《Lung Cancer》:Integrating chest CT–derived skeletal muscle index with SARC-F for sarcopenia screening in patients with lung cancer
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本研究旨在评估并比较胸部计算机断层扫描(CT)衍生的骨骼肌指数(SMI),单独使用以及与SARC-F问卷联合使用,在识别肺癌患者肌少症中的诊断性能。研究方法为前瞻性横断面研究,于第10(T10SMI)、11(T11SMI)和12(T12SMI)胸椎水平从常规C
本研究旨在评估并比较胸部计算机断层扫描(CT)衍生的骨骼肌指数(SMI),单独使用以及与SARC-F问卷联合使用,在识别肺癌患者肌少症中的诊断性能。研究方法为前瞻性横断面研究,于第10(T10SMI)、11(T11SMI)和12(T12SMI)胸椎水平从常规CT影像中测量SMI。肌少症的诊断依据亚洲肌少症工作组(AWGS)标准,纳入四肢骨骼肌质量指数(ASMI)、握力(HGS)和五次坐立试验(5STS)进行评估。在208例入组的肺癌患者中,38例(18.3%)被诊断为肌少症。T10SMI、T11SMI和T12SMI与ASMI(分别为0.852、0.852和0.857)、5STS(分别为0.855、0.852和0.857)及HGS(分别为0.996、0.996和0.995)均显示出高度一致性。SARC-F评分与ASMI(0.733)和HGS(0.875)呈中度一致性,与5STS呈高度一致性(0.909)。单独使用时,T10SMI、T11SMI、TSmISMI和SARC-F的准确度为0.827–0.846,灵敏度为0.184–0.395,F1值为0.286–0.484,曲线下面积(AUC)为0.752–0.879,特异度为0.947–0.977,阳性预测值(PPV)为0.563–0.636,阴性预测值(NPV)为0.843–0.875,Cohen's κ为0.222–0.399,Youden指数为0.161–0.342。将胸部SMI与SARC-F联合使用可改善诊断性能,准确度为0.851–0.894,灵敏度为0.421–0.500,F1值为0.508–0.633,AUC为0.864–0.900,特异度为0.947–0.982,PPV为0.640–0.864,NPV为0.880–0.898,Cohen's κ为0.425–0.577,Youden指数为0.368–0.482。T12SMI始终表现出最佳的诊断性能,在总体队列(Z = ?2.130至?2.870)和男性队列(Z = ?2.385至?2.412)中均显著优于T10SMI和T11SMI。结论认为,将胸部CT衍生的SMI与SARC-F筛查相结合,可增强肺癌患者肌少症的检出。这种联合方法充分利用了常规获取的影像数据和简便的患者自评工具,为早期识别肌少症提供了一种临床可行且全面的策略。
肌少症(sarcopenia)是一种以肌量下降、肌力减低和(或)躯体功能减退为特征的系统性、进行性综合征,可分为原发性和继发性两类,其中肿瘤是最常见的继发性病因之一。在肺癌患者中,肌少症的患病率约为22.4%–55.8%,尤其多见于晚期患者或接受放疗、化疗等治疗者。已有大量证据表明,肌少症与更高的发病率、更短的总生存期、更严重的治疗相关症状负担以及更差的生活质量密切相关。目前,欧洲老年人肌少症工作组(EWGSOP)和亚洲肌少症工作组(AWGS)的共识指南将肌少症定义为低骨骼肌质量伴随肌力下降和(或)躯体功能受损,这些标准已广泛应用于老年人和慢性疾病患者。然而,在肿瘤学领域,癌症相关肌少症的诊断主要依赖第三腰椎水平CT衍生的骨骼肌指数(L3SMI),因其操作简便且成本效益高。L3SMI虽被视为诊断金标准,但腹部CT并非肺癌患者的常规检查项目,这限制了其临床应用,也减少了早期发现肌少症的机会。近年来,研究者对胸部骨骼肌与肌少症的关系日益关注。Ishida等报道了L3SMI与第12胸椎水平SMI(T12SMI)之间具有高度一致性(ICC=0.849,r=0.858)。在美国健康人群中也观察到类似结果,推荐在L3不可用时依次采用T12SMI、T11SMI和T10SMI作为替代胸椎水平。因此,胸部CT衍生的SMI可能成为识别肺癌患者肌少症更为可行和可及的方法。
值得注意的是,基于L3SMI的肌少症定义未纳入肌力或躯体功能评估,可能导致过度诊断和诊断不足。Costanzo等证实肌力在肌少症诊断中至关重要,即使肌量正常但肌力低下者的生存率也低于肌力正常者。美国一项队列研究报告,CT衍生的异常SMI检出率为29%–71%,而依据EWGSOP2标准的确诊肌少症仅占10%–15%。尽管已有研究探讨了T12SMI依据EWGSOP2指南检测肌少症的应用,但其诊断性能仅为中等,灵敏度和特异度均存在较大变异。因此,将肌力评估和功能评估相结合的整合方法对于提高肺癌患者肌少症诊断的可靠性至关重要。
SARC-F是AWGS推荐的肌少症筛查工具,评估内容包括肌力、行走辅助、椅子起立能力、爬楼梯和跌倒史五个方面。虽然SARC-F对早期发现营养风险和预测合并症具有价值,但其诊断肌少症时特异度高而灵敏度低,主要局限在于难以检测低肌量。荟萃分析进一步指出,SARC-F主要评估躯体功能,需后续进一步检查以确诊肌少症。Hess等证实SARC-F与CT衍生的肌量测量具有独立且互补的预后价值,提示影像学与问卷联合应用可为癌症患者的肌少症评估提供更全面的视角。
本研究由Huiwen Weng、Yinghong Li、Lianyue Yang、Siting Chen、Jiaying Li、Liang Ruan、Qiuxuan Zeng、Guolong Zhang和Yingchun Zeng等研究人员完成,发表于《Lung Cancer》。研究人员采用前瞻性横断面研究设计,样本来源于2022年3月至2023年4月在中国南方一家三级医院纳入的208例肺癌患者。研究对象需满足以下条件:年龄≥18岁;病理确诊为肺癌;治疗前4周内可进行包含全部胸椎水平的胸部CT扫描;并签署知情同意书。排除标准包括:合并其他恶性肿瘤、主要器官衰竭、严重恶病质或急性疾病;体内有金属植入物或起搏器;4周内存在水肿或使用利尿剂;无法配合完成本研究所需评估。肌少症的诊断依据AWGS 2019标准,采用生物电阻抗分析(BIA)测量四肢骨骼肌质量(ASM),计算四肢骨骼肌质量指数(ASMI);使用握力计测量握力(HGS);采用五次坐立试验(5STS)评估躯体功能。胸部CT图像从影像归档和通信系统(PACS)获取,由两名经过亚专科培训的放射科医师使用3D Slicer软件平台进行肌肉面积量化,采用?29至150 HU的亨氏单位(HU)阈值界定肌肉组织,分别计算T10SMI、T11SMI和T12SMI。统计分析采用SPSS 26.0和Python 3.13软件,运用Kolmogorov–Smirnov检验进行正态性评估,采用Pearson或Spearman相关分析、组内相关系数(ICC)、ROC曲线分析、DeLong检验及Bootstrap重抽样(1000次)验证模型稳健性。
研究结果显示,入组患者以男性为主(79.3%),中位年龄63岁,大多数为腺癌(77.4%)且处于晚期(III–IV期;86.1%)。总体肌少症患病率为18.3%(38/208),肌少症患者年龄更大、SARC-F评分更高、5STS时间更长、BMI和骨骼肌指数更低、握力更差、COPD患病率更高。
在相关性分析方面,T10SMI、T11SMI和T12SMI与ASMI呈中度正相关(r=0.588、0.625、0.617),与HGS呈中度正相关(r=0.461、0.462、0.404),与5STS时间呈弱负相关(r=?0.249、?0.245、?0.220)。SARC-F评分与ASMI(r=?0.320)和HGS(r=?0.303)呈中度负相关,与5STS时间呈中度正相关(r=0.392)。ICC分析显示,胸部SMI与ASMI、5STS具有中度一致性,与HGS具有高度一致性;SARC-F与ASMI和HGS呈中度一致性,与5STS呈高度一致性。在男性队列中观察到类似的一致性模式,而女性队列中一致性较低,可能与样本量较小有关。
在诊断性能方面,单独使用时,T10SMI、T11SMI、T12SMI和SARC-F的特异度均较高(0.947–0.977),但灵敏度均较低(0.184–0.395),Youden指数为0.161–0.342,Cohen's κ为0.222–0.399。联合胸部SMI与SARC-F后,诊断性能显著改善:灵敏度提升至0.421–0.500,准确度达0.851–0.894,F1值为0.508–0.633,AUC为0.864–0.900,Youden指数为0.368–0.482,Cohen's κ为0.425–0.577。T12SMI联合SARC-F在所有参数中表现最优,显著优于单独使用SARC-F及其他联合方案。T12SMI在总体队列和男性队列中均显著优于T10SMI和T11SMI(DeLong检验Z=?2.130至?2.870和Z=?2.385至?2.412)。Bootstrap内部验证证实所有模型经乐观校正后仍保持良好的判别性能,AUC降幅极小,表明模型稳定性良好、过拟合程度有限。
在讨论部分,研究人员指出本队列肌少症患病率(18.3%)低于既往报道,可能原因包括:研究纳入的是初诊且尚未开始治疗的患者;采用BIA测量的ASMI值可能高于CT测量值;以往研究常忽略肌力和躯体功能评估,可能导致患病率高估。研究人员强调,尽管肌少症的定义和诊断标准近年来不断演进,但肌质和肌量下降、肌力减退及躯体功能衰退仍是其核心特征。当前癌症相关肌少症研究多强调CT扫描的低肌量,却常忽视肌力或躯体功能,这种偏倚可能遗漏功能衰退的关键指标。胸部SMI与ASMI高度相关,但与HGS和5STS仅呈轻中度相关,提示CT衍生的SMI作为肌量影像学指标具有生物学相关性,但对肌肉功能的捕捉可能不完全。ICC分析进一步显示,胸部SMI与AWGS相关参数在总体队列和男性患者中具有良好一致性,但女性患者中一致性较弱,这可能与身体组成、脂肪分布和肌肉形态的性别差异有关,也可能受女性样本量较小的影响。
SARC-F作为肌少症筛查工具在评估肌肉功能方面具有价值,但其灵敏度低的局限性持续存在。本研究中SARC-F与ASMI和HGS仅呈弱至中度相关,但与5STS性能有较强的正相关,表明SARC-F可能更有效地捕捉功能受限而非肌量耗竭,支持了其与CT衍生胸部SMI联合应用的互补作用。研究人员提出,胸部CT衍生的SMI和SARC-F可相互补充,为肺癌患者肌少症检测提供更全面、实用的方法。单独使用时各指标召回率低、F1值欠佳、Cohen's κ值低,但联合后显著改善,其中T12SMI联合SARC-F在所有参数中表现最优,也印证了T12SMI是替代L3SMI评估肌量的最可靠胸椎水平。
研究结论部分指出,常规胸部CT扫描于T10、T11和T12水平衍生的SMI与肺癌患者的SARC-F问卷相结合,对AWGS定义的肌少症具有中至高度相关性。与单独使用相比,联合应用可改善诊断性能,支持其作为常规肿瘤护理中实用且机会性评估策略的潜力。尽管如此,给予其尚不高的灵敏度和缺乏外部验证,这种联合方法不应被视为排除肌少症的独立筛查工具。未来研究需在更大、多中心和更多样化的队列中验证这些发现,考察临床、治疗相关和合并症因素的附加价值,并探索肌肉密度和脂肪分布等额外CT衍生参数。纵向研究亦需开展,以确定基于胸部CT的评估能否支持癌症治疗期间肌少症进展的监测,并指导个体化的支持性照护。