Индикации и интерпретация на образни изследвания при спортно сърце



01/09/2018

Въпреки подобреното разбиране на сърдечното ремоделиране при спортистите, все още липсва пълна сигурност при диференциалната диагноза на по-изразените форми на спортно сърце и някои наследствени сърдечни заболявания, като хипертрофична (ХКМП), дилатативна (ДКМП) или аритмогенна (АКМП) кардиомиопатия, както и некомпактна лява камера (НКЛК).

Европейското дружество по превантивна кардиология (EAPC) и Европейската асоциация по сърдечносъдово изобразяване (EACVI*) публикуваха в European Heart Journal (1) обща позиция относно индикациите и интерпретацията на сърдечносъдовото изобразяване при оценката на спортното сърце.

Сърдечносъдова адаптация при спортисти

Проявите на спортното сърце включват повишена честота на електрокардиографски (ЕКГ) аномалии, балансирано увеличение на размерите на десните и левите сърдечни кухини, повишена левокамерна (ЛК) дебелина на стената при по-добри индекси на систолна и диастолна функция в сравнение със здравите контроли, които не са активни спортисти.

Телесните размери също се отразяват на големината на сърдечните кухини, с което може да се обясни около 50% от вариабилността на ЛК диаметър и маса. Жените спортисти показват сърдечна адаптация, подобна на тази при мъжете, но обикновено по-слабо изразена по отношение на абсолютни стойности.

Етническата принадлежност е основен определящ фактор за сърдечната адаптация към натоварване – спортистите с негроиден произход са с много по-висока честота на ЕКГ промени (до 40% от случаите) и ЛК хипертрофия в сравнение с останалите раси.

Сърдечната адаптация при спортисти зависи основно от характеристиката, интензитета и общата продължителност на тренировъчните протоколи с наличие на дозо-зависим ефект.

Изотоничното (динамично) натоварване е свързано със значително увеличение на сърдечния дебит и понижение на периферното съдово съпротивление, и, следователно, с обемно обременяване на сърцето.

И обратно, изометричното (статично) натоварване се характеризира с по-малко увеличение на сърдечния дебит и с преходно покачване на периферното съпротивление, водещи до тензионно обременяване.

Повечето спортни дисциплини се характеризират с различни степени на комбинация на изометрични и изотонични компоненти. Поради това, оригиналната дихотомна класификация на силови (изометрични) и за издръжливост (изотонични) дисциплини не е приложима при повечето спортисти.

В настоящия документ е предложена опростена класификация на спортовете в четири основни групи на базата на основните физиологични характеристики на натоварването: издръжливост, сила, техника или смесено.

Най-голямо отражение върху ЛК маса (с увеличаване както на ЛК диаметър, така и на дебелината на стената) имат някои дисциплини за издръжливост, като колоездене, гребане, плуване и ски бягане, за които са характерни високи нива както на динамично, така и на статично натоварване.

От друга страна, преобладаващо силовите дисциплини се свързват само с леко увеличение на ЛК дебелина на стената, което рядко надхвърля горната граница на нормата. Има дисциплини, при които успехът се дължи на техниката на спортиста – те имат минимално сърдечносъдово отражение и обикновено липсва сърдечна адаптация.

Смесените спортове са тези, при които има редуващи се фази на работа (динамично или статично натоварване) и почивка. Типични примери са дисциплините с топка и отборните активности. При такива спортисти сърдечното ремоделиране включва увеличаване на размера на ЛК с леко нарастване на дебелината на стената и ЛК маса.

В клиничната практика относителната дебелина на стената (RWT – relative wall thickness, изчислена като два пъти дебелината на задната стена на ЛК разделена на теледиастолния размер) се използва за характеризиране на морфологичното ремоделиране на ЛК – стойности от 0.30 до 0.45 съответстват на физиологично ремоделиране.

Дисциплините за издръжливост са свързани също с увеличение на размерите на предсърдията и на дясна камера (ДК), както и леко разширяване на аортния корен, което не се наблюдава при силовите спортове.

Всъщност, спортното сърце винаги се характеризира с хармонично и последователно увеличение на размерите на всички сърдечни кухини, докато наличието на не-хармонично (диспропорционално) ремоделиране предполага не-физиологичен процес.

Трябва да се спомене, че използването на анаболни андрогенни стероиди в силовите дисциплини води до концентрично ЛК ремоделиране, концентрична хипертрофия и миокардна фиброза, които могат да персистират след декондициониране, както и години след преустановяване на тези медикаменти.

Тези промени са свързани с повишена смъртност при употребяващите анаболи спрямо не-употребяващите анаболни стероиди спортисти.

Индикации за образни изследвания и нормална находка при спортисти

Обикновено първа стъпка при оценка на атлетите е физикалният преглед и 12-каналната ЕКГ. Повечето от сърдечносъдовите заболявания при спортисти могат да бъдат заподозрени на базата на променената ЕКГ (с изключение на исхемичната болест на сърцето – ИБС, аномалиите на коронарните артерии и клапните заболявания).

ЕКГ промените могат да бъдат разделени според честотата на изява, отношението им с физическото натоварване, връзка с повишен сърдечносъдов риск и необходимост от допълнителни изследвания за потвърждаване/изключване на подлежащо сърдечносъдово заболяване.

Спортното сърце обикновено (до 80%) е свързано с ЕКГ промени като синусова брадикардия, атриовентрикуларен (AV) блок първа степен и ранна реполяризация в резултат на физиологичната адаптация на сърдечната автономна нервна система към тренировъчния режим, т.е. повишаване на вагалния тонус и/или намалена симпатикова активност.

Освен това, ЕКГ на елитните спортисти често изпълнява волтажните критерии за ЛК хипертрофия, отразяващи физиологичното ЛК ремоделиране с увеличаване на дебелината на стената и размера на кухината. Тези промени не означават наличие на сърдечносъдова патология или увеличен сърдечносъдов риск.

Описаните промени трябва ясно да се разграничат от не-свързаните с физическо натоварване ЕКГ промени (с честота под 5%), като депресия на ST сегмента и инверсия на Т вълните, патологични Q вълни, значими вътрекамерни нарушения в провеждането, камерна пре-ексцитация, дълъг или къс QT интервал, и камерни аритмии. Наличието им налага допълнително уточняване.

Съществуват и някои гранични ЕКГ варианти, като ЕКГ данни за ляво или дясно предсърдно обременяване, отклонение на електрическата ос наляво или надясно и данни за хипертрофия на ДК, чието значение при спортисти не е изяснено, но ако са изолирани аномалии и не са свързани с положителна фамилна анамнеза, не налагат допълнителни изследвания.

Авторите на консенсуса предлагат при спортисти, при които има ЕКГ данни за реполаризационни нарушения, да се изключи структурно сърдечно заболяване с помощта на подробна образна диагностика и тези изследвания да се повтарят периодично (обикновено е достатъчно провеждане на ежегодна ехокардиография – ЕхоКГ).

При ЕхоКГ оценка на спортисти е уместно индексиране според телесната повърхност на размерите на ЛК, като горна граница на нормата в тази група е теледиастолен диаметър (ТДД) <35 mm/m2 при мъжете и <40 mm/m2 при жените.

Максималната дебелина на стената е <12 mm при повечето от спортистите от европеидната раса, като само 2% попадат в границите 13-16 mm. Септумът на ЛК е по-тънък при жените (средна стойност 9 mm, горна граница 11 mm).

Повечето от адаптационните промени, свързани с физическо натоварване, регресират след временно преустановяване на тренировките (декондициониране), дори само след няколко седмици (9-12), но в 20% от случаите дилатацията на ЛК персистира дори след пет годишна липса на активност, без да е свързана с неблагоприятни сърдечносъдови инциденти при проследяване.

Систолната функция (фракцията на изтласкване – ФИ) на ЛК не се променя при атлети. Диастолната функция, отразена според кръвотока през митрална клапа, е нормална, дори свръх-нормална, с увеличен принос на ранното диастолно пълнене в покой (E/A>2). Пулсовият тъканен Доплер (TDI) дава допълнителна информация с нормална s’ скорост (>8 cm/s) и e’ скорост на митралния пръстен (>10 cm/s).

Увеличението на лявото предсърдие (ЛП) е често при спортисти и е пропорционално на двукамерното уголемяване. Предпочитаният метод на оценка на размерите на ЛП е чрез измерване на обем.

Обикновено, размерите на аортния корен в областта на синусите на Валсалва и клапния пръстен са нормални. Дясното предсърдие (ДП) и ДК са подложени на структурно и функционално ремоделиране в резултат на хемодинамичното натоварване при усилени тренировки. Въпреки значимото увеличение на ДК, систолната функция на ДК при спортистите остава нормална.

Стрес ЕхоКГ с физическо натоварване е много достоверен, безопасен и добре поносим не-инвазивен метод при необходимост от допълнителна информация за сърдечната функция, контрактилния резерв, физическия капацитет и изявата на аритмии.

Типична индикация за стрес ЕхоКГ е оценка на глобалната и регионална систолна функция при съмнение за ИБС или коронарни аномалии, при променена ЕКГ или при граничен стрес ЕКГ тест.

При някои елитни спортисти увеличаването на ЛК и ДК може да е свързано с леко нарушение на систолната функция. В тези случаи стрес ЕхоКГ позволява оценка на контрактилния резерв на дилатираните камери – значителното подобрение на контрактилността при физическо натоварване предполага физиологичен отговор.

Спекъл трекинг (speckle tracking echocardiography – STE) и 3D ЕхоКГ не са част от рутинната оценка на спортистите, но могат да бъдат полезни в някои специфични ситуации за изясняване на типа на сърдечносъдовите адаптации.

Глобалният лонгитудинален стрейн (GLS) на ЛК от STE се използва най-често в клиничната практика. Понижението на GLS на фона на спортно сърце не е обичайно и не може да се приеме като физиологична адаптация към физическото натоварване. Нормалните стойности за общата популация варират от -16% до -22%.

STE може да се използва и за оценка на ДК стрейн (strain) и стрейн рейт (strain rate) анализът може обективно и количествено да оцени наличието на регионална ДК дисфункция, което улеснява диференциалната диагноза (ДД) между спортното сърце и АКМП.

Сърдечният магнитен резонанс (CMR) е втория най-ценен образен метод за рутинно скриниране на активни спортисти и определено заема важна роля за оценка в случаите със съмнение за сърдечно заболяване. CMR може да постави диагноза ХКМП, ДКМП, АКМП, НКЛК, бикуспидна аортна клапа, засягане на аортния корен, миокардит, перикардит и ИБС.

Оценката на обема, формата и ФИ на ДК са едни от основните критерии за диагностициране на АКМП. Тъй като активната спортна дейност е свързана с увеличение и ремоделиране на ДК, дефинирането на патологично дилатиране на ДК се препоръчва само при покриване на големите CMR диагностични критерии на АКМП: теледиастолен обем >/=110 ml/m2 за мъжете и >/=100 ml/m2 за жените.

CMR позволява много добра оценка на фиброзата на миокарда. Изследването за късно контрастиране с gadolinium (LGE) може отлично да очертае заместителната фиброза на миокарда и обикновено се използва за установяване на цикатрикс, при диагностицирането на кардиомиопатии и за ДД между адаптивни и патологични промени. Освен това, фиброзата се характеризира с типично исхемично или не-исхемично разпределение.

Компютърната томография (СТ) не може да се използва като метод на първи избор за образно изследване на млади спортисти, поради наличието на лъчево натоварване. Методът се ограничава до случаи със съмнение за ИБС (ангина пекторис, положителен стрес тест, ритъмни нарушения или синкоп по време на натоварване), аортни заболявания и перикардна патология. СТ е най-прецизната техника за изобразяване на аномални коронарни артерии, включително с интрамиокарден ход.

Критерии за ДД ХКМП и спортно сърце

ХКМП е една от най-честите причини за внезапна сърдечна смърт (ВСС) при млади спортисти и основание за преустановяване на състезателен спорт. Диагнозата се базира на наличието на ЛК хипертрофия (>15 mm) при липса на сърдечно или системно заболяване с потенциал да доведе до това ниво на хипертрофия.

Диагностицирането на ХКМП при млади елитни спортисти може да е затруднена, когато степента на ЛК хипертрофия е лека (13-16 mm) – това е „сива зона“ на припокриване между физиологичната адаптация към натоварването и леката фенотипна експресия на заболяването.

Най-ценният морфологичен критерии е оценката на ЛК размер и геометрия. Спортистите в сивата зона обикновено са с увеличени размери на ЛК (ТДД >54 mm), т.е. хипертрофията е ексцентрична, докато при атлетите с ХКМП ЛК е по-малка и с променена геометрия. Въпреки това, при част от спортистите с ХКМП, особено при тези с апикален фенотип, ТДД може да е над 54 mm.

Сред спортистите, най-голяма степен на ЛК хипертрофия се наблюдава при мъжете, със стойности до 15 mm за европеидната раса и до 16 mm за негроидната. При жените стойностите са съответно до 11 mm и до 13 mm.

Атлетите обикновено са с равномерно разпределение на задебеляването на стените с разлика <2 mm между най-тънките и най-дебелите сегменти на ЛК. И обратно, асиметричен и хетерогенен модел на ЛК хипертрофия не е физиологично състояние и може да е фенотипна изява на ХКМП.

Систолната функция обикновено е нормална както при спортистите без, така и при тези с ХКМП. Една от най-характерните особености на спортното сърце е нормалната диастолна функция, докато при ХКМП е налице ЛК диастолна дисфункция, която най-рано се изявява с понижение на e’ скоростта от тъканен Доплер.

Когато с ЕхоКГ не могат ясно да се изобразят всички миокардни сегменти, се препоръчва провеждане на CMR за изключване на фокални зони на хипертрофия (например апекса или латералната стена). CMR трябва да се провежда и при всички спортисти с изразени ЕКГ промени и/или аритмия. Използването на LGE позволява тъканно характеризиране и идентифициране на фокални зони на миокардна фиброза.

Ако ДД остава неразрешена, полезна информация може да се получи при декондициониране – серийно изобразяване (ЕхоКГ или CMR) след временно прекъсване на тренировките. След сравнително кратък период на детрениране (три месеца) може да се наблюдава регресия на ЛК хипертрофия при спортистите, докато това няма да се случи на фона на ХКМП.

Критерии за ДД ДКМП и спортно сърце

Спортните дейности, свързани най-често с дилатация на ЛК, са тези с изразени изотонични/динамични компоненти, като колоездене, ски-бягане и гребане.

Увеличените размери на ЛК при спортисти трябва винаги да се интерпретират в контекста на упражнявания тип спорт и телесната повърхност. Обикновено са свързани с хипертрофия на стените и запазена систолна функция (ФИ >55%) и диастолна функция.

Когато ФИ е леко понижена (46-55%), от полза е оценката на функция на ЛК при физическо натоварване (с ЕхоКГ или радионуклидно изобразяване). Липсата на значимо подобрение на систолната функция при натоварване (увеличение на ФИ с <15% в сравнение с изходните стойности), насочва към патологична дилатация.

Критерии за ДД АКМП и спортно сърце

ЕКГ критериите, които често седят в основата на диагностицирането на АКМП, трябва да се интерпретират в контекста на данните от образната диагностика. ЕКГ критериите включват:

– Реполаризационни промени в десните прекордиални отвеждания (не са много специфични)

– Ниски амплитуди на QRS в десните прекордиални отвеждания

– Епсилон вълни

– Късни потенциали (особено при позитивни три от три критерии)

– Чести камерни екстрасистоли и непродължителни епизоди на камерна тахикардия от ДК (особено ако не са от изходния тракт на ДК)

– Индуцируемост на камерна тахикардия по време на електрофизиологично изследване

ЕКГ промените при спортисти могат да предхождат с голям период от време морфологичните промени при наличие на АКМП. 2D ЕхоКГ е широко достъпна, но е сериозно ограничена по отношение визуализирането на комплексната анатомия на ДК. Поради това, за диагностициране на АКМП се разчита повече на CMR.

Известно е, че дисциплините за издръжливост водят до селективна дилатация на ДК в резултат на увеличаване на стреса на стената на ДК при състояния с висок сърдечен дебит. При много от тези спортисти обемите на ДК са малко по-големи от тези на ЛК.

Физиологичното ДК ремоделиране се характеризира със съизмеримо увеличение на входящия и изходящия тракт на ДК, за разлика от преобладаващото засягане на изходния тракт при пациенти с АКМП.

Дефинирани са големи и малки критерии за АКМП според размерите на ДК, на фона на наличие на сегментни нарушения в кинетиката. На практика 30% и 60% от елитните спортисти покриват, съответно, големите и малки критерии, и за това ДК дилатация при атлети следва да насочва към (изключване на) АКМП само тогава, когато е много силно изразена.

Настоящият документ препоръчва да се използват само големите критерии за размери, индексирани според телесната повърхност, за дефиниране на ДК дилатация: изходен тракт на ДК > 19 mm/m2 по дълга ос и/или >/=21 mm/m2 по къса ос, и/или ДК теледиастолен обем от CMR >/=110 ml/m2 при мъже и >/=100 ml/m2 при жени.

Въпреки това, трябва да се има в предвид, че размерите на ДК, сами по себе си, не са достатъчен критерии за диференциране между физиологичната и патологична ДК дилатация – те трябва да бъдат свързани с сегментни нарушения в кинетиката.

Регионална акинезия, дискинезия или формиране на аневризма са налични при повече от половината пациенти с АКМП. От полза са и показателите за глобална ДК дисфункция: промяна във фракционираната площ (FAC) на ДК от ЕхоКГ <33% или ФИ на ДК </=40% от CMR.

GLS на ДК при спортисти е сравним с този в общата популация. Болните с АКМП, обаче, могат да имат субклинична ДК дисфункция с понижение на ДК-GLS, като редукцията е дори по-изразена при АКМП, съчетана с регулярни физически натоварвания.

Критерии за ДД НКЛК и спортно сърце

Типична находка от образните изследвания при НКЛК е съотношението на некомпактния към компактния слой >2 в систола при ЕхоКГ или >2.3 в диастола при CMR.

Други ЕхоКГ характеристики на НКЛК са понижена ФИ, която не се подобрява (с поне 20%) при умерено натоварване (70% от максимално предвидената сърдечна честота), e’ <9 cm/s и дебелина на компактния слой в систола <8 mm.

Болести на аортния корен и бикуспидна аортна клапа

Аортният корен трябва да се измерва от парастернален срез по дълга ос, от водещ ръб до водещ ръб, върху 2D образ. При спортисти за горна граница на нормален размер се приема 40 mm при мъжете и 34 mm при жените.

При наличие на стойности над посочените, трябва да се изключи наличието на придружаващи заболявания, като синдром на Марфан и бикуспидна аортна клапа.

Атлетите с дилатиран аортен корен, дори при липса на структурно системно или сърдечно заболяване, подлежат на периодично клинично и не-инвазивно образно проследяване на динамиката на размерите във времето и установяване на ускорено нарастване.

Пролапс на митрална клапа

Основните ЕхоКГ характеристики при пролапс на митрална клапа са пролабирането на едното или двете платна >2 mm над равнината на пръстена в парастернален срез по дълга ос, свързано с максимално задебеляване на платната >/=5 mm (при класически пролапс с миксоматозна дегенерация) или <5 mm (при не-класически пролапс по типа на фибро-еластозна дегенерация).

Важно е да се отбележи, че пролапсът на митрална клапа е съобщаван за свързан с голяма част (11%) от общия брой на случаи на ВСС при млади състезатели. ЕхоКГ е метод на избор за диагностициране и характеризиране на пролапса на митрална клапа, като изследването е индицирано, когато при физикалния преглед се установи типичният телесистолен шум с мезосистолен клик.

Използвани съкращения:

EAPC – European Association of Preventive Cardiology

EACVI – European Association of Cardiovascular Imaging

Използван източник:

1. elliccia A., Caselli S., Sharma S. et al. European Association of Preventive Cardiology (EAPC) and European Association of Cardiovascular Imaging (EACVI) joint position statement: Recommendations for the indication and interpretation of cardiovascular imaging in the evaluation of the athlete’s heart. European Heart Journal 2018; 39 (21):1949-1969 https://academic.oup.com/eurheartj/article-abstract/39/21/1949/4210363