腹部脂肪定量评估在克罗恩病中的临床应用进展

李璐 梁宗辉*

克罗恩病（Crohn’s diseases,CD）是一种可发生在全胃肠道的，以慢性炎症为特征的肠道疾病。近年来该病就诊人数呈快速上升趋势，病因与遗传、环境及免疫等多重因素相关[1]。该病的病理特征除炎症、溃疡、纤维化等改变外，病变段肠壁周围出现脂肪增生并包绕肠壁[2]，由肠系膜根部向肠壁表面爬行样增生，又称为“爬行脂肪（creeping fat，CF）”。近年来，研究[3-4]认为脂肪组织不仅是过剩营养物质的储存库，也是一个具有多功能的内分泌和免疫器官，是参与调节免疫和炎症的动态组织，其中肠系膜脂肪组织在CD 发生发展过程中起到重要的免疫调节作用，是大量肿瘤坏死因子 （tumor necrosis factor，TNF）、白细胞介素（interleukin，IL；如 IL-6、IL-10）和其他促炎因子的重要来源。CF 在CD 病人的炎症和纤维化过程中起着至关重要的作用[5]。近期有研究[6]发现，CD 比较常见的特征表现包括体脂分布的改变、腹腔内白色脂肪组织（WAT）的积聚和肠系膜脂肪增生。因此，腹部脂肪组织被认为是影响CD 发生和发展的重要组织结构，本文旨在探讨量化腹部脂肪的可行性，并就量化方法以及CD 病人的临床应用展开论述。

目前用于脂肪分析的影像技术主要包括双能X线吸收法（dual energy X-ray absorptiometry,DEXA）、CT 及 MRI，3 种方法之间的相关性较好[7]。DEXA 使用2 种不同能量的放射线，最早应用于骨质疏松症病人的检测，后来扩展应用于身体脂肪组织、非脂肪组织和骨矿物质含量的测定，其操作简便且放射性小，可用于测定全身或局部成分以及体脂分布，但受皮下脂肪及成像方式的影响，腹部内脏脂肪不能直接测量，通过引入算法的测定值会存在误差[8]。基于CT 及MRI 技术进行的半定量或定量分析是腹部脂肪测量的金标准，CD 病人的腹部CT 或MRI影像作为诊疗过程的必不可少的临床资料，其操作性及可行性更好，目前的临床研究常应用CT 及MRI 进行腹部脂肪测量。

1 CT 及MR 脂肪定量评估方法

1.1 常规CT 在影像学检查方法中，CT 被认为是测量内脏脂肪组织面积的金标准，也是临床上最常用的脂肪分析方法。如Yoshizumi 等[9]的早期研究表明，通过测量脐层面CT 值为-190～-30 HU 的脂肪面积能够量化腹部脂肪，该方法有较好可重复性。常规CT 上多通过工作站或相关软件测量第3 腰椎（L3）层面或脐平面的内脏脂肪面积（visceral fat area，VFA），VFA 能够反映内脏脂肪的厚度，一般认为VFA≥130 cm2是评估内脏脂肪肥厚的一个简单且可重复的指标[7]。多数研究[10-12]同时测量相同层面的腰背部皮下脂肪（subcutaneous fat area,SFA）并计算其相对比值即内脏脂肪比（mesenteric fat index,MFI；MFI=VFA/SFA），作为评价腹部脂肪的一个量化指标。

1.2 能谱CT 能谱CT 通过产生40～140 keV 的不同X 线能量影像,能够比常规CT 提供更多的参数，扫描影像经软件处理后可获得单能量图、能谱曲线、物质分离图像。单能量影像比常规CT 有更好的影像质量、信噪比及对比噪声比，并可有效消除硬化伪影。CF 为CD 的特征性病变，在组织及形态学上均与正常皮下脂肪或肠系膜脂肪存在差异，而不同组织结构的能谱曲线不同，利用腹部脂肪的能谱曲线分析, 有助于鉴别不同性质的脂肪组织。能谱CT 利用物质分离技术可以得到虚拟平扫（virtual non-contrast,VNC）图像及碘基图，VNC 减少辐射剂量，而碘基图对组织增强前后碘含量的变化较为敏感，有利于病灶的检出。目前能谱CT 临床研究较多应用于肿瘤鉴别、斑块成分及尿路结石化学成分分析等，亦有研究[13-14]计算病变周围肠系膜脂肪组织的能谱曲线斜率（λHU），标准化水浓度（normalized water concentration,NWC）等定量参数，发现其对评估病变的活动性有一定作用。

1.3 MRI 基于MRI 的脂肪定量技术在临床使用中日益增多，有研究[15]显示在量化分析腹部脂肪及皮下脂肪上，MRI 与CT 效果相当，并且能避免辐射暴露。目前常用于组织和器官的MR 脂肪定量分析技术主要为化学位移成像技术（chemical shift imagine, CSI），即同反相位成像（in and out phase imaging,IOP）、质子波谱成像（1H-MRS）和水-脂分离成像（Dixon）技术。Dixon 又包括单点、两点、三点式或改良Dixon 技术，改良后Dixon 技术即三点式非对称回波水脂分离成像（iterative decomposition of water and fat with echo asymmetry and least squares estimation, IDEAL），该技术及在其基础上发展的IDEAL-IQ（IDEAL-iron sequence）序列，目前研究多在肝脏、骨关节等方面，应用于腹部脂肪的研究较少。IOP 是最早用于脂肪测量的方法，操作简单、安全性高，目前仍在临床研究中广泛使用，腹部脂肪的面积测量可通过软件（如Image J）测得。有研究[16]基于Dixon 进行半自动脂肪定量对脂肪信号或质子密度脂肪含量（proton density fat fractions，PDFF）50%的像素求和得到脂肪面积，并与螺旋CT 所测相应层面脂肪面积比较，结果表明MR 与CT 的内脏脂肪定量高度相关，一致性较好。MR 波谱成像（MRS）是目前能够检测器官组织内特殊代谢物质的唯一无创性方法，有利于对CF 进行识别和评估[17]。MRS 技术对脂肪定量准确度高，能分析组织内脂肪酸成分及定量细胞内脂肪沉积，但是MRS 分辨率低，信噪比差，覆盖面积较小，要求扫描范围较均质，其适用范围相对局限。

1.4 影像组学 影像组学主要通过大样本人群提取兴趣区特征性表现，运用特征提取算法将影像数据转化高阶数据，从而评价病灶的异质性，目前在肿瘤中的相关研究应用较多。近年来有研究者[18]将影像组学运用于CD 病人的内脏脂肪分析，通过纳入大量的腹部肠系膜脂肪影像资料，采用纹理分析计算熵和惰性来评价兴趣区的异质性，从而评估病人组与对照组内脏脂肪之间的差异，对疾病活动性及严重程度有一定提示作用。

2 CT 及MR 脂肪定量评估在CD 中的临床应用

CF 是CD 的特征性病变征象，但目前影像学研究多以定量评价内脏脂肪为主，亦有部分研究对CF本身进行分析评估。目前临床上的主要应用为通过定量参数对CD 的活动性、复杂性及治疗前后效果进行评估。

2.1 病变活动性的判断 CD 病变肠管周围CF 在活动期可出现密度增高、持续性强化，研究者[19]通过测定增强前后CF 的CT 值变化，认为其对CD 活动性判断有一定的诊断价值。Büning 等[20]采用MRI 测算腹部脂肪组织（visceral adipose tissue, VAT）体积及与总脂肪量（fat mass,FM）发现，VAT 体积或VAT/FM 比率增高与炎症因子浓度、疾病表型相关，与CD病人疾病活动呈正相关。该研究结果与Desreumaux等[21]较早的研究结果一致。能谱CT 能获得CD 病人CF 能谱曲线斜率（λHU），Feng 等[13]的能谱 CT 研究发现CD 病人CF 的λHU与内镜下评分高度相关，相比测算内脏脂肪面积能更准确地发现炎性病灶。另有研究者[14]认为运用能谱CTE 定量分析CF 对鉴别CD与UC 有一定的价值。

2.2 与病变严重程度相关 Erhayiem 等[10]测量并计算 50 例 CD 病人脐平面的 VFA、SFA 及 MFI 发现，MFI 在穿透型和狭窄型病人中显著高于单纯炎症型病人，因此认为MFI 升高对复杂性CD 具有提示作用。近年有研究者[18]基于影像组学的定量方法发现，儿童CD 病人内脏脂肪的异质性高于健康对照组，且这种脂肪的异质性与疾病严重程度相关。

2.3 与病人药物疗效及手术预后相关 Shen 等[11]回顾性研究了接受英夫利西单抗治疗的CD 溃疡病人治疗前的CT 测量下的VFA 和MFI 发现，黏膜非愈合组的VFA 和MFI 均高于黏膜愈合组，提示黏膜愈合与腹部脂肪增生相关。Li 等[12]随访了CD 病人术后6 个月的复发情况发现，较高的VFA 和MFI 值与术后复发明显相关，尤其VFA 值与CD 术后复发相关性更高，具有临床意义。Ding 等[22]的研究得到了相似的结论，通过随访164 例CD 病人术后30 d发现，腹部内脏脂肪肥厚的病人术后出现并发症的风险更高。近年有研究[23]也发现腹部肌肉减少及脂肪增多在重度CD 病人中与不良预后相关。另外，VFA 也被认为是CD 术后发生手术部位感染的独立危险因素，VFA 高的CD 病人应采取更加积极的措施预防术后感染的发生[24]。

2.4 与肠结核鉴别 腹部CT 测定内脏脂肪对鉴别CD 及肠结核也有一定的临床意义，Ko 等[25]研究发现CT 测量CD 病人的内脏脂肪面积与皮下脂肪的比值高于肠结核病人，对鉴别CD 和肠结核有一定的提示作用。

3 小结

CD 的炎症过程通常是不连续的、跨壁的，涉及肠壁的所有层；病理上CD 受累肠段附近出现CF，其脂肪细胞较正常缩小，数量明显增多，同时分泌促炎因子，系膜的长期慢性炎症刺激引起系膜增生肥厚，系膜面积一定程度上反映了系膜增生。目前评估腹部脂肪仍多采用传统CT 及MRI，常测定单一层面的脂肪面积来间接反映肠系膜肥厚程度，但由于CD 病灶多呈节段性分布，单一层面测量值并不足以代表病变肠段层面，可能存在一定局限性[26]。如Argeny 等[27]随访了95 例术后CD 病人发现，VFA对CD 病人的术后情况并无明显的预测作用，VFA与疾病表型亦无明显相关性。另外，测定的脂肪面积更倾向于反映慢性炎症的积累效应，如Frivolt等[28]运用MR 半定量测量腹部脂肪面积发现，儿童CD 病人腹部脂肪增生与病程有相关性，但其仍需要进一步更大样本及前瞻性研究证实后才能用于临床。能谱CT、影像组学等新兴技术从兴趣区本身的性质出发，目前分别在成分分析及肿瘤领域相关研究较多，理论上对CF 的分析有一定的可行性，但是目前相关文献报道较少，需要更多的研究来评价其诊断效能。总的来说，肠系膜脂肪的研究为CD 诊疗提供了新的角度，丰富了对CD 的发病机制的理解，而影像学技术的发展对肠系膜脂肪测量提供了更多可能性，对CD 病人的评估有一定的临床意义。