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        肌少癥的CT、MR診斷及臨床意義

        2018-01-20 03:55:14齊萌張思偉劉波
        中國(guó)骨質(zhì)疏松雜志 2018年11期
        關(guān)鍵詞:肌少癥骨骼肌評(píng)估

        齊萌 張思偉 劉波

        廣東省中醫(yī)院影像科,廣東 廣州 510120

        肌少癥是一種以骨骼肌肌量減少及功能減退為主要特點(diǎn)的綜合征, 與機(jī)體老化密切相關(guān),多種慢性疾病也會(huì)導(dǎo)致此癥發(fā)生[1-3]。人口老齡化已成為突出的社會(huì)問題,同時(shí)肌少癥也得到了越來越多的關(guān)注[4]。但目前肌少癥發(fā)病原因、發(fā)病機(jī)制等尚待進(jìn)一步明確,因此深入對(duì)肌少癥的系統(tǒng)研究對(duì)相關(guān)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展有重要意義。

        肌少癥的診斷標(biāo)準(zhǔn)目前仍存在爭(zhēng)議,使用較多的標(biāo)準(zhǔn)多為歐洲老年肌少癥研究組[5]、國(guó)際肌少癥工作組[6]、美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院基金會(huì)等機(jī)構(gòu)提出。臨床和研究中肌量的測(cè)量主要以雙能X線吸收儀(dual energy x ray absorptiometry,DXA)、生物電阻抗分析(bioelectrical impedancean alysis,BIA)、周邊定量CT(peripheral quantitative CT)、CT、MR等作為檢查方法。DXA具有中等成本和復(fù)雜性,重現(xiàn)性好。生物電阻抗分析在大多數(shù)醫(yī)療環(huán)境中較便宜且易于實(shí)現(xiàn),是臨床實(shí)踐的首選方法。但上述兩種方法的精確性及針對(duì)性均較差,受檢查環(huán)境及身體其他成分的影響較大[7]。定量CT測(cè)量結(jié)果差距較大,在興趣區(qū)和測(cè)量方案選擇一致性上受到限制[8]。CT與MR目前被認(rèn)為是評(píng)估身體成分的金標(biāo)準(zhǔn),二者的掃描可提供精確的解剖細(xì)節(jié),特別是可用于評(píng)估骨骼肌體積。此外,它們是唯一可以直接評(píng)估內(nèi)臟和皮下脂肪含量的檢查方法。且臨床實(shí)踐中患者進(jìn)行CT、MR檢查的同時(shí)即可觀察骨骼肌情況,并不增加輻射量及費(fèi)用。對(duì)其進(jìn)行深入研究對(duì)臨床診斷、治療及康復(fù)訓(xùn)練均有重大意義。本文就肌少癥的CT、MR診斷及兩者的臨床意義做一綜述。

        1 肌少癥的CT診斷

        CT測(cè)量肌量是基于肌肉與其他組織CT值的差異,圖形軟件可對(duì)此加以區(qū)別并自動(dòng)測(cè)量。目前國(guó)外文獻(xiàn)CT測(cè)量的部位包括腹部、大腿及上臂等,最常用的部位為第3腰椎層面,包括測(cè)量肌肉橫斷面面積(cross sectional area,CSA)及骨骼肌指數(shù)(skeletal muscle index,SMI),即CSA與身高比值的平方[9]。一般由第三方軟件根據(jù)CT值進(jìn)行半自動(dòng)輪廓勾畫,由研究者手動(dòng)對(duì)骨骼肌邊緣進(jìn)行修整,再由軟件計(jì)算出輪廓內(nèi)面積。

        CT診斷肌少癥尚無統(tǒng)一閾值。目前大部分文獻(xiàn)采用的肌少癥診斷閾值范圍為SMI[10]:女性≤39.5~42.1 cm2/m2;男性≤42.2~43.0 cm2/m2(體質(zhì)指數(shù)<25 kg/m2),≤52.0~55.4 cm2/m2(體質(zhì)指數(shù)≥25 kg/m2)。其中最早出現(xiàn)是由Prado等[11]定義的閾值,男性SMI≤52.4 cm2/m2,女性≤38.5 cm2/m2,也是后期文獻(xiàn)中使用較多的界定值。近期,Carey等[12]通過大型多中心研究推薦使用男性SMI≤50 cm2/m2,女性SMI≤39 cm2/m2作為診斷終末期肝病患者肌少癥的標(biāo)準(zhǔn),由此可見針對(duì)不同疾病,肌肉減少癥診斷的閾值也可能存在差異,這也需要更多臨床試驗(yàn)或循證方法來驗(yàn)證不同疾病肌少癥診斷閾值的可靠性及結(jié)局預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。

        CT在量化脂肪及評(píng)估脂肪浸潤(rùn)的肌肉方面是非??煽康摹H欢鳦T的骨骼肌測(cè)量需要高度專業(yè)化的研究人員、專業(yè)的軟件和相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)間,在廣泛應(yīng)用的過程中也受到高昂成本的阻礙;雖然圖像采集所需的時(shí)間比MRI更短,但也應(yīng)該考慮到CT涉及的輻射暴露問題[13]。

        2 肌少癥的MRI診斷

        MR圖像具有非常高的軟組織分辨率,可將肌肉與脂肪組織清晰區(qū)別,形成明確的肌肉輪廓,測(cè)量簡(jiǎn)單且準(zhǔn)確;測(cè)量重復(fù)性好,對(duì)組織結(jié)構(gòu)和成分變化較敏感[14],適用于長(zhǎng)期隨訪和療效監(jiān)測(cè)。另外,MR圖像還可顯示水腫、炎性病變、脂肪浸潤(rùn)、纖維化等改變[15],這是其他影像方法難以做到的。故MR可作為骨骼肌形態(tài)學(xué)測(cè)量及成分評(píng)估的金標(biāo)準(zhǔn)。

        評(píng)估影像的序列常用T1WI,因?yàn)樵撔蛄袌D像可清楚區(qū)分肌肉和脂肪,使肌肉量化測(cè)量更精確。與CT相比,MR對(duì)骨骼肌的測(cè)量多應(yīng)用于四肢肌肉,也用于部分頭頸部肌肉測(cè)量[16]。以股骨近端至遠(yuǎn)端為大腿全長(zhǎng)測(cè)量范圍,其中間1/3段的測(cè)量在目前絕大多數(shù)文獻(xiàn)中都是可實(shí)現(xiàn)的,Yang等[17]認(rèn)為其中間50%層面測(cè)量的肌肉面積,最能代表整個(gè)大腿肌肉體積,且與肌少癥的臨床標(biāo)準(zhǔn)關(guān)系最密切。MR常規(guī)圖像即可對(duì)顳肌厚度進(jìn)行測(cè)量,結(jié)果與乳腺癌及非小細(xì)胞肺癌腦轉(zhuǎn)移患者的生存率息息相關(guān)[16]。除常規(guī)MR對(duì)肌肉進(jìn)行測(cè)量或評(píng)估外,其余MR技術(shù)也可用于肌肉的評(píng)估[18-19],彌散張量成像、彈性成像、超短回波時(shí)間成像等,有望在影像學(xué)層面解釋骨骼肌解剖和功能之間關(guān)系[19];血氧水平依賴成像可對(duì)肌肉微循環(huán)進(jìn)行評(píng)估,T2mapping可測(cè)評(píng)肌萎縮狀況;高分辨率磁共振光譜可以檢測(cè)小鼠骨骼肌代謝物與年齡的相關(guān)變化[20],從而為未來肌少癥的代謝組學(xué)調(diào)查鋪平了道路。但這些先進(jìn)的MR技術(shù)均較為復(fù)雜,就目前大多數(shù)臨床機(jī)構(gòu)來講應(yīng)用有限,其前景需要進(jìn)一步驗(yàn)證[21]。

        雖然MR不涉及放射線暴露并具有優(yōu)良的定量測(cè)量精度,同時(shí)能更精確地對(duì)脂肪成分進(jìn)行識(shí)別及評(píng)估,但由于其成本高,技術(shù)困難和空間需求限制了其在臨床和研究中的應(yīng)用,為獲取高質(zhì)量掃描所需的后期處理時(shí)間進(jìn)一步阻礙了大規(guī)模應(yīng)用。另外心臟起搏器、金屬假體等檢查禁忌縮小了MR的應(yīng)用范圍,不同的數(shù)據(jù)采集協(xié)議也影響了MR肌量評(píng)估的統(tǒng)一及標(biāo)準(zhǔn)化。MR目前更適合于小規(guī)模研究中肌肉數(shù)量和質(zhì)量的準(zhǔn)確測(cè)量[13]。

        3 臨床意義

        3.1 與骨質(zhì)疏松及脆性骨折密切相關(guān)

        多項(xiàng)前瞻性研究[22-24]已證實(shí)肌少癥與骨質(zhì)疏松癥均是導(dǎo)致骨折的獨(dú)立危險(xiǎn)因子。肌少癥是繼骨質(zhì)疏松癥之后的臨床研究靶點(diǎn)[24]。Bokshan等[25]認(rèn)為肌少癥患者常發(fā)生骨質(zhì)疏松,而且是獨(dú)立于骨質(zhì)疏松的脆性骨折的預(yù)測(cè)因素,故需要在骨科患者中進(jìn)行診斷、治療和預(yù)防肌肉減少癥的舉措。

        肌少癥在嚴(yán)重的老年髖臼骨折患者中非常常見,與機(jī)體能量減低、前柱骨折和1年死亡風(fēng)險(xiǎn)顯著相關(guān)[26]。大多數(shù)骨折由跌倒直接誘發(fā),而肌少癥可顯著增加跌倒風(fēng)險(xiǎn)。一方面肌量減少引起力學(xué)負(fù)荷減低,可造成廢用性骨量降低;另一方面由于II型肌肉纖維量減少,可降低肌肉強(qiáng)度,引起身體平衡力下降,更容易導(dǎo)致跌倒發(fā)生。

        肌少癥與骨質(zhì)疏松癥分別累及運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的兩大器官,二者有著密不可分的關(guān)系,內(nèi)在的聯(lián)系更是錯(cuò)綜復(fù)雜[27],主要包括以下方面:①力學(xué)影響。骨骼肌的收縮可帶動(dòng)骨骼運(yùn)動(dòng),力學(xué)刺激可同時(shí)引起肌肉細(xì)胞及成骨細(xì)胞的分化,相反肌力減低可造成骨骼廢用性骨量減少,故老年人或營(yíng)養(yǎng)不良患者肌少癥和骨質(zhì)疏松常常同時(shí)存在;②內(nèi)分泌調(diào)控[24]。部分內(nèi)分泌因子如維生素D的缺乏、雄激素的剝奪等,內(nèi)分泌疾病如皮質(zhì)醇增多癥、糖尿病、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎[28]等可同時(shí)導(dǎo)致肌量和骨量的減低;③代謝調(diào)節(jié)。Wnt/β-catenin[29]、PI3K/Akt信號(hào)通路已被證實(shí)是肌細(xì)胞及成骨細(xì)胞調(diào)節(jié)的共同通路[30]。

        總之,肌肉與骨骼受以上方面影響,明顯增加老年人肌少癥和骨質(zhì)疏松癥的患病率,使得肌少癥不但與低骨量密切相關(guān),同時(shí)明顯增加跌倒與骨折的風(fēng)險(xiǎn)。

        3.2 預(yù)后及結(jié)局預(yù)測(cè)

        CT及MR檢查在臨床實(shí)踐中被廣泛應(yīng)用,對(duì)于腫瘤患者而言,無論是病變的檢查、術(shù)前評(píng)估還是術(shù)后的評(píng)價(jià)及復(fù)查,都不可避免地需要進(jìn)行CT或MR檢查,這也為肌少癥CT及MR診斷的研究提供了大量的病例基礎(chǔ)。近幾年國(guó)外已有不少文章對(duì)肌少癥及各種腫瘤指標(biāo)及預(yù)后的關(guān)系進(jìn)行了初步探討,但在國(guó)內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)相關(guān)文獻(xiàn)。

        使用CT或MR圖像中肌肉面積測(cè)量作為判斷肌少癥的指標(biāo),然后對(duì)腫瘤或腫瘤治療后結(jié)局指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)分析,是近幾年國(guó)外文獻(xiàn)中普遍使用的研究思路。在這類文獻(xiàn)分析中得出結(jié)論,肌少癥與胃癌[31]、食管癌[32]、結(jié)直腸癌[33]、胰腺癌[34]、肝癌[35]、小細(xì)胞肺癌[36]、淋巴瘤[37]、腎癌[38]治療后的不良結(jié)局有顯著相關(guān)關(guān)系,并成為大部分腫瘤預(yù)后的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子。例如Nakashima等[39]近期通過分析食管癌切除術(shù)患者的資料,發(fā)現(xiàn)肌少癥患者吻合口漏和院內(nèi)死亡的發(fā)生率明顯增高,是食管吻合口漏的危險(xiǎn)因子,也是對(duì)不良生存預(yù)后的顯著影響因素。Prado等[40]總結(jié)了CT及MR等新興應(yīng)用的臨床價(jià)值,突出了肌肉、脂肪等軟組織作為發(fā)病率和死亡率獨(dú)立預(yù)測(cè)因子的重要性,身體組成的健康對(duì)于非臨床和臨床狀態(tài)的治療決策、預(yù)后生活質(zhì)量至關(guān)重要。Shachar等[10]通過對(duì)38個(gè)肌少癥相關(guān)研究進(jìn)行Meta分析,通過循證方法亦證實(shí)了上述結(jié)論。

        另外對(duì)于非腫瘤性病變,如肝硬化[1]、呼吸衰竭[41]、腹膜疝修復(fù)[42]、動(dòng)脈瘤修復(fù)[43]、緊急剖腹手術(shù)[44]預(yù)后亦有明顯的預(yù)測(cè)作用。

        3.3 機(jī)會(huì)性篩查

        臨床實(shí)踐中CT或MR應(yīng)用廣泛,尤其是對(duì)于老年人,進(jìn)行CT及MR檢查的機(jī)會(huì)非常多。在這些情況下進(jìn)行的CT或MR檢查,除了可以解決臨床的實(shí)際問題和達(dá)到檢查目的,還可以同時(shí)利用獲得圖像對(duì)骨骼肌進(jìn)行面積或成分的測(cè)量。由此得出的是否患有肌少癥的判斷,對(duì)患者短期及長(zhǎng)期生存率的預(yù)測(cè)均有非常高的參考價(jià)值。

        Kaplan等[45]通過機(jī)會(huì)性篩查肌少癥、骨質(zhì)疏松與老年創(chuàng)傷患者1年死亡率關(guān)系的研究,指出肌少癥與骨質(zhì)疏松兩者均為增加老年創(chuàng)傷后患者1年死亡率的獨(dú)立影響因素,同時(shí)提出老年人肌少癥及骨質(zhì)疏松的篩查,對(duì)識(shí)別創(chuàng)傷后患者的高風(fēng)險(xiǎn)結(jié)局,具有潛在的指向性干預(yù)作用。早期結(jié)直腸癌老年患者中,肌少癥普遍存在,在對(duì)患者病變進(jìn)行CT評(píng)估的同時(shí),對(duì)肌少癥患者進(jìn)行識(shí)別并及時(shí)干預(yù),有利于生存率及生活質(zhì)量的提高[46]。對(duì)于需要進(jìn)行緊急剖腹手術(shù)的急腹癥患者,術(shù)前的CT不但可以對(duì)病變進(jìn)行定位及評(píng)估,同時(shí)進(jìn)行的肌少癥分析在單變量分析中顯著預(yù)測(cè)死亡率,而且不會(huì)額外增加風(fēng)險(xiǎn)或成本,方便用于術(shù)前風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和咨詢[44]。

        3.4 身體成分監(jiān)測(cè)

        隨著年齡增加,肌少癥發(fā)病率逐漸增高,研究并監(jiān)測(cè)身體組成的興趣日益增加。監(jiān)測(cè)身體組成對(duì)于營(yíng)養(yǎng)和醫(yī)療介入是非常有用的。由于MR圖像測(cè)量的準(zhǔn)確性、無輻射性等優(yōu)勢(shì),已成為此類研究的首選檢查方法[13]。

        MR圖像精確區(qū)分肌肉和骨骼、肌肉與肌肉之間的關(guān)系,通過對(duì)年輕人及老年人大腿組織MR圖像的測(cè)量及對(duì)比,Maden-Wilkinson等[47]發(fā)現(xiàn)四頭肌比其他大腿肌肉相對(duì)地受老化影響更大。

        對(duì)比測(cè)量血流阻力低強(qiáng)度阻力訓(xùn)練(BFR-RT)前后磁共振成像股四頭肌的肌肉橫截面積(CSA)及心血管指數(shù)的變化,得出這種運(yùn)動(dòng)可以改善肌肉CSA以及最大肌肉力量,但不會(huì)對(duì)老年人的動(dòng)脈硬化或肱骨凝血因子產(chǎn)生負(fù)面影響[48]。另外通過磁共振成像獲得的大腿中段橫截面圖像的監(jiān)測(cè),證明緩慢和強(qiáng)阻力運(yùn)動(dòng)可以增加健康老年人的肌肉尺寸和強(qiáng)度[49]。

        4 小結(jié)

        目前來講,使用CT、MR進(jìn)行骨骼肌量測(cè)量的方法、部位均沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),各地區(qū)、各人種使用的具體診斷閾值也不盡相同,但是使用這兩種方法對(duì)肌少癥進(jìn)行評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性,對(duì)臨床結(jié)局進(jìn)行預(yù)測(cè)的價(jià)值是肯定的。通過對(duì)骨骼肌量的精確監(jiān)測(cè),可以對(duì)肌少癥的治療和干預(yù)效果進(jìn)行評(píng)估,從而改善患者的預(yù)后,對(duì)臨床治療及康復(fù)具有重大意義。

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