陳其春 王龍勝 賈犇黎 宮希軍 趙 紅 倪良平 李 歡

近年來(lái)，肥胖及其誘發(fā)的非酒精性脂肪肝病(non-alcoholic fatty liver disease, NAFLD)增長(zhǎng)迅速且呈低齡化趨勢(shì)，NAFLD可發(fā)展為脂肪性肝炎，從而增加肝硬化的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。早期診斷并及時(shí)干預(yù)可治愈此類(lèi)疾病。肝臟脂肪含量(hepatic fat content, HFC)的準(zhǔn)確量化對(duì)于NAFLD的診斷、治療和監(jiān)測(cè)至關(guān)重要。肝活檢雖是定量HFC的金標(biāo)準(zhǔn)，但受有創(chuàng)等缺點(diǎn)限制。MRI盡管是目前評(píng)估HFC最準(zhǔn)確的無(wú)創(chuàng)檢查[1-3]，但價(jià)格昂貴、禁忌證多，且需要配置特殊掃描序列。CT衰減值測(cè)量能夠?qū)χ靖芜M(jìn)行半定量評(píng)估，因便捷被眾多研究[4, 5]采用。隨著雙能量CT(dual-energy CT,DECT)快速發(fā)展，其獨(dú)特的多材料分解(multimaterial decomposition, MMD)算法能夠?yàn)橹径吭u(píng)估提供全新的方法。增強(qiáng)DECT能夠準(zhǔn)確量化HFC，與MRI相關(guān)性好[3]，價(jià)值已被認(rèn)可。相關(guān)體模與臨床研究[6-8]發(fā)現(xiàn)，平掃DECT利用MMD算法生成的脂肪圖在脂肪定量方面具有潛在應(yīng)用價(jià)值，為肝臟脂肪定量提供了新思路。本研究擬探討雙源平掃DECT脂肪圖在肥胖患者減重術(shù)前肝臟脂肪定量中的可行性及臨床價(jià)值，旨在為減重患者脂肪肝診斷和術(shù)后療效評(píng)估提供新的無(wú)創(chuàng)定量方法。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2021年6～11月安徽醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院普外科就診擬行減重手術(shù)的肥胖患者46例作為研究對(duì)象，其中男10例，女36例，年齡21～45歲，平均(31.67±6.42)歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：①肥胖患者[身體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)≥30 kg/m2]住院擬行減重手術(shù)者；②術(shù)前完成腹部或腹盆腔雙源DECT平掃檢查，圖像數(shù)據(jù)保存完整者。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并肝硬化、藥物性肝病、自身免疫性肝病等肝臟基礎(chǔ)疾病者；②有血色病或輸血相關(guān)病史者。本研究經(jīng)安徽醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審批通過(guò)[編號(hào):YX2021-017(F1)]。

1.2 設(shè)備與方法

1.2.1 設(shè)備及掃描參數(shù) 采用第三代雙源CT掃描儀(SOMATOM Force; Siemens, Germany)，進(jìn)行術(shù)前腹部或腹盆腔CT平掃檢查，使用雙能量協(xié)議，掃描參數(shù)為：管電壓組合為100 kV、Sn150 kV，參考管電流190/95 mAs，探測(cè)器準(zhǔn)直128×0.6 mm，螺距 0.6 mm，機(jī)架旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.5 s，矩陣 512×512。掃描后可獲得100 kVp、Sn150 kVp和Mixed(100 kVp：150 kVp，50%：50%)三組原始圖像。圖像重建采用軟組織核(Qr40d)進(jìn)行橫斷面自動(dòng)重建，重建層厚為5 mm和1 mm圖像。

1.2.2 圖像分析 將DECT平掃數(shù)據(jù)傳輸至西門(mén)子最新后處理工作站(Syngo via VB20, Siemens)，利用工作站肝臟“脂肪圖”軟件(Syngo Dual Energy)，根據(jù)MMD算法自動(dòng)生成肝臟脂肪分布圖(解剖圖與色階圖混合比為50%)。由2名放射科醫(yī)師(A和B，分別具有5年和10年以上工作經(jīng)驗(yàn))分別采用盲法獨(dú)立測(cè)量HFC值。醫(yī)師A和B在1周后對(duì)本組患者術(shù)前同一DECT掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行第2次測(cè)量。由于肝左葉形態(tài)變異較大，選取肝右葉上段、肝門(mén)層面、肝右葉下段3個(gè)層面，距離肝臟邊緣至少5 mm繪制3個(gè)相對(duì)固定位置感興趣區(qū)(region of interest，ROI)(面積2.0～3.0 cm2)進(jìn)行測(cè)量，取平均值作為HFC值。為避免脂肪色階圖對(duì)ROI選擇的干擾，將脂肪圖混合比模塊移至0%，顯示為CT解剖圖上進(jìn)行測(cè)量，可有效避開(kāi)肝血管和膽道、鈣化灶等。另外，選用100 kV圖像進(jìn)行肝臟CT值、肝脾CT值比值(CTL/S)測(cè)量，肝臟3個(gè)ROI位置選擇盡量與脂肪圖測(cè)量位置保持一致，脾臟選擇3個(gè)層面共放置3個(gè)ROI(面積2.0～3.0 cm2)進(jìn)行CT值測(cè)量，結(jié)果取其平均值。

1.3 觀察指標(biāo) ①臨床指標(biāo)：研究對(duì)象身高、體質(zhì)量、BMI、腰圍、三酰甘油、血清尿酸。②采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(interclass correlation coefficient，ICC)評(píng)價(jià)DECT脂肪圖測(cè)量HFC值的可重復(fù)性。③本組資料HFC值：最終HFC值定義為醫(yī)師A與B第一次測(cè)量結(jié)果的平均值。當(dāng)脂肪圖測(cè)量HFC值顯示為負(fù)值時(shí)，默認(rèn)HFC值為0%。④HFC值評(píng)估脂肪肝嚴(yán)重程度[9]：HFC值≤5%認(rèn)為正常，5%～14%為輕度脂肪變性，14%～28%為中度脂肪變性，大于28%為重度脂肪變性。⑤肝臟CT值、CTL/S、CTL/S法評(píng)估脂肪肝嚴(yán)重程度：CTL/S定義為肝臟CT值與脾臟CT值之比。根據(jù)既往文獻(xiàn)[10]，將CTL/S法作為定義脂肪肝參考標(biāo)準(zhǔn)。其分度標(biāo)準(zhǔn)為正常肝臟CTL/S≥1.0；脂肪肝CTL/S<1.0，其中輕度脂肪肝為0.7

2 結(jié)果

2.1 一般結(jié)果 本組資料中，46例肥胖患者身高150.00～188.00 cm，平均(164.84±9.23)cm；體質(zhì)量75.50～175.50 kg，中位數(shù)102.50(90.38,115.00)kg；BMI為32.41～60.09 kg/m2，中位數(shù)38.12(34.56,42.75)kg/m2；腰圍102.00～152.00 cm，中位數(shù)119.50(110.75,127.25)cm；三酰甘油0.49～6.77 mmol/L，中位數(shù)1.69(1.24,2.60)mmol/L；血清尿酸258.00～790.00 μmol/L，中位數(shù)398.50(361.00,498.75)μmol/L。

2.2 HFC值測(cè)量可重復(fù)性驗(yàn)證 DECT脂肪圖測(cè)量HFC值，醫(yī)師A與B前后兩次測(cè)量(測(cè)量者內(nèi))的可重復(fù)性ICC分別為0.985和0.983(P均<0.001)，醫(yī)師A與B第一次測(cè)量數(shù)據(jù)間(測(cè)量者間)的可重復(fù)性ICC為0.979(P<0.001)。

2.3 脂肪肝定量結(jié)果

2.3.1 DECT脂肪圖評(píng)估結(jié)果 醫(yī)師A兩次測(cè)量的HFC值分別為11.34(3.68,22.97)%，11.82(4.87,24.03)%，醫(yī)師B兩次測(cè)量的HFC值分別為13.09(4.66,24.38)%，14.43(4.90,23.84)%。本組資料最終的HFC值范圍為0%～42.29%，中位數(shù)為12.09(3.97,23.46)%。HFC值評(píng)估脂肪肝嚴(yán)重程度結(jié)果見(jiàn)表1。DECT脂肪圖上黃-褐色代表脂肪含量高，深藍(lán)色代表脂肪含量低，色階圖能夠直觀體現(xiàn)脂肪肝嚴(yán)重程度及均勻度(圖1)。

圖1 DECT平掃脂肪圖測(cè)量肝門(mén)層面右葉HFC值

2.3.2 CT值測(cè)量評(píng)估結(jié)果 本組資料肝臟CT值范圍為18～71HU，平均(44.37±15.14)HU，CTL/S范圍為0.31～1.35，平均(0.80±0.29)。根據(jù)CTL/S定義的脂肪肝標(biāo)準(zhǔn)，正常肝臟15例(32.61%)，脂肪肝31例(67.39%)，中-重度脂肪肝約占41.30%。兩種方法評(píng)估脂肪肝嚴(yán)重程度比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=6.000，P=0.112)。見(jiàn)表1。

表1 CTL/S法與HFC值評(píng)估脂肪肝嚴(yán)重程度比較(例)

2.4 相關(guān)性分析 Spearman秩相關(guān)分析結(jié)果顯示，HFC值與肝臟CT值(r=-0.978，P<0.001)、CTL/S(r=-0.981，P<0.001)均呈負(fù)相關(guān)(圖2)。HFC值與身高、體質(zhì)量、BMI、腰圍無(wú)明顯相關(guān)性(P均>0.05)，HFC值與三酰甘油水平呈弱相關(guān)(r=0.293，P=0.048)，HFC值與血清尿酸水平呈中等相關(guān)(r=0.339，P=0.021)。

圖2 HFC值與CTL/S相關(guān)性散點(diǎn)圖

3 討論

NAFLD被認(rèn)為是代謝綜合征以及心血管疾病死亡的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，同時(shí)會(huì)增加發(fā)生脂肪性肝炎、肝硬化和肝癌的風(fēng)險(xiǎn)，已成為慢性肝病的主要原因。研究[11]表明，中國(guó)NAFLD總?cè)巳夯疾÷蕿?9.88%，而肥胖人群患病率高達(dá)66.21%。對(duì)于病態(tài)性肥胖患者，近年來(lái)流行的袖狀胃切除術(shù)不僅能夠迅速減輕體重，還能有效改善脂肪肝[12]。故肥胖患者肝臟脂肪含量的無(wú)創(chuàng)精準(zhǔn)量化對(duì)于診斷和管理NAFLD具有重要臨床意義。

本研究以CTL/S法診斷脂肪肝為參照，采用第三代雙源DECT脂肪圖直接定量肥胖患者的HFC，結(jié)果顯示，平掃DECT脂肪圖測(cè)量HFC值在測(cè)量者間和測(cè)量者內(nèi)具有良好的一致性，可重復(fù)性好。目前，診斷脂肪肝的無(wú)創(chuàng)方法中，CT是一種比腹部MRI更方便的篩查和早期診斷NAFLD的工具。其中，DECT有望成為一種使用更廣泛、輻射劑量更低且同樣能夠測(cè)量HFC的新技術(shù)。

本研究結(jié)果顯示，HFC值與肝臟CT值、CTL/S均高度負(fù)相關(guān)，CT值測(cè)量能夠?qū)Ω闻K脂肪進(jìn)行較準(zhǔn)確地半定量評(píng)估，與既往報(bào)道相符[4-5]。肝臟CT值評(píng)估中重度脂肪肝具有高度特異性，缺點(diǎn)是易受管電壓和鐵過(guò)載的影響，對(duì)輕度脂肪肝的診斷敏感性較低。研究[13]顯示，CTL-S和CTL/S比單純肝臟CT值指標(biāo)在診斷脂肪肝方面性能更優(yōu)，受掃描設(shè)備的影響較小，其中CTL/S診斷結(jié)果與病理高度相關(guān)。因此，本研究將CTL/S法診斷脂肪肝作為參照。Graffy等[9]發(fā)現(xiàn)基于深度學(xué)習(xí)的平掃CT值測(cè)量自動(dòng)定量肝臟脂肪，能夠應(yīng)用于人群的脂肪肝體檢篩查，與基于ROI的手動(dòng)測(cè)量值之間一致性好；同時(shí)提示體檢人群中肥胖者的肝臟脂肪變性占69.6%，與本研究結(jié)果相仿。在肥胖患者檢查中，雙能量模式不僅可以降低輻射劑量，同時(shí)雙能單色圖像可以校正光束硬化效應(yīng)，使CT值測(cè)量更準(zhǔn)確，這也是本研究選擇單色100kV圖像測(cè)量CT值的原因。

MMD算法是針對(duì)DECT發(fā)展起來(lái)的一種基于模型的新技術(shù)，可以擴(kuò)展DECT的材料判別能力，能夠區(qū)分兩種或多種不同的材料，并能夠直接定量肝臟體積脂肪分?jǐn)?shù)。第三代雙源DECT通過(guò)后處理軟件自動(dòng)生成脂肪圖，實(shí)現(xiàn)了該新技術(shù)的應(yīng)用。增強(qiáng)DECT可以通過(guò)碘提取和計(jì)算生成虛擬平掃圖，從而實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)狀態(tài)下的肝臟脂肪量化。研究[3]發(fā)現(xiàn)，利用第三代雙源增強(qiáng)DECT能夠準(zhǔn)確量化肝臟脂肪含量，與MRI結(jié)果及虛擬平掃CT值的相關(guān)性好。Zhan等[14]利用雙源DECT冠脈CT血管造影數(shù)據(jù)生成虛擬平掃脂肪圖，測(cè)量肝臟脂肪分?jǐn)?shù)，發(fā)現(xiàn)其測(cè)量可重復(fù)性好，并與肝臟CT值顯著相關(guān)。但增強(qiáng)DECT存在對(duì)比劑過(guò)敏風(fēng)險(xiǎn)，且檢查費(fèi)用高，對(duì)于減重患者的術(shù)前檢查不適用。

本研究結(jié)果顯示，平掃DECT脂肪圖可直接定量肝臟脂肪含量百分比，與CTL/S法在評(píng)估脂肪肝嚴(yán)重程度方面比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，脂肪圖能夠直觀反應(yīng)肝臟脂肪浸潤(rùn)嚴(yán)重程度和均勻度。目前，僅少數(shù)研究提示平掃DECT在脂肪肝定量中的潛在價(jià)值。體模研究[7]證實(shí)，新一代能譜DECT脂肪圖在無(wú)碘存在下，能夠?qū)崿F(xiàn)脂肪定量，且受鐵含量影響較低，MMD算法優(yōu)化、校正了鐵的影響。臨床研究[8]證實(shí)，以多回波Dixon-MRI結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)，第三代雙源平掃DECT脂肪圖具有準(zhǔn)確定量胰腺脂肪含量的潛力，與本研究在肝臟脂肪定量方面得到的結(jié)論相一致。Hyodo等[15]研究也表明，對(duì)比增強(qiáng)和平掃DECT均可定量肝臟脂肪含量，兩者測(cè)量差異小于2%。另外，本研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)肝臟CT值較高時(shí)(約60 HU以上)，DECT脂肪圖測(cè)量結(jié)果會(huì)為負(fù)值，此時(shí)默認(rèn)HFC值為0%。可能的解釋為，根據(jù)雙能量MMD算法，當(dāng)測(cè)量值位于純肝組織斜率時(shí)為0%脂肪，位于脂肪斜率時(shí)為100%脂肪，當(dāng)測(cè)量值位于純肝組織右側(cè)象限時(shí)會(huì)為負(fù)值。既往有研究[16]根據(jù)MR的質(zhì)子密度脂肪分?jǐn)?shù)與平掃CT值呈線性關(guān)系推導(dǎo)出線性方程，當(dāng)肝臟CT值為65.9 HU或更大時(shí)，根據(jù)方程計(jì)算的CT脂肪分?jǐn)?shù)為負(fù)值，這為本研究結(jié)果提供了另一角度的理論依據(jù)。

本研究結(jié)果顯示，HFC值與人體測(cè)量學(xué)指標(biāo)無(wú)明顯相關(guān)性，與三酰甘油水平弱相關(guān)，與血清尿酸水平中等相關(guān)。由于身高和體脂分布的差異，人體測(cè)量學(xué)指標(biāo)不能很好的反應(yīng)腹型肥胖，而腹型肥胖與NAFLD正相關(guān)，這也解釋了人體測(cè)量學(xué)指標(biāo)不能可靠地預(yù)測(cè)潛在的肝臟脂肪變性，與Graffy等[9]報(bào)道結(jié)果一致。目前認(rèn)為以肝臟脂肪和腹內(nèi)脂肪為代表的內(nèi)臟脂肪沉積與代謝綜合征和心血管事件發(fā)生相關(guān)性更高[4, 14]，2者通過(guò)腹部CT平掃較容易獲取。因此，DECT測(cè)量?jī)?nèi)臟脂肪含量，在防治肥胖及NAFLD中具有重要作用。

本研究不足之處：研究樣本量相對(duì)較少，缺乏“無(wú)創(chuàng)金標(biāo)準(zhǔn)”MR結(jié)果的對(duì)照，下一步需擴(kuò)大樣本量并希望取得MR對(duì)照數(shù)據(jù)；無(wú)法排除肝鐵質(zhì)沉積對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，但研究對(duì)象為中青年，在排除肝臟基礎(chǔ)疾病的情況下，存在影響結(jié)果的肝鐵質(zhì)沉積的可能性較小，且雙能MMD算法能夠校正鐵的部分影響；脂肪肝診斷標(biāo)準(zhǔn)參照傳統(tǒng)的CTL/S法，具有一定局限性。

綜上所述，雙源平掃DECT脂肪圖定量評(píng)估HFC可重復(fù)性好，有望為無(wú)創(chuàng)的NAFLD定量、分級(jí)診斷提供新的工具，為減重患者手術(shù)前后脂肪肝療效對(duì)比評(píng)價(jià)和監(jiān)測(cè)提供了可行的無(wú)創(chuàng)檢查方法，能否推廣應(yīng)用于脂肪肝的機(jī)會(huì)性篩查有待驗(yàn)證。