雙能量能譜CT物質(zhì)定量分析技術(shù)對胰腺脂肪沉積的診斷價值

李夢如，韋 煒，張龍龍，趙英明，趙 晶

胰腺脂肪沉積(pancreatic fat deposition，PFD)是指胰腺腺泡或胰島細(xì)胞中有三酰甘油累積，或胰腺實質(zhì)被脂肪組織替代[1]。PFD的發(fā)生可直接損害胰島β細(xì)胞或間接抑制細(xì)胞胰島素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，最終誘發(fā)β細(xì)胞凋亡引起糖尿病，而糖尿病、肥胖、代謝綜合征等又可導(dǎo)致胰腺發(fā)生脂肪化，進(jìn)一步加重病人病情[2-6]。脂肪積聚于胰腺實質(zhì)胰島細(xì)胞或腺泡細(xì)胞是可逆的，稱為胰腺脂肪浸潤；脂肪細(xì)胞積聚于胰腺實質(zhì)內(nèi)是不可逆的，稱為胰腺脂肪替代[7-8]。由于胰腺脂肪沉積部分為可逆性的，因此定量評價胰腺脂肪含量對于胰腺脂肪沉積的早期診斷、早期干預(yù)十分重要，而雙能量能譜CT定量分析技術(shù)能夠克服傳統(tǒng)CT的偽影及部分容積效應(yīng)等弊端、對病灶脂肪含量精準(zhǔn)判斷，對胰腺脂肪沉積預(yù)防、早期診斷具有重要價值。本研探討雙能量能譜CT定量分析技術(shù)在PFD中的診斷價值?，F(xiàn)作報道。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2017年3月至2019年8月65例在我院行腹部CT掃描的病人資料，根據(jù)病人病情分為2組。觀察組35例，其中男22例，女13例；年齡21～76歲；臨床表現(xiàn)為2型糖尿病32例，代謝綜合征及肥胖癥1例，高胰島素血癥1例，單純性肥胖1例；納入標(biāo)準(zhǔn)：糖尿病、高血脂或代謝綜合征病人。對照組30例，其中男20例，女10例；年齡26～65歲；納入標(biāo)準(zhǔn)：排除糖尿病，無血脂異常，無胰腺疾病、無病理性肥胖[體質(zhì)量指數(shù)(BMI)<24 kg/m2]，因體檢或其他疾病行腹部CT掃描病人。BMI=體質(zhì)量(kg)/身高2(m2)。BMI<24 kg/m2正常，≥24 kg/m2超重，≥28 kg/m2肥胖。

1.2 方法 病人空腹8 h，并于檢查前15～30 min飲用500～1 000 mL清水，使胃和十二指腸充盈。用GEDiscovery CT 750HD掃描機(jī)行腹部平掃，病人取仰臥位，掃描范圍自膈頂至肋弓下緣，采用GSI模式掃描。掃描參數(shù)：螺旋掃描速度每圈0.8 s，螺距：1.375∶1，準(zhǔn)直寬度0.625 mm×64；電壓為高低能量(140 kVp和80 kVp)0.5 ms瞬時切換，管電流約為550 mA。

1.3 后處理方法 將平掃單能量圖像傳輸至Advanced Workstation(ADW 4.6，GE Health)工作站處理，行脂肪測量及分析。主要測量及分析方法為：在最佳keV值單能量圖像上，分別測定胰腺頭、體、尾部的CT值，并取均值；在脂肪-水物質(zhì)圖像上，分別測定胰腺頭、體、尾部的脂肪含量，并取均值；獲得胰腺各部組織的能譜曲線，并做出平均能譜曲線，以直觀顯示胰腺組織的脂肪含量變化情況。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用t檢驗、方差分析和q檢驗。

2 結(jié)果

2.1 圖像分析 所有平掃單能量圖像傳輸至GE ADW 4.6工作站處理，進(jìn)行后處理脂肪測量及分析，隨著胰腺實質(zhì)中脂肪含量的增強(qiáng)，胰腺組織能譜曲線的斜率逐漸降低。典型病例見圖1～3。

2.2 觀察組BMI值、胰腺CT值及脂含量值分布情況 觀察組35例中，BMI為19.03～42.44 kg/m2，8例BMI正常，其余均為超重或肥胖；胰腺平均CT值隨著BMI增高呈下降趨勢，而平均脂含量值隨BMI增高呈上升趨勢，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)(見表1)。觀察組胰腺組織的能量CT值及水含量值均顯著低于對照組，脂肪含量值顯著高于對照組(P<0.01)(見表2)。

表1 觀察組BMI值、胰腺CT值及脂肪含量值分布情況

表2 觀察組和對照組單能量CT值及脂肪含量值比較

3 討論

組織學(xué)診斷為公認(rèn)的PFD診斷金標(biāo)準(zhǔn)，但因活體難以取得目的組織導(dǎo)致臨床應(yīng)用受限。目前臨床上用于診斷PFD的手段多為影像學(xué)檢查，包括腹部超聲、CT和MRI[6]。超聲檢查表現(xiàn)為胰腺回聲增強(qiáng)，強(qiáng)于肝臟回聲[6,9]，但是超聲僅能對PFD進(jìn)行定性或半定量分析，且胰腺為腹膜后臟器，易受腸道氣體干擾。多數(shù)學(xué)者對MR技術(shù)在量化胰腺脂肪含量的應(yīng)用進(jìn)行研究，常用的方法[10-12]有MR雙回波化學(xué)移位成像、頻率選擇脂肪預(yù)飽和技術(shù)、磁共振波譜分析等，但效果均不佳。常規(guī)CT平掃是檢測PFD最普遍的方法，但傳統(tǒng)CT采用混合能量X射線，會使CT值產(chǎn)生漂移，且CT值容易受機(jī)器型號及性能、偽影及部分容積效應(yīng)等影響，因此準(zhǔn)確性亦有限[13]。以瞬時雙keV為核心技術(shù)的雙能量能譜CT成像是CT成像領(lǐng)域中的一項新技術(shù)。能譜CT掃描覆蓋范圍廣，掃描所需時間短，且CT能譜成像將傳統(tǒng)的X線混合能量圖像通過特定軟件和算法分解成不同keV水平的單能量圖像，可以獲得掃描野內(nèi)各器官的多種基物質(zhì)圖像(如水、鈣、脂肪等)以及能譜曲線，進(jìn)行物質(zhì)定量及能譜綜合分析[13-15]，其優(yōu)勢在于：(1)采用最佳對比噪聲比技術(shù)，可獲得最佳keV的單能量圖像，因其具備較高的圖像質(zhì)量和對比噪聲比，可消除射線硬化偽影，使CT值更加準(zhǔn)確。(2)能譜CT的物質(zhì)定量分析技術(shù)可以對碘、水、脂肪等物質(zhì)進(jìn)行兩兩配對，進(jìn)行物質(zhì)定量測定。(3)能譜曲線反映了感興趣區(qū)內(nèi)組織在40～140 keV不同條件下CT值的連續(xù)變化情況，含脂肪組織表現(xiàn)為弓背向上的曲線。本研究采用能譜CT對胰腺組織脂肪的沉積情況進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，胰腺平均CT值隨著BMI增高呈下降趨勢，而平均脂含量值隨BMI增高呈上升趨勢，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)；觀察組胰腺組織的能量CT值及水含量值均顯著低于對照組，脂肪含量值顯著高于對照組(P<0.01)。能譜CT的脂肪-水物質(zhì)圖為PFD的判斷提供了一個簡單易行的測量方法，為臨床早期診斷、早期治療代謝綜合征提供更多有價值的信息。

本研究尚存在以下不足：(1)未能對高血糖、高血脂等不同原因所致的胰腺脂肪化進(jìn)行分類研究。(2)因樣本量較少，未能對PFD程度進(jìn)行分級。今后將加大樣本量，進(jìn)行更細(xì)致的研究。