實(shí)時(shí)剪切波彈性成像評估肌肉減少癥患者骨骼肌彈性的價(jià)值

胡建棣 孫 芳 劉菲菲 董立杰 于 鵬 薛海波 王園園 焦玉婷 楊 智

肌肉減少癥是一種中老年人高發(fā)病，主要表現(xiàn)為肌肉質(zhì)量、力量及功能的下降，不但降低了患者的生活質(zhì)量，還增加其家庭和社會(huì)的負(fù)擔(dān)，若能早期診斷并及時(shí)治療，則有助于患者預(yù)后。目前針對該病開展了許多臨床試驗(yàn)并研究出了有效的治療方法［1-2］。然而，肌肉減少癥的臨床癥狀前期不易發(fā)現(xiàn)且診斷較為復(fù)雜。本研究應(yīng)用實(shí)時(shí)剪切波彈性成像（shear wave elastography，SWE）技術(shù)測量肌肉減少癥患者肌肉彈性值，分析其與正常人的差異，以期尋找一種簡便可行、可客觀評估患者肌肉生理狀態(tài)的定量新技術(shù)。

資料與方法

一、研究對象

選取2018年8月至2019年11月經(jīng)我院確診的肌肉減少癥患者22例（病變組），男9例，女性13例，年齡62～88歲，平均（73.9±7.9）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：①均符合2016年亞洲Sarcopenia工作組（AWGS）肌肉減少癥診斷標(biāo)準(zhǔn)［3］；②蒙特利爾認(rèn)知評估（MoCA）評分≥20（無癡呆癥跡象）。排除合并神經(jīng)系統(tǒng)與精神疾病者。另選取我院同期與其年齡、性別相匹配的健康體檢者21例，男9例，女12例，年齡61～87歲，平均（71.7±7.0）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：①均符合AWGS排除標(biāo)準(zhǔn)［3］；②3年內(nèi)無類固醇皮質(zhì)激素及HMG-CoA還原酶抑制劑（他汀類藥物）長期服用史［4-5］；③Barthel指數(shù)分級為100分（基本日?；顒?dòng)功能良好）；④MoCA評分≥20（無癡呆癥跡象）；⑤無神經(jīng)系統(tǒng)和精神疾病病史。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，入選者均知情同意。

二、儀器與方法

1.儀器：使用佳能Aplio 500彩色多普勒超聲診斷儀，PLT-1005BT線陣探頭，頻率5～14 MHz；配備SWE技術(shù)。

2.方法：測量股四頭肌4塊肌肉（股外側(cè)肌、股直肌、股內(nèi)側(cè)肌和股中間肌）長軸SWV時(shí)，受檢者均取仰臥位，雙腿并攏自然伸展；測量腘繩肌3塊肌肉（股二頭肌、半腱肌和半膜?。╅L軸SWV時(shí)，受檢者均取俯臥位，雙腿自然并攏，膝蓋彎曲90°抵于墻上；測量肱二頭肌長軸SWV時(shí)，受檢者取仰臥位，肘關(guān)節(jié)屈曲90°，前臂置于軀干上手掌旋后。所有測量均在受檢者完全放松狀態(tài)下完成。

以測量股四頭肌長軸SWV為例，首先行常規(guī)超聲檢查，檢查深度均設(shè)置為3～4 cm，垂直肌束橫切確定肌腹最厚處，然后于此位置探頭旋轉(zhuǎn)90°，探頭以最小壓力置于皮膚表面，平行肌束掃查股四頭肌長軸［6］；然后啟動(dòng)SWE模式，測量股四頭肌長軸剪切波速度（SWV）值，將取樣框置于各肌肉內(nèi)部，待取樣框內(nèi)呈現(xiàn)均勻一致的淡藍(lán)色后凍結(jié)。感興趣區(qū)直徑設(shè)定為8～10 mm，將其置于取樣框中間位置，啟動(dòng)定量分析系統(tǒng)測量感興趣區(qū)內(nèi)的平均SWV值與彌散度（SD）。每一受檢者同一肌肉測量3次，取平均值。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

結(jié) 果

一、對照組與病變組一般資料比較

病變組與對照組年齡、性別、身高、體質(zhì)量和體質(zhì)量指數(shù)比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見表1。年齡：病變組男性平均年齡為（72.3±9.0）歲，女性為（75.0±7.2）歲；對照組男性平均年齡為（69.2±7.1）歲，女性為（73.6±6.6）歲。體質(zhì)量指數(shù)：病變組中18.5～24.0 kg/m2者3例，>24.0 kg/m2者19例（86.4%）；對照組中18.5～24.0 kg/m2者7例，>24 kg/m2者14例。所有受試者中，年齡60～75歲者28例，其中肌肉減少癥12例（42.9%）；>75歲者15例，其中肌肉減少癥10例（66.7%）。

表1 對照組與病變組一般資料比較

二、對照組與病變組各骨骼肌SWV值比較

病變組肌肉平均SWV值為1.58 m/s，對照組肌肉平均SWV值為1.70 m/s，病變組較對照組降低7.1%。病變組股外側(cè)肌、股直肌、股內(nèi)側(cè)肌、股中間肌、股二頭肌、半腱肌、半膜肌和肱二頭肌松弛狀態(tài)下的SWV值與對照組比較，分別降低了7.8%、7.0%、7.3%、7.3%、7.1%、7.3%、6.5%和6.7%，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P<0.001）。半膜肌長軸的SWV值降低最小，股外側(cè)肌長軸的SWV值降低最為顯著。見圖1和表2。

三、SWE檢測骨骼肌彈性模量的影響因素分析

對所有骨骼肌的SWE檢測結(jié)果行多元線性回歸分析，結(jié)果顯示年齡和體質(zhì)量指數(shù)均為肌肉SWV值的影響因素。年齡與股外側(cè)肌、股直肌、股內(nèi)側(cè)肌、股中間肌、股二頭肌、半腱肌、半膜肌和肱二頭肌SWV值標(biāo)準(zhǔn)化偏回歸系數(shù)分別為-0.479、-0.430、-0.731、-0.626、-0.500、-0.509、-0.436、-0.555；體質(zhì)量指數(shù)與股外側(cè)肌、股直肌、股內(nèi)側(cè)肌、股中間肌、股二頭肌、半腱肌、半膜肌和肱二頭肌SWV值標(biāo)準(zhǔn)化偏回歸系數(shù)分別為 -0.416、-0.422、-0.629、-0.526、-0.460、-0.387、-0.439、-0.493，肌肉SWV值隨著年齡和體質(zhì)量指數(shù)的增加而降低。

表2 對照組與病變組各骨骼肌SWV值比較（） m/s

表2 對照組與病變組各骨骼肌SWV值比較（） m/s

CI：可信區(qū)間

組別 股外側(cè)肌images/BZ_9_2034_2422_2090_2459.png股直肌images/BZ_9_2034_2422_2090_2459.png股內(nèi)側(cè)肌images/BZ_9_2034_2422_2090_2459.png 95%CI 1.55～1.66 1.67～1.78股二頭肌images/BZ_9_2034_2422_2090_2459.png 95%CI 1.47～1.58 1.60～1.72股中間肌images/BZ_9_2034_2422_2090_2459.png半腱肌images/BZ_9_2034_2422_2090_2459.png半膜肌images/BZ_9_2034_2422_2090_2459.png 95%CI 1.58～1.69 1.72～1.82 95%CI 1.50～1.61 1.64～1.73肱二頭肌images/BZ_9_2034_2422_2090_2459.png 95%CI 1.46～1.57 1.58～1.70病變組對照組t值P 1.53±0.07 1.66±0.08 3.785＜0.001 95%CI 1.52～1.61 1.63～1.73 1.60±0.12 1.72±0.12 3.523＜0.001- -1.68±0.11 1.80±0.10 3.950＜0.001 1.53±0.11 1.65±0.07 3.453＜0.001 95%CI 1.48～1.59 1.60～1.71 1.64±0.05 1.77±0.05 4.091＜0.001 1.56±0.08 1.68±0.04 4.127＜0.001 1.52±0.10 1.64±0.06 3.425＜0.001 1.57±0.10 1.68±0.10 3.681＜0.001 95%CI 1.63～1.72 1.76～1.85- -- -- -- -- -- -- -

討 論

目前確診肌肉減少癥主要依靠雙能X線吸收儀、CT及MRI等測量肌肉質(zhì)量從而進(jìn)行診斷［7］，但其存在放射性、價(jià)格昂貴、測試設(shè)備龐大和操作繁瑣等缺點(diǎn)，難以推廣使用。超聲具有安全、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)、經(jīng)濟(jì)便捷和及時(shí)性等優(yōu)點(diǎn)，SWE不但具有常規(guī)超聲的所有優(yōu)點(diǎn)，且相比于靜態(tài)和動(dòng)態(tài)型彈性成像技術(shù)，因其實(shí)時(shí)、定量、準(zhǔn)確，可以準(zhǔn)確評價(jià)活體組織及病變的彈性特征，反映人體組織的生理狀態(tài)。本研究應(yīng)用SWE技術(shù)測量肌肉減少癥患者肌肉彈性值，旨在探討其臨床應(yīng)用價(jià)值。

本研究結(jié)果顯示，松弛狀態(tài)下病變組各骨骼肌SWV值均較對照組均顯著降低，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P<0.05），不同肌肉SWV值降低程度不同，以病變組半膜肌長軸的SWV值降低程度最小，股外側(cè)肌長軸的SWV值降低程度最顯著，與Alfuraih等［8］研究結(jié)論一致。分析其原因：①隨著衰老及肌肉減少癥等疾病的發(fā)展，肌肉運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元逐漸喪失，肌纖維數(shù)量和體積減小，使肌肉質(zhì)量減少和肌肉功能下降［9］，同時(shí)肌間脂肪相對增加，導(dǎo)致肌肉彈性模量值降低。②骨骼肌肌間脂肪細(xì)胞發(fā)生肥大、增生和活化，導(dǎo)致巨噬細(xì)胞和其他免疫細(xì)胞蓄積和各種脂肪因子的生成失調(diào)，這些因子與衰老細(xì)胞及免疫細(xì)胞釋放的細(xì)胞因子和趨化因子一起導(dǎo)致局部炎性反應(yīng)，形成惡性循環(huán)，進(jìn)一步加劇肌間脂肪組織和骨骼肌慢性低度炎癥，而炎性反應(yīng)不斷破壞骨骼肌肌纖維，致正常肌纖維數(shù)量減少，肌肉功能下降以及肌間脂肪組織的肥大和增生，從而導(dǎo)致肌肉組織彈性的降低。③研究［10］發(fā)現(xiàn)肌肉減少癥患者肌肉細(xì)胞外基質(zhì)中的彈性纖維系統(tǒng)抵抗性降低，柔軟性增加，也可能是致肌肉彈性模量降低的重要原因。

本研究經(jīng)過分析得出了股外側(cè)肌、股直肌、股內(nèi)側(cè)肌、股中間肌、股二頭肌、半腱肌、半膜肌和肱二頭肌SWV值的95%可信區(qū)間，為肌肉減少癥患者和健康人群的肌肉狀態(tài)及健康狀況評估提供一定的影像學(xué)參考。以往研究［11］發(fā)現(xiàn)，65歲及以上人群肌肉減少癥的發(fā)生率約為20%，而在80歲以上人群可達(dá)50%～60%。在本研究納入的受試者中，60～75歲者28例，肌肉減少癥患者占比為42.9%；76～90歲者15例，肌肉減少癥患者占比為66.7%，表明隨著年齡的增加，肌肉減少癥發(fā)病率明顯增高。本研究多元線性回歸分析結(jié)果顯示，年齡和體質(zhì)量指數(shù)均為老年人肌肉彈性的影響因素。分析其原因，隨著年齡的增加，肌肉的彈性降低，年齡作為肌肉減少癥回歸模型中的重要預(yù)測指標(biāo)，對肌肉彈性模量有著顯著影響。本研究所有受檢者體質(zhì)量指數(shù)均高于正常下限值，而在病變組和對照組中，體質(zhì)量指數(shù)>24 kg/m2者所占比例分別為86.4%、66.7%，病變組的肥胖率高于對照組，且隨著肥胖程度的增加，肌肉彈性逐漸降低。究其原因?yàn)榉逝终呦噍^于正常體型者肌肉鍛煉少，導(dǎo)致肌纖維質(zhì)量與收縮能力下降；同時(shí)肥胖者肌間脂肪及組織增加，也導(dǎo)致肌肉硬度的降低。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，性別、身高和體質(zhì)量對肌肉SWV值無明顯影響。但研究［12］表明70～75歲、80歲以上的男性肌肉減少癥患病率分別為20%、50%，而女性在該年齡范圍的患病率分別為25%和40%，分析其原因，肌肉狀態(tài)的改變可能與體內(nèi)激素水平的變化有關(guān)，低雌激素水平和低睪酮水平分別導(dǎo)致老年女性和男性肌肉減少癥的發(fā)生［12］，這種激素水平變化不同步可能是導(dǎo)致肌肉減少癥男性與女性患者肌肉硬度的差異無規(guī)律且不明顯的原因。目前尚未發(fā)現(xiàn)身高對老年人肌肉硬度有影響的研究。人體肌肉及脂肪含量及比例的不同［12］，表現(xiàn)為體質(zhì)量的差異，肌肉減少癥患者較高的體脂率與較低的肌肉量相較于健康人群較高的肌肉質(zhì)量與較低的體脂率，其體質(zhì)量差異不明顯，故本研究結(jié)果表明體質(zhì)量無法反映肌肉減少癥患者的肌肉狀態(tài)。

本研究基于Alfuraih等［8］的經(jīng)驗(yàn)，采集了肱二頭肌、股四頭肌及腘繩肌各塊肌肉的SWV值，這些肌肉可以較好地反映肌肉減少癥患者整體肌肉狀態(tài)。已有研究［13］證實(shí)肢體優(yōu)勢對肌肉硬度無顯著影響，為了避免患者受試時(shí)間過長，本研究數(shù)據(jù)采集僅限于優(yōu)勢側(cè)。相關(guān)研究［13］已證實(shí)，組織深度和探頭壓力等均可影響SWE測量結(jié)果，本研究以SWV值作為測量參數(shù)，選取較為淺表的肌肉且探頭與肌肉組織間無施加壓力，確保了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的客觀和準(zhǔn)確性。此外，本研究所得數(shù)據(jù)結(jié)果與文獻(xiàn)［8］中肌肉SWV值對比，發(fā)現(xiàn)結(jié)果存在一定差異，考慮其原因?yàn)檠芯咳藛T所采用超聲診斷儀的廠商不同，其SWE技術(shù)原理、數(shù)據(jù)計(jì)算方法及探頭頻率存在差異，多個(gè)原因綜合后導(dǎo)致研究結(jié)果的偏差。本研究還有一定的局限性：首先，納入樣本量少，且尚未對肌肉減少癥的疾病程度與SWE檢測準(zhǔn)確性做進(jìn)一步分析，所得結(jié)論尚需在更大樣本和不同年齡人群中進(jìn)行驗(yàn)證；其次，為了避免數(shù)據(jù)采集時(shí)間過長，本研究未采集肌肉被動(dòng)拉伸及受力狀態(tài)下的SWV值。

綜上所述，應(yīng)用實(shí)時(shí)SWE技術(shù)定量骨骼肌彈性模量在肌肉減少癥的診斷及預(yù)后評估方面具有重要價(jià)值，為評估肌肉減少癥患者肌肉狀態(tài)提供了一種新的檢測方法。