术前CT衍生的股四头肌质量作为血友病患者全膝关节置换术后结果的预测因子

《Frontiers in Medicine》：Preoperative CT-derived thigh muscle quality as a predictor of postoperative outcomes after total knee arthroplasty in patients with hemophilia

　　

背景：血友病性关节病全膝关节置换术（TKA）后的术后恢复差异显著，而用于术前风险分层的客观影像学标志物仍然有限。本研究探讨了计算机断层扫描（CT）衍生的大腿肌肉质量及组织成分是否与血友病患者TKA后1年结果相关。方法：这项回顾性研究纳入了2021年1月至2025年3月期间接受初次单侧TKA的67例血友病患者。术前CT用于量化大腿肌肉体积、肌肉质量（定义为亨氏单位（HU）平均肌肉衰减）、肌间脂肪组织及皮下脂肪组织。优秀结果定义为1年时膝关节协会临床评分（KSC）≥70且膝关节协会功能评分（KSF）≥70。进行了多变量线性回归、预设的五变量逻辑回归模型、受试者工作特征（ROC）曲线分析及观察者间重复性评估。一项二次分析将CT衍生的组织参数与年龄、性别及体重指数匹配的非关节病对照组进行了比较。结果：CT衍生参数显示出极佳的观察者间重复性。优秀结果组的肌肉质量高于非优秀结果组（36.07 ± 4.08 对 30.04 ± 6.12 HU；p < 0.001）。在1年时，优秀结果组具有更高的KSC（88.21±5.80 对 84.55±6.55；p=0.038）和KSF（83.81 ± 5.46 对 63.00 ± 11.05；p < 0.001）。肌肉质量与术后SF-12生理健康总分（PCS）（p = 0.006）、KSC（p = 0.008）及KSF（p = 0.002）独立相关。在逻辑回归中，肌肉质量与优秀结果独立相关（每增加1-HU的优势比（OR）为1.30；95%置信区间（CI），1.11–1.50；p = 0.004）。ROC分析确定了一个探索性截断值31.4 HU（曲线下面积（AUC）= 0.829；95% CI，0.72–0.94），灵敏度为80.0%，特异度为88.9%。与匹配对照相比，血友病性关节病患者的肌肉体积和质量较低，但脂肪组织体积较高。结论：术前CT衍生的大腿肌肉质量与血友病性关节病TKA后1年功能恢复独立相关，可能有助于术前风险分层。

**论文解读：术前CT衍生大腿肌肉质量对血友病患者全膝关节置换术后结果的预测价值**

**研究背景与问题**

血友病（hemophilia）是一种因凝血因子缺乏导致的出血性疾病，反复关节出血可引起血友病性关节病（haemophilic arthropathy），表现为关节结构破坏、疼痛、畸形及功能障碍，最终常需行全膝关节置换术（total knee arthroplasty, TKA）以缓解疼痛和恢复功能。然而，TKA术后恢复轨迹在个体间差异显著，目前缺乏客观的术前影像学标志物用于风险分层。骨骼肌健康是围手术期恢复能力的重要决定因素，但血友病患者的肌肉状态可能因疼痛相关的废用、反复关节出血及慢性炎症而加速恶化，导致肌肉质量（muscle quality, MQ）下降，如肌内脂肪浸润增加、肌肉密度降低。计算机断层扫描（computed tomography, CT）可同时量化肌肉体积、亨氏单位（Hounsfield units, HU）衰减值及肌间脂肪组织（intermuscular adipose tissue, IMAT），为术前评估提供实用手段。在骨关节炎队列中，CT衍生的肌肉衰减与术后功能相关，但在血友病性关节病中，术前CT大腿肌肉质量能否预测TKA术后结果尚不清楚。为此，研究人员开展了本研究，旨在探讨术前CT衍生的大腿肌肉质量是否与血友病性关节病患者TKA后1年结果独立相关。该研究发表于《Frontiers in Medicine》。

**主要技术方法**

本研究为回顾性队列研究，样本来源于广州中医药大学第三附属医院骨科中心，纳入2021年1月至2025年3月期间接受初次单侧TKA的67例血友病患者，并匹配67例非关节病对照组。技术方法包括：使用Toshiba Aquilion CT扫描仪（120 kVp，200 mA，2.0 mm层厚）采集术前大腿远端CT图像；采用基于nnU-Net架构的深度学习模型TotalSegmentator自动分割股骨及周围软组织，随后根据HU阈值（肌肉：-29~150 HU；脂肪：-190~-30 HU）进行组织分类；两名观察者独立审核分割结果并评估观察者间重复性（组内相关系数，ICC）。统计分析包括多变量线性回归、预设五变量逻辑回归、受试者工作特征（receiver operating characteristic, ROC）曲线分析及敏感性分析，以评估CT参数与1年术后结果（优秀结果定义为膝关节协会临床评分（KSC）≥70且功能评分（KSF）≥70）的关联。

**研究结果**

**测量可重复性**：通过ICC分析，CT衍生参数显示极佳的观察者间一致性，其中肌肉质量（MQ）的ICC为0.94（95% CI, 0.88–0.97），骨骼肌体积为0.96，IMAT体积为0.91，皮下脂肪组织（SAT）体积为0.96。

**主要分析**：将患者分为优秀结果组（n=47）与非优秀结果组（n=20），两组在年龄、体重指数、血友病类型、疾病严重度及术前膝关节状态上无显著差异。唯一显著差异为肌肉质量：优秀结果组MQ显著高于非优秀结果组（36.07 ± 4.08 HU vs. 30.04 ± 6.12 HU，p < 0.001）。1年时，优秀结果组KSC（88.21±5.80 vs. 84.55±6.55，p=0.038）和KSF（83.81 ± 5.46 vs. 63.00 ± 11.05，p < 0.001）更高。多变量线性回归显示，在调整年龄、体重指数、术前屈曲挛缩及骨骼肌体积后，MQ仍与术后SF-12生理健康总分（PCS）（β=0.993，p=0.006）、KSC（β=0.464，p=0.008）及KSF（β=1.100，p=0.002）独立相关。逻辑回归中，MQ是唯一与优秀结果独立相关的因素，每增加1 HU，优势比（OR）为1.30（95% CI, 1.11–1.50；p=0.004）。ROC分析确定探索性截断值31.4 HU，曲线下面积（AUC）为0.829（95% CI, 0.72–0.94），灵敏度80.0%，特异度88.9%。

**敏感性及亚组分析**：额外调整IMAT体积后，MQ仍与SF-12 PCS、KSC及KSF显著相关；扩展逻辑回归模型也确认了MQ的独立关联（OR=1.320，p=0.002）。亚组分析显示，按Arnold-Hilgartner分级分层后，MQ与优秀结果之间的关联一致，无显著交互作用。

**二次分析**：与年龄、性别、体重指数匹配的非关节病对照组相比，血友病性关节病患者骨骼肌体积（459.79 ± 165.23 cm³ vs. 548.92 ± 124.06 cm³，p=0.005）和MQ（34.27 ± 5.48 HU vs. 42.86 ± 4.21 HU，p < 0.001）显著更低，而SAT体积（447.96 ± 221.35 cm³ vs. 284.63 ± 82.17 cm³，p < 0.001）和IMAT体积（172.23 ± 65.89 cm³ vs. 127.95 ± 31.42 cm³，p=0.002）显著更高。

**讨论与结论**

讨论部分指出，这是首次报道影像学衍生肌肉质量作为血友病性关节病独立预后因素的研究，填补了该人群术前风险分层的知识空白。研究人员认为，血友病性关节病中反复关节出血导致含铁血黄素沉积、慢性滑膜炎、炎症激活，进而引起蛋白分解代谢（如NF-κB通路）和肌脂肪变性（myosteatosis），降低肌肉衰减值，损害收缩效率及线粒体功能，从而解释低肌肉质量与较差术后恢复的关联。二次分析进一步表明血友病性关节病存在异常肌肉表型，包括肌肉体积和质量降低、脂肪组织增加。与骨骼肌体积相比，肌肉质量能更好地捕捉肌内成分恶化，为术后功能恢复提供更相关的预后信息。临床意义方面，探索性截断值31.4 HU可能帮助识别高风险患者，但需前瞻性验证。研究局限性包括单中心、回顾性设计、样本量较小、缺少直接肌力测量等。

结论翻译：术前CT衍生的大腿肌肉质量与血友病性关节病患者TKA后1年功能结果独立相关。这些发现表明，大腿肌肉质量可能是功能储备的临床相关标志物。然而，鉴于回顾性设计和有限样本量，需要前瞻性研究来确认这些观察结果，并确定针对肌肉质量的干预措施是否能改善手术结果。