正常中老年女性椎后肌群增齡退變與體質(zhì)量指數(shù)關(guān)系的研究*

李新民，王 玲，侯 雪，陳義忠，江艷芬，程曉光△

(1.北京市積水潭醫(yī)院放射科 100035；2.四川省成都市大邑縣人民醫(yī)院放射科 611330)

論著·臨床研究

正常中老年女性椎后肌群增齡退變與體質(zhì)量指數(shù)關(guān)系的研究*

李新民1，王 玲1，侯 雪1，陳義忠2，江艷芬2，程曉光1△

(1.北京市積水潭醫(yī)院放射科 100035；2.四川省成都市大邑縣人民醫(yī)院放射科 611330)

目的 研究正常中老年女性椎后肌群增齡退變與體質(zhì)量指數(shù)(BMI)的相關(guān)關(guān)系。方法 將115例48～75歲[平均(58.6±7.3)歲]的女性分為中年組(<60歲)及老年組(≥60歲)，使用定量CT(QCT)分別測(cè)量其L3椎體中部層面椎后肌群的肌肉面積及脂肪面積，計(jì)算肌肉脂肪浸潤(rùn)程度(MFI)，即脂肪面積/(肌肉面積+脂肪面積)×100%。用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)比較兩組間的差異；采用相關(guān)及線性回歸分析研究椎后肌群的肌肉面積、脂肪面積及MFI與年齡及BMI的關(guān)系。結(jié)果 兩組間BMI差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-0.190，P=0.850)，而椎后肌群的肌肉面積、脂肪面積及MFI差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=2.182、-1.997、-2.604，P=0.031、0.048、0.010)；相關(guān)及回歸分析顯示，控制身高、體質(zhì)量因素，年齡與椎后肌群的脂肪面積及MFI呈正相關(guān)(r=0.275、0.320，t=2.915、3.445，P=0.004、0.001)，而與肌肉面積無(wú)相關(guān)(t=-1.109，P=0.270)；控制年齡因素，BMI與椎后肌群的脂肪面積及MFI呈正相關(guān)(r=0.361、0.307，t=3.945、3.277，P≤0.001)，而與肌肉面積無(wú)相關(guān)(t=1.653，P=0.101)。結(jié)論 正常中老年女性椎后肌群的脂肪含量隨年齡增大而增加；評(píng)估其退變時(shí)，尤其是體質(zhì)量大者，相對(duì)于肌肉面積，肌肉的脂肪含量及其比例更具意義。

肌,骨骼；腰椎；椎后肌群；肌肉脂肪浸潤(rùn)：退變；定量CT

肌少癥(Sarcopenia)定義為與年齡增長(zhǎng)相關(guān)的進(jìn)行性、全身肌量減少和(或)肌強(qiáng)度下降或肌肉生理功能減退[1]。現(xiàn)已成為威脅中老年人健康，影響其生活質(zhì)量的重要危險(xiǎn)因素[2]。椎旁肌群的退變程度是診斷肌少癥的重要指標(biāo)之一。目前骨骼肌質(zhì)量測(cè)定常用的方法有雙能X線吸光測(cè)定(DXA)、CT、磁共振成像(MRI)等，筆者應(yīng)用定量CT(QCT)測(cè)量腰椎后肌群的肌肉及脂肪水平，探討正常中老年女性椎后肌群增齡退變與體質(zhì)量指數(shù)(BMI)的關(guān)系，現(xiàn)將結(jié)果報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 數(shù)據(jù)來源于一項(xiàng)大樣本多中心的城鄉(xiāng)流行病學(xué)前瞻性研究(prospective urban and epidemiology，PURE)，樣本人群來自中國(guó)四川大邑縣的115例中老年女性，年齡48～75歲，平均(58.6±7.3)歲。根據(jù)國(guó)人年齡分段標(biāo)準(zhǔn)，將研究對(duì)象分為中年組(<60歲)及老年組(≥60歲)。排除標(biāo)準(zhǔn)：嚴(yán)重器質(zhì)性疾病、全身代謝性骨病、近期腰椎骨折及術(shù)后患者、脂肪萎縮癥及服用激素者。所有受檢者均簽署知情同意書，本研究經(jīng)北京積水潭醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 方法 采用GE Optima 128排CT及Mindways公司的5樣本QCT固體體模進(jìn)行掃描，測(cè)量前常規(guī)校準(zhǔn)。掃描參數(shù)：120 kV，125 mAs，床高153 cm，層厚1.25 mm，掃描視野(SFOV)：500 mm。將獲得的容積數(shù)據(jù)傳至QCT骨密度分析軟件(Mindways QCT PRO)工作站進(jìn)行測(cè)量。參照文獻(xiàn)[3-4]，見圖1，選取L3椎體中部層面的薄層軸位圖像為測(cè)量層面，沿椎后肌群(多裂肌及豎脊肌)邊緣人工圈畫感興趣區(qū)(ROI)，按預(yù)設(shè)閾值，軟件自動(dòng)區(qū)分ROI內(nèi)的肌肉與脂肪組織，并計(jì)算出各自面積，脂肪面積與二者之和的比值即為腰椎后肌群內(nèi)的肌肉脂肪浸潤(rùn)程度(muscle fat infiltration，MFI)。此研究測(cè)量方法準(zhǔn)確可靠，參見文獻(xiàn)[5]。所有測(cè)量均由一名有5年以上肌肉骨骼放射診斷經(jīng)驗(yàn)且經(jīng)培訓(xùn)的醫(yī)師完成。

根據(jù)預(yù)設(shè)閾值自動(dòng)區(qū)分脂肪成分和肌肉成分(藍(lán)色區(qū)域代表脂肪組織，黃色區(qū)域代表肌肉軟組織)

圖1 QCT PRO軟件手動(dòng)圈定椎后肌群范圍

2 結(jié) 果

2.1 一般資料及組間比較結(jié)果 中年組與老年組比較，兩組間BMI差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-0.190，P=0.850)，而椎后肌群的肌肉面積、脂肪面積及MFI差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=2.182、-1.997、-2.604，P=0.031、0.048、0.010)，見表1及圖2～4。

表1 中年組與老年組一般情況比較±s)

椎后肌群的肌肉面積約56.43 cm2，脂肪面積約1.19 cm2，MFI為2.07%。A：薄層軸位圖像；B：與之對(duì)應(yīng)的QCT PRO軟件處理圖像

圖2 典型病例1(51歲)L3椎體中部層面CT圖

椎后肌群的肌肉面積約45.08 cm2，脂肪面積約3.85 cm2，MFI為7.87%。A:薄層軸位圖像；B：與之對(duì)應(yīng)的QCT PRO軟件處理圖像

圖3 典型病例2(66歲)L3椎體中部層面CT圖

椎后肌群的肌肉面積約31.39 cm2，脂肪面積約4.54 cm2，MFI為12.64%。A:薄層軸位圖像；B：與之對(duì)應(yīng)的QCT PRO軟件處理圖像

圖4 典型病例3(73歲)L3椎體中部層面CT圖

2.2 相關(guān)分析結(jié)果 偏相關(guān)分析結(jié)果如下：(1)控制身高、體質(zhì)量因素，中老年女性的年齡與椎后肌群肌肉面積無(wú)顯著相關(guān)(r=-0.108，P=0.270)，與脂肪面積呈正相關(guān)(r=0.275，P=0.004)，與MFI呈正相關(guān)(r=0.320，P=0.001)；(2)控制年齡因素，中老年女性的BMI與椎后肌群的脂肪面積呈正相關(guān)(r=0.361，P<0.001)，與MFI呈正相關(guān)(r=0.307，P=0.001)，而與肌肉面積無(wú)顯著相關(guān)(r=0.160,P=0.101)。

2.3 線性回歸分析結(jié)果 分別以年齡和BMI作為因變量，以椎后肌群的肌肉面積、脂肪面積和MFI作為自變量，進(jìn)行回歸分析，結(jié)果顯示(圖5～10)：(1)控制身高、體質(zhì)量因素，年齡與椎后肌群的脂肪面積、MFI差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=2.915、3.445，P=0.004、0.001)，而與肌肉面積差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-1.109，P=0.270)；(2)控制年齡因素，BMI與椎后肌群的脂肪面積及MFI差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=3.945、3.277，P≤0.001)，而與肌肉面積差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=1.653，P=0.101)。

圖5 年齡與肌肉面積相關(guān)性圖6 年齡與脂肪面積相關(guān)性圖7 年齡與MFI相關(guān)性

圖8 BMI與肌肉面積相關(guān)性圖9 BMI與脂肪面積相關(guān)性圖10 BMI與MFI相關(guān)性

3 討 論

椎旁肌群在維持脊柱穩(wěn)定、保持體位及運(yùn)動(dòng)控制等方面有重要作用，其退變與下背痛(LBP)、椎管狹窄等多種病理改變及臨床癥狀密切相關(guān)[6]。隨著年齡的增長(zhǎng)，椎旁肌群的退變主要表現(xiàn)為肌肉萎縮、不對(duì)稱及脂肪浸潤(rùn)等形式，出現(xiàn)肌量減少及肌力減低，致使腰部癥狀加重，而影響中老年人的活動(dòng)能力，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)障礙甚至殘疾。這種與增齡相關(guān)的肌量減少是肌少癥診斷的必要條件。研究表明，肌肉水平減少肌及脂肪浸潤(rùn)增加均與肌肉功能減退具有相關(guān)性，而同齡的肌少癥患者發(fā)生骨質(zhì)疏松風(fēng)險(xiǎn)高于非肌少癥者[7]。因此，了解椎旁肌群的退變規(guī)律，對(duì)探究肌少癥的病因及其與骨質(zhì)疏松的相互關(guān)系，進(jìn)而早期干預(yù)有重要的意義。同時(shí)，影像學(xué)檢查作為肌少癥主要評(píng)價(jià)方法之一，近年來對(duì)于椎旁肌群的研究日益增多，如評(píng)測(cè)椎旁肌肉面積、大小、左右側(cè)對(duì)稱性、脂肪水平及其與年齡、BMI、運(yùn)動(dòng)情況、骨密度等相關(guān)關(guān)系諸多方面，期望從多角度闡述椎旁肌群在腰椎退行性疾病中的變化規(guī)律，為臨床相關(guān)疾病的診治提供依據(jù)。

影響骨骼肌變化的因素眾多而復(fù)雜，如種族、年齡、性別、身高、體質(zhì)量、職業(yè)、飲食及運(yùn)動(dòng)習(xí)慣等等，而關(guān)于其退變的機(jī)制仍不完全清楚，相關(guān)研究一直未間斷過。人們普遍接受隨年齡增長(zhǎng)，骨骼肌逐漸萎縮的概念，椎旁肌群也是如此。本研究115例社區(qū)中老年女性中，中年組與老年組間比較，老年組脂肪面積及MFI均值大于中年組，而中年組的肌肉面積大于老年組，反映了隨年齡增大，椎后肌群出現(xiàn)萎縮、脂肪水平增加的趨勢(shì)，這與以往研究結(jié)果一致[8-11]。

對(duì)于椎旁肌肉面積的研究，目前存在相互矛盾的結(jié)果[11]。有研究認(rèn)為，椎旁肌的面積確實(shí)是隨著年齡增加而減小，而另外的研究卻認(rèn)為二者間并無(wú)相關(guān)性，主要體現(xiàn)的是個(gè)體差異。如Fortin等[10]研究發(fā)現(xiàn)，隨著年齡的增加，多裂肌和豎脊肌的橫截面積逐漸減小，脂肪浸潤(rùn)増加，肌肉組成發(fā)生變化，年齡與椎旁肌肉的改變程度有明顯的相關(guān)性；而Crawford等[11]卻有不同的研究結(jié)果，雖然也認(rèn)為年齡與椎旁MFI呈正相關(guān)，但認(rèn)為年齡與椎旁肌的面積無(wú)顯著性相關(guān)。本研究結(jié)果顯示，年齡與椎后肌群的脂肪面積及MFI呈正相關(guān)，而與肌肉面積無(wú)顯著相關(guān)，提示中老年女性椎后肌群的退變與MFI相關(guān)，這與很多學(xué)者的觀點(diǎn)類似[4,11-12]。椎旁肌萎縮的概念應(yīng)包括肌肉的減小及肌肉纖維的改變(纖維類型及大小)，肌肉的大小并不等同于肌肉的質(zhì)量，更重要的是其組成成分。有研究顯示，隨著年齡增加，各組肌肉間及肌束間脂肪細(xì)胞增加，由于脂肪細(xì)胞釋放細(xì)胞因子導(dǎo)致肌肉損傷，脂肪細(xì)胞越多，肌肉萎縮程度越顯著，肌肉力量下降也越明顯[13-14]。因此，筆者認(rèn)為評(píng)估中老年女性椎后肌群退變時(shí)，相對(duì)于肌肉面積，肌肉的脂肪水平及其比例更具意義。

本研究同時(shí)顯示，與年齡的研究結(jié)果類似，中老年女性人群的BMI與椎后肌群的脂肪面積及MFI呈正相關(guān)，而與肌肉面積無(wú)相關(guān)性，這說明體質(zhì)量大者椎后肌群的MFI更高，這與Kalichman等[15]研究結(jié)果一致；而與Fortin等[10]研究結(jié)果部分類似，不同的是后者認(rèn)為BMI與肌肉面積同樣具有統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)。筆者認(rèn)為，引起肌肉退變的因素眾多，不同人種是否會(huì)造成結(jié)果差異，尚需要進(jìn)一步的研究證實(shí)。

關(guān)于職業(yè)、運(yùn)動(dòng)鍛煉情況等因素對(duì)椎旁肌群退變的影響，有學(xué)者認(rèn)為上述因素與椎旁肌群的萎縮及脂肪浸潤(rùn)等呈負(fù)相關(guān)[9,11]。但也有研究者認(rèn)為二者并無(wú)相關(guān)性[10]。本研究樣本來自四川大邑縣，其中很多研究對(duì)象是農(nóng)村勞動(dòng)者，而筆者并無(wú)其的職業(yè)和運(yùn)動(dòng)情況的詳細(xì)信息，加之本研究樣本量偏低，可能會(huì)對(duì)結(jié)果造成一定影響。因而本研究有一定局限性，未來需要大樣本量及多年齡段的研究加以驗(yàn)證。

綜上所述，正常中老年女性椎后肌群的脂肪水平隨年齡增大而增加，評(píng)估其退變時(shí)，尤其是體質(zhì)量大者，相對(duì)于肌肉面積，肌肉的脂肪水平及其比例更具意義。

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Relationships between posterior vertebral muscle group aging degeneration and BMI in normal middle-aged and elderly females*

LiXinmin1,WangLing1,HouXue1,ChenYizhong2,JiangYanfen2,ChengXiaoguang1△

(1.DepartmentofRadiology,BeijingJishuitanHospital,Beijing100035,China;2.DepartmentofRadiology,DayiCountyPeople′sHospital,Chengdu,Sichuan611330,China)

Objective To explore the correlation between the posterior vertebral muscle group aging degeneration and body mass index (BMI) in normal middle-aged and elderly women.Methods One hundred and fifteen women(48-75 years old) were divided into the middle-aged group (<60 years old) and elderly group (≥60 years old).The muscle area of posterior vertebral muscle group and fat area at lumbar levels L3 were measured by quantitative computed tomography (QCT).The muscle fat infiltration(MFI),e.g.fat area/(muscle area + fat area),was calculated.The differences between the two groups were compared by using independent-samples t test.The correlation and linear regression analysis were used for analyzing the correlations between the muscle area,fat area and MFI with age and BMI.Results The BMI had no statistical difference between the two groups (P>0.05),while the muscle area of posterior vertebral muscle group,fat area and MFI had statistical difference (t=2.182,-1.997,-2.604,P=0.031,0.048,0.010);the correlation and linear regression analysis showed that controlling the body height,body mass factor and age were positively correlated with the fat area of posterior vertebral muscle group and MFI(r=0.275,0.320,t=2.915,3.445，P=0.004,0.001),while had no obvious correlation with the muscle area(r=-1.109，P=0.270) ;controlling age factor and BMI were positively correlated with the fat area of posterior vertebral muscle group and MFI(r=0.361,0.307，t=3.945,3.277，P≤0.001),while had no obvious correlation with the muscle area(t=1.653，P=0.101).Conclusion In middle-aged and elderly women,the fat content of posterior vertebral muscle group is increased with the age increase.In evaluating the degeneration,especially greater body mass,the fat content of muscles and their proportion have more significance than the muscle area.

muscle,skeletal；lumbar vertebrae;posterior vertebral muscles;muscle fat infiltration;degeneration;quantitative CT

10.3969/j.issn.1671-8348.2017.22.009

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(81401407)；北京市衛(wèi)計(jì)委首都醫(yī)學(xué)發(fā)展科研基金資助項(xiàng)目(首發(fā)2014-2-1122)；北京市衛(wèi)生局“215” 高層次衛(wèi)生技術(shù)人才培養(yǎng)計(jì)劃基金資助項(xiàng)目(2009-2-03)。 作者簡(jiǎn)介：李新民(1977-)，主治醫(yī)師，博士，主要從事骨骼肌肉系統(tǒng)影像診斷的研究。△

，E-mail:xiao65@263.net。

R445.3

A

1671-8348(2017)22-3053-04

2017-01-17

2017-03-27)