RU2808193C1 - Способ диагностики саркопении у пациентов пожилого и старческого возраста с использованием количественной оценки мышечной ткани по данным ультразвукового исследования прямой мышцы живота - Google Patents

Способ диагностики саркопении у пациентов пожилого и старческого возраста с использованием количественной оценки мышечной ткани по данным ультразвукового исследования прямой мышцы живота Download PDF

Info

Publication number
RU2808193C1
RU2808193C1 RU2023103602A RU2023103602A RU2808193C1 RU 2808193 C1 RU2808193 C1 RU 2808193C1 RU 2023103602 A RU2023103602 A RU 2023103602A RU 2023103602 A RU2023103602 A RU 2023103602A RU 2808193 C1 RU2808193 C1 RU 2808193C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sarcopenia
muscle
rectus abdominis
mass
elderly
Prior art date
Application number
RU2023103602A
Other languages
English (en)
Inventor
Анна Сергеевна Ерохина
Максим Алексеевич Милосердов
Наталья Николаевна Маслова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Смоленский государственный медицинский университет" министерства здравоохранения Российской Федерации
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Смоленский государственный медицинский университет" министерства здравоохранения Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Смоленский государственный медицинский университет" министерства здравоохранения Российской Федерации
Application granted granted Critical
Publication of RU2808193C1 publication Critical patent/RU2808193C1/ru

Links

Abstract

Изобретение относится к медицине, а именно к гериатрии, и может использоваться для определения снижения общей мышечной массы тела, соответствующей саркопении. Проводят ультразвуковое исследование прямой мышцы живота. Измеряют толщину прямой мышцы живота и рассчитывают с учетом возраста коэффициент вероятности наличия у пациента саркопении по оригинальной формуле. При значении расчетного коэффициента 0,651 и более определяют нормальную мышечную массу - отсутствие саркопении, а при его значении ниже 0,651 определяют сниженную мышечную массу - наличие саркопении. Способ позволяет повысить точность диагностики саркопении у пациентов пожилого и старческого возраста путем ультразвукового исследования только прямой мышцы живота за счет оценки совокупности наиболее значимых показателей. 2 ил., 2 пр.

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к гериатрии, и может использоваться для определения снижения общей мышечной массы тела, соответствующей саркопении, при ультразвуковом исследовании прямой мышцы живота.
Саркопения - это синдром, характеризующийся прогрессирующей генерализованной потерей массы, силы и работоспособности скелетных мышц с риском неблагоприятных исходов, таких как инвалидность, низкое качество жизни и смерть (Alfonso J. Cruz-Jentoft, Jean Pierre Baeyens, et al., 2010). Это состояние увеличивает риск падений и переломов, ассоциируется с заболеваниями сердечно-сосудистой и дыхательной систем, когнитивными нарушениями, утратой независимости и необходимости в долгосрочном уходе. В настоящее время саркопения официально признана мышечным заболеванием с диагностическим кодом МКБ-10-МС, который может использоваться для выставления счетов за лечение в некоторых странах (Vellas, В., Fielding, R.A., Bens, С.et al., 2018).
В своем определении 2018 года European Working Groupon Sarcopeniain Older People (EWGSOP-2) в качестве основного критерия саркопении использует снижение мышечной силы, как наиболее надежного показателем мышечной функции. В частности, при обнаружении низкой мышечной силы может быть констатировано наличие вероятной саркопении. Для верификации диагноза обязательно подтверждение снижения общей массы скелетной мускулатуры (Alfonso J Cruz-Jentoft, Gϋlistan Bahat, Jϋrgen Bauer, et al., 2019). До определенной стадии саркопения вполне обратима, за исключением возрастных инволютивных изменений. Ее своевременное выявление позволяет предпринять комплекс мер, направленных на сохранение мышечной силы и функции с целью снижения частоты таких неблагоприятных событий, как падения, переломы, инвалидность и преждевременная смерть.
В связи с этим актуальным является внедрение в повседневную клиническую практику простого, но при этом высокочувствительного метода диагностики саркопении.
В настоящее время существует несколько лучевых методов оценки общей массы скелетных мышц, которая может быть представлена следующими параметрами: общая масса скелетных мышц тела, аппендикулярная масса скелетных мышц, площадь поперечного сечения определенных мышечных групп или участков тела.
Магнитно-резонансная томография (МРТ) и компьютерная томография (КТ) считаются золотыми стандартами для неинвазивной оценки количества мышц. (Beaudart, С., Мс Closkey, Е., Bruyere, О. et al., 2016).Благодаря высокой контрастности и хорошему разрешению изображения данные методики хорошо зарекомендовали себя при оценке структуры и состава тканей. Однако на сегодняшний день не существует общепринятого протокола оценки скелетных мышц. Ряд авторов оценивают с этой целью среднюю треть бедра, другие - паравертебральные мышц или поперечные срезы брюшной полости. Кроме того, однозначно не определены пороговые значения низкой мышечной массы для этих методик (Масенко В.Л., Коков А.Н., Григорьева И.И., и др., 2019).
Двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия, метод оценки мышечной и жировой ткани с учетом разницы величины поглощения рентгеновских лучей, путем измерения ослабления двух пиков энергии излучения, является более точным инструментом для неинвазивного определения общей массы безжировой ткани тела (массы аппендикулярных скелетных мышц) (Buckinx F., Landi F., CesariM, et al., 2018). Однако необходимо учитывать, что база референсных значений скелетно-мышечного индекса, принятая в качестве контроля, представлена значениями молодой популяции, которая у разных производителей может различаться в зависимости от этнической принадлежности и региона проживания. Так же, как и в методиках МРТ и КТ отсутствуют общепринятые пороговые значения мышечной массы для половозрастных групп. Все эти несоответствия ограничивают возможность сравнения результатов измерений, полученных на разных сканерах (Масенко В.Л., Коков А.Н., Григорьева И.И., и др., 2019).
К общим недостаткам приведенных выше методов так же можно отнести высокую стоимость и ограниченную доступность оборудования, трудоемкость, необходимость обучения персонала, необоснованную лучевую нагрузку и невозможность в связи с этим проведения динамического наблюдения за пациентом.
Биоимпедансный анализ (БИА) - метод оценки состава тела, принцип которого заключается в определении электрического импеданса электрического тока, проходящего через тело. Электрический импеданс состоит из двух компонентов. Первый компонент - сопротивление, определяемое мерой общего содержания воды в организме. Второй компонент - реактивное сопротивление, создаваемое двойным слоем клеточных мембран всех клеток, влияющих на обмен веществ в организме (например, мышцы, внутренние органы, нервная система). Расчет компартментов тела (безжировая масса, масса скелетных мышц и аппендикулярная скелетная масса) производится на основании прогностических уравнений регрессии.
Параметры БИА в значительной степени зависят от многих факторов ограничивающих его широкое применение, главными из которых являются вес, рост, положение туловища и конечностей во время исследования, употребление пищи и напитков, уровень физической активности до измерения, прием препаратов, влияющих на водно-электролитный баланс, кожные заболевания. (Walter-Kroker, A., Kroker, A., Mattiucci-Guehlke, М. et al., 2011).
Альтернативой вышеописанным методикам может служить ультразвуковое исследование (УЗИ) мышц. Оценка массы скелетных мышц, выполненная с помощью ультразвука, демонстрирует высокий уровень корреляции с результатами, полученными при КТ и МРТ (Масенко В.Л., Коков А.Н., Григорьева И.И., и др., 2019). В настоящее время разработано два ультразвуковых протокола для количественного определения массы аппендикулярной мышечной ткани у здоровых лиц, валидизированных лучевыми методами:
1. Протокол с измерением девяти участков тела (три точки измерения на верхней конечности, по одной точке на передней брюшной стенке и подлопаточной области, живот, четыре точки измерения на нижней конечности), разработанный на японской популяции детей 6-12 лет и взрослых 18-61 года (Sanada, K., Kearns, C.F., Midorikawa, Т. et al., 2006; Midorikawa, Т., Ohta, M., Hikihara, Y., et al., 2015).
2. Протокол с измерением четырех участков тела (прямые мышцы бедра и промежуточные широкие мышцы бедра обеих нижних конечностей), разработанный на студентах университета Ватерлоо (University of Waterloo) (Paris МТ, Lafleur В, Dubin JA, et al., 2017).
Общая идея данных работ заключается в оценке общей мышечной массы с помощью МРТ с получением смежных аксиальных сканов толщиной 10 мм от первого шейного позвонка до голеностопных суставов, с последующим расчетом массы скелетных мышц путем суммирования оцифрованных площадей поперечного сечения мышц и преобразованиях в единицы массы (кг), либо с помощью двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии с последующим расчетом безжировой массы верхних и нижних конечностей. Затем всем участникам проводилось ультразвуковое измерение толщины мышц в строго определенном положении с применением ремней, фиксирующих строго определенную позу обследуемого, и определением анатомических ориентиров для точек сканирования с использованием сантиметровых измерительных лент. По результатам измерений рассчитывались регрессионные модели прогнозирования мышечной массы, которые во всех исследованиях продемонстрировали высокую чувствительностью, специфичность и степень согласованности результатов.
И хотя перечисленные ультразвуковые методики, в отличие от рентгенологических, имеют такие неоспоримые преимущества, как простота использования, низкая стоимость, отсутствие лучевой нагрузки и возможность многократно использования с целью динамической оценки, рекомендовать их для клинического использования с целью диагностики саркопении не представляется возможным по ряду причин. Во-первых, пороговые значения были разработаны на небольшой выборке для лица детского, молодого и среднего возраста, без учета людей пожилого и старческого возраста. Во-вторых, серьезным ограничением являются этнические особенности соматометрических параметров участников представленных работ. И, наконец, высокая трудоемкость, необходимость учитывать строгие анатомические ориентиры и большое количество измерений повышает погрешность и снижает воспроизводимость результатов исследований (Casey Р, Alasmar М, McLaughlin J, etal., 2022).
Таким образом, проведенный поиск научной и патентной информации свидетельствует о высокой актуальности проблемы, требующей разработки широкодоступного метода выявления пациентов с саркопенией, обладающего высокой чувствительностью и специфичностью.
Целью заявляемого способа является скрининговая оценка массы поперечно-полосатой мускулатуры тела с целью выявления пациентов с саркопенией.
Сущность предлагаемого способа заключается в измерении толщины прямой мышцы живота при ультразвуковом сканировании мягких тканей передней брюшной стенки с последующим расчетом массы поперечнополосатой мускулатуры тела с учетом возраста пациента и отнесение его к категории лиц с нормальной мышечной массой (без саркопении) или лиц со сниженной мышечной массой (с наличием саркопении).
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Обследуемого человека кладут на горизонтальную кушетку на спину, ноги выпрямляют, руки кладут вдоль туловища. На ультразвуковом аппарате включают режим для исследования мягких тканей со стандартными параметрами сканирования. Подключают линейный датчик с частотой 5-12 МГц. На кожу передней брюшной стенки наносят гель для ультразвуковых исследований. Сканирующую поверхность датчика устанавливают в аксиальной плоскости над проекцией правой прямой мышцы живота на 2-3 см выше пупка перпендикулярно поверхности кожи. На мониторе в В-режиме визуализируют кожу, подкожную клетчатку, сухожильное влагалище прямой мышцы живота (передний и задний листки), прямую мышцу живота, брюшную полость (Фиг. 1), где 1 - сухожильные перемычки прямой мышцы живота; 2 - брюшко прямой мышцы живота; 3 - эхографическое изображение кожи; 4 - эхографическое изображение подкожной клетчатки; 5 - эхографическое изображение переднего листка сухожильного влагалища прямой мышцы живота; 6 - эхографическое изображение брюшка прямой мышцы живота; 7 - эхографическое изображение заднего листка сухожильного влагалища прямой мышцы живота; 8 - эхографическое изображение брюшной полости.
После этого выполняют скользящие движения датчиком вверх и вниз, оценивают брюшко прямой мышцы живота между сухожильным перемычками. При выполнении сканирования сохраняют положение датчика перпендикулярно относительно поверхности кожи. После обнаружения места максимальной толщины мышечного брюшка систему переводят в режим стоп-кадра и проводят измерение. Толщину прямой мышцы живота определяют как максимальное расстояние между двумя точками: первая - на границе прямой мышцы живота и переднего листка ее сухожильного влагалища (точка А), вторая - на границе прямой мышцы живота и заднего листка ее сухожильного влагалища (точка В) (Фиг. 2).
Прогнозирование вероятности наличия у пациента саркопении проводят с использованием уравнения логистической регрессии, имеющего следующий вид:
р=1/(1+е);
у=5,34-Хвозраст*0,197+ХТПМЖ*1,476,
где р - вероятность того, что у обследуемого нормальная мышечная масса;
е - основание натуральных логарифмов 2,7182… (число Эйлера);
у - уравнение регрессии;
Хвозраст - возраст обследуемого, лет;
ХТПМЖ _ толщина прямой мышцы живота, мм.
Исходя из значений регрессионных коэффициентов, вероятность прогнозирования нормальной мышечной массы (отсутствия саркопении) имеет прямую связь с толщиной прямой мышцы живота и обратную с возрастом обследуемого.
С целью оценки качества рассчитанного уравнения логистической регрессии, проведен ROC-анализ полученной модели. При этом AUC составила 0,961±0,16 с 95% ДИ: 0,93-0,992. Полученная модель статистически значима (р<0,001). В соответствии с методом максимального индекса Юдена, порог классификации составил 0,651 при чувствительности 90,4% и специфичности 93,3%.
Таким образом, при значении р≥0,651 определяют нормальную мышечную массу (то есть отсутствие саркопении), а при р<0,651 определяют сниженную мышечную массу (то есть наличие саркопении).
В настоящее время разработанный способ диагностики саркопении апробирован в Смоленском областном государственном бюджетном учреждении «Кардымовский дом-интернат для престарелых и инвалидов» и продемонстрировал хорошие результаты в когорте пациентов пожилого и старческого возраста, что подтверждается следующими клиническими примерами:
Пример 1.
Пациент С. 76 лет мужского пола с ростом 162 см и массой тела 72,1 кг. При проведении ультразвукового исследования мягких тканей передней брюшной стенки толщина прямой мышцы живота (ТПМЖ) у него составила 5,9 мм. При расчете вероятности наличия саркопении по предлагаемой модели, обсуждаемый показатель оказался равным 0,519, что ниже точки отсечения 0,651, следовательно высока вероятность снижения у пациента мышечной массы и наличия саркопении. По данным биоимпедансного анализа, мышечная масса у данного пациента составила 7,2 кг/м при норме для лиц мужского пола 10,75 кг/м и более (Cruz-Jentoft A J, Baeyens J Р, Bauer J М, et al., 2010), а динамометрия доминантной кисти составила 21,1 кг, при норме для лиц мужского пола 27 кг и более (Alfonso J Cruz-Jentoft, Gϋlistan Bahat, Jϋrgen Bauer, et al., 2019) что подтверждает наличие у него саркопении по критериям EWGSOP-2.
Пример 2.
Пациентка М. 77 лет женского пола с ростом 155 см и массой тела 45,9 кг. При проведении ультразвукового исследования мягких тканей передней брюшной стенки толщина прямой мышцы живота (ТПМЖ) у нее составила 8,3 мм. При расчете вероятности наличия саркопении по предлагаемой модели, обсуждаемый показатель оказался равным 0,703, что выше точки отсечения 0,651, следовательно высока вероятность наличия у пациентки нормальной мышечной массы и отсутствия саркопении. По данным биоимпедансного анализа, мышечная масса у данной пациентки составила 9,39 кг/м при норме для лиц женского пола 6,75 кг/м и более (Cruz-Jentoft AJ, Baeyens JP, Bauer JM, etal., 2010), а динамометрия доминантной кисти составила 19,3 кг, при норме для лиц женского пола 16 кг и более (Alfonso J Cruz-Jentoft, Gϋlistan Bahat, Jϋrgen Bauer, et al., 2019), что исключает наличие у нее саркопении по критериям EWGSOP-2.
Благодаря наличию указанных отличительных признаков, а также использованию их в совокупности и в определенной последовательности действий, можно сделать вывод о соответствии заявляемого способа изобретательскому уровню.
Предлагаемый способ диагностики, в отличие от имеющихся, обладает следующими отличительными признаками:
1. Проводится измерение всего одной мышцы, что обеспечивает сокращение времени исследования и уменьшает погрешность измерений.
2. При оценке мышечной массы учитывается возраст пациента, который имеет важное значение в естественной инволюции мышечной ткани стареющего организма.
3. Прогнозирование наличия у пациента саркопении проводится по формуле, рассчитанной по результатам множественного логистического регрессионного анализа, с характеристикой чувствительности 90,4% и специфичности 93,3% (площадь под ROC-кривой 0,961 - отличное качество модели).
4. Позволяет быстро и эффективно выявлять пациентов, нуждающихся в комплексной диагностике саркопении.
Ограничением предлагаемого способа является невозможность оценить абсолютную мышечную массу и степень тяжести саркопении. Способ разрабатывался на когорте пациентов пожилого и старческого возраста, поэтому возможность применения предлагаемой формулы на лицах среднего и молодого возраста требует дополнительного изучения.

Claims (9)

  1. Способ диагностики саркопении у пациентов пожилого и старческого возраста с использованием количественной оценки мышечной ткани по данным ультразвукового исследования прямой мышцы живота, заключающийся в измерении толщины прямой мышцы живота в месте максимальной толщины ее мышечного брюшка с последующим расчетом с учетом возраста коэффициента вероятности наличия у пациента саркопении по формуле
  2. р=1/(1+е);
  3. у=5,34-Хвозраст*0,197+ХТПМЖ*1,476,
  4. где р - вероятность того, что у обследуемого нормальная мышечная масса;
  5. е - основание натуральных логарифмов 2,7182, число Эйлера;
  6. у - уравнение регрессии;
  7. Хвозраст - возраст обследуемого, лет;
  8. ХТПМЖ - толщина прямой мышцы живота, мм,
  9. при значении р≥0,651 определяют отсутствие саркопении, а при р<0,651 определяют наличие саркопении.
RU2023103602A 2023-02-14 Способ диагностики саркопении у пациентов пожилого и старческого возраста с использованием количественной оценки мышечной ткани по данным ультразвукового исследования прямой мышцы живота RU2808193C1 (ru)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2808193C1 true RU2808193C1 (ru) 2023-11-24

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2815157C1 (ru) * 2023-12-14 2024-03-11 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации Способ диагностики саркопении у больных с морбидным ожирением

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021048776A1 (en) * 2019-09-11 2021-03-18 Universita' Degli Studi Di Genova Method for evaluating the presence of sarcopenia by magnetic resonance or echography or computed tomography
RU2756154C1 (ru) * 2020-11-13 2021-09-28 Митхат Зульфугар-Оглы Гасанов Способ диагностики саркопении у пациентов с хронической болезнью почек 5д стадии, получающих лечение программным гемодиализом
KR102436035B1 (ko) * 2020-06-29 2022-08-24 연세대학교 산학협력단 심층신경망을 이용하여 초음파 영상으로부터 골격근의 상태를 진단하기 위한 장치 및 이를 위한 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021048776A1 (en) * 2019-09-11 2021-03-18 Universita' Degli Studi Di Genova Method for evaluating the presence of sarcopenia by magnetic resonance or echography or computed tomography
KR102436035B1 (ko) * 2020-06-29 2022-08-24 연세대학교 산학협력단 심층신경망을 이용하여 초음파 영상으로부터 골격근의 상태를 진단하기 위한 장치 및 이를 위한 방법
RU2756154C1 (ru) * 2020-11-13 2021-09-28 Митхат Зульфугар-Оглы Гасанов Способ диагностики саркопении у пациентов с хронической болезнью почек 5д стадии, получающих лечение программным гемодиализом

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЕРОХИНА А.С. и др. Роль ультразвуковой оценки мышечной массы в диагностике саркопении у пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Кардиоваскулярная терапия и профилактика, 2021, т. 20, N 3, c. 57-64. *
ЗАКРЕВСКИЙ А.И. и др. Саркопения: как её диагностировать. Клиническое питание и метаболизм, 2021, т. 2, N 1, с. 13-22. SALAFFI F. et al. Ultrasound and magnetic resonance imaging as diagnostic tools for sarcopenia in immune-mediated rheumatic diseases (IMRDs). Radiol med. 2022. 127: 1277-1291. CIOCIRLAN M. et al. Is rectus abdominis thickness associated with survival among patients with liver cirrhosis? A prospective cohort study. Sao Paulo Med J. 2019 Sep-Oct; 137(5): 401-406. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2815157C1 (ru) * 2023-12-14 2024-03-11 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации Способ диагностики саркопении у больных с морбидным ожирением

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Smith et al. Body composition and functional assessment of nutritional status in adults: a narrative review of imaging, impedance, strength and functional techniques
Kyle et al. Single prediction equation for bioelectrical impedance analysis in adults aged 20–94 years
Heymsfield et al. Skeletal muscle mass and quality: evolution of modern measurement concepts in the context of sarcopenia
Berker et al. Compatibility of different methods for the measurement of visceral fat in different body mass index strata
Kyle et al. New bioelectrical impedance formula for patients with respiratory insufficiency: comparison to dual-energy X-ray absorptiometry
Tothill et al. Estimation of thigh muscle and adipose tissue volume using magnetic resonance imaging and anthropometry
Pineau et al. Validation of ultrasound techniques applied to body fat measurement: a comparison between ultrasound techniques, air displacement plethysmography and bioelectrical impedance vs. dual-energy X-ray absorptiometry
Isaka et al. The usefulness of an alternative diagnostic method for sarcopenia using thickness and echo intensity of lower leg muscles in older males
Souza et al. Phase angle as a marker for muscle abnormalities and function in patients with colorectal cancer
Betz et al. Reliability and validity of a standardized ultrasound examination protocol to quantify vastus lateralis muscle
Martone et al. Assessment of sarcopenia: From clinical practice to research
Wang et al. The validity of predicted body composition in Chinese adults from anthropometry and bioelectrical impedance in comparison with densitometry
Álvarez et al. Muscle assessment by ultrasonography: agreement with dual-energy X-ray absorptiometry (DXA) and relationship with physical performance
Machino et al. Bioelectrical impedance analysis and manual measurements of neck circumference are interchangeable, and declining neck circumference is related to presarcopenia
Van den Broeck et al. The validity of ultrasound-derived equation models to predict whole-body muscle mass: A systematic review
De Lorenzo et al. Assessment of body composition by bioelectrical impedance in adolescent patients with celiac disease
Visser et al. Measurements of Muscle Mass, Equations and Cut‐off Points
RU2808193C1 (ru) Способ диагностики саркопении у пациентов пожилого и старческого возраста с использованием количественной оценки мышечной ткани по данным ультразвукового исследования прямой мышцы живота
Tsekoura et al. Assessment of muscle mass in the elderly in clinical practice.
Rodriguez et al. Skeletal muscle estimation: A review of techniques and their applications
Bunout et al. Ultrasound assessment of rectus femoris pennation angle and echogenicity. Their association with muscle functional measures and fat infiltration measured by CT scan
RU2677526C1 (ru) Способ диагностики метаболического синдрома путем ультразвуковой липометрии
P Rossi et al. The multidomain mobility lab in older persons: from bench to bedside. The assessment of body composition in older persons at risk of mobility limitations
Clasey et al. Body composition assessment in adults with spinal cord injury
Heymsfield et al. Evaluation of human adiposity