CT身体成分作为外周动脉疾病运动疗法结果的预测指标 (COMPOSE-PAD)

背景 外周动脉疾病（PAD）全球约影响2.36亿成年人。间歇性跛行——即劳累性下肢缺血性疼痛，休息后可缓解——是其最常见的症状形式。2024年三项国际指南（ACC/AHA、ESC、ESVS）一致推荐在血运重建前，将监督下运动疗法（SET）作为一线治疗。两项Cochrane系统评价证实，与家庭运动及单纯步行建议相比，SET能显著提高最大步行距离并改善生活质量。尽管在群体层面有效，但个体反应存在高度异质性：约40%的患者在开始SET后三个月内未能实现有意义的功能改善或仍需进行血运重建。传统预测指标——踝肱指数和基线跛行距离——不能可靠预测SET反应的程度。目前尚无经过验证的、用于识别缺乏有氧适应生物学基础的患者的治疗前代谢工具。

原理 慢性下肢缺血导致进行性骨骼肌重塑——包括肌内脂质浸润、肌纤维类型向IIx型纤维转变以及线粒体功能障碍——这直接限制了SET所依赖的有氧适应能力。CT衍生的骨骼肌衰减（亨氏单位，HU）可量化肌内脂质，具有极佳的可重复性（变异系数<1%）。在L3椎体水平进行的单层CT分析可提供与DXA相关的全身身体成分估计值（r = 0.86-0.94），并且是一种经过验证的全身代谢表型分析工具——它反映的是全身代谢储备，而非缺血特异性的下肢肌病理学。内脏脂肪组织（VAT）是一个独立的促炎和内分泌腔室，通过全身性机制损害有氧运动适应能力。CT血管造影（CTA）在有症状并正在评估血运重建的PAD患者中常规进行；从现有CTA中提取L3身体成分不会给患者带来任何额外负担。该研究小组先前已证明，使用相同方法（Pekar等人，Sci Rep 2024；Kantor等人，Cor Vasa 2025），L3 CT身体成分参数可预测经导管主动脉瓣植入术后的总生存期。

研究目标 主要目标：确定从现有诊断性CTA中机会性提取的L3 CT衍生的骨骼肌密度和VAT面积，是否能独立预测Fontaine IIa-IIb级间歇性跛行患者三个月时的SET治疗综合成功率。

三个共同主要假设：

H1：较低的骨骼肌密度（HU）独立预测SET治疗失败。

H2：较高的VAT面积（cm²）独立预测SET治疗失败。

H3：肌肉减少性肥胖表型（低肌肉密度与高VAT同时存在）在四个身体成分表型组中与最低的SET治疗成功率相关。

研究设计 前瞻性、单中心观察性队列研究。2023年2月 - 2026年12月。捷克共和国特日內茨-波德萊西AGEL特日內茨医院复杂心血管中心。伦理批准号：EK 314/22。根据STROBE和TRIPOD指南报告；SPIRIT 2013清单作为补充文件提供。

干预（标准临床护理，非研究分配） 根据2019年AHA关于PAD最佳运动方案的科学声明，进行36次监督下运动课程（3次/周 × 12周）。每次课程：60分钟（45分钟结构化运动 + 15分钟患者教育）。跑步机运动速度为3.2公里/小时，步行至4点量表中的跛行等级3，休息至等级1，每次课程进行5至6个循环。进展：每两周速度增加+0.3公里/小时（第1-4周，最高4.0公里/小时）；每两周坡度增加+1%（第5-8周，最高3%）。从第5周开始进行抗阻训练（2组 × 10次重复，逐步增加到5组，强度约为单次最大重复次数的70%，针对主要下肢肌群）。充分依从性定义为完成36次课程中的≥30次。

CT身体成分 L3轴向CT切片；使用AutoMATiCA U-Net神经网络分割；约350毫秒/扫描。

• 骨骼肌：肌肉筋膜掩模内-29至+150 HU
• VAT：腹膜腔掩模内-150至-50 HU
• SAT：体壁外部-190至-30 HU
• IMAT：肌肉筋膜内、单个肌肉边界外部-190至-30 HU 基线（T0）来自现有诊断性CTA；在3个月时（T1）重复CT进行探索性分析。

主要结局 3个月时的复合指标：（a）功能改善：在标准化跑步机（3.2公里/小时）上最大步行距离（MWD）绝对增益≥50米或相对增益≥50%；且（b）无血运重建状态（未进行血管内或外科下肢血运重建）。治疗成功 = 同时满足两个标准。血运重建事件由对体成分数据设盲的血管外科医生裁定。

统计分析 多变量逻辑回归；预测因子进行z分数标准化；Bootstrap内部验证（1000个样本）；乐观校正AUC、校准斜率、大范围校准。每个共同主要假设的Bonferroni校正后p < 0.017。针对竞争风险（死亡）的Fine-Gray次分布风险模型。通过链式方程进行多重插补（MICE；20个插补数据集）。预先设定的敏感性分析（n=13），包括复合阈值替代方案、组分单独分析、三预测因子模型、替代HU和VAT阈值、依从性亚组分析。

样本量 目标：40例治疗失败 = 四预测因子模型中每个变量10个事件；产生AUC置信区间±0.10。假设失败率为40%，损耗率为22%：计划入组128例 → 100例可评估 → 40例失败。补充功效：80%的把握度检测肌肉密度每降低10 HU的OR≥2.0（α = 0.05，双侧）。

推导状态 这是一个明确的推导队列。已预先声明在40个事件时AUC精度为±0.10；结论将仅限于预测因子关联的方向和程度。外部多中心验证是预先指定的强制性下一步。