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# 健康科学# 心臓血管医学

心臓磁気共鳴画像法に関する新しい洞察

研究が運動中の心機能評価に必要なデータを明らかにした。

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心臓画像診断結果の理解心臓画像診断結果の理解新しい研究が心機能の基準値を設定した。
目次

運動心臓磁気共鳴イメージング(exCMR)は、人が運動しているときに心臓のクリアな画像を撮る方法だよ。これを使うと、医者は心臓がストレス下でどう働くかを薬を使わずに観察できるんだ。この方法を使うことで、心臓の構造や血液のポンプの仕方、心筋の健康状態を知ることができるんだ。

exCMRを使う理由

exCMRは、運動エコカードグラフィーのような他の方法に比べてたくさんの利点があるよ。心臓の機能を測るのに優れていて、機械を操作する人のスキルにあまり依存しないんだ。それに、患者は息を止めなくていいから、測定に影響を与えることもない。心臓にストレスをかけるのに薬を使うより、実際の運動をする方が安全で、より明確な結果が得られるんだ。

このタイプのイメージングは、いろんな心臓関連の病気に対して人気が高まってきているよ。例えば、肺高血圧症の重症度を調べたり、アスリート心臓かどうかを確認したり、心臓の欠陥がある人の運動耐性を評価したり、心臓組織の損傷の兆候を見つけたりするのに役立つんだ。

参照値の重要性

医者がexCMRの結果を正しく解釈するためには、いろんな人にとって何が正常なのかを知る必要があるんだ。今のところ、exCMRのためのしっかりした参照値は存在しないんだ。もっと多くの医者がこの方法を臨床や研究の現場で使うようになると、健康な個人からデータを集めてこれらの参照値を作る必要が急務になってくるよ。

この研究は、心臓の問題を知らない健康な成人のグループでexCMRの結果を示すことに焦点を当てているんだ。参加者は心臓病を引き起こす可能性がある遺伝的な問題がないかもチェックされていて、隠れた健康問題のない人たちだけで構成されているんだ。

研究の設定と参加者

この研究はインペリアル・カレッジ・ロンドンで行われて、遺伝的な違いが心臓の機能に与える影響をCMRイメージングを用いて調査したんだ。倫理委員会の承認も得て、参加者はみんな同意書にサインをしたよ。健康な人で、18歳以上で、心臓病の過去の病歴がない人が対象だったんだ。妊娠中の人や運動に制限がある人は除外されたよ。

参加者は健康に関するアンケートに答えて、身長、体重、血圧を提供し、安静時の12誘導心電図(ECG)を受けたんだ。

遺伝子スクリーニング

研究では、遺伝性の心臓問題に関連する169の遺伝子のチェックも含まれていたんだ。先進的なプラットフォームを使って、心臓病のリスクを示す可能性のある遺伝的変異を特定したんだ。そういった変異が見つかった人は研究に含まれなかったから、本当に健康な参加者に焦点を当てることができたんだ。

イメージングの方法

イメージングは、この種の作業に特化した特殊な磁気共鳴装置を使って行われたよ。参加者は、安静時と運動中の心臓の画像を撮る詳細なCMRプロセスを経たんだ。画像は、参加者が横になって、MRI機械と連動する特別な自転車で運動しているときに撮影されたんだ。

運動の目標は、参加者の年齢に基づいて計算された設定された心拍数に達することだったよ。各参加者は軽い運動から始めて、徐々に負荷を上げていったんだ。運動を終えた後、すぐに画像を撮って、動きによる問題を最小限に抑えたんだ。

画像分析

研究では、安静時と運動中に撮影された特定の画像セットのみを分析したよ。心臓のサイズやポンプの機能は、特別なソフトウェアを使って調査されて、正確な結果が得られるようにしたんだ。心臓の容量は、安静時と運動時でどのように変化したかを確認するために測定されたよ。

正確性の確認

測定が正確であることを確認するために、信頼性チェックも行ったんだ。40人の参加者をランダムに選んで数ヶ月後に再分析を行って、異なる時期や異なるアナリストからの結果を比較できるようにしたんだ。

研究の成果

合計で177人の健康なボランティアが研究に参加して、そのうち162人が全面的な評価を受けたよ。参加者の平均年齢は49歳で、男女混合だったんだ。

運動中の正常な心機能

結果を見ると、人が運動すると心拍数が大きく上昇し、ストロークボリューム(心臓が1回の拍動で送り出す血液量)などの他の指標も上がったよ。運動中には心臓から送り出される血液の総量も増えていて、運動に対する健康的な反応を示しているんだ。

性別による違い

男性と女性の違いを見てみると、一般的に男性は安静時と運動時の両方で心臓の容量が大きかったよ。両方の性別が運動中に心拍数が増加したけど、男性は女性よりも1回の拍動で多くの血液をポンプできたんだ。これは、男性が運動中に心臓の室をより効果的に空にできたからなんだ。

年齢の影響

年齢も運動に対する心臓の反応に影響を与えたよ。年配の参加者は、若い参加者に比べて、運動中の心拍数の増加や心臓の排出があまり顕著ではなかったんだ。それでも、年配の男女とも運動中は似たようなレベルの心臓効率を維持できたんだ。

結果の一貫性

この研究では、使用された2つのイメージング方法(安静時と運動時)が一般的に似た結果を生み出していて、測定の良い一致と信頼性を示しているよ。測定されたほとんどの変数が良好から非常に良好な一貫性を示したけど、心拍出量に関連するいくつかの測定値を除いてだね。

ノルマデータの重要性

この研究から得られた結果は、exCMRを使った心機能の評価において重要な参照値を提供しているから、意義深いんだ。これらの正常範囲を確立することで、医者は健康な心臓と問題のある心臓をよりよく区別できるようになるよ。

exCMRが人気を増していく中で、しっかりした参照値があれば、結果の解釈や理解がよくなり、最終的には患者ケアの改善につながるんだ。

結論

この研究を通じて、exCMRで測定された運動が心機能に与える明確な影響を見ることができるよ。健康な人から収集したデータは、運動中の正常な心機能がどうなるかの基準を設定するのに役立つんだ。この参照値があることで、臨床評価がもっと良くなって、未来の心臓病の正確な診断につながる可能性があるんだ。

exCMRの使用が広がるにつれて、これらの参照範囲が多様な人口を反映し、ライフスタイルやフィットネスレベルの違いを捉えるためにデータを継続的に集めることが重要だよ。これによって、どんな背景や健康状態の人にも効果的なツールが保たれることになるんだ。

オリジナルソース

タイトル: Reference ranges for cardiovascular function during exercise: effects of aging and gender on performance

概要: PurposeReal-time (RT) exercise cardiac magnetic resonance imaging (exCMR) provides a highly reproducible and accurate assessment of cardiac volumes during maximal exercise. It has advantages over alternative approaches due to its high spatial resolution and use of physiological stress. Here we define the healthy response to exercise in adults and the effects of age and gender on performance. Materials and MethodsBetween 2018 and 2021, we conducted CMR evaluation on 169 healthy adults who had no known cardiovascular disease, did not harbour genetic variants associated with cardiomyopathy, and who completed an exCMR protocol using a pedal ergometer. Participants were imaged at rest and after exercise with left ventricular parameters measured using commercial software by two readers. Eight participants were excluded from the final analysis due to poor image quality and/or technical issues. Prediction intervals were calculated for each parameter. ResultsExercise caused an increase in heart rate (64{+/-}9 bpm vs 133{+/-}19 bpm, P < 0.001), left ventricular end-diastolic volume (140{+/-}32 ml vs 148{+/-}35 ml, P < 0.001), stroke volume (82{+/-}18 ml vs 102{+/-}25 ml, P < 0.001), ejection fraction (59{+/-}6% vs 69{+/-}7%, P < 0.001), and cardiac output (5.2{+/-}1.1 l/min vs 13.5{+/-}3.9 l/min, P < 0.001), with a decrease in left ventricular end-systolic volume (58{+/-}18 ml vs 46{+/-}15 ml, P < 0.001). There was an effect of gender and age on response to exercise across most parameters. Measurements showed good to excellent intra- and inter-observer agreement. ConclusionIn healthy adults, an increase in cardiac output after exercise is driven by a rise in heart rate with both increased ventricular filling and emptying. We establish normal ranges for exercise response, stratified by age and gender, as a reference for the use of exCMR in clinical practice.

著者: Declan P O'Regan, R. Schweitzer, A. de Marvao, M. Shah, P. Inglese, P. Kellman, A. Berry, B. Statton

最終更新: 2023-12-08 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.08.23.23294458

ソースPDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.08.23.23294458.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた medrxiv に感謝します。

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