MRI定量分析肝、胰脂肪含量与糖耐量的相关性

王骏 郝金华 梁羡和

中山火炬开发区人民医院放射科，中山 528436

2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus，T2DM）已经成为公共健康的主要威胁，其诊断主要依据临床症状和生化检查，缺乏影像学相关研究。如能在T2DM发生之前，通过影像学发现危险因素并进行定量分析、预测T2DM发生，及早进行饮食、运动等干预，对糖尿病的防治具有重要意义。非脂肪组织的异常脂质沉积可导致器官功能损伤，如肝脏脂肪性肝炎和肝硬化，胰腺β细胞功能障碍等，在糖尿病的发展进程中起到至关重要的作用。内脏脂肪测定的方法多样，病理活检和组织化学染色方法是评估内脏器官脂质定量的“金标准”，活检不仅有创还存在并发症的风险，而且活检价格较贵，因此不适于临床广泛使用。磁共振是一种安全、准确、可重复操作的脂肪定量的无创性工具。相关研究已经证实Dixon序列能够定量测量肝脏脂肪，且肝、胰的脂肪含量与T2DM发生关系密切相关［1］。本研究拟采用磁共振T1 VIBE Dixon序列及MATLAB插入软件，无创定量测量糖耐量 正 常（normal glucose tolerance，NGT）、糖 耐 量 受 损（impaired glucose tolerance，IGT）和T2DM肝脏脂肪含量，探讨肝、胰脂肪含量与T2DM的关系。以期做到对T2DM早预测、早发现、早防治。以期进一步实现对以上数据进行动态监测分析，为T2DM的临床治疗、判断预后和转归提供新的影像学客观依据，为糖尿病的防治提供影像观察依据。

资料与方法

1、一般资料

本研究征集3组受试者，每组30例，根据2013年美国糖尿病协会的标准，分为：糖耐量正常（NGT）组、糖耐量异常（IGT）组、2型糖尿病（T2DM）组。受试者年龄大于18岁，不限性别，排除吸烟、酗酒、金属植入物、慢性或急性病毒性肝炎（甲型肝炎、乙型肝炎、丙型肝炎）和其他形式的肝脏或胰腺疾病（包括药物性、自身免疫性、化学毒性和乙醇引起的疾病等），近2周内未服用降脂、减肥药物。于2020年8月至2022年6月期间在中山火炬开发区人民医院进行相关检查的对象中，抽选符合条件的样本成为本次研究对象。NGT组30例为健康志愿者，男18例，女12例，年龄50～73（60.3±7.4）岁；IGT组，男16例，女14例，年 龄52～70（61.7±6.9）岁；T2DM组，男20例，女10例，年龄50～74（61.9±7.2）岁；3组一般资料组间对比，差异均无统计学意义（均P＞0.05）。研究对象或其亲属对本研究均知情同意，所有纳入本研究的糖尿病患者均为未经治疗的新诊断。

本研究经中山火炬开发区人民医院医学伦理委员会审批通过（200423093455852）。

2、方法

（1）临床和实验室检查项目为：体脂含量（percent body fat，PBF）、糖化血红蛋白、空腹血糖（fasting blood glucose，FBG）、30 min血糖（30BG）、餐后2 h血糖（P2BG）等。（2）磁共振内脏脂肪定量分析：对每位受试者采用西门子（中国）有限公司，Avonto dot 1.5 T磁共振，进行上腹部MR平扫，使用T1 VIBE Dixon序列，取仰卧位进行检查。扫描参数：回波时间（TE）=2.39 ms，4.77 ms，重复时间（TR）=7.03 ms，反转角度为10，带宽=±490 kHz，层厚3.0 mm。于检查前对受试者进行呼吸训练，以确保受试者每次吸气末屏气幅度尽可能一致。一次屏气扫描完成后即可同时获得4幅图像，同相位、反向位、脂肪相及水相。利用插入MATLAB软件（版本号r2011b，Math Works，America）的脂肪定量后处理算法进行后处理，得到脂肪分数图。肝脏脂肪测量在脂肪组分图上进行，通过在肝左、右叶中放置2个感兴趣区域（region of interest，ROI）来测量肝脏质子密度脂肪分数（proton density fat fraction，PDFF）水平，ROI大小为40～60 mm²，并测量每个ROI的PDFF，见图1。然后计算肝脏PDFF的平均水平。所有的ROI都被感兴趣的组织包围，以确保ROI在感兴趣的组织内，并避开主要的血管、导管和收集系统。（3）胰腺脂肪含量测定：分别于胰头、体、尾选取3个圆形ROI（面积为10～15 mm2），测量每个ROI脂肪分数，计算全胰平均脂肪分数，ROI位置选定避开胰管和血管，并保证ROI周围有胰腺实质环绕，见图2。

图1 T1 VIBE Dixon序列脂肪分量图像上测量肝脏脂肪含量

图2 T1 VIBE Dixon序列脂肪分量图像上测量胰腺脂肪含量

3、统计学方法

所有统计分析均采用SPSS 23.0进行。计量资料符合正态分布，使用平均值±标准差（±s）描述连续变量。采用Spearman秩相关检验对肝脏和胰腺脂肪含量与各实验室指标进行相关分析。采用单因素方差分析或Kruskal-WallisH检验，根据方差检验的均一性评价T2DM组、IGT组、NGT组组间连续变量的差异。P＜0.05为差异有统计学意义。

结 果

肝脏和胰腺脂肪含量与实验室检查糖化血红蛋白、高密度脂蛋白（HDL）、丙氨酸氨基转移酶（ALT）、P2BG、肌酐（CR）、尿酸（UA）、三酰甘油（TG）、体质量指数（BMI）指标相关，见表1。T2DM组的肝、胰脂肪含量均高于IGT组、NGT组（均P＜0.05）；IGT组与NGT组的肝、胰脂肪含量差异均无统计学意义（均P＞0.05），各组肝、胰脂肪含量比较见表2。

表1 90例受试者肝、胰脂肪含量与各临床实验室指标的相关性分析

表2 3组受试者肝、胰脂肪含量比较（%，±s）

表2 3组受试者肝、胰脂肪含量比较（%，±s）

注：T2DM为2型糖尿病，IGT为糖耐量异常，NGT为糖耐量正常；a为与T2DM组比较，P＜0.05

组别T2DM组IGT组NGT组F值P值例数30 30 30肝脏17.88±5.91 10.63±3.27a 8.83±2.04a 8.34＜0.01胰腺12.15±4.75 8.35±3.54a 5.42±1.31a 10.53＜0.01

讨 论

根据国际糖尿病联盟（International Diabetes Federation，IDF）发布的第八版全球糖尿病概览中显示，2017年中国1.144亿糖尿病患者，人数位居全球第一，其中约95%为T2DM。T2DM已成为我国公共卫生面临的重大问题。异位脂肪沉积常见于多种代谢综合征，如高脂血症、肥胖症、胰岛素抵抗等。研究表明，非脂肪组织的异常脂质沉积可导致器官功能损伤，如肝脏脂肪性肝炎和肝硬化，胰腺β细胞功能障碍以及肾脏功能损伤等，这一病理过程称为脂毒性［2-6］。脂毒性主要促进胰岛素抵抗、活性氧基团和内质网应激的产生、信号通路的改变以及促炎、促纤维化因子地释放，上述因素在糖尿病的发展进程中起到至关重要的作用［2，7］。研究报道，肝脏、胰腺等内脏器官的脂肪含量可预测T2DM的发生［8-9］。目前用于诊断内脏脂肪含量的定量评估方法有病理活检、计算机断层扫描（computed tomography，CT）、超声以及磁共振成像。其中病理活检和组织化学染色方法依然是定量诊断脂肪肝病的金标准，但属于创伤性检验，风险较大［10］。超声检查受检查者主观影响大，无法准确定量研究。CT可以根据肝∕脾CT值的变化对脂肪肝作半定量的研究，但有辐射［11］。

MRI具有检查无创、无辐射、证据客观、生理病理信息丰富的特点，不但可以对内脏脂肪进行早期诊断和定量测量，且可以作为对内脏脂肪变化动态监测、疗效评估的有效手段［12-13］。此项研究证实MRI的水脂分离技术（多回波化学位移梯度回波成像）利用水和脂肪质子在磁场中进动频率的差异进行成像，测量肝、胰脂肪含量达到预判预测T2DM的发生，对临床干预和治疗效果的评价也有一定的帮助，测量分析方法容易掌握。本研究结果表明，肝脏和胰腺脂肪含量与实验室检查，糖化血红蛋白、HDL、ALT、P2BG、CR、UA、TG、BMI指标相关；T2DM组肝、胰脂肪含量均高于IGT组与NGT组（均P＜0.05）；IGT组与NGT组脂肪含量差异无统计学意义（P＞0.05）。结果表明，磁共振对肝、胰脂肪含量的定量分析判断对糖耐量异常有较高敏感性，能够为临床提供无创性检查手段，辅助临床对治疗效果的评价。研究不足之处是与T2DM相关的其他指标相关性研究少，如腹腔脂肪容量、椎体骨髓脂肪含量等。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突