李國(guó)華，林英權(quán)，羅肖紅，龍光峰，徐振峰，謝永庭

江門市人民醫(yī)院放射科1、骨外科2，廣東 江門 529000

目前，國(guó)內(nèi)尚無(wú)有關(guān)肌少癥或肌肉疾病流行病學(xué)的相關(guān)研究或統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，而且國(guó)內(nèi)對(duì)于肌肉的影像學(xué)研究手段有限。肌肉的影像學(xué)研究一般選用雙光子X線骨密度儀(DXA)，但DXA的測(cè)量是建立在將人體劃分為脂肪、瘦組織、骨骼的基礎(chǔ)之上的，也就是將臟器和肌肉組織同時(shí)歸入瘦組織一類，用來(lái)評(píng)價(jià)四肢的肌肉含量比較準(zhǔn)確，但由于測(cè)量值為所掃描層面之肌肉總含量，所以在評(píng)價(jià)胸腰部肌肉含量時(shí)數(shù)據(jù)欠精確，而且不能對(duì)單一目標(biāo)肌肉進(jìn)行測(cè)量。而傳統(tǒng)的MRI及CT雖然能觀察到肌肉形態(tài)及脂肪含量的變化，但可提取出數(shù)據(jù)并進(jìn)行精細(xì)研究分析手段比較有限，有研究通過(guò)測(cè)量肌肉的CT值去評(píng)估肌肉的質(zhì)量[1]。但是局限于CT測(cè)量的范圍不能包括整條肌肉的信息量，只能通過(guò)測(cè)量肌肉中心局部一個(gè)類圓形范圍的值域去評(píng)估[2]。而在人體橫截面上，絕大多數(shù)的肌肉是不規(guī)則形態(tài)的。在精準(zhǔn)醫(yī)療的今天，筆者運(yùn)用雙能量ROI圖像軟件及FATMAP軟件進(jìn)行測(cè)量，提取出整條目標(biāo)肌肉進(jìn)行形態(tài)結(jié)構(gòu)及內(nèi)在成分分析，以求了解隨著年齡增長(zhǎng)，目標(biāo)肌肉形態(tài)結(jié)構(gòu)、肌內(nèi)脂肪含量與骨密度變化的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 從2016年5月至2019年5月期間在江門市人民醫(yī)院進(jìn)行健康查體的中老年女性3 782例中選擇符合以下納入標(biāo)準(zhǔn)的研究對(duì)象335例，年齡 46～80 歲，平均(63.4±14.5)；體質(zhì)量指數(shù)(BMI)：20～24 kg/m2，平均(22.5±1.3)kg/m2。根據(jù)年齡分為四組：45～54歲組(A組，83例)、55～64歲組(B組，79例)、65～74歲組(C組，85例)及75歲以上組(D組，88例)。納入標(biāo)準(zhǔn)：年齡大于45歲；接受骨密度測(cè)量及腰椎、骨盆雙能量CT檢查。排除標(biāo)準(zhǔn)：惡性腫瘤、心臟病，糖尿病，慢性支氣管炎，痛風(fēng)病等慢性病且需要長(zhǎng)期服藥者；長(zhǎng)期吸煙、酗酒者；四肢行動(dòng)不便，語(yǔ)言障礙者；血鈣、血磷等生化指標(biāo)明顯異常者。

1.2 檢查方法

1.2.1 骨密度測(cè)定 運(yùn)用法國(guó)MEDLX90-雙能X光骨密度骨密度測(cè)定儀,對(duì)骨盆、腰椎骨密度進(jìn)行測(cè)定。測(cè)量時(shí)被檢者不能佩帶任何金屬物品及其他高密度物體。被檢者需平臥于檢查床上，四肢自然放松伸直，同時(shí)啟動(dòng)MEDIX90處理軟件，經(jīng)正確定位后，選取女性中國(guó)人數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)行骨密度數(shù)據(jù)檢測(cè)，數(shù)據(jù)由由后臺(tái)軟件生成，并記錄腰椎骨密度(T腰)及左髖關(guān)節(jié)骨密度(T髖)的T值。

1.2.2 腰部、髖部肌肉的雙源CT測(cè)定 使用西門子Somatom Dfinition Flash雙源CT，受檢者均取仰臥位，雙臂上舉，雙能掃描參數(shù)，采用CARE Dose4D智能管電流調(diào)節(jié)技術(shù)，A球管管電壓80 kV，質(zhì)量參考管電流461 mAs；B球管140 kV，質(zhì)量參考管電流178 mAs，準(zhǔn)直器寬度 32×0.6 MM，螺距 0.9，轉(zhuǎn)速0.5 s/r，掃描結(jié)束后圖像將自動(dòng)重建載入sygo.Via后處理系統(tǒng)。

在CT機(jī)后處理工作平臺(tái)中，首先選用雙能量序列及脂肪序列FATMAP進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，考慮到測(cè)量肌肉以肌腹數(shù)據(jù)為準(zhǔn)則，以下測(cè)量選取層面均以肌腹層面進(jìn)行收集數(shù)據(jù)。如在腰4椎體水平位置，測(cè)量雙側(cè)腰大肌、豎脊肌并取均值的橫截面積(S腰及S豎)與肌肉內(nèi)脂肪含量(F腰及F豎)；在股骨大轉(zhuǎn)子水平位置，測(cè)量雙側(cè)臀大肌并取均值的橫截面積及肌肉內(nèi)脂肪含量(S大及F大)；在髂前上棘水平，測(cè)量雙側(cè)臀中肌并取均值的橫截面積及肌肉內(nèi)脂肪含量(S中及F中)。

然后在CT機(jī)后處理工作平臺(tái)中選雙能量ROI圖像軟件及VOI圖像體積處理軟件，測(cè)量各位受檢者L2～5水平雙側(cè)腰大肌體積并取均值(V腰)、雙側(cè)豎脊肌體積并取均值(V豎)；測(cè)量L4椎體橫截面積(S4)；測(cè)量腰2、3、4、5椎體體積(不含椎體附件)，并計(jì)算椎體總和(V椎)；測(cè)量股骨頭橫截面積(S股)。

在統(tǒng)計(jì)腰部肌肉的橫截面積時(shí)，本研究均用在L4水平測(cè)量的肌肉橫截面積除以L4椎體橫截面積(S4)的比值作為統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)；在統(tǒng)計(jì)髖部肌肉的橫截面時(shí)，本研究均用肌肉的橫截面積除以股骨頭橫截面積(S股)的比值，作為統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)；在統(tǒng)計(jì)腰部肌肉的體積時(shí)，均用在L2～5水平范圍內(nèi)測(cè)量的肌肉總體積除以L2～5椎體總體積的比值作為記錄。計(jì)算各部位均值及記錄。

1.3 觀察指標(biāo) 比較各個(gè)年齡組間的腰大肌、豎脊肌、臀大肌、臀中肌的肌肉脂肪含量差異；比較各個(gè)年齡組間的腰大肌、豎脊肌、臀大肌及臀中肌體積及骨密度均值差異。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS22.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，對(duì)所有資料進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)及方差齊性檢驗(yàn)，計(jì)量資料均符合正態(tài)分布，以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示，采用t檢驗(yàn)或單因素方差分析(組間兩兩對(duì)比采用LSD-t檢驗(yàn))，計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)，Spearman分析各個(gè)年齡組間骨密度隨年齡增長(zhǎng)與肌肉脂肪含量隨年齡增長(zhǎng)的相關(guān)性，均以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 各年齡組受檢者的肌肉橫截面積和肌肉體積比較 受檢者肌肉的橫截面積、體積隨年齡增長(zhǎng)而逐漸減小，但A組與B組S腰/S4、S豎/S4、V腰/V椎、V豎/V椎、S大/S股、S中/S股比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。C組及D組S腰/S4、S豎/S4、V腰/V椎、V豎/V椎、S大/S股、S中/S股均明顯低于A組與B組，且D組上述指標(biāo)明顯低于C組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。豎脊肌橫截面積、體積下降速度均較其他肌肉速度快，其次是臀大肌，見表1。

2.2 各年齡組受檢者的肌肉內(nèi)脂肪含量和骨密度比較 受檢者肌肉內(nèi)的脂肪含量隨年齡增長(zhǎng)而增加，各組F腰、F豎、F大、F中間比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)；且隨年齡增長(zhǎng)，豎脊肌內(nèi)脂肪含量增長(zhǎng)速度較其他肌肉明顯，其次是臀大肌。腰椎及髖關(guān)節(jié)骨密度也隨年齡增長(zhǎng)呈逐步下降趨勢(shì)，各組T髖、T腰間比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，且腰椎骨密度下降速度較髖關(guān)節(jié)骨密度明顯，見表2。

表1 各年齡組受檢者的肌肉橫截面積和肌肉體積比較(±s)

表1 各年齡組受檢者的肌肉橫截面積和肌肉體積比較(±s)

注：與A組、B組比較，aP＜0.05；與C組比較，bP＜0.05。

組別A組B組C組D組F值P值S中/S股1.85±0.23 1.81±0.25 1.75±0.24a 1.68±0.28ab 7.423＜0.05例數(shù)83 79 85 88 S腰/S4 0.75±0.14 0.73±0.14 0.60±0.15a 0.56±0.16ab 34.119＜0.05 S豎/S4 1.48±0.22 1.43±0.24 1.28±0.41a 1.14±0.23ab 24.537＜0.05 V腰/V椎1.25±0.23 1.21±0.25 1.12±0.34a 1.06±0.17ab 4.898＜0.05 V豎/V椎3.36±0.29 3.27±0.30 3.0±0.41a 2.85±0.32ab 42.356＜0.05 S大/S股2.65±0.26 2.56±0.35 2.44±0.28a 2.35±0.20ab 19.442＜0.05

表2 各年齡組受檢者的肌肉內(nèi)脂肪含量(%)及骨密度(sd)比較(±s)

表2 各年齡組受檢者的肌肉內(nèi)脂肪含量(%)及骨密度(sd)比較(±s)

組別A組B組C組D組F值P值例數(shù)83 79 85 88 F腰F豎F大F中T髖T腰15.6±3.2 17.2±4.2a 20.1±5.4ab 24.1±6.7abc 45.903＜0.05 17.7±3.3 19.3±5.4a 28.8±7.0ab 35.0±9.3abc 126.314＜0.05 15.0±3.5 17.8±4.3a 24.6±6.8ab 29.3±7.1abc 110.342＜0.05 12.2±3.3 15.4±4.4a 21.8±5.8ab 24.7±7.8abc 87.576＜0.05-0.4±0.2-0.7±0.3a-1.1±0.4ab-1.7±0.5abc 196.280＜0.05-0.4±0.2-1.2±0.4a-2.0±0.7ab-2.9±0.9abc 254.286＜0.05

2.3 肌肉的橫截面積、脂肪含量與骨密度的相關(guān)性 隨著年齡的增加，腰椎及髖關(guān)節(jié)骨密度數(shù)據(jù)與肌肉體積呈正相關(guān)(r=0.524、0.624、0.615、0.592，P＜0.05)；腰椎及髖關(guān)節(jié)骨密度下降與肌肉內(nèi)脂肪含量增加呈負(fù)相關(guān)(r=-0.626、-0.661、-0.612、-0.599，P＜0.05)。

3 討論

肌肉、骨骼同屬運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，均起源于中胚層，有著共同的間質(zhì)前體，兩者在運(yùn)動(dòng)功能上緊密關(guān)聯(lián)。肌肉是骨與骨連接的紐帶，與骨的生長(zhǎng)和發(fā)育密切相關(guān)。機(jī)體骨骼肌一般由兩種肌纖維混合組成，即快肌纖維和慢肌纖維，其中快肌纖維在運(yùn)動(dòng)為主的骨骼肌中比例較高。肌少癥是指與增齡相關(guān)的進(jìn)行性、廣泛性肌量減少和/或肌強(qiáng)度下降或肌肉生理功能減退，病常與骨質(zhì)疏松癥同時(shí)存在。有研究表明，肌少癥以快肌纖維減少為主。另外據(jù)流行病學(xué)調(diào)查[5]，60歲以后老年人肌肉質(zhì)量按每年1%～2%年速度下降[3-4]。骨骼肌質(zhì)量減少、力量下降和體能減退對(duì)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)影響巨大，表現(xiàn)為跌倒事件和骨折發(fā)生率上升。研究還顯示，骨骼肌肉形態(tài)及功能的改變還系統(tǒng)性地影響老年人的整體生理狀態(tài)[6-7]。

本研究通過(guò)對(duì)不同年齡段中老年女性肌肉形態(tài)結(jié)構(gòu)、肌肉內(nèi)脂肪含量與骨密度的統(tǒng)計(jì)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，受檢者肌肉的橫截面積、體積隨年齡增長(zhǎng)而逐漸減小，C組及D組S腰/S4、S豎/S4、V腰/V椎、V豎/V椎、S大/S股、S中/S股均明顯低于A組與B組，且D組上述指標(biāo)明顯低于C組，不同肌肉間比較，豎脊肌橫截面積、體積下降速度均較其他肌肉速度快，其次是臀大肌。肌肉質(zhì)量的下降由多種因素共同影響，主要包括增齡衰老、飲食與運(yùn)動(dòng)習(xí)慣、遺傳因素、疾病因素、廢用性因素等[8-9]。而本研究中，受檢者肌肉內(nèi)的脂肪含量隨年齡增長(zhǎng)而增加，且隨年齡增長(zhǎng)，豎脊肌內(nèi)脂肪含量增長(zhǎng)速度較其他肌肉明顯，其次是臀大肌。上述結(jié)果提示，隨著年齡的增長(zhǎng)，女性體內(nèi)肌肉體積呈縮小趨勢(shì)，且隨著年齡的增長(zhǎng)而加速減少，肌肉內(nèi)脂肪含量則與之呈相反趨勢(shì)，整體表現(xiàn)為肌肉含量減少而脂肪含量增加。這可能是脂肪在肌肉內(nèi)的堆積、侵入與肌纖維的逐步減少達(dá)成一個(gè)相對(duì)平衡的狀態(tài)。在橫截面積不變的狀態(tài)下，肌肉內(nèi)脂肪含量百分比的增加，也就是意味著非脂類含量百分比的下降，而肌肉內(nèi)代表非脂類含量最大比重的，恰恰就是肌纖維組織，所以肌肉的質(zhì)量已在發(fā)生變化。肌肉內(nèi)脂肪含量隨年齡增長(zhǎng)而增加現(xiàn)象，可能與增齡有關(guān)的人體基礎(chǔ)代謝減慢或激素分泌異常相關(guān)[10-11]。目前有研究認(rèn)為在骨骼肌中明確表達(dá)脂滴相關(guān)蛋白有周脂素、親脂素和小凹蛋白，這些脂滴相關(guān)蛋白的表達(dá)增多可能通過(guò)降低糖耐量，增加胰島素抵抗，從而加重脂質(zhì)在骨骼肌內(nèi)的沉積[12]。本研究還顯示腰椎及髖關(guān)節(jié)骨密度也隨年齡增長(zhǎng)呈逐步下降趨勢(shì)，不同年齡組T髖、T腰間比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，且腰椎骨密度下降速度較髖關(guān)節(jié)骨密度明顯。提示隨年齡的增長(zhǎng)，女性腰椎及髖關(guān)節(jié)骨密度呈顯著下降趨勢(shì)。相關(guān)性分析顯示，隨著年齡的增加，腰椎及髖關(guān)節(jié)骨密度數(shù)據(jù)與肌肉體積呈正相關(guān)，腰椎及髖關(guān)節(jié)骨密度下降與肌肉內(nèi)脂肪含量增加呈負(fù)相關(guān)。發(fā)育生物學(xué)研究提示可能存在協(xié)調(diào)肌、骨質(zhì)量的分子信號(hào)網(wǎng)絡(luò)，在循環(huán)和局部微環(huán)境中存在可偶聯(lián)肌肉和骨骼生長(zhǎng)的調(diào)節(jié)因子[13]。肌肉和骨骼除同時(shí)受內(nèi)部(神經(jīng)內(nèi)分泌)和外部(力)因素影響外，還存在相互調(diào)控[14-15]。這與本次研究發(fā)現(xiàn)骨密度與肌肉體積呈正相關(guān)現(xiàn)象相一致。

綜上所述，隨著年齡增長(zhǎng)，人體機(jī)能衰退引起的肌肉質(zhì)量下降，表現(xiàn)為肌肉橫截面積減少、肌肉體積減少、肌肉內(nèi)脂肪含量上升。并且同時(shí)伴隨著骨密度也在下降，肌肉質(zhì)量及骨密度兩者之間存在相關(guān)性。在CT影像學(xué)上則表現(xiàn)為，隨著年齡增長(zhǎng)，肌肉維度的縮小，肌肉內(nèi)脂肪的含量增加。尤其是位于脊椎兩側(cè)，由棘肌、最長(zhǎng)肌和髂肋肌三部分組成的豎脊肌改變最為明顯，肌肉內(nèi)脂肪可呈網(wǎng)狀深入侵及各肌層之間，并可達(dá)胸腰椎體表面。肌肉質(zhì)量嚴(yán)重下降時(shí)，可見肌肉呈“空心化”、“脂肪化”改變。另外，由于本次研究有地域性及受檢人數(shù)的限制，數(shù)據(jù)還不能反映整個(gè)中國(guó)的中老年婦女的肌肉質(zhì)量隨增齡改變的狀態(tài)，有一定的局限性。