MSCT在定量测量腰背部肌肉面积中的应用

都雪朝，孙朋涛，王若顿，闫玉昌，潘振宇

骨骼肌是人体正常生理活动的基础，在保持体位、保护重要内脏器官及机体内环境稳态等方面发挥着重要作用，近年来逐渐受到重视。大量研究表明，骨骼肌含量尤其是腰背部肌肉含量，与肿瘤、肝硬化等疾病的死亡率、术后并发症、住院时间等密切相关[1,2]。因此，术前客观地测量患者腰背部肌肉已成为临床医师越来越关注的焦点。目前测量肌肉含量的方法较多，主要有生物电阻抗分析 ( bioelectrical impedance analysis， BIA)、双能骨密度测量仪(Dual energy X-ray absorptiometry，DXA)、超声、CT和MRI，其中应用CT测量轴位肌肉面积反应肌肉含量较为准确。目前有关CT测量腰背部肌肉面积重复性的研究国内外鲜有报道。本研究通过测量MSCT图像上椎旁肌和腰大肌面积，旨在探讨其测量结果的可重复性，并分析不同层面腰大肌面积有无差异，为进一步的临床研究奠定基础。

材料与方法

1.病例资料

研究对象为因各种原因来我院行腹部螺旋CT检查的患者，随机选取年龄在20～50岁之间的患者共30例，其中男15例,平均年龄(38.2±6.4)岁，女15例，平均年龄(35.9±5.8)岁。排除影响肌肉含量的各种因素，如营养不良、长期卧床、器官衰竭、慢性炎症、内分泌疾病、恶性肿瘤、脑血管疾病、服用影响肌肉含量的药物(如糖皮质激素、甲状腺素、性激素)、职业运动员等。

2.检查方法

CT扫描采用西门子炫速双源FLASH CT，扫描参数：管电压120 kV，管电流80～300 mA，准直128×0.6，螺距0.6，视野300 mm×300 mm，层厚5 mm，层间隔5 mm。重建层厚为1 mm的薄层图像。扫描范围自膈顶至耻骨联合下缘。

3.测量和分析

在GE PACS工作站通过手动勾勒肌肉轮廓的方法[3,4]，分别测量椎旁肌或腰大肌的面积。选取T12椎弓根水平测量椎旁肌肉面积(图1a)，前界为脊柱及肋骨，外界为竖脊肌外缘[5]；分别选取L3横突层面、L4椎体上缘及L4椎体下缘层面(图1b-1d)测量腰大肌面积[1]；L4椎体上缘与L4椎体下缘层面通过定位像进行定位(图2)。

图2 L4椎体上缘层面定位示意图。a) L4椎体上缘CT轴位图； b) 定位相图，白线为L4椎体上缘水平定位线。

表1 不同测量者间各层面腰背部肌肉面积测量值的重复性分析结果

由两位经过培训的测量者分别独立进行测量，记录测量数据。1个月后，由其中一位测量者再次按照同样的方法重复测量1次。

4.统计学分析

结 果

两位测量者间各层面腰背部肌肉面积测量值的一致性较好(表1)，同一测量者前后两次的腰背部肌肉面积测量值差异均无统计学意义(P值均<0.05，表2)。

各层面肌肉面积3次测量结果的平均值分别为(32.43±9.97) cm2(T12)、(17.51±6.78) cm2(L3)、(22.89±8.59 ) cm2(L4上缘)、(25.76±9.04) cm2(L4下缘)；T12椎弓根层面椎旁肌肉面积与L3横突、L4上缘、L4下缘层面腰大肌面积具有较高的相关性(表3)；L3横突、L4上缘、L4下缘层面腰大肌面积差异有统计学意义(F值=7.66，P值=0.001)。

讨 论

肌少症最初由Irwin Rosenberg定义，指随着年龄增长出现肌肉含量减少和肌力下降等改变[6]，近年来日益受到重视。He等[7]研究表明肌肉含量与骨密度呈显著正相关，肌少症患者发生骨量减少或骨质疏松症的概率明显增高。周学锋等[8]研究表明肌少症对老年慢性心衰患者的远期预后存在显著影响，判断是否合并肌少症有利于心衰患者的进一步危险分级和辅助治疗。除此以外，肌少症还与肿瘤患者预后相关，Nakamura等[9]研究表明肌少症是非小细胞肺癌患者术后发生并发症的独立预测因子。最近有研究表明合并肌少症的肝癌患者术后住院时间更长[10]。

表2 同一测量者前后两次腰背部肌肉面积测量值的比较结果

表3 不同层面腰大肌面积的相关性分析

目前测量肌肉含量的方法主要包括BIA、DXA、CT、MRI[11]。BIA价格低廉，操作简便，广泛应用于人体成分的测量；但该方法受人体含水量影响明显，重复性差，准确性较低[12]。DXA 扫描操作简单且辐射剂量相对较小[13]，但不能直接测定肌肉含量，结缔组织、纤维组织、水及脏器也会被计作肌肉含量[14]。MRI能准确测量肌肉含量，但费用昂贵，检查时间长，并且有金属物植入属禁忌症，在很大程度上限制了该方法在临床中的应用[15]。CT在肌肉研究中的重要性越来越明显，不仅可以进行纹理分析[16]，还可通过测量轴位肌肉面积来反映肌肉含量，是评估肌肉含量的准确方法，除此之外，该方法还可测量肌肉密度。

以往评估肌肉含量主要是测量四肢肌肉[17,18]，但近年来有研究表明腰背部肌肉含量与腰椎骨密度密切相关[19]。除影响骨密度外，腰背部肌肉还与患者术后并发症的发生和存活率密切相关[20,21]。但目前CT测量腰背部肌肉的部位尚不统一，主要包括T12、L3、L4等[22]，T12椎体层面主要测量椎旁肌或单层轴位全部骨骼肌面积[23,24]，L3、L4层面主要测量腰大肌厚度、腰大肌或单层轴位全部骨骼肌面积[22,25]。

本研究通过手动勾勒肌肉轮廓的方法测量腰背部肌肉面积，结果表明不同测量者测量的椎旁肌肉及腰大肌面积差异均无统计学意义，同一测量者前后两次测量的椎旁肌肉及腰大肌面积差异也无统计学意义，表明不同测量者间以及同一测量者不同时间测量腰背部肌肉面积的一致性较好，螺旋CT测量腰背部肌肉面积具有很好的可重复性。以往文献报道椎旁肌肉面积及腰大肌面积与全身肌肉含量具有较好的相关性，可反映全身肌肉含量[24]。因此，对于行腹部CT检查的患者，不仅可了解患者的腹部疾病情况，同时还可了解患者腰背部肌肉含量，进而帮助临床医师预测肝癌、结直肠癌等疾病的病死率及术后并发症的发生风险。

以往文献对L3、L4层面腰大肌报道较多，但胸部CT扫描范围一般不包括腰大肌[26,27]，近年来有研究表明T12椎旁肌肉面积是肝移植术后并发症发生的独立预测因子，可将其作为L3、L4腰大肌的替代测量层面[28]。本研究显示T12椎旁肌肉面积与L3、L4腰大肌面积具有较好的相关性，与以往研究报道一致。本研究结果还显示L4下缘层面腰大肌面积较L3横突水平、L4上缘水平腰大肌面积大，三者间差异有统计学意义，因此不同层面腰大肌面积参考值不能替换应用。

本研究的不足之处：①没有分析椎旁肌肉面积、腰大肌面积与全身、四肢肌肉含量的相关性，对此需进一步研究；②样本量较少，所得结论有待进一步进行验证。

综上所述，MSCT 评估腰背部肌肉简单准确，重复性较好，可直观评价椎旁肌肉及腰大肌面积。MSCT可用于大样本的临床研究，评估行腹部CT检查患者的腰背部肌肉含量，并作为术后及肿瘤患者治疗后疗效的临床常规测量指标。