慢性肝病营养评估的CT影像指标及其应用

邱婉春 李俊峰 毛小荣 蒋妮

肝脏是人体重要的代谢与合成器官，多种因素可引起肝脏损伤，导致多种物质代谢异常,易发生营养不良。营养不良普遍存在于终末期肝病患者，失代偿期肝硬化及肝衰竭患者营养不良发生率高达50%～90%以上，营养不良是影响终末期肝病患者包括肝移植术后存活率的独立预测因子[1]。

营养评估是指对有营养不良风险的患者，通过相应方法判断患者营养不良类型和程度的过程。在临床上，NRS 2002(Nutritional Risk Screening 2002，营养风险筛查量表)、SGA(Subjective Global Assessment，主观综合性营养评估)、PG-SGA(Scored Patient-Generated Subjective Global Assessment，患者提供的主观整体营养状况评量表)、MNA(Mini Nutritionaal Assessment，微型营养评价)等工具量表常作为营养评估的第一步，通过这些量表筛查可发现患者是否存在营养风险，定期进行营养评估并及时给予对症支持治疗可逆转或延缓营养风险预测结局[2]。目前，肝病患者的营养评估正逐步在各三级医院中发展实践。缺乏有效、快速的筛查工具，肝病患者的营养不良标准尚无统一定论，并通过评估指标反映肝功能及代谢方面存在障碍。在影像技术中，CT作为一种无创性检查方法，临床普及率高，CT扫描提供了根据豪斯菲尔德单位测量的组织特异性衰减值和阈值来辨别不同身体组织(脂肪、骨骼肌、骨骼、水和空气)的能力。最近的多项证据强调了通过CT扫描进行的肌肉减少评估对肝硬化患者的诊断和预后作用，作为进一步了解肝病性质的手段，故本文结合最近几年的研究新进展，将重点阐述慢性肝病患者营养评估的CT影像学指标。

一、骨骼肌指数(SMI)

肌肉减少症与年龄增长相关的肌肉质量减轻及功能减退有关。对于长期肝病患者更易发生肌肉减少症的原因还未剖析清楚，一些学者认为肝损伤会降低能量可用性和加速“禁食”状态，即能量来自脂肪和肌肉组织的分解代谢。慢性肝病患者往往由于能量消耗增加、厌食症、激素循环水平的改变、营养代谢改变和吸收不良而变得营养不良，这些都是导致肌肉质量消耗的因素。肌肉质量消耗导致的低肌肉力量或低身体表现，被认为是慢性肝病营养损伤的“核心”[3-4]。 2019年，欧洲老年人肌肉减少症工作组更新该定义，并确定低肌肉量是不良结果的有力预测因子。但是由于缺乏有效手段及统一标准，低肌肉量对于营养状态的评估尚不成熟。

近年来，肌肉减少症常用于营养不良的表述中，一般使用不受活动影响的腹部CT第三腰椎(L3)作为截取图像平面，最终骨骼肌面积取其测量结果平均值(图1)。包含几个肌肉群：腰肌、椎旁肌(脊柱竖直肌和腰方肌)和腹壁肌(腹横肌、外斜肌和内斜肌和腹直肌)。其单位阈值为29～150 HU，将其面积以身高进行量化，并表示为cm2/m2，称为骨骼肌指数(SMI)[3-4]。一般将肌肉减少症定义为测量结果低于同族群同性别青年人平均值的2个标准差及以上，同样的截止值不能统一应用，因为肌肉质量因年龄、性别、BMI和种族而异。

图1 图中红色区域为腹部CT第三腰椎平面图像肌肉，包括腰肌、椎旁肌(脊柱竖直肌和腰方肌)和腹壁肌(腹横肌、外斜肌和内斜肌和腹直肌)

目前应用较多的是来自一项基于等待行肝移植术患者的数据，将男性SMI<50 cm2/m2、女性SMI<39 cm2/m2定义为肌量减少，可判定为营养不良[4-6]。但该数据来源于欧美人群，其人群肌肉量明显大于亚洲人群。国内一项研究发现ACLF患者中男性平均SMI值为40.3 cm2/m2，而女性为33.9 cm2/m2[7]。同为亚洲人群的日本学者[8]将65岁以下的肝病患者中肌量减少定义为男性患者SMI<42 cm2/m2，女性患者SMI<38 cm2/m2，与该研究人群的平均SMI水平基本相近。尽管关于肝病患者中肌量减少的研究众多，但目前仍没有统一用于诊断肌少症的SMI临界点标准，现有参考标准的准确性和可重复性有待进一步验证或修订。

在一项677例成人肝硬化患者营养状况评估的研究中，L3平面的肌肉、脂肪组织区域与全身肌肉(R2=0.855、P<0.01)和脂肪组织质量(R2=0.927、P<0.001)的相关性最好，进一步验证了以L3作为肌量评估平面的可取性。其中131例顽固性腹水男性患者的SMI，在调正MELD和血清钠后，与死亡率独立相关(P=0.02)[3]。尽管这项研究是北美最大的身体组成分析研究，其肝硬化患者的数据显示肌肉及脂肪分布与生存率之间存在关联，但回顾性研究无法评估患者的代谢特征及肌肉功能，并且因其地区局限性无法推广至其他地区，需要对肝硬化患者进行多地区、更大样本量的前瞻性研究来验证该结果。

在关于非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)的一项大样本纵向队列研究中也得到了类似结果，在SMI较高组的受试者中，NAFLD的累积发生率明显低于最低组(P<0.001)。其中将接受了四次及以上随访健康检查的15 567名受访者的SMI与接受1年以上随访的10 534名基线无NAFLD受访者的SMI对比分析后发现，SMI的增长与NAFLD的发生率呈明显负相关(P<0.001)。在2 943例基线NAFLD患者中，高SMI组的肝病缓解率明显高于低SMI组(P=0.002)[9]。不足的是，诊断NAFLD的金标准是肝活检，而该研究使用HSI(The Hepatic Steatosis Index，肝脂肪变性指数)来定义NAFLD，不过近年的一些研究通过肝脏MRS等方法在多民族样本中验证了HSI评分的可靠性[10]。

更有研究表明，SMI指标可以独立预测病死率，尤其在终末期肝病模型( MELD) 评分<15的患者中[11]。因此，Kaido等[12]学者建议在具有病死率预测功能的Child-Pugh分级或MELD评分模型中增加SMI作为预后参数，以完善活体肝移植患者的死亡预测模型。相较而言，“MELD-SMI”评分比单纯MELD评分在短期病死率的预测上具有更高的准确性[13]。然而，肌量减少与肝功能受损程度间是否具有相关性仍有待进一步验证[14]。

二、内脏和皮下脂肪组织面积比(VSR)

多项研究提示，身体成分及脂肪分布与慢性肝病预后之间密切相关，慢性肝病可以导致肌量下降和脂肪积累[15-17]。骨骼肌指数与脂肪指数之间存在明显负相关，脂肪组织的积累可能与肌骨变性有关，可导致肌肉密度降低，形成营养不良状态[18]。其中，脂肪指数在肝病患者的营养状态评估中存在重要意义，以患者腹部CT第三腰椎(L3)作为截取平面，确定皮下脂肪及内脏脂肪面积，以身高量化指标，可以得到皮下脂肪组织指数(SATI)、内脏脂肪组织指数(VATI)。皮下脂肪组织单位阈值190～30 HU，内脏脂肪组织单位阈值为150～50 HU(图2)[19-21]。

图2 图中黄色区域内脏脂肪，紫色区域为皮下脂肪

高内脏脂肪组织与多种代谢紊乱相关，脂肪组织的积累增加促炎脂肪因子并降低抗炎脂肪因子脂联素的水平。此外，内脏脂肪过多抑制了胰岛素反应性游离脂肪酸的释放，内脏脂肪中释放出的游离脂肪酸和脂肪因子通过门静脉直接流入肝脏时，肝脏会受到这些变化的显著影响，容易诱发包括肝胆在内的不同类型的恶性肿瘤[18]。健康人群中，高内脏脂肪受访者更易发生NAFLD[22]。而皮下脂肪显性肥胖则可能是一种“代谢健康”的状态[15]。

Ebadi等[3]在一项肝硬化患者的研究中，通过随访221例肝硬化女性患者得到低SATI(<60 cm2/m2)患者的6个月、1年、2年和5年的生存率为71%、64%、52%和36%，而高SATI的女性为84%、78%、70%和61%，统计分析得出，SATI<60 cm2/m2时与死亡率独立相关。除此之外研究者还发现，低SATI肝硬化患者的肝衰竭相关死亡率明显高于高SATI患者。然而，一组肝癌患者的数据分析表明，尽管VSR与其死亡率明显相关，但并没有发现BMI、VATI和SATI与死亡率的相关性[23]。皮下及内脏脂肪的分布是否因肝病种类不同而对患者预后产生不同影响，还需进一步针对不同肝脏病变更大样本的研究。近年来有研究发现，VSR值不仅影响肝病患者预后，更与肝移植术中风险相关，高VSR值是肝移植术中失血过多的独立预测因子 (P<0.001)，与术后预后不良高度相关[24]。积极的围手术期康复和营养治疗可能会降低与高VSR相关的高失血风险，此猜想还需更多的前瞻性研究来进行验证。

三、腰肌横向厚度指数(TPTI)

腰肌横向厚度指数是经脐平面测量患者腹部CT影像中右腰肌的横向直径(TDPM)及腰肌轴径(ADPM)，右腰肌横向直径与身高之比为腰肌横向厚度指数(TPTI)(图3)。

图3 图中横向线及纵向线分别为右腰肌的横向直径(TDPM)及腰肌轴径(ADPM)

在一项173例等待肝移植肝硬化患者的回顾性研究中，因肝硬化病情恶化而从移植等待名单中除名的患者被视为死亡。根据用ROC曲线预测死亡发生的最佳截止值，将TPTI ≥ 15.2 mm/m定义为正常肌肉质量，TPTI < 15.2 mm/m定义为肌肉质量损失。其中33%的患者被评定为低肌肉质量组，死亡率为14%，正常肌肉质量组死亡率在4%。低肌肉质量为等待肝移植肝硬化患者死亡率的独立预测因子，TPTI每增加1 mm/m，死亡风险降低13%，预测死亡率的最佳TPTI临界值为15.22 mm/m(AUC=0.66)，仍需更大样本的研究以验证TPTI或其他肌肉质量指数的最佳临界值，尤其与肝病预后相关的指数最佳临界值。该研究证实了腹部CT扫描评估肌肉质量是评估等待肝移植的肝硬化患者死亡率的准确方法，但其回顾性和单中心设计暴露了偏倚风险，在分析L3平面CT图像时缺乏精确性。研究者未探讨低TPTI增加死亡率的机制，考虑死亡率的增加是由于与蛋白质储备减少相关的免疫反应缺陷所致[25]。

针对该指标的研究在国内也逐渐兴起，一组来自天津市第三中心医院的数据表明，肝硬化患者TPTI值与NRS 2002评分呈负相关，TPTI值越高，肝硬化患者发生营养风险的可能性越低，在有营养风险组中肝细胞癌患者TPTI值显著低于无营养风险组[26]。这是国内首项探索腰肌横向厚度指数与肝病患者营养风险之间联系的临床研究，为临床工作中评估患者营养风险打开了新思路。

今后的研究应着重于确定TPTI和MELD评分等多种预测因素的联合应用是否能提高肝移植术后死亡率的预测准确性，并确定各个指标预测死亡率的最佳临界值。

四、整体脱脂质量(FFM)

以往对于患者营养状态筛查多用体质指数(BMI)，但对于大部分肝病患者来说，失代偿期肝硬化及肝衰竭时常出现腹水及水肿，导致BMI的评估效果并不准确，所以肌肉的消耗及体内脂肪的积累是更加明显的身体成分变化。CT扫描利用不同的组织特异性衰减值和阈值来辨别不同身体组织，脂肪、骨骼肌、骨骼、水和空气都能明确区分，很好地避免了腹水及水肿带来的测量偏差。

整体脱脂质量(kg)=0.30×(CT检查L3的骨骼肌[cm2])+6.06，是基于L3平面骨骼肌面积的计算指数[27]。在临床上，整体脱脂质量评价结合了肥胖和贫瘦体质量的健康风险，经该指标量化而定义的肥胖，包含着更多包括感染、肝衰竭、肾衰竭在内的死亡风险。

研究者对于116例肝移植行TIPS术患者进行术前、术后整体脱脂质量(FFM)评估，以3年生存期作为终点。3/4的术后FFM减低患者在随访中死亡，而11例TIPS术后FFM增加的患者中只有1例死亡(P<0.05)。对15例患者随访评估了TIPS术前后的FFM变化后发现，TIPS术后的FFM与术前相比显著增加(P<0.05)，考虑TIPS术可改善肝功能，恢复部分身体正常代谢，从而减少肝病相关营养不良。该研究表明，相较于BMI来说，整体脱脂质量(FFM)是一个更好的评价指标，并首次发现TIPS术后肌量减少状态的持续存在不仅减弱了TIPS术的临床疗效，还增加了失代偿期肝硬化患者发生ACLF和死亡的风险[27]。但该研究的回顾性分析仍存在一些局限性，并缺少健康人群对照组来降低误差。

五、其他

肝病患者的营养状态评估是近些年的研究热点，确定准确、简便的筛查及评估指标一直是研究的重中之重。但仍有一些评估指标未在临床上进行大规模试验，如肌肉CT值，慢性肝病患者的肝脏代谢合成能力下降，骨骼肌质量减少、功能减退，常表现为肌肉纤维减少、萎缩及脂肪、结缔组织浸润。在CT图像上获取各块肌肉CT值，从而评估患者营养状态，将肌肉在CT上的改变程度和范围分为5级。0级:CT值40～60 HU；Ⅰ级:CT值15～39 HU；Ⅱ级:CT值-15～15 HU；Ⅲ级:CT值达-16～-45HU。Ⅳ级:CT值最低达-90 HU[28]。可进行肌电图检测以排除肌源性损害或神经源性损害导致的肌肉萎缩, 在临床上广为应用, 但肌电图为创伤性检查, 不易为患者接受。

综上，营养不良与肝病的发生、发展和预后均存在显著相关性。治疗过程中给予患者适合的营养支持及适量的体育锻炼能提高患者的生存率，改善患者的生存质量。虽然慢性肝病营养问题引起了国内外学者注意，但对其营养不良的本质问题尚认识不够，缺乏营养状态的评估手段、诊断及分级标准。可能存在以下两方面原因：一是缺乏大数据、高质量的慢性肝病营养评估的循证医学及临床研究来确定评估的手段及分级标准；二是临床上大部分干预重点仍在患者肝功能及生化指标上，无法适时地给予患者个性化营养支持治疗。将CT作为慢性肝病患者营养评估手段，不会增加额外的辐射剂量及检查费用，其临床应用具有明显优势。但是，基于CT的骨骼肌参数会因患者和截取平面而不同，需要更多的研究以明确诊断相关问题。随着临床研究的进一步深入，CT对慢性肝病患者营养不良的评估将有更广阔的应用前景。