T1DM患者中，BMI没有明显差异，没有BMI＞30的肥胖患者，但在3组患者中TG存在差异，且随患病时间延长TG逐渐增多，10年以上增加明显，这与胰腺脂肪体积和脂肪比例的变化同步。

在PFC随患病时间变化同时，VA的变化却没有体现出显著性差异，仅在VA两两比较时发现A组与C组差异有显著性，这反映出糖尿病患者VA变化发生晚于PFC变化，PFC的数据能更早体现出T1DM患者脂肪代谢特点。

就相关性分析得出结果，PV与SBP弱相关，而与年龄、患病时间和C肽等值不相关，即胰腺萎缩与胰岛分泌不足不相关；PFV与VA、HDL-C值呈正相关，VA越多、HDL-C值越大，PFV越大。但就HDL-C实验室指标意义而言，它反映血浆中高密度脂蛋白的多少，HDL-C具有防止动脉粥样硬化、降低冠心病病死率的作用。但在T1DM中HDL-C越高，PFV越大，且HDL-C在A～C 3组中没有明显差异，随患病时间变化HDL-C变化不大，HDL-C在T1DM中的作用还需要进一步研究。PFC与VA和患病时间正相关，VA越多、患病时间越长，PFC越高，而在健康人群中PFC与腹部皮下脂肪没有明显相关性［16］。

本研究还分析了反应胰岛功能的C肽值的相关性，发现空腹C肽、1 h C肽与年龄和餐后2 h血糖负相关，与BMI正相关；而2 h C肽和3 h C肽与空腹血糖和患病时间负相关，1 h C肽与HbA1c负相关，3 h C肽与SA微弱正相关。本组中随患病时间延长，胰岛自主分泌胰岛素的功能逐渐降低，C肽值逐渐降低，而BMI值相应越大，C肽值越高，T1MD患者维持一定体质量有助有稳定胰岛功能。

T1DM患者PV和PFC的变化有其自身特点，PV与胰腺外分泌功能不相关，患病5年以上PV减小，5～10年以后PV减小不明显，这与C肽值变化同步；随患病时间延长PFC逐渐增多，患病10年以上增多明显，这与TG变化同步；PFC与VA和HDL-C相关，PFC变化早于VA变化；C肽与年龄和BMI等相关。与2型糖尿病中PFC与IR相关不同，推测T1DM中PFC增加可能与稳定胰岛功能相关，这点需要进一步证实。

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The correlation of pancreatic volume and pancreatic fat content in type 1 diabetes mellitus

CUI Bin，ZHU An-hui，ZHANG Xiao-jin
（Department of Radiology，Aerospace Central Hospital，Beijing 100049，China）

Objective：To investigate the related factors of pancreatic volume（PV）and pancreatic fat content（PFC）in type 1 diabetes mellitus（T1DM）patients.Methods：We retrospectively reviewed 92 patients who were diagnosed as T1DM in our hospital.And the patients were divided into three groups according to the duration of diabetes（Group A＜60 months，51 patients；Group B 60～＜120 months，20 patients；Group C≥120 months，21 patients）.The difference and correlation among PV，pancreatic fat volume（PFV），PFC，total abdominal adiposity（TA），visceral adiposity（VA），superficial adiposity（SA），VA/SA，body mass index（BMI），duration of diabetes（months），triglyceride（TG），high density lipoprotein（HDL-C），total cholesterol（TC），low density lipoprotein（LDL-C），blood pressure（systolic and diastolic pressure），blood sugar（OGTT fasting and 2 hours after meal），insulin（fasting，1，2，3 hours after meal），C-peptide（fasting，1，2，3 hours after meal）and glycosylated hemoglobin A1c（HbA1c）were analyzed.Results：There was significant difference in age，TG，C-peptide（fasting，1 hour after meal），PFV and PFC among group A～C（P＜0.05）；C-peptide（fasting）and PV between group A and group B；Age，C-peptide（fasting，1 hour after meal），TG，PFV，PFC and VA between group A and group C；TG，PFV and PFC between group B and group C（P＜0.05）.PV was not correlated with age，C-peptide or duration of diabetes.PFV was positively correlated with VA and positively correlated with BMI.PFV was positively correlated with HDL-C.PFC was positively correlated with duration of diabetes.Conclusion：The change of PV and PFC in T1DM had its own characteristics.PV was not correlated with pancreatic external secretion function.PV decreased in patients with a diabetic duration of more than 5 years and the trend was less obvious in patients with duration of 5～10 years，which was in step with C-peptide.PFC increased gradually with duration of diabetes，which was extremely obvious in patients with duration of diabetes more than 10 years and was in step with TG.PFC was positively correlated with VA and HDL-C.The change of PFC was earlier than VA.C-peptide was correlated with age and BMI.We inferred that the increase of PFC may have some correlation with the function of pancreas cell，which is different from type 2 diabetes mellitus whose PFC is correlated with insulin resistance.Further study is needed to verify this conclusion.

Diabetes mellitus，type 1；Pancreas；Tomography，spiral computed

R587.1；R814.42

A

1008-1062（2015）06-0408-05

2014-12-01

崔斌（1977-），男，山西长治人，副主任医师。