蘇大同,王敏,于鐵鏈
(天津醫(yī)科大學總醫(yī)院放射科,天津300052)
大量研究證實內(nèi)臟脂肪組織(visceral adipose tissue,VAT)蓄積與多種疾病及預(yù)后相關(guān)[1-4]。CT因具有良好的密度分辨率及較高的測量準確性和可重復(fù)性可應(yīng)用于VAT測量。目前,CT測量VAT采用的方法尚未標準化且均未考慮體型因素對VAT的影響[5-6],因此本研究擬探討高脂血癥患者VAT測量位置以及體型對VAT測量的影響,優(yōu)化CT定量VAT技術(shù),以期為臨床預(yù)測高脂血癥提供幫助。
1.1 研究對象 2014年7月-2015年2月間于天津醫(yī)科大學總醫(yī)院行全腹CT平掃且臨床資料完整者,排除存在以下情況入組:(1)妊娠、腹部手術(shù)史或腹腔內(nèi)占位性病變;(2)使用過激素、降血脂、減肥藥等影響血脂指標的藥物;(3)肝、腎功能不全、腹膜炎或腹腔積液等影響腹部脂肪識別者;(4)惡性腫瘤或其他消耗性疾病;(5)代謝及內(nèi)分泌疾病如Cushing綜合征、艾迪生病、甲狀腺功能亢進或功能減低等。最終入組61例,其中男性30例,女性31例,受檢者平均年齡(59±13)歲。
1.2 研究方法
1.2.1 圖像采集與脂肪測量 受檢者仰臥位,雙手抱頭,雙膝墊高,使大腿與床面成45°角,靜息狀態(tài)屏氣行CT掃描(GE discovery 750HDCT或 GE LIGHT SPEED 16)。掃描范圍自膈頂至恥骨聯(lián)合。掃描條件:管電壓120 kV,管電流280 mA,層厚5 mm,層間距 5 mm,螺距 0.984,矩陣 512×512,掃描視野(FOV)50 cm,標準算法重建。
所獲圖像于GE AW4.6 workstation行后處理:以腹壁肌內(nèi)緣為界,截取VAT區(qū)域,以-190HU至-32HU為脂肪組織閾值[7-8]。既往研究揭示單層圖像VAT容積與心血管代謝危險因素的相關(guān)性較全腹總體VAT容積高[9],本研究分別測量胸 12/腰1(T12/L1)、腰 1/2(L1/2)、腰 2/3(L2/3)、腰 3/4(L3/4)、腰 4/5(L4/5)、腰 5/骶 1(L5/S1)共 6 個椎間隙水平的單層面腹部VAT體積(即面積×層厚),每個層面層厚10 mm。測量位置及方法見圖1。
圖1 CT定量VAT的測量位置及方法Fig 1 The location and methods used for CT VAT quantification
1.2.2脂肪測量指標及生化指標 為減少體型個體差異對腹部VAT定量的影響,本研究參考體質(zhì)指數(shù)(BMI)(BMI=體質(zhì)量/身高2),提出內(nèi)臟脂肪組織指數(shù)(VATI),計算公式為 VATI=VAT/身高2。
參照《中國成人血脂異常防治指南(2007)》定義生化指標異常:(1)總膽固醇(TC)>5.17 mmol/L 為升高;(2)總甘油三酯(TG)>1.71 mmol/L為升高;(3)高密度脂蛋白(HDL)<0.80 mmol/L為降低;(4)低密度脂蛋白(LDL)>3.36 mmol/L為升高。
1.3 統(tǒng)計學分析 使用SPSS13.0軟件包進行統(tǒng)計學分析。血脂檢驗(TC、TG、HDL、LDL)數(shù)值為非正態(tài)分布,進行對數(shù)轉(zhuǎn)換后使其符合正態(tài)分布。采用Pearson線性相關(guān)分析評估VAT與血脂關(guān)系;運用ROC曲線分析VAT在預(yù)測高脂血癥及單項血脂異常中的診斷效能,以約登指數(shù)(Youden index)最大位置處的VAT、VATI為臨界值。P<0.05時認為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 基本情況 61例受檢者中,高脂血癥患者34例,占55.7%,其中TC升高者21例,TG升高者21例,HDL降低者9例,LDL升高者17例。
2.2 VAT與血脂化驗各項指標相關(guān)性分析 受檢者不同測量水平腹部內(nèi)臟脂肪體積與血脂各項指標之間具有顯著相關(guān)性,其中腰3/4水平與各項血脂檢驗指標相關(guān)性最好(表1)。
表1 VAT與血脂檢驗各項指標的相關(guān)性(n=61)Tab 1 The correlation between VATs and hyperlipidemia(n=61)
2.3 VATI與血脂檢驗各項指標相關(guān)性分析 受檢者不同測量水平VATI與血脂各項指標Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示除LDL與腰1/2水平VATI的相關(guān)性略高于腰3/4水平外,其余各項血脂檢驗指標相關(guān)性仍顯示腰3/4水平相關(guān)性最好(表2)。
表2 VATI與血脂檢驗各項指標的相關(guān)性(n=61)Tab 2 The correlation between VATIs and hyperlipidemia(n=61)
2.4 VATI、VAT預(yù)測高脂血癥的診斷效能 所有受檢者中不論VATI還是VAT,與血脂各項指標相關(guān)性最佳的層面均為腰3/4水平,因此本研究僅對腰3/4水平VATI、VAT預(yù)測高脂血癥及單項血脂異常進行探討與比較。ROC曲線分析顯示腰3/4水平VATI的曲線下面積(AUC)較VAT稍大,提示其預(yù)測效能稍高。二者的臨界值分別為64.80 cm3/m2及184.78 cm3(表3)。相對于高脂血癥的各個亞型,包括高膽固醇血癥、高甘油三酯血癥、低高密度脂蛋白血癥及混合型高脂血癥。VATI的AUC均大于或與VAT相當(表4)。
表3 腰3/4水平VATI、VAT預(yù)測高脂血癥的臨界值及其診斷效能Tab 3 The cut-off value and diagnostic efficiency of VATI and VAT measured on L3/4 level on prediction of hyperlipidemia
表4 VATI、VAT預(yù)測高脂血癥不同亞型的臨界值及其診斷效能Tab 4 The cut-off value and diagnostic efficiency of VATI and VAT on prediction of hyperlipidemia subtypes
本研究發(fā)現(xiàn)VATI和VAT均與TC、LDL相關(guān),腰3/4水平為最佳測量層面,VATI預(yù)測血脂異常的診斷效能較VAT稍高。
3.1 CT脂肪組織定量的脂肪閾值 受部分容積效應(yīng)、線束硬化效應(yīng)偽影等因素影響,個體脂肪組織的CT閾值雖然大致相似但并不完全一致。為方便脂肪測量時取值,綜合國內(nèi)外既往研究,于鐵鏈等[7-8]學者進行人體脂肪組織CT測量研究后得出,脂肪組織上限值-32HU、下限值-190HU作為脂肪組織閾值比較合適,因此本研究將-190HU至-32HU定為本組研究的脂肪閾值。
3.2 CT預(yù)測高脂血癥的最佳掃描層面 本研究評估了胸 12/腰 1、腰 1/2、腰 2/3、腰 3/4、腰 4/5、腰 5/骶1各椎間隙水平單層VAT及VATI與血脂各項指標的相關(guān)性,結(jié)果顯示6個層面中相關(guān)性最好的層面均為腰3/4水平(表2、3),與近期部分學者的研究結(jié)果相仿[10-11]。由于VAT具有高生物學活性的特性,使其易于分解,可以產(chǎn)生自由脂肪酸直接釋放入門靜脈系統(tǒng)從而進入肝臟,合成大量的載脂蛋白B,參與肝內(nèi)低密度脂蛋白膽固醇和極低密度脂蛋白膽固醇的合成,當內(nèi)臟脂肪產(chǎn)生過多自由脂肪酸時,會造成血脂的升高,而蓄積在大網(wǎng)膜和腸系膜周圍的VAT因鄰近門靜脈系統(tǒng)而具有更強的代謝活性,因此水平位置相對靠上的VAT比相對靠下的VAT與代謝綜合征具有更強的相關(guān)性,這也提示單層VAT與代謝綜合征的相關(guān)性可能強于全腹VAT,因此篩選VAT測量的最佳層面不僅可以減少輻射劑量,縮短掃描時間,節(jié)約衛(wèi)生資源,同時也更具有明顯的臨床意義。
3.3 內(nèi)臟脂肪組織與血脂相關(guān)性 內(nèi)臟脂肪與代謝綜合征之間存在明顯的相關(guān)性,目前已經(jīng)為大多數(shù)學者所接受[5、12]。內(nèi)臟脂肪與脂蛋白代謝異常密切相關(guān)。由于VAT位于門靜脈循環(huán)獨特的位置,使其具有高生物學活性,易于分解,產(chǎn)生的自由脂肪酸(FFA)直接釋放入門靜脈進入肝臟,合成大量的載脂蛋白B,參與肝內(nèi)低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)和極低密度脂蛋白膽固醇的合成。正是內(nèi)臟脂肪的這種高生物活性、易轉(zhuǎn)換的特征,使人體內(nèi)過多攝入的能量首先轉(zhuǎn)換為內(nèi)臟脂肪作為短期能量儲備,當攝入脂質(zhì)過多,內(nèi)臟脂肪產(chǎn)生過多FFA時,會造成血脂的升高[13]。本研究中,自胸12/腰1至腰5/骶1六個位置測量的單層面VAT與TG、LDL呈明顯正相關(guān);與HDL呈顯著負相關(guān);與TC在部分測量位置也存在相關(guān)性,與既往研究結(jié)果大致符合[5、12-13],均表明通過CT掃描測量VAT可以較好地評估高脂血癥的風險。
3.4 VATI概念的提出及其價值 既往研究多單純以全腹VAT或單層VAT體積(或面積)的絕對值來評估與高脂血癥的關(guān)系,忽略了體型的影響。這樣做可能會降低VAT評估身材較高個體高脂血癥風險的特異度,高估相應(yīng)個體的高脂血癥風險;降低VAT評估身材較低個體高脂血癥風險的敏感度,低估相應(yīng)個體的高脂血癥風險,從而減弱診斷效能。
BMI是目前國際上常用的衡量人體胖瘦程度的一個標準。本研究參考了BMI的算法,提出了VATI的概念:VATI=VAT/身高2。本研究顯示VATI和 VAT與 TC、LDL的相關(guān)系數(shù)相近(表2、3),但ROC曲線顯示腰3/4水平VATI評估高脂血癥除評估HDL與VAT相當外,評估其余血脂檢驗指標均具有稍高的診斷效能(表4),提示該指標對預(yù)測高脂血癥可能具有更好的應(yīng)用潛力。
總之,本研究優(yōu)化了CT內(nèi)臟脂肪組織測量的技術(shù)方法,確定腰3/4水平為最佳測量層面,并首次提出內(nèi)臟脂肪組織指數(shù)的概念。本文存在的不足之處在于納入研究的樣本數(shù)目相對較少,尚有待后續(xù)的大樣本驗證VAT與高脂血癥相關(guān)性。