第一部分正常成人胰腺DCE-MRI的定量分析参数特征目的:探讨正常成人胰腺动态对比增强磁共振成像(DCE-MRI)定量参数容积转化率(Ktrans)、组织血管外细胞外间隙容积比(Ve)及血浆容积比(Vp)在不同性别、年龄和胰腺不同部位之间的特征。材料与方法:根据纳入和排除标准,选取90名健康志愿者,按年龄分为青年组(男17名,女13名,年龄28~44岁,中位年龄35岁)、中年组(男13名,女17名,年龄45~58岁,中位年龄53岁)和老年组(男女各15名,年龄60~74岁,中位年龄66岁)。取得所有志愿者的知情同意,同时得到医院临床实验伦理委员会的批准。所有志愿者均采用3.0T超导型磁共振扫描仪行胰腺DCE-MRI检查,扫描完成后将DCE-MRI动态增强图像传入Omni-Kinetics软件(GE healthcare,China)进行图像后处理。手动选取主动脉作为输入动脉获取动脉输入函数(AIF)。分别选取胰头、胰颈、胰体及胰尾作为感兴趣区(ROI),运用Extended Tofts线性模型,获取定量参数容积转化率(Ktrans)、组织血管外细胞外间隙容积比(Ve)、血浆容积比(Vp)。每个志愿者测量3次取平均值。采用SPSS 24.0软件进行统计学分析:试验数据中计量资料以均数±标准差来表示。不同性别之间定量参数比较采用两独立样本t检验进行假设检验,根据方差齐性检验在t检验和t’检验中选择,不同年龄组及胰腺不同部位资料依方差齐性不同选用方差分析或秩和检验进行假设检验。P<0.05为差异有统计学意义。结果:(1)正常成人胰腺不同部位(头、颈、体和尾部)DCE-MRI定量参数Ktrans值分别为0.0621±0.0025、0.0618±0.0026、0.0616±0.0021、0.0617±0.0025;Vp值分别为0.2462±0.0022、0.2454±0.0022、0.2455±0.0021、0.2452±0.0019;Ve值分别为0.6129±0.0235、0.6107±0.0232、0.6088±0.0227、0.6092±0.2383。Ktrans值差异无统计学意义(F=0.697,P=0.554);Ve差异无统计学意义(F=0.570,P=0.635);而Vp差异有统计学意义(F=3.821,P=0.010),且胰头区Vp值高于胰颈、胰体和胰尾部(P<0.05)。(2)正常成人男性、女性胰腺DCE-MRI定量参数Ktrans值男性为0.6221±0.0023,女性为0.6205±0.0023,差异无统计学意义(P=0.745);Ve值男性为0.6112±0.0207,女性为0.6086±0.0231,差异无统计学意义(P=0.584);Vp值男性为0.2475±0.0020,女性为0.2474±0.0023,差异亦无统计学意义(P=0.946)。(3)正常成人不同年龄组(青年组、中年组和老年组)胰腺DCE-MRI定量参数Ktrans分别为0.0624±0.0026、0.0621±0.0022、0.0619±0.0022,差异无统计学意义(F=0.351,P=0.705);Vp分别为0.2473±0.0022、0.2474±0.0023、0.2477±0.0027,亦无统计学意义(F=0.271,P=0.764)。Ve值分别为0.6077±0.0209、0.5989±0.0192、0.6231±0.0218,差异有统计学意义(F=11.754,P=0.000),且老年组胰腺Ve值高于中年组及青年组。结论:(1)正常成人胰腺不同部位(头、颈、体和尾部)DCE-MRI定量参数Ktrans和Ve无明显差异;胰腺不同部位Vp值有差异,且胰头区Vp高于胰颈、胰体和胰尾部。(2)正常成人男性、女性胰腺DCE-MRI定量参数Ktrans、Ve和Vp值无明显差异。(3)正常成人不同年龄组胰腺Ktrans和Vp无明显差异,Ve值有差异,且老年组胰腺Ve值高于中年组及青年组。(4)胰腺DCE-MRI定量参数不存在性别差异,但依年龄和胰腺部位的不同而存在一定的差异。第二部分糖耐量减低人群、2型糖尿病患者胰腺DCE-MRI定量分析与胰腺微循环目的:利用动态对比增强磁共振成像(DCE-MRI)定量参数容积转化率(Ktrans)、组织血管外细胞外间隙容积比(Ve)、血浆容积比(Vp)等来评估正常人群、糖耐量减低人群和2型糖尿病患者胰腺微循环情况,并分析其差异性。材料与方法:根据纳入和排除标准,收集2015年8月至2017年12月在我院行DEC-MRI检查的糖耐量减低组30人(男15名,女15名,年龄45~57岁,中位年龄50岁)及2型糖尿病组30人(病程<10年15名,男8名,女7名,年龄51~72岁,中位年龄63岁;病程≥10年15名,男9名,女6名,年龄53~71岁,中位年龄64岁)。另选取30名正常志愿者作为对照组(男15名,女15名,年龄38~52岁,中位年龄45岁)。所有志愿者均采用3.0T超导型磁共振扫描仪行胰腺MRI-DCE检查,扫描完成后将MRI动态增强图像传入Omni-Kinetics软件进行后处理。手动选取主动脉作为输入动脉获取动脉输入函数AIF。通过MRI平扫及增强图像确定胰腺位置,并将胰腺整体作为感兴趣区,注意避开血管、脂肪浸润等区域;运用Extended Tofts线性模型,获取定量参数容积转化率(Ktrans)、组织血管外细胞外间隙容积比(Ve)及血浆容积比(Vp)。每个志愿者测量3次取平均值。采用SPSS 24.0软件进行统计学分析。实验数据中的计量资料首先进行正态性检验和Levene方差齐性检验。组间比较采用独立样本t检验,计量资料以(?)±s表示。对有统计学差异的因素进行Logistic回归分析并制作ROC曲线,P<0.05差异有统计学意义。结果:(1)2型糖尿病组组及糖耐量减低组DCE-MRI量化参数Ktrans值较对照组增高,Vp值较对照组降低,差异有统计学意义(P=0.000);而Ve值较对照组增高,但差异无统计学意义(P>0.05)。(2)两组间比较,不同人群Ktrans和Vp两组值存在统计学差异,P<0.05。针对这两组值进行LSD检验得出:Ktrans值在对照组与糖耐量减低组之间存在差异(P=0.036),在糖耐量减低组与2型糖尿病组之间存在差异(P=0.044);Vp值在对照组与糖耐量减低组之间存在差异(P=0.034),在糖耐量减低组与2型糖尿病组之间存在差异(P=0.021)。(3)30例2型糖尿病患者中,病程≥10年者(n=15)的Ktrans及Ve值为1.0822±0.2244、0.8958±0.2275,较病程<10年者(n=15)Ktrans及Ve值(0.1571±0.0352、0.1269±0.0399)增高(P=0.032和P=0.037)。病程≥10年者的Vp值为0.0634±0.0165,较病程<10年者(0.0566±0.0185)降低,无明显统计学差异(P=0.298)。(4)糖耐量减低组DCE-MRI定量参数Logistic回归分析,Ktrans和Vp两者ROC曲线下面积分别为0.652(95%置信区间为0.514-0.791)和0.682(95%置信区间为0.547-0.817);当Ktrans值大于1.133时,其对于糖耐量减低预测敏感度为30%,特异度为100%;当Vp值小于0.098时预测糖耐量减低敏感度为96.7%,特异度为36.7%。结论:(1)糖尿病组及糖耐量减低组DCE-MRI量化参数Ktrans、Ve值较对照组增高,Vp值减低。(2)糖耐量减低阶段胰腺内皮细胞已经不同程度受损,胰腺微循环障碍,可以尝试通过修复内皮细胞,改善胰腺微循环,来延缓糖尿病的进程。(3)DCE-MRI定量参数Ktrans和Vp对于预测糖耐量减低有较高的灵敏度和特异度。(4)糖尿病病程超过10年者,胰腺血管内皮损伤加剧,血管通透性进一步增高,血浆容积比降低。(5)DCE-MRI定量分析在监测和预测新药物治疗2型糖尿病中可能具有潜在的价值。第三部分DCE-MRI评价糖耐量减低人群胰岛细胞功能的价值探讨目的:采用高葡萄糖钳夹技术进行试验来观察正常人、糖耐量减低人群胰岛素分泌的特点和胰岛素的敏感性;并与第二部分胰腺DCE-MRI定量参数结果进行相关性分析,了解DCE-MRI评估胰腺微循环与高葡萄糖钳夹技术评定胰岛细胞功能的相关性。材料与方法:选择2015年8月至2017年12月内蒙古自治区人民医院门诊病人和住院病人为研究对象(与第二部分研究对象中正常组、糖耐量减低组实验对象一致)。糖耐量减低组(IGT组)30例:男15名,女15名,年龄45~57岁,中位年龄50岁;体重指数(body mass index,BMI)26.33-30.21kg/m~2,平均27.56±1.39kg/m~2。对照组(NC)30例:男15名,女15名,年龄38~52岁,中位年龄45岁;BMI24.82-28.93 kg/m~2,平均26.73±1.32kg/m~2。以上入组对象OGTT(口服葡萄糖耐量试验)、血脂水平正常,排除糖尿病、内分泌系统疾病和肝肾等疾病,试验前2周前未使用影响胰岛素分泌和敏感性的药物。所有受试者均进行高葡萄糖钳夹试验,计算相关参数1PH(胰岛素第一时相分泌)、2PH(胰岛素第二时相分泌)、Ins120~150(胰岛素最大分泌量)及ISI(胰岛素敏感性指数)。并将其参数与第二部分研究内容胰腺DCE-MRI定量参数之间进行相关性分析。计量资料以(?)±s或中位数(范围)表示,非正态分布资料经对数转换后进行分析,多组间比较采用单因素方差分析,以P<0.05为差异有统计学意义。结果:(1)应用高葡萄糖钳夹技术获得胰岛β细胞在外源性葡萄糖刺激下的胰岛素第一时相分泌、第二时相分泌及胰岛素最大分泌量。结果显示:IGT组的1PH为226.8±93.4m IU/L,NC组的1PH为246.7±71.0m IU/L,IGT组低于NC组,差异无统计学意义(P=0.36);IGT组2PH为105.6±20.2m IU/L,明显高于NC组(61.2±18.2)m IU/L,差异有统计学意义(P=0.000);IGT组Ins120-150为(135.1±15.3)m IU/L,明显高于NC组(79.5±11.8)m IU/L,差异有统计学意义(P=0.000)。(2)IGT组的ISI为11.79±3.02,NC组ISI为18.88±5.04,IGT组明显低于NC组,差异有统计学意义(P=0.000)。(3)高葡萄糖钳夹试验参数2PH、Ins120~150、ISI同DCE-MRI定量分析参数Ktrans、Ve和Vp进行pearson相关性分析,得出结果Ktrans与2PH呈正相关(r=0.398,P=0.037),Ktrans与Ins120-150呈正相关(r=0.406,P=0.040),Ktrans与ISI呈负相关(r=-0.408,P=0.008);Vp与2PH呈负相关(r=0.405,P=0.033),Vp与INS120-150呈负相关(r=0.393,P=0.009),Vp与Ins120-150呈正相关(r=0.395,P=0.005)。Ve与2PH、Ins120~150、ISI不存在相关性(P=0.408,P=0.415,P=0.749)。结论:(1)糖耐量减低人群出现明显的胰岛素抵抗和代偿性胰岛素分泌增加,高葡萄糖钳夹试验中胰岛素分泌曲线异常。(2)高葡萄糖钳夹技术可以精确反映糖耐量减低人群胰岛素双相分泌的改变,早期发现β细胞功能的减退,可以对糖耐量减低的病理生理改及发病机制进行更深入的研究。(3)糖耐量减低人群高葡萄糖钳夹试验2PH、Ins120~150、ISI与胰腺DCE-MRI定量参数Ktrans、Vp存在一定的线性相关,与Ve不存在相关性。(4)高葡萄糖钳夹试验与DCE-MRI均能较好的评估糖耐量减低人群胰腺的微循环情况,能够发现早期及潜在的胰岛β细胞功能减退。