肱二头肌超声参数联合临床资料诊断慢性肾脏病患者蛋白质能量消耗的临床价值

马彧靓 何正中 赵 琳 阚艳敏 周 燕 经 翔 王洪玲

蛋白质能量消耗（protein energy wasting，PEW）是一种体内蛋白质和能量物质储备下降的状态，临床表现为以饮食营养和热量摄入不足、低体质量指数（BMI）、低血清白蛋白血症、微炎症状态、进行性骨骼肌消耗为特征的综合征，是维持性血液透析患者常见的并发症，发病率为28%~56%［1］。PEW 患者体内蛋白质与能量储备不足，无法满足自身代谢需求，导致机体出现营养不良及内环境紊乱相关症状。其中骨骼肌减少被认为是PEW 发病的关键环节，会增加各种并发症发生的可能，同时还会使身体力量和活动能力下降，导致身体虚弱、活动不便，患者生活质量也随之下降，从而增加慢性肾脏病（chronic kidney disease，CKD）患者后期住院和死亡的风险［2-3］。因此，检测患者肌肉质量状况对早期诊断及治疗PEW 至关重要。本研究应用超声测量肱二头肌定量参数，探讨其联合临床资料诊断CKD患者PEW的临床价值。

资料与方法

一、研究对象

选取2019 年1 月至2021 年9 月我院肾内科血液净化中心接受透析治疗的CKD患者83例，其中未合并PEW者18例（对照组），男11例，女7例，年龄35~74岁，中位年龄61.0（55.5，66.5）岁；合并PEW者65例（异常组），男39 例，女26 例，年龄27~79 岁，中位年龄63.0（57.0，67.0）岁。纳入标准：①PEW 诊断参考2007 年国际肾营养和代谢学会（ISRNM）推荐的诊断标准［4］；②均为单侧上肢自体内瘘或半永久通路。排除标准：各类神经源性、肌源性、废用性及其他先天获得性肌肉萎缩疾病，以及既往双侧上肢内瘘或半永久通路的患者。本研究经我院医学伦理委员会批准，为回顾性研究故免除患者知情同意。

二、仪器与方法

1.超声检查：使用西门子Acuson S 3000 彩色多普勒超声诊断仪，9L4 线阵探头，频率9~10 MHz。患者取平卧位，上肢自然摆放于身体两侧，肱二头肌肌腹朝上，选取非内瘘侧上肢，自肩部向下沿上臂肌肉正中覆盖肱二头肌行超声扫查，检查深度4 cm，于皮肤表面垂直肌束确定肱二头肌肌腹最厚处，测量肱二头肌舒张状态横径、纵径、面积，然后将探头轻轻旋转90°，平行肌束扫查肱二头肌长轴，测量肱二头肌皮下脂肪厚度、羽化角；嘱患者屈肘关节，前臂垂直于上臂及床水平，嘱其全力收缩上臂，于肱二头肌最厚处垂直肌束测量肱二头肌收缩状态横径、纵径、面积；启动实时剪切波弹性成像（shear wave elastography，SWE）模式，取样框放置于长轴肌束内部，保持探头平稳，待取样框颜色完全稳定后冻结图像，初始设置10个感兴趣区，设定每个感兴趣区直径为10 mm，所有感兴趣区排列于肱二头肌肌束长轴中间位置，启动定量分析系统测量取样框内7~10个不同位置感兴趣区的剪切波速度（shear wave velocity，SWV），记录每组SWV 最大值、最小值、平均值，所有参数均重复测量2~3次。以上操作均由两名具有5~10年工作经验的超声医师共同完成。

2.临床资料收集：收集患者性别、年龄、BMI、血清白蛋白（ALB）、血清总胆固醇（TC）、透析前血肌酐（Cr）、肱三头肌皮褶厚度（TSF）、上臂中段肌围（AMC）。

三、统计学处理

结 果

一、两组临床资料比较

两组BMI、透析前血Cr、TSF、AMC 比较差异均有统计学意义（均P<0.05）；性别、年龄、ALB、TC 比较差异均无统计学意义。见表1。

表1 两组临床资料比较

二、两组肱二头肌超声参数比较

两组肱二头肌舒张状态纵径和面积、舒张状态与收缩状态纵径比值比较差异均有统计学意义（均P<0.05）；其余参数比较差异均无统计学意义。见图1，2和表2。

图1 非PEW组肱二头肌超声测量图

图2 PEW组肱二头肌超声测量图

表2 两组肱二头肌超声参数比较

三、多因素Logistic回归分析PEW的独立影响因素

ROC 曲线分析显示，肱二头肌舒张状态纵径、舒张状态面积、舒张状态与收缩状态纵径比值截断值分别为2.150 cm、6.775 cm2、0.964。将肱二头肌舒张状态纵径、舒张状态面积、舒张状态与收缩状态纵径比值由连续变量转变为分类变量，并连同临床资料中差异有统计学意义的BMI、透析前血Cr、TSF、AMC同时纳入多因素Logistic 回归分析，结果显示，BMI、肱二头肌舒张状态与收缩状态纵径比值均为CKD 患者PEW 的独立影响因素（OR=0.733、9.028，均P<0.05）。见表3。

表3 多因素Logistics回归分析

四、联合诊断模型建立及其诊断效能分析

建立Logistic 联合诊断模型为：Logit（P）=1/［1+e-（8.228-0.310×BMI+2.200×肱二头肌舒张状态与收缩状态纵径比值<0.964）］；ROC 曲线显示，联合诊断模型预测CKD患者PEW的曲线下面积为0.856（95%可信区间：0.756~0.957，P<0.05），灵敏度为78.5%，特异度为88.9%；仅BMI 预测的曲线下面积为0.826（95%可信区间：0.732~0.919，P<0.05），灵敏度为78.5%，特异度为61.1%；仅肱二头肌舒张状态与收缩状态纵径比值预测的曲线下面积为0.694（95%可信区间：0.564~0.823，P<0.05），灵敏度为55.4%，特异度为83.3%。见图3。

图3 联合诊断模型及单一参数预测CKD患者PEW的ROC曲线图

讨 论

PEW 是指人体蛋白质和能量储存减少的状态，即蛋白质与脂肪质量均减少，是CKD 患者透析后常见的并发症之一［4-5］，透析后合并PEW 者较未合并PEW 者死亡风险明显增高，故常被视为CKD 患者终末死亡的危险因素［6］。因此PEW的诊断及早期干预对改善患者预后、降低其死亡风险尤为重要。目前ISRNM 推荐以下4个诊断标准，即实验室指标、身体总脂肪或体质量、肌肉质量及蛋白质和能量摄入量减少，满足其中3个即可诊断PEW［4］。临床常以低蛋白血症、低BMI、营养和热量摄入不足、骨骼肌消耗萎缩为特征综合判断患者PEW 情况［7-8］。但实验室指标ALB 易受多种营养摄入量影响，BMI可能会受性别和体内液体的影响，从而影响对PEW 的判断。近年来，超声在人体肌骨领域发展迅速，已被广泛应用于四肢骨骼肌的观察与测量。本研究应用超声测量CKD 患者肱二头肌定量参数，探讨其联合临床资料预测PEW的诊断价值。

本研究两组临床资料比较显示，PEW 组BMI、TSF均低于非PEW 组（均P<0.05），与以往研究［9-10］结果一致。分析原因为CKD 合并PEW 患者体内能量消耗与荷尔蒙失调引发的高代谢状态、透析导致的营养损失、身体活动减少、合成代谢下降共同作用导致患者蛋白质合成障碍及能量消耗过度，诱发机体BMI 及脂肪含量均显著降低。在评价骨骼肌方面，本研究结果显示PEW 组肱二头肌舒张状态纵径和面积、舒张状态与收缩状态纵径比值、AMC均较非PEW组减低（均P<0.05），与既往研究［3，11-12］结果一致。分析原因为合并PEW 的CKD 患者体内蛋白质合成减少、分解增加，肌球蛋白及肌动蛋白减少导致粗、细肌丝数量减少，造成横纹肌肌原纤维数量减少，最终引起骨骼肌肌纤维及肌束萎缩，而随着CKD 病情的进展还会进一步破坏机体内分泌环境，加重骨骼肌的持续消耗。达静静等［13］研究指出CKD 中、晚期患者肾功能持续下降所导致的继发性甲状旁腺功能亢进会引发骨矿物质代谢紊乱；Breining 等［14］研究也发现高水平甲状旁腺素会增加CKD 患者能量消耗和肌肉萎缩，因此导致超声及临床所测肱二头肌肌腹相关参数及AMC 值均减小。本研究中PEW组透析前血Cr明显低于非PEW组（P<0.05），与CKD 病理生理进程不符，分析原因可能与本研究中非PEW 病例较少有关。另外，两组肱二头肌SWV 最大值、最小值、平均值比较差异均无统计学意义，分析原因为SWE 技术诊断肌肉减少症的基础是肌肉质量减少同时肌间脂肪相对增加所引起的肌肉弹性降低［15］，而PEW 患者肌肉质量与肌间脂肪会同时减少，肌肉本身弹性可能不会发生明显改变，因此SWV也不会产生明显差异。

本研究多因素Logistic 回归分析显示，BMI、肱二头肌舒张状态与收缩状态纵径比值均为CKD 患者PEW 的独立影响因素。BMI作为PEW 传统保护因素，患者每增加1 kg/m2，PEW 发病率降低约26.7%；而超声参数肱二头肌舒张状态与收缩状态纵径比值为PEW 的独立危险因素，该比值<0.964 的CKD 患者PEW 发病率增加约8 倍，与Sahathevan 等［16］研究结果相似，提示CKD 患者肱二头肌舒张状态纵径较收缩状态纵径明显减小，表明该截断值以下的肌肉萎缩状态可用于预测PEW。构建的联合诊断模型预测CKD 患者PEW 的曲线下面积为0.856，灵敏度为78.5%，特异度为88.9%，均高于单独BMI（0.826）或超声参数（0.694）；联合诊断模型在临床诊断标准的基础上增加了超声参数，使临床在掌握患者整体蛋白质与脂肪状态的基础上，进一步了解肌肉质量的减少情况，提高了诊断PEW 患者肌蛋白减少的灵敏度和特异度，对预测PEW具有更高的诊断效能。

综上所述，超声所测肱二头肌舒张状态与收缩状态纵径比值可用于动态检测肱二头肌质量减少状态，联合BMI 构建模型对诊断CKD 患者PEW 具有重要价值。但本研究仅为单中心回顾性分析，病例数量有限，尤其阴性对照组样本量较小，且研究结果中肱二头肌舒张状态与收缩状态纵径比值截断值可能缺乏较高的普遍性，待今后扩大样本量深入阐述。