Background: Sarcopenia is a progressive and generalized disorder of the skeletal muscle characterized by an age-related reduction in muscular mass and strength and physical performance. Sarcopenia is a clinical condition that cannot be avoided, but it can be slowed down and counteracted through an early diagnosis and an appropriate treatment. EWGSOP2 (European Working Group on Sarcopenia in Older People) suggests the use of MRI and CT scans as the gold standard for diagnosis; however, these imaging techniques have very high costs and long reporting times; moreover, they are not always available and applicable in clinical practice. In light of this, in recent years medical research has tried to investigate and demonstrate the potential of muscle ultrasound as a valid alternative diagnostic tool. Measurements, useful in the diagnosis of sarcopenia, that can be investigated by muscle ultrasound include cross-sectional area (CSA), muscle thickness and echogenicity. Purpose of the study: To compare quantitative and qualitative ultrasound measurements in a group of elderly inpatients and in one of healthy young adults; to calculate the prevalence of subjects with sarcopenia or severe sarcopenia using the cut-offs calculated in the young population examined; to demonstrate the ability of the cut-offs of cross-sectional area of the rectus femoris muscle in identifying subjects with sarcopenia; to consider the relation between any alteration in qualitative and quantitative parameters and the main variables under study: age, height, weight, Barthel index at the time of hospitalization, MMSE (mini mental state examination) and MPI (multidimensional prognostic index). Materials and methods: The study was conducted on a sample of 128 elderly subjects (64 males and 64 females), with an average age of 86 years, hospitalized in the geriatrics department of Ca' Foncello Hospital in Treviso from March to September 2023. The reference group consisted of 36 healthy young adults (18 females and 18 males), aged 25-38. The study protocol included: anthropometric study, calculation of the MPI, MMSE test, ultrasound of the rectus femoris muscle and strength test of the flexor muscles of the hand (Handgrip Test). The acquired ultrasound images allowed the calculation of cross-sectional area (cm2), muscle thickness (cm) and echogenicity (pixel range 0-250) of the rectus femoris muscle. Results: Both elderly and young male subjects had significantly higher values of weight, height, hand flexor strength, area, and rectus femoris muscle thickness than both elderly and young female subjects, while echogenicity was significantly lower. The cut-offs of cross-sectional area indicative of reduced muscle mass, calculated in men and women as 1 SD lower than the mean value in the young reference group, were ≤7.35 cm2 and ≤5.65 cm2, respectively. The cut-offs indicative of severally reduced muscle mass, calculated in men and women as 2 SD lower than the mean value in the young reference group, were ≤3.87 cm2 and ≤1.95 cm2, respectively.The echogenicity cut-offs, indicative of muscle fibrosis, calculated in men and women as 2 SD higher than the mean value in the young reference group, were ≥122.65 for males and ≥129.12 for females, respectively. Afterwards, we performed a multiple regression analysis in order to evaluate the main predictors of the different muscular ultrasound characteristics. Age and female sex were the main predictors of CSA and thickness. Ecogenicity was determined by female sex and age. Conclusions: CSA cut-offs related to muscle mass measurements can be applied in a population of elderly patients.

Presupposti dello studio: La sarcopenia è un disordine progressivo e generalizzato della muscolatura scheletrica caratterizzato dalla riduzione età correlata di massa e forza muscolare e della performance fisica. La sarcopenia è una condizione clinica che non si può evitare, ma si può rallentare e contrastare grazie ad una diagnosi precoce e ad un trattamento appropriato. L’EWGSOP2 (European Working Group on Sarcopenia in Older People) suggerisce l’utilizzo di RMN e TC come gold standard diagnostici; tuttavia queste tecniche di imaging hanno costi molto elevati e tempi di refertazione molto lunghi; inoltre non sempre risultano disponibili e applicabili nella pratica clinica. Alla luce di ciò, negli ultimi anni la ricerca ha cercato di indagare e dimostrare la potenzialità dell’ecografia muscolare come valido strumento diagnostico alternativo. I parametri, utili alla diagnosi di sarcopenia, indagabili tramite ecografia muscolare comprendono: area trasversale (CSA), spessore del muscolo (Thickness) ed ecogenicità. Scopo dello studio: Comparare i parametri ecografici quantitativi e qualitativi in un gruppo di anziani ricoverati e in uno di giovani adulti sani; calcolare la prevalenza di soggetti affetti da sarcopenia o sarcopenia severa utilizzando i cut-off calcolati nella popolazione giovane presa in esame; dimostrare la capacità dei cut-off di area trasversale del muscolo retto femorale nell’identificare soggetti affetti da sarcopenia; presentare una correlazione tra l’eventuale alterazione dei parametri qualitativi e quantitativi e le principali variabili in studio: età, altezza, peso, Barthel index di ac-cesso, MMSE, MPI. Materiali e metodi: lo studio è stato condotto su un campione di 128 soggetti anziani (64 maschi e 64 femmine), con età media di 86 anni, ricoverati nel reparto di Geriatria dell’Ospedale Ca’ Foncello di Treviso da marzo a settembre 2023. Il gruppo di riferimento era costituito da 36 soggetti giovani adulti (18 femmine e 18 maschi) in buona salute, di età compresa tra i 25 e i 38 anni. Il protocollo di studio ha previsto: studio antropometrico, calcolo dell’MPI, test MMSE, l’esecuzione dell’ecografia del muscolo retto del femore e il test di forza dei muscoli flessori della mano (Handgrip Test). Le immagini ecografiche acquisite hanno consentito il calcolo di area trasversale (cm2), spessore (cm) ed ecogenicità (range pixel 0-250) del muscolo retto femorale. Risultati: I soggetti sia anziani che giovani di sesso maschile presentavano peso, altezza, forza dei flessori della mano, area e spessore del muscolo retto femorale significativamente maggiori rispetto ai soggetti di sesso femminile, mentre l’ecogenicità risultava significativamente minore. I cut-off di area trasversale indicativi di ridotta massa muscolare, calcolati in uomini e donne come 1 DS inferiori rispetto al gruppo di riferimento giovane, erano rispettivamente ≤7,35 cm2 e ≤5.65 cm2. I cutoff indicativi di massa muscolare ridotta in modo severo, calcolati in uomini e donne come 2 DS inferiori rispetto al gruppo di riferimento giovane, erano rispettivamente ≤3,87 cm2 e ≤1,95 cm2. I cut-off di Ecogenicità, indicativi di fibrosi muscolare, calcolati in uomini e donne come 2 DS superiori rispetto al gruppo di riferimento giovane, erano rispettivamente ≥122,65 per i maschi e ≥129,12 per le femmine. Abbiamo quindi eseguito un’analisi di regressione multipla, allo scopo di valutare i principali predittori delle diverse caratteristiche ecografiche muscolari. Età e sesso femminile sono risultati i principali predittori di CSA e spessore. L’ecogenicità risultava determinata dal sesso femminile e dall’età. Conclusioni: i cut-off di CSA relativi alle misure di massa muscolare possono essere applicati in una popolazione di soggetti anziani ricoverati.

Sarcopenia ed invecchiamento: validazione di cut-off di ecografia muscolare in pazienti anziani ospedalizzati

BRUNETTA, LUDOVICA
2022/2023

Abstract

Background: Sarcopenia is a progressive and generalized disorder of the skeletal muscle characterized by an age-related reduction in muscular mass and strength and physical performance. Sarcopenia is a clinical condition that cannot be avoided, but it can be slowed down and counteracted through an early diagnosis and an appropriate treatment. EWGSOP2 (European Working Group on Sarcopenia in Older People) suggests the use of MRI and CT scans as the gold standard for diagnosis; however, these imaging techniques have very high costs and long reporting times; moreover, they are not always available and applicable in clinical practice. In light of this, in recent years medical research has tried to investigate and demonstrate the potential of muscle ultrasound as a valid alternative diagnostic tool. Measurements, useful in the diagnosis of sarcopenia, that can be investigated by muscle ultrasound include cross-sectional area (CSA), muscle thickness and echogenicity. Purpose of the study: To compare quantitative and qualitative ultrasound measurements in a group of elderly inpatients and in one of healthy young adults; to calculate the prevalence of subjects with sarcopenia or severe sarcopenia using the cut-offs calculated in the young population examined; to demonstrate the ability of the cut-offs of cross-sectional area of the rectus femoris muscle in identifying subjects with sarcopenia; to consider the relation between any alteration in qualitative and quantitative parameters and the main variables under study: age, height, weight, Barthel index at the time of hospitalization, MMSE (mini mental state examination) and MPI (multidimensional prognostic index). Materials and methods: The study was conducted on a sample of 128 elderly subjects (64 males and 64 females), with an average age of 86 years, hospitalized in the geriatrics department of Ca' Foncello Hospital in Treviso from March to September 2023. The reference group consisted of 36 healthy young adults (18 females and 18 males), aged 25-38. The study protocol included: anthropometric study, calculation of the MPI, MMSE test, ultrasound of the rectus femoris muscle and strength test of the flexor muscles of the hand (Handgrip Test). The acquired ultrasound images allowed the calculation of cross-sectional area (cm2), muscle thickness (cm) and echogenicity (pixel range 0-250) of the rectus femoris muscle. Results: Both elderly and young male subjects had significantly higher values of weight, height, hand flexor strength, area, and rectus femoris muscle thickness than both elderly and young female subjects, while echogenicity was significantly lower. The cut-offs of cross-sectional area indicative of reduced muscle mass, calculated in men and women as 1 SD lower than the mean value in the young reference group, were ≤7.35 cm2 and ≤5.65 cm2, respectively. The cut-offs indicative of severally reduced muscle mass, calculated in men and women as 2 SD lower than the mean value in the young reference group, were ≤3.87 cm2 and ≤1.95 cm2, respectively.The echogenicity cut-offs, indicative of muscle fibrosis, calculated in men and women as 2 SD higher than the mean value in the young reference group, were ≥122.65 for males and ≥129.12 for females, respectively. Afterwards, we performed a multiple regression analysis in order to evaluate the main predictors of the different muscular ultrasound characteristics. Age and female sex were the main predictors of CSA and thickness. Ecogenicity was determined by female sex and age. Conclusions: CSA cut-offs related to muscle mass measurements can be applied in a population of elderly patients.
2022
Sarcopenia and aging: validation of muscle ultrasound cut-offs in hospitalized patients
Presupposti dello studio: La sarcopenia è un disordine progressivo e generalizzato della muscolatura scheletrica caratterizzato dalla riduzione età correlata di massa e forza muscolare e della performance fisica. La sarcopenia è una condizione clinica che non si può evitare, ma si può rallentare e contrastare grazie ad una diagnosi precoce e ad un trattamento appropriato. L’EWGSOP2 (European Working Group on Sarcopenia in Older People) suggerisce l’utilizzo di RMN e TC come gold standard diagnostici; tuttavia queste tecniche di imaging hanno costi molto elevati e tempi di refertazione molto lunghi; inoltre non sempre risultano disponibili e applicabili nella pratica clinica. Alla luce di ciò, negli ultimi anni la ricerca ha cercato di indagare e dimostrare la potenzialità dell’ecografia muscolare come valido strumento diagnostico alternativo. I parametri, utili alla diagnosi di sarcopenia, indagabili tramite ecografia muscolare comprendono: area trasversale (CSA), spessore del muscolo (Thickness) ed ecogenicità. Scopo dello studio: Comparare i parametri ecografici quantitativi e qualitativi in un gruppo di anziani ricoverati e in uno di giovani adulti sani; calcolare la prevalenza di soggetti affetti da sarcopenia o sarcopenia severa utilizzando i cut-off calcolati nella popolazione giovane presa in esame; dimostrare la capacità dei cut-off di area trasversale del muscolo retto femorale nell’identificare soggetti affetti da sarcopenia; presentare una correlazione tra l’eventuale alterazione dei parametri qualitativi e quantitativi e le principali variabili in studio: età, altezza, peso, Barthel index di ac-cesso, MMSE, MPI. Materiali e metodi: lo studio è stato condotto su un campione di 128 soggetti anziani (64 maschi e 64 femmine), con età media di 86 anni, ricoverati nel reparto di Geriatria dell’Ospedale Ca’ Foncello di Treviso da marzo a settembre 2023. Il gruppo di riferimento era costituito da 36 soggetti giovani adulti (18 femmine e 18 maschi) in buona salute, di età compresa tra i 25 e i 38 anni. Il protocollo di studio ha previsto: studio antropometrico, calcolo dell’MPI, test MMSE, l’esecuzione dell’ecografia del muscolo retto del femore e il test di forza dei muscoli flessori della mano (Handgrip Test). Le immagini ecografiche acquisite hanno consentito il calcolo di area trasversale (cm2), spessore (cm) ed ecogenicità (range pixel 0-250) del muscolo retto femorale. Risultati: I soggetti sia anziani che giovani di sesso maschile presentavano peso, altezza, forza dei flessori della mano, area e spessore del muscolo retto femorale significativamente maggiori rispetto ai soggetti di sesso femminile, mentre l’ecogenicità risultava significativamente minore. I cut-off di area trasversale indicativi di ridotta massa muscolare, calcolati in uomini e donne come 1 DS inferiori rispetto al gruppo di riferimento giovane, erano rispettivamente ≤7,35 cm2 e ≤5.65 cm2. I cutoff indicativi di massa muscolare ridotta in modo severo, calcolati in uomini e donne come 2 DS inferiori rispetto al gruppo di riferimento giovane, erano rispettivamente ≤3,87 cm2 e ≤1,95 cm2. I cut-off di Ecogenicità, indicativi di fibrosi muscolare, calcolati in uomini e donne come 2 DS superiori rispetto al gruppo di riferimento giovane, erano rispettivamente ≥122,65 per i maschi e ≥129,12 per le femmine. Abbiamo quindi eseguito un’analisi di regressione multipla, allo scopo di valutare i principali predittori delle diverse caratteristiche ecografiche muscolari. Età e sesso femminile sono risultati i principali predittori di CSA e spessore. L’ecogenicità risultava determinata dal sesso femminile e dall’età. Conclusioni: i cut-off di CSA relativi alle misure di massa muscolare possono essere applicati in una popolazione di soggetti anziani ricoverati.
Sarcopenia
Ecografia muscolare
Invecchiamento
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