蔣智軒,魯楊濱,黃堅強,邵建燦,高澤侃,支懷慶,沈擎正,沈賢
1.溫州醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院育英兒童醫(yī)院 胃腸外科,浙江 溫州 325027;2.溫州醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院 胃腸外科,浙江 溫州 325015
肌肉減少癥(肌少癥)是一種進行性、全身性的疾病,表現(xiàn)為與年齡相關的肌肉質量減少、肌肉力量下降和/或體能低下[1-2]。多項研究表明,肌少癥影響腫瘤患者手術預后,包括增加術后并發(fā)癥發(fā)生率、病死率,延長住院時間,降低生存率等[3-6]。 肌少癥的診斷涵蓋全身骨骼肌肌肉量的減少以及機體活動能力的退化,其中對于肌肉量的測定,可使用生物電阻抗分析、雙能X線吸收法等。而在臨床上,常使用CT進行腫瘤分期評估和各種疾病的診斷,同樣CT也可用于肌少癥的診斷[7]。CT通過設定不同閾值(肌肉組織:-29~+150 Hu,脂肪組織:-190~-30 Hu)可針對性地顯示身體成分,被認為是目前簡易且有效的診斷方法[8]。第三腰椎(L3)的骨骼肌面積已被證明與身體肌肉分布密切相關[9], 是目前CT診斷肌少癥常用的節(jié)段選擇之一。胸部CT掃描不涵蓋L3區(qū)域,對于僅需要單獨接受胸部CT檢查的患者來說,如何在不額外增加CT掃描的基礎上診斷肌少癥是值得探討的問題。因此,本研究的目的在于分析第12胸椎(T12)水平測量的骨骼肌指數(shù)(skeletal muscle mass index, SMI)診斷肌少癥的可行性。
1.1 研究對象 選取2014年7月至2019年3月在溫州醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院接受胃癌根治術的1 145例胃癌患者。納入標準:①胃癌根治術前2個月內完成胸部和腹部CT的檢查;②未發(fā)生圍手術期死亡。排除標準:①術前接受新輔助治療;②早期胃癌;③不能耐受或拒絕接受肌肉力量和體能測驗;④CT圖像質量差或偽影;⑤未完成3年隨訪(非死亡患者)。最終納入1 096例胃癌患者,其中男806例,女290例。所有胃癌患者均接受開放性或腹腔鏡胃癌根治術,淋巴結清掃范圍D2以上,根據(jù)外科醫(yī)師的經(jīng)驗和術中患者情況選擇吻合方式[10-11]。 術后根據(jù)腫瘤分期及患者意愿,按照日本胃癌治療指南進行化療方案的選擇[12]。所有患者第1年每3個月隨訪1次,第2~3年每6個月隨訪1次,此后每年隨訪1次,至少隨訪3年以上,直至死亡。收集的臨床資料包括性別、年齡、身高、體質量、身體質量指數(shù)(body mass index, BMI)、術后吻合口瘺、術后胃癱、術后住院時間、總生存時間(overall survival, OS)。本研究獲溫州醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院倫理委員會的批準(編號:KY2023-R006)。
1.2 方法
1.2.1 CT圖像骨骼肌數(shù)據(jù)的獲?。核形赴┗颊咴谑中g前完成胸部CT和腹部CT檢查。胸部CT圖像選擇T12錐體下緣且肋突清晰可見水平的截面;腹部CT圖像選擇L3椎體下緣且橫突完全可見水平的截面[13]。如圖1所示,根據(jù)皮下脂肪組織CT值(-190~ -30 Hu)骨骼肌組織CT值(-29~+150 Hu)劃分不同組織[8]。L3水平的肌肉包括腰大肌、豎脊肌、腰方肌、腹橫肌、內外斜肌和腹直肌。T12水平的肌肉包括豎脊肌、背闊肌、外斜肌和內斜肌、腹直肌以及外肋間肌和內肋間肌。由兩位經(jīng)驗豐富的技術員運用專門的CT圖像處理系統(tǒng)(ITK-SNAP)分別處理獲得T12和L3水平的圖像數(shù)據(jù)如骨骼肌面積(skeletal muscle area, SMA),皮下脂肪面積(subcutaneous fat area, SFA),骨骼肌密度(skeletal muscle density, SMD)和SMI,其中SMI=SMA/身高的平 方(cm2/m2)。結果取兩位技術員測量結果的平均值。
圖1 L3和T12水平的肌肉和脂肪區(qū)域勾畫示意圖
1.2.2 肌肉力量和體能測驗數(shù)據(jù)的獲?。核形赴┗颊哂谌朐汉蟮?天測量握力,并記錄3次重復測試的最大值,每次間隔15 min。測量體位選擇站立位伸肘180°,用主手緩慢擠壓電子手測力儀(EH101,廣東中山凱美瑞電子有限公司)以測試術前握力,記錄最大數(shù)值[2]。體能測驗選擇6米步速試驗,胃癌患者于入院當天測量6米步速試驗,并記錄3次重復試驗的最短時間,每次間隔休息15 min,選擇手動秒表記錄[2]。握力和6米步速試驗均由專業(yè)的觀察員進行。
1.2.3 截斷值的選取和CT定義下肌少癥的選擇:根據(jù)本課題組既往研究[14],將L3下緣平面的骨骼肌指數(shù)(SMI-L3)≤40.8 cm2/m2的男性或≤34.9 cm2/m2的女性被定義為低SMI;握力<26 kg的男性或握力<18 kg的女性被定義為低握力;步速<0.8 m/s的受試者無論男女均被定義為低步速。CT定義下的肌少癥診斷標準為在低SMI的前提下合并低握力或低步速。
1.3 統(tǒng)計學處理方法 采用SPSS25進行統(tǒng)計分析。正態(tài)性檢驗選擇Shapiro-Wilk,正態(tài)分布計量資料用表示,2組間比較采用獨立樣本t檢驗,非正態(tài)分布數(shù)據(jù)用M(P25,P75)表示,2組間比較采用秩和檢驗。計數(shù)資料用頻數(shù)和百分數(shù)表示,2組間比較采用χ2檢驗。通過ROC曲線來計算T12下緣平面的骨骼肌指數(shù)(SMI-T12)的截斷值,并計算截斷值對應的靈敏度、特異度和曲線下面積。通過Pearson或Spearman相關性分析探討T12水平和L3水平CT圖像參數(shù)之間的相關性。采用多元線性回歸分析比較T12水平下診斷的肌少癥[肌少癥-T12(+)]和L3水平下診斷的肌少癥[肌少癥-L3(+)]與術后住院時間的差異。采用單因素Logistic回歸分析分別評估肌少癥-T12(+)和肌少癥-L3(+)與術后并發(fā)癥之間的差異性。采用Kaplan-Meier(K-M)生存分析和COX回歸分析來分析肌少癥-T12(+)和肌少癥-L3(+)的對術后生存的影響。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 SMI-T12截斷值的獲取 根據(jù)L3水平的截斷值[14],154例(14.1%)胃癌患者被診斷為肌少癥?;诖私Y果,繪制SMI-T12與肌少癥的ROC曲線得出SMI-T12的截斷值,男性為29.2 cm2/m2,女性為25.3 cm2/m2。男性截斷值所對應的靈敏度、特異度和曲線下面積分別為79.3%、77.0%和0.858;女性截斷值所對應的靈敏度、特異度和曲線下面積分別為71.0%、61.8%和0.737。
T12 水平下診斷的肌少癥胃癌患者有167 例(15.2%),其中男106例(13.2%),女61例(24%)。T12水平SMI相較于L3水平SMI,對肌少癥的檢出率差異無統(tǒng)計學意義(P=0.188)。
2.2 患者的基線資料分析 入選的1 096 例胃癌患者中男290例(26.5%),女806例(73.5%)。女性胃癌患者的年齡、身高、體質量均高于男性(P<0.001)。男性SMA-T12、SMA-L3、SMI-T12、SMI-L3、SMD-T12和SMD-L3均顯著低于女性(P<0.001),而男性低握力、低步速、SFA-T12、SFA-L3、低SMIT12、低SMI-L3、肌少癥-T12(+)和肌少癥-L3(+)顯著高于女性(P<0.001),見表1。由于身體成分參數(shù)在性別中存在差異性,因此本研究根據(jù)性別分層進行。
表1 患者基本特征比較
2.3 CT圖像數(shù)據(jù)的相關性分析 相關性分析結果表明,在男性患者中SMI(r=0.800,P<0.001)、SFA(r=0.882,P<0.001)和SMD(r=0.597,P< 0.001)在T12與L3 層面之間具有相關性;同樣在女性患者中,SMI(r=0.739,P<0.001)、SFA(r= 0.884,P<0.001)和SMD(r=0.868,P<0.001)在T12與L3層面之間也具有相關性。見圖2。
圖2 不同性別胃癌患者SMI、SFA、SMD在T12與L3層面之間相關性分析的散點圖
2.4 術后并發(fā)癥和生存預后分析 以術后住院時間為結局變量進行多元線性回歸分析,剔除性別、BMI等非顯著因素,結果顯示,相較于陰性人群,肌少癥-T12(+)(P=0.002)和肌少癥-L3(+)(P=0.020)均會導致患者術后住院時間延長。以術后是否發(fā)生吻合口瘺或者胃癱為因變量的單因素Logistic回歸分析結果表明,肌少癥-T12(+)(P=0.530、0.878)及肌少癥-L3(+)(P=0.713、0.916)與術后吻合口瘺或胃癱發(fā)生均無顯著相關性。
在3年隨訪期間,共有391例(35.7%)患者死亡。K-M生存分析結果顯示,低SMI-T12(P<0.001)、低SMI-L3(P<0.015)、低步速(P<0.001)、低握力(P<0.001)、肌少癥-T12(+)(P<0.001)、肌少癥-L3(+)(P=0.002)患者術后生存率更低,見圖3。對OS進行單因素和多因素COX回歸分析,設置女性、TNM I、肌少癥-T12(-)和肌少癥-L3(-)為參照組,再對性別,年齡,TNM分期等混雜因素進行控制后,結果顯示,肌少癥-T12(+)(HR=1.502, 95%CI=1.159~1.948,P=0.002)和肌少癥-L3(+)(HR=1.328,95%CI=1.008~1.750,P=0.044)均是影響術后長期生存的危險因素,見表2。
表2 T12水平和L3水平的單因素和多因素COX回歸分析結果
圖3 不同水平SMI、步速、握力、肌少癥分組下的生存曲線
本研究表明,在進展期胃癌患者中,T12和L3水平(SMI、SFA和SMD)之間的CT圖像參數(shù)是相關的,提示SMI-T12的截斷值可用于診斷單獨接受胸部CT掃描的肌少癥患者,并用于預測肌少癥與生存預后之間的關系。SMI-T12≤40.8 cm2/m2的男性或≤34.9 cm2/m2的女性被定義為低SMI;握力<26 kg 的男性或握力<18 kg的女性被定義為低握力;步速<0.8 m/s的受試者無論男女均被定義為低步速。肌少癥-T12(+)定義為低SMI的前提下合并低握力和(或)低步速。
多種影像學工具已應用于測量身體成分,CT由于其普遍性和易重復性,用于腫瘤和各種疾病的分期和隨訪,這便于前瞻性和回顧性分析肌少癥[7],CT可通過不同閾值來區(qū)分肌肉和脂肪組織[8]。因此,CT是目前研究中最常用于診斷肌少癥的影像工具[8],通過CT無需行其他昂貴或有創(chuàng)性檢查即可診斷肌少癥。在基于CT的肌少癥評估中,L3由于其與身體成分密切相關,被認為是最常用的節(jié)段,由其診斷的肌少癥已被研究證明與腫瘤患者或手術患者生存預后有關[9]。
由于胃癌患者術前需要接受胸腹部CT的檢查,因此在本研究中同時評估多個水平的肌少癥無需進一步的輻射暴露和輻射費用。TROSCHEL等[15]研究發(fā)現(xiàn),在接受肺切除術的肺癌患者中,以第10胸椎為橫斷面診斷的肌少癥與較短術后生存時間相關[15]。 相比較于T10而言,T12包含了腹部肌肉,是最接近于L3水平的胸部節(jié)段。本研究顯示SMI-T12和SMIL3具有相關性(男性:r=0.800,P<0.001;女性:r=0.739,P<0.001)。
此前有研究提出低SMI-T12與經(jīng)導管主動脈瓣置換術患者的住院時間延長有關,并且SMI-T12與SMI-L3之間存在相關性[13],這與本研究結果一致。然而,在他們的研究中,低SMI與預后無關,這與我們的結論相反,推測造成差異的原因是他們對肌少癥的定義是單一低SMI,假陽性率較高。在另一項國內的前瞻性研究中,YANG等[16]證實SMI-T12、低握力和低PS與晚期非小細胞肺癌患者的預后相關,并且推薦將這三個因素結合起來,作為肌少癥的診斷條件。這與我們的結論相似,即肌少癥是生存預后的危險因素。然而,PS得分不在亞洲肌少癥工作組(the Asian Working Group for Sarcopenia,AWGS)2019推薦的診斷因素中。同時,TAN等[17]對健康體檢人群進行了研究,結果顯示胸部CT測量的SMI和其他肌力指標具有診斷肌少癥的價值,但研究對象多為中年人,不符合肌少癥的流行病學特征。同樣,在他們的研究中,缺乏與L3層面的橫向比較。MATSUYAMA等[18]對口腔鱗狀細胞癌的研究進一步證實了胸部CT診斷肌少癥的可行性。既往研究探討了SMI-T12在肺癌、口腔鱗狀細胞癌、經(jīng)導管主動脈瓣置換術等非腹部區(qū)域的疾病中作為肌少癥診斷因素的臨床價值。然而,胸部CT在腹部疾病中診斷肌少癥的可行性方面缺乏相關研究。本研究補充了該方面,在胃癌群體中證實了SMI-T12用于肌少癥診斷的可行性。肌少癥與外科手術后并發(fā)癥增加有關,一項大型meta分析結果顯示,肌少癥會增加總體并發(fā)癥風險,但是未增加術后胃癱和吻合口瘺的風險[19],在本研究中顯示相同的結果。在患者診療過程及日常體檢中,通常會行胸部CT檢查,可考慮通過T12截面對某些群體,如老年群體進行骨骼肌質量篩查,并及時干預。
本研究也有一些局限性。首先,本研究是回顧性研究,只納入了一家醫(yī)院的患者,得出的截斷值尚不足以代表胃癌患者群體,需要在多中心進行驗證。本研究沒有詳盡收集胃癌患者術后化療方案的相關資料,未充分考慮化療對術后生存的影響,這可能導致分析過程存在偏倚。
綜上所述,胸部CT下的SMI可用于肌少癥診斷,其診斷的肌少癥對于胃癌患者術后生存具有預測價值。