The role of quantitative ultrasonography of the musculoskeletal system in the study of sarcopenia

Abstract

Εισαγωγή. Η σαρκοπενία έχει χαρακτηριστεί ως ένα σύνδρομο, που συνοδεύεται από σημαντική λειτουργική έκπτωση, υψηλότερο ποσοστό πτώσεων, μειωμένη ικανότητα εκτέλεσης δραστηριοτήτων καθημερινής ζωής, υψηλότερη συχνότητα νοσηλείας, υψηλότερο ποσοστό θνησιμότητας και υψηλή οικονομική επιβάρυνση. Το 2016 η σαρκοπενία αναγνωρίσθηκε ως ασθένεια, με κωδικό M62.84 στο ICD-10-CM και πρόσφατα συμπεριλήφθηκε στα «Πακέτα Παρεμβάσεων Αποκατάστασης» του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας. Ο επιπολασμός της σαρκοπενίας κυμαίνεται μεταξύ 4,3% και 73,3%. Η διακύμανση αυτή οφείλεται στα διαγνωστικά κριτήρια και τις μεθόδους που ακολουθούνται, καθώς και τον πληθυσμό της κάθε μελέτης. Η έγκαιρη διάγνωση κι αντιμετώπιση, λαμβάνοντας υπόψιν τη γήρανση του πληθυσμού, είναι υψίστης σημασίας για τη σαρκοπενία. Η διάγνωση της σαρκοπενίας βασίζεται στον προσδιορισμό της μυϊκής ισχύος, της μυϊκής μάζας και της σωματικής απόδοσης. Εντούτοις, δεν υπάρχει καθολική συναίνεση στις μεθόδους αξιολόγησης στην κλινική πράξη, ενώ είναι τεχνικά δύσκολη η ακριβής μέτρηση της μυϊκής μάζας και ο προσδιορισμός των ποιοτικών χαρακτηριστικών των μυών. Η ποσοτική εκτίμηση της μυϊκής μάζας μπορεί να πραγματοποιηθεί μέσω μαγνητικής τομογραφίας (MRI) και υπολογιστικής τομογραφίας (CT), οι οποίες θεωρούνται μέθοδοι αναφοράς. Ωστόσο, αυτά τα εργαλεία δε χρησιμοποιούνται συνήθως στην καθημερινή κλινική πρακτική, κυρίως λόγω του υψηλού κόστους, της έλλειψης φορητότητας καθώς και της ιονίζουσας ακτινοβολίας, στην περίπτωση της υπολογιστικής τομογραφίας. Η απορροφησιομετρία ακτίνων X διπλής ενέργειας (DXA) είναι μια ευρύτερα διαθέσιμη μέθοδος για τον προσδιορισμό της μυϊκής μάζας σώματος. Ένα σημαντικό μειονέκτημα της DXA είναι ότι ο εξοπλισμός δεν είναι φορητός, περιορίζοντας τη χρήση της ως διαγνωστικό εργαλείο στην κοινότητα. Η υπερηχογραφική μέτρηση του μυϊκού πάχους έχει προταθεί ως μια χρήσιμη μέθοδος για την πρώιμη ανίχνευση και παρακολούθηση της σαρκοπενίας. Σύμφωνα με δημοσιευμένες μελέτες, ο υπέρηχος είναι μια αξιόπιστη μέθοδος για τον προσδιορισμό του μεγέθους μυών σε μεγαλύτερης ηλικίας ενήλικες. Οι συνήθεις χρησιμοποιούμενες παράμετροι περιλαμβάνουν το πάχος μυός, το εμβαδόν εγκάρσιας διατομής, το μήκος μυϊκής ίνας, τη γωνία πτερύγωσης και την ηχογένεια. Η μέτρηση του πάχους μυός μπορεί να δώσει μια εκτίμηση της μείωσης της άλιπης μάζας σώματος. Το πάχος και το μήκος μυϊκής ίνας του έσω γαστροκνήμιου μυός έχουν προταθεί ως εναλλακτικές μετρήσεις για τη διάγνωση/ποσοτικοποίηση της σαρκοπενίας. Εξισώσεις πρόβλεψης της μυϊκής μάζας βασισμένες σε πολλαπλές υπερηχογραφικές μετρήσεις του πάχους μυών έχουν αναφερθεί στη βιβλιογραφία. Μελέτη Αξιοπιστίας Υπερηχογραφικών Μετρήσεων Πάχους Μυός. Η αξιοπιστία του υπερηχογραφήματος για τον ποσοτικό προσδιορισμό της μυϊκής μάζας σε τομές από άκρα υγειών παιδιών και ενηλίκων υποστηρίζεται από χαμηλού βαθμού επιστημονική τεκμηρίωση. Επιπλέον, υπάρχουν περιορισμένα στοιχεία σχετικά με την αξιοπιστία των υπερηχογραφικών μετρήσεων μυϊκής μάζας σε κλινικούς πληθυσμούς. Μια πρόσφατη συστηματική ανασκόπηση έδειξε ότι ο υπέρηχος είναι ένα αξιόπιστο και έγκυρο μέσο για την αξιολόγηση του μεγέθους μυών σε ενήλικες μεγαλύτερης ηλικίας. Ωστόσο, οι περισσότερες δημοσιευμένες μελέτες έχουν χρησιμοποιήσει είτε εγκάρσιες είτε επιμήκεις τομές μυών, χωρίς επαρκή επιστημονικά στοιχεία που να υποστηρίζουν την προτίμησή τους. Επιπλέον, μελέτες σχετικά με υπερηχογραφικές ποσοτικές μετρήσεις μυών δεν έχουν εξετάσει παράγοντες που παρουσιάζουν διακυμάνσεις κατά τη διάρκεια της ημέρας και μπορούν δυνητικά να επηρεάσουν το πάχος μυών, όπως η κατάσταση ενυδάτωσης και η σωματική δραστηριότητα προ της υπερηχογραφικής αξιολόγησης. Ένας άλλος προβληματισμός που εξακολουθεί να υφίσταται είναι η σύγκριση της αξιοπιστίας των μετρήσεων του πάχους μυών μεταξύ της επικρατούσας και μη επικρατούσας πλευράς. Στόχοι •Να αξιολογηθεί η αξιοπιστία επαναλαμβανομένων μετρήσεων πάχους μυών σε υπερηχογραφικές τομές, οι οποίες έχουν ληφθεί: σε διαφορετικές ώρες της ημέρας (πρωί κι απόγευμα) και την ίδια ώρα της ημέρας, εντός δύο διαδοχικών ημερών. •Να συγκριθεί η αξιοπιστία επαναλαμβανομένων μετρήσεων πάχους μυός μεταξύ της επικρατούσας και μη επικρατούσας πλευράς. •Να αξιολογηθεί η αξιοπιστία υπερηχογραφικών μετρήσεων πάχους μυών σε εγκάρσιες κι επιμήκεις τομές. ΜέθοδοιΥπερηχογραφικές μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν σε μυς που εμπλέκονται σε δραστηριότητες της καθημερινής ζωής: γενειοειδής, μασητήρες, μυς πρόσθιας επιφανείας βραχίονα, ορθός μηριαίος, ενδιάμεσος πλατύς, πρόσθιος κνημιαίος και γαστροκνήμιος. Οι μετρήσεις του πάχους των μυών επαναλήφθηκαν μετά από 1, 6 και 24 ώρες, τόσο στην επικρατούσα όσο και στη μη επικρατούσα πλευρά, χρησιμοποιώντας τόσο εγκάρσιες όσο και επιμήκεις τομές. Αποτελέσματα. Συμμετείχαν δεκατρείς υγιείς εθελοντές (8 άνδρες & 5 γυναίκες, μέση ηλικία = 24 έτη, SD = 2,86, εύρος = 19 – 29). Ο συντελεστής συσχέτισης (ICC) υπολογίστηκε μεταξύ της αρχικής μέτρησης και του διαστήματος 1, 6 και 24 ωρών, χρησιμοποιώντας ένα αμφίδρομο μεικτό μοντέλο απόλυτης συμφωνίας. Ο ICC κυμαινόταν από 0,295 για την επιμήκη τομή του αριστερού μασητήρα στο διάστημα 6 ωρών, έως 0,991 για την επιμήκη τομή των μυών της πρόσθιας επιφανείας του βραχίονα στη μη επικρατούσα πλευρά στο διάστημα 24 ωρών. Συμπεράσματα. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης, η αξιοπιστία των υπερηχογραφικών μετρήσεων του πάχους των μυών της κεφαλής και των άκρων ποικίλλει, αναλόγως όχι μόνο του τύπου της τομής αλλά και της πλευράς του σώματος. Χρειάζεται περαιτέρω έρευνα και διεθνής συναίνεση για τον καθορισμό ενός παγκοσμίως αποδεκτού πρωτοκόλλου εξέτασης για την ποσοτικοποίηση των μετρήσεων του υπερηχογράφηματος μυοσκελετικού. Απαιτούνται κατευθυντήριες γραμμές βασισμένες σε επιστημονική τεκμηρίωση για μια τυποποιημένη τεχνική καταγραφής υπερηχογραφικής εικόνας και ποσοτικών μετρήσεων. Η Υπερηχογραφική Μέτρηση του Πάχους Μυών στη ΣαρκοπενίαΟ υπέρηχος είναι μια οικονομική, ταχεία, μη επεμβατική κι ευρέως διαθέσιμη απεικονιστική μέθοδος που δεν εκθέτει το άτομο σε ιονίζουσα ακτινοβολία, ενώ απαιτείται ελάχιστη εκπαίδευση του προσωπικού για την απόκτηση εικόνων για βασικές μετρήσεις, όπως το πάχος μυών. Επιπροσθέτως, οι μύες των άκρων, του τραχήλου, οι μασητήρες και το διάφραγμα μπορούν επίσης να αξιολογηθούν εύκολα με το υπερηχογράφημα. Επιπλέον, ο υπέρηχος θεωρείται ανώτερος από άλλες μεθόδους απεικόνισης για πολλές διαταραχές του μυοσκελετικού συστήματος, λόγω της υψηλότερης ανάλυσης και χαρακτηριστικών όπως η δυναμική απεικόνιση και η ταυτόχρονη συγκρισιμότητα. Η χρησιμότητα της ποσοτικής υπερηχογραφίας για την αξιολόγηση της απώλειας μυϊκής μάζας και τον εντοπισμό των δομικών ανωμαλιών είναι ακόμα υπό μελέτη. Σκοπός. Η μελέτη αυτή έχει ως στόχο να διερευνήσει ποιοι μυς της κεφαλής, του τραχήλου, του άνω και του κάτω άκρου παρουσιάζουν υπερηχογραφικά ανιχνεύσιμες αλλαγές του πάχους τους σε σαρκοπενικούς ασθενείς. Πιο συγκεκριμένα, αντικείμενα της μελέτης ήταν να καθοριστεί ποια πλευρά (επικρατούσα έναντι μη επικρατούσας) και ποια υπερηχογραφική τομή (εγκάρσια έναντι επιμήκους) παρουσιάζει τις πιο σημαντικές αλλαγές πάχους σε κάθε μια από τις υπό μελέτη μυϊκές ομάδες σε σαρκοκοπενικούς ασθενείς και να αξιολογηθεί η μέτρηση του πάχους των μυών, ως πιθανό εργαλείο πρόβλεψης της σαρκοπενίας. Μέθοδοι. Οι συμμετέχοντες αξιολογήθηκαν σύμφωνα με τα κριτήρια του EWGSOP2 για τη διάγνωση της σαρκοπενίας. Η δύναμη δραγμού μετρήθηκε με ένα δυναμόμετρο χειρός και η σκελετική μυϊκή μάζα των άκρων με DXA. Το πάχος των μυών μετρήθηκε αμφοτερόπλευρα με εγκάρσιες κι επιμήκεις υπερηχογραφικές τομές. Αποτελέσματα. Στη μελέτη συμμετείχαν 94 άτομα (27 άνδρες και 67 γυναίκες) με μέση ηλικία 75,6 ετών (SD=6,6), που παραπέμφθηκαν για έλεγχο σαρκοπενίας στα Εξωτερικά Ιατρεία της Κλινικής Σαρκοπενίας του Τμήματος Αποκατάστασης του Πανεπιστημιακού Νοσοκομείου Πατρών. Το πάχος του γενειοειδούς και της έσω κεφαλής του γαστροκνημίου μυός σε όλες τις υπερηχογραφικές τομές, καθώς και το πάχος του ορθού μηριαίου και του ενδιάμεσου πλατύ μυός σε συγκεκριμένες τομές, βρέθηκε σημαντικά μειωμένο σε ασθενείς με σαρκοπενία (p<0,05). Η ανάλυση της ROC καμπύλης των υπερηχογραφικών μετρήσεων του πάχους των μυών ανέδειξε σημαντική συσχέτιση με τη σαρκοπενία. Συμπεράσματα. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης, η υπερηχογραφική μέτρηση του πάχους μυών του τραχήλου και των κάτω άκρων μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την πρόβλεψη σαρκοπενίας με υψηλή ευαισθησία και ειδικότητα. Απαιτείται περαιτέρω έρευνα, με βάση μεγαλύτερης κλίμακας μελέτες, για να διερευνηθεί διεξοδικά ο ρόλος της υπερηχογραφίας ως διαγνωστικό εργαλείο για τη σαρκοπενία και να επικυρωθούν οι τιμές αναφοράς κατά την αξιολόγηση της ποσότητας και των ποιοτικών χαρακτηριστικών της μυϊκής μάζας. Θα χρειαστούν πολυκεντρικές μελέτες για την τυποποίηση της μεθοδολογίας μέτρησης και την εφαρμογή των τεχνικών μέτρησης σε διαφορετικές εθνικές ομάδες, ειδικές υποομάδες πληθυσμού και με χρήση διαφορετικών τύπου εξοπλισμού. Τελικές παρατηρήσεις και μελλοντικές προοπτικές. Σύμφωνα με προηγούμενες μελέτες, η υπερηχογραφία είναι μια έγκυρη και αξιόπιστη μέθοδος για την αξιολόγηση της μυϊκής μάζας. Το υπερηχογραφικά μετρούμενο πάχος μυός φαίνεται να είναι μια εύκολη, γρήγορη και αξιόπιστη μέθοδος για την εκτίμηση της απώλειας μυϊκής μάζας στη σαρκοπενία με πιθανό ρόλο στην αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας των παρεμβάσεων πρόληψης και θεραπείας. Εξ όσων γνωρίζουμε, δεν υπάρχει συναίνεση ή κατευθυντήριες γραμμές σχετικά με το ποια πλευρά του σώματος θα πρέπει να προτιμάται για την αξιολόγηση της σαρκοπενίας με τη χρήση υπερηχογραφικών μετρήσεων. Τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης δείχνουν στατιστικά σημαντικές διαφορές στο πάχος μυών μεταξύ της επικρατούσας έναντι της μη επικρατούσας πλευράς, για συγκεκριμένους μυς και τομές. Επιπλέον, ο τύπος της τομής (εγκάρσια έναντι επιμήκους) φαίνεται να επηρεάζει τις μετρήσεις σε ορισμένους μυς. Απαιτείται περαιτέρω έρευνα για να καθοριστεί ποιος μυς ή συνδυασμός μυών, τύπος τομής και πλευράς του σώματος θα πρέπει να προτιμάται για την ακριβέστερη αξιολόγηση της απώλειας μυϊκής μάζας στη σαρκοπενία. Η ενσωμάτωση τεχνικών μηχανικής μάθησης στην υπερηχογραφία του μυοσκελετικού συστήματος αποτελεί μία πρόκληση κι έναν πολλά υποσχόμενο τομέα. Τα υπολογιστικά υποβοηθούμενα διαγνωστικά συστήματα θα μπορούσαν να συμβάλουν στη μείωση του χρόνου εξέτασης, αυξάνοντας σημαντικά την ακρίβεια των μετρήσεων. Επιπλέον, υπολογιστικά βοηθούμενα διαγνωστικά συστήματα θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την αντικειμενοποίηση των μετρήσεων, επιτρέποντας έναν οικονομικό και μεγάλης κλίμακας έλεγχο του πληθυσμού. Η έγκαιρη ανίχνευση της σαρκοπενίας στους ηλικιωμένους, ιδιαίτερα στις περισσότερο ευάλωτες ομάδες, είναι υψίστης σημασίας. Από αυτήν την άποψη η τεχνητή νοημοσύνη θα μπορούσε να αποδειχθεί εξαιρετικά χρήσιμη.