上臂圍和小腿圍在社區老年肌少癥患者篩查診斷中的應用

黎夢麗，劉閔敬，周思美，張慶，王麗

1.蘇州大學醫學部護理學院，江蘇蘇州市 215006；2.蘇州大學體育學院，江蘇蘇州市215006

隨著人口老齡化進程加快，肌少癥作為一組與增齡相關的、漸進性的和廣泛性的肌肉質量減少、肌肉力量下降和肌肉功能減退的老年綜合征[1]，已被世界衛生組織正式劃分為一種疾病，ICD-11 編碼FB32.Y，日益受到研究人員的關注。

國外一項Meta 分析顯示[2]，社區老年人肌少癥的患病率約為12%，而我國內地社區老年人患病率約為17%[3]，且隨著增齡而增加。肌少癥會增加一系列健康負性事件的風險[4-6]，其中最為突出的是身體功能下降[7-9]，導致老年人的日常活動能力、平衡功能、肌肉力量、步行速度等降低，甚至造成身體殘疾，進而降低其生活質量[10]，增加醫療負擔[11-12]。

另外，有研究表明[13]，與非肌少癥人群相比，肌少癥住院患者身體功能的康復速度也較慢。此外，肌少癥早期不易察覺，往往是出現嚴重的身體功能下降或殘疾時，患者才會主動尋求康復指導[14]。因此，對肌少癥簡單、快速、高效的篩查可使醫務人員早期識別老年肌少癥患者，為肌少癥的早期診斷和康復提供可能，進而阻止或延緩肌少癥的進展，減少殘疾甚至死亡的發生。

肌少癥的診斷包括肌肉質量、肌肉力量和身體功能三個方面。目前肌肉質量診斷的常用方法有CT、MRI、雙能-X線(dual energy X-ray absorptiometry,DXA)、生物電阻抗分析(bioelectrical impedance analysis,BIA)、超聲等[15-16]。其中，DXA 因其準確性和使用的廣泛性，被認為是肌肉質量診斷的金指標[17]。然而，上述方法具有一定的局限性[15,18]，如設備昂貴、需要專業人員、不方便攜帶、有輻射等，因此，不適合在基層醫院及大規模人群的早期篩查。即便是較為簡單的BIA 檢測，在臨床和社區中也多不具備此檢測儀器。

小腿圍和上臂圍均是評估營養狀態簡單易行的指標[19]，而營養狀況與肌少癥的發生發展密切相關[20]。大量證據表明[21-23]，小腿圍與肌肉量、骨骼肌質量指數(skeletal mass index,SMI)呈正相關，是一種肌少癥篩查簡單有效的方法，被亞洲肌少癥工作組(Asian Working Group for Sarcopenia,AWGS) 2019 年的診斷標準推薦使用[24]。但小腿圍受年齡、性別、種族等因素的影響[21]，不同人小腿圍與肌肉量和肌少癥的關系和最佳診斷截斷值可能會不同。此外，越來越多的研究表明[25-26]，上臂圍與肌肉力量和死亡率密切相關，但在肌少癥評估診斷中的應用還有待進一步探索。

本研究探討上臂圍和小腿圍與肌肉量的相關性，以及上臂圍和小腿圍對肌量減少和肌少癥的評估診斷效果和最佳診斷截斷值，為肌少癥的早期篩查提供科學的參考依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料

2020 年3 月至8 月，采用方便取樣的方法，選取蘇州大學本部周圍社區的老年人831 例，其中，男性366例，女性465例，年齡60～97歲。

納入標準：①年齡≥60 歲；②能單獨站立；③知情同意，并自愿加入本研究。

排除標準：①體內有心臟支架、起搏器、鋼板、鋼釘等；②存在身體水腫；③存在嚴重的心、肝、腎功能不全和呼吸衰竭或處于疾病急性期，如急性心肌梗死、支架植入術后等；④患有精神疾病、伴有理解困難，溝通障礙；⑤其他研究者認為不適宜參加本研究。

本研究已獲得蘇州大學倫理委員會審批(No.ECSU-2019000161)，并完成中國臨床試驗注冊(No.ChiCTR1900027960)。

1.2 方法

1.2.1 資料收集

采用自行設計的一般信息登記表，收集年齡、性別、身高、體質量(包括在身體成分測量中)等。

1.2.2 身體成分相關指標檢測

采用身體成分測試儀(日本TANITA 公司)檢測社區老年人身體成分。

測量前，囑研究對象取下手機、金屬飾品等，脫掉鞋襪和較重的衣服。測試時，研究對象站立位，全身放松，手腳分別與電極點密切接觸，肩關節稍外展，軀干與上肢呈15°角。測量過程中，保持固定姿勢至檢測結束。

注意事項：檢測15 min 前，避免劇烈運動、大量飲水或進食。

主要指標包括體質量、體質量指數(body mass index,BMI)、去脂體質量、脂肪量、肌肉量、體脂率、軀干肌肉量、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 上臂圍和小腿圍的測量

上臂圍測量采用無彈性的皮尺。研究對象上臂放松，測量身體非優勢側肩峰與尺骨鷹嘴連線中點的周徑[27]，精確到0.1 cm。測量兩次，取平均值。

小腿圍測量采用無彈性的皮尺。研究對象站立位，兩腿分開同肩寬，測量非優勢側小腿最粗壯處的周徑[21]，精確到0.1 cm。測量兩次，取平均值。

1.2.4 握力

使用120604型Jamar握力計進行握力測試，Jamar握力計廣泛用于科學研究，是握力測試的“金標準”[28]。

采用1992年美國手功能治療師協會推薦的測試手部力量步驟及體位[29]。研究對象休息5 min 后坐于儀器前，軀干正直，肩關節中立位，并與肘關節保持90°，前臂和髖關節處于中立位。測試時，研究對象盡最大力維持3 s，左右手各測試3次，每次間隔30 s，每組休息1 min。若變異系數(coefficient of variation,CV%) ＞10%，囑研究對象休息10～15 min 后再次測試。

1.2.5 步速

采用6 m 步行速度。在總長10 m 的步道上，選取中間6 m，指導研究對象用平常的步行速度完成，記錄步行時間。測試前，測試人員向研究對象演示一遍測試內容。測試兩次，取平均值。

1.2.6 肌少癥的診斷

按照AWGS 2019年的診斷標準[24]：①肌肉力量下降(握力男性＜28 kg，女性＜18 kg)；②身體功能下降(步速＜1.0 m/s)；③肌肉質量下降(SMI男性＜7.0 kg/m2，女性＜5.7 kg/m2)。若僅存在③，則診斷肌量減少；若存在③，同時存在①和/或②，則診斷肌少癥。

1.3 統計學分析

采用SPSS 23.0 進行統計分析。計量資料若符合正態分布，以()表示，組間比較采用兩獨立樣本t檢驗；若不符合正態分布，以M(P25,P75)表示，采用Mann-WhitneyU檢驗。計數資料以頻數表示。ASM和SMI 與臂圍等指標的相關性分析采用Perason 相關分析，臂圍對肌量減少和肌少癥的診斷分析采用受試者工作特征(receiver operator characteristic,ROC)曲線分析，根據曲線下面積(area under curve,AUC)判斷診斷效果。AUC 取值范圍0.5～1.0，取值越大，診斷效果越好。＞0.5～0.7 時，診斷準確性較低；＞0.7～0.9時，診斷準確性中等；＞0.9 時，診斷準確性較高[30]。根據約登指數(Youden index,YI)確定最佳截斷值。

此外，以是否存在肌量減少為因變量，以年齡、性別、BMI、上臂圍和小腿圍為自變量進行Logistics回歸，得到預測模型一。在模型一的基礎上，增加自變量握力和步速得到模型二。以是否存在肌少癥為因變量，自變量與上述相同進行Logistics 回歸，得到對肌少癥的聯合預測模型一和模型二。顯著性水平α=0.05。

由于本研究的指標(如上臂圍、小腿圍、肌肉量等)具有一定的性別差異，診斷截斷值在不同性別中也會有所不同，因此，本研究的數據分性別進行統計分析。

2 結果

2.1 一般資料比較

831 例社區老年人中，肌量減少150 例(18.05%)，肌少癥113 例(13.60%)。男性身高、體質量、握力、步速、小腿圍、去脂體質量、肌肉量、軀干肌肉量、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 顯著高于女性(P＜0.001)，脂肪量和體脂率顯著低于女性(P＜0.001)。不同性別間年齡、BMI 和上臂圍無顯著性差異(P＞0.05)。見表1。

表1 社區老年人受試者一般資料

2.2 上臂圍和小腿圍與肌肉量等指標的相關性分析

社區老年男性和女性中，上臂圍和小腿圍均與總肌肉量、ASM 和SMI 呈顯著正相關(P＜0.001)，除社區老年女性上臂圍與總肌肉量的r值＞0.5 外，其余均≥0.6。社區老年男性中，上臂圍和小腿圍與握力和步速呈明顯正相關(P＜0.01)。社區老年女性中，除上臂圍與步速不相關外(P＞0.05)，其余結果與男性基本一致。見表2。

表2 社區老年人上臂圍和小腿圍與肌肉量等指標的相關性

2.3 上臂圍和小腿圍對老年肌量減少的診斷效能

社區老年男性中，上臂圍和小腿圍對肌量減少診斷的AUC 分別是0.888 和0.933(P＜0.001)，其最佳截斷值分別是26 cm(敏感性79.2%，特異性87.4%)和34 cm(敏感性87.5%，特異性83.6%)。社區老年女性中，AUC 分別是0.787 和0.854(P＜0.001)，其最佳截斷值分別是26 cm (敏感性73.5%，特異性73.0%)和33 cm(敏感性83.3%，特異性72.2%)。見表3、圖1和圖2。

圖1 臂圍對社區老年男性肌量減少診斷的ROC曲線

圖2 臂圍對社區老年女性肌量減少診斷的ROC曲線

表3 上臂圍和小腿圍對社區老年肌量減少的診斷效能(n=150)

2.4 上臂圍和小腿圍對社區老年肌少癥的診斷效能

在老年男性中，上臂圍和小腿圍對肌少癥診斷的AUC 分別是0.902 和0.923 (P＜0.001)。在老年女性中，AUC 分別是0.744 和0.823(P＜0.001)。在不同性別中，上臂圍和小腿圍對肌少癥診斷的最佳截斷值均分別是26 cm 和33 cm，但敏感性和特異性不同。見表4、圖3和圖4。

表4 上臂圍和小腿圍對社區老年肌少癥的診斷效能(n=113)

圖3 臂圍對社區老年男性肌少癥診斷的ROC曲線

圖4 臂圍對社區老年女性肌少癥診斷的ROC曲線

2.5 多指標對社區老年肌量減少的診斷效能

進一步分析多指標對社區老年肌量減少人群的聯合診斷作用。

模型一和模型二最終得到的肌量減少的概率預測模型一致，均為：男性logit(P)=35.180-0.595BMI-0.721小腿圍(cm)，該模型的AUC 是0.951 (P＜0.001)；女性logit(P)=13.832-0.076 年齡-0.579BMI(kg/m2)-0.382 小腿圍(cm)，該模型的AUC 是0.900(P＜0.001)。見表5、圖5和圖6。

表5 多指標對社區老年肌量減少的聯合診斷結果

圖5 多指標對社區老年男性肌量減少診斷的ROC曲線

圖6 多指標對社區老年女性肌量減少診斷的ROC曲線

2.6 多指標對社區老年肌少癥患者的診斷

2.6.1 模型一

肌少癥的預測模型一為：男性logit(P)=17.930+0.086 年齡(歲)-0.526BMI (kg/m2)-0.454 小腿圍(cm)，該模型的AUC 是0.948 (P＜0.001)。女性logit(P)=0.121年齡(歲)-0.485BMI(kg/m2)+0.218 上 臂圍(cm)-0.309 小腿圍(cm)，該模型的AUC 是0.887。見表6、圖7和圖8。

表6 多指標對社區老年肌少癥患者的聯合診斷結果(模型一)

圖7 多指標對社區老年男性肌量減少診斷的ROC曲線(模型一)

圖8 多指標對社區老年女性肌量減少診斷的ROC曲線(模型一)

2.6.2 模型二

肌少癥的預測模型為：男性logit(P)=24.338-0.926BMI(kg/m2)-0.085 握力(kg)-4.442 步速(m/s)，該模型的AUC 是0.959 (P＜0.001)；女性logit (P)=8.42+0.107年齡(歲)-0.59BMI(kg/m2)+0.292 上 臂圍(cm)-0.309小腿圍(cm)-0.13握力(kg)，該模型的AUC是0.898(P＜0.001)。見表7、圖9和圖10。

表7 多指標對社區老年肌少癥患者的聯合診斷結果(模型二)

圖9 多指標對社區老年男性肌量減少診斷的ROC曲線(模型二)

圖10 多指標對社區老年女性肌量減少診斷的ROC曲線(模型二)

3 討論

本研究調查831 例社區老年人，發現上臂圍和小腿圍均與肌肉量呈正相關，且均對肌量減少和肌少癥具有較好的診斷效果。本研究為肌少癥的篩查診斷和早期識別提供簡單、易行、有效的方法，進而為肌少癥的早期診斷和康復治療提供可能。

3.1 上臂圍和小腿圍與肌肉量的相關性分析

本研究發現，上臂圍和小腿圍均與ASM 和SMI呈正相關，且相關性較好，除社區老年女性中上臂圍與總肌肉量的相關系數＞0.5 外，其余相關系數均≥0.6。盡管目前多項研究發現，上臂圍和小腿圍與ASM 和SMI 相關，可以作為肌肉量的簡易指標，但相關性的強弱不盡一致。

Kawakami 等[31]調查526 例日本中老年人(49～80歲)，發現小腿圍與ASM 的相關系數是男性0.81，女性0.73，與SMI 的相關系數是男性0.80，女性0.69。Rolland 等[32]調查1458 例法國老年女性(≥70 歲)，Santana 等[25]調查63 例巴西老年人(年齡≥65 歲)，均發現上臂圍和小腿圍與肌肉量的相關性較好(相關系數均＞0.65)。以上研究均與本研究結果相似。然而，白慧婧等[33]調查401例上海老年人(年齡≥60歲)，發現小腿圍與ASM 和SMI 的相關性較弱(相關系數0.277 和0.390)。此外，Kim 等[21]調查657 例韓國老年人(年齡70～84歲)，發現小腿圍與ASM的相關系數是0.55，且無性別差異，與SMI 的相關系數是男性0.54，女性0.42，相關系數低于本研究。這可能與研究對象的年齡、性別、種族有一定的關系[21]。此外，上臂圍和小腿圍對肌肉量的預測還會受BMI 的影響[27,34]，這可能也是導致相關性不同的原因之一。本研究還發現，上臂圍和小腿圍與肌肉量的相關性在女性中稍弱于男性，這可能與女性體脂率個體差異較大且普遍高于男性有關[35]。

3.2 上臂圍和小腿圍對肌量減少和肌少癥的診斷效能

目前，肌少癥的簡易篩查工具尚不統一，主要包括SARC-F 問卷、SARC-Calf 問卷、Ishii 評分公式和小腿圍等[36]。多項研究表明[37-38]，SARC-F 問卷的敏感性較差，即在使用該問卷時，會排除較多真正患病的人，大大削弱其在肌少癥患者早期識別中的應用價值。SARC-Calf 問卷是在SARC-F 問卷的基礎上，增加小腿圍的測量而形成[39]。研究表明[40]，SARC-Calf問卷顯著提高了SARC-F 的診斷效果和敏感性。但該問卷中所使用的小腿圍截斷值是依據來自巴西老年人的研究[41]，因此，其在我國社區老年人中的應用效果還有待進一步探索。Ishii 公式是由日本學者Ishii 等[42]于2014年構建的肌少癥預測公式，包括年齡、握力和小腿圍三項指標，該預測公式對肌少癥具有較好的診斷效果[43]。但在我國人群中的診斷截斷值還有待進一步驗證[44]，且該公式中握力測試也需要一定的儀器。因此，有必要尋找更為簡便有效的肌少癥篩查診斷指標。SARC-Calf 問卷和Ishii 評分公式中均包括小腿圍，可見，其在肌少癥的篩查診斷中具有較大的應用價值。

本研究發現，上臂圍和小腿圍對肌量減少和肌少癥均具有較好的診斷效果，AUC 均大于0.7，且敏感性和特異性均大于70%(除女性中對肌少癥的診斷外：上臂圍診斷的敏感性62.8%，小腿圍診斷的特異性69.0%)。其中，小腿圍的診斷效果略好于上臂圍，男性中的診斷效果略好于女性。與本研究相似，Esteves等[45]調查411例巴西社區老年人(≥60歲)發現，上臂圍對肌少癥具有較好的診斷作用，且男性中的診斷效果與本研究接近(AUC：0.892vs.0.902)，女性中診斷效果優于本研究(AUC：0.908vs.0.744)。Nishikawa 等[46]在525 例慢性肝病患者中，也發現上臂圍對肌少癥具有一定的診斷作用，但診斷效果略低于本研究(AUC：男性0.820，女性0.740)。此外，本研究發現，上臂圍對社區老年肌量減少和肌少癥診斷的截斷值在男性和女性中均為26 cm。Esteves 等[45]和Nishikawa 等[46]的研究發現，上臂圍對肌少癥診斷的截斷值在男性和女性中均為27 cm，略高于本研究中的截斷值。目前，上臂圍在肌少癥篩查診斷中的相關研究較少，且尚未發現在中國社區老年人中的應用研究。但有研究發現[27]，上臂圍對中國住院患者營養不良的診斷截斷值是24 cm，而營養不良與肌量減少和肌少癥的發生發展密切相關，也間接證明了其在肌少癥篩查診斷中的應用價值。

本研究發現，小腿圍對社區老年肌量減少和肌少癥具有較好的診斷效果，其AUC 均大于0.8。與本研究相似，Hwang 等[22]調查1839 例中老年人(≥50 歲)，Kim 等[21]調查657 例韓國老年人(70～84 歲)均發現，小腿圍對肌量減少具有較好的診斷作用，但診斷效果(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，不同研究中所得的診斷截斷值也不同。本研究還發現，小腿圍對肌量減少的診斷截斷值男性34 cm，女性33 cm，對肌少癥的診斷截斷值在男性和女性中均是33 cm。其中，對女性肌少癥診斷的截斷值與2019年AWGS 肌少癥診斷流程[24]推薦一致，而男性略低于推薦值(34 cm)。Hwang 等[22]發現，小腿圍診斷肌量減少的截斷值是男性33 cm，女性32 cm。Bahat 等[47]調查406例土耳其老年人(65～99歲)，發現小腿圍診斷肌量減少的截斷值男性和女性中均為33 cm。Kim 等[21]發現小腿圍診斷肌量減少的截斷值是男性35 cm，女性33 cm，診斷肌少癥的截斷值在男性和女性中均是32 cm。Kawakami 等[31]的研究發現，小腿圍對肌少癥的診斷截斷值與2019年AWGS診斷標準[24]推薦使用的截斷值一致，即男性34 cm，女性33 cm。上述研究進一步證明小腿圍在不同人群中對肌量減少和肌少癥診斷的截斷值不同，其中診斷肌量減少的截斷值介于32～35 cm 之間，診斷肌少癥的截斷值介于32～34 cm之間，提示在應用小腿圍對不同人群進行肌少癥的篩查前，需根據人群特點對小腿圍診斷的截斷值進行調適。

3.3 多指標對社區老年肌量減少人群的診斷

盡管本研究發現，上臂圍和小腿圍與肌肉量的相關性較好，且具有較好的診斷效果，但在社區老年女性中的診斷效果稍差。因此，本研究進一步分析了多指標對肌量減少的聯合診斷效果。社區老年男性中，肌量減少的最終診斷模型包括小腿圍和BMI，女性中，最終診斷模型包括年齡、小腿圍和BMI，上述模型的AUC 均大于0.9，診斷效果較好，且均顯著高于上臂圍對肌量減少的單獨診斷效果(AUC：男性0.888，女性0.787)，略高于小腿圍對肌量減少的單獨診斷效果(AUC：男性0.933，女性0.854)。這進一步說明小腿圍是評估肌量減少簡單易行的有效指標，尤其是對于身體嚴重虛弱和長期臥床等測量身高和體質量較為困難的老年人。

3.4 多指標對社區老年肌少癥患者的診斷

社區老年男性中，肌少癥診斷模型一最終包括年齡、BMI和小腿圍，模型二最終包括BMI、握力和步速，兩個模型的AUC 分別是0.948，0.959，診斷效果均較好。社區老年女性中，肌少癥診斷模型一最終包括年齡、BMI、上臂圍和小腿圍，模型二最終包括年齡、BMI、上臂圍、小腿圍和握力，兩個模型的AUC分別是0.887，0.898，診斷效果均為中等。在實際測量中，握力和步速的測量要求一定的儀器(如握力計、米尺等)和場所(≥6 m 的直線)，而小腿圍和上臂圍的測量較為簡單可行。因此，可根據實際情況，選擇不同的篩查診斷模型。此外，與肌量減少的診斷結果相近，在社區男性和女性中，多指標的聯合診斷效果均顯著優于上臂圍，與小腿圍相近，進一步說明小腿圍是評估肌少癥的簡單易行有效的指標。

3.5 不足之處

本研究尚存在一定的不足。①本研究初步探索上臂圍和小腿圍與肌肉量的關系及對肌量減少和肌少癥患者的診斷效果和最佳診斷截斷值，因此，沒有把上臂圍和小腿圍的診斷效果和其他與肌肉量相關的簡易指標(如BMI 和腰圍)進行比較。后續的研究可以進行肌肉量不同簡易指標對肌少癥診斷效果的比較，為肌少癥的篩查提供參考。②本研究對象是社區老年人，本結論對住院患者或養老機構的老年人的適用性還有待進一步驗證。

綜上所述，上臂圍和小腿圍與肌肉量密切相關，且對肌量減少和肌少癥有較好的篩查診斷效果。其中，上臂圍診斷肌量減少和肌少癥的截斷值男性和女性中均是26 cm；小腿圍診斷肌量減少的截斷值是男性34 cm，女性33 cm；診斷肌少癥的截斷值男性和女性中均是33 cm。本研究結果對于社區老年肌量減少人群和肌少癥患者的早期篩查和早期識別具有較高的實際應用意義，進而為肌少癥的早期診斷和康復提供可能，對減緩肌少癥的發展及不良健康結局如身體功能下降、殘疾甚至死亡等的預防具有重要意義。

利益沖突聲明：所有作者聲明不存在利益沖突。