はじめに
運動による左室肥大と肥大型心筋症（HCM）の区別は複雑かつ共通の臨床ジレンマになっている1． HCMの過剰診断はプロスポーツ選手のキャリアを早期に中断させる可能性があり、一方、過小診断は激しい運動中に心臓突然死の危険にさらされる可能性がある。 現在、生理学的肥大と病理学的肥大は、さまざまな診断アルゴリズムと心エコー検査によって区別されている2,3。しかし、不確実性がしばしば残るため、医師はこのような症例を解決するために心臓血管磁気共鳴（CMR）に頼ることが多くなっている。 しかし、壁厚測定の正常範囲は不明であり、13mmというエコーのカットオフ値が頻繁に用いられている4
Clinical Perspective on p 267
HCMの診断を確定するには、壁厚のパターンと程度の両方が重要である。 壁肥厚の同心円パターンは、より一般的に後負荷の増加や運動能力の高い心臓と関連するが、HCMは伝統的に、最も一般的に心室中隔における局所的かつ非対称的な増加と関連している。 最近の米国心臓病学会のガイドラインによると、HCMは通常、LV壁の厚さが15.0mm以上となり、13mmと14mmは境界とみなされます5。 しかし、このような非対称的な壁肥厚は、大動脈弁狭窄症と高血圧症でも報告されており6-8、我々は、激しい身体トレーニングにも反応して発症するのではないかと推測している。
Baseline Data
病歴、喫煙状況、薬の使用、アルコール摂取に関するデータが収集された。 新兵の身長と体重を記録し、Mostellerの式、体表面積＝（/3600）½を用いて体表面積を推定した。
イギリス軍の規則では、すべての新兵は登録時にあらかじめ指定されたレベルの体力を実証することが求められている。 この研究のために、各参加者は、以前に説明したように、身体活動に関する独自の評価も受けた。9,10 これには、現在および過去に行ったスポーツ、参加期間（年）、週に行った時間、参加のレベル（レジャー、学校または郡）が記載されていた。 このスコアが身体活動の主要な尺度として使用された。 これは、1日平均5000キロカロリーのエネルギー消費で、週に40時間以上の身体的運動を伴うものであった。 LV壁厚のCMR評価
CMR は、ベースライン時とトレーニング後の両方で、1.5 Tesla Siemens Sonata CMR 移動式スキャナーを使用して、以前に記載されたプロトコルを適用して実施された11、12。 画像解析は、CMRtools（Cardiovascular Imaging Solutions、ロンドン、英国）を使用して、スキャンが運動前か後かを含む他の研究データに対して盲検化された1人の研究者（P.L.）によって手動で行われた。 右室海綿体を除いた17セグメントの心筋において、拡張末期における最大LV壁厚を算出した。 3回測定し、その平均値を使用した（図1）。 基底部の測定はLV流出路直下の短軸像で行い、中洞部の測定は乳頭筋の高さの短軸像で行った。 最後に頂点の測定と真の頂点の測定は2室と4室のビューで行われた（図1）
Figure 1. 基部、中洞、頂部および真頂部での壁厚測定方法。 各セグメントで最も厚い部位を3回測定し、平均した。 LVの質量と体積の測定は、以前に記述され報告されたように体表面積を指標として行われた9,10。その後、これらを用いて、相対的な壁厚のCMR相当値としてのLV質量／体積比（M／V）8と、腔サイズとの関連における壁厚の指標としての壁厚／体積比（最大拡張末期壁厚／指標となったLV拡張末期体積）を導出した13。 後者は、運動による壁肥厚と心筋症や後負荷の増加に関連した病的肥厚を識別するのに有用であることが実証されている13
Reproducibility Studies
コホートからランダムに20人の新人が選ばれている。 LV壁厚測定の方法を確立した後、これらの新兵のすべてのスキャンを、訓練を受けた2人の観察者（P.L.とS.P.）が独立して分析し、観察者間の再現性の指標を提供した。 非対称性壁肥厚の有病率は、心室壁の厚さが13.0mm以上で、反対側の心筋セグメントの厚さの1.5倍未満と定義された。 7929>
Statistics
Wall thickness measurements were presented as mean±SD.The physical training period before and after each army recruit in both both of the period of physical training.
Statistics
Wall thickness measurements were presented as mean±SD. 各セグメントにおける正常の95％上限は、mean±2 SDとして計算された。 心室の異なる領域における壁厚の差は、Student paired t testおよびrecruitをランダム因子として収容したANOVAを用いて評価した。 非対称的な壁肥厚を持つ者と持たない者の間のリクルート特性の差は、非対称標本t検定を用いて求めた。 トレーニング前後のデータの比較には、対応のあるt検定を使用した。 LV壁厚の反復測定値間の差の95％正常範囲（一致限界）は、差の平均のSDに1.96を乗じることで推定された。 観察者内および観察者間のばらつきについては95%信頼区間を伴うクラス内相関係数を算出した． データはSPSS software version 17.0 (SPSS Inc, Chicago, IL)を用いて解析した。 7929>
結果
研究 新兵
男性陸軍新兵541名（年齢、20±2歳）において身体訓練プログラム前にCMR研究を行い、その後309名（年齢、20±2歳）において繰り返し研究を行った。 これら2群のベースライン特性は類似していた（表1）。 高血圧や心血管系疾患の既往がなく、心筋症が臨床的に疑われる者はいなかった。 165名（40％）が現在喫煙者、47名（11％）が元喫煙者であり、薬物療法を受けている者はいなかった。 コホート全体（n=541）および運動療法を完了した人（n=309）のベースラインの特徴
1.78±0.06
値は平均±SDを表す。
*幾何平均±近似SD。
†Median (interquartile range).
Reproducibility
選ばれた20人の採用者のうち、LV壁厚の340回のペア測定はP.L. によって実施されました。 その結果、固定バイアスや比例バイアスがなく、一致限界も±0.99mmと、優れた観察者内再現性を示した。 これは心室のすべてのレベル（底部、中洞、心尖部；表2）において同様であった。 全体として、これらの測定のクラス内相関係数は0.98であった。 観察者間の一致も同様に良好で、平均差は0.07mm、一致限界は±1.03mm、クラス内相関係数は0.99であった（表2）。 表2. LV壁厚測定における上段と中段のオブザーバー間再現性統計
差のSD 差の95%一致の限界
平均差 差のSD 差の95%一致の限界
0.99
0.02
0.02 0.96
ICC はクラス内相関係数、LV は左心室を示す。
ベースラインのデータ
LV Wall Thickness
心筋の17セグメントで壁の厚さに有意差があった（図2；表3）。 LVの壁厚は基部から心尖部にかけて徐々に減少した（基部：10.3±1.0mm，中洞：10.2±0.9mm，頂部：7.3±1.0mm，心尖部2.3±0.6mm，P<0.001）． 基底部および中洞レベルでは，平均壁厚は側壁よりも中隔で大きかった（11.0±1.4 mm 対 10.1±1.3 mm；P<0.001）． 125人（23％）の新兵は壁厚≧13.0mmであり、これは中隔に最も多く認められた（87％）。 46名（9％）は最大壁厚が14.0mm以上であり、14名（3％）は15.0mm以上であった。 全体として、17のLVセグメントのうち4つのセグメントで、壁厚の正常値の95％上限は13.0mmを超えた。 中下垂体における正常の95％上限は14.1mmであった（表3）。 コホートの2％（541人中12人）は，身体訓練体制以前から非対称的な壁肥厚の基準を満たした（図3）
| 左心室壁厚の測定結果 心筋全17セグメントの厚さ mm | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| 95％上限 | 95％上限 | ||||
| 基底前部（1） | 12.1 | 中下甲 (9) | 14.1 | ||
| 基底前甲 (2) | 14.1 | 14.1 | 14.1 | 中下(10) | 12.6 |
| 基底下(3) | 12.0.9 | Mid inferolateral (11) | 12.3 | ||
| Basal inferior (4) | 12.8 | Mid anterolateral (12) | 11.3 | 下側 (4) 12.8 | |
| 基底下外側 (5) | 13.4 | 先端前側(13) | 12.5 | ||
| 基底前外側 (6) | 12.5 | 先端中隔 (14) | 9.4 | 8.0 | 9.2 |
| 中前方(7) | 11.5 | 前下方(15) | 9.2 | ||
| 前中間(8) | 13.1 | 11.0 | 11.1 11.03 | Apical lateral (16) | 9.5 |
| Apex (17) | 3.6 | ||||
Figure 2. 健康な若い陸軍新兵のコホートにおける心筋の17セグメントのベースライン壁厚測定（平均±SD）
図3.心筋の17セグメントにおけるベースライン壁厚の測定。 拡張末期における短軸定常フリープロシジョン画像。 A、トレーニング前の測定では、中隔と側壁の比率および左心室の壁の厚さが正常であることを示す。 B：トレーニング後の計測では、同じリクルートで非対称な壁の肥厚が見られる。 7929>
Response to Physical Training
運動トレーニング後、非対称性壁肥厚の有病率は、コホートの10%（309人中31人）に存在するほど増加し、最も一般的に中洞下垂体を侵す（74%）(図3)。 これらの新兵では、最大壁厚がトレーニング前の12.7±1.1mmからトレーニング後14.1±0.9mmに増加したが（P<0.001）、他の集団とは対照的に指標となるLV質量と拡張末期容積は変化しなかった（それぞれP=0.71とP=0.61、表4と表5）。 M/Vもこのサブグループでもコホート全体でも運動による変化はなかった． 非対称的な壁肥厚が生じた新入社員では、壁厚／容積比がわずかに増加したが、この比はすべての症例で正常（＜2905＞0.15 mm-m2-mL-1）を維持し、運動によるリモデリング反応を示唆した（表4および5）13。 陸軍訓練後に非対称性壁肥厚を起こした新兵と起こさなかった新兵の比較
0.00.0
0.02
0.38
| 3.1±1.2 | 3.0±1.2 | 3.0±1.2 運動前後のCMR指標に示されたベースラインの特徴
| CMR Indices |
トレーニング前 |
トレーニング後 |
Post- |
P値 |
トレーニング後 |
P値 P値* |
|
|
| 拡張末期容積, mL | 160.4±26.1 | 158.9±25.2 | 0.61 | 156.0±26.6 | 160.0±27.1 | <0.01 | 0.84 | |||
| 拡張末期容積、mL/m2 | 82.6±10.7 | 81.7±9.6 | 0.01 | 82.7±11.2 | 84.8±11.4 | <0.01 | 0.16 | |||
| LV mass, g | 171.2±19.7 | 171.9±19.3 | 171.2±19.6 | 171.2±19.4 | 171.9±19.4 | 0.75 | 165.8±25.2 | 170.0±24.5 | <0.01 | 0.68 |
| LV Mass Index, g/m2 | 87.7±6.5 | 88.1±6.5 | 0.71 | 87.8±10.3 | 90.0±10.1 | <0.01 | 0.15 | |||
| 質量/容量、g/mL | 1.07±0.12 | 1.09±0.14 | 0.56 | 1.07±0.13 | 1.07±0.13 | 0.84 | 0.56 | |||
| 最大壁厚、mm | 12.7±1.1 | 14.1±0.9 | <0.1 | <0.01 | 12.2±1.2 | 12.3±1.1 | 0.13 | <0.01 | ||
| 側壁厚、mm | 9.4±0.2 | 9.3±1.1 | 0.3±2.2 | 1905>0.017 | 9.0±0.5 | 0.01 | 9.2±0.8 | 9.2±0.8 | 0.11 | 0.39 |
| Wall thickness/diastolic volume ratio, mm⋅m2⋅mL-1 | 0.08±0.02 | <0.01 | 0.08±0.01 | 0.08±0.01.02 | 0.07 | <0.01 |
CMR は心血管磁気共鳴、および LV は左心室を示します。
* 非対称壁厚化を有する新兵における運動後の値とその他のコーホートの運動後の値との比較を行った P 値。
非対称性壁肥厚を発症した新兵としなかった新兵のベースライン特性には、前者でわずかに高かった肥満度（24±3対23±3kg/m；P=0.02；表4および5）を除き、差はなかった。 運動後に非対称的な壁肥厚を示した新兵のうち3人だけがベースラインでそうであり，いずれもトレーニング後に局所的な壁肥厚の程度がさらに増加した。 さらに、非対称的な壁肥厚の有病率は、身体トレーニングプログラムに対応して増加し、約10分の1の個人において、運動に対する生理的反応の一部として発症していることが示唆された。 これらの観察は，若く健康な男性におけるHCMの診断に重要な意味を持つ。
壁厚測定
我々は，心筋のすべての領域の壁厚測定において，一致限界1mmという優れた観察者間および観察者内の再現性を実証した。 しかし，正常壁厚の95％上限はLV17セグメント中4セグメントで＜9455＞13.0mmであった。 これは、これまでの心エコー研究とは全く対照的である。 実際、エリートスポーツ選手の間でさえ、13mm以上の壁厚は1％から2％しか報告されていない2、15、16。これは、心エコー検査よりもCMRの方が部位別の壁厚の増加に対する感度が高く、異なる心疾患を検討した過去のいくつかの研究で実証されているためと考えられる8、17 しかし、我々のコホートの性質も寄与しているかもしれない。 英国陸軍の入隊要件を考えると、我々の集団はベースラインの体力が高かったと思われるので、新兵の多くは訓練前から運動量の多い心臓を持っていた可能性が高く、そのため壁厚測定値が増加したのであろう。 この懸念を考慮すると、我々の正常範囲は母集団全体を代表するものと考えるべきではなく、より座りがちな個人におけるそのような範囲を定義するためにさらなる研究が必要である。 しかし、我々の結果は、地域差を考慮すると、心筋のすべてのセグメントについて普遍的なカットオフが適切であるとは考えにくく、13～15mmのCMR壁厚測定値は、HCMのスクリーニング検査を受けることが少なくない若いスポーツマン男性でごく普通に観察されることを示すものであった。 これらの新兵では、最大壁厚は12.7mmから14.1mmに増加し、中隔の外側には観察されなかった。 しかし、他のコホートや運動誘発性リモデリングに関する過去の記述とは対照的に、指標となるLVの質量や容積には変化がなく、この反応が適応の異常な形態を示すことが強調された
なぜ一部の新兵に非対称な壁の肥厚が生じているかの説明はまだ不明である。 これらの新兵には、HCMの診断を示す他の臨床マーカーはなかった。 心筋症を示唆する症状、家族歴、身体的徴候を有する新兵はおらず、心電図が入手できた少数の新兵において、これらも正常範囲内であった。 さらに、運動による壁肥厚と後負荷の増加や心筋症による壁肥厚を区別するのに有用とされる壁厚／拡張期容積比13は、今回の新入社員全員において正常であった。 したがって、特に非対称性が頻繁に観察されることから、これらの新入社員において運動が基礎にある心筋症を単に覆い隠している可能性は低いと思われる。 特定の個人において、非対称性壁肥厚は、以前に報告された適応のパターンとは重要な違いがあるとはいえ、運動に対する正常な生理学的反応の一部として生じているようである。 これらの結果に基づき、我々は、特に若年で体力のある男性において、部位別壁厚の境界線の増加（13～15mm）に基づくHCMの診断に注意を促すものである。 重要なことは、M/Vが運動後に変化しないことで、質量の増加が心室容積の変化と釣り合うことが示されたことである。 さらに，壁厚／容積比はすべての被験者で正常であり，この2つのパラメータが運動誘発性肥大とその他の肥大の有用な識別因子としての役割を担っていることを支持する。 しかし、議論されているように、我々のコホートはベースライン時の身体的コンディショニングのレベルが一般集団よりも高い可能性があり、我々の基準範囲がより広く適用されるとは考えにくい。
Dawson ら18は最近、20～30歳の20例（男性10例）の壁厚測定を発表したが、我々の結果よりわずかに低いようである（例えば、前外側基底部、9.0±2.5対10.0±1.3mm)。
我々のコホートでは心電図がルーチンに実施されておらず、これは運動による肥大とHCMに関連する肥大を区別しようとする場合の限界である。 しかし，壁厚／容積比の結果と，陸軍新兵が採用前に受けるスクリーニングを考慮すると，非対称的な壁肥厚は運動に対する生理的リモデリング反応の一部として観察され，心筋症の発現ではないと納得できるものと考えられる。 さらに，運動に対する一般的な反応として，非対称的な壁の肥厚が生じることを証明した。 7929>
謝辞
我々は、Lichfieldの陸軍新兵ボランティア、陸軍訓練連隊のスタッフ、特に医療受付所のスタッフ、将校食堂のスタッフ、司令官のもてなしと協力に感謝している。 また、モバイルCMRスキャナーを提供したAlliance Medical Limitedに感謝するとともに、特にスキャン技術者の努力に敬意を表する。 この研究の筋骨格系の部分については、Research into Ageing、National Osteoporosis Society、Wishbone Orthopaedic Trust、Dupuy、Fares Haddad Research Fundから資金援助を受けている。 Payne博士（PG/02/021）はBritish Heart Foundationから資金援助を受けており、同財団はCenter for Cardiovascular Geneticsの中核的資金も提供している。 LARGE Heartの資金は、Payne博士に授与されたBritish Medical Association Research Grant（Edith Walsh, Geoffrey Holt, and Ivy Powell Award 2002）からも提供された。 Dweck博士はBritish Heart Foundation Clinical PhD Training Fellowship (FS/10/026)の支援を受けている。 ハンフリーズ博士はブリティッシュ・ハート・ファウンデーション・チェアを有し、BHF助成金PG08/008の助成を受けている。
情報開示
なし。
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