分享:
分享到微信朋友圈
X
基层论坛
基于磁共振成像的非酒精性脂肪肝患者上腹部脂肪体积与身体质量指数的相关性研究
黄泽弟 李思聪 张岸洲 王星 丁赞 张雪峰

Cite this article as: Huang ZD, Li SC, Zhang AZ, et al. Correlation between upper abdominal fat volume and body mass index in patients with non-alcoholic fatty liver disease based on magnetic resonance imaging[J]. Chin J Magn Reson Imaging, 2021, 12(7): 80-83.本文引用格式:黄泽弟, 李思聪, 张岸洲, 等. 基于磁共振成像的非酒精性脂肪肝患者上腹部脂肪体积与身体质量指数的相关性研究[J]. 磁共振成像, 2021, 12(7): 80-83. DOI:10.12015/issn.1674-8034.2021.07.017.


[摘要] 目的 采用磁共振成像脂肪定量技术测量上腹部(L2、L3水平)脂肪体积,探讨其与身体质量指数(body mass index,BMI)的相关性。材料与方法 纳入56例非酒精性脂肪肝的患者,所有患者均计算BMI及行上腹部MRI检查。利用MRI脂肪定量技术测量L2、L3椎体水平腹腔内脏脂肪及皮下脂肪的体积,并分析其与BMI的相关性。结果 56例患者的BMI为(26.90±3.18) kg/m2。L2椎体水平腹腔内脏及皮下脂肪体积分别为(556.0±165.6) cm3和(448.9±166.7) cm3;L3椎体水平分别为(513.6±163.6) cm3和(517.6±173.5) cm3。20~40岁组和>40岁组在L2、L3椎体水平的腹腔内脏脂肪及皮下脂肪体积差异均无统计学意义(P>0.05)。BMI≥28 kg/cm2组的L2、L3椎体水平的腹腔内脏及皮下脂肪体积均高于BMI<24 kg/cm2组(P<0.01);在L2、L3椎体水平腹腔内脏脂肪体积方面,BMI越大,腹腔内脏脂肪体积越高。腹腔内脏脂肪体积与皮下脂肪体积正相关(r=0.347~0.410;P<0.01)。BMI与L2、L3椎体水平腹腔内脏及皮下脂肪体积皆增大,呈中等偏强正相关(r=0.568~0.706;P<0.01)。结论 磁共振成像脂肪定量技术测量的上腹部(L2、L3椎体水平)脂肪体积与BMI具有正相关。
[关键词] 脂肪组织;体积;定量;磁共振成像;糖尿病;非酒精性脂肪肝
[Keywords] adipose tissue;volume;quantification;magnetic resonance imaging;diabetes mellitus;non-alcoholic fatty liver

黄泽弟 1   李思聪 1   张岸洲 1   王星 1   丁赞 2   张雪峰 1*  

1 广东省深圳市宝安区中心医院(深圳大学第五附属医院)放射科,深圳 518102

2 广东省深圳市宝安区中心医院(深圳大学第五附属医院)统计病案室,深圳 518102

张雪峰,E-mail:xuezhifeng1@sina.com

全体作者均声明无利益冲突。


基金项目: 深圳市宝安区中心医院科研项目资助 BCH2019007
收稿日期:2021-01-24
接受日期:2021-03-18
DOI: 10.12015/issn.1674-8034.2021.07.017
本文引用格式:黄泽弟, 李思聪, 张岸洲, 等. 基于磁共振成像的非酒精性脂肪肝患者上腹部脂肪体积与身体质量指数的相关性研究[J]. 磁共振成像, 2021, 12(7): 80-83. DOI:10.12015/issn.1674-8034.2021.07.017.

       腹腔是人体脂肪重要的分布区域,与人体代谢及内分泌的改变密切相关,多种代谢性或内分泌疾病均可导致腹腔脂肪的堆积[1]。有研究显示,超重与肥胖是2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)的危险因素,尤其是腹型肥胖者体脂堆积可造成高胰岛素血症和胰岛素抵抗[2],导致肌肉和其他组织对葡萄糖利用降低,造成糖耐量递减,是肥胖发展为糖尿病的核心机制。腹腔脂肪体积的测定,为临床医师对腹型肥胖人群进行一定的临床干预提高参考,对预防T2DM的发生有较大的意义[3]。腹腔为不规则腔隙,其内有血管、系膜及肠管分布,腹腔脂肪含量常用腹围表示,准确性差。MRI的IDEAL-IQ序列是能用于脂肪的定量测量的新技术。本研究采用MRI脂肪测量技术测量上腹部内脏脂肪与皮下脂肪,并探讨其与身体质量指数(body mass index,BMI)是否存在相关性,为利用MRI腹腔脂肪定量技术用于代谢、消化系疾病的预防提供参考。

1 材料与方法

1.1 研究对象

       回顾性研究深圳市宝安中心医院2017年8月至2019年12月临床诊断非酒精性脂肪肝且未经过任何治疗的病例56例,以上患者均在体检二维超声诊断脂肪肝,排除标准:(1)过量饮酒史(饮酒量大于140 g/周);(2)病毒性肝炎;(3)胆管梗阻;(5)服用降糖、降脂药物;(6)肝功能明显异常及其他影响肝脏脂肪含量的疾病。患者间隔1周内均行上腹部MRI,IDEAL-IQ序列,采用体质量身高测量仪,测量身高、体质量,计算受检者的BMI数值[BMI=体质量(kg)/身高(m)²]。本研究经过本单位医学伦理委员会批准(批准文号:20190313),免除受试者知情同意。

1.2 检查方法

       所有被检查者均采用美国GE公司生产的1.5 T MRI扫描仪Brivo MR360进行中上腹部扫描,受检查者检查前需禁食禁水4~6 h,检查前做充分呼吸训练,受检查者取仰卧位,脚先进,采用体部相控阵线圈,线圈置于肝脏中心,扫描范围包括膈顶部至腰4椎体下缘,IDEAL-IQ序列参数:TR 15.6 ms,TE自动配置,层厚10 mm,层间距0 mm,回波链长度为6,带宽为110.11 kHz,激励次数0.5次,视野44 cm×44 cm,矩阵224×160,翻转角=8°,频率编码方向为左右方向。呼气末屏气后进行图像采集,得到同相位、反相位及肝脏脂肪分数等图像。通过AW4.6后处理工作站,样本全部由同一人对L2、L3椎体水平脂肪量进行三维后处理,通过二维图像轮廓线的提取(层切法),把所需要测量的脂肪进行横断面微分,再逐层手工描绘各个椎体水平腹腔脂肪的轮廓(图12),接着运用三维容积工具把描绘的区域组成一个三维的立体图像(图34),调节适当的阈值及伪彩(图56),最后通过体积测量工具直接测量出相应椎体水平皮下脂肪体积(图7)及腹腔内脏脂肪体积(图8)[1]。所有数据均通过2名副主任医师独立测量完成,取两者的平均值进行统计学分析。

图1~8  男,33岁,非酒精性脂肪肝。图1、2为L2、L3椎体水平腹腔脂肪的轮廓;图3、4为采用三维容积工具把描绘的区域组成一个三维的立体图像;图5、6示L2、L3椎体水平立体图像阈值及伪彩;图7为L2椎体水平皮下脂肪图;图8为L2椎体水平腹腔脂肪测量图

1.3 统计学处理

       采用Kolmogorov-Smirnov检验分析计量资料的正态性,符合正态分布的计量资料采用两独立样本t检验分析,非正态分布的计量资料采用非参数Wald-Wolfowitz游程检验比较两组间的差异;多组比较采用单因素方差分析,组间两两比较使用LSD-t检验。分类变量的组间比较采用χ2检验。L2、L3椎体水平脂肪体积与BMI的相关性分析按照年龄、性别进行分层后采用Spearman相关分析进行处理。采用SPSS 22.0软件进行统计分析,P<0.05为差异有统计学意义或相关性显著。

2 结果

       本研究纳入56例弥漫性脂肪肝病例,男43例,女13例,年龄(41.9±10.9)岁,BMI为(26.90±3.18) kg/m2 (表1)。

       56例中,L2椎体水平腹腔内脏脂肪体积(556.0±165.6) cm3,L2椎体水平皮下脂肪体积(448.9±166.7) cm3,L3椎体水平腹腔内脏脂肪体积(513.6±163.6) cm3,L3椎体水平皮下脂肪体积(517.6±173.5) cm3 (表2)。女性L2、L3椎体水平皮下脂肪体积分别为610.2、655.7 cm3,男性分别为400.2、475.9 cm3,女性明显高于男性(P<0.001,P=0.001)。女性L2、L3椎体水平腹腔内脏脂肪体积分别为522.2、490.0 cm3,男性L2、L3椎体水平腹腔内脏脂肪体积分别为566.2、520.9 cm3,两组之间差异均无统计学意义(P>0.05)。

       按年龄组分层后,20~40岁组和>40岁年龄组人群在L2、L3椎体水平的腹腔内脏及皮下脂肪体积差异均无统计学意义(P≥0.05,表2)。按BMI大小分3组:不同分组间,L2、L3椎体水平腹腔内脏脂肪体积及皮下脂肪体积皆不同;进一步两两比较发现:BMI≥28 kg/cm2组的L2、L3椎体水平的腹腔内脏及皮下脂肪体积均高于BMI<24 kg/cm2组(P<0.01);在L2、L3椎体水平腹腔内脏脂肪体积方面,BMI分组值越大,腹腔内脂肪体积越高;BMI 24~27.9 kg/cm2组与BMI<24 kg/cm2组的L2、L3椎体水平皮下脂肪体积差异无统计学意义。

       L2与L3椎体水平的腹腔内脏脂肪体呈极高度正相关(r=0.961,P<0.01;表3),L2与L3椎体水平的皮下脂肪体呈积高度正相关(r=0.973;P<0.01);而腹腔内脏脂肪体积与皮下脂肪体积正相关,相关性一般(r=0.347~0.410;P<0.01)。

       在全部56例中,随着BMI值的增大,L2、L3椎体水平腹腔内脏及皮下脂肪体积皆增大,呈中等偏强正相关(r=0.568~0.706,P<0.01;表4)。按性别及年龄分层分析后结果类似;但与男性相比,女性BMI与L2、L3椎体水平脂肪体积的相关性更强;与>40岁人群相比,20~40岁人群的BMI与L2、L3椎体水平腹腔内脂肪体积的相关性更强。

表1  样本基线资料表(x¯±s)
表2  L2、L3椎体水平脂肪体积差异性分析表(x¯±s)
表3  L2、L3椎体水平脂肪体积的相关系数
表4  身体质量指数与L2、L3椎体水平脂肪体积的相关分析

3 讨论

       脂肪是人体三大营养素之一,脂肪参与构成生理物质、激素生成,为人体提供必需的脂肪酸。脂肪摄入过多将导致甘油三酯多余的能量储存,脂肪细胞将增生和肥大。甘油三酯在肝脏、肾脏、肌肉组织以及心脏等非脂肪组织中大量堆积,称为脂肪浸润[4]。脂质产生脂毒性物质,可导致胰岛素抵抗和体内血糖的升高而诱导T2DM发生[5],脂肪浸润还可以增加脂肪肝和心脑血管等多种疾病的发病率,随着国民物质生活的丰富,肥胖引发的慢性疾病将成为人民健康的主要因素[6]

       脂肪浸润一般为良性病变,若在组织细胞发生脂肪变性早期进行干预、治疗可能发生逆转,所以,观测脂肪含量(fat content,FC)对临床具有重要指导意义[7]。目前,脂肪浸润的诊断金标准是组织病理学检查(穿刺活检),但由于穿刺活检为有创性,组织采样也局限,且存在观察者之间的差异,可重复性差等因素限制其临床应用[8]。传统的超声检查、CT能够在一定程度上量化组织细胞脂肪含量,但是其测量结果不能量化脂肪浸润程度[9]。然而,无创性磁共振成像技术是评估腹腔脂肪浸润最佳的检查。磁共振的IDEAL-IQ序列,测量结果的准确性较高[10, 11, 12]。有作者通过将Dixon水脂分离脂肪定量技术定量结果与病理学结果进行对照,结果显示脂肪定量具有很好的准确性[10],有作者对肝脏脂肪含量定量结果分析与组织活检接近[11]。不同场强MRI机器上,该技术的定量结果进行比较,发现结果稳定,可重复性高[12]

       腹腔为不规则腔隙,其内分布有肠系膜及和肠管,测量全腹腔工作量巨大,容易出现较大误差,故采用L2椎体水平腹腔脂肪含量(VATV-L2)、L3椎体水平腹腔脂肪含量(VATV-L3)、总VATV (VATV-L2和VATV-L3)代表腹腔脂肪含量变化[13]。根据上腹部脂肪测量数据与BMI对比统计分析相关性结果表明:(1)女性较男性、青年人群较中老年人群更容易随BMI增长而增大脂肪体积。按年龄40岁以下和40岁以上的男女比例差异无统计学意义,与文献报告相符[14];(2)不同性别L2、L3椎体水平皮下脂肪体积均值存在差异,女性更容易堆积皮下脂肪,根据男女脂肪分布情况不同,该结果与BMI比较数据客观、合理;(3)不同BMI分组间,L2、L3椎体水平腹腔内脂肪体积和皮下脂肪体积两两比较,BMI<24 kg/cm2组与组间L2、L3椎体水平皮下脂肪体积不存在差异,但BMI<24 kg/cm2组与BMI>28 kg/cm2组、BMI 24~27.9 kg/cm2组与BMI>28 kg/cm2组间皆存在差异,且通过比较均值得出BMI<24 kg/cm2组差异小,BMI>28 kg/cm2组差异最大,说明肥胖者腹腔脂肪堆积明显增多,与Emdin等[15]研究结果一致;(4) BMI值越大,腹腔内脂肪体积越高。有研究表明,随着腹腔脂肪体积增加,糖化血红蛋白、30BG、P2BG、CR、UA、TG、ALT、q胰岛素、Homa-IR、BMI、肝脏脂肪含量、胰腺脂肪T2DM含量等指标均增高,提示腹腔脂肪组织可对实验室检查指标产生影响[16, 17]。腹腔脂肪体积越大,出现T2DM的风险越高[18];有研究表明,腹部(L2~L3椎体水平)对内脏脂肪总容积的预测值明显更高[19]。此外,L3椎体水平的腹腔脂肪与全身内脏脂肪的相关性最高[20]。通过本组研究显示采用L2、L3椎体水平脂肪体积测量能有效定量,便于临床应用[13]。可进一步应用于腹型肥胖的患者,预测其脂肪相关并发症[8]。研究显示上腹部的(在L2~L3附近)脂肪含量对全腹脂肪总预测值有显著提高[20]。此外,还有其他研究报道L3椎体水平的VATV与总VATV的相关性最高[21]。腹腔脂肪体积的测定,为临床医师对腹型肥胖人群进行一定的临床干预,预防T2DM的发生有较大的意义[22]

       本研究的不足之处在于样本量较少,男女比例稍大,可能会导致结果有偏失;IDEAL-IQ序列测量脂肪体积未引入计算机深度学习的图像分割技术做比较。

       综上所述,磁共振脂肪定量能够用于腹部脂肪的定量测量,特别是能够分别测量腹腔内脂肪和腹部皮下脂肪。腹腔脂肪与BMI相关性高,而皮下脂肪与BMI相关性不高,说明BMI高的人脂肪主要沉积在腹腔内。L2、3椎体水平腹腔及皮下脂肪含量可用于代表全腹脂肪体积测量,能为临床提供脂肪量化的信息。

1
王猛, 罗宴吉, 蔡华崧, 等. MRI无创定量测量腹腔脂肪体积预测2型糖尿病[J]. 中国医学影像技术, 2017, 33(12): 1844-1849. DOI: 10.139929/j.1003-3289.201705101.
Wang M, Luo YJ, Cai HS, et al. Visceral abdominal adiposity tissue volume quantification using noninvasive MRI in prediction of type 2 diabetes[J]. Chin J Med Imaging Technol, 2017, l33(12): 1844-1849. DOI: 10.139929/j.1003-3289.201705101.
2
Neeland IJ, Turer AT, Ayers CR, et al. Dysfunctional adiposity and the risk of prediabetes and type 2 diabetes in obese adults[J]. JAMA, 2012, 308(11): 1150-1159. DOI: 10.1001/2012.jama.11132.
3
张晨鑫, 程晓光, 徐黎, 等. 中老年人群肝脏脂肪含量与骨密度的相关性研究[J]. 中华放射学杂志, 2020, 54(2): 136-139. DOI: 10.21037/qins,2018.08.07.
Zhang CX, Cheng XG, Xu L, et al. Acorrelative study of liver fat content and bone mineral density in middle-aged and elderly people[J]. Chin J Radiol, 2020, 54(2): 136-139. DOI: 10.21037/qins,2018.08.07.
4
Li K, Zhang Y, wang L, et al. The protocol for the prospective urban rural epidemiology China action on spine and hipstatus study[J]. Quant Imaging Med Surg, 2018, 8(7): 667-672. DOI: 10.21037/qins,2018.08.07.
5
Karampinos DC, Baum T, Nardo L, et al. Characterization of the regional distribution of skeletal muscle adipose tissue in type 2 diabetes using chemical shift-based water/fat separation[J]. J Magn Reson Imaging, 2012, 35(4): 899-907. DOI: 10.1002/jmri.23512. DOI: .
6
Musso G, Paschetta E, Gambino R, et al. Interactions amongbone, liver, and adipose tissue predisposing to diabesity and fatty liver[J]. Trends Mol Med, 2013, 19(9): 522-535. DOI: 10.1016/j.molmed.2013.05.006.
7
Kuhn JP, Berthold F, Mayerle J, et al. Pancreatic steatosis demonstrated at mr imaging in the general population: clinical relevance[J]. Radiology, 2015, 276(1): 129-136. DOI: 10.1148/radiol.15140446.
8
Leitao HS, Paulino C, Rodrigues D, et al. MR fat fraction mapping: a simple biomarker for liver steatosis quantification in nonalcoholic fatty liver disease patients[J]. Acad Radiol, 2013, 20(8): 957-961. DOI: 10.1016/j.acra.2013.05.004.
9
周围, 陈晓巧, 周园园. 磁共振Dixon技术全肝脂肪定量与肝穿刺活检结果比较[J]. 医学影像学杂志, 2018, 28(5): 775-780.
Zhou W, Chen XQ, Zhou YY. Quantitative measurement of whole Liver fat with MR Dixon Technology: compared with liver biopsy[J]. J Med Imaging, 2018, 28(5): 775-780.
10
汪洋, 查云飞, 邢栋. 腰椎旁肌肉脂肪含量与椎间盘退变关系的定量MRI研究[J]. 磁共振成像, 2018, 9(11): 819-824. DOI: 10.12015/issn.1674-8034.2018.11.004.
Wang Y, Zha YF, Xing D. Quantitative MRI study of the relationship between fat content in lumbar paravertebral muscles and disc degeneration[J]. Chin J Magn Reson Imaging, 2018, 9(11): 819-824. DOI: 10.12015/issn.1674-8034.2018.11.004.
11
Middleton MS, Haufe W, Hooker J, et al. Quantifying abdominal adipose tissue and thigh muscle volume and hepatic proton density fat fraction: repeatability and accuracy of an MR imaging-based, semiautomated analysis method[J]. Radiology, 2017, 283(2): 438-449. DOI: 10.1148/radiol.2017160606.
12
Fabbrini E, Sullivan S, Klein S. Obesity and nonalcoholic fatty liver disease: Biochemical, metabolic and clinical implications[J]. Hepatology, 2010, 51(2): 679-689. DOI: 10.1002/hep.23280.
13
Wang M, Luo Y, Cai H, et al. Prediction of type 2 diabetes mellitus using noninvasive MRI quantitation of visceral abdominal adiposity tissue volume[J]. Quant Imaging Med Surg, 2019, 9(6): 1076-1086. DOI: 10.21037/qims.2019.06.01.
14
潘亚玲, 陈彤彤, 王晗琦, 等. 定量CT分析年龄、腹部脂肪与骨密度的关系[J]. 中国医学影像学杂志, 2020, 28(4): 276-280. DOI: 10.3969/j.issn.1005-5185.2020.04.010.
Pan YL, Chen TT, Wang HQ, et al. Relationship among age, abdominal fat and bone mineral density by quantitative CT[J]. Chin J Med Imaging, 2020, 28(4): 276-280. DOI: 10.3969/j.issn.1005-5185.2020.04.010.
15
Emdin CA, Khera AV, Natarajan P, et al. Genetic association of waist-to-hip ratio with cardiometabolic traits, type 2 diabetes, and coronary heart disease[J]. JAMA, 2017, 317(6): 626-634. DOI: 10.1001/jama.2016.21042.
16
Shen W, Chen J. Application of imaging and othernoninvasive techniques in determining adipose tissue mass[J]. Methods Mol Biol2008, 456(3): 39-54. DOI: 10.1007/978-1-59745-245-8_3.
17
Neeland IJ, Hughes C, Ayers CR, et al. Effects of visceral adiposity on glycerol pathways in gluconeogenesis[J]. Metabolism, 2017, 67(2): 80-89. DOI: 10.1016/j.metabol.2016.11.008.
18
黄梦月, 程敬亮, 吕晓婷, 等. IDEAL-IQ与MRS定量测量肝脏脂肪含量的可行性及相关性[J]. 放射学实践, 2017, 32(5): 447-450. DOI: 10.13609/j.cnki.1000-0313.2017.05.004.
Huang MY, Cheng JL, Lv XT, et al. IDEAL-IQ and MRS in quantitative assessment lf liver fat content[J]. Radiol Pract, 2017, 32(5): 447-450. DOI: 10.13609/j.cnki.1000-0313.2017.05.004.
19
Middleton MS, Haufe W, Hooker J, et al. Quantifying abdominal adipose tissue and thigh muscle volume and hepatic proton density fat fraction: repeatability and accuracy of an MR imaging-based, semiautomated analysis method[J]. Radiology, 2017, 283(2): 438-449. DOI: 10.1148/radiol.2017160606.
20
Wander PL, Boyko EJ, Leonetti DL, et al. Change in visceral adiposityindependently predicts a greater risk of developing type 2 diabetes over 10 years in Japanese Americans[J]. Diabetes Care, 2013, 36(2): 289-293. DOI: 10.2337/dc12-0198.
21
Schweitzer L, Geisler C, Pourhassan M, et al. Estimation of skeletal muscle mass and visceral adipose tissue volume by a single magnetic resonance imaging slice in healthy elderly adults[J]. Nutr, 2016, 146(10): 2143-2148. DOI: 10.3945/jn.116.236844.
22
祝翠玲, 张晓东. 基于磁共振成像的棕色脂肪检测研究现状[J]. 磁共振成像, 2020, 11(9): 829-832. DOI: 10.12015/issn.1674-8034.2020.09.026.
Zhu CL, Zhang XD. Research progress of brown adipose tissue detection based on magnetic resonance imaging[J]. Chin J Magn Reson imaging, 2020, 11(9): 829-832. DOI: 10.12015/issn.1674-8034.2020.09.026.

上一篇 脊椎骨孤立性浆细胞瘤的MRI 特征分析与相关病理机制探讨
下一篇 儿童继发性颅内血管炎一例的高分辨磁共振血管壁成像特征分析
  
诚聘英才 | 广告合作 | 免责声明 | 版权声明
联系电话:010-67113815
京ICP备19028836号-2