双能量能谱CT物质定量分析技术对胰腺脂肪沉积的诊断价值

李梦如; 韦炜; 张龙龙; 赵英明; 赵晶

doi:10.13898/j.cnki.issn.1000-2200.2021.01.005

ObjectiveTo explore the diagnostic value of dual-energy spectral CT material quantitative analysis for pancreatic fat deposition.MethodsA total of 35 patients with metabolic syndrome, such as obesity, hyperglycemia and fatty liver, were selected as the observation group.The CT values of the head, body and tail of pancreas were measured on the single energy image of optimal keV value.The fat contents of the head, body and tail of pancreas were determined on the fat-water material image.The spectral curves of pancreatic tissues were obtained to make the average spectral curves.The results were compared with the fat contents measured in 30 patients who underwent abdominal CT scan for physical examination or other diseases in the control group.ResultsAmong 35 cases in the observation group, 8 cases were found with normal body mass index, and the rest were overweight or obesity.The average CT value of pancreas decreased with the increase of body mass index (P < 0.01), while the average fat content increased with the increase of body mass index(P < 0.01).The energy CT value and water content of pancreatic tissues in observation group were significantly lower than those in control group, and the fat content was significantly higher than that in control group(P < 0.01).ConclusionsDual-energy spectral CT quantitative analysis can objectively and quantitatively describe the fat deposition in pancreas, and provide more valuable informations for early diagnosis and treatment in clinic.

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胰腺脂肪沉积(pancreatic fat deposition，PFD)是指胰腺腺泡或胰岛细胞中有三酰甘油累积，或胰腺实质被脂肪组织替代^[1]。PFD的发生可直接损害胰岛β细胞或间接抑制细胞胰岛素信号转导，最终诱发β细胞凋亡引起糖尿病，而糖尿病、肥胖、代谢综合征等又可导致胰腺发生脂肪化，进一步加重病人病情^[2-6]。脂肪积聚于胰腺实质胰岛细胞或腺泡细胞是可逆的，称为胰腺脂肪浸润；脂肪细胞积聚于胰腺实质内是不可逆的，称为胰腺脂肪替代^[7-8]。由于胰腺脂肪沉积部分为可逆性的，因此定量评价胰腺脂肪含量对于胰腺脂肪沉积的早期诊断、早期干预十分重要，而双能量能谱CT定量分析技术能够克服传统CT的伪影及部分容积效应等弊端、对病灶脂肪含量精准判断，对胰腺脂肪沉积预防、早期诊断具有重要价值。本研探讨双能量能谱CT定量分析技术在PFD中的诊断价值。现作报道。

1. 资料与方法

1.1. 一般资料

收集2017年3月至2019年8月65例在我院行腹部CT扫描的病人资料，根据病人病情分为2组。观察组35例，其中男22例，女13例；年龄21~76岁；临床表现为2型糖尿病32例，代谢综合征及肥胖症1例，高胰岛素血症1例，单纯性肥胖1例；纳入标准：糖尿病、高血脂或代谢综合征病人。对照组30例，其中男20例，女10例；年龄26~65岁；纳入标准：排除糖尿病，无血脂异常，无胰腺疾病、无病理性肥胖[体质量指数(BMI) < 24 kg/m²]，因体检或其他疾病行腹部CT扫描病人。BMI=体质量(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，并于检查前15~30 min饮用500~1 000 mL清水，使胃和十二指肠充盈。用GEDiscovery CT 750HD扫描机行腹部平扫，病人取仰卧位，扫描范围自膈顶至肋弓下缘，采用GSI模式扫描。扫描参数：螺旋扫描速度每圈0.8 s，螺距：1.375∶1，准直宽度0.625 mm×64；电压为高低能量(140 kVp和80 kVp)0.5 ms瞬时切换，管电流约为550 mA。

1.3. 后处理方法

将平扫单能量图像传输至Advanced Workstation(ADW 4.6，GE Health)工作站处理，行脂肪测量及分析。主要测量及分析方法为：在最佳keV值单能量图像上，分别测定胰腺头、体、尾部的CT值，并取均值；在脂肪-水物质图像上，分别测定胰腺头、体、尾部的脂肪含量，并取均值；获得胰腺各部组织的能谱曲线，并做出平均能谱曲线，以直观显示胰腺组织的脂肪含量变化情况。

1.4. 统计学方法

采用t检验、方差分析和q检验。

3. 讨论

组织学诊断为公认的PFD诊断金标准，但因活体难以取得目的组织导致临床应用受限。目前临床上用于诊断PFD的手段多为影像学检查，包括腹部超声、CT和MRI^[6]。超声检查表现为胰腺回声增强，强于肝脏回声^{[6, 9]}，但是超声仅能对PFD进行定性或半定量分析，且胰腺为腹膜后脏器，易受肠道气体干扰。多数学者对MR技术在量化胰腺脂肪含量的应用进行研究，常用的方法^[10-12]有MR双回波化学移位成像、频率选择脂肪预饱和技术、磁共振波谱分析等，但效果均不佳。常规CT平扫是检测PFD最普遍的方法，但传统CT采用混合能量X射线，会使CT值产生漂移，且CT值容易受机器型号及性能、伪影及部分容积效应等影响，因此准确性亦有限^[13]。以瞬时双keV为核心技术的双能量能谱CT成像是CT成像领域中的一项新技术。能谱CT扫描覆盖范围广，扫描所需时间短，且CT能谱成像将传统的X线混合能量图像通过特定软件和算法分解成不同keV水平的单能量图像，可以获得扫描野内各器官的多种基物质图像(如水、钙、脂肪等)以及能谱曲线，进行物质定量及能谱综合分析^[13-15]，其优势在于：(1)采用最佳对比噪声比技术，可获得最佳keV的单能量图像，因其具备较高的图像质量和对比噪声比，可消除射线硬化伪影，使CT值更加准确。(2)能谱CT的物质定量分析技术可以对碘、水、脂肪等物质进行两两配对，进行物质定量测定。(3)能谱曲线反映了感兴趣区内组织在40~140 keV不同条件下CT值的连续变化情况，含脂肪组织表现为弓背向上的曲线。本研究采用能谱CT对胰腺组织脂肪的沉积情况进行研究发现，胰腺平均CT值随着BMI增高呈下降趋势，而平均脂含量值随BMI增高呈上升趋势，差异均有统计学意义(P < 0.01)；观察组胰腺组织的能量CT值及水含量值均显著低于对照组，脂肪含量值显著高于对照组(P < 0.01)。能谱CT的脂肪-水物质图为PFD的判断提供了一个简单易行的测量方法，为临床早期诊断、早期治疗代谢综合征提供更多有价值的信息。

本研究尚存在以下不足：(1)未能对高血糖、高血脂等不同原因所致的胰腺脂肪化进行分类研究。(2)因样本量较少，未能对PFD程度进行分级。今后将加大样本量，进行更细致的研究。

Reference (15)

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分组	n	CT值/Hu	脂肪含量(脂-水配对)/(mg/mL)
BMI/(kg/m²)
< 24	8	40.33±4.41	-106.21±43.29
24~ < 28	19	35.35±6.07	-80.45±62.01
≥28	8	22.71±6.81^**##	37.42±53.69^**##
F	—	19.49	15.76
P	—	< 0.01	< 0.01
MS_组内	—	35.124	3 203.463
q检验与BMI < 24 kg/m²比较**P < 0.01，与BMI 24~28 kg/m²比较##P < 0.01

分组	n	CT值/Hu	脂肪含量(脂-水配对)/(mg/mL)	水含量(水-脂配对)/(mg/mL)
观察组	35	31.91±6.72	-22.37±64.56	1 182.69±52.17
对照组	30	50.23±4.13	-179.23±8.95	1 305.10±20.65
t	—	13.44	14.22	12.76
P	—	< 0.01	< 0.01	< 0.01

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通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com

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Corresponding author: WEI Wei, weiweill@126.com;