作者：王增坤，许晓蝶，宋培记，山东第一医科大学附属中心医院医学影像科；王锡明，山东第一医科大学附属省立医院医学影像科

肥胖已成为全球日益严重的公共卫生问题，与高血压、高脂血症、动脉粥样硬化、心血管炎症、胰岛素抵抗、代谢综合征及肿瘤发展等密切相关；定量分析脂肪对防治肥胖及其相关疾病具有重要意义。

临床评估肥胖主要方法包括测量指标[如体质量指数(body mass index，BMI)]、活检、生物电阻抗法、双能X 线吸收法(dual-energy X-ray absorptiometry，DXA)、超声(ultrasound，US)、CT、MRI及PET显像等。测量指标等传统方法操作简单、患者配合度好，但易受医师主观因素影响，无法准确评估多部位脂肪分布。活检是定量脂肪的金标准，但具有侵入性。多模态影像学具有无创、便捷、可视化及相对客观等优势。本文就DXA、US、CT、MRI及PET多模态影像学技术用于定量脂肪的研究进展进行综述。

1. DXA

DXA基于2种不同能量X线而实现，通过测量皮下脂肪组织(subcutaneous adipose tissue，SAT)厚度评估内脏脂肪组织(visceral adipose tissue，VAT)，可精准测量心脏代谢功能障碍高风险人群及BMI>18.5kg/m2健康人群的VAT 质量。相关研究发现，慢性脊髓损伤患者VAT 体积较大、SAT 体积较小；而VAT 体积可作为心脏代谢疾病的预测因素。基于DXA所得的VAT 质量和心肺适应性均与峰值圆周应变损伤独立相关，表明高VAT 负担和低心肺适应性可介导病理性心脏重塑。

有学者采用DXA 与MRI评估肥胖儿童内脏脂肪组织，结果显示二者所测VAT体积、质量及面积的相关性均较强，但DXA无法量化内脏脂肪纵向变化；DXA 为二维图像，精确度不足，无法直接区分SAT 与VAT，且对于多数患者并非常规检查项目，使其临床应用受限。

2. US

传统US可根据回声定性评估脂肪含量和分布。US成本低、临床应用广，但较依赖医师主观判断、无法同时量化多种器官的脂肪、受受试者腹腔积液及个体差异影响，且检测轻度脂肪肝的效能较低。基于US的定量成像技术对于脂肪变性具有较好的检测能力，并能加以定量评估。

一项前瞻性研究结果显示，以MRI-质子密度脂肪分数(proton density fat fraction，PDFF)为参考标准，根据衰减系数0.54dB/(cm·MHz)诊断儿童肝脏脂肪变性的敏感度为80%、特异度为82%，肝肾指数1.48诊断的敏感度为90%、特异度为76%。针对成年人的研究发现，US固定频率下的衰减系数与MRI-PDFF具有良好相关性。

另有前瞻性研究招募56名超重或肥胖者，基于肝脏US衰减系数和背向散射计算超声衍生脂肪分数(ultrasound-derived fat fraction，UDFF)诊断肝脏脂肪变性，其敏感度为94.1%、特异度为63.6%，且与MRI-PDFF的一致性极强。IKENOUE等认为US可为评估胎儿生长和身体成分，以及其与新生儿肥胖的关系提供新的方式。

3. CT

CT能获取不同层面基于脂肪组织密度的CT值，从而精准定量脂肪组织。一项前瞻性研究纳入297名非糖尿病受试者，于脐水平进行层厚为10mm的单层CT扫描以测量腹腔内脂肪组织，结果显示其与胰岛素敏感性独立相关。另有研究对148例接受抗逆转录病毒治疗的艾滋病患者行CT检查，定量评估L4椎弓根水平VAT 面积和SAT 面积，发现二者均有助于识别具有高心血管疾病风险的艾滋病患者。

一项针对直肠癌患者的CT研究结果显示，L2~L3水平皮下/内脏脂肪比值较低与局部术后并发症更多相关，而L4~L5水平肌间/皮下脂肪比值较高与生存率低和肿瘤结局较差有关。有学者以CT测量296例直肠癌术后患者腹部(T11/12~L5/S1水平)和盆腔(S1~耻骨联合上缘)总体脂肪组织(total adipose tissue，TAT)、VAT 及SAT 体积，结果显示盆腔VAT 体积与术后并发症和吻合口漏有关。

光子计数CT 有助于精准量化肝脏脂肪分数。SCHWARTZ等分别基于光子计数CT和MRI同反相位计算12例肥胖脂肪肝患者肝脏脂肪分数，发现二者无显著差异。相比人工测量，基于CT半自动测量评估腹部脂肪的精确度和重复性均更佳。深度学习算法为自动分割脂肪提供了新方法。

有学者于肾移植前基于深度学习以CT 量化无糖尿病肾病患者脂肪组织，发现相比BMI，所得参数用于预测肾移植后糖尿病风险的价值更高。WEST 等和HE等指出，基于深度学习网络自动评估心外膜脂肪组织体积具有可行性，且可用于心血管危险分层。

4. MRI

MRI具有无辐射、可重复及多参数、多方位成像等优势，是评估脂肪含量的最佳非侵入性影像学技术，主要成像方式包括化学位移成像(chemical shift imaging，CSI)、MR波谱(MR spectroscopy，MRS)和化学位移编码MRI(chemical shift encoded MRI，CSE-MRI)。有学者以改良三维扰相梯度回波序列MRI定量因盆腔或生殖器疼痛而就诊者盆腔，认为该序列可用于评估肌肉脂肪变性和肌肉面积，且所获双侧臀大肌、臀中肌及股直肌面积和PDFF均与BMI呈显著正相关。

CAO等以水脂分离(Dixon)MRI定量中心性肥胖合并高血压、血脂异常和/或高血糖患者肝脏和胰腺异位脂肪储存，发现肝脏脂肪分数与稳态模型胰岛素抵抗呈正相关，胰腺脂肪分数与稳态模型胰岛素分泌呈负相关。

有学者采用MRI定量评估疑诊非酒精性脂肪性肝病(non alcoholic fatty liver disease，NAFLD)肥胖儿童的胰腺脂肪，结果显示PDFF与肥胖显著相关。另有学者对肝脏捐献者行MR脂肪定量分析，发现以此评估肝脏脂肪变性的效能与组织病理学相当，可由此避免对肝脏脂肪百分比<10%的捐献者进行活检。基于CSE-MRI的PDFF用于评估肥胖人群和NAFLD患者胰腺脂肪的可行性已获证实。

利用肝脏体积加速柔性序列MR扫描可准确量化L1~L2水平VAT 及SAT 面积并定量评估肝脏PDFF。SHAH等观察肥胖冠状动脉微血管疾病小鼠，发现基于梯度回波序列的加速多回波MRI能准确定量诱发其心外膜脂肪的脂肪酸。LINDER等通过分析BMI>30kg/m2 男性及女性各13名而提出基于固定标志(T9椎骨)的半身MRI测量方法可用于预测腹部脂肪组织体积，尤其适用于图像视野受限时。

随着MR技术的发展，水-脂肪成像和1H-MRS等为评估脂肪组织提供了新途径。有学者采用非对称回波最小二乘估算法迭代水脂分离序列(iterative decomposition of water and fat with echo asymmetry and least-squares estimation quantitation sequence，IDEAL-IQ)MRI测量绝经前、后女性脊椎骨髓脂肪含量、肝脏脂肪含量及L1~L4水平SAT 体积，发现重度NAFLD绝经后女性脊椎骨髓脂肪沉积与肝脏脂肪沉积显著相关。

一项前瞻性研究证实，多回波Dixon和屏气单体素高速T2校正多回波1H-MRS技术均可无创测量肝脏脂肪含量，且该含量与肝纤维化分期无明显相关。高场强MRI 用于定量人体脂肪性能优异。BOUAZIZI等收集10 例接受减重手术者的离体SAT，发现4.7TMRI有助于量化SAT 纤维化，且结果与组织学结果具有高度一致性。

KORVÍNEK等招募13名健康志愿者，以3.0T MRI为参照，证实基于多梯度回波的7.0TMRI-PDFF定量肝脏脂肪含量具有可行性。另有学者分别采用5.0T和1.5T MR对12例脂肪肝患者及14名健康成年人行1H-MRS，结果显示基于二者所测肝脏PDFF一致性均良好。在此基础上进一步联合人工智能有助于MRI自动定量脂肪组织，并提高其准确性，以更快捷、细致地评估肥胖。

5. PET

PET可提供脂肪组织炎症和代谢活动相关功能信息，对于定位和追踪棕色脂肪组织(brown adipose tissue，BAT)具有极大优势，且全身CT 扫描有助于进一步提高PET 定量评估效能；然而18F-FDG优先被代谢活性较高的组织摄取，故需在PET/CT 扫描之前激活BAT，同时，扫描电离辐射暴露较严重，且价格昂贵，导致临床应用受限。18F-FDGPET显像包括PET/CT 和PET/MRI，有助于量化BAT 代谢活性。

LUNDSTRÖM等采用18F-FDGPET/CT 评估BMI正常、超重及肥胖青少年BAT 摄取18F-FDG 程度，发现BAT 摄取18F-FDG程度与肥胖存在负相关。另有学者以18F-FDGPET/CT测量多发性骨髓瘤患者骨骼肌脂肪组织、SAT及VAT 葡萄糖摄取，结果显示高VAT标准摄取值(standarduptakevalue，SUV)可能为恶病质的早期标志物。

6. 小结与展望

多模态影像学结合人工智能可全面、快速、自动化及标准化定量评估脂肪组织，未来可开展关于脂肪组织生物学及代谢组学的大规模前瞻性研究，利用影像组学及人工智能等更多先进技术精准定量脂肪，为临床改善肥胖及相关并发症提供依据。

来源：王增坤，许晓蝶，王锡明，等.多模态影像学用于定量脂肪组织研究进展[J].中国医学影像技术，2025，41(01):156-159.DOI:10.13929/j.issn.1003-3289.2025.01.033.

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