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QCT肝脏脂肪含量检测与MR mDixon-quant测量肝脏脂肪含量的相关性研究02

2022-04-01 20:56:03      点击:

成都华西华科研究所分析QCT肝脏脂肪含量检测与MR mDixon-quant测量肝脏脂肪含量的相关性研究02

男、女两组之间年龄差异无统计学意义(P>

186.0             05)。两种QCT测量方法及MRmDixon-quant的测 量结果均显示,男性与女性的肝脏脂肪含量差异均无 统计学意义(P值均>0. 05)。总体样本的Fat%QI和 Fat% QR测量值分别为(一0. 09% ±4. 88%)和 (8. 66%±4. 41%),Fat% mD 的测量值为 4. 4% (3. 22%,. 99%)。QCT测量采用校正前的公式进行 计算,结果有30例(56. 6%,30/53)为负值,而采用校

正后的公式进行计算,结果全部为正值。Fat%QI与 Fat% QR之间存在线性关系,线性方程为Fat% QR = 0. 9027Fat%QI+ 8. 743(r2 =0. 9996,P<0. 01, 图3)。总体样本的Fat%QI显著低于Fat% mD(Z = 一 6. 334, P<0. 01),平均差值为(一 6. 42% 士

195.0             44%),两者差值的大小与测量值的大小无关(r =

210.2             211,P = 0. 13))图 4),Fat%QI 与 Fat% mD 呈中等 程度相关(r= 0. 707,P<0. 01,图5a)。总体样本的 Fat% QR 显著高于 Fat% mD(Z= — 5. 405,P<

0.  01),平均差值为(2. 33 %±2. 36%),两者差值的大 小同样与测量值的大小无关(r=—0. 14,P = 0. 92,图 4b),Fat% QR、Fat% mD 的相关程度(=0. 708,P<

0.  01)与Fat%QI、Fat% mD的相关程度近似(图5b)。

讨论

本研究对一组健康人群分别采用两种QCT计算 公式测量肝脏脂肪含量,并将两组QCT测量结果分 别与MR mDixon-quant测量的肝脏脂肪含量进行比 较,结果显示以ICRU推荐数值为标准的计算公式所 测得的肝脏脂肪含量不仅明显低于MR mDxon- quant测得的数值,而且其数值大部分为负值。修正 后的计算公式测得的肝脏脂肪含量虽然高于MR mDixon-quant测得的数值,但是两种方法的绝对差值 很小。两种QCT计算公式测得的结果之间高度相 关,并且与MRmDixon-quant测得的结果之间均为中 等程度相关,相关性系数近似。

Q C T测量肝脏脂肪含量的原理是将肝脏组织视 为纯脂肪和纯肝脏组织两种成分的混合物,而纯脂肪 和纯肝脏组织又可被转换为由一定比例的H2O和 K2HPW所构成,测量ROI的CT衰减系数可通过外 在体模的校准转换为H2O和K2HPO4的比例,并进 一步依据公式转换为纯脂肪和纯肝脏组织的体积比。 依据ICRUReport46对脂肪组织和除脂肪组织以外 的组织原子组成的定义,纯脂肪组织的等效密度值为

942. 9 mg/cm3 H2OH 43. 72 mg/cm3 K2HPO4,纯

肝脏组织的等效密度值为1047. 9 mg/cm3 H2O + 4. 84mg/cm3K2HPO4[16]。100%脂肪指的是纯脂肪 而非脂肪组织,仅含有水和脂肪细胞[18]。笔者依据动 物脂肪中脂肪酸链的原子组成重新计算了纯脂肪组织

表1男、女两组年龄、肝脏脂肪含量测量值比较结果

指标

总体

男性

女性

r/Z

P

年龄(岁"

64. 5±7. 2

66. 3±6. 4

62. 3±7. 5

1 551

0 127

Fat%QI (%)"

—0. 09±4. 88

0. 28±4. 02

—0. 34±5. 42

0 449

0 655

Fat% QR (%)"

8. 66±4. 41

8. 96±3. 65

8. 46±4. 89

0 395

0 694

Fat% mD (%)*

4. 4(3. 22,7. 99)

4. 54 (3. 21,7. 48)

4. 08 (3. 15,6. 0)

0

1 0

注:数据符合正态分布,以均数士标准差(无±5)表示;#数据不符合正态分布,以中位数(下四分位数,上四分位数)表示。

图1 肝脏脂肪含量QC 丁测量示意图。在自动重建3D图像上选取门静脉右支进入肝脏层面,分别于左叶、右前叶和右后叶中 心区域选取ROI。a)在左叶中心区域选取ROI; b)在右前叶中心区域选取ROI; c)在右后叶中心区域选取ROI; d)在轴面

和冠状面图像上设置ROI面积为290〜310 mm2,层厚为9 mm。

的等效密度值[17],由于ICRU定义的除脂肪组织以外 的组织内可能含有少量脂肪组织(5%〜10%)[14],为 了获得纯肝脏组织的等效密度值,本研究对14位健康 志愿者进行了双能量(80和120 kV)QCT扫描,最终 得到了纯肝脏组织的等效密度值。使用校正后的公 式,所有研究对象的肝脏脂肪含量QCT测量值均为 正数,解决了原来依据ICRU标准制定的公式计算所 得的测量值为负值的问题。与原公式相比,校正后的

公式的测量结果与MR mDixon-quant测量结果之间 的差异非常小,而与MR mDixon-quant测量结果之间 的相关性并未改变。

就测量原理而言,QCT肝脏脂肪含量检测测量的是一定体积肝脏组 织内脂肪所占的体积百分比,而MR mDixon-quant测 量的是肝脏组织内脂肪所含氢质子的数量占脂肪和水 所含氢质子总数的百分比,因此两种测量方法从不同 角度对肝脏脂肪含量进行定量测量,结果存在差异以

+1.96SD

电。

.8 °〇〇

-1.632

0mean

.V

......               

-6.418

-1.96SD

0

. 1 . 1 .

•11.204

i . i

10                    0                        10                    20                    3<

(Fat% QCT_) + Fat% mDix()n.qUant) 1

r = 0.707, p< 0.01

QCT(ICRU)           @

Y = 0.9027X + 8.743 r2 = 0.9996, p< 0.01

20

Fat%

QCT(ICRU)

30



+1.96SD

6.955

mean

2.333

0

-1.96SD

"-2*289

)                          10                    20                    30

-at% QCT(revised)+ mDixon-quant)^

图3 Fat%QI与Fat% QR的分布散点 图。Fat%QI与Fat% QR之间存在线性 关系,线性方程为Fat% QR = 0.9027 Fat% QI+ 8. 743 ( r2 = 0. 9996,犘 < 0.01)。 图4 QC丁测量结果与MR mDixon-quant测量结果的分布散点图。 a) Fat%QI与Fat% mD呈中等程度相 关(r= 0. 707,犘<0. 01); b) Fat% QR 与Fat%mD呈中等程度相关(r = 0. 708, P<0. 01)。 图 5 QC丁与 MRmDix-

on-quant测量结果的一致性分析图。a) Bland-Altman分析显示Fat%QI显著低

于Fat% mDt(_P<0. 01),平均差值为一6. 42%,两者差值的大小与测量值的大小无关(r = 0. 211,P = 0. 13) ; b) Fat% QR显著 高于Fat% mD(P<0. 01),平均差值为2. 33%,两者差值的大小与测量值的大小无关(r=—0. 14,犘=0. 92)。

r = 0.708, p< 0.01

10                    20                    30

Fat% QCT(revised)          ©

图2 肝脏MRmDixon-quant脂肠分数测量彩图.选取门静脉 右支进入肝脏层面,分别测量左叶、右前叶、右后叶中心区域的 脂肪分数,ROI横截面积为290〜310mm2,测量时尽量避开肝 内血管和胆管。

及相关性有限并不意外,测量方法本身固有的一些不 足可能也会影响测量结果的准确性。本研究所采用的

单能量CT检查,将肝脏视为由纯脂肪和纯肝脏组织 两种成分组成,但事实上肝脏内可能含有其他成分,比 如铁。肝脏组织内不同程度的铁沉积有可能对脂肪定 量测量结果产生影响,比如过多的铁会降低脂肪含量 测量结果。MR mDixon-quant是一种非常复杂的技 术,受很多因素的影响。首先,MR mDixon-quant无 法检测大分子量蛋白质以及固态或半固态蛋白质内的 氢质子信号;此外,MR mDixon-quant默认脂肪和水 有相似的T2%但事实上肝脏组织内脂肪的T2* (> 200 ms)明显比水的了2* (约60 ms)长,这将导致脂肪 信号的权重增加,而最终测得的脂肪百分比亦会增高。

本研究的主要不足在于样本量较少,特别是男性 受检者较少。此外,对QCT和MR mDixon-quant两 种测量方法未作观察者内和观察者间的可靠性评价。

本研究表明,与MR mDixon-quant的测量结果相 比,使用校正后的计算公式的QCT能够准确测量中 国健康人群的肝脏脂肪含量。

成都华西华科研究所研发生产多种QCT骨密度测量体模软件分析系统
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