晏乘曦 唐光才* 程晓光

1.西南医科大学附属医院放射科，四川 成都 646000 2.北京积水潭医院放射科，北京 100035

肌少症是一种新定义的老年性疾病，是一种随年龄增长而发生骨骼肌质量减少及其功能障碍的退行性病变，因此又被称为年龄相关性肌肉减少症[1]。肌少症前期患者仅有肌肉质量下降，肌肉力量和功能尚保持正常，患者能维持独立生活。此期对肌少症前期患者进行及时干预，预防肌肉力量及功能下降效果更好。肌肉质量的测定是肌少症筛查的关键要素，是目前肌少症研究的热点之一。本文介绍具有代表性的关于肌少症定量测量的方法及其应用进展，并比较各种方法的优劣，为肌少症研究者及老年医学临床工作人员提供一定的参考。

1 肌少症的定义及骨、肌、脂三者的关系简述

“Sarcopenia”一词最早由美国塔夫茨大学教授Rosenberg于1988年提出，该术语源于希腊语，“sarco”指肌肉(希腊文sarx)，“penia”意指流失或减少，“sarcopenia”意为肌肉减少[2]。最初，它仅指的是骨骼肌的质量和力量随着年龄的增长而流失[3]。然而对于科研和临床实践来说，肌少症仍然缺乏被广泛认可的定义。直到Olde Rikkert等[4]建议将它视为老年综合征的一种，这一新观点推动了对肌少症的认识和治疗，尽管是在肌少症的病理机制尚未被完全研究透彻的情况下提出的。肌少症的常见病因有老龄化、幼年发育影响、后期营养不良、长期卧床或久坐的生活方式、慢性消耗性疾病以及特定药物的摄取等[5-7]。然而肌少症的概念并不仅限于老化，几乎所有年龄阶段都有可能发生；同时在老年病患中，也可能合并存在除年龄以外的其他多种病因[8]。综合既往研究成果，2010 年由欧洲老年医学会、欧洲临床营养和代谢学会、国际老年医学联合会欧洲分会和国际营养与老化联合会组成的老年肌少症欧洲工作组(European working group on sarcopenia in older people，EWGSOP)和2011年国际肌少症会议工作组(International sarcopenia consensus conference working group，ISCCWG)对sarcopenia的定义和诊断分类达成共识，将其定义为以广泛的、渐进性的骨骼肌质量和力量的减少，并且导致了机体生理功能障碍及生活质量下降、甚至死亡为特点的综合征[9-10]。这种退行性改变不仅导致肌肉纤维型分布的转变，同时伴有肌纤维被结缔组织及脂肪组织替代[11]。因此，脂肪含量与肌肉含量有紧密的联系，对肌少症的评估同样重要。近年来，有学者指出，肌少症与骨质疏松有着相同病理生理学基础，即两者都是年龄相关的肌肉/骨质质量和数量的减少，并且都会对健康造成不利影响[12]。骨骼与肌肉相互作用机制主要有两方面：(1)骨骼与肌肉均有内分泌功能，多种内分泌因子协同作用与骨肌系统的合成与分解；(2)肌肉收缩促进骨生成，骨量减少又改变了肌肉生物力学作用，影响肌肉的形态和功能[13-15]。骨骼与脂肪同样相互作用。研究表明，骨母细胞和脂肪细胞有着非常密切的解剖关系，成骨细胞和脂肪细胞均是在骨髓内由间充质干细胞发育而来。成熟骨细胞能够分泌各种细胞因子，既能够影响胰岛素的敏感性，也能够通过影响如脂肪细胞因子等其他因子来调控成骨细胞分化[16-17]。虽然目前对于肌少症的评估尚没有统一的诊断标准，然而诊断指标是一致的，即需要对肌肉的质量、力量、活动能力进行评估[18]。根据疾病的严重程度将肌少症分为3期：肌少症前期：仅有肌肉质量减少；肌少症期：肌肉质量减少伴随肌肉力量下降或身体活动能力降低；重度肌少症期：肌肉质量减少伴随肌肉力量下降和身体活动能力降低[8]。因此，肌肉的测量是筛查肌少症的关键因素，也是目前影像学研究肌少症的热点。

2 骨骼肌的定量测量

2.1 生物电阻抗方法

生物电阻抗方法(bioelectrical impedance analysis，BIA)通过向体内引入小量交流电，计算电流在体内肌肉中的水传导及阻抗信息，进而推算出体内肌肉含量。不同国家或地区、不同学会以BIA为测量工具诊断肌少症标准有所不同，EWGSOP[9]、ISCCWG[10]将四肢骨骼肌质量指数(skeletal muscle mass index，SMI)阈值定为<健康年轻人平均值2个标准差(SD)，并且以男性SMI=8.87 kg/m2，女性SMI=6.42 kg/m2为截点诊断肌少症；对60岁以上的老年人进行肌少症的分级，男性：SMI≤8.50 kg/m2，8.51 kg/m2

2.2 双能X线吸收测定法

DXA是目前临床上最常用、成本最低廉的测量身体成分、估计肌肉质量的技术之一[26]。它通过X射线球馆产生两种能量的弱X线(高能：80～100 KeV，低能：40～50 KeV)，依据身体成分对X线吸收率不同来区分骨骼和软组织，随着技术改进，其可借助光密度计将软组织进一步分为瘦体组织和脂肪组织，进而得到瘦体组织的质量[27]。若以DXA为测量工具诊断肌少症，EWGSOP[8]将四肢肌量身高指数的男女诊断阈值分别定为7.26 kg/m2和5.44 kg/m2；ISCCWG[9]定为7.23 kg/m2和5.67 kg/m2；AWGS[18]将身高校正后肌量的男女诊断阈值分别定为7.0 kg/m2和5.4 kg/m2。Gallagher等[28]较早将DXA用于年龄相关的肌肉衰减横断面研究中，该研究证实了在校正了身高及质量的健康老年人中，骨骼肌质量随年龄的增长而减少。随后，该学者[29]在一项长达近5年的前瞻性随访研究中指出，60岁以上老年人四肢骨骼肌逐渐丢失，以下肢为主，男性下肢肌肉丢失比例大于女性，并指出肌少症是一个渐进性的过程，老年男性表现更明显，甚至可以不伴有明显的体重丢失。然而，DXA测量的瘦体组织并不全是肌肉，它还包括了脂肪、骨矿物质、筋膜等身体成分，因此，当将瘦体组织笼统地作为肌肉计算时会高估肌肉的质量[30]。Bredella等[31]将DXA与CT进行对比研究，评估DXA在绝经期妇女肌肉测量中的精确度，结果显示，随着体重的增加，DXA倾向于高估大腿肌肉质量。仪器的精度随着测量条件改变而改变。国内陈蓉等[32]用LUNAR PRODIGY型骨密度仪(美国GE公司)对10名成年健康女性志愿者进行身体成分精确度测定，指出全身体成分测定的变异系数(CV)在0.7%～1.2%，局部测量CV在1%～1.5%，局部测量精度不如全身测量。此外，受设计的限制，如果受检者平躺时身长超出扫描区域长度或两臂间宽度超出扫描区域宽度，都将影响测量的精准度。

2.3 超声

一个标准的超声图像只能测量肌肉厚度，超声测量肌肉质量的依据是肌肉厚度与肌纤维横截面积以及四肢肌肉有着形态学及功能上的相关性[33]。Ikai等[34]运用特制的圆形复合扫描仪测量上臂的横截面积。Sipila等[35]也用圆形复合扫描仪测得的上臂肱二头肌横截面积与CT进行对比，发现超声测得的肌肉面积比CT少了30%。而Miyatani等[36]的研究表明，普通超声扫描仪测得的23～40岁的男性，肱二头肌、肱三头肌厚度与磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)测得的相应肌肉体积之间有明显的相关性，相关系数r分别为0.893、0.734。而在一系列躯干肌的研究中，超声测得的不同的躯干肌厚度与MRI测得的相应肌肉横截面积有明显的相关性(胸大肌、腰大肌、冈上肌)[37-39]。Abe等[40]研究表明，与DXA相比，超声在体脂含量大于30%的人群中能更准确地评估肌肉含量，并且与DXA相比，超声测得的肌肉含量更纯粹，因为它能很好地避开皮肤、结缔组织等。然而，肌少症研究专家并没有推荐超声作为评价肌少症方法，首先超声测量的是肌肉厚度，并且测量的部位由操作者决定，主观性强，重复性差；其次，由肌肉厚度推测出的肌肉质量本身并不直观，方程的精确性也有待探讨[26]。

2.4 磁共振成像

早在20余年前，国内外便将MRI用于骨骼肌检查，近年来，MRI在肌肉定量测量中发挥着越来越重要的作用。它可以精确评估骨骼肌的形态、容积和组织结构，显示肌肉的脂肪化、水肿以及代谢改变。不同组织在MRI图像上灰度存在很大差异，这些差异是诊断各种骨骼肌疾病以及定量测量骨骼肌含量的影像学基础[41]。肌肉体积(muscle volume，MV)是通过计算连续层面肌肉的横断面获得的，这依赖于对肌肉的准确分割和测量，耗时较长。肌少症的主要表现为肌肉内脂肪浸润，肌肉脂肪化程度的MRI评估测量技术包括T2 映射、三点Dixon 技术和T1WI 肉眼直视分级法以及色阶直方图评估[42-46]，T2 映射方法、T1WI肉眼直视分级方法比起以往的非定量MRI有所发展，然而它们测量的都是信号的强度，而非肌肉内脂肪的具体含量。三点Dixon 技术可以定量测量组织内脂肪含量，是目前肌肉量化最可靠的办法。色阶直方图评估法可用于超声检查中肝脂肪化程度的评估，也可用于MRI肌肉水肿程度的评估以及肌肉超声的图像分析[47-49]，该方法是否可以用于骨骼肌的脂肪化分析目前还缺乏研究。

2.5 计算机体层摄影和定量CT

计算机体层摄影(computer tomography，CT)和定量CT(quantitative computer tomography，QCT)测量肌肉主要依据肌肉CT值(hounsfield unit，Hu)，通过阈值或者灰度值的方法将肌肉分割出来，测量其一个层面的面积和容积，并根据体温状态下肌肉密度(1.04 g/cm3)得到肌肉的质量。与MRI一样是断面成像，CT被认为是精准测量组织含量的仪器，所以被作为诊断肌肉质量的金标准，但检查成本及辐射剂量等问题限制其在研究及临床中的应用。CT得到的图像是三维的，任意层面都可成像，可以直观地观察到肌肉组织。由于是在原始图像基础上测量，因此，扫描参数也会影响测量的结果，质量控制很重要[50]。定量CT在常规CT扫描基础上加垫5样本体模，校正CT扫描时产生的线束伪影，同时排除了CT值不稳定对测量造成的影响，测量时直接得到肌肉的密度值，方便用于之后的质量计算。

肌肉阈值国内外说法不一，国内朱翠玲等[51]将CT值在-30～100 Hu组织当作肌肉，国外Cooper等[52]认为肌肉的CT值应该大于0 Hu。QCT能用于躯干肌肉测量，较早研究证实，QCT对于腹部脂肪以及躯干肌肉的测量有着较好的重复性和稳定性[53-55]。蔡韦等[54]在证实QCT对于椎后肌群的测量重复性较好的基础上进一步研究了中老年男性腰椎后肌群的脂肪浸润情况和肌肉含量，认为年龄是决定椎后肌群内肌肉面积变异的重要影响因素，也是影响肌群脂肪面积、肌肉脂肪浸润的重要因素。汪伟等[56]对685名年龄在20～80岁的由于各种原因测量骨密度的患者，竖脊肌及腰大肌密度以及腰椎骨密度中，认为椎后肌群与骨密度有相关性，椎后肌群的密度对骨密度起正性作用。目前尚没有CT诊断肌少症的统一标准，既往的大样本(2115例)研究采用分层的统计学方法，表明L3椎体平面骨骼肌质量指数诊断肌少症的截点值男性为52.4 cm2/m2，女性为38.5 cm2/m2[57]。由于肌少症对老年人行动造成不便，肌力减少后又容易引发老年人髋部骨折，因此，多将CT用于四肢肌肉的测量。一项长达12年的随访研究表明，大腿中段的肌肉面积定量损失是肌肉力量随年龄损失的主要因素[58]。除了对肌肉的测量，CT可以通过阈值的方法分割脂肪组织，得到肌间脂肪组织质量，从而排除了因肥胖、疾病导致的肌纤维间脂肪组织浸润而影响测量结果，使肌肉质量的测定数据更加精确，同时得到的肌肉间隙内脂肪含量，可以从另一个角度研究肌少症，方便研究者全方位认为肌肉减少的机制。有研究将大腿中段的脂肪分成3个成分，利用CT阈值的方法测量皮下脂肪、筋膜下脂肪、肌间隙内脂肪，分别探讨3个不同位置的脂肪与胰岛素敏感度和2型糖尿病的关系，结果表明肌肉间隙内脂肪与胰岛素敏感度相关性最明显[59]。然而CT 辐射剂量限制了其在肌少症社区筛查中的广泛应用，在骨骼肌质量的研究中主要应用是作为金标准来校准其他方法。

3 小结与展望

综上所述，肌少症检测方法主要是对骨骼肌质量。理想的肌肉质量测定工具应具备精确、安全、便携、价廉的特点。从精确这一特点来说，CT/QCT可实现精确分割骨骼肌的功能，是公认的测量肌肉含量的金标准。MRI虽然能进行精确测量，然而耗时长，费用高昂，阻碍了其在临床上推广。超声有经济、简便、高效等优点，但其对体成分的检测价值有限。DXA和BIA是目前公认筛查肌少症的手段，并且有诊断的阈值，然而精确性欠佳。总之，及早筛查肌少症并进行运动干预可延缓失能的进程，因此相关定量测量研究应致力于肌肉质量，为在老年人中普遍开展肌少症筛查提供较为理想的测量工具。