王豐哲，孫 鶴，李 琦，王 磊，潘詩農(nóng)*

(1.中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院放射科，遼寧 沈陽 110004；2.沈陽市第四人民醫(yī)院放射科，遼寧 沈陽 110031；3.遼寧電力中心醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，遼寧 沈陽 110006)

隨著年齡增長，骨骼肌包括肌肉質(zhì)量和肌強(qiáng)度呈進(jìn)展性和全身性下降，并伴有生理功能減退[1]，此過程稱為肌少癥，可伴隨一系列組織學(xué)改變，如肌內(nèi)脂肪聚集、肌纖維化、選擇性Ⅱ型肌纖維萎縮和灌注異常，導(dǎo)致肌力衰退和運(yùn)動(dòng)功能下降，增加中老年人跌倒、骨折的風(fēng)險(xiǎn)和致殘、致死率，嚴(yán)重影響其生活質(zhì)量[2]。肌少癥是一種復(fù)雜的綜合征，病因多樣，與肌肉喪失和脂肪增加相關(guān)，診斷時(shí)應(yīng)綜合評價(jià)肌肉質(zhì)量、肌強(qiáng)度和肌肉功能[3]。目前影像學(xué)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于定量和定性評價(jià)肌少癥，且程序準(zhǔn)確、標(biāo)準(zhǔn)化及可重復(fù)，是主要診斷工具之一。本文對肌少癥的影像學(xué)研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 骨骼肌增齡相關(guān)改變

骨骼肌約占人體總質(zhì)量的40%，肌細(xì)胞占人體細(xì)胞數(shù)量的60%～75%。在多數(shù)個(gè)體中，機(jī)體的運(yùn)動(dòng)能力與肌強(qiáng)度高峰年齡在20～30歲。Silva等[4]發(fā)現(xiàn)27歲是人體肌肉質(zhì)量增加或減少的轉(zhuǎn)折年齡。盡管影像學(xué)技術(shù)可檢測到人體30～50歲時(shí)肌肉質(zhì)量下降，但其是否與年齡相關(guān)尚未確定，也可能是生活環(huán)境與生活方式改變的結(jié)果，如體育運(yùn)動(dòng)較少、工作負(fù)荷較高、長期久坐等生活與工作方式等[5]。肌肉質(zhì)量和肌強(qiáng)度的年齡依賴性下降是一個(gè)持續(xù)過程，但在50～70歲時(shí)，肌強(qiáng)度每隔10年下降15%；而70歲后，肌強(qiáng)度每隔10年下降甚至超過30%[6]。研究[5]發(fā)現(xiàn)，與25歲志愿者相比，75歲志愿者全身肌肉質(zhì)量減少20%～40%，可能是肌細(xì)胞被脂肪細(xì)胞取代所致。Peeters等[7]對12 432名68～82歲健康老年人的身體機(jī)能進(jìn)行3年隨訪，發(fā)現(xiàn)女性運(yùn)動(dòng)功能下降11.0%，男性下降9.6%。

增齡相關(guān)肌肉質(zhì)量進(jìn)展性減少具有定性和定量的特征改變。研究[8]顯示，老年人股外側(cè)肌的橫截面積(cross-sectional area, CSA)小于年輕人約40%。肌肉質(zhì)量減少可伴隨肌纖維類型的定性改變，特征在于選擇性Ⅱ型纖維(快肌纖維)萎縮，纖維間橫橋壞死和減少，線粒體變小、變少；原因可能與進(jìn)行性萎縮和肌球蛋白重鏈異構(gòu)體的共表達(dá)有關(guān)，或由運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元損傷所致。肌肉質(zhì)量減少的另一個(gè)定性改變?yōu)榧∪庵锌梢娭窘?，?dǎo)致老年人活動(dòng)障礙風(fēng)險(xiǎn)增加，主要影響具有高比例脂肪成分的老年肥胖女性[9]。

增齡相關(guān)的肌肉質(zhì)量和肌強(qiáng)度降低還取決于個(gè)體健康狀況、遺傳、活動(dòng)功能、肌肉質(zhì)量與肌強(qiáng)度訓(xùn)練、營養(yǎng)水平以及早期肌肉的基線水平[10]。機(jī)體全身肌肉質(zhì)量并非均勻下降，而是下肢的負(fù)重肌肉質(zhì)量下降更為顯著。盡管運(yùn)動(dòng)員的肌肉質(zhì)量和肌強(qiáng)度下降也與增齡相關(guān)，但老年運(yùn)動(dòng)員的肌強(qiáng)度水平仍顯著高于普通人群的峰值(20～30歲)，且對其日常生活、運(yùn)動(dòng)功能及衰老轉(zhuǎn)化影響較小[10]。

2 影像學(xué)技術(shù)在肌少癥中的應(yīng)用

2.1 雙能X線吸收儀(dual X-ray absorptiometry, DXA) DXA是目前常用于測量體質(zhì)成分的成像技術(shù)之一，原理是基于2個(gè)不同能量等級(40和70 keV)的X線束在通過人體不同組織成分和厚度后呈指數(shù)衰減，以此來估算全身或特定解剖區(qū)域(上肢、下肢及軀干等)的骨骼礦物質(zhì)含量、脂肪含量和瘦體質(zhì)量(皮膚、結(jié)締組織、實(shí)質(zhì)和骨骼肌肉質(zhì)量)[11]。研究[12]表明，采用DXA測量的瘦體質(zhì)量結(jié)果與無脂肪測量模型獲得的結(jié)果密切相關(guān)。通過上肢和下肢肌肉質(zhì)量總和計(jì)算的四肢骨骼肌肉質(zhì)量(appendicular skeletal muscle mass， ASMM)是目前評估肌少癥最常用的指標(biāo)之一，ASMM指數(shù)(ASMMI=ASMM/身高的平方)為診斷肌肉質(zhì)量減少的主要參數(shù)，其中ASMMI男性≤7.23 kg/m2、女性≤5.67 kg/m2為評估肌肉質(zhì)量減少的截?cái)嘀礫13-14]。

DXA具有輻射較小、成本較低，成像速度相對較快(全身掃描<20 min)的優(yōu)勢[15]，但與CT和MRI相比，DXA可能會(huì)低估肌肉質(zhì)量減少程度，而機(jī)體水合狀態(tài)和水潴留性疾病(如心臟、肝臟或腎衰竭)均能影響DXA結(jié)果的準(zhǔn)確性[16]。此外，DXA無法測量肌內(nèi)脂肪含量，且由于各制造商硬件和軟件差別，也給多中心不同DXA數(shù)據(jù)間的比較帶來困難。

2.2 CT CT為評估體質(zhì)成分與肌肉定量和定性變化的金標(biāo)準(zhǔn)[17]。通過測量不同組織厚度與密度的X線衰減，并根據(jù)不同組織成分的閾值和數(shù)學(xué)重建算法，CT可定量分析不同部位和肌肉群的骨骼肌和脂肪組織分布。CT評價(jià)增齡相關(guān)的脂肪和瘦體質(zhì)量變化的可靠性較好，CT測量的肌肉CSA與肌肉質(zhì)量的相關(guān)性較好[17]。Mitsiopoulos等[18]發(fā)現(xiàn)CT測量的大腿肌肉、皮下脂肪和肌間脂肪含量與尸體解剖結(jié)果的一致性較好。然而，CT評估骨骼肌肉質(zhì)量受高輻射、高成本和操作復(fù)雜性的限制，臨床應(yīng)用有限。

與CT相比，外周定量CT(peripheral quantitative CT， pQCT)掃描儀較小，輻射較低，可定量分析上肢、下肢橫斷面的組織結(jié)構(gòu)和密度變化。由于脛骨上1/3水平的CSA與小腿最大徑一致，且個(gè)體間差異較小，故多以之定量分析肌肉質(zhì)量變化。Lauretani等[19]建議以低于上述水平CSA平均值2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差(男性<83.3 cm2，女性<62.6 cm2)為診斷肌少癥的截?cái)嘀?。Swinford等[20]認(rèn)為pQCT測量肌肉質(zhì)量的總體誤差<1.5%，脂肪含量誤差<3%。但pQCT有一定局限性，龍門架徑線有限，僅能掃描上肢和下肢，不能提供足夠的對比度來區(qū)分不同肌肉群，且在圖像采集和分析方案中也缺乏同質(zhì)性。

2.3 超聲 超聲通過測量肌肉厚度以評估瘦體質(zhì)量，且可通過分析回聲強(qiáng)度的灰度定性評估肌肉性質(zhì)變化，如評估肌肉中的脂肪浸潤。超聲定量評估瘦體質(zhì)量的結(jié)果與MRI的一致性較好[21]。但肌肉和脂肪組織的聲阻抗相似，導(dǎo)致超聲辨別肌肉-脂肪分界面困難。此外，超聲還受檢查者主觀性的影響，可導(dǎo)致測量誤差并干擾測量數(shù)據(jù)的可重復(fù)性和可比性；通過增強(qiáng)力反饋、校準(zhǔn)模型和標(biāo)準(zhǔn)化程序，可提高超聲檢查的一致性[22]。

2.4 MRI MRI能根據(jù)解剖部位的不同分子特性，對不同軟組織成分(肌肉、脂肪及水)進(jìn)行高分辨成像。MRI不僅能定性評價(jià)異常病變，如肌肉撕裂、水腫或肌內(nèi)脂肪浸潤/纖維化，也在細(xì)胞或纖維束水平無創(chuàng)評價(jià)肌肉特征改變成為可能。通過水脂分離技術(shù)，多回波Dixon成像可精確量化肌肉體積和脂肪浸潤程度[23]；DTI可用于評估肌肉微觀結(jié)構(gòu)并顯示脂肪浸潤程度[24]；IVIM-DWI以雙指數(shù)擴(kuò)散信號衰減為基礎(chǔ)，可評估微血管灌注和水分子的真實(shí)彌散效應(yīng)。

此外，MRI還可檢測肌肉隨增齡和疾病進(jìn)展而發(fā)生的結(jié)構(gòu)和生理代謝變化。肌肉內(nèi)異常水腫、脂肪和結(jié)締組織聚積均會(huì)導(dǎo)致肌肉質(zhì)量和肌強(qiáng)度下降，此為肌少癥和衰弱綜合征的關(guān)鍵問題。Kent-Braun等[25]發(fā)現(xiàn)健康年輕受試者(25～45歲)的脛前肌CSA大于中老年受試者(65～85歲)。Macaluso等[26]發(fā)現(xiàn)，與年輕女性[(22.8±5.7)歲]相比，老年女性[(69.5±2.4)歲]的股四頭肌和腘繩肌的肌肉質(zhì)量明顯降低，而肌內(nèi)非收縮組織(脂肪和結(jié)締組織)的數(shù)量則顯著增加。Nilwik等[27]指出，老年男性股四頭肌CSA比年輕男性小14%，可能由于Ⅱ型肌纖維減少所致，并伴Ⅰ型肌纖維減小的傾向。Yoon等[28]報(bào)道股四頭肌的各向異性、血管外-細(xì)胞外間隙容積分?jǐn)?shù)及大腿肌肉的脂肪分?jǐn)?shù)均與年齡具有顯著的相關(guān)性。

MRI是定性和定量分析肌肉的金標(biāo)準(zhǔn)[17]，然而高成本、設(shè)備使用的有限性和復(fù)雜性使其在肌少癥的應(yīng)用中受限；且面臨組織分割算法不同、圖像分析缺乏標(biāo)準(zhǔn)化方案和缺乏增齡相關(guān)大樣本數(shù)據(jù)等問題，使MRI在骨骼肌的研究中尚有不少挑戰(zhàn)。

3 小結(jié)

肌肉質(zhì)量減少是肌少癥的主要診斷標(biāo)準(zhǔn)。理想的肌肉質(zhì)量評估工具應(yīng)具備精確、安全、可靠及低成本的特點(diǎn)。MRI和CT是評價(jià)肌肉定量和定性變化的金標(biāo)準(zhǔn)，但由于費(fèi)用昂貴、耗時(shí)且技術(shù)復(fù)雜，使其臨床應(yīng)用受限。DXA是目前公認(rèn)的篩查肌少癥的常用方法之一，輻射劑量較低，且具有國際共識(shí)的診斷閾值，但精準(zhǔn)性不足。超聲具有簡便、經(jīng)濟(jì)及有效等優(yōu)點(diǎn)，但其對體質(zhì)成分的檢測價(jià)值還需進(jìn)一步驗(yàn)證?？傊跋駥W(xué)診斷肌少癥正向成像設(shè)備的便攜性和小型化發(fā)展，而大型成像設(shè)備將作為研究手段，為精準(zhǔn)診斷和治療以及探索其分子機(jī)制提供更多幫助。