二维剪切波弹性成像评估血液透析患者肱二头肌受损情况

于 航 熊 颖 梁国玉 王丽莉 赵汉学

我国现有慢性肾脏病（chronic kidney disease，CKD）患者1.2 亿人，其中CKD 3 期以上患者约1900 万人［1］。截至2014 年底，我国维持性血液透析患者近34 万人，且有持续增长的趋势［2］。CKD 及血液透析均会导致患者骨骼肌损耗，而持续骨骼肌损耗将最终导致肌无力的发生。研究［3］表明骨骼肌损耗是预测终末期肾脏病患者死亡的最强预测因子之一。如何早期发现和评估血液透析患者骨骼肌肉结构和功能异常改变，对改善其生存质量、提高生存期极为重要。目前超声弹性成像技术被广泛应用于运动系统中肌肉病变的评价，其中二维剪切波弹性成像（two-dimensional shear wave elastography，2D-SWE）可用于评估较大骨骼肌弹性及肌肉状态［4-5］。本研究旨在应用2D-SWE评估不同透析龄维持性血液透析患者肌肉受损情况。

资料与方法

一、研究对象

选取2022 年4 月至2023 年7 月于我院行维持性血液透析患者60例，其中男37例，女23例，年龄38～87岁，平均（62.6±10.4）岁；身高150～182 cm，平均（167.6±7.7）cm；体质量45.0～98.0 kg，平均（68.8±12.7）kg；体质量指数（BMI）18.5～33.8 kg/m2，平均（24.4±3.5）kg/m2。根据血液透析时间不同分为长透析龄组（血液透析时间5～20 年）和短透析龄组（血液透析时间＜5 年），每组各30 例。纳入标准：年龄＞18 岁，且血液透析时间≥1个月。排除标准：①体质量过低（BMI＜18.5 kg/m2）或重度肥胖（BMI＞37.5 kg/m2）［6-7］；②严重心脑血管及外周血管疾病史、传染病或恶性肿瘤病史；③骨骼肌肉活动受限，肢体不自主活动或震颤；④2 周内出现感染尚未治愈或发生急性心脑血管疾病未康复者。另选同期年龄、性别与之匹配的30 例健康体检者作为对照组。本研究经我院医学伦理委员会批准，所有研究对象均知情同意。

二、仪器与方法

使用法国声科Aixplorer 彩色多普勒超声诊断仪，SL15-4 线阵探头，频率4～15 MHz；选择Shoulder 成像模式。受检者取平卧位，双臂平放于身体两侧，平静呼吸，避免双臂用力，将探头及导声垫（厚度7 mm）置于前臂肱二头肌中段，探头垂直放置于导声垫上，且与深方肱肌近端附着处近同一水平，分别测量该处肌肉及浅侧脂肪厚度。将探头旋转90°至肱二头肌长轴，保持探头垂直于体表，调整深度、焦点直至完整显示肱二头肌长轴及内部肌纤维结构，避开肌肉内血管、神经等组织；切换至2D-SWE 模式，使用直径为5 mm 的感兴趣区取样框于距体表2.0～2.5 cm 处测量肌肉剪切波速度；使用直径为2 mm的感兴趣区取样框于脂肪层中部测量脂肪剪切波速度。以上操作均由同一具有10年以上肌骨诊断经验的超声医师完成；所有参数均重复测量3次取平均值。

三、统计学处理

结果

一、各组基本资料比较

各组年龄、性别、身高、体质量和BMI 比较差异均无统计学意义。见表1。

表1 各组基本资料比较

二、各组肱二头肌肌肉及浅侧脂肪厚度、剪切波速度比较

1.各组右、左侧肱二头肌肌肉厚度比较差异均无统计学意义。各组右、左侧肱二头肌浅侧脂肪厚度比较差异有统计学意义（P＜0.05）；其中，短透析龄组右、左侧肱二头肌浅侧脂肪厚度较对照组薄，差异均有统计学意义（均P＜0.05）；长透析龄组与短透析龄组、对照组右、左侧肱二头肌浅侧脂肪厚度比较差异均无统计学意义。见表2。

表2 各组肱二头肌肌肉及浅侧脂肪厚度、剪切波速度比较

2.长透析龄组右、左侧肱二头肌肌肉及浅侧脂肪剪切波速度最低，其次为短透析龄组，对照组最高，各组两两比较差异均有统计学意义（均P＜0.05）。见表2和图1～3。

图1 短透析龄组一患者（男，51岁）左侧肱二头肌中段常规超声及SWE图

图2 长透析龄组一患者（男，43岁）左侧肱二头肌中段常规超声及SWE图

图3 对照组一健康体检者（女，48岁）左侧肱二头肌中段常规超声及SWE图

讨论

维持性血液透析是CKD、终末期肾脏病患者维持生命的重要手段，但长期血液透析可引起营养不良、感染、心血管疾病等并发症，其中营养不良是血液透析患者的一大挑战，与食物摄入不足、损失增加或蛋白质分解代谢增加有关，营养不良会导致肌肉蛋白质损失和肌力下降，而骨骼肌质量和肌力下降则会降低血液透析患者生活质量，甚至导致死亡［8］。随着透析时间延长，血液透析患者易发生钙磷代谢紊乱、肾性骨病及肌肉营养不良，对长透析龄患者应加强营养指导和监测［9］。超声作为评估肌肉结构和功能异常的一种影像学检查方法，不仅广泛用于测量肌肉厚度、横截面积、肌纤维长度、羽状肌的肌翼夹角，还可以评估肌肉内脂肪浸润程度［10］，其中2D-SWE 作为一种较为先进的超声弹性成像技术，具有采集速度快、操作要求较低的特点，尤其适用于维持性血液透析患者肌肉硬度的测量［4］。本研究旨在应用2D-SWE 评估不同透析龄维持性血液透析患者肌肉受损情况。

本研究常规超声检查结果显示，短透析龄组右、左侧肱二头肌中段浅侧脂肪厚度均较对照组薄，差异均有统计学意义（均P＜0.05），而各组右、左侧肱二头肌肌肉厚度比较差异均无统计学意义；长透析龄组与短透析龄组、对照组右、左侧肱二头肌浅侧脂肪厚度比较差异均无统计学意义。表明随着血液透析时间延长，长透析龄和短透析龄患者肱二头肌浅侧脂肪厚度呈先减后增，而非持续减少改变。与既往研究［11-12］结果相似。分析原因可能为尚未行血液透析患者体内大量毒素堆积，患者食欲下降及脂肪细胞对营养物质摄入受到抑制，导致脂肪萎缩；随着维持性血液透析的进行，体内毒素减少，患者食欲改善、摄入增加，脂肪厚度逐渐恢复，但由于体内毒素堆积多，而去除堆积的毒素有赖于持续规律的血液透析，使患者浅侧脂肪厚度呈先减后增的特征。提示临床仅通过肱二头肌或其浅侧脂肪厚度变化来评估血液透析患者肌肉状态可能不充分；故仅依靠常规超声无法客观评价其肌肉状态。此外，本研究结果显示长透析龄组右、左侧肱二头肌肌肉厚度均较对照组厚，而浅侧脂肪厚度均较对照组薄，差异虽无统计学意义，但反映了血液透析患者不同组织内脂肪含量的变化。分析原因为肾功能衰竭、毒素堆积、食欲下降、血液透析对机体的消耗，可导致反映机体营养状态的浅侧脂肪减少，而同时肌肉组织内出现过多的脂肪浸润，使肌肉厚度虽增加，但肌肉功能却降低［13-14］。

多项研究［5，15-17］表明，2D-SWE 在评估肌肉减少症、产后腹直肌分离、儿童先天性肌性斜颈、糖尿病足背部拇短伸肌等疾病的肌肉状态中有一定临床价值。然而检测部位均为肌肉组织，而关于肌肉浅侧脂肪组织的研究报道较少。本研究应用2D-SWE 检测不同血液透析龄患者肱二头肌中段肌肉及浅侧脂肪剪切波速度，结果显示,长透析龄组右、左侧肱二头肌肌肉及浅侧脂肪剪切波速度最低，其次为短透析龄组，对照组最高，各组两两比较差异均有统计学意义（均P＜0.05）。表明随着血液透析时间延长，肌肉硬度下降。在慢性肾功能衰竭患者中，长透析龄患者肌肉结构的异常改变较短透析龄患者更为明显，这可能与随着血液透析时间延长，肌肉萎缩、单位肌肉可产生的力量或强度，以及中枢神经系统激活正常运动单元能力下降有关，其中肌肉萎缩已被证实与肌纤维尤其是Ⅱ型肌纤维萎缩有关；而神经病变、线粒体及其他超微结构异常也可导致血液透析患者肌肉异常改变，进而使肌肉剪切波速度下降，而导致上述肌肉异常改变的潜在因素主要与酸中毒、维生素D代谢异常或血清钙浓度异常、长期不活动、营养不良、血液透析不足或继发性甲状旁腺功能亢进等有关［14］。需要注意的是肱二头肌浅侧脂肪位置表浅，尽管使用导声垫，探头及导声垫也可能对紧邻的浅侧脂肪产生压力以致可能对测量结果产生影响，本研究中各组浅侧脂肪厚度及剪切波速度均呈非正态分布，也可能与此有关。本研究中常规超声所测肱二头肌浅侧脂肪厚度及肌肉厚度均随着血液透析时间延长呈先减后增表现，但SWE 所测剪切波速度则呈持续降低，两种技术所测参数呈现不一致的变化趋势，分析原因可能为在血液透析初期患者体内毒素虽大部分被清除，但机体依旧持续受毒素影响，导致食欲不振、摄入不足，加之肌体消耗，肱二头肌及浅侧脂肪层厚度减低；而经过一段时间的规律血液透析后，患者营养状况逐步改善，厚度再次增加。由于肾功能不全和血液透析均会持续对肱二头肌肌肉及浅侧脂肪产生负面影响，导致营养物质丢失，改变肌肉和脂肪内成分含量，从而导致肱二头肌肌肉及浅侧脂肪剪切波速度持续降低。

综上所述，维持性血液透析患者肱二头肌硬度随着血液透析时间延长而降低。2D-SWE 可用于评估维持性血液透析患者肱二头肌受损情况，为临床评价肌肉结构和功能受损程度提供有价值的信息。但本研究为单中心研究，样本量偏小，待今后扩大样本量深入探讨。