CT对肌少症的诊断及意义
2021-12-05李晟颉吕梁刘兴利熊跃宋巍和晓
李晟颉,吕梁,刘兴利,熊跃,宋巍,和晓
(1.昆明医科大学,云南 昆明 650500;2.云南省第一人民医院 放射科,云南 昆明 650034;3.昆明理工大学附属医院 放射科,云南 昆明 650034)
0 引言
肌少症(Sarcopenia)是与增龄有关的骨骼肌质量和力量的进行性和全身性丢失为特征的综合征[1]。肌肉减少随之带来的问题是身体机能和生活质量下降。骨骼肌在维持身体姿势和平衡中起重要作用,骨骼肌减少增加跌倒、骨折、残疾、死亡等风险,同时还与疾病的发生和临床结果相关,因此肌少症近年来成为研究的热点。目前肌少症临床和研究中主要以双能X线吸收仪(Dual-energy X-ray Absorptiometry,DXA)、生物电阻抗分析(Bioelectrical Impedance Analysis,BIA)、外周定量 CT(Peripheral Quantitative CT)、计算机断层扫描(Computed Tomography, CT)、磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI)等作为检查手段。欧洲老年肌少症工作组(The European Working Group on Sarcopenia in Older People, EWGSOP)2010强调CT和MRI是诊断肌少症的金标准,其精确度较高。
随年龄增长,肌肉萎缩,脂肪组织向内脏、肌肉浸润增加,同时肌肉力量也在下降,CT和MRI可以在测量肌肉横截面积的同时直接评估肌肉脂肪和皮下脂肪含量,研究表明[2],CT测定的肌肉衰减与骨骼肌脂肪含量有关,本文主要对CT在肌少症的诊断及其意义做一叙述。
1 CT常用测量指标
CT测量肌肉通常由第三方软件根据骨骼肌、脂肪CT值(Hounsfield Unit, HU)范围进行阈值分割,半自动勾画计算感兴趣区的面积和密度。目前CT诊断肌少症没有统一测量的部位和参考值。Kim JS 等[3]提出用腰大肌指数来诊断肌少症,腰大肌指数(PMI)为第3腰椎水平腰大肌横截面积与身高平方的比值(mm2/m2),低骨骼肌质量的临界值定义为低于平均值的2SDS,这项研究还给出了不同年龄、性别分层后的参考值。Carey等[4]提出了等待肝移植的终末期肝病(ESLD)患者肌肉减少的最佳定义,采用第3腰椎骨骼肌指数(Skeletal Muscle Index, SMI),为第3腰椎水平肌肉面积总和与身高平方的比值,参考范围为男性<50 cm2/m2,女性 <39 cm2/m2。
此外常见的CT测量部位有腰2~4椎体水平的躯干肌(竖脊肌和横脊肌)、腹后肌(腰大肌和腰方肌)和腹前肌(腹直肌、外斜肌和内斜肌)、大转子水平的臀大肌,骶3椎体水平的臀中肌和臀小肌,大腿中段肌肉等;测量的指标包括肌肉横断面积(Cross Sectional Area, CSA),肌肉密度,脂肪CSA。
测量肌肉CSA和密度时,通常分割阈值设定脂肪组织为-190~-30 HU,肌肉组织为-29~150 HU。但肌肉组织的阈值存在争议,有的研究肌肉组织不包含-29~0 HU这个范围,有的下限为0或40 HU,有的上限为100或200 HU。Goodpaster等[5]将肌肉密度范围0~29 HU定义为低衰减肌肉。选取不同的阈值范围分割,将得到不同的肌肉CSA。
肌肉密度CT定量测量的研究尚处于起步阶段,目前没有量化的参考值范围。CT扫描仪的不稳定,准确测量肌肉密度,应考虑使用校准模体,进行同时校准或异步校准。本文作者注意到,文献所报道的CT扫描设备和所用管电压不同,这对肌肉密度的研究是否会带来显著影响目前还未得知。
肌肉密度测量选取的感兴趣区范围不一致,有的研究自定义感兴趣区(手画或圆形感兴趣区)避开骨和脂肪组织测量,有的研究直接通过软件阈值分割后测量肌肉阈值范围内所有像素的密度。目前还没有对比不同感兴趣区的定量测量的差异性研究。
2 CT诊断肌少症的临床意义
2.1 预测骨质疏松症和脆性骨折风险
Bae等[6]的研究发现肌肉衰减是髋部骨折患者死亡率的独立预测因子,Thomas的研究发现在年龄、性别、种族、体重指数和总脂肪百分比进行调整后,大腿肌肉的CT值减少1SD,髋部骨折的风险就增加了大约50%。国内研究也得出肌肉密度减低与髋部骨折相关的结论。一项包含了中国人群的三个不同种族的队列研究显示骨骼肌减少与低骨密度和骨质疏松症有关[7]。
多种机制参与了肌肉和骨骼的调节,肌少症存在Ⅱ型肌纤维减少和肌细胞体积缩小,会导致肌力下降,增加跌倒风险,进而增加脆性骨折风险。肌肉对骨骼的机械刺激影响着骨的形成和几何结构的塑造,肌少症患者肌肉对骨骼刺激减弱,可导致骨强度减低,增加骨折风险。骨骼和肌肉有共同的遗传因素,多效性基因导致两个组织随着年龄的增长而同步退化,骨和肌肉代谢还受环境、内分泌和旁分泌的影响,随年龄增长,相关激素、细胞因子的分泌发生改变,不良生活习惯、肥胖等均可导致骨量和肌肉质量下降,功能减退[8]。
2.2 在多种疾病发挥重要作用
多项系统性评价和荟萃分析显示身体组成和肌肉减少影响多种疾病的临床结果,股四头肌萎缩与COPD患者再次住院风险增加和死亡率独立相关,肌少症会增加癌症患者的发病率、死亡率以及复发率,围手术期腹部CT评估的核心肌肉大小与手术后的死亡率、并发症和住院时长有关。肝移植患者伴有肌少症的并发症发生率较高,特别是感染。CT检查可以在做疾病的诊断和随访中,获得影像资料,进行骨骼肌和脂肪含量的分析,不增加额外的辐射和费用[9]。
2.3 指导营养与健康
CT可以筛查肌少症并对肌少症的干预效果进行随访。分析显示,与仅根据BMI判定营养不良的患者相比,CT扫描确定肌肉减少的患者比例明显更高。肌肉质量、力量的下降和肌肉脂肪浸润可以通过运动和药物干预,运动可通过肌肉对骨骼施加生物力学刺激而减少肌肉减少和骨丢失。亚洲肌少症工作组(The Asian Working Group for Sarcopenia,AWGS)2019在肌少症干预方面的建议主要包括运动干预3个月以上,在医院内的抗阻力训练联合营养补给,包含维生素D、羟甲基丁酸盐(HMB)强化牛奶、支链氨基酸、乳清蛋白,可显著提高躯体功能、肌肉质量和力量[10]。
3 总结
随着人口老龄化,肌少症及其所伴随的骨质疏松症、肥胖等越发突出的影响人们的生活质量,肌少症与骨质疏松性骨折、与癌症等疾病的临床结果相关,或许能成为相关疾病发生及预后的预测指标,但目前的研究缺乏统一的诊断标准。CT检查可同时评估肌肉的面积和衰减,虽然缺点是辐射,但是可以在疾病检查的同时完成肌少症的筛查,且检查经济、快捷,精确度高,有潜在推广价值。