老年人軀干肌群與髖部肌群相關性研究

晏乘曦 王玲 姚丁華 楊若培 劉艷東 程曉光 唐光才*

1.西南醫科大學附屬醫院放射科，四川 瀘州 646000 2.北京積水潭醫院放射科，北京 100035

在增齡過程中骨骼肌質量丟失，力量、爆發力以及耐力等降低稱為“骨骼肌減少癥”或“肌少癥”(sarcopenia)[1]。既往研究表明[2-4]，肌少癥與骨量丟失和骨質疏松癥有關，亦與脆性骨折密切相關[5-6]。因此，對骨骼肌的定量測量成為研究肌少癥，預防脆性骨折的重要手段。國內外對骨骼肌的研究多集中在髖部肌群或者L3中心層面的椎旁肌群、椎后肌群[7-9],重點關注肌群與骨密度及年齡的相關性，鮮有對L3橫截面肌群的研究[10]，此外，軀干肌群與髖部肌群之間的關系尚不明確。本文利用CT定量測量老年人軀干肌群及髖部肌群，探討其在不同性別老年人中的差異及不同部位肌群的相關性。

1 資料和方法

1.1 研究對象

本研究納入人群的數據來源于一項大樣本、多中心的城鄉流行病學前瞻性研究(prospective urban and rural epidemiology，PURE)，所選擇的社區人群來自中國北京西城新街口社區，所選年齡范圍為60～85歲，中位年齡為67歲。將研究對象分為男性(n=122)、女性(n=194)兩組，所有對象均排除嚴重器質性疾病、腹盆腔脂肪增多癥、肢體殘疾畸形或甲狀腺功能異常等全身和代謝性疾病，并排除服用糖皮質激素等藥物者。所有受檢者均簽署知情同意書。本研究經北京積水潭醫院倫理委員會批準實施。

1.2 儀器和方法

CT掃描： CT掃描設備為Toshiba Aquilion 80排160層CT， 掃描參數為120 kV， 125 mAs，掃描野(scan field of view,SFOV)500 mm,床高120 cm，螺距0.8，矩陣(512×512)，1 mm層厚，標準重建。受檢者仰臥于檢查床，雙手抱頭，采用腹部吸氣后屏氣呼吸控制，掃描范圍為T12～S1水平，獲取腹部CT圖像。髖部檢查掃描范圍為髖臼頂上1 cm到股骨小轉子下5 cm?；颊邟呙钑r加墊Mind Ways公司5樣本體膜QCT體膜，圖像用于之后骨密度研究。

測量方法：將腹部及髖部原始dicom圖像傳入東軟醫療系統有限公司開發的后處理工作站(advanced visualization workspace，AVW)。使用AVW后處理工作站fat analysis功能，在三維圖像上選取L3椎體中份層面，采用半自動分割方法，勾勒軀干肌群的內外輪廓(除外椎體骨質)，將肌肉閾值設定為-29 Hu～100 Hu，軟件自動計算該層面肌肉面積(CSMA)；將閾值設定為-220 Hu～-30 Hu，自動計算肌肉間隙內脂肪面積(IMAA)(圖1)。選取左側股骨小粗隆下3 cm垂直于股骨干長軸層面，以半自動分割方法，將肌肉筋膜作為外輪廓，骨皮質作為內輪廓，閾值設定為-29 Hu～100 Hu，計算該層面肌肉面積(CSMA)，調整閾值為-220 Hu～-30 Hu，自動計算肌肉間隙脂肪面積(IMAA)(圖2)。所有操作由兩名經過培訓的放射科規培醫師負責。在大樣本測量之前，從本次研究人群中隨機抽取30例，由2名測量者進行獨立測量，1周以后，其中一名測量者按照同樣方法重復測量一次。

1.3 統計學處理

2 結果

2.1 受檢對象基本資料

本研究納入316名健康志愿者，其中，男性122名，女性194名，年齡60～85歲。兩組志愿者一般情況見表1。男性年齡、體重、身高、腰圍、臀圍均大于女性(P<0.05)，體質量指數(bone mass index,BMI)與女性無顯著差異(P=0.14>0.05)。

2.2 軀干及髖部肌群體質成分測量者內、測量者間重復性檢驗

測量者對L3層面和髖部小粗隆下5 cm垂直于股骨干長軸層面肌肉面積及肌間隙內脂肪面積重復性檢驗結果見表2。測量者間ICC及測量者內ICC均較高(>0.80)。

表1 獨立樣本t檢驗比較各項基本信息在男性、女性間的差異Table 1 Basic information of males and females compared by independent-samples t test

注：獨立樣本t檢驗：at=2.23，P=0.03<0.05；bt=7.49，P<0.01；ct=18.82，P<0.01；dt=-1,49，P=0.14>0.05;et=7.49，P<0.01；ft=3.31，P<0.01.

表2 使用AVW測量L3水平及小轉子下3 cm垂直股骨長徑橫截面的肌肉體質成分重復性(ICC值)

2.3 不同性別軀干和髖部肌群體質組成差異比較

不同性別比較軀干和髖部肌群體質成分差異可發現，男性軀干L3水平肌肉面積明顯大于女性，肌肉MFI程度明顯小于女性(P<0.05)，而相應層面IMAA與女性比較，差異無統計學意義(P=0.620>0.05)。男性髖部肌肉面積大于女性、IMAA以及肌肉MFI程度小于女性(P<0.05)。見表3。

Table

3

變量男性女性t值P值L3 CSMA/cm2128.38±20.9991.25±15.6416.820.000L3 IMAA/cm218.09±8.1618.49±6.59-0.480.620L3 MFI0.14±0.060.21±0.08-7.450.000Hip CSMA/cm2123.59±16.8391.18±12.9618.160.000Hip IMAA/cm210.89±3.8912.48±4.37-3.290.000Hip MFI0.09±0.030.14±005-10.100.000

2.4 老年男性、女性腹部肌群體質成分與髖部肌群體質成分改變的相關性

男、女軀干L3CSMA與髖部CSMA成正相關(P<0.05)，而與髖部MFI相關性不顯著(P>0.05)；男、女L3IMAA與髖部IMAA、MFI呈正相關(P<0.05)；男、女L3MFI髖部MFI、IMAA均成正相關(P<0.05)。見表4。

表4 軀干與髖部肌肉體質成分相關性分析

注：aP<0.01，bP<0.05，CP>0.05.

2.5 對男、女軀干肌群體質成分多元回歸分析

分別以男、女軀干 CSMA、IMAA、MFI程度為因變量，髖部 CSMA(X1)、IMAA(X2)、MFI程度(X3)為自變量進行多元逐步回歸分析(P>0.1為排除標準，P<0.05為進入標準)，建立回歸方程。結果顯示，影響男性軀干CSMA的因素主要有髖部CSMA、MFI；影響男性軀干 IMAA的因素只有髖部 IMAA；影響男性軀干MFI程度因素有髖部MFI。影響女性軀干CSMA的因素有髖部CSMA；影響女性軀干IMAA的因素有髖部IMAA；影響女性軀干MFI程度因素有髖部MFI。見表5。

3 討論

隨著年齡增長，骨骼肌質量減少、功能下降的現象被定義為肌少癥[11]。肌肉這種退行性改變一方面由于肌纖維減少和萎縮，造成肌肉橫截面積(CSMA)減少[12-15]；另一方面肌細胞內脂質沉積和肌細胞間脂肪細胞增生導致脂肪、結締組織等成分的浸潤[16-17]。因此，肌肉定量測量是肌少癥篩查的關鍵因素，也是目前研究肌少癥的熱點之一。既往

表5 L3水平肌群體質成分多因素的逐步回歸分析

注：男性標準化回歸方程L3CSMA男性=42.876+0.701X1+0.130X2；L3IMAA男=5.202+0.564X2；L3MFI男性=0.899X女性標準化回歸方程 L3CSMA女性=18.141+0.664X1；L3IMAA=9.993+0.465X2；L3MFI女性=-0.192+0.441X3。

研究對椎體測量層面沒有統一標準，常以L3腰椎中部水平的整層肌量或單獨椎后肌肌量的變化作為診斷依據[9,18]，也有將大腿中份、髖部肌群作為代表層面研究肌肉的增齡性改變[7,19]。針對此爭議，本研究首次將兩個層面肌群體質成分進行相關性研究，對了解正常衰老中骨骼肌退變的發展進程有重要的意義，以及對如何選擇測量部位提供理論依據。

本研究使用advanced visualization workspace (AVW)后處理工作站進行腹部和髖部體成分的測量，用CT閾值的方法對圖像進行分割。重復性實驗表明[20]，測量者內及測量者間一致性較好，驗證了該方法對身體成分定量測量的可靠性。對同一指標測量時組內重復性高于組間重復性，這可能與測量者對測量方法的記憶有關。測量者間重復性較好，提示經過培訓后，測量者間經驗水平對結果影響較小。

在比較男女體質成分時可發現，男性軀干肌群肌肉和髖部肌群的凈肌肉面積均大于女性，肌肉MFI程度小于女性。Visser等[21]對黑人、白人大腿中段身體成分研究結果顯示不同人種男性大腿中段肌肉面積大于女性，研究還顯示男性肌肉CT值大于女性，Kelley等[22]研究結果顯示CT值與脂肪、結締組織增生、浸潤的程度成負相關，CT值越低，脂肪浸潤程度越嚴重，因此，本研究男性肌肉MFI小于女性的結果與既往研究結果相符。

在肌群體質成分的相關性研究中，本研究結果提示，在老年軀干和髖部兩個部位橫截面肌肉面積(r男=0.723，r女=0.662)、肌肉間隙脂肪含量(r男=0.564，r女=0.461)、肌肉脂肪浸潤程度(r男=0.448，r女=0.450)均成正相關，其中，男女軀干與髖部肌肉面積相關性最大、其次是肌肉間隙脂肪面積，肌肉脂肪浸潤程相關性最小。提示利用某一代表性較好部位的肌肉體質成分推測全身肌肉改變的可能性，從而節約資源，減少患者所受的輻射。

本研究探討了不同性別老年人軀干和髖部代表層面肌群體質成分含量的差別以及不同部位肌群體質成分含量的相關性，目前同類研究數量仍然較少。將本研究與國外其他一些具有重疊年齡段的研究進行比較時，結果有一定出入，推測差異可能與使用不同人種、測量方式不同、樣本量偏低等因素有關[14、23]，未來仍需大樣本、多年齡段研究來證實上述發現。