《Respiratory Medicine》:Foot-to-foot lower-limb phase angle as a predictor of reduced exercise capacity in patients with interstitial lung disease: A comparative study with muscle mass and pulmonary function
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•足对足相位角(F-F PhA)可独立预测间质性肺病(ILD)患者6分钟步行距离(6MWD)<450 m的情况。•F-F PhA对运动耐量降低具有良好的判别能力。•较低的F-F PhA反映了肌肉质量受损和细胞膜完整性下降。•生物电阻抗分析(BIA)衍生的相位角为ILD提供了一
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足对足相位角(F-F PhA)可独立预测间质性肺病(ILD)患者6分钟步行距离(6MWD)<450 m的情况。
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F-F PhA对运动耐量降低具有良好的判别能力。
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较低的F-F PhA反映了肌肉质量受损和细胞膜完整性下降。
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生物电阻抗分析(BIA)衍生的相位角为ILD提供了一种实用、无创的床旁检测工具。
引言
间质性肺病(ILD)是一组异质性疾病,表现为不同程度的炎症和纤维化,导致劳力性呼吸困难、功能下降和早期死亡[1]、[2]、[3]、[4]、[5]。特发性肺纤维化(IPF)是最严重的亚型,尽管有抗纤维化治疗,其预后仍然极差[1]、[6]。肺康复(PR)是ILD患者提高运动耐量和改善生活质量(QOL)的重要干预措施[7]。6分钟步行试验(6MWT)是评估功能容量的成熟整合指标,也是该人群中强有力的预后标志物[8]、[9]。6分钟步行距离(6MWD)降低持续反映疾病严重性和死亡风险增加[8]。值得注意的是,已有研究记录了运动能力保留的患者在6MWT中存在天花板效应,尤其是步行≥450 m的患者,这表明超过此阈值后6MWT对运动训练的敏感性有限[9]。鉴于典型ILD康复试验中基线6MWD平均值约为400–450 m[10],这与我们的队列中6MWD中位数448 m相符,我们操作性地将6MWD < 450 m定义为运动耐量降低。识别与该特定阈值相关的敏感标志物对于优化早期、针对性的治疗干预至关重要。
骨骼肌的数量和质量日益被认为是功能容量的决定因素[11]、[12]。ILD患者常因慢性低氧血症、全身性炎症、皮质类固醇使用及体力活动减少而发展为周围肌肉无力[11]、[13]。
生物电阻抗分析(BIA)衍生的相位角(PhA)反映了细胞膜完整性和肌肉功能状态[12]、[14]。从生物物理学角度看,PhA代表施加的交替电流与完好细胞膜作为电容器所产生的电压矢量之间的相位偏移。因此,较高的PhA反映细胞膜完整性更强、细胞质量更大,而较低的PhA则表示细胞膜退化、细胞减少或体液分布改变。临床上,PhA是一种独特的替代标志物,能够同时反映骨骼肌数量及肌肉质量(间接反映细胞健康状况、膜完整性、水合状态和体液分布)。PhA降低与慢性呼吸系统疾病(如COPD和IPF)的疾病严重程度及功能障碍相关[14]、[15]。值得注意的是,近期证据突出了PhA在纤维化性肺病中的预后意义;例如,Fernández-Jiménez等人证明,较低的全身PhA与特发性肺纤维化(IPF)患者12个月死亡风险增加独立相关[16]。在慢性心力衰竭患者中,较低的PhA也预测更高的死亡风险[17]。
因此,本研究的主要目的是确定足对足下肢相位角(F-F PhA)在ILD患者中对运动能力的预测准确性是否优于传统肌肉量(ESM_CSA)和肺功能(%DLCO)。以往研究主要关注全身PhA或长期死亡率,本研究在临床新颖性和增量价值方面体现在解决四个关键知识空白:(A) 评估区域F-F PhA,其直接反映行走主要涉及肌肉的定性完整性;(B) 与CT衍生的肌肉量测量(ESM_CSA)进行对标;(C) 同时与经典肺生理参数(%DLCO)进行比较;(D) 采用具有临床意义的功能阈值(6MWD < 450 m)作为主要终点。通过综合这些维度,我们旨在建立一种敏感、可在床旁获取的指标,用于识别该人群中早期功能下降[18]、[19]。
章节摘要
研究设计与参与者
本单中心回顾性观察研究纳入2024年4月至2025年8月期间因诊断间质性肺病入住我中心接受5天教育性住院治疗的ILD患者,并在上述期间完成数据收集。纳入标准包括年龄≥18岁、入院前日常生活活动能力(ADL)独立、且参与肺康复的患者。所有临床和生理评估,包括生物电阻抗分析和计算机
相位角(PhA)与临床参数的相关性
共分析了68例患者。F-F PhA与主要手稿中保留的12项主要临床参数的相关性总结见表1。F-F PhA与骨骼肌数量和功能指标呈显著正相关,包括骨骼肌质量指数(SMI; r = 0.757)、握力(r = 0.625)、伸膝力量(r = 0.687)、竖脊肌总横截面积(ESM_CSA; r = 0.569)和BMI(r = 0.641)。
讨论
本研究证明,F-F PhA与ILD患者运动能力降低(6MWD < 450 m)独立相关,即使在调整传统生理协变量后仍然如此。受试者工作特征曲线分析证实F-F PhA具有良好的判别能力(AUC = 0.802),其AUC值数值上高于肺弥散功能(%DLCO)和CT衍生的肌肉量(ESM_CSA)。此外,将F-F PhA纳入联合
结论
PhA与ILD患者的肌肉质量、肌肉力量和运动耐量密切相关,且在6MWD < 450 m的患者中显著较低。这些发现表明,PhA反映了ILD患者的整体身体储备和功能损害。因此,PhA可作为简单而有用的生物标志物,支持运动耐量评估,并指导ILD患者的综合康复和营养策略。
CRediT作者贡献声明
Kento Kaneko:撰写——原始草稿。Masahiro Ishizaka:形式化分析、概念化。Tsuyoshi Hara:方法论、形式化分析、概念化。Kohei Chiba:数据管理。Kenya Takei:数据管理。Fumiaki Ishikawa:形式化分析、概念化。Keita Sakamoto:验证、监督。Nobuyasu Awano:验证、监督。Minoru Inomata:撰写——审阅与编辑、监督、方法论、概念化。Hitomi Takahashi:验证、监督。Takehiro Izumo:
伦理审批与参与同意
本研究按照《赫尔辛基宣言》的指南进行,并获得日本红十字会医疗中心伦理委员会批准(批准号:1774,批准日期:2025年5月21日)。研究信息在医院网站上进行了公开披露,患者以选择退出法获得拒绝参与的机会。由于本研究使用常规临床护理期间收集的回顾性数据,知情同意书被豁免
数据与材料的可用性
本研究期间生成和/或分析的数据集可应合理请求向通讯作者获取。
AI使用说明
我们使用ChatGPT(OpenAI)辅助语言编辑并提高手稿的清晰度。未使用AI工具进行数据分析、解释或科学内容的生成。所有文本均由作者进行了彻底审阅、验证和批准。
资金支持
本研究未获得公共、商业或非营利部门资助机构的任何特定资助。
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文报告工作的已知竞争性经济利益或个人关系。
致谢
我们衷心感谢间质性肺炎中心多学科团队的合作,以及所有参与本研究的患者。
Kento Kaneko|Masahiro Ishizaka|Tsuyoshi Hara|Kohei Chiba|Kenya Takei|Fumiaki Ishikawa|Keita Sakamoto|Nobuyasu Awano|Minoru Inomata|Hitomi Takahashi|Takehiro Izumo