定量CT QCT腹部脂肪测量体模软件系统测量法 与MRI测量腹部脂肪面积及分布的比较+
成都华西华科研究所分析定量CT QCT腹部脂肪测量体模软件系统测量法 与MRI测量腹部脂肪面积及分布的比较+
[摘要]目的研究定量CT和磁共振成像（MRI)检查在测量腹部脂肪面积及分布的相关性及一致性。方法对44例健 康研究对象空腹状态下同一天行腹部定量CT和MRI检查，选取腰椎4/5层面图像，CT图像采用定量CT分析软件QCT PRO V5.0测量，MRI图像采用图像分析软件Analyze V12.0进行测量，半自动区分该层面腹内脂肪和皮下脂肪并测量其面积。统计分 析两者测量结果的相关性和一致性。结果定量CT和MRI对腹部皮下脂肪面积（SFA)、腹内脂肪面积（SFA)、总脂肪面积 (TFA)的测量呈明显正相关（值分别为0. 96、. 94、. 96，_P〈0. 05)。Bland-Altman分析显示MRI和定量CT测得的腹部脂肪 面积的差值很小（差值均数分别为8. 6、一2.8、5.7cm2)。结论定量CT和MRI对腹部脂肪面积的测量结果具有明显相关性和 较好的_致性，二者有可比性且在临床应用中可互相代替。
[关键词]体层摄影术，X射线计算机；定量；磁共振成像；腹部脂肪；测量
随着生活水平的提高及生活方式的转变，肥胖人数逐渐呈 现上升趋势[]。不仅如此，肥胖也是多种疾病发生的主要危险 因素，被世界卫生组织认定为影响健康的第五大危险因素[2]。 越来越多的研究关注腹部脂肪的分布情况。已有大量研究表 明，腹部脂肪含量尤其是腹内脂肪含量与2型糖尿病、冠心病、 胰岛素抵抗、血脂异常等关系密切，而皮下脂肪与这些疾病的 相关性并不明显[3-4]。测量腹部脂肪可以定量判断肥胖程度， —些研究已经提出了肥胖的定量标准[5-6]。因此，快速准确定 量腹内脂肪，对判断肥胖的类型，评估心血管代谢风险，指导肥 胖治疗和制订相应的预防措施均有重要价值。
CT是目前定量判断腹部脂肪分布最准确的方法之一，但 因电离辐射的原因限制了其应用[7-8]。而磁共振成像（MRI)没 有放射性，可应用于短期随访、普查和儿童、孕妇等高危人群。 目前，定量CT ( QCT)与MRI定量测定腹部脂肪分布一致性和 相关性的研究国内文献报道较少，由于在临床中两种影像检查 经常需要替代使用，因此，具有较为重要的研究价值。本研究 采用QCT和MRI测量腰椎4/5层面腹部皮下脂肪面积、腹内 脂肪面积和总脂肪面积，探讨二者的相关性和一致性，并探讨 二者在腹部脂肪定量中的应用价值。
1资料与方法
1. 1 —般资料本研究共纳入44名研究对象，均为2015年
12月至2016年1月于本院参与我国人群骨科退行性疾病研 究项目的招募者，均为健康人群，其中，男22例，女22例，年龄 24〜48岁，平均（33.7±6.1)岁，于空腹状态下同一天行QCT 和MRI扫描。所有研究对象均取得知情同意。
1.2方法
1.2.1 定量CT与MRI扫描 QCT扫描设备为ToshibaAq- ul〇n80排CT，扫描技术参数为120 KV，125 mAs，扫描视野 (scan field of view，SFOV) 500 mm，床高 120 cm，螺距 0. 8 mm。受检者仰卧于检查床，QCT体模垫于腰部下方，双手抱 头，采用吸气后屏气呼吸控制，扫描范围为从T12椎体至S1 椎体水平。MRI扫描设备为Philips Ingema 3.0丁磁共振扫描 仪，采用Dixon技术，扫描参数为：重复时间（TR) 3.5 ms，回波 时间（TE) 1.19 ms，视野（FOV) 440 mmX 383 mm，矩阵276 X 238，层厚3 mm，扫描时间13.9 s。受检者仰卧于检查床，双手 置于身体两侧，应用呼吸门控技术，扫描范围为从T12椎体至 S1 椎体水平。
1.2.2脂肪面积的测量方法将44名研究对象1 mm层厚
* 基金项目：国家自然科学基金资助项目（81401407);北京市卫生局“215”高层次卫生技术人才培养计划基金资助项目（2009-2-03);北京市 卫生局首都卫生发展科研专项基金资助项目（首发2014-2-1122)。 作者简介：张晨鑫（1991-)，在读硕士，主要从事肌骨系统影像诊断方面的
研究。△通讯作者，Tel: 13911047830 ;E-mail: xiao65@263. net。
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QCT（QCT腹部脂肪测量体模软件系统测量法）标准体部重建Volume数据图像传输至QCT工作站，采 用骨密度测量分析软件测量脂肪面积。通过定位像选取L4/ 5椎 间隙横断面，软件通过校准后自动设定阈值，以腹壁肌肉为界 区分腹内脂肪与皮下脂肪组织，自动计算腹部总脂肪面积 (TFA)及腹内脂肪面积（VFA)，见图1，前者减去后者得皮下 脂肪面积（SFA)。
图1 采用QCT对L4/5断面腹部脂肪的划分
应用软件测量MRI图像的脂肪面积。通过定位像选取L4/5 断面，软件半自动设定阈值及腹部肌肉外层，将腹部脂肪区分 并计算VFA和SFA(图2)，二者相加得TFA。
图2 采用MRI对L4/5断面腹部脂肪的划分
1.3统计学处理采用SPSS 20.0统计软件进行分析，SFA、 VFA、TFA等计量资料采用无±s表示。对MRI和QCT测量
的SFA、VFA、TFA之间进行Pearson相关性分析，以PC0.05
为差异有统计学意义。
2结 果
QCT（QCT腹部脂肪测量体模软件系统测量法）和MRI对腹部脂肪定量测量具有明显正相关关系，
各相关系数分别为：SFA(r=0. 96，P<0. 05)，VFA(r=0. 94, P<0.05),TFA(r=0.96，P<0.05)。MRI 测得的 SFA、TFA 结果较QCT大，而VFA则较小，见表1。
表1 QCT和MRI测得的腹部脂肪面积
及相关性(王±5, cm2)
|
方法 |
SFA |
VFA |
TFA |
|
QCT |
175. 96±50. 36 |
100. 05±44. 61 |
276. 01±78. 87 |
|
MRI |
184. 54±51. 83 |
97. 21±42. 02 |
281 75±78. 46 |
|
r |
0 96 |
0 94 |
0 96 |
|
P |
<0. 05 |
<0 05 |
<0 05 |
MRI测得的腹部脂肪面积和QCT测得的SFA、VFA、 TFA进行比较的散点图，见图3。其线性回归方程分别为：
SFA(Y=9. 76 + 0. 99X,P<0. 05), VFA(T= 16. 33 + 0. 96X， P<0. 05) ,TFA(Y=8. 18 + 0. 89X,P<0. 05)。
对MRI和QCT测得的腹部脂肪面积的结果进行Bland- Altman分析（图4)，从图中可以看出，SFA的差值均数为8. 6 cm2 ,95% —致性界限为（一18. 0 cm2 ,35. 2 cm2，，牙％(41/44) 的点在_致性界限以内，测量面积结果的差值绝对值最大为 47.3cm2;VFA的差值均数为一2.8cm2,95% —致性界限为 (-31. 5 cm2,21. 8 cm2)，93% (41/44)的点在一致性界限以 内，二者的差值绝对值最大为37. 5cm2;TFA的差值均数为 5. 7 cm2 , 95% —致性界限为（一 34. 1cm2 , 45. 6 cm2 ) , 93% (41 / 4 4 )的点在一致性界限以内，二者的差值绝对值最大为 60. 6 cm2。
图3 MRI和QCT测得腹部脂肪面积的散点图
图4 MRI和QCT测得腹部脂肪面积的Bland-Altman图
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3讨 论
由于肥胖与糖尿病、高血压、心血管疾病等代谢性疾病密 切相关，是代谢综合征发生、发展的重要独立因素[9]。目前，腹 内脂肪的研究越来越引起大家的重视，有研究表明腹内脂肪细 胞的代谢比皮下脂肪细胞活跃，可分泌多种脂肪细胞因子，这 些细胞因子的分泌变化，不仅涉及以脂肪形式进行的能量储存 及释放，还涉及胰岛素敏感性的改变、低度炎性反应及血液凝 溶异常等「10]。因此，腹内脂肪含量过多可导致一系列病理生 理变化，腹内脂肪的定量测量相较于腹部皮下脂肪而言，对于 预测肥胖相关性疾病的发生更有实际意义。
目前临床上常用于判断腹型肥胖的参数有腰围、腰臀比、 臀围、体质量指数等人体测量学方法和生物电阻抗法、超声、双 能X射线吸收法、CT、MRI等。虽然在实际诊断中利用腰围 的方法来诊断肥胖既经济方便又易于掌握，但是其不足也很明 显，单纯以腰围作为判断标准无法区别腰围的增加是由于腹部 皮下脂肪还是腹内脂肪的积聚引起。QCT或MRI可以精确 计算出腹内脂肪的面积和体积，是目前公认的定量测量腹部脂 肪的金标准[11-12]。因为CT扫描的快速性可以避免腹部肠管 移动对测量的影响，所以_般认为CT比MRI更准确快速，但 因为CT的放射性限制了其频繁应用[7-8]。MRI虽无电离辐 射，但费用高昂，耗费时间，而应用mDixon技术可有效地缩短 TE和TR时间，在提高信噪比的同时提升图像采集速度，一次 屏气即可完成扫描，适用于大样本人群、短期随访和儿童、孕妇 等放射敏感人群。由于在临床工作中，针对不同情况不同人群 需采用不同方法，而QCT（QCT骨密度测量体模软件系统测量法）与MRI定量测量腹部脂肪分布相关 性研究国内外文献报道较少，因此本研究将运用QCT与MRI 分别测量腹部脂肪的分布情况，并评价其相关性和一致性。
笔者发现QCT与MRI测量结果之间具有明显的线性正 相关性。MRI测量的结果较QCT会轻微低估VFA，而在 SF八与TF八上则会稍微高估。这可能是因为腹部肠管移动、 呼吸运动引起的MRI部分容积效应，以及脂肪与肌肉和肠管 在MRI图像上分界不是非常明确等原因所造成的。Bland- 八ltman分析显示93%的点在一致性界限以内，且二者的相差 幅度对所测腹部脂肪面积而言在临床上可以接受，因此，可以 认为QCT和MRI对腹部脂肪分布的测量具有较好的一致性， 两种方法在腹部脂肪面积测量的临床应用中可互相代替。
Irving等[3]和B〇nekamp.[14]的研究表明，不管是CT图 像还是MRI图像，不同的图像分析软件均可提供基本相同的 腹部脂肪面积测量结果。本研究中采用Analyze v12.0软件分 析MRI图像，根据不同的图像条件调整阈值，半自动划分单层 面的SFA和VFA界限，平均测量1人约20 min;而QCT配套 的QCT PRO v5.0软件可自动区分并测量腹部脂肪面积，显 著缩减测量时间和精力，平均约5 m丨n;结合实际扫描时间，在 测量腹部脂肪面积上QCT较MRI更有效率。已有研究认为， 腹部单层面脂肪面积与腹部脂肪体积密切相关[5]。因此，考 虑到CT的放射性和MRI的扫描时间等因素的制约，笔者对 腹部脂肪单层面的研究可运用于评估腹部脂肪体积。
本研究的不足之处在于尽管研究对象均空腹状态下进行 QCT与MRI的扫描，腹部肠管内容物的脂肪面积相对于整个 腹部脂肪面积而言已基本可忽略不计，但二者均未去除肠管内 容物，仍会轻微影像腹内脂肪面积的测量结果。本研究还需要 验证QCT和MRI腹部脂肪测量在不同测量者之间的重复性。
综上所述，QCT和MRI均可准确、定量的测量腹部脂肪 面积及分布，两种方法具有显著相关性和较好的一致性，在腹
部脂肪面积测量和分布的临床应用中可互相代替。
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