CT定量測量髖部骨折患者髖部肌肉、脂肪面積及CT值的可重復性、可信度分析

晏乘曦，王玲，姚丁華，唐光才，程曉光(西南醫科大學附屬醫院，四川瀘州646000；北京積水潭醫院)

肌量減少導致的肌力下降及其功能減弱是老年人跌倒致髖部骨折的重要原因[1]。研究顯示，人骨骼肌肌力從50歲開始每年遞減1%～2%[2,3]，大腿肌肉內脂肪變性可導致大腿肌力薄弱。Hahn等[4]研究顯示，髖部及大腿根部中份肌肉脂肪及骨密度與髖部骨折密切相關。目前尚沒有基于CT掃描對大腿根部垂直于股骨長徑橫切面肌肉、脂肪測量的可重復性和可信度報道，為此我們進行了如下研究。

1 資料與方法

1.1 臨床材料 選擇2015年6月～2017年9月北京積水潭醫院急診科就診的老年髖部低能量骨折患者28例，男13例、女15例，年齡55～88(74.25±1.83)歲，左側10例、右側18例。納入標準：①年齡≥55歲；②骨折原因均為跌倒，由髖部首先著地導致股骨頸及轉子間骨折；③均經影像學檢查確診為單側髖部骨折。排除標準：①由暴力直接撞擊髖部或從高處跌落所致髖部骨折；②合并影響骨代謝的疾病，如甲狀旁腺、腎臟、腎上腺疾病及惡性腫瘤等；③既往服用可影響骨代謝的藥物，如糖皮質激素類、雙膦酸鹽等。本研究通過北京積水潭醫院醫學倫理委員會審核，患者及其家屬均知情同意。

1.2 CT掃描方法及相關參數測量

1.2.1 掃描方法 患者均采用Toshiba Aquilion16排CT進行髖部掃描，掃描參數：電壓120 kV，電流125 mA，層厚1 mm，矩陣512×512，DFOV 500 mm，掃描床高90 cm。患者取仰臥位于CT掃描床中央，將mindways公司5樣本體膜置于患者體下，以經過肚臍水平線為基線掃描定位相，根據定位相確定掃描范圍從髖臼頂上1 cm到股骨小粗隆下5 cm(若患者骨折位置較低，則范圍擴大至骨折處以下)。使用標準體部層厚為1 mm的薄層Volume進行數據重建，以DICOM圖像格式傳至東軟Neusoft公司的后處理軟件AVW中。

1.2.2 相關參數測量 運用東軟Nuesoft公司AVW分析軟件中的fat analysis功能，測量健側所有相關參數。選取患者健側股骨小轉子以下3 cm，垂直于股骨長軸平面；點擊菜單中“分割”功能，將脂肪閾值設定為- 220 HU

1.3 CT值的可重復性、可信度及偏倚性分析 采用組內相關系數(ICC)評價三名測量者及同一測量者2次測量值的可重復性，ICC<0.25表示可重復性差、0.25～0.49表示可重復性低、0.50～0.69表示可重復性中等、0.70～0.89表示可重復性好、0.90～1.00表示可重復性極佳。采用信度系數Cronbach′s α評價可信度，Cronbach′s α<0.6表示內部一致可信度不足、0.6～0.7表示可信度尚佳、>0.7～0.8表示可信度佳、>0.8～0.9表示可信度理想、>0.9表示可信度非常理想。采用Bland-Altman分析檢測測量者A、B與測量者C前后兩次測量結果的一致性界限。

2 結果

2.1 3名測量者測得的SAA、IMAA、CSMA、VMAV、GMAV比較 測量者A、B及測量者C第1次測得的SAA、IMAA、CSMA、VMAV、GMAV比較差異均無統計學意義，測量者C第1次與第2次測得上述5項指標比較差異均無統計學意義(P均>0.05)。見表1。

表1 3名測量者測得的

2.2 3名測量者CT值的可重復性、可信度及偏倚性 測量者A、B與測量者C第1次測得SAA、IMAA、CSMA、VMAV、GMAV的ICC分別為0.938、0.949、0.998、0.944、0.978，表示可重復性極佳；Cronbach′s α分別為0.975、0.981、0.995、0.977、0.990，表示可信度非常理想。測量者C第1次與第2次測得上述5項指標的ICC分別為0.956、0.948、0.961、0.932、0.979，表示可重復性極佳；Cronbach′s α分別為0.972、0.971、0.982、0.967、0.983，表示可信度非常理想。組內和組間參數測量95%的點在一致性界限以內，表明組內和組間一致性較好，偏倚性較小。

3 討論

老年人群骨量、肌肉流失與髖部低能量骨折密切相關的機制目前尚未明了。Bonewald等[6]認為，在器官形成期肌肉和骨骼的生長與共同中胚層前體細胞發育密切相關，決定了成年人的骨骼肌質量與骨骼質量。骨肌交互作用為骨骼重塑提供了一個有力的模型，因此肌肉也被認為是刺激骨合成的主要因素[7,8]。Goodpaster等[9]認為，肌力下降比伴隨的肌肉質量下降更快，并且與肌肉質量下降相比，肌無力程度和肌肉強度下降相關性更強。Marcus等[10]提出，肌肉間脂肪沉積與老年人新陳代謝下降以及缺乏鍛煉有關，這些脂肪會隨著年齡增長以及行動不便程度的加重而增加。

目前脂肪面積CT定量測量主要有兩種方法：①直接測量法：畫出脂肪感興趣區的ROI并測量面積，該方法只能用于四肢、縱膈、面頰等處成片脂肪的測量。②像素法[11]：使用代表脂肪的衰減值，由計算機完成身體某一區域該衰減值范圍內全部像素面積的定量測量。該方法在價格及輻射劑量方面沒有很大優勢，但適用于測量肌間隙內散在的脂肪面積[12]。本研究采用的是像素法。目前臨床上對脂肪、肌肉的衰減值尚沒有統一判斷標準，既往研究表明脂肪衰減值上限范圍是接近的(- 50～- 30 HU)，但是在設定CT值下限范圍時仍有爭議。Goodpaster等[13]認為肌肉CT值應>0 HU，而朱翠玲等[5]認為肌肉CT值應>- 30 HU。考慮到本研究人種均為亞洲人，本研究將肌肉CT值下限定為- 29 HU，結合脂肪閾值的上限范圍，將脂肪上限設為- 30 HU。Baumgartner等[14]研究顯示，像素分布曲線在肌肉CT值為- 250～- 150 HU時是比較平坦而且接近于零的，證明當上限值確定后，在此范圍內改變下限值實際上并不影響脂肪面積的測量結果。考慮到脂肪閾值過低可能產生新的分類誤差，因此本研究將脂肪面積測量CT值的下限設定為- 220 HU，并將脂肪、肌肉以不同衰減值的方法區分開來，運用Neusoft后處理軟件以不同的顏色為脂肪和肌肉染上偽彩，便于直觀觀察。

髖部骨折患者由于疾病原因不能滿足影像學檢查對于體位的要求，Neusoft軟件公司開發的fat analysis功能可在旋轉角度及后處理圖像上進行肌肉、脂肪分割，極大地放寬了測量條件。本研究結果表明，不同測量者及同一測量者前后兩次測定的SAA、IMAA、CSMA、VMAV、GMAV比較差異均無統計學意義，不同測量者及同一測量者前后兩次測量結果之間ICC及Cronbach′s α均>0.9，表明測量結果的可重復性極佳、可信度非常理想，提示該方法可用于老年髖部骨折患者肌肉、脂肪面積的測量。本研究CSMA組間測量結果的可重復性和可信度最高，可能是測量CSMA時外輪廓為肌肉輪廓，內輪廓為骨膜，去除了骨髓內CT值為- 29～100 HU的組織，測量值更精確。本研究GMAV組內測量結果的可重復性和可信度最高，一方面可能是在測量雙側髖臼頂橫斷面健側臀大肌密度時ROI為(300+5)mm2，測量位置、面積范圍均浮動較小；另一方面，與大腿內側肌群中心層面相比，臀大肌組成相對單一，CT值浮動范圍小。本研究的不足之處在于在測量皮下脂肪時內輪廓包含骨髓內脂肪成分，盡管骨髓內脂肪成分對于皮下脂肪面積來說可以忽略不計，但以肌肉內輪廓來區分皮下及肌間隙脂肪，肌間隙內脂肪會被輕度高估；目前肌肉、脂肪閾值尚無統一標準，且本研究樣本量較少，仍需進一步大樣本，核實亞洲人肌肉、脂肪CT值的變化特點。

綜上所述，CT檢查可定量測量髖部骨折患者髖部肌肉、脂肪面積及CT值，其可重復性及可信度均較好。

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