Left Ventricular Wall Thickness and the Presence of Asymmetric Hypertrophy in Healthy Young Army Recruits

Introduction

Vasemman kammion fysiologisen, liikunnan aiheuttaman hypertrofian ja hypertrofisen kardiomyopatian (HCM) erottaminen toisistaan on monitahoinen ja yhä useammin esiintyvä kliininen dilemma.1 HCM:n ylidiagnosointi voi johtaa ammattilaisurheilijan uran ennenaikaiseen lopettamiseen, kun taas alidiagnosointi voi altistaa henkilöt äkilliselle sydänkuolemalle rasittavassa fyysisessä rasituksessa. Nykyisin hypertrofian fysiologiset ja patologiset muodot erotetaan toisistaan erilaisten diagnostisten algoritmien ja kaikukardiografian avulla.2,3 Epävarmuutta esiintyy kuitenkin usein edelleen, ja lääkärit turvautuvat usein sydän- ja verisuonitautien magneettiresonanssiin (CMR) tällaisten tapausten ratkaisemiseksi. Tämä tekniikka tarjoaa paremman spatiaalisen resoluution, sivuseinän ja apexin paremman visualisoinnin ja on rajoittamaton kaikukardiografisilla ikkunoilla; seinämänpaksuusmittausten normaali alue puuttuu kuitenkin, ja usein käytetään kaikukardiografista 13 mm:n raja-arvoa.4

Kliininen näkökulma s. 267

Sekä seinämän paksuuntumisen kuvio että aste ovat tärkeitä HCM:n diagnoosin asettamisessa. Vaikka seinämän paksuuntumisen konsentrinen kuvio liittyy yleisemmin lisääntyneeseen jälkikuormitukseen ja urheilulliseen sydämeen, HCM:ään liittyy perinteisesti alueellisia ja epäsymmetrisiä paksuuntumisia, yleisimmin kammioväliseinämässä. American College of Cardiology Foundationin/American Heart Associationin tuoreiden ohjeiden mukaan HCM:n tunnistaa yleensä LV:n seinämänpaksuuden alueellisesta lisääntymisestä ≥15,0 mm, ja 13 ja 14 mm:n mittauksia pidetään raja-arvona5 . Tällaista epäsymmetristä seinämän paksuuntumista on kuitenkin kuvattu myös sekä aorttastenoosissa että verenpainetaudissa,6-8 ja esitimme, että se saattaa kehittyä myös vasteena rasittavaan fyysiseen harjoitteluun.

Tämän tutkimuksen tavoitteena oli siis tutkia CMR-seinäpaksuusmittauksia ryhmässä nuoria terveitä miehiä ja arvioida, voisiko epäsymmetrinen seinämäpaksuuntuminen kehittyä osana fysiologista vastetta rasitukseen.

Menetelmät

Tutkimus Rekrytoidut

Rekrytoidut osallistuivat LARGE Heart -tutkimukseen aiemmin kuvatulla tavalla.7,9,9 Lyhyesti sanottuna 541 peräkkäistä tervettä nuorta valkoihoista armeijan alokasta tutkittiin prospektiivisesti heidän tullessaan Britannian armeijan koulutusrykmenttiin Lichfieldissä, Yhdistyneessä kuningaskunnassa, heinäkuun 2002 ja huhtikuun 2004 välisenä aikana. Tutkimuksesta suljettiin pois alokkaat, joilla oli todettu verenpainetauti, diabetes mellitus, kardiomyopatia ja jotka käyttivät säännöllisesti lääkkeitä. Armeijan alokkaat seulotaan rutiininomaisesti varhaisessa vaiheessa kliinisten merkkien tai perhehistorian perusteella kardiomyopatian tai äkkikuoleman varalta, ja heidät ohjattiin sydäntautien erikoislääkärin vastaanotolle, kun tällaista epäiltiin. Eettisen hyväksynnän myönsi Defense Medical Services Clinical Research Committee, ja kaikilta osallistujilta saatiin kirjallinen tietoinen suostumus. Tutkimus toteutettiin Helsingin julistuksen mukaisesti.

Baseline Data

Kerättiin tietoja sairaushistoriasta, tupakointitilanteesta, lääkkeiden käytöstä ja alkoholinkäytöstä. Rekrytoidun pituus ja paino kirjattiin ja kehon pinta-ala arvioitiin Mostellerin kaavalla, kehon pinta-ala=(/3600)½.

Britannian armeijan määräykset edellyttävät, että kaikkien uusien armeijan alokkaiden on osoitettava ennalta määrätty fyysisen kunnon taso ilmoittautumisen yhteydessä. Tähän kuuluu painotetun pussin (15-40 kg) staattinen nostaminen, kahden 20 kg:n vesikassin kantaminen yli 150 m:n matkan 2 minuutissa ja 1,5 mailin juoksu <12 minuutissa 45 s. Tätä tutkimusta varten jokaiselle osallistujalle tehtiin myös riippumaton fyysisen aktiivisuuden arviointi aiemmin kuvatulla tavalla.9,10 Siinä lueteltiin tällä hetkellä ja lähimenneisyydessä harrastetut urheilulajit, osallistumisaika (vuosina), viikoittaiset pelitunnit ja osallistumisen taso (vapaa-aika, koulu tai maakunta). Yksinkertaisuuden vuoksi muodostettiin fyysisen aktiivisuuden pistemäärä, joka perustui kolmeen tekijään: urheilulajien määrä, joihin osallistuttiin, jatkoiko alokas kyseisen urheilulajin harrastamista ja millä tasolla urheilua harrastettiin; tätä pistemäärää käytettiin fyysisen aktiivisuuden ensisijaisena mittarina.

Fyysinen harjoittelu

Kaikki alokkaat suorittivat samanlaisen 12 viikon intensiivisen voima- ja kestävyysharjoittelujakson. Siihen sisältyi yli 40 tuntia liikuntaa viikossa ja keskimääräinen energiankulutus oli >5000 kaloria päivässä. Harjoitettiin aerobista ja anaerobista liikuntaa, kuten juoksua, uintia, punnerruksia, vedonlyöntejä, istumaannousuja ja marssia painotettujen selkäreppujen kanssa (enintään 35 lbs).

CMR LV-seinän paksuuden arviointi

CMR suoritettiin sekä lähtötilanteessa että fyysisen harjoittelun jälkeen käyttäen siirrettävää 1,5 Teslan Siemens Sonata CMR-kuvauslaitteistoa ja soveltaen aiemmin kuvattuja protokollia11,12. Kaikki kuvat otettiin käyttäen steady state-free precession -sekvenssiä.

Kuva-analyysin suoritti manuaalisesti yksi tutkija (P.L.), joka oli sokea muille tutkimustiedoille, mukaan lukien sille, olivatko skannaukset ennen vai jälkeen harjoituksen, käyttäen CMRtools-ohjelmaa (Cardiovascular Imaging Solutions, Lontoo, UK). LV:n seinämän maksimipaksuus laskettiin diastolen loppuvaiheessa jokaisessa sydänlihaksen 17 segmentissä, pois lukien oikean kammion trabekulaatiot. Mittauksia tehtiin kolme, ja näiden arvojen keskiarvoa käytettiin (kuva 1). Basaaliset lukemat otettiin lyhytakselisista kuvista aivan LV:n ulosvirtauskanavan alapuolelta, kun taas keskiontelon mittaukset tehtiin lyhytakselisten kuvien avulla papillaaristen lihasten tasolta. Lopuksi apikaaliset lukemat ja todellisen apexin lukema tehtiin 2- ja 4-kammiokuvissa (kuva 1).

Kuva 1. Apex-lukemat. Menetelmä seinämänpaksuuden mittaamiseksi tyvi-, keskikammio- ja apikaalitasolla sekä todellisessa apexissa. Kunkin segmentin paksuimmalta alueelta tehtiin kolme mittausta, joista laskettiin keskiarvo. Oikean kammion trabekulaatiot jätettiin pois.

LV:n massan ja tilavuuden mittaukset tehtiin ja indeksoitiin kehon pinta-alaan nähden, kuten aiemmin on kuvattu ja raportoitu.9,10 Myöhemmin näiden perusteella saatiin LV:n massan ja tilavuuden suhde (M/V), joka on CMR-ekvivalentti suhteelliselle seinämäpaksuudelle8 , ja seinämäpaksuus/tilavuus-suhde (maksimaalinen lopun diastolinen seinämäpaksuus jaettuna indeksoidulla LV:n lopun diastolisen tilavuuden osuudella) seinämäpaksuuden mittarina suhteessa ontelon kokoon.13 Jälkimmäisen on osoitettu olevan käyttökelpoinen erotteleva tekijä rasituksesta johtuvan seinämän paksuuntumisen ja patologisen paksuuntumisen välillä, joka liittyy kardiomyopatiaan tai tiloihin, joihin liittyy lisääntynyt jälkikuormitus.13

Reproduktiotutkimukset

Kohortista valittiin satunnaisesti kaksikymmentä rekrytoitua henkilöä. Kun LV:n seinämänpaksuuden mittausmenetelmä oli vahvistettu, kaksi koulutettua tarkkailijaa (P.L. ja S.P.) analysoi itsenäisesti kaikki näiden rekrytoitujen skannaukset, jotta saatiin mittauksia tarkkailijoiden välisestä toistettavuudesta. Tarkkailijan sisäisen vaihtelun arvioimiseksi P.L. toisti analyysit vähintään 2 kuukautta myöhemmin, jotta muistin harha olisi mahdollisimman pieni.

Asymmetrinen seinämäpaksuuntuminen

Asymmetrisen seinämäpaksuuntumisen esiintyvyys määriteltiin kammion seinämäpaksuudeksi ≥13,0 mm, joka oli >1,5 × vastakkaisen sydänlihasegmentin paksuus. Sen esiintyminen arvioitiin jokaisella armeijan alokkaalla sekä ennen fyysisen harjoittelun jaksoa että sen jälkeen.

Tilastot

Seinämänpaksuuden mittaukset esitettiin keskiarvona±SD. Kunkin segmentin 95 prosentin normaalin yläraja laskettiin keskiarvona±2 SD. Kammion eri alueiden seinämäpaksuuksien välisiä eroja arvioitiin Studentin parittaisella t-testillä ja ANOVA:lla, jossa rekrytointi otettiin satunnaistekijäksi. Eroja rekrytoitujen ominaisuuksissa niiden välillä, joilla oli ja joilla ei ollut epäsymmetristä seinämän paksuuntumista, etsittiin käyttämällä parittoman otoksen t-testiä. Parittaisia t-testejä käytettiin harjoittelua edeltävien ja harjoittelun jälkeisten tietojen vertailuun. LV:n seinämänpaksuuden toistettujen mittausten välisten erojen 95 prosentin normaaliarvo (yhteisymmärryksen rajat) arvioitiin kertomalla erojen keskiarvon SD 1,96:lla. Luokansisäiset korrelaatiokertoimet ja 95 %:n luottamusvälit laskettiin havaitsijan sisäistä ja havaitsijoiden välistä vaihtelua varten. Tiedot analysoitiin SPSS-ohjelmiston versiolla 17.0 (SPSS Inc, Chicago, IL). Kaksipuolinen P<0.05 katsottiin tilastollisesti merkitseväksi.

Tulokset

Tutkimus Alokkaat

CMR-tutkimukset saatiin 541 miespuoliselta armeijan alokkaalta (ikä 20±2 vuotta) ennen fyysistä harjoitteluohjelmaa ja toistettiin sen jälkeen 309 alokkaalla (ikä 20±2 vuotta). Näiden kahden ryhmän perusominaisuudet olivat samanlaiset (taulukko 1). Kenelläkään alokkaista ei ollut aiemmin todettu verenpainetautia tai sydän- ja verisuonitautia, eikä kenelläkään kliinisesti epäilty olevan taustalla kardiomyopatiaa. Sata kuusikymmentäviisi rekrytoitua (40 %) oli nykyisiä tupakoitsijoita, 47 (11 %) oli entisiä tupakoitsijoita, eikä yksikään heistä käyttänyt lääkkeitä.

.

Taulukko 1. Rekrytoidut. Rekrytoitujen perusominaisuudet koko kohortissa (n=541) ja niiden keskuudessa, jotka suorittivat liikuntaohjelman (n=309)

Koko kohortti Kohortti, joka suoritti liikuntaohjelman
Luku 541 309
Ikä, y 20±2 20±2
Korkeus, m 1.78±0.06 1.78±0.06
Paino, kg 72±10* 73±10
Alkoholinkäyttö, U/kk 6 (1-14)† 6 (0-14)†
Systolinen verenpaine, mm Hg 123±12* 122±18*
Diastolinen verenpaine, mm Hg 66±8 70±11
Kehon painoindeksi, kg/m2 23±3 23±3
Tupakointistatus
Ei ole koskaan tupakoinut 201 (49 %) 99 (41 %)
Entinen-tupakoitsijat 47 (11%) 120 (49%)
Nykyiset tupakoitsijat 165 (40%) 24 (10%)
Liikunta-aktiivisuuspistemäärä 4.6±3.6* 6.8±5.3*

Arvot edustavat keskiarvoa±SD.

*Geometrinen keskiarvo±läheinen SD.

†Keskiarvo (interkvartiiliväli).

Reprodusoitavuus

Valituista 20:stä rekrytoidusta henkilöstä tehtiin 340 parittaista LV:n seinämäpaksuuden mittausta P.L., Tarkkailijan sisäinen toistettavuus oli erinomainen, eikä kiinteitä tai suhteellisia vääristymiä esiintynyt ja yhdenmukaisuuden rajat olivat kapeat ±0,99 mm. Tämä päti kammion kaikilla tasoilla (tyvi, keskikammio ja kärki; taulukko 2). Kaiken kaikkiaan näiden mittausten luokan sisäisen korrelaatiokertoimen arvo oli 0,98. Tarkkailijoiden välinen yksimielisyys oli yhtä hyvä: keskimääräinen ero oli 0,07 mm, yksimielisyysrajat ±1,03 mm ja luokan sisäisen korrelaatiokertoimen arvo 0,99 (taulukko 2).

Taulukko 2. Tarkkailijoiden välinen yksimielisyys. Intra- and Interobserver Reproducibility Statistics (Top and Middle Panels) for LV Wall Thickness Measurements

Intraobserver Reproducibility Interobserver Reproducibility
Mean Difference SD of Difference 95% Limits of Agreement ICC Mean Difference SD of Difference 95% Limits of Agreement ICC
Kokonaisuutena -0.02 0.50 -1.00-0.98 0.98 0.07 0.53 -0.96-1.10 0.99
Pohjasegmentit 0.02 0.58 -1.12-1.16 0.92 0.05 0.46 -0.86-0.95 0.98
Midcavity segments -0.02 0.38 -0.77-0.73 0.96 0.14 0.52 -0.88-1.15 0.96
Apikaaliset segmentit -0.04 0.53 -1.09-0.99 0.

PERUSTIEDOT

LV:n seinämänpaksuus

Seinämänpaksuudessa oli merkittävää vaihtelua sydänlihaksen 17 segmentin välillä (kuva 2; taulukko 3). LV:n seinämän paksuus väheni asteittain edettäessä tyvestä kärkeen (tyvi, 10,3±1,0 mm; keskikaviteetti, 10,2±0,9 mm; apikaali, 7,3±1,0 mm; kärki 2,3±0,6 mm; P<0,001). Basaalisella ja keskikaviteetin tasolla seinämän keskimääräinen paksuus oli suurempi septumissa kuin lateraalisessa seinämässä (11,0±1,4 mm vs. 10,1±1,3 mm; P<0,001). Sadalla kahdellakymmenelläviidellä alokkaalla (23 %) todettiin seinämän paksuus ≥13,0 mm, mikä havaittiin yleisimmin septumissa (87 %). Neljälläkymmenellä kuudella (9 %) oli seinämän maksimipaksuus ≥14,0 mm ja 14:llä alokkaalla (3 %) se oli ≥15,0 mm. Kaiken kaikkiaan neljässä 17:stä LV-segmentistä 95 %:n yläraja normaalille seinämäpaksuudelle oli yli 13,0 mm. Normaalin 95 %:n yläraja inferoseptumin keskiosassa oli 14,1 mm (taulukko 3). Kaksi prosenttia kohortista (12 alokasta 541:stä) täytti epäsymmetrisen seinämäpaksuuden kriteerit jo ennen fyysistä harjoittelua (kuva 3).

Taulukko 3. Yhdeksänkymmentä-Viisi prosenttia normaalin seinämäpaksuuden ylärajasta kaikille 17 vasemman kammion segmentille mitattuna ennen fyysistä harjoittelua

Vasemman kammion seinämä. Paksuus kaikissa 17 sydänlihassegmentissä mm
95% yläraja 95% yläraja
Basaalinen etuosa (1) 12.1 Mid inferoseptal (9) 14.1
Basal anteroseptal (2) 14.0 Mid inferior (10) 12.6
Basal inferoseptal (3) 12.9 Mid inferolateraalinen (11) 12.3
Basaalinen inferior (4) 12.8 Mid anterolateraalinen (12) 11.9
Basaalinen inferolateraalinen (5) 13.4 Apikaalinen anteriorinen (13) 12.5
Basaalinen anterolateraalinen (6) 12.5 Apikaalinen septinen (14) 9.2
Mid anterior (7) 11.5 Apical inferior (15) 9.2
Mid anteroseptal (8) 13.3 Apikaalinen lateraalinen (16) 9.5
Apex (17) 3.6
Kuvio 2. Silmäkulma. Lähtötilanteen seinämänpaksuusmittaukset jokaisessa sydänlihaksen 17 segmentissä nuorten terveiden armeijan alokkaiden kohortissa (keskiarvo±SD).

Kuva 3. Lyhytakseliset vakaan tilan vapaan kulun kuvat loppudiastolessa. A, Harjoittelua edeltävät mittaukset, joissa näkyy normaali septin ja lateraaliseinän suhde ja vasemman kammion seinämän paksuus. B, Harjoittelun jälkeiset mittaukset, joissa näkyy epäsymmetrinen seinämän paksuuntuminen samassa alokkaassa. C, Esimerkki epäsymmetrisestä seinämän paksuuntumisesta harjoittelun jälkeen toisella alokkaalla.

Vaste fyysiseen harjoitteluun

Harjoitusharjoittelun jälkeen epäsymmetrisen seinämän paksuuntumisen esiintyvyys lisääntyi niin, että sitä esiintyi 10 %:lla kohortista (31:llä 309:stä alokkaasta), ja se vaikutti yleisimmin keskikammion inferoseptumiin (74 %) (kuva 3). Näillä rekrytoiduilla seinämän maksimipaksuus kasvoi harjoittelua edeltävästä 12,7 ± 1,1 mm:stä harjoittelun jälkeiseen 14,1 ± 0,9 mm:iin (P<0,001), mutta toisin kuin muussa kohortissa, indeksoitu LV-massa ja loppudiastoliset tilavuudet eivät muuttuneet (P=0,71 ja P=0,61; taulukot 4 ja 5). Myöskään M/V ei muuttunut harjoituksen myötä tässä alaryhmässä eikä koko kohortissa. Vaikka seinämänpaksuuden ja tilavuuden suhde kasvoi hieman niillä alokkailla, joille kehittyi epäsymmetrinen seinämän paksuuntuminen, tämä suhde pysyi kaikissa tapauksissa normaalina (<0,15 mm-m2-mL-1), mikä viittaa liikunnan aiheuttamaan remodeling-vasteeseen (taulukot 4 ja 5).13 Sähkökardiogrammit olivat saatavilla vain kolmelta alokkaalta 31:stä, mutta ne eivät tässäkään tapauksessa antaneet viitteitä HCM:n esiintymisestä.

TAULUKKO 4. Niiden alokkaiden vertailu, joilla oli ja ei ollut epäsymmetristä seinämän paksuuntumista armeijakoulutuksen jälkeen

Baselineominaisuudet Alokkaat, joilla oli Asymmetrinen seinämän paksuuntuminen harjoituksen jälkeen (n=31) Rekrytit, joilla ei ollut asymmetristä seinämän paksuuntumista (n=277) P Value
Age, y 20±3 20±2 0.57
Systolinen verenpaine, mm Hg 122±10 122±19 0.98
Diastolinen verenpaine, mm Hg 73±6 69±11 0.07
Kehon painoindeksi, kg/m2 24.0±2.5 22.9±2.5 0.02
Alkoholin kulutus, U 4.4±6.7 3.4±5.6 0.38
Tupakointi (pakkausvuosia) 1.5±2.8 1.1±2.0 0.38
Fyysisen aktiivisuuden pistemäärä 6.1±4.4 6.9±5.4 0.49

.02

Taulukko 5. Fyysinen aktiivisuus. CMR-indekseihin sekä ennen että jälkeen harjoituksen

CMR-indeksit Pre-harjoittelu Post-training P Value Pre-training Post-training P Value P Value*
End-diastolinen tilavuus, ml 160.4±26.1 158.9±25.2 0.61 156.0±26.6 160.0±27.1 <0.01 0.84
Indeksoitu loppudiastolinen tilavuus, ml/m2 82.6±10.7 81.7±9.6 0.60 82.7±11.2 84.8±11.4 <0.01 0.16
LV massa, g 171.2±19.7 171.9±19.2 0.75 165.8±25.2 170.0±24.5 <0.01 0.68
LV massaindeksi, g/m2 87.7±6.5 88.1±6.5 0.71 87.8±10.3 90.0±10.1 <0.01 0.15
Massa/tilavuus, g/mL 1.07±0.12 1.09±0.14 0.56 1.07±0.13 1.07±0.13 1.07±0.13 0.84 0.56
Maksimaalinen seinämän paksuus, mm 12.7±1.1 14.1±0.9 <0.01 12.2±1.2 12.3±1.1 0.13 <0.01
Lateraalinen seinämän paksuus, mm 9.4±0.7 9.0±0.5 0.01 9.2±0.8 9.2±0.8 0.11 0.39
Seinämän paksuuden ja diastolisen tilavuuden suhde, mm⋅m2⋅mL-1 0.08±0.02 0.09±0.02 <0.01 0.08±0.01 0.08±0.01 0.08±0.01 0.07 <0.01

CMR tarkoittaa sydän- ja verenkiertoelimistön magneettitutkimusta ja LV, vasen kammio.

*P-arvot, joissa verrataan harjoituksen jälkeisiä arvoja alokkailla, joilla oli epäsymmetrinen seinämän paksuuntuminen, harjoittelunjälkeisiin arvoihin muussa kohortissa.

Ei ollut eroa niiden alokkaiden lähtötason ominaisuuksissa, joille kehittyi ja joille ei kehittynyt epäsymmetristä seinämän paksuuntumista, lukuun ottamatta painoindeksiä, joka oli ensin mainituilla marginaalisesti korkeampi (24±3 vs. 23±3 kg/m; P=0,02; taulukot 4 ja 5). Vain kolmella niistä alokkaista, joilla oli harjoituksen jälkeinen epäsymmetrinen seinämäpaksuuntuminen, oli sitä lähtötilanteessa, ja jokaisella heistä alueellisen seinämäpaksuuntumisen aste lisääntyi entisestään harjoittelun jälkeen.

Keskustelu

Nuorista armeijan alokkaista koostuvassa kohortissa osoitimme, että LV:n seinämäpaksuuden alueellinen vaihtelu oli merkittävää ja että yli viidenneksellä alokkaista seinämäpaksuus oli yhtä suuri kuin 13,0 millimetrin paksuus tai yli 13,0 millimetrin paksuus CMR-menetelmää käytettäessä mitattuna. Lisäksi epäsymmetrisen seinämäpaksuuden esiintyvyys lisääntyi vasteena fyysiseen harjoitteluohjelmaan, mikä viittaa siihen, että noin kymmenesosalla yksilöistä tämä kehittyy osana fysiologista vastetta harjoitteluun. Näillä havainnoilla on merkittäviä vaikutuksia HCM:n diagnosointiin nuorilla, hyväkuntoisilla miehillä.

Seinämänpaksuusmittaukset

Olemme osoittaneet, että seinämänpaksuusmittauksemme seinämänpaksuusmittaukset ovat erinomaisen hyvin havaitsijoiden välisiä ja havaitsijoiden sisäisiä uusittavuuksia kaikilla sydänlihaksen alueilla, ja yhteisymmärryksen raja-arvot ovat olleet 1 millimetri.

Aiempien tutkimusten14 mukaisesti näissä mittauksissa havaittiin merkittävää alueellista vaihtelua, jossa LV:n seinämän oheneminen vähenee progressiivisesti siirryttäessä tyveltä huipulle ja verrattaessa lateraalista seinämää väliseinän seutukkeeseen. Normaalin seinämäpaksuuden 95 prosentin yläraja oli kuitenkin >13,0 mm neljässä 17:stä LV-segmentistä. Tämä on jyrkässä ristiriidassa aiempien kaikukardiografisten tutkimusten kanssa. Jopa huippu-urheilijoidenkin keskuudessa seinämänpaksuuksia ≥13 mm on kuvattu vain 1-2 %:lla.2,15,16 Tämä kuvastaa todennäköisesti CMR:n suurempaa herkkyyttä seinämänpaksuuden alueelliselle lisääntymiselle kuin kaikukardiografia, mikä on osoitettu useissa aiemmissa tutkimuksissa, joissa on tutkittu erilaisia sydänsairauksia.8,17 Kohorttimme luonne on kuitenkin saattanut myös vaikuttaa asiaan. Kun otetaan huomioon Britannian armeijan sisäänpääsyvaatimukset, on todennäköistä, että väestömme lähtötason fyysinen kunto oli korkea, joten monilla alokkaista on todennäköisesti ollut urheilullinen sydän jo ennen koulutusta ja siksi seinämänpaksuusmittaukset ovat lisääntyneet. Kun otetaan huomioon tämä huolenaihe, normaalialuettamme ei pitäisi pitää koko väestöä edustavana, ja tarvitaan lisätutkimuksia tällaisen alueen määrittelemiseksi enemmän istumista harrastavilla henkilöillä. Tuloksemme osoittavat kuitenkin, että alueellisen vaihtelun vuoksi yleispätevä raja-arvo ei todennäköisesti sovellu kaikkiin sydänlihaksen segmentteihin ja että CMR-seinäpaksuusmittauksia 13-15 mm havaitaan melko yleisesti nuorilla urheilullisilla miehillä, joita ei harvoin seulota HCM:n varalta.

Asymmetrinen seinämäpaksuuntuminen

Ennen harjoittelua epäsymmetristä seinämäpaksuuntumista oli 2 %:lla, mutta se lisääntyi voimakkaasti 10 %:iin intensiivisen fyysisen harjoittelun jakson jälkeen. Näillä rekrytoiduilla seinämän maksimipaksuus kasvoi 12,7 mm:stä 14,1 mm:iin, eikä sitä havaittu väliseinän ulkopuolella. Toisin kuin muussa kohortissa ja aiemmissa kuvauksissa liikunnan aiheuttamasta uudelleenmuodostuksesta, indeksoidussa LV:n massassa tai tilavuudessa ei kuitenkaan tapahtunut muutoksia, mikä korostaa sitä, että tämä vaste edustaa epätavallista sopeutumista.

Selitys sille, miksi joillekin rekrytoiduille kehittyi epäsymmetrinen seinämän paksuuntuminen, on edelleen epäselvä. Näillä rekrytoiduilla ei ollut muita kliinisiä merkkiaineita, jotka viittaisivat HCM-diagnoosiin. Yhdelläkään rekrytoidulla ei ollut oireita, sukuhistoriaa tai fyysisiä merkkejä, jotka viittasivat kardiomyopatiaan, ja niillä muutamilla rekrytoiduilla, joiden elektrokardiogrammit olivat saatavilla, ne olivat myös normaalin rajoissa. Lisäksi seinämän paksuuden ja diastolisen tilavuuden suhde, jota pidetään hyödyllisenä erottajana rasituksesta johtuvan seinämän paksuuntumisen ja lisääntyneeseen jälkikuormitukseen tai kardiomyopatiaan13 liittyvän seinämän paksuuntumisen välillä, oli normaali kaikilla rekrytoiduilla. Näin ollen vaikuttaa epätodennäköiseltä, että liikunta vain paljastaisi taustalla olevan kardiomyopatian näillä rekrytoiduilla, varsinkin kun otetaan huomioon, kuinka usein epäsymmetriaa havaittiin. Todennäköisempää on, että tietyillä henkilöillä epäsymmetrinen seinämän paksuuntuminen näyttää olevan osa normaalia fysiologista vastetta liikuntaan, vaikkakin se eroaa merkittävästi aiemmin raportoiduista sopeutumismalleista. Näiden tulosten perusteella kehotamme siksi varovaisuuteen HCM:n diagnosoinnissa, joka perustuu alueellisten seinämäpaksuuksien rajallisiin lisäyksiin (13-15 mm), erityisesti nuorilla ja fyysisesti hyväkuntoisilla miehillä.

LV-massan ja diastolisen tilavuuden suhde

Kuten aiemmin on raportoitu, olemme vahvistaneet suuressa armeijan alokkaiden kohortissa, että LV-massa lisääntyy harjoituksen myötä; LV-massan ja -tilavuuden suhdeluvun analyysimme (M/V) lisäävät kuitenkin lisävalaistusta tässä tutkimuksessa. Tärkeää on, että olemme osoittaneet, että M/V ei muuttunut harjoituksen jälkeen, mikä osoittaa, että kammiotilavuuden muutokset tasapainottavat massan kasvua. Lisäksi seinämän paksuuden ja tilavuuden suhde pysyi normaalina kaikilla koehenkilöillä, mikä tukee näiden kahden parametrin roolia hyödyllisinä erottelijoina liikunnan aiheuttaman ja muunlaisen hypertrofian välillä.

Tutkimuksen rajoitukset

Keskittymällä nuoreen aikuisten kohorttiin on se etu, että pystymme varmistamaan, että sellaiset olosuhteet kuin verenpainetauti, sepelvaltimotauti tai diabetes mellitus eivät ole vaikuttaneet tuloksiimme. Kuten käsiteltiin, kohortillamme on kuitenkin todennäköisesti korkeampi fyysisen kunnon taso lähtötilanteessa kuin väestöllä yleensä, joten on epätodennäköistä, että viitealueemme olisi laajemmin sovellettavissa. Siksi tarvitaan lisätyötä seinämänpaksuuden todellisen normaalialueen määrittämiseksi molemmille sukupuolille ja mieluiten eri ikäisille ja etnisille ryhmille.

Dawson ym.18 ovat hiljattain julkaisseet seinämänpaksuusmittaukset 20:stä 20-30-vuotiaasta tapauksesta (10 miestä), jotka näyttäisivät olevan hieman alhaisemmat kuin meidän tapauksemme (esim. tyvitumakkeen anterolateraalinen puoli, 9,0 ± 2,5 vs. 10,0 ± 1,3 mm). Tämäkin saattaa heijastaa armeijan alokkaidemme korkeaa fyysisen kunnon lähtötasoa tai yksinkertaisesti heidän kohorttinsa pientä lukumäärää.

Elektrokardiogrammia ei tehty rutiininomaisesti kohortissamme, mikä on rajoitus, kun yritetään erottaa liikunnasta johtuva hypertrofia HCM:ään liittyvästä hypertrofiasta. Uskomme kuitenkin, että kun otetaan huomioon seinämänpaksuuden ja tilavuuden suhteen tulokset ja seulonta, jonka armeijan alokkaat käyvät läpi ennen palvelukseenottoa, voimme olla tyytyväisiä siihen, että epäsymmetrinen seinämän paksuuntuminen havaittiin osana fysiologista remodeling-vastetta rasitukseen eikä kardiomyopatian ilmentymänä.

Johtopäätökset

Olemme osoittaneet nuorista miehistä koostuvassa armeijan alokkaista koostuvassa populaatiossamme LV:n seinämänpaksuuden merkittävää alueellista vaihtelua ja että se ylittää usein perinteisen normaalin raja-arvon, joka on 13,0 millimetriä. Lisäksi olemme esittäneet näyttöä siitä, että epäsymmetrinen seinämän paksuuntuminen on yleinen vaste liikunnalle. Nämä havainnot osoittavat, että nuorilla urheilullisilla henkilöillä, joita tutkitaan HCM:n varalta, diagnoosia ei pitäisi tehdä pelkästään alueellisen seinämäpaksuuden rajallisen CMR-lisäyksen perusteella.

Kiitokset

Kiitämme armeijan rekrytointivapaaehtoisia Lichfieldissä, vieraanvaraisuudesta ja yhteistyöstä armeijan koulutusrykmentin Lichfieldin henkilökuntaa, erityisesti lääketieteellisen vastaanottoaseman henkilökuntaa, upseerien messin henkilökuntaa ja komentavaa upseeria. Kiitämme myös Alliance Medical Limited -yhtiötä, joka toimitti liikkuvan CMR-skannerin, ja annamme erityisesti tunnustusta skannausteknikoiden kovasta työstä.

Rahoituksen lähteet

LARGE Heart -tutkimus rahoitettiin ensisijaisesti British Heart Foundationin projektiavustuksella (PG/02/021) ja Aventis UK:lta saadulla ehdottomalla koulutusavustuksella. Tutkimuksen tuki- ja liikuntaelinkomponenttia rahoittivat Research into Ageing, National Osteoporosis Society, Wishbone Orthopaedic Trust, Dupuy ja Fares Haddad Research Fund. Tohtori Paynea (PG/02/021) rahoitti British Heart Foundation, joka tarjoaa myös perusrahoitusta sydän- ja verisuonigenetiikan keskukselle. LARGE Heartin rahoitus tuli myös British Medical Associationin tutkimusapurahasta, joka myönnettiin tohtori Paynelle (Edith Walsh, Geoffrey Holt ja Ivy Powell Award 2002). Tohtori Dweck saa tukea British Heart Foundationin kliinisen tohtorikoulutuksen apurahasta (FS/10/026). Tohtori Humphriesilla on British Heart Foundationin professuuri, ja häntä rahoittaa BHF:n apuraha PG08/008.

Paljastukset

Ei ole.

Lähdeluettelo

*Tohtorit Lee ja Dweck ovat osallistuneet tähän työhön tasapuolisesti, ja he ovat ensimmäisiä kirjoittajia.

Correspondence to Marc Dweck, MD, Centre for Cardiovascular Science, University of Edinburgh, Little France Crescent, Edinburgh, United Kingdom. Sähköposti

  • 1. Maron BJ. Distinguishing hypertrophic cardiomyopathy from athlete’s heart: a clinical problem of increasing magnitude and significance.Heart. 2005; 91:1380-1382.CrossrefMedlineGoogle Scholar
  • 2. Maron BJ, Pelliccia A, Spirito P. Cardiac disease in young trained athletes. Oivalluksia menetelmistä urheilijan sydämen erottamiseksi rakenteellisista sydänsairauksista, painottaen erityisesti hypertrofista kardiomyopatiaa.Circulation. 1995; 91:1596-1601.CrossrefMedlineGoogle Scholar
  • 3. Lauschke J, Maisch B. Athlete’s heart or hypertrophic cardiomyopathy?Clin Res Cardiol. 2009; 98:80-88.CrossrefMedlineGoogle Scholar
  • 4. Sjögren AL. Vasemman kammion seinämän paksuus ultraäänellä määritettynä 100 henkilöllä, joilla ei ole sydänsairautta.Chest. 1971; 60:341-346.CrossrefMedlineGoogle Scholar
  • 5. Gersh BJ, Maron BJ, Bonow RO, Dearani JA, Fifer MA, Link MS, Naidu SS, Nishimura RA, Ommen SR, Rakowski H, Seidman CE, Towbin JA, Udelson JE, Yancy CW; American College of Cardiology Foundation/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines; American Association for Thoracic Surgery; American Society of Echocardiography; American Society of Nuclear Cardiology; Heart Failure Society of America; Heart Rhythm Society; Society for Cardiovascular Angiography and Interventions; Society of Thoracic Surgeons. 2011 ACCF/AHA guideline for the diagnosis and treatment of hypertrophic cardiomyopathy: executive summary: a report of the American College of Cardiology Foundation/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines.Circulation. 2011; 124:2761-2796.LinkGoogle Scholar
  • 6. Hess OM, Schneider J, Turina M, Carroll JD, Rothlin M, Krayenbuehl HP. Epäsymmetrinen septin hypertrofia potilailla, joilla on aorttastenoosi: adaptiivinen mekanismi vai hypertrofisen kardiomyopatian samanaikainen esiintyminen?J Am Coll Cardiol. 1983; 1:783-789.CrossrefMedlineGoogle Scholar
  • 7. Tuseth N, Cramariuc D, Rieck AE, Wachtell K, Gerdts E. Asymmetric septal hypertrophy – a marker of hypertension in aortic stenosis (a SEAS substudy).Blood Press. 2010; 19:140-144.CrossrefMedlineGoogle Scholar
  • 8. Dweck MR, Joshi S, Murigu T, Gulati A, Alpendurada F, Jabbour A, Maceira A, Roussin I, Northridge DB, Kilner PJ, Cook SA, Boon NA, Pepper J, Mohiaddin RH, Newby DE, Pennell DJ, Prasad SK. Left ventricular remodeling and hypertrophy in patients with aortic stenosis: insights from cardiovascular magnetic resonance.J Cardiovasc Magn Reson. 2012; 14:50.CrossrefMedlineGoogle Scholar
  • 9. Payne JR, Eleftheriou KI, James LE, Hawe E, Mann J, Stronge A, Kotwinski P, World M, Humphries SE, Pennell DJ, Montgomery HE. Left ventricular growth response to exercise and cigarette smoking: data from LARGE Heart.Heart. 2006; 92:1784-1788.CrossrefMedlineGoogle Scholar
  • 10. Payne JR, James LE, Eleftheriou KI, Hawe E, Mann J, Stronge A, Banham K, World M, Humphries SE, Pennell DJ, Montgomery HE. The association of left ventricular mass with blood pressure, cigarette smoking and alcohol consumption; data from the LARGE Heart study.Int J Cardiol. 2007; 120:52-58.CrossrefMedlineGoogle Scholar
  • 11. Moon JC, Lorenz CH, Francis JM, Smith GC, Pennell DJ. Breath-hold FLASH- ja FISP-kardiovaskulaarinen MR-kuvaus: vasemman kammion tilavuuserot ja toistettavuus.Radiology. 2002; 223:789-797.CrossrefMedlineGoogle Scholar
  • 12. Bellenger NG, Davies LC, Francis JM, Coats AJ, Pennell DJ. Otoskoon pienentäminen sydämen vajaatoiminnan remodeling-tutkimuksissa kardiovaskulaarisen magneettiresonanssin avulla.J Cardiovasc Magn Reson. 2000; 2:271-278.CrossrefMedlineGoogle Scholar
  • 13. Petersen SE, Selvanayagam JB, Francis JM, Myerson SG, Wiesmann F, Robson MD, Ostman-Smith I, Casadei B, Watkins H, Neubauer S. Differentiation of athlete’s heart from pathological forms of cardiac hypertrophy by means of geometric indices derived from cardiovascular magnetic resonance.J Cardiovasc Magn Reson. 2005; 7:551-558.CrossrefMedlineGoogle Scholar
  • 14. Bogaert J, Rademakers FE. Regional nonuniformity of normal adult human left ventricle.Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2001; 280:H610-H620.CrossrefMedlineGoogle Scholar
  • 15. Pelliccia A, Culasso F, Di Paolo FM, Maron BJ. Fysiologinen vasemman kammion ontelon laajeneminen huippu-urheilijoilla.Ann Intern Med. 1999; 130:23-31.CrossrefMedlineGoogle Scholar
  • 16. Pluim BM, Zwinderman AH, van der Laarse A, van der Wall EE. Urheilijan sydän. A meta-analyysi sydämen rakenteesta ja toiminnasta.Circulation. 2000; 101:336-344.CrossrefMedlineGoogle Scholar
  • 17. Rickers C, Wilke NM, Jerosch-Herold M, Casey SA, Panse P, Panse N, Weil J, Zenovich AG, Maron BJ. Utility of cardiac magnetic resonance imaging in the diagnosis of hypertrophic cardiomyopathy.Circulation. 2005; 112:855-861.LinkGoogle Scholar
  • 18. Dawson DK, Maceira AM, Raj VJ, Graham C, Pennell DJ, Kilner PJ. Normaalin vasemman kammion tiivistettyjen ja trabekulaaristen sydänlihaskerrosten alueelliset paksuudet ja paksuuntuminen kardiovaskulaarisella magneettikuvauksella tutkittuna.Circ Cardiovasc Imaging. 2011; 4:139-146.LinkGoogle Scholar

.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.