MSCT在定量測量腰背部肌肉面積中的應用

都雪朝，孫朋濤，王若頓，閆玉昌，潘振宇

骨骼肌是人體正常生理活動的基礎，在保持體位、保護重要內臟器官及機體內環境穩態等方面發揮著重要作用，近年來逐漸受到重視。大量研究表明，骨骼肌含量尤其是腰背部肌肉含量，與腫瘤、肝硬化等疾病的死亡率、術后并發癥、住院時間等密切相關[1,2]。因此，術前客觀地測量患者腰背部肌肉已成為臨床醫師越來越關注的焦點。目前測量肌肉含量的方法較多，主要有生物電阻抗分析 ( bioelectrical impedance analysis， BIA)、雙能骨密度測量儀(Dual energy X-ray absorptiometry，DXA)、超聲、CT和MRI，其中應用CT測量軸位肌肉面積反應肌肉含量較為準確。目前有關CT測量腰背部肌肉面積重復性的研究國內外鮮有報道。本研究通過測量MSCT圖像上椎旁肌和腰大肌面積，旨在探討其測量結果的可重復性，并分析不同層面腰大肌面積有無差異，為進一步的臨床研究奠定基礎。

材料與方法

1.病例資料

研究對象為因各種原因來我院行腹部螺旋CT檢查的患者，隨機選取年齡在20～50歲之間的患者共30例，其中男15例,平均年齡(38.2±6.4)歲，女15例，平均年齡(35.9±5.8)歲。排除影響肌肉含量的各種因素，如營養不良、長期臥床、器官衰竭、慢性炎癥、內分泌疾病、惡性腫瘤、腦血管疾病、服用影響肌肉含量的藥物(如糖皮質激素、甲狀腺素、性激素)、職業運動員等。

2.檢查方法

CT掃描采用西門子炫速雙源FLASH CT，掃描參數：管電壓120 kV，管電流80～300 mA，準直128×0.6，螺距0.6，視野300 mm×300 mm，層厚5 mm，層間隔5 mm。重建層厚為1 mm的薄層圖像。掃描范圍自膈頂至恥骨聯合下緣。

3.測量和分析

在GE PACS工作站通過手動勾勒肌肉輪廓的方法[3,4]，分別測量椎旁肌或腰大肌的面積。選取T12椎弓根水平測量椎旁肌肉面積(圖1a)，前界為脊柱及肋骨，外界為豎脊肌外緣[5]；分別選取L3橫突層面、L4椎體上緣及L4椎體下緣層面(圖1b-1d)測量腰大肌面積[1]；L4椎體上緣與L4椎體下緣層面通過定位像進行定位(圖2)。

圖2 L4椎體上緣層面定位示意圖。a) L4椎體上緣CT軸位圖； b) 定位相圖，白線為L4椎體上緣水平定位線。

表1 不同測量者間各層面腰背部肌肉面積測量值的重復性分析結果

由兩位經過培訓的測量者分別獨立進行測量，記錄測量數據。1個月后，由其中一位測量者再次按照同樣的方法重復測量1次。

4.統計學分析

結 果

兩位測量者間各層面腰背部肌肉面積測量值的一致性較好(表1)，同一測量者前后兩次的腰背部肌肉面積測量值差異均無統計學意義(P值均<0.05，表2)。

各層面肌肉面積3次測量結果的平均值分別為(32.43±9.97) cm2(T12)、(17.51±6.78) cm2(L3)、(22.89±8.59 ) cm2(L4上緣)、(25.76±9.04) cm2(L4下緣)；T12椎弓根層面椎旁肌肉面積與L3橫突、L4上緣、L4下緣層面腰大肌面積具有較高的相關性(表3)；L3橫突、L4上緣、L4下緣層面腰大肌面積差異有統計學意義(F值=7.66，P值=0.001)。

討 論

肌少癥最初由Irwin Rosenberg定義，指隨著年齡增長出現肌肉含量減少和肌力下降等改變[6]，近年來日益受到重視。He等[7]研究表明肌肉含量與骨密度呈顯著正相關，肌少癥患者發生骨量減少或骨質疏松癥的概率明顯增高。周學鋒等[8]研究表明肌少癥對老年慢性心衰患者的遠期預后存在顯著影響，判斷是否合并肌少癥有利于心衰患者的進一步危險分級和輔助治療。除此以外，肌少癥還與腫瘤患者預后相關，Nakamura等[9]研究表明肌少癥是非小細胞肺癌患者術后發生并發癥的獨立預測因子。最近有研究表明合并肌少癥的肝癌患者術后住院時間更長[10]。

表2 同一測量者前后兩次腰背部肌肉面積測量值的比較結果

表3 不同層面腰大肌面積的相關性分析

目前測量肌肉含量的方法主要包括BIA、DXA、CT、MRI[11]。BIA價格低廉，操作簡便，廣泛應用于人體成分的測量；但該方法受人體含水量影響明顯，重復性差，準確性較低[12]。DXA 掃描操作簡單且輻射劑量相對較小[13]，但不能直接測定肌肉含量，結締組織、纖維組織、水及臟器也會被計作肌肉含量[14]。MRI能準確測量肌肉含量，但費用昂貴，檢查時間長，并且有金屬物植入屬禁忌癥，在很大程度上限制了該方法在臨床中的應用[15]。CT在肌肉研究中的重要性越來越明顯，不僅可以進行紋理分析[16]，還可通過測量軸位肌肉面積來反映肌肉含量，是評估肌肉含量的準確方法，除此之外，該方法還可測量肌肉密度。

以往評估肌肉含量主要是測量四肢肌肉[17,18]，但近年來有研究表明腰背部肌肉含量與腰椎骨密度密切相關[19]。除影響骨密度外，腰背部肌肉還與患者術后并發癥的發生和存活率密切相關[20,21]。但目前CT測量腰背部肌肉的部位尚不統一，主要包括T12、L3、L4等[22]，T12椎體層面主要測量椎旁肌或單層軸位全部骨骼肌面積[23,24]，L3、L4層面主要測量腰大肌厚度、腰大肌或單層軸位全部骨骼肌面積[22,25]。

本研究通過手動勾勒肌肉輪廓的方法測量腰背部肌肉面積，結果表明不同測量者測量的椎旁肌肉及腰大肌面積差異均無統計學意義，同一測量者前后兩次測量的椎旁肌肉及腰大肌面積差異也無統計學意義，表明不同測量者間以及同一測量者不同時間測量腰背部肌肉面積的一致性較好，螺旋CT測量腰背部肌肉面積具有很好的可重復性。以往文獻報道椎旁肌肉面積及腰大肌面積與全身肌肉含量具有較好的相關性，可反映全身肌肉含量[24]。因此，對于行腹部CT檢查的患者，不僅可了解患者的腹部疾病情況，同時還可了解患者腰背部肌肉含量，進而幫助臨床醫師預測肝癌、結直腸癌等疾病的病死率及術后并發癥的發生風險。

以往文獻對L3、L4層面腰大肌報道較多，但胸部CT掃描范圍一般不包括腰大肌[26,27]，近年來有研究表明T12椎旁肌肉面積是肝移植術后并發癥發生的獨立預測因子，可將其作為L3、L4腰大肌的替代測量層面[28]。本研究顯示T12椎旁肌肉面積與L3、L4腰大肌面積具有較好的相關性，與以往研究報道一致。本研究結果還顯示L4下緣層面腰大肌面積較L3橫突水平、L4上緣水平腰大肌面積大，三者間差異有統計學意義，因此不同層面腰大肌面積參考值不能替換應用。

本研究的不足之處：①沒有分析椎旁肌肉面積、腰大肌面積與全身、四肢肌肉含量的相關性，對此需進一步研究；②樣本量較少，所得結論有待進一步進行驗證。

綜上所述，MSCT 評估腰背部肌肉簡單準確，重復性較好，可直觀評價椎旁肌肉及腰大肌面積。MSCT可用于大樣本的臨床研究，評估行腹部CT檢查患者的腰背部肌肉含量，并作為術后及腫瘤患者治療后療效的臨床常規測量指標。