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背景
神经性厌食 (AN )与心血管并发症相关,包括心输出量减少、电生理异常和血管特性改变[ 1,2,3,4 ]。AN 是青春期女孩中第三大最常见的慢性疾病,也是精神疾病死亡的主要原因 [ 5 , 6 ],高达 30% 的死亡归因于心血管并发症 [ 7 ]。
现有研究表明,心血管风险可能会超出营养不良期和随后的恢复期,持续到成年期和晚年。据报道,在饥荒或战争期间营养不良时期幸存下来的其他人群中,心血管疾病发病较早,心脏病发病率增加[ 8,9,10,11 ]。然而,AN 患者出院后通常不会对其心血管健康状况进行评估,其长期预后也未知。
动脉波反射是心室后负荷的关键因素,并已被证明可以预测心血管死亡率[ 12 , 13 ]。因此,波分析可以为心脏和血管之间的生物力学相互作用提供有价值的见解。波浪强度或波浪功率分析 [ 14 , 15] 是用于研究前向和后向波浪的最成熟和最广泛使用的波浪分析技术之一。该技术可以通过研究来自单个血管部位(例如颈动脉)的血流动力学信号来揭示心脏功能和血管相互作用的信息。波分析得出的指数已被证明可以提供超出传统风险因素的额外生理见解和风险信息[ 16,17,18,19,20,21,22,23 ] 。
尚未在 AN 人群中进行波强度分析,但心血管并发症是一个主要问题。我们假设,考虑到在营养不良人群中发现心血管风险增加,与健康对照受试者相比,有 AN 病史的个体会表现出颈动脉波模式异常。本研究的目的是通过使用波分析技术评估既往患者的生物力学心血管相互作用,扩展我们之前研究 AN 恢复后长期心血管风险的工作[ 24 ]。这可以帮助早期识别和治疗心血管异常。
方法
研究设计和样本
采用横断面研究方法,我们招募了一组年轻人(N = 17),他们接受了青少年 AN(精神疾病分类诊断和统计手册)[ 25 ] 的治疗,并从皇家儿童医院或莫纳什儿童医院临床出院。 2008 年 6 月至 2016 年 7 月期间,墨尔本医院饮食失调服务中心。如果患者五年前或以上从饮食失调服务中心出院,年龄在 18 岁及以上,且饮食失调检查总体评分在 1SD 以内,则有资格入选达到社区标准(即不再表现出饮食失调的特征),并且体重指数 (BMI) ≥ 18.5 kg/m 2。健康年龄和性别匹配的对照(N = 51)是从维多利亚婴儿合作研究(VICS)[ 26 ]对照队列中抽取的,比例为3:1。
68 名参与者(17 名前 AN 和 51 名对照)的样本量将能够使用 5% 的双边 I 类误差以 80% 的功效检测到至少 0.7SD 的差异。
学习程序
参与者仰卧,头部向左转 45°,同时使用 GE Vivid 超声机(Vivid i BT06,10-15 MHz 线性阵列探头;GE Healthcare)对右颈动脉进行超声检查。从多普勒和 M 模式图像中获得动脉直径、压力和流速波形。
直径波形(
)是通过对 M 模式图像的上下血管壁进行半自动分割而获得的。压力波形(
)然后通过将直径波形校准到中心平均压和舒张压来获得[ 27 ]。使用 SphygmoCor XCEL 系统(Atcor Medical,悉尼,澳大利亚)的内置功能,通过非优势臂的外周血压测量来估计中心血压。速度波形是通过多普勒频谱的上下包络的半自动分割获得的,平均速度(作为强度加权频谱平均值获得)用于分析[ 27 ]。
统计分析
计算了前 AN 患者和对照的一般描述性统计数据。使用 DuBois 公式计算体表面积[ 32 ]。还总结了诊断时获得的与前 AN 患者营养不良的严重程度和持续时间相关的临床数据。平均颈动脉流量以身高为索引。正态分布数据报告平均值和标准差 (SD),非正态分布数据报告中位数和四分位距 (IQR)。使用以组为感兴趣变量的 Wilcoxon 检验对以前的患者和对照组进行比较。对于每个分析输出,p-小于或等于0.05的值被认为具有统计显着性。所有统计分析均使用 R 软件(版本 4.0.1,R Foundation,维也纳,奥地利)进行。
结果
人口
表1列出了前 AN 患者 (N = 17) 和健康对照 (N = 51) 的描述性统计数据 。前 AN 患者和对照者的平均年龄为 25 岁,BMI 和体表面积相似。两组的BMI均在健康范围内,表明身体脂肪健康[ 28 ]。大多数(88%)以前的 AN 患者是女性,她们都有规律的月经周期。自各自饮食失调服务机构出院以来的时间间隔为 5-10 年,平均 (SD) 间隔为 7.4 (2.0) 年。
诊断时,前 AN 患者的平均 (SD) 年龄为 15.8 (1.7) 岁,BMI 为 16.1 (1.9) kg/m 2。这表明该群体存在中度营养不良[ 25 ]。在 5-24 个月内,患者的体重平均减轻了 25%(10-37%)。
波浪能分析
前 AN 患者的平均颈动脉流量有较高的趋势 ( p = 0.071),当对身高进行指数化时也存在这种趋势 ( p = 0.083,表 2 ),但指数颈动脉流量的差异幅度很小 (2 %)。有证据表明搏动指数存在微小差异(约 10%)(p = 0.081)。有更有力的证据表明颈动脉硬度存在差异(表明血管老化),前 AN 患者表现出较低的应变 ( p = 0.028)、较低的扩张性 ( p = 0.067)、较高的 Bramwell-Hill 波速 ( p = 0.061) )和更高的 Beta 刚度指数 ( p = 0.038)。没有证据表明特性阻抗存在差异(
)组间(p = 0.817)。
没有证据表明前 AN 患者和对照之间 FCW、BCW、FDW 或 FDWx 的幅度存在差异(表 3)。然而,既往 AN 患者的 BCW-FCW 面积、压力和功率比降低了 12-18%(分别为p = 0.032、0.029 和 0.009)。图 1提供了前 AN 患者的压力、流量和液压功率波形分量的代表性示例;图 2显示了波浪功率分析的示例。
讨论
在对前 AN 患者的颈动脉波分析的第一项研究中,我们观察到相似的血流量和特征阻抗,但颈动脉僵硬度较高。前向和后向波幅度没有不同,但较低的波比表明波反射较少。这些差异支持了我们的假设,即与健康对照相比,有 AN 病史的个体会表现出波形异常。
我们的数据表明,营养不良期间平均脑流量(在本研究中通过颈动脉流量评估)的任何减少在以前的 AN 患者中都不会长期持续。这与之前的一项研究不同,该研究报告青少年 AN 治疗四年后局部脑血流量持续减少[ 33 ]。该研究通过单正电子发射计算机断层扫描测量脑血流,而我们通过超声波测量颈动脉血流。此外,我们的评估时间点是恢复后额外 1-6 年;可能为心血管正常化提供更多时间。需要进一步的工作来确定不同的结果是否源于方法、患者特征、随访时间的差异或这些因素的组合。
较低的 BCW-FCW 面积、压力和功率比意味着既往 AN 患者的脑电波反射较低。Bleasdale 及其同事提出,较少的波反射可能表明大脑血管舒缩张力降低[ 34 ]。在单一人群的急性高碳酸血症期间发现脑张力降低,因此尚不清楚两组基线波反射的差异是否可以由脑张力的这种差异来解释。我们的数据可能表明,前 AN 患者和对照组之间存在基线音调差异,而不是由营养不良时期引起。此外,较少的波反射可促进血流,并且随着时间的推移可能有助于前 AN 患者脑血流的维持或正常化。
在健康成年人中也观察到脑电波反射减少,以应对急性炎症[ 35 ]。尽管有证据表明 AN 患者在营养不良时炎症标志物升高[ 36 ],但这些标志物通常在恢复过程中正常化,并且恢复后可能对心血管的影响尚不清楚。Schroeder 及其同事认为,较低的波反射可能会增加大脑对脉动血流动力学的脆弱性 [ 35 ]。另一项研究发现,老年人与年轻人相比,颈动脉反射指数、搏动指数和平均速度较低[ 37]。因此,我们的数据可能意味着以前的 AN 患者具有更“老化”的颈动脉/脑动脉网络(与颈动脉僵硬度增加一致)。然而,我们的小组最近表明,虽然波反射促进脉动压力的传输,但它阻碍脉动功率传输到远端血管床[ 38 ]。因此,在前 AN 患者中观察到的较低波反射是否潜在有益或有害尚不清楚。
我们的数据显示 FCW 或 FDW 幅度没有差异,这表明前 AN 患者的左心室收缩和舒张功能正常 [ 39 ]。先前的研究使用标准超声心动图和组织多普勒成像,报告 AN 患者在营养不良时没有舒张异常[ 40 ];这支持了我们的波浪强度发现。此外,较高的 FCW 强度与中晚年认知能力下降有关 [ 23 ]。因此,我们观察到各组之间 FCW 没有差异,这意味着恢复的 AN 血流动力学可能不会带来晚年认知能力下降的更大风险。
最后,壁力学的测量结果与该人群之前的发现一致[ 24 ],其中前 AN 患者的颈动脉较僵硬。然而,特性阻抗缺乏变化(
)表明尽管颈动脉僵硬度增加,压力-流量关系仍保持不变。虽然这可以通过血管尺寸的增加来解释[ 15 ],但我们之前发现前 AN 患者和对照者之间的颈动脉直径没有差异[ 24 ],因此将来需要对此发现进行更详细的研究学习。
由于我们的研究结果针对的是在青春期接受专科治疗并从 AN 中恢复的年轻人,因此这些研究结果对其他人群的普遍适用性可能有限。此外,诊断时收集的临床数据表明,我们的 AN 人群并未经历最严重的疾病严重程度或慢性程度。因此,我们的结果可能反映出比严重营养不良或营养不良时间超过两年的患者更有利的长期结果。此外,这项研究无法检测波强度的性别差异,男性和女性可能受到不同的影响。对在不同生长或发育阶段、不同持续时间或反复发作的营养不良时期经历过营养不良的其他人群进行进一步调查,将为了解 AN 的长期心血管风险提供有价值的见解。对男性和女性队列的独立评估也可能有助于确定性别依赖性心血管风险,特别是考虑到患病男性的数量正在增加。41 ]。
这项研究引起了人们对前 AN 患者持续心血管异常的关注。定期评估血压以测试心脏泵血能力和动脉僵硬度,最好同时通过张力测量或超声直接评估心房硬度,有助于及早识别血管过早老化或心血管疾病。这可以通过干预来优化患者生活的持续时间和质量。最终,旨在了解 AN 血流动力学改变的机制并监测心血管正常化和维持(使用血压和心率的标准测量以及评估动脉僵硬度)的未来研究将是优化治疗方案和患者结果的关键。
结论
总之,虽然有青少年 AN 病史的个体的心室功能似乎不会长期受到影响,但颈动脉老化加速和脑血管舒缩张力改变是存在的。结合我们之前关于大动脉僵硬度改变以及内皮功能和自主控制异常的发现[ 24 ],证据表明,AN导致的青春期一段时期的严重营养不良会产生心血管后果,并持续到成年期。以前的 AN 患者可能会经历适应性过程,包括减少波反射,这有助于维持脑血流。这引起人们对定期评估 AN 患者心血管健康状况的必要性的关注。