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正常青年人左心室形态与功能的性别差异的超声心动图与核磁共振成像研究

更新时间:2016-07-05

正常青年人的左心室形态与功能受诸多因素影响,如年龄、血压、心率、体表面积等。目前国内文献对于性别差异的研究较少,且多通过单一影像学方法研究。心脏核磁共振成像(CMR)能够三维多平面显示左心室解剖结构、清晰分辨心肌与血池界限、准确量化左心室容积,是评价左心室形态与功能的金标准[1]。超声心动图具有无创、实时、便捷、可靠等优点,使其成为临床应用最为广泛的心脏影像学方法。已有文献[2]报道二维超声心动图与CMR具有相近的应用价值。本研究应用超声心动图与CMR两种影像学方法,研究正常青年人左心室形态与功能及性别差异,并探讨两种影像学方法的应用价值。现作报道。

由图8(空气层厚度12 mm,相对湿度65%)可以看出,当空气层厚度为12 mm时,供水温度升高,供冷能力快速减小.供水温度每升高1 ℃,辐射板表面平均温度平均升高0.52 ℃,供冷能力平均减少17 W/m2.过高的供水温度不仅会造成供冷能力的不足,同时会降低辐射板表面的均匀性.当供水温度降低至14 ℃时,辐射板表面最低温度与平均温度的差值增大.当供水温度为15 ℃时,辐射板表面的最低温度最接近平均温度.

1 资料与方法

1.1 研究对象 选取30名来自不同地区的某高校大学生,男、女各15名,依性别分为2组。2组年龄和血压差异均无统计学意义(P>0.05),男性组的身高、体质量和体表面积(BSA)均大于女性组(P<0.05~P<0.01)(见表1)。所有研究对象均无明显器质性病变及CMR检查禁忌证,且对本次研究知情并予以配合。

1 研究对象的一般情况的比较

一般情况男性组(n=15)女性组(n=15)tP年龄/岁20.21±1.7820.11±1.670.16>0.05收缩压/mmHg113.32±11.21112.32±13.520.22>0.05舒张压/mmHg69.81±6.7368.91±6.430.37>0.05身高/m1.73±0.051.62±0.065.45<0.01体质量/kg60.01±8.6753.5±6.352.35<0.05BSA/m21.74±0.131.50±0.135.06<0.01

1.2 仪器设备和方法 超声检查采用西门子公司ACUSION S2000型彩色多普勒诊断仪,配备可变频率相控阵探头,频率范围1.5~2.5 MHz。统一检查体位为左倾斜45°侧卧位,检查开始前连接同步心电图。为尽可能控制测量误差,所有超声检查由一名经验丰富的超声医师独立完成,测量采用美国超声心动图学会(ASE)推荐标准,选定心尖四腔心切面为标准切面,采用二维平面Simpson法手动描记心内膜测量舒张末期容积(EDV)、收缩末期容积(ESV),仪器自动计算射血分数(EF)、每搏输出量(SV)。CMR采用GE 公司SIGNA CV/1.5T核磁共振扫描成像仪,峰值梯度场30 mT,梯度切换率150 T/m,配备心脏专用阵列线圈及呼吸门控、ECG门控系统。成像序列采用心电向量门控快速梯度回波序列(TFE):TR 3.8 ms,TE 1.9 ms,层厚8 mm,FOV 320 mm,矩阵256×256。受检者取仰卧位双手抱头,检查开始前进行呼吸训练。选择左心室短轴连续层面,应用鼠标描记心内膜与心外膜,勾画完成自动计算EDV、ESV、SV、EF。

1.3 统计学方法 采用两独立样本t检验和Pearson相关分析。

2 结果

2.1 2组大学生左心室形态和功能参数的比较 超声检查结果显示,男性组左心室EDV、ESV、SV和EF值与女性组差异均无统计学意义(P>0.05),CMR测值显示男性组左心室仅ESV值高于女性组(P<0.05),其他3指标在2组间差异均无统计学意义(P>0.05)(见表2);2组EF值差异无统计学意义(P>0.05);BSA校正后,两种检查结果均显示男性组左心室EDV值高于女性组(P<0.05),2组左心室ESV、SV和EF差异无统计学意义(P>0.05)(见表3)。

2 2组大学生左心室形态和功能参数的比较

分组nEDV/mLESV/mLSV/mLEF/%CMR 男15103.12±21.8332.55±7.5480.82±21.6567.51±4.01 女1596.77±20.1226.44±7.3875.22±20.3167.66±3.64 t—0.832.240.730.11 P—>0.05<0.05>0.05>0.05超声心动图 男15101.42±19.8931.55±7.5473.82±21.6566.51±4.03 女1595.77±18.1227.44±7.3871.26±20.2967.16±3.94 t—0.811.510.330.45 P—>0.05>0.05>0.05>0.05

3 BSA校正后2组左心室形态与功能参数的比较

分组nEDV/BSAESV/BSASV/BSAEF/BSACMR 男1559.43±13.2117.10±5.1242.41±10.8439.21±2.21 女1549.86±11.9115.02±4.8040.67±9.5239.66±1.85 t—2.081.150.470.60 P—<0.05>0.05>0.05>0.05超声心动图 男1555.73±11.7115.13±4.6740.21±10.0838.16±2.08 女1546.77±10.7313.44±4.7737.85±8.9138.11±1.94 t—2.180.980.650.07 P—<0.05>0.05>0.05>0.05

3.1 正常青年人左室形态与功能的性别差异 正常青年人左心室形态与功能可能受诸多因素的影响,如身高、年龄、血压、体表面积等,且已有相关研究证实[3]。以往研究多采用单一的影像学方法,而本次研究采用比较影像学研究模式,同时应用超声心动图与CMR两种影像学方法研究正常青年人左心室形态与功能差异。比较影像学研究的优点在于能为某一疾病提供更为合理与精准的诊断,这已经被许多研究证实[4]。为尽可能控制干扰因素,本研究经预先设计与统计学验证,两组人群的年龄、血压无明显差异,研究对象来自非体育院校大学生,并排除体育特长生与业余运动员。两组人员的体育课程与作息安排相同,以期尽可能排除运动因素对左心室形态与功能的影响。CHUANG等[5]应用CMR对健康成人的左心室形态与功能的研究表明,BSA与健康成人左心室形态与功能参数相关。由于两组研究对象的BSA存在差异,故以此为校正因子。本次研究结果表明,不同性别组之间的EDV、ESV/BSA存在差异,且男性组高于女性组结果与校正前一致,这与SALTON等[6]的研究结果一致,但后者左心室EDV、ESV测值高于本次研究的测值,这可能由于SALTON等的研究对象的平均年龄[男(56.7±9.1)岁、女(57.7±9.5)岁]明显高于本次研究对象,另外人种差异性也是应该被考虑的。NIKITIN等[7]应用CMR对95名健康成人(年龄跨度为22~91岁)左心室形态与功能的一项研究表明,左心室容积随年龄增高而增大,左心室容积的性别差异随着年龄的增高趋于减小。

正常青年人左心室形态与功能的性别差异可能与男、女的性激素水平相关。性激素是介导心脏功能调节的重要物质,其中涉及的信号传导机制极为复杂且尚未完全研究清楚。与人类相似,在对许多啮齿类动物的研究中都能观察到心脏形态与功能的性别差异。既往对大鼠的一项实验[8]表明,雄性大鼠经雌二醇处理后左心室生长与肥大被抑制,切除雌性大鼠的双侧卵巢后其左心室生长呈肥大趋势。尽管人类与实验动物的心脏生理学存在一定的差异,但对于小型啮齿动物模型的性别差异的研究仍具有重要参考意义。首先,性别差异存在于心脏电生理学中,心脏生理功能的调节与钠、钾、钙离子通道的表达与活性有关,这些离子通道表达与活性的性别差异能够介导男、女心脏电传导与收缩功能差异[9]。其次,在分子生物学水平上,性别差异表现在编码心肌收缩蛋白的基因表达,在人类心脏中,心肌肌球蛋白的表达主要是由β肌球蛋白重链决定,研究[10]证明健康女性心房与心室中的β肌球蛋白重链水平高于男性。心血管循环的血流动力学中亦存在性别差异,血浆肾素的活性水平受性激素的影响,男性的血浆肾素活性比女性高约27%[11],提示两性之间的血容量调节功能存在差异。全血黏度也是影响外周循环阻力和刺激左心室肥厚的重要因素,而正常男性的全血黏度高于女性。

4 两种影像学方法测量值的Pearson相关性分析(r)

分组EDV ESV SV EF 男性0.81∗∗0.70∗∗0.76∗∗0.82∗∗ 女性0.80∗∗0.71∗∗0.75∗∗0.79∗∗

**P<0.01

3 讨论

2.2 两种影像学方法测量值的相关性 2组左心室EF、左室短轴缩短率(FS)、EDV、ESV两种影像学方法测量值均呈正相关关系(P<0.01)(见图1、表4);Bland-Altman分析提示超声心动图测量的左心室EDV、ESV、SV低于CMR检测结果。

式中:K为矿井阻尼系数;m为提升货载质量,kg;mz为容器自身质量,kg;mp为提升钢丝绳每米质量,kg/m;H为钢丝绳悬垂高度,m;at为各个运行阶段的加速度,m/s2;∑m1为满载提升时提升系统的变位质量,kg;N为钢丝绳根数;x为提升容器运行距离,m。

歌词二:风雪之中咳嗽/依偎在她胸口/你要离开/这清贫如水巷口/走出后/不再回头/她立春/她立秋/她人比黄花瘦/霜白了头

本次研究探讨了正常青年人左心室形态与功能及性别差异,对于随年龄相关变化的左心室形态与功能及性别差异的研究将是下一步工作目标,对于血管疾病病人,如缺血性心肌病的患者的左心室形态与功能及性别差异的深入探讨是未来研究的重要方向。

3.2 超声心动图与CMR的比较及应用价值 本次研究中,左心室EDV、ESV的超声与CMR测值呈正相关,男性组测量值的相关系数(r值)分别为0.81、0.70,此结果与GUARISE等[14]进行的一项超声心动图对比CMR的研究相近(EVD、ESV的r值分别为0.78、0.72),这表明超声心动图可以与CMR一样准确测量左心室形态与功能参数。但是需要指出的是,由于受声窗限制,经胸超声心动图难以准确定位解剖学心尖,这样将导致测量的左心室容积较实际偏小,这可能是本次研究中超声测量的EDV、ESV小于CMR测值的原因,且国外的一项左心室比较影像学研究[15]也得出相同结果。另一方面,虽然超声心动图与CMR使用相同的EF与SV计算公式(EF=SV/EVD,SV=EVD-ESV),但对于左心室容积计算方法,两者存在明显差异。二维超声心动图计算左心室容积是基于特定心动周期时相的单个层面的心内膜勾画来计算的,而CMR则通过勾画左心室舒张末期和收缩末期心尖至心底的多达12个以上层面的心内膜来计算容积,所以CMR测量的准确性和可靠性较超声心动图更高。CMR虽然可以提供比超声心动图更为准确的测量结果,但这种测值差异被证明不会影响临床诊断与决策[16]。由于CMR检查耗时更长、费用更高且具有检查禁忌症(如金属器物植入、幽闭恐惧症等),在使用便利性和广泛性不及超声心动图。总之,超声心动图与CMR对于左心室形态与功能的研究均具有较高的应用价值,同时两者不能完全互换和替代。

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陈元,王震寰,李成,李秀辉
《蚌埠医学院学报》2018年第4期文献

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