第一部分感兴趣区大小在胰腺脂肪MR m DIXON-Quant定量评估中的重复性研究背景胰腺脂肪沉积(pancreatic fat deposition),又称非酒精性脂肪性胰腺疾病(nonalcoholic fatty pancreatic disease,NAFPD),是指过多的脂肪替代了胰腺实质、或在胰腺腺泡及胰岛细胞内积聚,引起胰腺细胞的数量及功能减退,胰岛β细胞凋亡,在糖尿病及代谢综合征的发病过程中具有非常重要的意义。组织病理学检查虽然是胰腺脂肪定量的金标准,但由于取样风险及误差较大,不能常规应用于临床,因此通过影像学的手段来对胰腺脂肪含量进行精确、无创的定量尤为重要。勾画感兴趣区(regions of interest,ROI)是影像学研究的基础,指在影像学处理的过程中,对需要观察或研究的区域进行勾勒边界,进而对此范围内的组织进行单独研究。由于胰腺组织具有以下特点:(1)解剖位置深、形态细长,容易受呼吸运动影响,(2)其内血管、胰管,存在异质性,(3)周围腹腔脂肪通过小叶间渗透入胰腺边缘小叶内,易被误认为胰腺内的脂肪。在此基础上,无论基于什么测量学方法(MRS、CSEMRI或CT等),ROI的范围、大小均可能对测量结果产生影响,从而直接影响到脂肪测量的准确性、重复性及再现性,因此ROI大小的选择是对胰腺进行脂肪定量研究的基础。目的利用MR m DIXON-Quant测得的质子密度脂肪分数(proton density fat fraction,PDFF)来评估不同大小的ROI在定量胰腺脂肪含量时的重复性。方法对所有研究对象(共52例)行上腹部MR m Dixon-Quant扫描,在伪彩图上由两位医师(医师A与医师B)对胰头、胰体及胰尾分别进行三次不同ROI面积下(70～90mm~2、120～140mm~2、170～190mm~2)的测量;第一次测量结束后2周,在不参照之前测量结果的情况下再测量一次;最后,将胰头、胰体及胰尾的3个PDFF取平均值作为整个胰腺的最终脂肪含量。采用方差分析两两比较同一测量者在同一部位、不同ROI面积下测得PDFF值的差异性;使用组内相关系数(intra-class correlation coefficients,ICC)来评价同一观察者间隔两周,在相同部位、相同ROI面积下测得PDFF值的重复性(观察者内的ICC);使用Bland-Altman方法及观察者间的ICC,评价两位观察者在相同部位、相同ROI面积下测得PDFF值的一致性。结果1.医师A在测量胰体时,ROI面积为120～140mm~2和170～190mm~2时测量的PDFF值比较,p<0.05,差异具有统计学意义。其余组别两两比较,p值均大于0.05,PDFF值无统计学差异,结果具有可重复性。2.两位测量者间隔两周,在相同部位、相同ROI面积下的测量结果的ICC,最高为0.996,最低为0.902,均大于0.8,说明可靠性较高。3.两位观察者在相同部位、相同ROI面积下测量的PDFF值的一致性均较好:从Bland-Altman图中观察,±1.96 SD区间之外的点均小于5%;观察者间ICC最高为0.993,最低为0.894。结论1.不同的ROI大小影响MR m DIXON-Quant对胰腺脂肪定量的结果;2.ROI面积为70～90mm~2和120～140mm~2时,可重复性较好。第二部分基于MR质子密度脂肪分数探讨健康人群胰腺脂肪含量及其影响因素背景胰腺脂肪沉积(pancreatic fat deposition),属于内脏异位脂肪沉积的一种,可能由多种原因引起,例如年龄、肥胖、糖尿病、贫血、激素治疗等,在胰岛素抵抗、2型糖尿病及代谢综合征等的发生、发展中起着不容忽视的作用。目前,非酒精性脂肪肝的诊断标准已经得到了公认(肝内脂肪含量大于5%即可诊断),然而对于胰腺脂肪沉积却关注较少,故而诊断胰腺脂肪含量增高的标准缺乏统一的认识。因此,本研究旨在选择一种精确、可行、简便的方法,来探讨健康人群胰腺脂肪含量的正常范围及其随年龄增长的变化趋势,并研究人口统计学相关影响因子,为后续研究提供基础。目的采用MR m Dixon-Quant扫描得出的质子密度脂肪分数(PDFF)来探讨健康人群的胰腺脂肪含量,研究其随着年龄增长的变化规律,并分析年龄、性别及BMI对普通健康人群胰腺脂肪含量的影响。方法纳入237名成年志愿者,其中男性107名、女性130名,年龄21~79岁,应用MR m Dixon-Quant扫描,测量胰头、体、尾的PDFF值,并将三者取平均值作为整个胰腺的最终脂肪含量。利用Friedman检验来验证胰腺头、体、尾部的脂肪含量是否均匀分布。不同性别分别按年龄分为5组,组1(21~30岁)、组2(31~40岁)、组3(41~50岁)、组4(51~60岁)、组5(61~79岁),探讨不同年龄段胰腺脂肪含量的分布趋势,并对胰腺脂肪含量与年龄做Pearson相关分析。使用多元线性回归分析各变量(胰腺脂肪含量、性别、年龄、BMI)之间的关系。结果1.237例胰腺MR-PDFF的中位数为3.33%(1.82~6.16);2.胰腺头、体、尾部的脂肪含量无统计学差异。3.男性胰腺脂肪含量与年龄呈正相关(r=0.336,p<0.05),男性中组2~组5相对于组1,胰腺脂肪含量增长率分别为-20.87%、-1.34%、62.61%、94.41%;女性胰腺脂肪含量与年龄呈正相关(r=0.433,p<0.05),女性中组2~组5相对于组1,胰腺脂肪含量增长率分别为30.46%、58.02%、205.90%、205.90%。不同年龄段之间的差异有统计学意义(F值:男性14.283,女性33.012,p<0.05)。男性及女性组4、组5相对于组(1~3)胰腺脂肪含量的差异均有统计学意义。4.多元线性回归结果表明,胰腺脂肪含量与性别有关,男性的PDFF高于女性;年龄、BMI与胰腺脂肪含量呈正相关。结论1.健康人群胰腺脂肪含量约3.33%(1.82~6.16);2.胰腺内的脂肪分布趋向均匀;3.男性及女性的胰腺脂肪含量均随年龄增长呈上升趋势;50岁以后胰腺脂肪沉积速率明显加快;随着年龄的增长,女性胰腺脂肪的沉积速度快于男性。4.年龄、性别及BMI均是胰腺脂肪含量的独立影响因子:胰腺脂肪含量在老年、男性和较为肥胖的人群中更高。第三部分QCT对胰腺脂肪定量的可行性研究:MR相关性分析背景胰腺脂肪沉积(fatty infiltration of pancreas),又称非酒精性脂肪性胰腺疾病(nonalcoholic fatty pancreatic disease,NAFPD),它与肥胖、代谢综合征及2型糖尿病等密切相关。鉴于胰腺活检的局限性,影像学检查在其诊断中具有重要意义。目前在各类影像学检查中,公认最精确、最常用的是核磁共振检查,例如磁共振波谱成像(Magnetic resonance spectroscopy,MRS)、基于梯度多回波成像(chemical-shiftencoded MRI,CSE-MRI)等,其中CSE-MRI得出的质子密度脂肪分数(proton density fat fraction,PDFF)可以得到精确的脂肪含量。随着医疗技术的不断进步,在CT领域,新的方法也在不断的被尝试,定量CT(Quantitative CT,QCT)目前在临床上主要用于骨密度、骨质疏松以及几何形态的检测。近年来,基于同样的物理学原理及方法,有学者开始把它用于量化软组织内脂肪含量。但是,目前国内外均没有学者应用QCT来对胰腺脂肪进行定量。目的利用定量CT(QCT)评估胰腺的脂肪含量,并将结果与MR PDFF相关联,以验证QCT评估胰腺脂肪含量的可行性。方法共纳入的52名志愿者(男性25名,女性27名,年龄22~50岁)均在同一天接受了QCT和MR m Dixon-quant的扫描。首先,由两位观察者各自分别利用两种方法对胰头、体、尾进行测量,并将三者取平均值作为各自的最终胰腺测量值;然后,计算出胰腺的等效密度值并代入校正公式进行计算,将QCT测量值转化为基于QCT的胰腺脂肪含量;最后,将基于QCT的胰腺脂肪含量和MR PDFF值相关联。采用Pearson相关分析和Bland-Altman分析来评价两者之间的相关性以及两种技术之间的系统差异。结果1.将QCT的测量值转换后得出QCT Fat(%)为-3.6%±3.7%,应用MR PDFF值,即MRI Fat(%)为2.7%±2.6%,两者具有统计学差异(p<0.0001)。2.观察者内ICC:QCT为胰头0.992、胰体0.993、胰尾0.996,MR-PDFF为胰头0.996、胰体0.995、胰尾0.994;观察者间的ICC:QCT为0.992;MR-PDFF为0.994。3.Pearson相关分析显示QCT和MR m Dixon-Quant两种检查方法对定量胰腺脂肪含量相关性很高(r=0.805,p<0.0001)。4.Bland-Altman分析显示,基于QCT方法测量的胰腺脂肪含量系统性的低于MR m Dixon-Quant方法测量的胰腺脂肪含量6.3%。结论1.本研究首次尝试计算出胰腺组织的等效密度值,并通过校正公式将QCT的测量值转换为胰腺脂肪含量,得出的结果明显低于MR-PDFF的测量结果,但是两者的结果重复性及再现性均较高,可靠性较好。2.QCT和MR m Dixon-Quant两种检查方法用来测量胰腺脂肪含量在统计学上具有显著的相关性。3.基于QCT方法测量的胰腺脂肪含量相对MR m Dixon-Quant测量的胰腺脂肪含量存在系统性偏倚,约低了6.3%。为了提高QCT测量值与MR-PDFF的数值一致性,还需要进一步的研究。创新点1.本研究第一部分评估了感兴趣区范围对胰腺脂肪定量的可重复性,旨在优化测量胰腺脂肪时感兴趣区范围的选择。目前国内对胰腺脂肪的定量评估中没有学者做过ROI大小对结果的影响,国外报道的也很少。第一部分的目的是使后续的研究更加严谨、精确、细化。2.众所周知,如果没有来自正常人群的数据,直接诊断胰腺脂肪含量升高是没有依据的。尽管目前对非酒精性脂肪肝的诊断标准已得到公认,然而由于既往对正常健康人群胰腺脂肪含量的研究较少,非酒精性脂肪性胰腺疾病的诊断标准在国内外仍未达成共识。因此,第二部分利用目前公认的精确定量脂肪含量的MRPDFF来研究健康人群胰腺脂肪含量值,样本量大,并探讨胰腺脂肪含量在不同年龄段的分布规律及人口统计学的相关影响因子,为后续研究提供基础。3.定量CT最初被用于骨密度的测量,近年来,基于同样的物理学原理及方法,有学者开始把它用于量化软组织内脂肪含量。但是,目前国内外均没有学者应用QCT的方法来定量胰腺脂肪的含量。本研究第三部分首次尝试计算出胰腺等效密度值,并通过矫正公式,将QCT测量的结果转换为胰腺脂肪含量值,并将结果与MR-PDFF对比,探讨应用QCT的方法量化胰腺脂肪含量的可行性,具有首创性。