1型糖尿病患者胰腺體積和胰腺脂肪含量的相關性研究

崔　斌，祝安惠，張曉錦

（航天中心醫院影像科，北京　100049）

1型糖尿病患者胰腺體積和胰腺脂肪含量的相關性研究

崔斌，祝安惠，張曉錦

（航天中心醫院影像科，北京100049）

目的：探討1型糖尿病（Type 1 diabetes mellitus，T1DM）患者胰腺體積（PV）和胰腺脂肪含量（PFC）的相關因素。方法：回顧性研究我院T1DM患者，將92例患者按照患病時間分為A、B、C 3組。A組：＜60月，51例；B組：60～＜120月，20例；C組：≥120月，21例。分析各組患者PV、胰腺內脂肪體積（PFV）、PFC、腹部脂肪含量（TA）、腹腔脂肪含量（VA）、腹壁脂肪含量（SA）、VA/SA、體質量指數（BMI）、患病時間（月）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）、膽固醇（TC）和低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）、血壓（收縮壓和舒張壓）、血糖（OGTT空腹、餐后2 h）、胰島素（空腹、1 h、2 h、3 h），C肽（空腹、1 h、2 h、3 h）和糖化血紅蛋白（HbA1c）等相關實驗室檢查數據之間差異和相關性。結果：A～C三組間，年齡、TG、空腹C肽、1h C肽、PFV和PFC的均值差異具有顯著性，P＜0.05。A組與B組間空腹C肽和PV，A組與C組間年齡、空腹C肽、1 h C肽、TG、PFV、PFC和VA，B組與C組間TG、PFV和PFC兩兩比較均值差異有顯著性，P＜0.05。相關性分析方面：PV與年齡、C肽和患病時間不相關。PFV與VA和HDL-C值呈正相關。PFC與VA和患病時間正相關。C肽與年齡負相關、與BMI正相關。結論：T1DM患者PV和PFC的變化有其自身特點，PV與胰腺外分泌功能不相關，患病5年以上PV減小，5～10年以后體積減小不明顯，這與C肽值變化同步；隨患病時間延長PFC逐漸增多，患病10年以上增多明顯，這與TG變化同步；PFC與VA和HDL-C相關，PFC變化早于VA變化；C肽與年齡和BMI等相關。與2型糖尿病中PFC與胰島素抵抗相關不同，推測T1DM中PFC增加可能與穩定胰島細胞功能相關，這點需要進一步證實。

糖尿病，1型；胰腺；體層攝影術，螺旋計算機

1型糖尿病（Type 1 diabetes mellitus，T1DM）是一種自身免疫性疾病，其發病與β細胞自身抗原、巨噬細胞、樹突狀細胞、B淋巴細胞和T淋巴細胞等有關［1］。目前研究發現T1DM在發現血糖升高之前的發病前期機體和胰腺內就出現相關異常改變［2-3］。本研究分析我院住院治療的T1DM患者胰腺體積（Pancreatic volume，PV）和胰腺脂肪含量（Pancreatic fat content，PFC）的改變，結合腹腔脂肪含量（Visceral adiposity，VA）分析，試圖探索T1DM的胰腺形態改變特點與臨床的相關性，有助于認識T1DM發病機理，為預防和指導臨床評估治療效果提供相應影像學依據。

1　資料與方法

1.1研究對象

本回顧性研究由學院審查委員會批準，免除知情同意通知。搜集整理2010年1月—2012年1月于我院住院治療并確診T1DM行腹盆腔CT掃描的患者92例，其中男50例，女42例，年齡14～61歲，中位年齡（27.41±11.03）歲，患病時間3～384月，平均（70.565±69.675）月。按照患病時間分成A～C組，A組：＜60月，51例；B組：60～＜120月，20例；C組≥120月，21例。測量所有患者的PV、胰腺脂肪體積（Pancreatic fat volume，PFV）、PFC、腹部脂肪含量（Totally abdominal fat content，TA）、VA和腹壁脂肪含量（Superficial adiposity，SA），并計算VA與SA比值（VA/SA）。記錄患者體質量指數（BMI）、患病時間（月）、甘油三酯（TG）、膽固醇（TC）、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）、血壓（收縮壓和舒張壓）、血糖（OGTT空腹、餐后2 h）、胰島素（空腹、1 h、2 h、3 h），C肽（空腹、1 h、2 h、3 h）和糖化血紅蛋白（Hemoglobin A1c，HbA1c）等相關實驗室檢查數據。

1.2研究方法

1.2.1檢查方法

腹盆腔掃描使用GE LightSpeed VCT/XT螺旋CT機，掃描范圍由膈頂至恥骨聯合下緣，管電壓120 kV，噪聲指數（NI）8.6，管電流200～500 mA自動選擇，掃描方式Helical，層厚5 mm，間隔5 mm，矩陣512×512，圖像重建模式：Stand。

1.2.2相關數據測量

將圖像傳至ADW 4.4工作站進行后處理，采用直方圖測量法由兩位具有圖像工作站使用經驗的主治醫師盲法獨立完成。

①胰腺相關數據測量：設定WW=300、WL=40為觀察窗。選取含有胰腺層面，沿胰腺輪廓逐層勾畫出胰腺邊界（含胰管和小葉間隔脂肪組織，不含脾動脈、靜脈，圖1），根據脂肪組織的衰減特性，設置代表脂肪組織的衰減區段為-250～-50 HU，由直方圖中逐層測量出每層的總面積和脂肪組織的面積（圖2），面積值×層厚×2得出該層和間隔的體積，再將所有層面疊加得出PV，PFV和PFC。

圖1，2　胰腺面積和脂肪面積測量方法。圖1：沿胰腺輪廓逐層勾畫出胰腺邊界。圖2：設置代表脂肪組織的衰減區段為-250～-50 HU，測量出每層的總面積和脂肪組織面積（mm2）。Figure 1，2.　Measurement methods of pancreatic area and fat area.Figure 1：Outlining the pancreas boundary layer by layer.Figure 2：Recommended range for pancreas fat tissue is-250～-50 HU.Measuring the pancreas area and fat area（mm2）.

②腹腔脂肪的測量：選取臍水平軸位圖像，沿腹壁皮膚輪廓畫線，測量出該面積內脂肪組織的面積（腹部總脂肪面積，圖3）；沿腹壁肌肉及雙側腰大肌內緣畫線，測量該面積內的脂肪組織面積（腹腔內脂肪面積，圖4，5）；計算TA與VA的差值，即SA；計算VA與SA比值（VA/SA）。

1.3統計方法

2　結果

2.1測量結果一致性的比較

兩名測量者測量結果一致性Kappa檢驗比較兩名測量者各測量值，Kappa＞0.8，測量者間測量數值一致性較好，取兩者測量平均值作為測量結果。

2.23組間觀察指標比較

3組間基本參數比較見表1。從表1可知，LSD兩兩比較：A組與B組間空腹C肽（P=0.025）；A組與C組間年齡（P＜0.001）、空腹C肽（P=0.011）、1 h C肽（P=0.021）、TG（P=0.023）；B組與C組間TG（P= 0.038）兩兩比較差異有顯著性。

A～C組間測量參數比較見表2。從表2可知，經LSD兩兩比較：A組與B組間PV（P=0.039）；A組與C間PFV（P=0.004）、PFC（P＜0.001）、VA（P=0.034）；B組與C組間PFV（P=0.002）、PFC（P＜0.001）兩兩比較均值差異有顯著性。

圖3～5　腹部脂肪測量方法。圖3：在臍水平CT軸位圖像上沿腹壁皮膚輪廓畫線（紅線），由直方圖測量出該區域內脂肪組織（綠色區域）的面積，即TA（mm2）。圖4在圖3所示層面沿腹壁肌肉及雙側腰大肌內緣畫線（紅線），由直方圖測量出該區域內脂肪組織（綠色區域）的面積，即VA（mm2）。圖5為直方圖，設置代表脂肪組織的衰減區段為-250～-50 HU，讀出相應測量值。Figure 3～5.　Abdominal fat measurement method.Figure 3：Drawing lines along the abdominal skin contour at umbilical level in axis CT scans image.The computer automatically quantitatively calculate the region of fat in the area of all pixels attenuation section（green area），namely abdominal total fat area（TA）（mm2）.Figure 4：Drawing lines along abdominal wall muscles and bilateral major waist muscles，and the computer automatically quantitatively calculate the region in the area of all pixels attenuation section（green area），the abdominal cavity fat area?。╒A）（mm2）.Figure 5：Organization attenuation interval map，setting attenuation section of-250～-50 HU as a fat area according to the characteristics of adipose tissue attenuation.

表1　A～C組基本參數比較

表2　A～C組測量參數比較

2.3PV、PFV及PFC與T1DM的相關性分析

PV、PFV及PFC與T1DM的相關性見表3。從表3可知，T1DM患者PV與收縮壓（Systolic blood pressure，SBP）弱正相關；PFV與VA，HDL-C值呈正相關，VA越多、HDL-C值越大，PFV越大；PFC與VA和患病時間正相關，VA越多、患病時間越長，PFC越高。

C肽與T1DM的相關性見表4。從表4可知，T1DM患者空腹C肽，1h C肽與年齡和餐后2h血糖負相關，與BMI正相關；而2h C肽和3h C肽與空腹血糖和患病時間負相關；1h C肽與HbA1c負相關，3h C肽與SA微弱正相關?；疾r間延長，C肽逐漸降低；而BMI越大，C肽值越高。

3　討論

T1DM是由于宿主基因、免疫系統和環境等因素綜合作用導致胰島β細胞受損、破壞而產生的疾?。?］。近年來對于T1DM的研究發現胰腺體積萎縮開始于臨床出現癥狀之前，胰腺萎縮是一個潛在的臨床疾病進展的標志物［5］。而糖尿病患者胰腺萎縮與胰腺外分泌不足相關［6］；胰島β細胞只占胰腺組織中細胞的1%～2%，其破壞導致胰腺腺體結構破壞，對胰腺體積影響作用微乎其微，但研究發現T1DM胰腺體積變小可能與失胰島素營養作用和胰腺局部慢性炎癥和纖維化有關［7-8］。

表3　PV、PFV及PFC與T1DM的相關性分析

表4　T1DM患者C肽相關性分析

健康人群PV大小與年齡有關，隨著年齡增大，50歲以后PV會逐漸萎縮［9］。PFC也隨著年齡的增長而增多，并且與肥胖明顯相關［10］。T1DM中PV較健康人和2型糖尿病患者明顯小，且與胰腺外分泌功能明顯相關，有研究發現PV與體表面積標準化后與糖尿病患病時間不相關［11］。

另外一項研究患病時間＞10年的T1DM患者PV時發現，與年齡相匹配的正常人比較PV減少了48%［12］。動物實驗發現不同年齡的小鼠在PV增大與體質量增加密切相關［13］。另一項關于新發T1DM患者（平均時間3.8月）研究發現PV與患者體質量相關，PV與體質量比值與相同年齡組健康對照者減少了26%；且這個比值與病程、葡萄糖或C-肽、糖化血紅蛋白和胰島自身抗體之間沒有相關性［5］。

本研究按照患病時間分析T1DM患者PV變化情況發現，3組間PV的變化沒有明顯差異（P= 0.075），經兩兩比較發現，隨著患病時間延長PV逐漸減小，發病5年以上體積就有縮小，5～10年以后PV減小不明顯；分析3組PFV、PFC發現，A～C 3組間PFV和PFC均值存在差異，隨患病時間延長PFV、PFC逐漸增多，發病10年以上增多明顯，由PFV的增多，推測導致PV發病5～10年以后胰腺總體積變化不明顯的原因是由于PFV的增多所致。但就胰島功能來講，空腹C肽隨患病時間延長，自身胰島β細胞功能逐漸降低，C肽值逐漸降低，在患病5年時已經有明顯差別，5年以后變化沒有明顯差異，這點與PV變化同步；此外1 h C肽在A組和C組間存在差異，患病10年以后1 h C肽釋放量明顯減低，這與PFC變化也相同，由此推測胰腺脂肪體積增大在T1DM中減緩PV縮小、維持C肽釋放等中起到一定作用；這與2型糖尿病中PV和PFC與胰島β細胞功能或胰島素抵抗（IR）密切相關不同［14-15］。

另一方面，在3組T1DM患者中，BMI沒有明顯差異，沒有BMI＞30的肥胖患者，但在3組患者中TG存在差異，且隨患病時間延長TG逐漸增多，10年以上增加明顯，這與胰腺脂肪體積和脂肪比例的變化同步。

在PFC隨患病時間變化同時，VA的變化卻沒有體現出顯著性差異，僅在VA兩兩比較時發現A組與C組差異有顯著性，這反映出糖尿病患者VA變化發生晚于PFC變化，PFC的數據能更早體現出T1DM患者脂肪代謝特點。

就相關性分析得出結果，PV與SBP弱相關，而與年齡、患病時間和C肽等值不相關，即胰腺萎縮與胰島分泌不足不相關；PFV與VA、HDL-C值呈正相關，VA越多、HDL-C值越大，PFV越大。但就HDL-C實驗室指標意義而言，它反映血漿中高密度脂蛋白的多少，HDL-C具有防止動脈粥樣硬化、降低冠心病病死率的作用。但在T1DM中HDL-C越高，PFV越大，且HDL-C在A～C 3組中沒有明顯差異，隨患病時間變化HDL-C變化不大，HDL-C在T1DM中的作用還需要進一步研究。PFC與VA和患病時間正相關，VA越多、患病時間越長，PFC越高，而在健康人群中PFC與腹部皮下脂肪沒有明顯相關性［16］。

本研究還分析了反應胰島功能的C肽值的相關性，發現空腹C肽、1 h C肽與年齡和餐后2 h血糖負相關，與BMI正相關；而2 h C肽和3 h C肽與空腹血糖和患病時間負相關，1 h C肽與HbA1c負相關，3 h C肽與SA微弱正相關。本組中隨患病時間延長，胰島自主分泌胰島素的功能逐漸降低，C肽值逐漸降低，而BMI值相應越大，C肽值越高，T1MD患者維持一定體質量有助有穩定胰島功能。

T1DM患者PV和PFC的變化有其自身特點，PV與胰腺外分泌功能不相關，患病5年以上PV減小，5～10年以后PV減小不明顯，這與C肽值變化同步；隨患病時間延長PFC逐漸增多，患病10年以上增多明顯，這與TG變化同步；PFC與VA和HDL-C相關，PFC變化早于VA變化；C肽與年齡和BMI等相關。與2型糖尿病中PFC與IR相關不同，推測T1DM中PFC增加可能與穩定胰島功能相關，這點需要進一步證實。

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The correlation of pancreatic volume and pancreatic fat content in type 1 diabetes mellitus

CUI Bin，ZHU An-hui，ZHANG Xiao-jin
（Department of Radiology，Aerospace Central Hospital，Beijing 100049，China）

Objective：To investigate the related factors of pancreatic volume（PV）and pancreatic fat content（PFC）in type 1 diabetes mellitus（T1DM）patients.Methods：We retrospectively reviewed 92 patients who were diagnosed as T1DM in our hospital.And the patients were divided into three groups according to the duration of diabetes（Group A＜60 months，51 patients；Group B 60～＜120 months，20 patients；Group C≥120 months，21 patients）.The difference and correlation among PV，pancreatic fat volume（PFV），PFC，total abdominal adiposity（TA），visceral adiposity（VA），superficial adiposity（SA），VA/SA，body mass index（BMI），duration of diabetes（months），triglyceride（TG），high density lipoprotein（HDL-C），total cholesterol（TC），low density lipoprotein（LDL-C），blood pressure（systolic and diastolic pressure），blood sugar（OGTT fasting and 2 hours after meal），insulin（fasting，1，2，3 hours after meal），C-peptide（fasting，1，2，3 hours after meal）and glycosylated hemoglobin A1c（HbA1c）were analyzed.Results：There was significant difference in age，TG，C-peptide（fasting，1 hour after meal），PFV and PFC among group A～C（P＜0.05）；C-peptide（fasting）and PV between group A and group B；Age，C-peptide（fasting，1 hour after meal），TG，PFV，PFC and VA between group A and group C；TG，PFV and PFC between group B and group C（P＜0.05）.PV was not correlated with age，C-peptide or duration of diabetes.PFV was positively correlated with VA and positively correlated with BMI.PFV was positively correlated with HDL-C.PFC was positively correlated with duration of diabetes.Conclusion：The change of PV and PFC in T1DM had its own characteristics.PV was not correlated with pancreatic external secretion function.PV decreased in patients with a diabetic duration of more than 5 years and the trend was less obvious in patients with duration of 5～10 years，which was in step with C-peptide.PFC increased gradually with duration of diabetes，which was extremely obvious in patients with duration of diabetes more than 10 years and was in step with TG.PFC was positively correlated with VA and HDL-C.The change of PFC was earlier than VA.C-peptide was correlated with age and BMI.We inferred that the increase of PFC may have some correlation with the function of pancreas cell，which is different from type 2 diabetes mellitus whose PFC is correlated with insulin resistance.Further study is needed to verify this conclusion.

Diabetes mellitus，type 1；Pancreas；Tomography，spiral computed

R587.1；R814.42

A

1008-1062（2015）06-0408-05

2014-12-01

崔斌（1977-），男，山西長治人，副主任醫師。