Medical Radiology and radiation safety Medical Radiology and radiation safety Медицинская радиология и радиационная безопасность 1024-6177 2618-9615 44239 10.12737/1024-6177-2021-66-1-49-53 Лучевая диагностика Diagnostic radiology Лучевая диагностика Muscle Mass Index at the Level Th12 vertebra as a Prognostic Factor for Fatal Outcome in the Patients with Pneumonia Caused by SARS-COV2 ИНДЕКС МЫШЕЧНОЙ МАССЫ НА УРОВНЕ ПОЗВОНКА Th12 КАК ПРОГНОСТИЧЕСКИЙ ФАКТОР ЛЕТАЛЬНОГО ИСХОДА У ПАЦИЕНТОВ С ПНЕВМОНИЕЙ, ВЫЗВАННОЙ SARS-COV2 Башков А. Н. Bashkov A. N. Сушко А И Sushko A I Григорьева О. О. Grigor'eva O. O. Шейх Ж. В. Sheyh Zh. V.

доктор медицинских наук;

doctor of medical sciences;

 Удалов Ю. Д. Udalov Yu. D.

кандидат медицинских наук;

candidate of medical sciences;

 Шикунов Д. А. Shikunov D. A. Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России Москва Россия A.I. Burnasyan Federal Medical Biophysical Center of FMBA Moscow Russian Federation Федеральный медицинско-биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России, Москва Россия A.I. Burnasyan Federal Medical Biophysical Center, Moscow, Russia Russian Federation Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России Москва Россия A.I. Burnasyan Federal Medical Biophysical Center of FMBA Moscow Russian Federation Городская клиническая больница им. С.П. Боткина Москва Россия S.P. Botkin City clinical hospital Moscow Russian Federation Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И.Бур­на­зяна ФМБА России Москва Россия A.I. Burnasyan Federal Medical Biophysical Center (FMBC) FMBA Moscow Russian Federation 66 1 49 53 https://naukaru.ru/en/nauka/article/44239/view

Цель: Разработать методику определения индекса мышечной массы (ИММ) по данным рентгеновской компьютерной томографии (КТ) органов грудной клетки. Изучить влияние ИММ на летальный исход от COVID19 в качестве прогностического фактора. Материал и методы: Использованы данные истории болезни и КТ органов грудной клетки 247 больных с подтверждённой пневмонией, вызванной SARS-Cov2. Разработана методика определения ИММ на основе площади поперечного сечения параспинальных мышц на уровне позвонка Th12 и длины грудного отдела позвоночника. Проведен корреляционный анализ показателей ИММ с использованием длины грудного отдела позвоночника ИММ(Д) и роста пациента ИММ(Р). Проведен статистический анализ различий возраста и показателя ИММ(Д) в группах пациентов с летальным исходом и выздоровевших. Результаты: Выявлена сильная корреляционная связь между показателями ИММ, вычисленными на основе длины грудного отдела позвоночника и роста пациента (r=0,861, p<0,001). Пороговое значение возраста, которое ассоциируется с увеличением вероятности летального исхода, у мужчин составило 60 лет (Se 77,3 %, Sp 60,5 %, PPV 51,5 %, NPV 83,1 %, индекс Юдена 0,378, площадь под ROC-кривой 0,728), у женщин 65 лет (Se 72,2 %, Sp 68,6 %, PPV 49,1 %, NPV 85,5 %, индекс Юдена 0,408, площадь под ROC-кривой 0,734). Отношение шансов летального исхода при превышении установленных пороговых значений возраста составило для мужчин – 5,2 (95 % ДИ: 2,3 – 12,0), для женщин – 5,7 (95 % ДИ: 2,4 – 13,4). Показатель ИММ(Д) 3,37 см2/м2 является пороговым значением, менее которого вероятность летального исхода у пациентов мужского пола младше 60 возрастает в 26,3 раза (95 % ДИ: 4,8 – 143,0). У пациентов женского пола статистически значимого порогового значения показателя ИММ(Д), который ассоциировался бы с более высоким риском летального исхода, не зарегистрировано. Заключение: ИММ на уровне позвонка Th12 может быть достоверно вычислен при использовании длины грудного отдела позвоночника, если нет антропометрических данных. Показатель ИММ(Д) менее 3,37 см2/м2 является прогностическим признаком летального исхода у мужчин младше 60 лет. Необходима дальнейшая работа по изучению влияния саркопении на тяжесть течения и исход от COVID19 у пациентов женского пола с учетом коморбидных состояний.

Purpose: To develop a methodology for determining the muscle mass index (MMI) at the level of Th12 based on the computed tomography of the chest; to estimate the impact of MMI on the outcome of the COVID19 patients as a prognostic factor. Material and methods: The medical data and computed tomography of the chest of 247 patients with confirmed pneumonia caused by SARS-Cov2 were used. A technique has been developed for determining MMI based on the cross-sectional area of paraspinal muscles at the level of the Th12 vertebra and the length of the thoracic spine. A correlation analysis of MMI calculated based on the length of the thoracic spine MMI(L) and height MMI(H) was performed. A statistical analysis of the differences of the MMI(L) in the groups of male and female patients with fatal outcome and recovered, as well as younger and older than 65 years were performed. Results: A strong correlation was found between the MMI calculated on the basis of the length of the thoracic spine and height (r = 0.861, p <0.001). The age threshold, which was associated with an increase in the likelihood of death, in men was 60 years (Se 77.3 %, Sp 60.5 %, PPV 51.5 %, NPV 83.1 %, Youden's index 0.378, area under ROC- curve 0.728), in women 65 years old (Se 72.2 %, Sp 68.6 %, PPV 49.1 %, NPV 85.5 %, Youden's index 0.408, the area under the ROC curve 0.734). The odds ratio of death when the age thresholds are exceeded was 5.2 for men (95 % CI: 2.3 – 12.0), for women – 5.7 (95 % CI: 2.4 – 13.4). MMI(L) 3.37cm2/m2 is a threshold value, below which the probability of death in male patients under 60 years increased 26.3 times (95 % CI: 4.8 – 143.0). In female patients, there was no statistically significant threshold value of MMI(L), which would be associated with a higher risk of death. Conclusion: MMI, calculated at the level Th12 on the basis of the length of the thoracic spine, can be reliably used as a tool to estimate sarcopenia associated muscle atrophy, if there is no anthropometric data. The MMI(D) less than 3.37 cm2/m2 is a strong predictor of death in men under 60 years of age. Further work is needed to study the effect of sarcopenia on the severity and outcome of COVID19 in female patients, taking into account comorbid conditions.

 компьютерная томография саркопения индекс мышечной массы COVID19 SARS-Cov2 прогностический фактор computed tomography sarcopenia muscle mass index COVID19 SARS-Cov2 prognostic factors

Rafiq D, Batool A, Bazaz MA. Three months of COVID 19: A systematic review and meta-analysis. Reviews in Medical Virology. 2020;30(4). DOI:10.1002/rmv.2113 Rafiq D, Batool A, Bazaz MA. Three months of COVID 19: A systematic review and meta-analysis. Reviews in Medical Virology. 2020;30(4). DOI:10.1002/rmv.2113 Hassan SA, Sheikh FN, Jamal S, Ezeh JK, Akhtar A. Coronavirus (COVID-19): A Review of Clinical Features, Diagnosis, and Treatment. Cureus. 2020;12(3):e7355. Published 2020 Mar 21. DOI:10.7759/cureus.7355 Hassan SA, Sheikh FN, Jamal S, Ezeh JK, Akhtar A. Coronavirus (COVID-19): A Review of Clinical Features, Diagnosis, and Treatment. Cureus. 2020;12(3):e7355. Published 2020 Mar 21. DOI:10.7759/cureus.7355 Ma C, Gu J, Hou P, et al. Incidence, clinical characteristics and prognostic factor of patients with COVID-19: a systematic review and meta-analysis. Published online March 20, 2020. DOI:10.1101/2020.03.17.20037572 Ma C, Gu J, Hou P, et al. Incidence, clinical characteristics and prognostic factor of patients with COVID-19: a systematic review and meta-analysis. Published online March 20, 2020. DOI:10.1101/2020.03.17.20037572 Du R-H, Liang L-R, Yang C-Q, et al. Predictors of mortality for patients with COVID-19 pneumonia caused by SARS-CoV-2: a prospective cohort study. European Respiratory Journal. 2020;55(5):2000524. DOI:10.1183/13993003.00524-2020 Du R-H, Liang L-R, Yang C-Q, et al. Predictors of mortality for patients with COVID-19 pneumonia caused by SARS-CoV-2: a prospective cohort study. European Respiratory Journal. 2020;55(5):2000524. DOI:10.1183/13993003.00524-2020 Cruz-Jentoft AJ, Bahat G, Bauer J, et al. Sarcopenia: revised European consensus on definition and diagnosis. Age and Ageing. 2019;48(4):601. DOI:10.1093/ageing/afz046 Cruz-Jentoft AJ, Bahat G, Bauer J, et al. Sarcopenia: revised European consensus on definition and diagnosis. Age and Ageing. 2019;48(4):601. DOI:10.1093/ageing/afz046 Antunes AC, Araújo DA, Veríssimo MT, Amaral TF. Sarcopenia and hospitalisation costs in older adults: a cross-sectional study. Nutr Diet. 2017;74(1):46-50. DOI:10.1111/1747-0080.12287 Antunes AC, Araújo DA, Veríssimo MT, Amaral TF. Sarcopenia and hospitalisation costs in older adults: a cross-sectional study. Nutr Diet. 2017;74(1):46-50. DOI:10.1111/1747-0080.12287 Масенко ВЛ, Коков АН, Григорьева ИИ, Кривошапова КЕ. Лучевые методы диагностики саркопении. Исследования и практика в медицине. 2019;6(4):127. https://DOI.org/ 10.17709/2409-2231-2019-6-4-13 [Masenko VL, Kokov AN, Grigoreva II, Krivoshapova KE. Radiology methods of the sarcopenia diagnosis. Research and Practical Medicine Journal. 2019;6(4):127. DOI:10.17709/2409-2231-2019-6-4-13] Masenko VL, Kokov AN, Grigor'eva II, Krivoshapova KE. Luchevye metody diagnostiki sarkopenii. Issledovaniya i praktika v medicine. 2019;6(4):127. https://DOI.org/ 10.17709/2409-2231-2019-6-4-13 [Masenko VL, Kokov AN, Grigoreva II, Krivoshapova KE. Radiology methods of the sarcopenia diagnosis. Research and Practical Medicine Journal. 2019;6(4):127. DOI:10.17709/2409-2231-2019-6-4-13] Nemec U, Heidinger B, Sokas C, Chu L, Eisenberg RL. Diagnosing Sarcopenia on Thoracic Computed Tomography. Academic Radiology. 2017;24(9):1154. DOI:10.1016/j.acra. 2017.02.008 Nemec U, Heidinger B, Sokas C, Chu L, Eisenberg RL. Diagnosing Sarcopenia on Thoracic Computed Tomography. Academic Radiology. 2017;24(9):1154. DOI:10.1016/j.acra. 2017.02.008 Derstine BA, Holcombe SA, Ross BE, Wang NC, Su GL, Wang SC. Skeletal muscle cutoff values for sarcopenia diagnosis using T10 to L5 measurements in a healthy US population. Sci Rep. 2018;8(1):11369. Published 2018 Jul 27. DOI:10.1038/s41598-018-29825-5 Derstine BA, Holcombe SA, Ross BE, Wang NC, Su GL, Wang SC. Skeletal muscle cutoff values for sarcopenia diagnosis using T10 to L5 measurements in a healthy US population. Sci Rep. 2018;8(1):11369. Published 2018 Jul 27. DOI:10.1038/s41598-018-29825-5 Nakano A, Ohkubo H, Taniguchi H, et al. Early decrease in erector spinae muscle area and future risk of mortality in idiopathic pulmonary fibrosis. Scientific Reports. 2020;10(1). DOI:10.1038/s41598-020-59100-5 Nakano A, Ohkubo H, Taniguchi H, et al. Early decrease in erector spinae muscle area and future risk of mortality in idiopathic pulmonary fibrosis. Scientific Reports. 2020;10(1). DOI:10.1038/s41598-020-59100-5 Komatsu R, Okazaki T, Ebihara S, et al. Aspiration pneumonia induces muscle atrophy in the respiratory, skeletal, and swallowing systems. Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle. 2018;9(4):643. DOI:10.1002/jcsm.12297 Komatsu R, Okazaki T, Ebihara S, et al. Aspiration pneumonia induces muscle atrophy in the respiratory, skeletal, and swallowing systems. Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle. 2018;9(4):643. DOI:10.1002/jcsm.12297 Elliott JE, Greising SM, Mantilla CB, Sieck GC. Functional impact of sarcopenia in respiratory muscles. Respiratory Physiology & Neurobiology. 2016;226:137. DOI:10.1016 /j.resp. 2015.10.001 Elliott JE, Greising SM, Mantilla CB, Sieck GC. Functional impact of sarcopenia in respiratory muscles. Respiratory Physiology & Neurobiology. 2016;226:137. DOI:10.1016 /j.resp. 2015.10.001 Peake JM, Della Gatta P, Suzuki K, Nieman DC. Cytokine expression and secretion by skeletal muscle cells: regulatory mechanisms and exercise effects. Exerc Immunol Rev. 2015;21:8-25. Peake JM, Della Gatta P, Suzuki K, Nieman DC. Cytokine expression and secretion by skeletal muscle cells: regulatory mechanisms and exercise effects. Exerc Immunol Rev. 2015;21:8-25.