健康なボランティアの心血流動態における性差

Sex Differences in Cardiac Flow Dynamics of Healthy Volunteers.

• David R Rutkowski
• Gregory P Barton
• Christopher J François
• Niti Aggarwal
• Alejandro Roldán-Alzate

抄録

目的:

本研究の目的は、心流量特性を定量化し、若年成人の心筋性能と関連付けることで、性に基づく心機能と流量の関係をさらに理解することであった。

Purpose: The purpose of this study was to further understand the relationship between cardiac function and flow, on the basis of sex, by quantifying cardiac flow characteristics and relating them to cardiac muscle performance in young adults.

材料と方法:

この横断的研究では、20～35歳の男性ボランティア20名と女性ボランティア19名を対象に、心臓4次元フロー（4Dフロー）磁気共鳴画像法（MRI）と2次元シネMRIを実施した。速度に基づいた流れの指標、運動エネルギー、渦度、効率性の指標、および心臓の歪みの指標を定量化した。

Materials and Methods: In this cross-sectional study, cardiac four-dimensional flow (4D flow) magnetic resonance imaging (MRI) and two-dimensional cine MRI were performed on 20 male and 19 female volunteers aged 20-35. Velocity-based metrics of flow, kinetic energy, vorticity, and efficiency indices were quantified, as well as cardiac strain metrics.

結果*のご報告:

収縮期血液運動エネルギーのピーク（男性：4.76±2.66mJ、女性：3.36±1.43mJ、p=0.047）は、男性の左心室（LV）が女性のLVよりも有意に高かった。ピーク収縮期渦度指数（男性：0.008±0.005 rad-m/ml-s；女性：0.014±0.007 rad-m/ml-s；p＝0.007）、ピーク拡張期渦度指数（男性：0.007±0.006 rad-m/ml-s；女性：0.014±0.010 rad-m/ml-s；p＝0.007）、ピーク拡張期渦度指数（男性：0.007±0.006 rad-m/ml-s；女性：0.014±0．010 rad-m/ml-s; p=0.015）、周期平均渦度（男性：0.006±0.001 rad-m/ml-s; 女性：0.011±0.002 rad/s; p=0.001）は、いずれも女性のLVが男性のLVよりも有意に高かった。径方向、円周方向、長軸方向のひずみ測定値は、男性LVよりも女性LVの方が有意に高かった（p<0.05）。円周方向の収縮期および拡張期ひずみ率は、それぞれ収縮期ピーク値（r=0.38、p=0.022）および拡張期渦度（r=0.40、p=0.015）と中程度の相関を示した。*結果は平均値±標準偏差として報告されている。

Results*: Peak systolic blood kinetic energy (male: 4.76 ± 2.66 mJ; female: 3.36 ± 1.43 mJ; p=0.047) was significantly higher in the male left ventricle (LV) than in the female LV. Peak systolic vorticity index (male: 0.008 ± 0.005 rad-m/ml-s; female: 0.014 ± 0.007 rad-m/ml-s; p=0.007), peak diastolic vorticity index (male: 0.007 ± 0.006 rad-m/ml-s; female: 0.014 ± 0.010 rad-m/ml-s; p=0.015), and cycle-average vorticity (male: 0.006 ± 0.001 rad-m/ml-s; female: 0.011 ± 0.002 rad/s; p=0.001) were all significantly higher in the LV of women than they were in the LV of men. Radial, circumferential, and long-axis strain metrics were significantly higher in the female LV than in the male LV (p<0.05). Circumferential systolic and diastolic strain rates displayed moderate correlation to peak systolic (r=-0.38, p=0.022) and diastolic vorticity (r=0.40, p=0.015) values, respectively. *Results are reported as mean ± standard deviation.

結論:

左室渦度メトリクスは、男性よりも女性の方が高いことが観察され、心臓の歪みメトリクスと中程度の相関を示した。本研究の方法と結果は、性別に基づく心機能とフローの心臓効率の関係をさらに理解するために利用される可能性がある。

Conclusion: Left ventricular vorticity metrics were observed to be higher in women than in men and displayed moderate correlation to cardiac strain metrics. The methods and results of this study may be used to further understand the sex-based cardiac efficiency relationship between cardiac function and flow.