CT定量测量髋部骨折患者髋部肌肉、脂肪面积及CT值的可重复性、可信度分析

晏乘曦，王玲，姚丁华，唐光才，程晓光(西南医科大学附属医院，四川泸州646000；北京积水潭医院)

肌量减少导致的肌力下降及其功能减弱是老年人跌倒致髋部骨折的重要原因[1]。研究显示，人骨骼肌肌力从50岁开始每年递减1%～2%[2,3]，大腿肌肉内脂肪变性可导致大腿肌力薄弱。Hahn等[4]研究显示，髋部及大腿根部中份肌肉脂肪及骨密度与髋部骨折密切相关。目前尚没有基于CT扫描对大腿根部垂直于股骨长径横切面肌肉、脂肪测量的可重复性和可信度报道，为此我们进行了如下研究。

1 资料与方法

1.1 临床材料 选择2015年6月～2017年9月北京积水潭医院急诊科就诊的老年髋部低能量骨折患者28例，男13例、女15例，年龄55～88(74.25±1.83)岁，左侧10例、右侧18例。纳入标准：①年龄≥55岁；②骨折原因均为跌倒，由髋部首先着地导致股骨颈及转子间骨折；③均经影像学检查确诊为单侧髋部骨折。排除标准：①由暴力直接撞击髋部或从高处跌落所致髋部骨折；②合并影响骨代谢的疾病，如甲状旁腺、肾脏、肾上腺疾病及恶性肿瘤等；③既往服用可影响骨代谢的药物，如糖皮质激素类、双膦酸盐等。本研究通过北京积水潭医院医学伦理委员会审核，患者及其家属均知情同意。

1.2 CT扫描方法及相关参数测量

1.2.1 扫描方法 患者均采用Toshiba Aquilion16排CT进行髋部扫描，扫描参数：电压120 kV，电流125 mA，层厚1 mm，矩阵512×512，DFOV 500 mm，扫描床高90 cm。患者取仰卧位于CT扫描床中央，将mindways公司5样本体膜置于患者体下，以经过肚脐水平线为基线扫描定位相，根据定位相确定扫描范围从髋臼顶上1 cm到股骨小粗隆下5 cm(若患者骨折位置较低，则范围扩大至骨折处以下)。使用标准体部层厚为1 mm的薄层Volume进行数据重建，以DICOM图像格式传至东软Neusoft公司的后处理软件AVW中。

1.2.2 相关参数测量 运用东软Nuesoft公司AVW分析软件中的fat analysis功能，测量健侧所有相关参数。选取患者健侧股骨小转子以下3 cm，垂直于股骨长轴平面；点击菜单中“分割”功能，将脂肪阈值设定为- 220 HU

1.3 CT值的可重复性、可信度及偏倚性分析 采用组内相关系数(ICC)评价三名测量者及同一测量者2次测量值的可重复性，ICC<0.25表示可重复性差、0.25～0.49表示可重复性低、0.50～0.69表示可重复性中等、0.70～0.89表示可重复性好、0.90～1.00表示可重复性极佳。采用信度系数Cronbach′s α评价可信度，Cronbach′s α<0.6表示内部一致可信度不足、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分析检测测量者A、B与测量者C前后两次测量结果的一致性界限。

2 结果

2.1 3名测量者测得的SAA、IMAA、CSMA、VMAV、GMAV比较 测量者A、B及测量者C第1次测得的SAA、IMAA、CSMA、VMAV、GMAV比较差异均无统计学意义，测量者C第1次与第2次测得上述5项指标比较差异均无统计学意义(P均>0.05)。见表1。

表1 3名测量者测得的

2.2 3名测量者CT值的可重复性、可信度及偏倚性 测量者A、B与测量者C第1次测得SAA、IMAA、CSMA、VMAV、GMAV的ICC分别为0.938、0.949、0.998、0.944、0.978，表示可重复性极佳；Cronbach′s α分别为0.975、0.981、0.995、0.977、0.990，表示可信度非常理想。测量者C第1次与第2次测得上述5项指标的ICC分别为0.956、0.948、0.961、0.932、0.979，表示可重复性极佳；Cronbach′s α分别为0.972、0.971、0.982、0.967、0.983，表示可信度非常理想。组内和组间参数测量95%的点在一致性界限以内，表明组内和组间一致性较好，偏倚性较小。

3 讨论

老年人群骨量、肌肉流失与髋部低能量骨折密切相关的机制目前尚未明了。Bonewald等[6]认为，在器官形成期肌肉和骨骼的生长与共同中胚层前体细胞发育密切相关，决定了成年人的骨骼肌质量与骨骼质量。骨肌交互作用为骨骼重塑提供了一个有力的模型，因此肌肉也被认为是刺激骨合成的主要因素[7,8]。Goodpaster等[9]认为，肌力下降比伴随的肌肉质量下降更快，并且与肌肉质量下降相比，肌无力程度和肌肉强度下降相关性更强。Marcus等[10]提出，肌肉间脂肪沉积与老年人新陈代谢下降以及缺乏锻炼有关，这些脂肪会随着年龄增长以及行动不便程度的加重而增加。

目前脂肪面积CT定量测量主要有两种方法：①直接测量法：画出脂肪感兴趣区的ROI并测量面积，该方法只能用于四肢、纵膈、面颊等处成片脂肪的测量。②像素法[11]：使用代表脂肪的衰减值，由计算机完成身体某一区域该衰减值范围内全部像素面积的定量测量。该方法在价格及辐射剂量方面没有很大优势，但适用于测量肌间隙内散在的脂肪面积[12]。本研究采用的是像素法。目前临床上对脂肪、肌肉的衰减值尚没有统一判断标准，既往研究表明脂肪衰减值上限范围是接近的(- 50～- 30 HU)，但是在设定CT值下限范围时仍有争议。Goodpaster等[13]认为肌肉CT值应>0 HU，而朱翠玲等[5]认为肌肉CT值应>- 30 HU。考虑到本研究人种均为亚洲人，本研究将肌肉CT值下限定为- 29 HU，结合脂肪阈值的上限范围，将脂肪上限设为- 30 HU。Baumgartner等[14]研究显示，像素分布曲线在肌肉CT值为- 250～- 150 HU时是比较平坦而且接近于零的，证明当上限值确定后，在此范围内改变下限值实际上并不影响脂肪面积的测量结果。考虑到脂肪阈值过低可能产生新的分类误差，因此本研究将脂肪面积测量CT值的下限设定为- 220 HU，并将脂肪、肌肉以不同衰减值的方法区分开来，运用Neusoft后处理软件以不同的颜色为脂肪和肌肉染上伪彩，便于直观观察。

髋部骨折患者由于疾病原因不能满足影像学检查对于体位的要求，Neusoft软件公司开发的fat analysis功能可在旋转角度及后处理图像上进行肌肉、脂肪分割，极大地放宽了测量条件。本研究结果表明，不同测量者及同一测量者前后两次测定的SAA、IMAA、CSMA、VMAV、GMAV比较差异均无统计学意义，不同测量者及同一测量者前后两次测量结果之间ICC及Cronbach′s α均>0.9，表明测量结果的可重复性极佳、可信度非常理想，提示该方法可用于老年髋部骨折患者肌肉、脂肪面积的测量。本研究CSMA组间测量结果的可重复性和可信度最高，可能是测量CSMA时外轮廓为肌肉轮廓，内轮廓为骨膜，去除了骨髓内CT值为- 29～100 HU的组织，测量值更精确。本研究GMAV组内测量结果的可重复性和可信度最高，一方面可能是在测量双侧髋臼顶横断面健侧臀大肌密度时ROI为(300+5)mm2，测量位置、面积范围均浮动较小；另一方面，与大腿内侧肌群中心层面相比，臀大肌组成相对单一，CT值浮动范围小。本研究的不足之处在于在测量皮下脂肪时内轮廓包含骨髓内脂肪成分，尽管骨髓内脂肪成分对于皮下脂肪面积来说可以忽略不计，但以肌肉内轮廓来区分皮下及肌间隙脂肪，肌间隙内脂肪会被轻度高估；目前肌肉、脂肪阈值尚无统一标准，且本研究样本量较少，仍需进一步大样本，核实亚洲人肌肉、脂肪CT值的变化特点。

综上所述，CT检查可定量测量髋部骨折患者髋部肌肉、脂肪面积及CT值，其可重复性及可信度均较好。

参考文献：

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