張夢知,徐志華,蔡曉楠,段陽
(中國人民解放軍沈陽軍區(qū)總醫(yī)院 放射科,遼寧 沈陽 110000)
隨著人們生活水平和生活方式的變化,肥胖已成為一種流行病。它是許多疾病的主要危險因素之一,例如糖尿病、心血管疾病、胰島素抵抗、中風、膽囊疾病、骨關節(jié)病、代謝綜合征等[1-6]。人體脂肪分布是評估肥胖的重要方式。目前評價人體脂肪分布的簡易方法有測量腰圍(waist circumference,WC)、體重指數(shù)、腰腿比、腰臀比等,這些指標雖然簡單易行,在一定程度上反映人體脂肪含量,但均不能準確區(qū)分腹腔內(nèi)脂肪和腹壁皮下脂肪。CT掃描可根據(jù)CT值的差異來判定組織的性質(zhì),并能對腹腔內(nèi)脂肪面積(visceral adipose area,VA)和腹壁皮下脂肪面積(subcutaneous adipose area,SA)進行準確定量。國內(nèi)關于多排螺旋CT(multi-slice CT,MSCT)測量人體腹部脂肪含量的文獻較少,本研究采用MSCT圖像半自動分割技術(shù)測量287例患者的VA、SA,旨在探討人體腹部脂肪含量在不同年齡組及性別組的分布情況,并分析腹部脂肪含量與年齡和WC的相關性。
收集2015年1月-2016年10月來中國人民解放軍沈陽軍區(qū)總醫(yī)院體檢的健康北方人287例。其中,男性153例,女性134例;年齡20~86歲,平均(50.6±14.6)歲。入選標準:所有人均進行腹部MSCT檢查,且掃描層面包含臍平面。排除標準:伴有糖尿病、甲狀腺功能亢進、腎病、膽囊疾病、腫瘤疾病等影響腹部脂肪分布的情況。分組:所有人按不同年齡和性別進行分組,分為20~40歲(n=67)、41~50歲(n=83)、51~60歲(n=81)、61~86歲(n=77)年齡組,各年齡組根據(jù)性別再分為男女2個亞組。
采用西門子64層螺旋CT,測量前先行常規(guī)校準,CT值以-1 000 HU為空氣、0為水。研究對象取仰臥位,所有人均進行腹部MSCT檢查,采取吸氣末單次屏氣掃描,掃描參數(shù)為層厚1 mm,層間距0.8 mm、螺距0.8 mm,管電壓120 kV,電流250 mA。
圖像采集完成后,利用CT后處理工作站相應軟件(Aquarius iNtuition Edition)進行半自動分割技術(shù)后處理,脂肪組織的衰減范圍取-150~-50 HU。沿臍平面(L4~L5椎間隙水平)腹壁皮膚輪廓(外緣)及腹壁肌肉輪廓(內(nèi)緣)畫線,計算機自動對2個區(qū)域衰減范圍內(nèi)全部像素的面積(ROI)進行定量測量,得到腹腔內(nèi)脂肪面積(VA,cm2)、腹壁皮下脂肪面積(SA,cm2)、腹腔內(nèi)脂肪面積與腹部脂肪面積的比值(the ratio between visceral adipose area and abdominal fat area,VA/VA+SA)及腰圍(WC)值。若出現(xiàn)VA和SA的ROI不匹配情況,由2位經(jīng)過培訓的醫(yī)師達成共識,然后手動修正ROI(見圖1、2)。
圖1 修正前腹部脂肪面積測量示意圖
圖2 修正后腹部脂肪面積測量示意圖
數(shù)據(jù)分析采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件,計量資料以均數(shù)±標準差(±s)表示,應用獨立樣本t檢驗比較男女總體性別間的差異性,應用單因素方差分析和LSD-t檢驗比較同性別各年齡組間VA和VA/VA+SA的差異性。應用Pearson相關分析VA、SA與年齡、WC相關性。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
男性VA高于女性(t=5.581,P=0.000),女性SA高于男性(t=4.835,P=0.000)。男女總體腹部脂肪含量參數(shù)及WC的情況見表1。
男性VA、女性VA、女性VA/VA+SA隨年齡增長而增長(F=10.064、8.559和14.982,均P=0.000),男性VA/VA+SA在60歲前隨年齡增長而增長(F=21.441,P=0.000)。男性 VA、男性 VA/VA+SA、女性VA、女性VA/VA+SA 20~40歲組與其他各組比較差異有統(tǒng)計學意義(女性VA 20~40歲組與41~50組比較,P>0.05),另外女性VA/VA+SA 41~50歲組與61~86歲組比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表2、3。
Pearson相關分析表明,男性和女性VA與WC、年齡呈正相關(男性,r=0.812和0.426;女性,r=0.748和0.477;均P=0.000);男性和女性SA與WC呈正相關(男性,r=0.685,女性,r=0.841,均P=0.000),與年齡均不相關(P>0.05)。見表4。
表1 287例總體VA、SA、VA/VA+SA、WC測量結(jié)果 (±s)
表1 287例總體VA、SA、VA/VA+SA、WC測量結(jié)果 (±s)
組別 VA/cm2 SA/cm2 VA/VA+SA/% WC/cm男性(n=153)138.8±58.9 125.3±43.2 51.0±11.4 85.2±8.0女性(n=134)102.9±48.6 154.7±59.5 39.0±10.0 80.0±8.6總體(n=287)122.1±57.1 139.1±53.5 45.4±12.3 82.8±8.7
表2 153例男性不同年齡段VA、SA、VA/VA+SA、WC測量結(jié)果 (±s)
表2 153例男性不同年齡段VA、SA、VA/VA+SA、WC測量結(jié)果 (±s)
組別 VA/cm2 SA/cm2 VA/VA+SA/% WC/cm 20~40歲(n=45) 101.8±57.8 130.0±54.2 41.5±12.0 82.0±9.7 41~50歲(n=39) 150.1±46.0 128.5±35.1 53.3±8.1 87.6±7.0 51~60歲(n=37) 154.5±56.9 115.1±34.6 56.3±8.8 85.9±6.7 61~86歲(n=32) 159.0±55.1 126.6±43.6 55.6±8.3 86.0±6.7
表3 134例女性不同年齡段VA、SA、VA/VA+SA、WC測量結(jié)果 (±s)
表3 134例女性不同年齡段VA、SA、VA/VA+SA、WC測量結(jié)果 (±s)
年齡 VA/cm2 SA/cm2 VA/VA+SA/% WC/cm 20~40歲(n=22) 61.4±38.8 155.3±80.2 28.2±8.6 76.2±10.8 41~50歲(n=23) 98.3±36.4 158.8±52.5 38.2±10.4 80.3±6.0 51~60歲(n=44) 109.8±43.3 157.5±55.1 40.8±7.6 80.3±7.7 61~86歲(n=45) 118.8±52.5 149.8±57.1 43.0±8.9 81.4±9.1
表4 VA、SA、VA+SA與WC的直線方程
腹腔脂肪定量測量對于研究脂肪的分布規(guī)律和病理狀態(tài)下脂肪的再分布、肥胖與代謝內(nèi)分泌紊亂以及心血管系統(tǒng)并發(fā)癥間的聯(lián)系意義重大,它是認識肥胖的重要組成部分。研究已經(jīng)表明肥胖并發(fā)癥(糖尿?。┑炔⒉皇呛唵蔚呐c體重和身高的比值有聯(lián)系,而主要是與腹腔內(nèi)脂肪量密切相關[7],腹內(nèi)脂肪的增加與胰島素抵抗的加重有很好的相關性[8],VA/SA對判斷及預測腦卒中、高血壓、脂肪肝、腦白質(zhì)稀疏癥、糖尿病、冠狀動脈粥樣硬化性心臟病、高脂血癥類疾病也有重要作用[9]。但是,地域差異、種族及飲食不同,正常健康人群的腹部脂肪分布會有差異,目前關于健康人腹部脂肪分布的研究較少,本研究聚焦健康人的腹部脂肪分布,為進一步研究腹部脂肪相關疾病打下基礎。
CT在臨床上具有密度分辨率高、定位定量準確、可重復性高、安全方便等特點[10],是一種更直接的測量體內(nèi)脂肪的方式,它能對全身脂肪的體積進行測量,尤其是區(qū)域脂肪等進行準確的定量。MRI在脂肪定量測量方面也具有越來越高的精確度,也證實具有臨床意義[11]。相關研究應用MRI對腹部脂肪含量進行測定,但是價格較為昂貴,不利于推廣和普及。
關于脂肪衰減范圍的選擇,目前尚無統(tǒng)一的標準,鑒于腸道氣體和體內(nèi)肌肉組織所致的部分容積效應的影響以及骨骼所致的線束硬化的影響,不同研究者將衰減范圍定在-250~-50 HU、-190~-30 HU、-200~-50 HU、-150~-50 HU[12],國外學者認為腹部脂肪的衰減范圍為-190~-30 HU[13],本研究采用的衰減范圍為-150~-50 HU。
脂肪首先在腹部堆積,腹型肥胖相比于全身肥胖對人體的危害更大,腹型肥胖的人患并發(fā)癥的危險比全身肥胖的人大很多,這在糖尿病和中風的研究中已經(jīng)得到了足夠的證實。R?SSNER等[14]用人尸研究證實,CT測出的橫斷面腹部脂肪面積與相應層面上肉眼直觀形態(tài)學測量結(jié)果高度相關,證明了面積測量可準確反映腹部脂肪含量。BORKAN等[15]的研究認為,腹部由于脂肪組織最豐富,與肥胖的并發(fā)癥關系最密切,是研究比較集中的體段,而且使用7次CT掃描對腹部總脂肪、腹腔內(nèi)脂肪和腹壁皮下脂肪的分布進行了測量,證明了行臍水平單層掃描評估腹部脂肪分布的可行性。而且有研究證實腹部脂肪面積與腹部脂肪體積的關系密切,臍平面的腹部脂肪面積能夠很好地代表整個腹部脂肪[16],故本文重點研究腹部脂肪,并且采用臍平面進行腹部脂肪測量。另外,自動分割技術(shù)因為局部識別或其他類似密度組織干擾會影響分割效果,而本研究采用的半自動分割技術(shù)可以克服這一缺點。
本研究結(jié)果表明,腹部脂肪分布性別間存在差異,男性VA多與女性,女性SA多于男性。分析原因可能是雌激素在腹部脂肪分布中有一定作用。相同性別的人相比較,男性VA、女性VA、女性VA/VA+SA隨年齡增長而增長,男性VA/VA+SA在60歲前隨年齡增長而增長,但主要是20~40歲組,這在一定程度上說明在年齡大的群體中,VA占腹部脂肪含量的比重相對更大;此外,本研究還發(fā)現(xiàn),各年齡組女性VA均小于男性,這與艾雪儒[17]等的研究相符合。腹部脂肪含量與WC、年齡的相關性情況為:VA、SA、VA+SA均與WC呈正相關,VA還與年齡呈正相關,SA與年齡無相關。這表明腹部脂肪含量大體與WC相符,WC越高無論VA還是SA均有一定的升高,這也說明VA、SA、VA+SA大致可以用WC來粗略估計。根據(jù)直線方程VA和WC的關系,男性、女性腹圍為80 cm時,所得VA分別為107.6和102.9 cm2,這與國內(nèi)鄒誠實[18]的研究結(jié)果相比,VA偏高,這可能與北方緯度較南方高,天氣寒冷,人體的代謝會比處于溫暖地帶的南方人慢,脂肪易堆積有關。
本研究的不足之處:本研究樣本量有限,每組樣本量偏少。本研究的研究對象均為北方人群,可能受到區(qū)域的氣候、飲食和生活習慣等因素的影響。由于醫(yī)學倫理原因,本研究也沒有進行相應的激素等指標研究。
綜上所述,本研究表明應用多排螺旋CT圖像半自動分割技術(shù)測量腹部脂肪含量簡單可行,本研究分析了人體腹部脂肪分布在不同年齡、性別組中的差異,并分析了腹部脂肪含量與年齡、WC的相關性,為腹部脂肪與相關疾病關系進一步研究打下基礎。
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