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

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。

2 结果

2.1 图像分析 所有平扫单能量图像传输至GE ADW 4.6工作站处理，进行后处理脂肪测量及分析，随着胰腺实质中脂肪含量的增强，胰腺组织能谱曲线的斜率逐渐降低。典型病例见图1～3。

2.2 观察组BMI值、胰腺CT值及脂含量值分布情况 观察组35例中，BMI为19.03～42.44 kg/m2，8例BMI正常，其余均为超重或肥胖；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)(见表1)。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)(见表2)。

表1 观察组BMI值、胰腺CT值及脂肪含量值分布情况

表2 观察组和对照组单能量CT值及脂肪含量值比较

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。