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二维超声联合剪切波弹性成像在老年肌少症诊断及疗效预测中的临床价值

2024-04-09张建蕾曹光明

临床超声医学杂志 2024年3期
关键词:羽状杨氏模量肌少症

刘 伟 张建蕾 刘 宇 曹光明 景 磊

肌少症是一种常见的肌肉功能退化疾病,多见于老年人,其发病机制可能为机体随年龄增大而发生退行性改变,导致骨骼肌肉质量减少,肌肉强度下降,进而造成患者活动障碍,甚至发生跌倒、骨折等不良事件[1]。近年研究[2]发现早期诊断肌少症对控制骨骼肌肉质量的减少和避免跌倒、骨折等不良事件的发生具有重要意义。超声能无创评估肌肉质量,已成为临床常用检查方法,但单纯通过测量肌肉厚度来评估肌肉质量仍存在局限。基于此,本研究应用二维超声联合剪切波弹性成像(shear wave elastography,SWE)评估老年肌少症患者肌肉情况,旨在为临床诊断和疗效预测提供参考。

资料与方法

一、研究对象

选取2021 年7 月至2023 年3 月我院收治的84 例老年肌少症患者(观察组),其中男44 例,女40 例,年龄60~85 岁,平均(71.32±5.65)岁。纳入标准:①老年肌少症诊断参考《肌少症共识》[3],四肢骨骼肌指数(ASMI)<5.7 kg/m2(女)或7.0 kg/m2(男),握力<18 kg(女)或26 kg(男);②年龄≥60 岁;③认知功能正常,能配合完成相关检查;④临床资料完整。排除标准:①严重肝肾功能不全;②脑出血、脑卒中或恶性肿瘤;③无法配合完成相关检查,临床资料不完整。另选同期42例健康老年人为对照组,其中男21例,女21例,年龄61~84 岁,平均(71.25±5.74)岁。两组性别、年龄比较差异均无统计学意义。本研究经我院医学伦理委员会批准,所有受检者均知情同意。

二、仪器与方法

1.超声检查:使用迈瑞Resona 7 彩色多普勒超声诊断仪,L14-5WU 探头,频率5~14 MHz。受检者取俯卧位,双足置于检查床外,踝关节最大背屈位,将探头置于腓肠肌内侧头最厚区域,与肌肉长轴平行,于收缩状态下应用二维超声测量肌肉厚度(即肌肉浅肌膜与深肌膜之间的距离)、羽状角(即肌束插入深肌膜的角度)、肌束长度(即浅肌膜与深肌膜之间的束径长度);然后切换至SWE模式,于深度1.2 cm的感兴趣区设置取样框(大小5 mm×5 mm),待图像稳定后启动Q-box于收缩状态下测量腓肠肌杨氏模量平均值(以下简称杨氏模量值),所有参数均重复测量3次取平均值。上述操作均由2名经验丰富的超声医师完成。

2.治疗方法:观察组患者均予以常规药物治疗,包括口服钙尔奇D600(惠氏制药有限公司,国药准字:H10950029),每次600D,每日1次;口服骨化三醇软胶囊(瑞士罗氏制药有限公司,国药准字:J20150011),每次0.25 μg,每日1次,均持续服用6个月。同时对患者进行弹力带训练,包括肩部运动、扩胸运动、伸展运动、摆胯运动、体转运动、腰腹运动、下肢运动等,每次训练时间30 min,每周训练5次,持续训练6个月。

3.观察指标:分别于入院时和干预1、3、6 个月后评估患者握力、ASMI、简易躯体能力测试表(SPPB)评分。使用美国Baseline 数字握力计,指导受检者使用最大力量握紧握力计,并维持1 s,每次测量后休息1 min,再测量第2 次,连续测量3 次,取最大值为握力的最终结果;使用日本百利达TanitaMC-180 体成分仪测量受检者四肢骨骼肌肌肉质量,ASMI为四肢带肌质量与身高平方的比值;SPPB 包括三姿平衡测试、步速测试、椅子上坐-站测试3 项,每项记0~4 分,3 项之和记为总分。

4.疗效评估:①握力较治疗前改善程度>50%,SPPB 评分>9 分判为显效;②握力较治疗前改善20%~50%,SPPB 评分7~9 分判为有效;③握力较治疗前改善程度<20%,SPPB 评分≤6 分判为无效;总有效率=(显效例数+有效例数)/总例数×100%。

三、统计学处理

应用SPSS 22.0统计软件,计量资料以±s表示,多组比较采用方差分析,两组比较采用独立样本t检验。采用Logistic回归分析建立联合应用的方程。绘制受试者工作特征(ROC)曲线分析二维超声和SWE参数单独及联合应用对老年肌少症诊断和疗效预测的效能;曲线下面积(AUC)比较采用Z检验。P<0.05为差异有统计学意义。

结 果

一、两组二维超声及SWE参数比较

1.二维超声检查结果显示,观察组肌肉厚度、羽状角、肌束长度均低于对照组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。见表1。

表1 两组二维超声及SWE参数比较(±s)

表1 两组二维超声及SWE参数比较(±s)

组别观察组对照组t值P值肌肉厚度(mm)10.05±2.52 14.63±5.41 6.494<0.001羽状角(°)16.95±3.89 21.58±6.40 5.036<0.001肌束长度(mm)30.52±7.52 34.51±10.34 2.468 0.015杨氏模量值(kPa)23.21±5.17 30.08±7.96 5.833<0.001

2.SWE 检查结果显示,观察组杨氏模量值均低于对照组,差异均有统计学意义(均P<0.001)。见表1和图1。

图1 两组SWE图

二、治疗效果

观察组患者治疗后显效44 例,有效29 例,无效11 例,总有效率86.90%(73/84);干预1、3、6 个月后握力、ASMI、SPPB 评分均高于入院时(均P<0.001),且各时点握力、ASMI、SPPB 评分两两比较差异均有统计学意义(均P<0.001)。见表2。

表2 观察组患者不同时点握力、ASMI、SPPB评分比较(±s)

表2 观察组患者不同时点握力、ASMI、SPPB评分比较(±s)

与入院时比较,aP<0.05;与干预1个月比较,bP<0.05;与干预3个月比较,cP<0.05。ASMI:四肢骨骼肌指数;SPPB:简易躯体能力测试表

ASMI(kg/m2)4.74±1.05 5.23±1.65a 6.01±2.14ab 6.96±2.78abc 19.586<0.001 SPPB评分(分)6.05±1.41 7.03±1.78a 8.09±2.05ab 10.96±3.17abc 77.958<0.001时点入院时干预1个月干预3个月干预6个月F值P值握力(kg)18.96±3.02 20.32±4.74a 21.96±5.25ab 23.84±6.41abc 13.079<0.001

三、ROC曲线分析

1.ROC 曲线分析显示,肌肉厚度、羽状角、肌束长度、杨氏模量值诊断老年肌少症的AUC 分别为0.775、0.716、0.621、0.749,各参数联合应用的方程为:Logit(P)=肌肉厚度+0.168/0.391×羽状角+0.060/0.391×肌束长度+0.173/0.391×杨氏模量值,联合应用的AUC 为0.911,高于各参数单独应用,差异均有统计学意义(均P<0.001)。见图2和表3。

图2 二维超声和SWE 参数单独及联合应用诊断老年肌少症的ROC曲线图

表3 二维超声和SWE参数单独及联合应用诊断老年肌少症的ROC曲线分析

2.ROC 曲线分析显示,肌肉厚度、羽状角、肌束长度、杨氏模量值预测老年肌少症疗效的AUC 分别为0.805、0.846、0.785、0.775,各参数联合应用的方程为:Logit(P)=肌肉厚度+(0.401/0.541)×羽状角+(0.073/0.541)×肌束长度+(0.119/0.541)×杨氏模量值,联合应用的AUC 为0.889,高于各参数单独应用,差异均有统计学意义(均P<0.05)。见表4和图3。

图3 二维超声和SWE 参数单独及联合应用预测老年肌少症疗效的ROC 曲线图

表4 二维超声和SWE参数单独及联合应用预测老年肌少症疗效的ROC曲线分析

讨 论

肌少症为临床常见的退行性综合征,以骨骼肌质量减少、肌肉功能减弱和肌力下降为特征,患者可出现步速、握力下降及活动受限等一系列临床表现,进而导致发生跌倒、骨折的风险增加[4]。该病多见于老年人群,患病率高达27%~51%[5],死亡风险约是正常老年人群的1.6 倍[6],因此临床应对该病加以重视,及时检出并予以相应治疗。既往临床多采用CT、MRI等影像学方法评估肌少症患者的肌肉质量,但CT具有放射性,且对肌肉分辨率不高[7];MRI 检测费用较高,对有心脏起搏器或金属植入者禁忌,故应用受限[8]。

超声具有分辨率高、无创、操作简便等优势,是目前临床评估肌肉质量的常用方法。本研究采用超声检测腓肠肌内侧头肌肉厚度、羽状角、肌束长度以评估肌肉力量。其中,肌肉厚度与肌肉质量呈正相关,即厚度越大,肌肉质量越大[9];羽状角可反映肌肉的收缩功能[10],肌纤维收缩数目会随羽状角发生改变,即羽状角越大,肌纤维收缩数目越多,肌肉发力能力也会随之增加[11];肌束长度决定肌肉收缩范围和速度,即肌束长度越长,肌肉收缩速度越快,范围越大[12]。本研究结果显示,观察组肌肉厚度、羽状角、肌束长度均低于对照组,差异均有统计学意义(均P<0.05),分析原因可能与肌少症患者肌肉质量和力量均下降有关,导致其肌肉相关参数较同龄正常老年人偏低。另外,肌肉力量的减弱也会使肌束长度变短,这可能是由于肌肉在收缩时需克服的阻力增大,进而导致肌束无法充分伸长。SWE 是一种定量评估组织硬度的新兴成像技术,其通过连续发射声辐射脉冲叩击组织产生横向剪切波,再以杨氏模量值定量分析组织弹性[13],杨氏模量值越大,组织越硬。本研究结果显示,观察组收缩状态下杨氏模量值低于对照组(均P<0.001),分析原因可能与肌少症患者肌肉质量下降有关。另外,肌少症患者也存在神经肌肉功能减退情况,通过下调神经对肌肉的支配能力,导致肌肉收缩时的力量和速度均降低,导致肌肉在收缩状态下的弹性降低[14]。

本研究进一步对观察组患者行常规药物治疗和弹力带训练,发现其干预1、3、6 个月后握力、ASMI、SPPB 评分均较入院时提高,差异均有统计学意义(均P<0.001),提示常规药物治疗和弹力带训练有利于刺激肌肉生长,可以提高肌肉力量,有助于为临床制定治疗方案提供参考。本研究ROC 曲线分析显示,肌肉厚度、羽状角、肌束长度、杨氏模量值在老年肌少症诊断及疗效预测中均有一定价值,且各参数联合应用的AUC 均高于单独应用,差异均有统计学意义(均P<0.05);提示二维超声联合SWE 的应用价值更佳,与王胜桥等[15]研究结论一致。分析原因可能为多参数联合应用可以综合评估肌肉结构和功能状态,提供更加全面的信息,对提高诊断准确性、指导临床治疗及预测疗效均有重要意义。

综上所述,二维超声联合SWE 在老年肌少症诊断中具有较高的临床价值,并能为其疗效预测提供参考。但本研究为单中心研究,且纳入样本量有限,结果可能存在一定偏倚,今后需开展大样本、多中心研究进一步探讨。

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