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MRI评估慢性背痛患者肌间脂肪组织与瘦肌肉质量的关联:德国大规模回顾性观察研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月17日 来源:The Lancet Regional Health - Europe 13.6
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推荐:本研究通过全身体磁共振成像(MRI)技术,首次在27,518名德国人群队列中系统分析慢性背痛(CBP)与肌肉组成(瘦肌肉质量LMM/肌间脂肪组织InterMAT)的关联。结果显示高InterMAT(OR=1.22)增加CBP风险,而高LMM(OR=0.87)具有保护作用,该发现为肌肉组成作为CBP生物标志物提供了循证依据。
慢性背痛(CBP)作为全球致残的首要原因,影响着欧洲超8000万人口,但80%病例缺乏明确病理机制。传统影像学对脊柱退行性改变的诊断与疼痛症状相关性存疑,而肌肉组成——特别是瘦肌肉质量(LMM)和肌间脂肪组织(InterMAT)的临床价值尚未明确。既往研究受限于样本量小、区域特异性肌肉评估或非成像技术,导致结论不一致。这种认知空白促使德国国家队列(NAKO)的研究团队开展这项突破性研究。
德国多家机构联合团队利用NAKO队列中30,868名参与者的全身体MRI数据,采用深度学习驱动的MRSegmentator工具自动分割脊柱旁肌群(T1-S1水平),通过高斯混合模型量化LMM和InterMAT。研究纳入27,518例完整数据样本,采用多变量混合效应逻辑回归分析,校正年龄、性别、代谢疾病等混杂因素。这项开创性工作发表于《The Lancet Regional Health - Europe》,为肌肉组成评估在CBP管理中的临床应用提供了里程碑式证据。
关键技术包括:1) 基于3T MRI的标准化全身体扫描协议;2) 验证过的深度学习肌肉分割模型(DICE-score≥0.95);3) 高斯混合模型区分肌肉与脂肪组织;4) 德国国家队列(NAKO)的多中心大数据支持;5) MET-min/week量化体力活动的分级体系。
【研究结果】
研究特征:在21.8%的CBP患者中,InterMAT显著高于对照组(7.3% vs 6.44%),LMM显著更低(25.32 vs 26.98 cm3
/kg/m2
)。体力活动呈现U型关联,低(<500 MET-min/week)和高(>5000)活动组CBP发生率均高于适度活动组。
肌肉组成与CBP关联:每2单位Z-score增加,InterMAT使CBP风险上升22%(95%CI 1.13-1.30),LMM则降低13%(95%CI 0.79-0.95)。疼痛强度≥4分者与更低LMM(OR=0.63)和更高InterMAT(OR=1.22)显著相关。
组合效应分析:InterMAT Z-score+3与LMM Z-score-3组合时CBP风险最高(OR=1.47),而反向组合风险最低(OR=0.68)。值得注意的是,高InterMAT的负面影响难以被高LMM抵消,提示InterMAT的主导作用。
肌肉组成作为肌肉骨骼健康标志:在骨关节炎(OA)和骨质疏松(OP)亚组中,CBP患者均显示更高InterMAT(OA:7.53% vs 6.96%; OP:8.43% vs 7.9%)和更低LMM,但OP组的LMM差异未达显著性(p=0.16),暗示不同病理机制。
【结论与意义】
这项迄今最大规模的MRI肌肉组成研究证实,InterMAT和LMM是独立于传统风险因素的CBP预测指标。通过建立Nomogram预测模型(c-index=0.67),研究首次揭示:1) InterMAT对CBP的影响强度可能超过LMM;2) 肌肉组成改变与OA/OP等共病存在协同效应;3) 极端体力活动水平均与CBP风险增加相关。
尽管横断面设计限制因果推断,但研究为"肌肉-脂肪-疼痛"的生物学机制研究奠定基础。作者建议将MRI肌肉参数纳入多维评估框架,结合心理和社会因素优化个性化干预。该成果对欧洲公共卫生政策具有双重价值:既为CBP预防提供可量化的生物标志物,也为开发针对肌肉组成的靶向康复策略(如抗阻训练联合代谢干预)指明方向。未来需纵向研究阐明肌肉组成改变是CBP的原因或结果,并开发更经济的替代评估手段。
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