肥胖診斷和評估技術(shù)

袁 虎，曲 伸

（1.同濟大學(xué)附屬第十人民醫(yī)院內(nèi)分泌代謝病科，國家標準化代謝性疾病管理中心（十院），上海 200072；2.南京醫(yī)科大學(xué)附屬蘇州醫(yī)院內(nèi)分泌科，蘇州 215001）

隨著生活方式的改變，肥胖患病率逐年上升，是當今備受關(guān)注的健康問題［1］。肥胖除了影響健康，還會造成巨大的社會負擔。雖然主觀上對肥胖的重視程度在增加，提出了很多理論，如環(huán)境土壤理論、節(jié)儉基因理論、炎癥學(xué)說、菌群失調(diào)以及下丘腦調(diào)節(jié)異常等理論，但客觀上仍缺少有效措施阻止肥胖進一步流行和發(fā)展。不斷涌現(xiàn)的減肥藥物，卻因各種副作用而受到限制［2］。生酮飲食、辟谷療法、針灸等減肥手段層出不窮，但都不能持久控制體重。代謝手術(shù)是目前比較有效的方法，雖然具體機制仍不明確，但手術(shù)在控制體重的同時，減輕了胰島素抵抗（insulin resistance，IS）［3］，改善了代謝［4?5］，療效顯著。肥胖的主要特點是脂肪過多和分布異常以及由此產(chǎn)生的代謝紊亂和炎癥反應(yīng)。肥胖有不同的病因和類型，診斷和治療肥胖時，應(yīng)考慮個體化因素，評估代謝狀態(tài)，對肥胖的程度和分類精確診斷［6］。

1 一般測量指標

體重指數(shù)（body mass index，BMI）是目前最簡單、應(yīng)用最廣泛的評估肥胖的指標，通過體重除以身高的平方（kg／m2）得到。世界衛(wèi)生組織（WHO）根據(jù) BMI 定義低體重（BMI＜18.5 kg／m2）、正常體重（18.5 kg／m2≤BMI＜25 kg／m2）、超重（25 kg／m2≤BMI＜30 kg／m2）和肥胖（BMI≥30 kg／m2）［7］。肥胖進一步分為Ⅰ度肥胖（30 kg／m2≤BMI＜35 kg／m2）、Ⅱ度肥胖（35 kg／m2≤BMI＜40 kg／m2）和Ⅲ度肥胖（BMI≥40 kg／m2）。由于亞洲人群體脂率較其他種族高［8］，在相同的BMI 情況下有更高的心腦血管疾病風險，WHO 將東亞、東南亞和南亞人群超重與肥胖的切點分別調(diào)整為23 kg／m2和 25 kg／m2，即23 kg／m2≤BMI＜25 kg／m2為超重、BMI≥25 kg／m2為肥胖［9］。2011年《中國成人肥胖癥防治專家共識》建議 BMI＜18.5 kg／m2為低體重、18.5 kg／m2≤BMI＜24 kg／m2為正常體重、24 kg／m2≤BMI＜28 kg／m2為超重、BMI≥28 kg／m2為肥胖［10］。在兒科人群中，與同性別和同年齡的兒童比較，BMI 低于第5 百分位數(shù)即為體重不足，高于第95 百分位數(shù)即為超重或肥胖［11］。肥胖可以導(dǎo)致16 種代謝并發(fā)癥或者相關(guān)疾病［12］，影響預(yù)期壽命或者導(dǎo)致生活質(zhì)量下降。但BMI 除了包含脂肪，還有肌肉、骨骼以及其他成分，無法區(qū)分這些組織，特別是對于肌肉發(fā)達的個體，BMI不再適宜用于診斷肥胖。而且隨著年齡的變化，肌肉會逐漸減少，而脂肪會增加，所以BMI 會低估老年人的肥胖率［13］。此外，BMI 不能區(qū)分腹部脂肪還是周圍皮下脂肪。

肥胖根據(jù)脂肪沉積部位分為全身性肥胖和腹型肥胖。前者的脂肪主要分布在臀部及大腿等皮下組織，而后者的脂肪主要聚集在腹部。腰圍是反映腹型肥胖的重要指標。WHO 建議男性腰圍≥94 cm，女性≥80 cm 作為腹型肥胖的診斷標準，但這一標準更適宜于歐洲人群。在考慮不同國家和種族區(qū)別的基礎(chǔ)上，美國和加拿大地區(qū)男、女性腹型肥胖切點分別調(diào)整為102、88 cm；而亞太地區(qū)人群，則分別調(diào)整為90、80 cm。我國目前對于腹型肥胖的界定標準是男性腰圍≥90 cm、女性腰圍≥85 cm［10，14］。腰圍可以間接反映腹型肥胖，是診斷代謝綜合征（metabolic syndrome，MS）的核心指標［15］。腹型肥胖更容易導(dǎo)致 IS，增加糖尿病等代謝性疾病的風險［16］。當BMI 正常而腰圍增加時，冠心病的患病率和死亡率就明顯上升［17］。所以從代謝的角度以及肥胖并發(fā)癥方面考慮，應(yīng)該更加重視和處理腹型肥胖。但腰圍反映的是腹部皮下脂肪和腹部內(nèi)臟脂肪的總和，不能對二者進行區(qū)分。

2 影像學(xué)技術(shù)

2.1 雙能X線吸收儀

BMI 和腰圍只是對肥胖進行初步評估，精確測定脂肪含量還是需要影像學(xué)技術(shù)。雙能X 線吸收儀（dual energy X?ray absorbent，DEXA）是測定骨密度的金標準。它利用裝置獲得高能和低能兩種不同能量的弱X 射線。這兩種不同能量的X 線以指數(shù)方式衰減，并與X 線所通過的組織密度有關(guān)。骨骼、肌肉以及脂肪存在明顯的密度差，掃描中同步探測器記錄3 種不同組織的衰減信號，通過軟件處理計算而得到骨骼、肌肉及脂肪的含量。所以除了用于骨質(zhì)疏松的測量，還可以用來診斷肥胖和肌少癥［18］。人體脂肪含量存在年齡和性別差異，男性總體脂肪含量大于23%～28%、女性總體脂肪含量大于31%～35%為脂肪含量超標。與BMI 測量法相比，DEXA 診斷法不僅能對肥胖者體內(nèi)總體脂肪含量進行定量診斷，同時可以對上肢、下肢和軀干等部位的脂肪異常分布進行客觀的評價。對于BMI 相同的人或是減重相同的人，通過DEXA 檢測可能會發(fā)現(xiàn)不同的脂肪分布或減少［19］。研究顯示，肥胖患者接受代謝手術(shù)后，體重明顯下降，軀干部位脂肪減少比例高于四肢［5］，男性肥胖患者代謝術(shù)后脂肪量及分布異常的改善與睪酮升高有關(guān)［20］，說明脂肪減少存在性別差異［21］。DEXA 檢測速度快，輻射暴露低，不需要復(fù)雜的技術(shù)和準備，但DEXA 無法區(qū)分皮下脂肪和內(nèi)臟脂肪。

2.2 生物阻抗技術(shù)和超聲瞬時彈性成像

腹型肥胖的脂肪主要聚集在腹部皮下組織和腹內(nèi)臟器，如肝臟、大網(wǎng)膜以及腸系膜［22］。很多研究表明內(nèi)臟脂肪蓄積與心腦血管疾病、MS 和非酒精性脂肪肝（nonalcoholic fatty liver disease，NAFLD）的發(fā)生密切相關(guān)［23?24］。內(nèi)臟脂肪面積為 80 cm2的中國人群MS 患病率與內(nèi)臟脂肪面積為100 cm2的白種人群相似，提示中國人內(nèi)臟脂肪儲存空間有限，罹患代謝疾病風險更高［25］。利用生物電阻抗法測量內(nèi)臟脂肪安全無輻射，5 min 即可完成檢查，與CT 有很好的一致性，可以在短期內(nèi)反復(fù)檢查。早期借助于超聲評估肝臟脂肪含量，2004年法國研制的超聲瞬時彈性成像儀（Fibro Scan）利用受控衰減參數(shù)理論（controlled attenuation parameters，CAP）來評估肝臟脂肪變程度。CAP 值越大，表示脂肪變數(shù)值越大，能準確測量10%以上的脂肪變。并利用振動控制的瞬時彈性成像技術(shù)來評估肝臟的硬度值（liver stiffness?meas?urement，LSM），彈性數(shù)值越大，表示肝組織硬度值越大［26］。為肝纖維化、脂肪肝的早期診斷、治療和預(yù)防提供了可能，并被指南認可［27］。中國人群 LSM 正常參考值范圍為 2.8 ～7.4 kPa。Fibro Scan 利用的是一維瞬時剪切波技術(shù)，而由我國自主研制生產(chǎn)的肝臟瞬時彈性檢測儀（Fibro Touch）于2010年問世，在二維超聲的基礎(chǔ)上進行彈性值測定，可以同時測定肝臟脂肪量和纖維化程度。Fibro Touch 與 Fibro Scan 的檢測結(jié)果有很好的一致性［28］，不過超聲瞬時彈性成像易受患者皮下脂肪厚度等因素影響。而采用寬頻探頭的Fibro Touch 在檢測肥胖人群時更有優(yōu)勢，并且其自帶的B 超探頭定位可以避免囊腫、血管等結(jié)構(gòu)對檢測的影響。

2.3 定量CT

內(nèi)臟脂肪組織（visceral adiposetissue，VAT）是促成“腹型肥胖”的直接因素，CT 具有較好的分辨率及較高的準確性，可應(yīng)用于VAT 測量。定量CT（quantitative CT，Q?CT）檢查通過來自不同角度的X 射線投影獲得身體不同組織高分辨率三維體積圖像。利用肌肉和脂肪組織對X 射線的衰減差異分離不同組織。通過相應(yīng)的軟件處理，可以直接測量皮下脂肪、腹內(nèi)脂肪以及肝臟脂肪的含量。Pickhardt等［29］對474 例無癥狀的成年人進行定量CT 檢查，評估其內(nèi)臟和皮下脂肪分布，發(fā)現(xiàn)內(nèi)臟脂肪積累是MS 的強有力預(yù)測指標，有超過30%的非肥胖研究對象（BMI＜30 kg／m2）已經(jīng)出現(xiàn)內(nèi)臟脂肪升高，有超過50%曾經(jīng)發(fā)生心血管事件的研究對象雖然不符合MS 診斷，但已經(jīng)有內(nèi)臟脂肪超標。CT 診斷NAFLD 的原理是肝臟衰減值與其脂肪病變的程度負相關(guān)。正常肝臟的 CT 值＞60 HU，非增強 CT 檢查肝臟CT 值＜48 HU 時可診斷為脂肪肝，＜40 HU或45 HU 時可診斷為中重度脂肪肝［30］。但對于輕度脂肪肝，CT 的診斷價值有限，準確性較差［31］。CT 測量VAT 采用的方法尚未標準化且存在一定程度的放射性損傷。在急慢性肝炎、肝硬化、肝內(nèi)鐵沉積過多等因素存在的情況下，肝臟CT 值并不能真實反映其脂肪變的情況。

2.4 MR

MR 技術(shù)在無創(chuàng)性定量脂肪組織方面有巨大優(yōu)勢。MR 利用人體細胞中元素（最常用的是水和脂肪中的氫）的不同磁性來測定脂肪含量。肥胖患者的脂肪組織可以釋放大量游離脂肪酸，被肝臟攝取，在肝細胞內(nèi)合成三酰甘油，形成脂肪肝。傳統(tǒng)MR主要通過化學(xué)位移成像觀察整個肝臟，計算脂肪量及分布狀況，可以提高局限性或非均勻性脂肪肝的診斷準確性［32］。肝臟的脂肪沉積與 IS 密切相關(guān)，2型糖尿病患者的NAFLD 患病率高達60%左右［33］。Meta 分析提示NAFLD 是2 型糖尿病的獨立危險因素，可以導(dǎo)致 5年內(nèi)糖尿病風險增加 1 倍［34］。近年來，基于MR 的內(nèi)臟脂肪定量檢測方法不斷發(fā)展和應(yīng)用［35］。目前 MR 光譜法（MRS）被認為是無創(chuàng)性肝脂肪定量的金標準，其中最常用的是1H?MRS。1H?MRS 利用脂肪和水中質(zhì)子的磁共振頻率分離水和脂肪。在Dixon 成像基礎(chǔ)上，利用“定量脂肪水成像”技術(shù)可以對彌漫性或者局部脂肪組織進行定量分析。不僅可以量化肝臟脂肪含量、對脂肪變的程度進行分級，還可以檢測肝纖維化，是目前最理想的無創(chuàng)性診斷脂肪肝的定量技術(shù)［36］。由于 MR 不存在電離輻射，它甚至可以用于新生兒和嬰兒的三維成像。由于分析三維圖像的工具有限，目前使用MR 評估體脂肪主要是一維或者二維圖像，對減重過程中內(nèi)臟和皮下脂肪變化的預(yù)測性較差［37］。

2.5 PET?CT

人體內(nèi)的脂肪分為白色脂肪（white adipose tissue，WAT） 和棕色脂肪 （brown adipose tissue，BAT）。BAT 是哺乳動物體內(nèi)重要的非顫抖性產(chǎn)熱器官，有助于冬眠動物和新生兒抵御寒冷、維持正常體溫。與儲存能量為主的WAT 不同，BAT 細胞富含線粒體，被激活后可以增加能量利用、減少能量蓄積，可以改善肥胖及代謝障礙［38］。以往的觀點認為，隨著年齡的增長BAT 逐漸退化，在成人體內(nèi)含量極少，在寒冷刺激時會增加。近些年通過PET?CT 檢查發(fā)現(xiàn)BAT 在成人體內(nèi)持續(xù)存在，主要分布在頸部鎖骨上區(qū)［39］。葡萄糖和脂肪是BAT 產(chǎn)熱的主要能量來源，BAT 活化的減少會增加內(nèi)臟脂肪和糖脂代謝紊亂［40］。因寒冷刺激而激活的BAT 對葡萄糖的攝取增加，PET?CT 僅能檢查被激活的BAT。PET?CT 的電離輻射和高昂價格，限制其臨床應(yīng)用。有研究在水脂分離技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過MR 測定BAT 和 WAT［41］。也有將 PET 和 MR 結(jié)合在一起的 BAT 定量技術(shù)在研究［42］，與 PET?CT 相比，具有輻射低、分辨率高的優(yōu)點，但還需進一步開發(fā)應(yīng)用。

3 脂肪相關(guān)炎癥因子

2016年美國內(nèi)分泌醫(yī)師協(xié)會有關(guān)肥胖的指南［12］提出肥胖診治與輕重判斷應(yīng)充分考慮肥胖所伴隨的代謝性疾病和相關(guān)并發(fā)癥，所以除了測定脂肪含量，還應(yīng)該對糖脂代謝、性腺功能、呼吸消化功能以及骨關(guān)節(jié)等并發(fā)癥進行評估［43］。早在2008年《美國內(nèi)科學(xué)年鑒》就提出代謝健康型肥胖（meta?bolically healthy obesity，MHO）的概念［44］，部分肥胖患者在很長一段時間內(nèi)不伴有代謝異常。這可能和脂肪的分布、脂肪的種類以及脂肪所分泌的炎性因子有關(guān)。內(nèi)臟脂肪可以產(chǎn)生 TNF?α、IL?6、內(nèi)臟脂肪素（visfatin）、纖溶酶原激活物抑制劑 1（PAI?1）、抵抗素（resistin）等多種脂肪因子和炎癥因子［45?47］，導(dǎo)致IS。脂聯(lián)素主要由皮下脂肪產(chǎn)生，具有改善IS、抗動脈粥樣硬化及抗炎作用，對肥胖具有獨立于BMI 的預(yù)測作用。肝臟脂肪聚集也會產(chǎn)生胎球蛋白 A（fetuin A）、胎球蛋白 B（fetuin B）、CRP、硒蛋白P（selenoprotein P）、成纖維細胞生長因子 21（FGF?21）等肝脂肪因子，導(dǎo)致 IS 和各種代謝紊亂的發(fā)生［48?51］，但要闡明這些細胞或脂肪因子與肥胖之間的關(guān)系還有很長的路要走。

4 結(jié) 語

綜上所述，肥胖是一種復(fù)雜疾病。不同遺傳背景的人，在飲食不當、缺少運動、各種壓力及環(huán)境污染的影響下，出現(xiàn)脂肪增多、異位沉積，以及隨之而來的各種應(yīng)激損傷、炎癥反應(yīng)，最終導(dǎo)致免疫失調(diào)、代謝紊亂［52］。在診治肥胖的過程中不僅要注重肥胖的程度，還要關(guān)心脂肪的分布情況；不僅要關(guān)心減重的多少，還要著重于代謝異常的改善。