雙能X線和胸部CT測定健康體檢者骨骼肌質(zhì)量的比較研究

廖晨芳 徐宗政 祁慧娟 李慶祝 王德國

肌少癥(sarcopenia)是老年人骨骼肌量減少、肌力及功能進行性減退的臨床綜合征,常引起跌倒、衰弱及死亡[1]。肌量減少是重要的客觀指標(biāo),可以通過生物阻抗法(bio-impedance analysis,BIA)、雙能X線(dual-energy X-ray absorptiometry,DXA)及CT/MRI影像法測定,各國指南均推薦DXA法界定肌量減少[2-3]。CT是臨床最常用的檢查手段之一,常以第3-4腰椎(L3-4)橫截面肌肉面積定義肌量減少[4]。然而臨床上胸部CT比腹部CT檢查更多,如肺癌篩查及近年來因肺炎進行的胸部CT掃描等[5-6]。有研究顯示,第12胸椎(T12)及第1腰椎(L1)截面肌肉面積及其密度(CT值)與L3截面顯著相關(guān)[7]。因此,本研究選擇了同時行DXA和胸部CT掃描的老年體檢者,比較兩種檢查方法在判斷肌量減少上是否具有一致性,各參數(shù)間是否具有相關(guān)性,以期挖掘老年人胸部CT影像學(xué)信息在老年肌少癥中的臨床應(yīng)用價值。

1 研究方法

1.1 研究對象 回顧性分析2017年9月至2019年12月在我院健康體檢中心體檢的60歲以上體檢者80例。納入標(biāo)準(zhǔn):除常規(guī)體檢外均接受了DXA體成分檢查及低劑量胸部CT檢查。排除標(biāo)準(zhǔn):惡性腫瘤化療中、合并原發(fā)性甲狀旁腺功能亢進癥、正在接受激素治療、嚴(yán)重臥床、未完成相關(guān)檢查的病人。

1.2 一般資料 通過醫(yī)院His系統(tǒng)收集老年體檢者性別、年齡及既往高血壓、高血脂及糖尿病等病史資料。根據(jù)病人身高、體質(zhì)量計算BMI。

1.3 DXA測定及肌量減少標(biāo)準(zhǔn) 囑被檢者穿著輕薄貼身的衣物,頭朝檢測儀平躺進入雙能X射線骨密度檢測儀(Prodiqy Advance 350018MA),仰臥體位接受兩次掃描,機器自動提供檢查者包括四肢在內(nèi)的全身肌肉的含量分布數(shù)據(jù)。通過測量體檢者身高,計算四肢骨骼肌質(zhì)量指數(shù)(appendicular skeletal mass index,ASMI),ASMI =ASM/身高2(kg/m2)。根據(jù)2019年亞洲肌少癥工作組發(fā)布的共識2標(biāo)準(zhǔn)(Asian working group for sarcopenia, AWGS2)判定肌肉質(zhì)量減少:ASMI男性<7.0 kg/m2,女性<5.4 kg/m2[2]。

1.4 胸部CT影像特征提取及分析 根據(jù)既往研究[7],運用開源3D-slicer軟件半自動測定各橫斷面的肌肉面積及CT值,計算肌肉指數(shù)(定義為肌肉面積/身高2)。從CT影像存儲庫中調(diào)取胸部CT圖像文件,選擇T12、L1椎體,主動脈弓層面,分析各個部位的骨骼肌CT值。以3D-slicer軟件標(biāo)準(zhǔn)化后選擇segment editor命令定義肌肉(CT值設(shè)定為-29～150 Hu),并以“paint”命令對T12和L1層面肌肉賦色,“quantitative reporting”命令定量T12和L1層骨骼肌面積、T12椎旁肌和主動脈弓胸肌面積,計算肌肉指數(shù)。根據(jù)文獻,選擇T12骨骼肌CT值定義肌量減少:男性<37.5 Hu,女性<31.5 Hu[8]。

2 結(jié)果

2.1 體檢者不同肌肉質(zhì)量組一般資料比較 DXA診斷的肌量減少19例(23.75%),與肌量正常組相比,肌量減少組身高、體質(zhì)量、BMI顯著降低(P<0.05)。2組間年齡、性別,合并高血壓、糖尿病及高脂血癥的情況差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。肌量減少組總肌量、四肢肌量及ASMI顯著低于肌量正常組(P<0.05)。2組間CT測定的T12、L1、主動脈弓胸肌面積及身高校正后的肌肉指數(shù)差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);肌量減少組T12肌肉及T12椎旁肌CT值顯著降低(P<0.05),L1層面肌肉及主動脈弓胸肌CT值差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

表1 DXA測定肌量減少組與肌量正常組一般資料比較

2.2 ASMI與相關(guān)因素的相關(guān)性分析 鑒于DXA用ASMI界定肌量減少,因而分析ASMI的相關(guān)因素。ASMI與年齡(r=-0.031,P=0.782)、性別(r=-0.124,P=0.271)無相關(guān)性;與體質(zhì)量、BMI、總肌量、四肢肌量呈顯著正相關(guān)(r分別為0.761、0.636、0.808、0.850,P<0.001),與身高呈顯著負相關(guān)(r=-0.641,P<0.001)。ASMI與T12、L1層肌肉CT值,主動脈弓層面胸肌面積呈正相關(guān)(r分別為0.288、0.214及0.231,P<0.05)。

2.3 DXA法和CT值定義的肌量減少的一致性分析 基于T12層面骨骼肌CT值定義的肌量減少為30例,Pearson卡方檢驗顯示兩種方法定義肌量減少的陽性率差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.043),CT法陽性率高于DXA法(37.5%比23.75%)。Kappa一致性檢驗顯示,CT與DXA法定義的肌量減少一致性較差(Kappa為0.281,P=0.008)。見表2。

表2 DXA法和CT值定義的肌量減少一致性分析

2.4 CT測定的肌量減少的相關(guān)因素分析 由于DXA與CT測定二者間判斷肌量減少的一致性較差,進一步分析T12層面肌肉CT值的相關(guān)因素,結(jié)果顯示,T12肌肉CT值與年齡和性別呈顯著負相關(guān)(P<0.01),與L1、T12椎旁肌、主動脈弓胸肌CT值、肌肉面積、肌肉指數(shù)均呈顯著正相關(guān),但與身高、體質(zhì)量及BMI無顯著相關(guān)性(P>0.05)。見表3。

表3 T12層面肌肉CT值的相關(guān)因素分析

3 討論

肌少癥是老年人死亡、失能及反復(fù)住院的重要原因[9]。肌量減少是肌少癥的重要特征,常用測定方法有DXA和BIA。DXA法測定的ASMI被多個共識推薦為肌量減少的金標(biāo)準(zhǔn)[2, 10-11]。CT和MRI不僅可測定肌肉體積,也可以評價肌質(zhì)量及脂肪浸潤程度,但相關(guān)研究處于初步階段,缺乏公認的標(biāo)準(zhǔn)[12]。本研究比較了CT與DXA診斷肌量減少的一致性。

本研究中,DXA和胸部CT值定義的肌量減少的檢出率不同(23.75%比37.5%)。前者是根據(jù)三室模型將人體組織分為脂肪、骨及肌肉組織,而后者直接根據(jù)CT值對局部肌肉進行定量評價[12-13]。增齡引起的肌量減少除肌萎縮外,還與肌肉間隙脂肪浸潤有關(guān),導(dǎo)致肌肉組織CT值降低,肌面積和密度可較早地反映骨骼肌功能異常及病人預(yù)后[14-15]。本研究觀察到DXA肌量減少組CT肌肉面積及肌肉指數(shù)與正常組差異無統(tǒng)計學(xué)意義,可見胸部CT肌肉面積參數(shù)不能提示DXA肌量減少。另外,T12層面肌肉CT值在2組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義,而另一些部位如L1及主動脈弓胸肌CT值差異無統(tǒng)計學(xué)意義。因此,本研究提示胸部CT缺乏簡便有效的參數(shù)用于判斷DXA診斷的肌量減少。

DXA和胸部CT值定義的肌量減少診斷一致性較差。相關(guān)性分析顯示,ASMI與身高、體質(zhì)量、BMI、四肢肌量等顯著相關(guān),而與年齡、性別無相關(guān)性。眾所周知,肌量減少呈現(xiàn)增齡性改變,很難解釋本研究中ASMI與年齡無關(guān)的結(jié)果。筆者推測可能是ASMI中身高校正因素引起,即增齡過程中的身高縮短速度超過肌肉質(zhì)量減少程度。因此,有研究以最高身高或者脛骨長度作為校正因素,可提高DXA肌量指數(shù)的準(zhǔn)確性[16-17]。對CT值相關(guān)因素分析發(fā)現(xiàn),T12肌肉CT值與年齡呈顯著負相關(guān),而與身高、體質(zhì)量及BMI無顯著相關(guān)性。這與老年人肌量隨年齡增長而減少的臨床實踐符合。

本研究還顯示,基于胸部CT值的肌量判斷具有潛在臨床價值。T12層肌肉CT值與其他層面CT值呈顯著正相關(guān)。這可能由于增齡引起的骨骼肌密度降低或脂肪組織浸潤是全身性的,通過不同位置的肌肉CT值可評價肌質(zhì)量。L3～L4腰大肌作為CT診斷肌量減少的標(biāo)準(zhǔn)層面,但在臨床實踐上較少進行常規(guī)腹部CT掃描。近年來,健康體檢及流行的肺部感染性疾病引起胸部CT掃描數(shù)量激增,進一步挖掘胸部CT影像信息對節(jié)約醫(yī)療衛(wèi)生資源有重要意義。例如新近研究顯示,胸部肌量低的老年新型冠狀病毒感染病人延遲出院及重癥轉(zhuǎn)化率顯著增高[6]。

本研究尚有不足。第一,本研究中高齡者數(shù)量較少且不能代表社區(qū)人群;第二,作為回顧性研究無法進行肌肉功能性測定,如步速、握力等;第三,雖然記錄了基本慢性疾病,但無詳盡的疾病資料。

總之,胸部CT與DXA定義的肌量減少檢出率差異較大,兩者一致性不高,可能與CT值及ASMI的相關(guān)影響因素不同有關(guān);胸部肌肉CT值在不同層面一致性較好,體現(xiàn)了良好的增齡效應(yīng)。因此,機會性胸部CT掃描可提供受檢者肌肉質(zhì)量的客觀證據(jù),從而有效評價是否有肌少癥風(fēng)險,結(jié)合臨床老年綜合評估,對老年人健康維護有重要的臨床價值。