基于腰椎定量CT分析強(qiáng)直性脊柱炎合并肌少癥危險因素

陶 超,吳樹劍,洪 薇,陳鵬飛,王蓓蓓,俞詠梅

(皖南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院放射科,安徽 蕪湖 241001)

強(qiáng)直性脊柱炎(ankylosing spondylitis, AS)為好發(fā)于青壯年男性的慢性炎癥性疾病,易累及骶髂關(guān)節(jié)、脊柱及椎旁軟組織[1]。肌少癥為漸進(jìn)性、全身性骨骼肌疾病,可導(dǎo)致肌肉質(zhì)量減少及功能喪失,影響患者活動能力;在AS患者中發(fā)病率約20%～35%[2-3]。早期評估AS合并肌少癥非常重要。診斷肌少癥需依靠肌肉數(shù)量、肌肉力量、肌肉質(zhì)量及軀體功能等參數(shù)[4-5]。定量CT(quantitative CT, QCT)為無創(chuàng)、可重復(fù)性強(qiáng)的三維影像技術(shù),能夠較為精準(zhǔn)地對肌肉、脂肪及骨密度進(jìn)行定量分析[6]。本研究基于腰椎QCT參數(shù)分析AS合并肌少癥的危險因素。

1 資料與方法

1.1 研究對象 前瞻性收集2022年5月—12月100例皖南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院收治的AS患者,男75例、女25例,年齡16～58歲、平均(37.7±11.8)歲。納入標(biāo)準(zhǔn):①符合美國風(fēng)濕病協(xié)會AS診斷標(biāo)準(zhǔn)[7];②接受腰椎QCT檢查;③QCT檢查后1周內(nèi)檢測紅細(xì)胞沉降率(erythrocyte sedimentation rate, ESR)及C反應(yīng)蛋白(C reactive protein, CRP);④臨床資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn):①Q(mào)CT圖像質(zhì)量不佳;②既往L1、L2椎體手術(shù)史;③合并惡性腫瘤;④接受系統(tǒng)的運(yùn)動療法。同時,選擇100名性別、年齡相匹配的健康體檢者為對照組,男75例、女25例,年齡14～59歲,平均(37.6±10.4)歲。本研究經(jīng)院倫理委員會批準(zhǔn)[(2022)倫審研第(17)號],所有受試者檢查前均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用Philips Brilliance 64排CT儀、美國Mindways QCT PRO 5.0.V系統(tǒng)及歐洲脊柱質(zhì)量控制體模。囑患者仰臥,自L1上緣至L3下緣,以含QCT PRO標(biāo)識的序列進(jìn)行掃描;參數(shù):管電壓120 kV,自適應(yīng)管電流,螺距1.375,FOV 50 cm,矩陣512×512,層厚及層間距均為5 mm。掃描結(jié)束后以層厚、層間距均為1.25 mm重建圖像,并傳輸至Mindways QCT工作站進(jìn)行存儲、處理。

1.3 測量相關(guān)參數(shù) 由具有3年及8年工作經(jīng)驗的放射科醫(yī)師各1名分別測量QCT參數(shù),包括腰椎骨密度(bone mineral density, BMD)、L3骨骼肌面積(skeletal muscle area, SMA)、椎后肌群脂肪浸潤(muscle fat infiltration, MFI)程度及豎脊肌CT脂肪百分?jǐn)?shù)(CT fat fraction, CTFF);意見不一致時經(jīng)協(xié)商決定。

1.3.1 腰椎BMD 采用3D spine exam analysis模塊測量L1、L2椎體BMD,于椎體中心區(qū)域勾畫ROI(圖1A),以L1、L2椎體BMD平均值為腰椎BMD;以BMD≤80 mg/cm2為骨質(zhì)疏松癥,BMD>80 mg/cm2為非骨質(zhì)疏松癥[8]。

1.3.2 L3 SMA 采用“tissue composition”模塊于L3椎體中部軸位圖中沿骨骼肌邊緣勾畫ROI(圖1B);計算L3骨骼肌指數(shù)(skeletal muscle index, SMI):L3 SMI=L3 SMA/身高2。以男性L3 SMI<44.77 cm2/m2、女性L3 SMI<32.50 cm2/m2為標(biāo)準(zhǔn)診斷肌少癥[9],由此將AS組患者歸入肌少癥亞組(n=26)或非肌少癥亞組(n=74)。

1.3.3 椎后肌群MFI 采用“tissue composition”模塊于L3椎體中部軸位圖中沿椎后肌群邊緣勾畫ROI(圖1C);計算椎后肌群MFI:MFI=脂肪面積(fat area, FA)/[肌肉面積(muscle area, MA)+FA]×100%。

1.3.4 豎脊肌CTFF 采用“measure muscle fat”模塊于L3椎體中部軸位圖中雙側(cè)豎脊肌選取密度相對均質(zhì)區(qū)域勾畫ROI(圖1D),單側(cè)ROI面積為90～110 mm2,計算雙側(cè)豎脊肌平均CTFF。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 26.0統(tǒng)計分析軟件。以Kolmogorov-Smirnov檢驗進(jìn)行正態(tài)性分析。以±s表示符合正態(tài)分布的計量資料,組間行獨(dú)立樣本t檢驗;以中位數(shù)(上下四分位數(shù))表示非正態(tài)分布的計量資料,組間行Mann-WhitneyU檢驗。以頻數(shù)表示計數(shù)資料,組間行χ2檢驗。以Pearson或Spearman相關(guān)分析觀察AS組病程、體質(zhì)量指數(shù)(body mass index, BMI)、腰椎BMD、椎后肌群MFI及豎脊肌CTFF與L3 SMI的相關(guān)性:│r│≥0.8為高度相關(guān),0.5≤│r│<0.8為中度相關(guān),0.3≤│r│<0.5為低度相關(guān),0<│r│<0.3為弱相關(guān)。構(gòu)建多因素logistic回歸模型,分析影響AS合并肌少癥的獨(dú)立因素。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 組間比較 AS組腰椎BMD、L3 SMI及椎后肌群MA均低于(P均<0.05),而椎后肌群FA、MFI及豎脊肌CTFF均高于對照組(P均<0.05);組間受試者性別、年齡均無統(tǒng)計學(xué)差異(P均>0.05)。見表1。

表1 AS患者與健康人一般資料及QCT參數(shù)比較

2.2 AS組內(nèi)比較 AS組內(nèi)肌少癥亞組BMI及腰椎BMD均低于非肌少癥亞組(P均<0.05),而病程、椎后肌群MFI及豎脊肌CTFF均高于非肌少癥亞組(P均<0.05);2亞組間患者年齡、ESR及CRP均無統(tǒng)計學(xué)差異(P均>0.05)。見表2。

表2 合并肌少癥與未合并肌少癥AS患者一般資料及QCT參數(shù)比較

2.3 相關(guān)性分析 AS組中,BMI及腰椎BMD均與L3 SMI呈低度或弱正相關(guān)(r=0.42、0.22,P均<0.05);椎后肌群MFI及豎脊肌CTFF均與L3 SMI呈低度或弱負(fù)相關(guān)(r=-0.45、-0.26,P均<0.05);AS病程與L3 SMI無明顯相關(guān)性(P=0.58)。

2.4 多因素logistic回歸分析 將病程、BMI、腰椎BMD、椎后肌群MFI及豎脊肌CTFF納入多因素logistic回歸分析,結(jié)果顯示骨質(zhì)疏松癥(腰椎BMD≤80 mg)是AS合并肌少癥的獨(dú)立危險因素(P<0.05),低BMI為其保護(hù)因素(P<0.05),見表3。

表3 多因素logistic回歸分析結(jié)果顯示AS患者合并肌少癥的獨(dú)立影響因素

3 討論

目前對于AS合并肌少癥的發(fā)病機(jī)制尚不明確,可能與骨質(zhì)流失及疾病活動期有關(guān)[10]。本研究AS患者肌少癥發(fā)病率為26.00%(26/100),與既往研究[2-3]結(jié)果相符;且AS組腰椎BMD明顯低于對照組,提示骨質(zhì)疏松癥(腰椎BMD≤80 mg/cm2)為AS合并肌少癥的獨(dú)立危險因素;原因可能在于AS患者長期處于慢性炎癥狀態(tài),促炎性細(xì)胞因子升高并通過內(nèi)分泌、旁分泌等多種途徑共同導(dǎo)致骨質(zhì)疏松及肌少癥[11]。BMI可反映機(jī)體營養(yǎng)狀態(tài)。本研究AS組患者BMI與L3 SMI呈低度正相關(guān),低BMI AS患者可能肌肉質(zhì)量更差、肌肉丟失更多,即低BMI為AS合并肌少癥的保護(hù)因素。臨床制定AS診療方案時,應(yīng)在積極控制炎癥的基礎(chǔ)上關(guān)注BMD及BMI。

有學(xué)者[12]指出,QCT評估椎后肌群及椎旁肌MFI的準(zhǔn)確性較高。本研究采用QCT定量分析AS患者肌肉及脂肪含量,發(fā)現(xiàn)AS組椎后肌群MFI及豎脊肌CTFF均高于對照組且與L3 SMI呈負(fù)相關(guān),提示AS可致椎后肌群脂肪化,尤其在L3 SMI較低者;分析原因,可能在于AS使腫瘤壞死因子-α升高、骨骼肌蛋白質(zhì)分解與合成代謝失衡,進(jìn)而導(dǎo)致肌纖維變細(xì)、膠原纖維及脂肪組織增多[13];且AS常致腰背部肌肉痙攣、僵硬,患者為避免疼痛而減少活動,使肌肉萎縮及脂肪化加重[14]。

?ZTüRK等[15]報道,相比非肌少癥,肌少癥患者ESR及CRP更高。本研究AS組中肌少癥亞組與非肌少癥亞組ESR及CRP無明顯差異,可能與ESR及CRP易受個體差異及AS是否處于活動期影響、且在AS病程較長時對疾病是否處于活動期無明顯提示作用有關(guān)。

綜上,骨質(zhì)疏松癥是AS合并肌少癥的獨(dú)立危險因素。本研究的主要局限性:①為單中心研究,樣本量有限;②手動勾畫ROI可能存在一定誤差;③目前診斷肌少癥尚缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn);④對于L3椎體層面肌肉量與全身肌肉量是否具有良好一致性有待進(jìn)一步觀察。