利用磁共振波譜定量評(píng)價(jià)肥胖兒童青少年肝內(nèi)脂肪含量

王 心 高修成 李曉南 劉倩琦 楊 明 雷 娟 卞寵平 黃 榮

肥胖及其相關(guān)并發(fā)癥在我國(guó)大幅增加，呈流行趨勢(shì)和向低齡化發(fā)展[1]。中國(guó)超重、肥胖兒童占世界肥胖兒童的十三分之一，其中兒童青少年代謝綜合征(metabolic syndrome，MS)的發(fā)病率也逐漸升高[2]。MS是與生活方式密切相關(guān)，以中心性肥胖、高血糖、高血壓及血脂異常等集結(jié)發(fā)病為特征的一組臨床癥候群，是心腦血管疾病等許多重大非傳染性疾病的共同病理基礎(chǔ)和早期階段，其中非酒精性脂肪肝已被認(rèn)為是一種最重要的兒童慢性肝病。但肝臟脂肪含量不能被簡(jiǎn)單便捷的方法定量檢測(cè)，目前臨床所采取的如超聲、CT 等存在如假陰性率較高、敏感度較低、放射線損傷等多種局限性[3-4]。我們旨在通過(guò)磁共振波譜技術(shù)定量評(píng)價(jià)肥胖兒童青少年肝內(nèi)脂肪（intrahepatic lipid， IHL）含量，并分析影響肥胖兒童青少年肝內(nèi)脂肪含量的影響因素。

方 法

1.研究人群

經(jīng)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，收集我院2017年月至2017年12月新診斷肥胖患兒75例。肥胖納入標(biāo)準(zhǔn)按照體重指數(shù)（BMI）≥中國(guó)2～18歲兒童肥胖、超重篩查BMI界值點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)，且年齡18周歲以下、無(wú)內(nèi)分泌及遺傳代謝疾病引發(fā)的繼發(fā)性肥胖，近期無(wú)降血糖、降血脂作用藥物服用史。所有受試者同一天進(jìn)行人體學(xué)特征檢測(cè)、空腹血生化檢查、磁共振波譜成像。

75例肥胖兒男孩48例，女孩27例，年齡范圍4～14歲，平均年齡10±2.278歲，平均BMI 28.52±3.42。根據(jù)肥胖及MS診斷標(biāo)準(zhǔn)[5-6]，將本研究肥胖患兒分為兩組：①單純性肥胖組，共45例，其中男30例，女15例，平均年齡10.11±2.308歲，該組受試者是指嚴(yán)格按照肥胖納入標(biāo)準(zhǔn)入選的肥胖兒童青少年，經(jīng)過(guò)血壓、腹部B超、血生化檢查、血脂、血糖及胰島素各項(xiàng)檢查后表現(xiàn)為除肥胖以為無(wú)任何并發(fā)癥；②肥胖伴有代謝綜合征組，共30例，其中男18例，女12例，平均年齡9.83±2.260歲，該組受試者是指經(jīng)過(guò)上述各項(xiàng)檢查后符合MS診斷標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)置健康對(duì)照組，共20例，其中男13例，女7例，平均年齡9.55±1.365歲，選取標(biāo)準(zhǔn)為其BMI在中國(guó)2～18歲兒童肥胖、超重篩查BMI界值點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)以下，并除外心、腦、肝、腎等疾病。各組間性別、年齡差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.人體學(xué)特征檢查

取髂前上棘與肋緣的中點(diǎn)平面測(cè)量腰圍，取恥骨聯(lián)合平面測(cè)量臀圍。受試者赤足、著少量衣物測(cè)量體重，數(shù)值精確到小數(shù)點(diǎn)后1位，身高數(shù)值精確到0.5cm，根據(jù)測(cè)量結(jié)果計(jì)算身體質(zhì)量指數(shù)（BMI）及腰臀圍比值（WHR）。平靜呼吸時(shí)行血壓檢查，數(shù)值精確到1mmHg。

3.血液檢測(cè)

檢查前夜受試者禁食8小時(shí)。清晨空腹抽靜脈血檢測(cè)空腹血糖（FPG）、空腹胰島素（FINS），肝功能檢查包括丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶（ALT）、天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶（AST），血脂檢測(cè)包括血清甘油三酯（TG）、總膽固醇（TC）、高密度脂蛋白（HDL-C），進(jìn)行口服葡萄糖耐量（OGTT）實(shí)驗(yàn)和胰島素釋放實(shí)驗(yàn)，兩小時(shí)后測(cè)量血糖（2hPG）及胰島素（2hINS）。胰島素抵抗指數(shù)用穩(wěn)態(tài)模型評(píng)估方法（HOMA）表示。

4.MR 檢查

采用Siemens avento 1.5T 超導(dǎo)型MR掃描儀，檢查前避免劇烈活動(dòng)，空腹平臥，腹部線圈，加呼吸門控。掃描序列包括：MRI三平面定位掃描序列、常規(guī)軸位BTFE和冠狀位BTFE及肝臟單體素點(diǎn)分辨選擇波譜成像(point-resolved selective spectroscopy， PRESS) 序列。根據(jù)常規(guī)軸位BTFE和冠狀位BTFE的圖像， 選擇波譜掃描的最佳層面。感興趣區(qū)選取肝臟右后葉膽管、血管少的區(qū)域，周邊設(shè)定飽和帶。PRESS序列主要參數(shù)： TR 1500ms，TE 30ms，Average 128，翻轉(zhuǎn)角 90°，體素為20mm×20mm×20mm 。

將1H-MRS原始數(shù)據(jù)傳至Syngo MR工作站，采用Spectrocopy軟件進(jìn)行相位校正、基線校正、百萬(wàn)分率轉(zhuǎn)換后獲得波譜圖像。肝臟1H-MRS在4.65ppm和1.3ppm分別得到脂質(zhì)峰和水峰（圖1），可得到兩峰下面積Arealip及AreaH2O，以Arealip/（Arealip+AreaH2O）×100%表示肝內(nèi)脂肪（intrahepatic lipid， IHL）含量。

5.統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

使用SPSS 21.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料符合正態(tài)分布及方差齊性用（ x±s）表示，多組間差異比較采用單因素方差分析，臨床資料與肝內(nèi)脂肪含量的相關(guān)性采用Spearman相關(guān)分析，臨床資料對(duì)肝內(nèi)脂肪含量的影響采用多元線性回歸分析。P＜0.05有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

1.肝內(nèi)脂肪含量及臨床資料在各組間的變化

肝內(nèi)脂肪含量、OGTT 2h血糖在健康對(duì)照組、單純性肥胖組及肥胖伴代謝綜合征組間比較發(fā)現(xiàn)，組間兩兩比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。與健康對(duì)照組相比，75例肥胖患兒BMI、腰臀比、收縮壓、OGTT 2h血糖、空腹胰島素、2h胰島素均顯著增高，組間對(duì)比有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05），肥胖伴有代謝綜合征組舒張壓、ALT也與健康對(duì)照組比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。實(shí)驗(yàn)兩組中，除了IHL、OGTT 2h血糖，TG、HDL-C在組間對(duì)比中有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。詳見(jiàn)表1。

表1 肝臟脂肪含量及臨床資料在各組間的變化

表2 肝內(nèi)脂肪含量與臨床資料的單因素相關(guān)分析

表3 肝內(nèi)脂肪含量的多元線性回歸分析

圖1 肝臟1H-MRS圖像，在4.65ppm和1.3ppm位移出分別得到脂質(zhì)峰和水峰。

2.肝內(nèi)脂肪含量與臨床資料的單因素相關(guān)分析

Spearman相關(guān)分析結(jié)果如表2所示，IHL與ALT 呈高度正相關(guān)（r＞0.7，P＜ 0.05）；IHL與BMI、WHR、2h INS呈中度正相關(guān)( 0.4 ＜r＜0.7，P＜0.001)；IHL與體重、2hPG、AST、TG呈低度正相關(guān)(r＜0.4，P＜0.05)。IHL與其他變量無(wú)顯著相關(guān)（P＞0.05）。

3.肝內(nèi)脂肪含量的多元線性回歸分析

回歸分析用來(lái)分析影響肝內(nèi)脂肪含量的因素，結(jié)果詳見(jiàn)表3。把Spearman相關(guān)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的自變量，采用多元線性回歸進(jìn)行逐步回歸，其中ALT、AST、2hPG進(jìn)入模型，IHL是Y，ALT、AST、2hPG 分 別 為 X1、X2、X3， 方 程 為：Y=2.532+0.317X1+0.096X2-0.574 X3， 決 定 系 數(shù)R2=0.445，方程擬合度較好。經(jīng)方差分析，F(xiàn)值=29.023，Sig.=0.000 ＜ 0.05，所以回歸模型成立。即ALT、AST、2h PG對(duì)肝內(nèi)脂肪含量的影響具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，且均為正向影響。

討 論

肥胖是一種能量代謝失衡、主要表現(xiàn)為全身脂肪組織的過(guò)度增生、體重超常的慢性疾病。近20年來(lái)，肥胖及其相關(guān)并發(fā)癥呈現(xiàn)出低齡化發(fā)展[1]，中國(guó)0～6歲兒童肥胖和超重的總檢出率分別為7.2%和19.8%，兒童青少年代謝綜合征(MS)的發(fā)病率逐年升高[2]，2002年調(diào)查顯示96%的肥胖兒童有1項(xiàng)MS組分異常、74.1%肥胖兒童有2項(xiàng)及以上的組分異常，非酒精性脂肪肝是肥胖兒童的常見(jiàn)并發(fā)癥，在肥胖兒童中的發(fā)病率高達(dá)40%～70%[7]。

近年來(lái)，研究證實(shí)脂肪組織的區(qū)域性分布在代謝性疾病的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮了重要作用[8-9]。國(guó)外研究[10]顯示腹腔內(nèi)臟脂質(zhì)，尤其是肝臟脂肪在胰島素抵抗的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮了更大的作用。然而，肝臟脂肪組織含量不能被有效簡(jiǎn)便的測(cè)量，組織穿刺活檢是診斷肝臟脂肪變及判斷其程度的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但存在有創(chuàng)性、疼痛性以及取樣小、取樣誤差等缺點(diǎn)。國(guó)外諸多研究[11-13]證實(shí)，1H-MRS所測(cè)得肝內(nèi)脂肪含量與病理檢測(cè)脂肪肝程度呈高度相關(guān)性，且1H-MRS檢測(cè)甘油三酯含量具有低變異性和高度相關(guān)性，結(jié)果不受高脂飲食的影響，在成人測(cè)量用1H-MRS肝內(nèi)脂肪含量已取代組織活檢而成為一項(xiàng)無(wú)創(chuàng)性“金標(biāo)準(zhǔn)”。但迄今，國(guó)內(nèi)外并無(wú)大量關(guān)于兒童青少年的研究，兒童領(lǐng)域關(guān)于肝臟1H-MRS的研究鮮少報(bào)道。

本研究重點(diǎn)是將肥胖患兒分為單純肥胖組及肥胖伴有MS組，并與健康對(duì)照組進(jìn)行組間兩兩對(duì)照。結(jié)果顯示與健康對(duì)照組相比，75例肥胖患兒的IHL、BMI、腰臀比、收縮壓、OGTT 2h血糖、胰島素水平均顯著增高，肥胖伴有MS組舒張壓及ALT含量較對(duì)照組亦明顯增高；在實(shí)驗(yàn)兩組中，單純性肥胖與肥胖伴有MS組IHL、OGTT 2h血糖、TG、HDL-C在組間對(duì)比有顯著差異，以上結(jié)果都足以說(shuō)明，肥胖患兒無(wú)論是人體學(xué)特征、血糖胰島素含量還是肝臟脂肪含量，均與健康青少年有明顯差異，在伴有相關(guān)代謝疾病時(shí)，血脂含量也明顯增加，這一結(jié)果也反映了肥胖是一種累及全身各系統(tǒng)的綜合性疾病，對(duì)于疾病的診斷及病情評(píng)估，不能只用身高、體重等簡(jiǎn)便的方法，更要重視肝臟脂肪含量、肝功能及血糖、血脂的檢測(cè)，因?yàn)橛醒芯恐赋?，與成人的脂肪肝相比，肥胖兒童的脂肪肝預(yù)后更差[14]，部分脂肪肝患兒已存在肝臟纖維化，所以這提示臨床醫(yī)生，1H-MRS應(yīng)成為肥胖兒童病情評(píng)估的常規(guī)檢測(cè)。

在相關(guān)性及回歸分析中，ALT、AST及OGTT 2h血糖與IHL均呈正相關(guān)，且對(duì)IHL的正向影響具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。但是本實(shí)驗(yàn)同時(shí)也發(fā)現(xiàn)有75%的脂肪肝患者（IHL≥5%）ALT或AST卻在正常水平（＜40U/L），這與之前國(guó)外學(xué)者研究結(jié)果類似[15]，說(shuō)明肝功能正常并不能排除脂肪肝，血液中ALT、AST含量低估了肝臟脂肪含量，曾有學(xué)者也建議在診斷脂肪肝時(shí)，肝功能的診斷閾值應(yīng)下調(diào)[16]，但在兒童青少年領(lǐng)域，還未有較為深入的研究。相關(guān)性分析中，IHL與多個(gè)人體學(xué)特征數(shù)據(jù)和血液檢查數(shù)據(jù)呈正相關(guān)，這也從另一個(gè)角度證實(shí)了IHL可以成為評(píng)價(jià)肥胖兒童青少年的一大核心指標(biāo)。

本研究發(fā)現(xiàn)，肥胖兒童青少年的肝內(nèi)脂肪含量呈明顯正偏態(tài)分布，范圍在0.06%～59.71%，最高值竟高達(dá)59.71%，這表示每克肝臟重量重含有甘油三酯59.71mg，已超過(guò)活體肝臟濕重的一半，屬于重度脂肪肝，且這類患兒并不少見(jiàn)，國(guó)外一項(xiàng)研究指出，通過(guò)肝臟活檢發(fā)現(xiàn)，1/7的脂肪肝患兒存在肝臟纖維化[17]，所以在肥胖兒童中，尋找更為精準(zhǔn)的無(wú)創(chuàng)診斷方法、疾病診療評(píng)估等是當(dāng)前及未來(lái)急需解決的問(wèn)題。而肝臟磁共振波譜技術(shù)，對(duì)于肥胖兒童的肝臟脂肪含量測(cè)定非常敏感，且與人體學(xué)特征及血液檢側(cè)指標(biāo)多項(xiàng)相關(guān)，可作為肥胖兒童全面評(píng)估病情時(shí)一項(xiàng)重要的可靠指標(biāo)。