青年男性力量型運動員左室舒張功能的組織多普勒聯(lián)合實時三維心臟超聲評價

陳 洋，李莉錦，滑少華，孫夢嬌

鄭州大學第一附屬醫(yī)院超聲科 鄭州 450052

近年來,青年運動員猝死的報道引起了醫(yī)學界及運動界的廣泛關(guān)注。目前對運動員心臟的研究多致力于左室收縮功能[1-2]。我們的前期研究[3-4]證實運動員左室收縮功能出現(xiàn)亞臨床改變，但是對運動員左室舒張功能的研究較少。本研究將組織多普勒成像技術(shù)(tissue doppler imaging, TDI)與實時三維心臟超聲(real-time three dimensional echocardiography, RT-3DE)聯(lián)合，檢測運動員左室舒張功能的變化，為全面評價運動員心臟功能提供有價值的信息。

1 對象與方法

1.1研究對象選取專業(yè)青年男性力量型運動員55人(運動員組)，年齡18～28歲，運動年限不少于5 a，每周運動時間不少于30 h，且未長期中斷訓(xùn)練。健康青年男性35人(對照組)，未長期參加高強度運動訓(xùn)練。兩組均排除高血壓、糖尿病、心臟病等疾病。

1.2TDI聯(lián)合RT-3DE檢測

1.2.1 儀器 GE Vivid E95超聲診斷儀，M5S探頭頻率2.0～4.0 MHz，4V探頭頻率1.5～4.0 MHz，圖像后處理應(yīng)用EchoPAC工作站。

1.2.2 二維超聲及TDI 受檢者左側(cè)臥位，平靜呼吸狀態(tài)下連接心電圖，記錄心率。采用M5S探頭，首先行常規(guī)超聲心動圖檢查，測量舒張末期左室內(nèi)徑(LVEDD)、室間隔厚度(IVS)、左室后壁厚度(PWT)、相對室壁厚度(RWT)、左房前后徑(LAD)、二尖瓣口舒張早期速度峰值(E峰)和舒張晚期速度峰值(A峰)、E/A比值。切換TDI狀態(tài)，測量二尖瓣環(huán)室間隔側(cè)舒張早期速度峰值(e′)、舒張晚期速度峰值(a′)、e′/a′比值、E/e′比值等。以上數(shù)據(jù)均使用BSA矯正。

1.2.3 RT-3DE圖像的采集 采用4V探頭，進入4D模式，取得清晰的心尖四腔心圖像后，采集動態(tài)的左室全容積圖像，25～45幀/s。EchoPAC工作站自動計算左室舒張末期質(zhì)量(LVM)等。

上述操作由同一位操作熟練的醫(yī)師完成，連續(xù)測量3個心動周期，取平均值。

1.3統(tǒng)計學處理采用SPSS 21.0分析。兩組間BSA、PWT、LVEDD、RWT、E/A、e′、a′、E/e′的比較采用兩獨立樣本t檢驗；年齡、心率、BMI、SBP、DBP、IVS、E峰、A峰、e′/a′、LVM的比較采用秩和檢驗。檢驗水準α=0.05。

2 結(jié)果

2.1兩組臨床資料比較結(jié)果見表1。兩組年齡、體質(zhì)指數(shù)(BMI)匹配。運動員組較對照組體表面積(BSA)增加，心率降低。

2.2兩組二維超聲參數(shù)的比較結(jié)果見表2。與對照組比較，運動員組LVEDD、IVS、PWT、RWT和E峰均增加(P<0.05)。

表1 兩組臨床資料的比較

表2 兩組二維超聲參數(shù)的比較

2.3兩組TDI和RT-3DE參數(shù)的比較結(jié)果見表3。與對照組比較，運動員組e′、e′/a′、LVM值增加。

表3 兩組TDI和RT-3DE參數(shù)的比較

3 討論

目前評價左室舒張功能的方法有多種，TDI消除了血流的高速信號，僅顯示室壁的低速信號，不受心臟前后負荷的影響，能更準確評價左室的舒張狀態(tài)，已廣泛應(yīng)用于糖尿病、心力衰竭等疾病[5-6]，其對左室舒張功能的應(yīng)用價值已經(jīng)得到廣泛認可[7]。RT-3DE通過三維空間定位，不受取樣角度的限制，從而獲得一個心動周期中的左心房實時動態(tài)變化的容積，具有很好的重復(fù)性，是評價左心房功能的一項準確、可靠和簡便的方法。

經(jīng)過長期高強度訓(xùn)練，運動員心臟會發(fā)生生理適應(yīng)性改變。本研究中，運動員的靜息心率低于正常人。靜息狀態(tài)下的心肌耗氧量減少，心臟的機械效率增強，心肌血供改善，心率儲備提高。在長期運動過程中，耐力型運動員左室發(fā)生離心性肥厚，而力量型運動員左室發(fā)生向心性肥厚[8]，原因在于力量運動主要靠無氧代謝供能，只能維持短時間的等長運動，往往使動脈血壓增高，因而造成室壁增厚，LVM增加，LVM容積的變化是左房壓力慢性升高的反映，是心房早期變化的一個敏感標記，在沒有傳統(tǒng)心血管危險因素的相對健康的隊列中是有用的評價指標[9]，這與本研究中運動員組LVM增加的結(jié)論是一致的。

心臟舒張過程共分為等容舒張期、快速充盈期、減慢充盈期以及心房收縮期。等容舒張期和快速充盈期是左室的主動松弛過程，需要消耗能量，而緩慢充盈期和心房收縮期是心肌不耗能被動擴張的過程，取決于心肌的順應(yīng)性。E峰代表了左室舒張早期最大充盈速度，E峰越高，表明左室的主動松弛能力越強。e′代表二尖瓣舒張早期心肌運動的峰值速度，受左室松弛能力、回縮力及充盈壓的影響。研究[10]表明，e′是一個良好的獨立預(yù)測舒張功能的指標，是一種與負荷無關(guān)的舒張功能障礙測量方法，對反映舒張功能的敏感性和特異性都較好。a′表示房縮期心肌運動的峰值速度，反映了左室的順應(yīng)性。本研究結(jié)果表明運動員組的E峰、e′、e′/a′值均高于對照組，表明運動員左室心肌松弛能力及順應(yīng)性均增強，左室舒張功能增強。運動訓(xùn)練改善左室舒張功能的機制可能是運動訓(xùn)練促進了心臟血管舒張及微血管的再生，改善了心肌細胞線粒體的功能[11]，從而增加了氧化酶的含量、肌紅蛋白的濃度，增加了心肌對氧的攝取效率。同時，運動訓(xùn)練降低了靜息心率，改善了心肌血供，使左室的松弛能力和順應(yīng)性均增強。另外運動員左房增大，左房容量增加，左房壓力升高，增大了等容舒張期末房室壓差，同時，左室舒張時間延長，使左室舒張充分，E峰、e′增高。

最新研究[12-13]證實E/e′與心力衰竭相關(guān)，是評價左室舒張功能的一項新指標，E/e′比值與肺毛細血管楔壓之間存在良好的正相關(guān)，與LV充盈壓力增加相關(guān)，因此可用來估測左室充盈壓。E/e′>15代表左室充盈壓增高，而<8代表左室充盈壓正常[14]。本研究結(jié)果表明運動員組與對照組的E/e′均<8，表示兩組左室充盈壓均正常。

綜上所述，長期運動訓(xùn)練的青年男性力量型運動員左室舒張功能增強。TDI聯(lián)合RT-3DE能敏感提示運動員舒張功能的變化，為臨床全面評價運動員心臟功能提供可靠依據(jù)。