基于雙能CT探討胰腺碘定量參數對糖尿病的評估價值

［摘要］ 目的：探討雙能CT平衡期胰腺碘定量參數碘濃度（IC）、標準化碘濃度（NIC）及細胞外體積分數（ECVIC）與糖化血紅蛋白（HbA1c）的相關性及其評估糖尿病病情的可行性。方法：回顧性納入168例行腹部雙能CT 3期增強掃描患者，其中無糖尿病組48例、糖尿病前期組45例和糖尿病組75例。于平衡期碘基圖獲得胰腺碘定量參數IC、NIC和ECVIC，比較3組間參數差異，分析胰腺IC、NIC及ECVIC與HbA1c的相關性，評估胰腺碘定量參數對糖尿病病情的診斷效能。結果：糖尿病組胰腺NIC、ECVIC均顯著高于非糖尿病組和糖尿病前期組，差異均有統計學意義（均P＜0.05）。胰腺IC各組間差異無統計學意義（P＞0.05）。全部患者及糖尿病組HbA1c與NIC、ECVIC均呈正相關（均P＜0.05）；各組HbA1c與IC均無顯著相關性（均P＞0.05）。ECVIC區分無糖尿病組與糖尿病組、糖尿病前期組與糖尿病組的AUC分別為0.753、0.717，與NIC的AUC（0.704、0.708）比較，差異均無統計學意義（均P＞0.05）。結論：胰腺碘定量參數NIC和ECVIC均與HbA1c存在相關性，可作為評估糖尿病病情的潛在影像學指標。

［關鍵詞］ 糖尿病；碘；胰腺；體層攝影術，X線計算機

Assessing pancreatic iodine quantification parameters via dual-energy CT for diabetes evaluation

CAI Xiaoyi ZHAO Min ZHANG Zhen HUANG Xiaoming WANG Guohua LIU Hongyan

1Department of Radiology，Shanghai Pudong New Area People’s Hospital，Shanghai 201299，China；2Department of Radiology，Qingdao Hospital of University of Health and Rehabilitation Sciences，Qingdao Municipal Hospital，Qingdao 266011，China.

［Abstract］ Objective：To explore the correlation between hemoglobin A1c （HbA1c） and the equilibrium phase pancreatic iodine quantification parameters，iodine concentration （IC），normalized iodine concentration （NIC），extracellular volume fraction （ECVIC），using dual-energy CT （DECT），and to evaluate their feasibility in assessing diabetes severity. Methods：This retrospective study enrolled 168 patients undergoing abdominal three-phase DECT enhancement scans，categorized into non-diabetes （48 cases），pre-diabetes （45 cases），and diabetes （75 cases） groups. Pancreatic IC，NIC，and ECVIC were measured on iodine-based decomposition images （IDIs） during the equilibrium phase. Intergroup differences were compared，correlations between parameters （IC，NIC，ECVIC） and HbA1c were analyzed，and diagnostic performance for diabetes was assessed. Results：The diabetes group exhibited significantly higher pancreatic NIC and ECVIC than non-diabetes and pre-diabetes groups （all Plt;0.05），while IC showed no intergroup difference （Pgt;0.05）. HbA1c positively correlated with NIC and ECVIC in both the entire cohort and diabetes group （all Plt;0.05），but not with IC in any group （all Pgt;0.05）. For distinguishing non-diabetes from diabetes，ECVIC yielded AUCs of 0.753 for non-diabets and diabetes，and of 0.717 for pre-diabetes and diabetes，respectively，with no significant differences compared to NIC （AUCs of 0.704 and 0.708，both Pgt;0.05）. Conclusions：Pancreatic NIC and ECVIC correlate with HbA1c and may serve as potential imaging biomarkers for diabetes assessment.

［Key words］ Diabetes；Iodine；Pancreas；Tomography，X-ray computed

糖尿病在我國已成為繼腫瘤、心血管疾病之后第三大嚴重威脅人類健康的慢性疾病，其中2型糖尿病占90%以上，且呈高發趨勢［1-2］。糖尿病前期是指空腹血糖受損或糖耐量受損，是一種血糖水平高于正常值但又未達到糖尿病診斷閾值的狀態，也是有效預防糖尿病、逆轉糖尿病進展的重要階段。胰島B細胞功能持續損傷是糖尿病病情進展的關鍵因素，胰島細胞功能狀態與胰腺微循環及纖維化程度密切相關。近年來，碘定量已被用于胰腺病變的檢測、表征和相關治療檢測［3-7］。雙能CT通過兩束X線能量衰減差異進行物質材料分解分析獲得的碘基圖，能定量和直觀評估組織中的碘濃度（iodine concentration，IC）及標準化碘濃度（normalized iodine concentration，NIC），間接反映組織血流動力學變化［8-9］。細胞外體積是指血管外-細胞外和血管內間隙的總和，前者隨著組織纖維化進展而擴大［10］。NIC和細胞外體積分數（extracellular volume fraction，ECVIC）可有效、無創地檢測組織纖維化及其程度［11-13］。本研究利用雙能CT獲得平衡期碘基圖，分析胰腺IC、NIC及ECVIC與糖化血紅蛋白（hemoglobin A1c，HbA1c）的相關性及其評估糖尿病病情的可行性。

1" 資料與方法

1.1" 一般資料

回顧性選取2022年10月至2023年3月于青島市市立醫院行腹部雙能CT 3期增強掃描的腹部疾病患者168例，根據2020年中華醫學會糖尿病學分會［2］或2024年美國糖尿病協會標準［14］將其分為3組：無糖尿病組48例（HbA1c＜5.7%）、糖尿病前期組45例（5.7% ≤HbA1c＜6.5%）和糖尿病組75例（HbA1c ≥ 6.5%）。

納入標準：①年齡≥18歲；②有HbA1c和紅細胞壓積（hematocrit，Hct）結果。排除標準：①嚴重胰腺萎縮、彌漫性胰腺鈣化、胰腺脂肪浸潤和其他腫瘤性或非腫瘤性病變；②胰十二指腸術后；③近期有輸血史、出血史的患者；④腹部CT檢查前后30 d內未檢測HbA1c值；⑤腹部CT與測量Hct時間間隔＞2周。本研究獲得青島市市立醫院倫理委員會批準［批號：2024-KY-086（快）］。

1.2" 儀器與方法

采用GE Revolution 256排CT機，患者取仰臥位、足先進，檢查前對患者進行屏氣訓練，掃描時對甲狀腺及盆腔進行放射屏蔽防護。掃描范圍自膈肌頂部上方1 cm至肝下緣水平（包括全胰腺）。掃描參數：80/140 kV（瞬時切換），405 mA，螺距0.992，轉速0.5 s/r，層厚5 mm，重建層厚1.25 mm。獲取定位像后經肘靜脈采用高壓注射器注射碘佛醇（碘濃度320 mg/mL），劑量1.2 mL/kg體質量，流率2.0 mL/s，延遲約30、60和180 s以能譜成像（gemstone spectral imaging，GSI）模式行動脈期、門脈期和平衡期圖像3期增強掃描。

1.3" 圖像分析

將平衡期能譜數據輸至AW 4.7工作站，使用GSI Viewer軟件獲得碘基圖。由2位放射科醫師采用雙盲法于碘基圖中胰腺頭、體和尾實質部分手動勾畫ROI（大小50～55 mm2），避開主胰管、局灶性病變、鄰近脂肪和血管等，在胰腺ROI同一水平的腹主動脈上也放置相同大小ROI，記錄每個ROI的IC（圖1）。所獲得的數據取平均值后分別計算胰腺的NIC和ECVIC，公式為［11-12］：[NIC=IC胰腺IC腹主動脈；ECVIC=IC胰腺IC腹主動脈×（100-Hct）]。

1.4" 統計學分析

采用SPSS 26.0及GraphPad Prism 9.5.0軟件分析數據。符合正態分布的計量資料以[x]±s表示，組間比較行單因素方差分析；符合偏態分布的計量資料以M（QL，QU）表示，組間比較行非參數檢驗；計數資料組間比較行χ2檢驗。采用Spearman秩相關分析評估胰腺IC、NIC及ECVIC與HbA1c的相關性，繪制ROC曲線分析胰腺碘定量參數對糖尿病病情的診斷效能。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2" 結果

2.1" 3組臨床及影像學資料比較

3組患者的年齡、性別、BMI及Hct差異均無統計學意義，具有可比性（均P＞0.05）。無糖尿病組、糖尿病前期組和糖尿病組HbA1c兩兩比較，差異均有統計學意義（均P＜0.05）。糖尿病組NIC、ECVIC均明顯高于無糖尿病組及糖尿病前期組，差異均有統計學意義（均P＜0.05）；無糖尿病組與糖尿病前期組NIC、ECVIC差異均無統計學意義（均P＞0.05）。各組間IC差異均無統計學意義（均P＞0.05）（表1）。

2.2" HbA1c與胰腺碘定量參數的相關性分析

全部患者及糖尿病組胰腺NIC、ECVIC均與HbA1c呈正相關（均P＜0.05）；無糖尿病組及糖尿病前期組胰腺NIC、ECVIC與HbA1c差異均無統計學意義（均P＞0.05）。3組間胰腺IC與HbA1c差異均無統計學意義（均P＞0.05）（表2）。

2.3" 胰腺碘定量參數對不同組別的鑒別診斷

以57.56%為最佳截斷值，NIC區分無糖尿病組與糖尿病組的敏感度、特異度及AUC分別為65.3%、72.9%及0.704（95%CI 0.606～0.802）；以32.62%為最佳截斷值，ECVIC區分無糖尿病組與糖尿病組的敏感度、特異度及AUC分別78.7%、64.6%及0.753（95%CI 0.664～0.842）；NIC與ECVIC的AUC差異無統計學意義（Z=1.281，P=0.200）（圖2a）。

以56.57%為最佳截斷值，NIC區分糖尿病前期組與糖尿病組的敏感度、特異度及AUC分別為74.7%、64.4%及0.708（95%CI 0.612～0.804）；以33.95%為最佳截斷值，ECVIC區分糖尿病前期組與糖尿病組的敏感度、特異度及AUC分別61.3%、75.6%及0.717（95%CI 0.623～0.810）；NIC與ECVIC的AUC差異無統計學意義（Z=0.204，P=0.838）（圖2b）。

3" 討論

糖尿病是慢性代謝性疾病，從糖尿病前期到終末期往往經過較長的臨床過程。相比于非糖尿病（包括無糖尿病和糖尿病前期）患者，糖尿病患者胰島B細胞產生胰島素時需消耗更多的氧氣，更易產生缺氧環境；胰腺血供豐富，高糖狀態可引起毛細血管發生炎性病變及損傷，使周圍組織缺血缺氧。胰腺星狀細胞在高糖、缺氧、氧化應激等多種因素作用下由靜止態轉為激活態，促進細胞外基質沉積，引起細胞外間隙擴大和纖維化，導致胰腺血管阻力增高、血流速度減慢［15-16］。纖維組織中碘對比劑的進入及廓清緩慢，多呈延遲強化，故本研究基于平衡期進行胰腺碘定量參數研究。而HbA1c亦隨血糖水平升高而升高。因此，本研究中反映胰腺纖維化程度和/或血流動力學改變的NIC、ECVIC在糖尿病組中明顯升高，且與HbA1c呈正相關，與既往相關研究［17-18］類似。而非糖尿病階段（包括無糖尿病和糖尿病前期）胰腺星狀細胞尚處于靜止狀態，其產生細胞外基質能力有限，因此不會引起細胞外基質的積極增生和纖維化，這可能也是無糖尿病組與糖尿病前期組NIC、ECVIC差異均無統計學意義的原因。

對于纖維化而言，血流動力學改變早于形態學。各組間IC差異均無統計學意義可能與個體間血流量及血流速度不同有關；NIC以同層腹主動脈為參照標準化后排除上述個體差異或通過減少碘分布的生理波動來減輕變異性，可更客觀地評估血流動力學變化［9］。胰腺ECVIC鑒別糖尿病病情時AUC略高于NIC，可能是因ECVIC可通過利用Hct來減少血管內空間的潛在影響，而NIC未考慮Hct。

本研究的局限性：為單中心回顧性研究且樣本量較小，可能存在選擇偏倚；手動勾畫ROI可能存在測量誤差；腎素-血管緊張素-醛固酮系統是激活胰腺星狀細胞的關鍵通路，未分析血管緊張素轉換酶抑制劑使用情況，相關用藥機制能否改變胰腺碘定量參數評估糖尿病病情有待進一步探索。

綜上所述，胰腺NIC、ECVIC與HbA1c均有一定的相關性，可間接評估胰腺纖維化程度及血流動力學改變，通過反映胰腺病理生理改變評估糖尿病病情。

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（收稿日期" 2024-11-04）