上臂围和小腿围在社区老年肌少症患者筛查诊断中的应用

黎梦丽，刘闵敬，周思美，张庆，王丽

1.苏州大学医学部护理学院，江苏苏州市 215006；2.苏州大学体育学院，江苏苏州市215006

随着人口老龄化进程加快，肌少症作为一组与增龄相关的、渐进性的和广泛性的肌肉质量减少、肌肉力量下降和肌肉功能减退的老年综合征[1]，已被世界卫生组织正式划分为一种疾病，ICD-11 编码FB32.Y，日益受到研究人员的关注。

国外一项Meta 分析显示[2]，社区老年人肌少症的患病率约为12%，而我国内地社区老年人患病率约为17%[3]，且随着增龄而增加。肌少症会增加一系列健康负性事件的风险[4-6]，其中最为突出的是身体功能下降[7-9]，导致老年人的日常活动能力、平衡功能、肌肉力量、步行速度等降低，甚至造成身体残疾，进而降低其生活质量[10]，增加医疗负担[11-12]。

另外，有研究表明[13]，与非肌少症人群相比，肌少症住院患者身体功能的康复速度也较慢。此外，肌少症早期不易察觉，往往是出现严重的身体功能下降或残疾时，患者才会主动寻求康复指导[14]。因此，对肌少症简单、快速、高效的筛查可使医务人员早期识别老年肌少症患者，为肌少症的早期诊断和康复提供可能，进而阻止或延缓肌少症的进展，减少残疾甚至死亡的发生。

肌少症的诊断包括肌肉质量、肌肉力量和身体功能三个方面。目前肌肉质量诊断的常用方法有CT、MRI、双能-X线(dual energy X-ray absorptiometry,DXA)、生物电阻抗分析(bioelectrical impedance analysis,BIA)、超声等[15-16]。其中，DXA 因其准确性和使用的广泛性，被认为是肌肉质量诊断的金指标[17]。然而，上述方法具有一定的局限性[15,18]，如设备昂贵、需要专业人员、不方便携带、有辐射等，因此，不适合在基层医院及大规模人群的早期筛查。即便是较为简单的BIA 检测，在临床和社区中也多不具备此检测仪器。

小腿围和上臂围均是评估营养状态简单易行的指标[19]，而营养状况与肌少症的发生发展密切相关[20]。大量证据表明[21-23]，小腿围与肌肉量、骨骼肌质量指数(skeletal mass index,SMI)呈正相关，是一种肌少症筛查简单有效的方法，被亚洲肌少症工作组(Asian Working Group for Sarcopenia,AWGS) 2019 年的诊断标准推荐使用[24]。但小腿围受年龄、性别、种族等因素的影响[21]，不同人小腿围与肌肉量和肌少症的关系和最佳诊断截断值可能会不同。此外，越来越多的研究表明[25-26]，上臂围与肌肉力量和死亡率密切相关，但在肌少症评估诊断中的应用还有待进一步探索。

本研究探讨上臂围和小腿围与肌肉量的相关性，以及上臂围和小腿围对肌量减少和肌少症的评估诊断效果和最佳诊断截断值，为肌少症的早期筛查提供科学的参考依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

2020 年3 月至8 月，采用方便取样的方法，选取苏州大学本部周围社区的老年人831 例，其中，男性366例，女性465例，年龄60～97岁。

纳入标准：①年龄≥60 岁；②能单独站立；③知情同意，并自愿加入本研究。

排除标准：①体内有心脏支架、起搏器、钢板、钢钉等；②存在身体水肿；③存在严重的心、肝、肾功能不全和呼吸衰竭或处于疾病急性期，如急性心肌梗死、支架植入术后等；④患有精神疾病、伴有理解困难，沟通障碍；⑤其他研究者认为不适宜参加本研究。

本研究已获得苏州大学伦理委员会审批(No.ECSU-2019000161)，并完成中国临床试验注册(No.ChiCTR1900027960)。

1.2 方法

1.2.1 资料收集

采用自行设计的一般信息登记表，收集年龄、性别、身高、体质量(包括在身体成分测量中)等。

1.2.2 身体成分相关指标检测

采用身体成分测试仪(日本TANITA 公司)检测社区老年人身体成分。

测量前，嘱研究对象取下手机、金属饰品等，脱掉鞋袜和较重的衣服。测试时，研究对象站立位，全身放松，手脚分别与电极点密切接触，肩关节稍外展，躯干与上肢呈15°角。测量过程中，保持固定姿势至检测结束。

注意事项：检测15 min 前，避免剧烈运动、大量饮水或进食。

主要指标包括体质量、体质量指数(body mass index,BMI)、去脂体质量、脂肪量、肌肉量、体脂率、躯干肌肉量、左上肢肌肉量、左下肢肌肉量、右上肢肌肉量、右下肢肌肉量、四肢骨骼肌含量(appendicular skeletal muscle mass,ASM)和SMI。

1.2.3 上臂围和小腿围的测量

上臂围测量采用无弹性的皮尺。研究对象上臂放松，测量身体非优势侧肩峰与尺骨鹰嘴连线中点的周径[27]，精确到0.1 cm。测量两次，取平均值。

小腿围测量采用无弹性的皮尺。研究对象站立位，两腿分开同肩宽，测量非优势侧小腿最粗壮处的周径[21]，精确到0.1 cm。测量两次，取平均值。

1.2.4 握力

使用120604型Jamar握力计进行握力测试，Jamar握力计广泛用于科学研究，是握力测试的“金标准”[28]。

采用1992年美国手功能治疗师协会推荐的测试手部力量步骤及体位[29]。研究对象休息5 min 后坐于仪器前，躯干正直，肩关节中立位，并与肘关节保持90°，前臂和髋关节处于中立位。测试时，研究对象尽最大力维持3 s，左右手各测试3次，每次间隔30 s，每组休息1 min。若变异系数(coefficient of variation,CV%) ＞10%，嘱研究对象休息10～15 min 后再次测试。

1.2.5 步速

采用6 m 步行速度。在总长10 m 的步道上，选取中间6 m，指导研究对象用平常的步行速度完成，记录步行时间。测试前，测试人员向研究对象演示一遍测试内容。测试两次，取平均值。

1.2.6 肌少症的诊断

按照AWGS 2019年的诊断标准[24]：①肌肉力量下降(握力男性＜28 kg，女性＜18 kg)；②身体功能下降(步速＜1.0 m/s)；③肌肉质量下降(SMI男性＜7.0 kg/m2，女性＜5.7 kg/m2)。若仅存在③，则诊断肌量减少；若存在③，同时存在①和/或②，则诊断肌少症。

1.3 统计学分析

采用SPSS 23.0 进行统计分析。计量资料若符合正态分布，以()表示，组间比较采用两独立样本t检验；若不符合正态分布，以M(P25,P75)表示，采用Mann-WhitneyU检验。计数资料以频数表示。ASM和SMI 与臂围等指标的相关性分析采用Perason 相关分析，臂围对肌量减少和肌少症的诊断分析采用受试者工作特征(receiver operator characteristic,ROC)曲线分析，根据曲线下面积(area under curve,AUC)判断诊断效果。AUC 取值范围0.5～1.0，取值越大，诊断效果越好。＞0.5～0.7 时，诊断准确性较低；＞0.7～0.9时，诊断准确性中等；＞0.9 时，诊断准确性较高[30]。根据约登指数(Youden index,YI)确定最佳截断值。

此外，以是否存在肌量减少为因变量，以年龄、性别、BMI、上臂围和小腿围为自变量进行Logistics回归，得到预测模型一。在模型一的基础上，增加自变量握力和步速得到模型二。以是否存在肌少症为因变量，自变量与上述相同进行Logistics 回归，得到对肌少症的联合预测模型一和模型二。显著性水平α=0.05。

由于本研究的指标(如上臂围、小腿围、肌肉量等)具有一定的性别差异，诊断截断值在不同性别中也会有所不同，因此，本研究的数据分性别进行统计分析。

2 结果

2.1 一般资料比较

831 例社区老年人中，肌量减少150 例(18.05%)，肌少症113 例(13.60%)。男性身高、体质量、握力、步速、小腿围、去脂体质量、肌肉量、躯干肌肉量、左上肢肌肉量、左下肢肌肉量、右上肢肌肉量、右下肢肌肉量、ASM 和SMI 显著高于女性(P＜0.001)，脂肪量和体脂率显著低于女性(P＜0.001)。不同性别间年龄、BMI 和上臂围无显著性差异(P＞0.05)。见表1。

表1 社区老年人受试者一般资料

2.2 上臂围和小腿围与肌肉量等指标的相关性分析

社区老年男性和女性中，上臂围和小腿围均与总肌肉量、ASM 和SMI 呈显著正相关(P＜0.001)，除社区老年女性上臂围与总肌肉量的r值＞0.5 外，其余均≥0.6。社区老年男性中，上臂围和小腿围与握力和步速呈明显正相关(P＜0.01)。社区老年女性中，除上臂围与步速不相关外(P＞0.05)，其余结果与男性基本一致。见表2。

表2 社区老年人上臂围和小腿围与肌肉量等指标的相关性

2.3 上臂围和小腿围对老年肌量减少的诊断效能

社区老年男性中，上臂围和小腿围对肌量减少诊断的AUC 分别是0.888 和0.933(P＜0.001)，其最佳截断值分别是26 cm(敏感性79.2%，特异性87.4%)和34 cm(敏感性87.5%，特异性83.6%)。社区老年女性中，AUC 分别是0.787 和0.854(P＜0.001)，其最佳截断值分别是26 cm (敏感性73.5%，特异性73.0%)和33 cm(敏感性83.3%，特异性72.2%)。见表3、图1和图2。

图1 臂围对社区老年男性肌量减少诊断的ROC曲线

图2 臂围对社区老年女性肌量减少诊断的ROC曲线

表3 上臂围和小腿围对社区老年肌量减少的诊断效能(n=150)

2.4 上臂围和小腿围对社区老年肌少症的诊断效能

在老年男性中，上臂围和小腿围对肌少症诊断的AUC 分别是0.902 和0.923 (P＜0.001)。在老年女性中，AUC 分别是0.744 和0.823(P＜0.001)。在不同性别中，上臂围和小腿围对肌少症诊断的最佳截断值均分别是26 cm 和33 cm，但敏感性和特异性不同。见表4、图3和图4。

表4 上臂围和小腿围对社区老年肌少症的诊断效能(n=113)

图3 臂围对社区老年男性肌少症诊断的ROC曲线

图4 臂围对社区老年女性肌少症诊断的ROC曲线

2.5 多指标对社区老年肌量减少的诊断效能

进一步分析多指标对社区老年肌量减少人群的联合诊断作用。

模型一和模型二最终得到的肌量减少的概率预测模型一致，均为：男性logit(P)=35.180-0.595BMI-0.721小腿围(cm)，该模型的AUC 是0.951 (P＜0.001)；女性logit(P)=13.832-0.076 年龄-0.579BMI(kg/m2)-0.382 小腿围(cm)，该模型的AUC 是0.900(P＜0.001)。见表5、图5和图6。

表5 多指标对社区老年肌量减少的联合诊断结果

图5 多指标对社区老年男性肌量减少诊断的ROC曲线

图6 多指标对社区老年女性肌量减少诊断的ROC曲线

2.6 多指标对社区老年肌少症患者的诊断

2.6.1 模型一

肌少症的预测模型一为：男性logit(P)=17.930+0.086 年龄(岁)-0.526BMI (kg/m2)-0.454 小腿围(cm)，该模型的AUC 是0.948 (P＜0.001)。女性logit(P)=0.121年龄(岁)-0.485BMI(kg/m2)+0.218 上 臂围(cm)-0.309 小腿围(cm)，该模型的AUC 是0.887。见表6、图7和图8。

表6 多指标对社区老年肌少症患者的联合诊断结果(模型一)

图7 多指标对社区老年男性肌量减少诊断的ROC曲线(模型一)

图8 多指标对社区老年女性肌量减少诊断的ROC曲线(模型一)

2.6.2 模型二

肌少症的预测模型为：男性logit(P)=24.338-0.926BMI(kg/m2)-0.085 握力(kg)-4.442 步速(m/s)，该模型的AUC 是0.959 (P＜0.001)；女性logit (P)=8.42+0.107年龄(岁)-0.59BMI(kg/m2)+0.292 上 臂围(cm)-0.309小腿围(cm)-0.13握力(kg)，该模型的AUC是0.898(P＜0.001)。见表7、图9和图10。

表7 多指标对社区老年肌少症患者的联合诊断结果(模型二)

图9 多指标对社区老年男性肌量减少诊断的ROC曲线(模型二)

图10 多指标对社区老年女性肌量减少诊断的ROC曲线(模型二)

3 讨论

本研究调查831 例社区老年人，发现上臂围和小腿围均与肌肉量呈正相关，且均对肌量减少和肌少症具有较好的诊断效果。本研究为肌少症的筛查诊断和早期识别提供简单、易行、有效的方法，进而为肌少症的早期诊断和康复治疗提供可能。

3.1 上臂围和小腿围与肌肉量的相关性分析

本研究发现，上臂围和小腿围均与ASM 和SMI呈正相关，且相关性较好，除社区老年女性中上臂围与总肌肉量的相关系数＞0.5 外，其余相关系数均≥0.6。尽管目前多项研究发现，上臂围和小腿围与ASM 和SMI 相关，可以作为肌肉量的简易指标，但相关性的强弱不尽一致。

Kawakami 等[31]调查526 例日本中老年人(49～80岁)，发现小腿围与ASM 的相关系数是男性0.81，女性0.73，与SMI 的相关系数是男性0.80，女性0.69。Rolland 等[32]调查1458 例法国老年女性(≥70 岁)，Santana 等[25]调查63 例巴西老年人(年龄≥65 岁)，均发现上臂围和小腿围与肌肉量的相关性较好(相关系数均＞0.65)。以上研究均与本研究结果相似。然而，白慧婧等[33]调查401例上海老年人(年龄≥60岁)，发现小腿围与ASM 和SMI 的相关性较弱(相关系数0.277 和0.390)。此外，Kim 等[21]调查657 例韩国老年人(年龄70～84岁)，发现小腿围与ASM的相关系数是0.55，且无性别差异，与SMI 的相关系数是男性0.54，女性0.42，相关系数低于本研究。这可能与研究对象的年龄、性别、种族有一定的关系[21]。此外，上臂围和小腿围对肌肉量的预测还会受BMI 的影响[27,34]，这可能也是导致相关性不同的原因之一。本研究还发现，上臂围和小腿围与肌肉量的相关性在女性中稍弱于男性，这可能与女性体脂率个体差异较大且普遍高于男性有关[35]。

3.2 上臂围和小腿围对肌量减少和肌少症的诊断效能

目前，肌少症的简易筛查工具尚不统一，主要包括SARC-F 问卷、SARC-Calf 问卷、Ishii 评分公式和小腿围等[36]。多项研究表明[37-38]，SARC-F 问卷的敏感性较差，即在使用该问卷时，会排除较多真正患病的人，大大削弱其在肌少症患者早期识别中的应用价值。SARC-Calf 问卷是在SARC-F 问卷的基础上，增加小腿围的测量而形成[39]。研究表明[40]，SARC-Calf问卷显著提高了SARC-F 的诊断效果和敏感性。但该问卷中所使用的小腿围截断值是依据来自巴西老年人的研究[41]，因此，其在我国社区老年人中的应用效果还有待进一步探索。Ishii 公式是由日本学者Ishii 等[42]于2014年构建的肌少症预测公式，包括年龄、握力和小腿围三项指标，该预测公式对肌少症具有较好的诊断效果[43]。但在我国人群中的诊断截断值还有待进一步验证[44]，且该公式中握力测试也需要一定的仪器。因此，有必要寻找更为简便有效的肌少症筛查诊断指标。SARC-Calf 问卷和Ishii 评分公式中均包括小腿围，可见，其在肌少症的筛查诊断中具有较大的应用价值。

本研究发现，上臂围和小腿围对肌量减少和肌少症均具有较好的诊断效果，AUC 均大于0.7，且敏感性和特异性均大于70%(除女性中对肌少症的诊断外：上臂围诊断的敏感性62.8%，小腿围诊断的特异性69.0%)。其中，小腿围的诊断效果略好于上臂围，男性中的诊断效果略好于女性。与本研究相似，Esteves等[45]调查411例巴西社区老年人(≥60岁)发现，上臂围对肌少症具有较好的诊断作用，且男性中的诊断效果与本研究接近(AUC：0.892vs.0.902)，女性中诊断效果优于本研究(AUC：0.908vs.0.744)。Nishikawa 等[46]在525 例慢性肝病患者中，也发现上臂围对肌少症具有一定的诊断作用，但诊断效果略低于本研究(AUC：男性0.820，女性0.740)。此外，本研究发现，上臂围对社区老年肌量减少和肌少症诊断的截断值在男性和女性中均为26 cm。Esteves 等[45]和Nishikawa 等[46]的研究发现，上臂围对肌少症诊断的截断值在男性和女性中均为27 cm，略高于本研究中的截断值。目前，上臂围在肌少症筛查诊断中的相关研究较少，且尚未发现在中国社区老年人中的应用研究。但有研究发现[27]，上臂围对中国住院患者营养不良的诊断截断值是24 cm，而营养不良与肌量减少和肌少症的发生发展密切相关，也间接证明了其在肌少症筛查诊断中的应用价值。

本研究发现，小腿围对社区老年肌量减少和肌少症具有较好的诊断效果，其AUC 均大于0.8。与本研究相似，Hwang 等[22]调查1839 例中老年人(≥50 岁)，Kim 等[21]调查657 例韩国老年人(70～84 岁)均发现，小腿围对肌量减少具有较好的诊断作用，但诊断效果(AUC：男性0.81，女性0.75；男性0.81，女性0.72)略低于本研究(AUC：男性0.933，女性0.854)。此外，不同研究中所得的诊断截断值也不同。本研究还发现，小腿围对肌量减少的诊断截断值男性34 cm，女性33 cm，对肌少症的诊断截断值在男性和女性中均是33 cm。其中，对女性肌少症诊断的截断值与2019年AWGS 肌少症诊断流程[24]推荐一致，而男性略低于推荐值(34 cm)。Hwang 等[22]发现，小腿围诊断肌量减少的截断值是男性33 cm，女性32 cm。Bahat 等[47]调查406例土耳其老年人(65～99岁)，发现小腿围诊断肌量减少的截断值男性和女性中均为33 cm。Kim 等[21]发现小腿围诊断肌量减少的截断值是男性35 cm，女性33 cm，诊断肌少症的截断值在男性和女性中均是32 cm。Kawakami 等[31]的研究发现，小腿围对肌少症的诊断截断值与2019年AWGS诊断标准[24]推荐使用的截断值一致，即男性34 cm，女性33 cm。上述研究进一步证明小腿围在不同人群中对肌量减少和肌少症诊断的截断值不同，其中诊断肌量减少的截断值介于32～35 cm 之间，诊断肌少症的截断值介于32～34 cm之间，提示在应用小腿围对不同人群进行肌少症的筛查前，需根据人群特点对小腿围诊断的截断值进行调适。

3.3 多指标对社区老年肌量减少人群的诊断

尽管本研究发现，上臂围和小腿围与肌肉量的相关性较好，且具有较好的诊断效果，但在社区老年女性中的诊断效果稍差。因此，本研究进一步分析了多指标对肌量减少的联合诊断效果。社区老年男性中，肌量减少的最终诊断模型包括小腿围和BMI，女性中，最终诊断模型包括年龄、小腿围和BMI，上述模型的AUC 均大于0.9，诊断效果较好，且均显著高于上臂围对肌量减少的单独诊断效果(AUC：男性0.888，女性0.787)，略高于小腿围对肌量减少的单独诊断效果(AUC：男性0.933，女性0.854)。这进一步说明小腿围是评估肌量减少简单易行的有效指标，尤其是对于身体严重虚弱和长期卧床等测量身高和体质量较为困难的老年人。

3.4 多指标对社区老年肌少症患者的诊断

社区老年男性中，肌少症诊断模型一最终包括年龄、BMI和小腿围，模型二最终包括BMI、握力和步速，两个模型的AUC 分别是0.948，0.959，诊断效果均较好。社区老年女性中，肌少症诊断模型一最终包括年龄、BMI、上臂围和小腿围，模型二最终包括年龄、BMI、上臂围、小腿围和握力，两个模型的AUC分别是0.887，0.898，诊断效果均为中等。在实际测量中，握力和步速的测量要求一定的仪器(如握力计、米尺等)和场所(≥6 m 的直线)，而小腿围和上臂围的测量较为简单可行。因此，可根据实际情况，选择不同的筛查诊断模型。此外，与肌量减少的诊断结果相近，在社区男性和女性中，多指标的联合诊断效果均显著优于上臂围，与小腿围相近，进一步说明小腿围是评估肌少症的简单易行有效的指标。

3.5 不足之处

本研究尚存在一定的不足。①本研究初步探索上臂围和小腿围与肌肉量的关系及对肌量减少和肌少症患者的诊断效果和最佳诊断截断值，因此，没有把上臂围和小腿围的诊断效果和其他与肌肉量相关的简易指标(如BMI 和腰围)进行比较。后续的研究可以进行肌肉量不同简易指标对肌少症诊断效果的比较，为肌少症的筛查提供参考。②本研究对象是社区老年人，本结论对住院患者或养老机构的老年人的适用性还有待进一步验证。

综上所述，上臂围和小腿围与肌肉量密切相关，且对肌量减少和肌少症有较好的筛查诊断效果。其中，上臂围诊断肌量减少和肌少症的截断值男性和女性中均是26 cm；小腿围诊断肌量减少的截断值是男性34 cm，女性33 cm；诊断肌少症的截断值男性和女性中均是33 cm。本研究结果对于社区老年肌量减少人群和肌少症患者的早期筛查和早期识别具有较高的实际应用意义，进而为肌少症的早期诊断和康复提供可能，对减缓肌少症的发展及不良健康结局如身体功能下降、残疾甚至死亡等的预防具有重要意义。

利益冲突声明：所有作者声明不存在利益冲突。