生物電阻抗分析法在肌少癥診斷中的應用進展

吳麗紅 安蔚

[摘要]?隨著年齡的增長，老年人群患肌少癥的風險逐年升高。目前，肌少癥的診斷方法主要包括雙能X射線吸收法、CT、磁共振成像技術等，但價格均較高。生物電阻抗分析法通過評估患者的生物阻抗和機體成分獲得具有指向意義的生物學信息，具有無創、體積小等優點，在社區肌少癥的早期診斷中表現出顯著優勢。本文就生物電阻抗分析法在肌少癥診斷中的應用進展作一綜述。

[關鍵詞]?生物電阻抗分析法；肌少癥；肌少癥性肥胖；營養不良相關肌少癥；衰弱

[中圖分類號]?R685????[文獻標識碼]?A ????[DOI]?10.3969/j.issn.1673-9701.2024.03.029

2016年，世界衛生組織認定肌少癥屬于“疾病范疇”。據統計數據顯示，我國65歲及以上老年人群中肌少癥的患病率為14%～33%，80歲及以上老年人群中肌少癥的患病率則高達50%～60%[1]。肌少癥會導致患者的行動能力降低，生活質量下降，給我國的公共衛生帶來巨大挑戰。肌少癥的早發現、早干預對于改善患者預后具有重要意義。研究表明，肌少癥可繼發于全身多種疾病或日常生活中難以察覺的營養不良、不恰當飲食等因素；內分泌功能紊亂、氧化應激、腸道菌群失調、肌肉去神經支配和遺傳等因素也會導致肌少癥；其病因病機較為復雜，早期發現十分困難[2]。目前，肌少癥的診斷方法主要包括磁共振成像技術、雙能X射線吸收法、CT，但價格較高，設備不方便移動。

近年來，生物電阻抗分析法（bioelectrical?impedance?analysis，BIA）在測定機體成分中表現頗佳，可協助測定肌肉含量、脂肪含量、水的成分等。與傳統檢測方法相比，BIA具有非侵入性、測量簡便等優點。通過BIA可了解機體的肌肉、電解質等情況，目前已廣泛應用于藥物給藥輔助、器官衰竭、血液透析、腹膜透析、高血壓、腎臟疾病、妊娠糖尿病、脂肪肝、癌性營養不良的治療[3-8]。既往研究將BIA與算法模型結合，利用BIA測定骨骼肌質量指數（skeletal?mass?index，SMI）。肌少癥截值定義為四肢SMI女性為<5.7kg/m2，男性為<7.0kg/m2[9]。Chung等[10]根據體質量計算相對肌肉質量指數，從而診斷肌少癥，男性和女性的SMI截值分別為<29.0%和<22.9%。上述研究證實，BIA對于肌少癥的診斷具有實用性。盡管越來越多的研究應用BIA診斷肌少癥，但這些研究僅利用阻抗值計算肌肉質量，忽視BIA對機體成分分析的強大功能，也并未利用機體成分分析結果對肌少癥進行分類。本文就BIA在肌少癥診斷中的應用進展作一綜述。

1??BIA與衰弱

1985年，Lukaski等[11]應用BIA分析機體成分，被檢測者取坐位或站位，四肢自然分開并接電極；檢測姿勢每次盡量保持一致，保持1～2min靜止不動，從而測得電阻和電抗。電阻和電抗可反映細胞膜、細胞內外的液體和電解質情況，組合成為“身體阻抗”，不同的組織具有不同的阻抗特性，稱為生物電阻抗[12]。電阻取決于特定組織的細胞外液特性，如細胞外液的組成和量，組織間隙和細胞中含有的導電性能優良的電解質溶液在電路中發揮電阻作用。電容取決于特定組織的生物膜特性，如離子通道、縫隙連接等，細胞膜、組織間界膜導電差在電路中起電容作用，這些電容并聯起來模擬特定組織的阻抗[12]。體外發放某種頻率的電流并聯通機體可測得總抗值，總抗值與總體水（total?body?water，TBW）呈反比，即機體含水越多，機體導電性能越強，總抗值越低[12]。因高頻電流（>100kHz）可穿過細胞膜，測量值可反映TBW；低頻電流（<10kHz）無法穿過細胞膜，只能在細胞外流通，此時的測量值不再反映TBW，而是反映細胞外水。同樣的，不同的電阻和電抗也可反映骨骼肌及脂肪的含量，肌肉充滿電解質溶液，導電性好；反之，骨骼、含氣組織和脂肪的導電性差[13]。

衰弱是一種多維度的老年綜合征，可導致患者殘疾、住院、生活質量下降、死亡等諸多不良后果。Martin等[14]研究發現，衰弱與肌少癥顯著重疊。體質量下降是衰弱的另一診斷標準，也是肌少癥的主要病因。而衰弱和肌少癥的治療方法類似，建議攝入優質蛋白質、進行適當的體育鍛煉、補充維生素D等[15]。一般來說，衰弱代表更廣泛的概念，被視為多種生理系統的衰退，導致身體、認知和社會維度出現消極表現。衰弱的診斷標準包括：①體質量減輕，即6個月內體質量減輕2～3kg或體質量指數<18.5kg/m2；②握力<19.0kg；③行走速度<0.10m/s；④感覺疲憊；⑤低體力活動[16]。BIA可檢測細胞膜功能的初步損傷及導致機體功能下降的液體失衡，對衰弱的診斷有重要參考價值。Inglis等[17]研究發現，肌肉質量下降、脂肪質量增加對衰弱有較高的診斷意義。與雙能X射線吸收法測定肌肉脂肪質量的金標準相比，BIA受身體水分的影響而低估骨骼肌質量、高估脂肪質量。但隨著人群數據的不斷增加，BIA預測衰弱老年人群機體成分變化模型的建立將有助于測定身體組成，這對社區診斷老年人群的衰弱意義重大。

另外，根據電抗和電阻比正切弧計算的相位角值與多種疾病的病死率相關。相位角值表示各種人群的營養和水合狀態，包括衰老、肌細胞減少和腫瘤等疾病，相位角值較低表示功能衰退的開始。美國第3次全國健康和營養檢查調查結果顯示，老年男性的相位角值<5.7°是衰弱的臨界值，相位角對存在死亡和其他不良事件風險的亞健康老年人群有重要提示意義[18]。BIA可為衰弱的診斷提供新思路。

2??BIA與原發性和繼發性肌少癥

原發性肌少癥與年齡相關，患者會出現無法用其他病因解釋的肌肉質量和肌力下降；而繼發性肌少癥是除衰老以外的腫瘤、器官衰竭等全身性疾病及活動減少、久坐、營養不良導致的肌肉質量和肌力下降[19]。研究發現，腫瘤患者的脂肪質量增加，相位角值下降，發生肌少癥的風險大大增加[20]。細胞外質量（extracellular?mass，ECM）與體細胞質量（body?cell?mass，BCM）比值上升是營養狀況惡化的預警信號。在健康個體中，BCM通常顯著高于ECM，因此ECM/BCM<1；而在患病個體中情況則恰恰相反。換言之，如果SMI或相對骨骼肌質量達到肌少癥診斷標準，同時存在相位角值降低、ECM/BCM上升、脂肪質量增加等則多提示存在器質性病變或營養不良導致的肌少癥；為鑒別原發/繼發性肌少癥提供新思路，為社區早期發現原發性和繼發性肌少癥爭取時間。

3??BIA與急性和慢性肌少癥

歐洲老年人群肌少癥問題工作組將肌少癥分為急性和慢性兩個亞型，即持續不到6個月的肌少癥是急性肌少癥，持續時間超過6個月的肌少癥是慢性肌少癥。通常認為，急性肌少癥與急性疾病或損傷有關；慢性肌少癥與慢性疾病和病情惡化有關，慢性肌少癥會增加死亡風險，應當謹慎判斷。Benz等[21]研究發現，無脂肪質量指數的增加會降低慢性病的發病率和疾病不良進程。另外，慢性腎臟?。╟hronic?kidney?disease，CKD）常引起慢性肌少癥，而CKD非水腫患者表現出較低的電阻、電阻比高度和電抗比高度的雙變量正態分布的異常平均阻抗向量[22]。當考慮BIA衍生數據時，CKD患者體內TBW略高（男性+4.3%；女性+3.5%），BCM較低（男性?6.7%；女性?7.7%）[23]。當考慮機體成分的推導估計值時，CKD患者的TBW傾向于更高，BCM傾向于更低。這種機體成分的損害從CKD的早期階段便變得明顯，且在無明顯的營養不良跡象時便開始發生。上述研究表明，BIA是檢測慢性疾病患者機體成分早期變化的有力臨床工具，在慢性肌少癥的診斷中具有里程碑意義。BIA在社區早期發現肌少癥中發揮重要作用。在社區中，定期對老年人群的無脂肪質量指數、TBW、體細胞質量、相位角、非脂肪質量等指標進行監測，可及早發現慢性肌少癥，從而達到防治一體的效果。目前急性肌少癥或慢性肌少癥的判斷主要依靠SMI持續低于診斷標準時間定期監測確定。因此作為一種成本低、適用范圍廣的檢測手段，其在社區可實現重復測定以定期監測SMI，從而做出正確的急性肌少癥或慢性肌少癥的診斷。

4??BIA與肌少癥性肥胖

肌少癥性肥胖由肌少癥和肥胖的疊加效應引起。研究發現，與肌少癥或單純肥胖相比，肌少癥性肥胖和由其原因所導致的潛在肌肉損失會加重身體損傷。肌少癥性肥胖常發生于老年人群，其發病率隨年齡的增長而增加。肥胖會掩蓋體質量的減少，體質量正?；虺瑯死夏耆巳撼１缓鲆暭∩侔Y的發生。肥胖還會加劇肌肉減少，使脂肪滲透至肌肉導致機體功能下降并增加死亡風險。熱量攝入過多、運動少、低度炎癥、胰島素抵抗和激素水平變化等均可導致肌少癥性肥胖。肌少癥性肥胖的診斷多以肌少癥診斷標準為基礎，且體質量指數>30kg/m2或體脂率>30%。但在肥胖個體中，雙能X射線吸收法會低估脂肪質量，從而導致體脂率偏低。BIA在預測肥胖患者的機體組成方面較佳。應用BIA診斷肌少癥性肥胖的標準，根據體質量調整男性SMI≤35.6%，女性SMI≤28.4%；根據身高調整男性相對骨骼肌質量≤9.53kg/m2，女性相對骨骼肌質量≤7.32kg/m2；其中根據體質量調整后的SMI意義更大[24]。

5??BIA與營養不良相關肌少癥

營養不良與肌少癥表型有關。造成營養不良的原因包括低攝入（如進食困難或饑餓）、營養物質生物利用度低（如腹瀉或嘔吐）或營養需求高而得不到滿足（如癌癥或器官衰竭等炎性疾?。?，上述所致營養不良合并肌少癥都屬于營養不良相關肌少癥[25]。營養不良與肌少癥的發病機制一致，低炎癥狀態、蛋白質攝入不足導致肌肉萎縮和肌肉功能失調[26]。因營養不良相關肌少癥患者的脂肪含量通常較低，而肌少癥性肥胖患者的脂肪含量通常較高，由此可區別營養不良相關肌少癥和肌少癥性肥胖。前者表現為脂肪質量下降，后者表現為脂肪質量的相對增加。歐洲臨床營養與代謝協會認為，營養不良的表現包括體質量下降、低能量攝入、皮下脂肪少、肌肉質量少、握力不足和液體積聚；并定義體質量指數<18.5kg/m2或無脂肪質量指數降低，女性和男性的無脂肪質量指數臨界值分別為<15kg/m2和<17kg/m2，可診斷為營養不良；營養不良的生化指標包括血清白蛋白、血清前白蛋白、轉鐵蛋白等蛋白質狀態及炎癥標志物[27]。Marsen等[28]研究發現，相位角值<4.5°可診斷為營養不良。BIA對測量無脂肪質量是權威的、可信的。應用SMI可診斷肌少癥。

6??小結與展望

BIA應用于肌少癥的診斷具有無輻射暴露、價格較低、易重復、攜帶便捷等優點，對社區老年人群肌少癥的篩查具有重要價值。建立具有普遍適用意義的機體成分分析方法對于肌少癥的診斷任重而道遠。BIA的價格較CT等設備低，但在社區應用中成本仍較高。未來，需繼續納入更多相關數據，簡化設備，推動BIA在社區不斷發展。在老年人群中開展肌少癥的定期篩查，可不斷提高疾病診斷的可信度和敏感度，降低其應用成本，使BIA成為可廣泛應用的輔助檢查工具。在社區老年人群中盡早發現肌少癥、確定肌少癥的病因、隨訪肌少癥患者的治療效果，進而減輕肌少癥導致的跌倒、殘疾、生活質量下降等。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。

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（收稿日期：2023–03–17）

（修回日期：2024–01–07）