Europace重磅研究|青少年运动员心电图评估,亟待专属标准



在竞技体育领域,青少年运动员的心血管健康筛查始终是医学与运动科学交叉领域的核心议题。当8-18岁的青少年投身竞技运动时,其心脏会经历生理性重塑,这种重塑引发的心电图(ECG)改变,常与病理性心脏疾病的表现相似——比如Sokolow-Lyon电压标准诊断的左心室肥厚,在运动员中可能是训练诱导的正常适应,但若套用普通人群的诊断标准,可能导致不必要的进一步检查,推高医疗成本却难以提升诊断效益。


2017年国际标准(IC)的出台,为运动员心电图解读提供了框架,将异常分为正常、临界和异常三类。但这一标准存在关键局限:其制定和验证主要基于成年运动员数据,而青少年群体正处于青春期发育阶段,训练诱导的心脏改变与性成熟带来的生理变化相互交织,且他们多参与团队运动而非高强度耐力运动,训练强度也低于成人。更重要的是,许多青少年在12岁前就已开始竞技运动,而2017年IC仅适用于12岁及以上人群,针对低龄运动员的专属解读标准长期缺失。



正是在这一背景下,Francesca Graziano团队开展了这项覆盖2458名白人青少年运动员的研究,旨在明确该群体心电图异常的患病率,及其与年龄、性别、训练强度等因素的关联,为青少年运动员心电图筛查提供更精准的临床依据。



方法


这项观察性回顾性研究纳入2022年9月至2023年7月期间,在意大利三个国家运动医学中心(Padova, Noale-Venice, and Cagliari),以及匈牙利Semmelweis大学运动医学中心接受赛前筛查(PPS)的2458名白人竞技运动员,年龄范围8-18岁(图1)。其中意大利中心提供2233例样本,匈牙利中心补充225例高强度训练(≥8小时/周)样本,以平衡高强度训练人群的占比。



纳入标准:每周训练至少4小时、参与国家体育联合会官方赛事的竞技运动员;排除已知患有心血管疾病的个体。由于种族背景会显著影响运动员心电图表现,故仅纳入白种人运动员。


运动项目:按欧洲心脏病学会推荐分为技巧类、力量类、耐力类和混合类,但因技巧类运动对心血管系统影响有限,最终排除该类项目运动员。


12导联静息心电图分析:心电图解读由两名心内科医师依据2017年国际运动员心电图解读推荐标准完成,分歧由资深医师裁决。此外,研究对部分指标采用了修正界值:窦性心动过缓(SB)以<55次/分(而非标准的<60次/分)、室性早搏(PVBs)以≥1次(而非标准的≥2次)为判定标准;同时新增两项未被2017年IC纳入的评估指标——至少两个相邻导联(排除aVR及V1-V2导联的rSr'图形)出现碎裂QRS波,以及肢体导联低QRS电压(肢体导联QRS波峰谷振幅<0.5mV)。因研究仅纳入白人运动员,故未考虑仅在黑人运动员中出现的V1-V4导联T波倒置图形。



结果


基线特征


2458名运动员中位年龄13岁(11-15岁),男性占51%(1252人)(表1)。运动项目分布为:混合类占69%,耐力类占25%,力量类占6%。每周训练时长中位数为5小时(4-6小时),38%(946人)的运动员每周训练超过6小时。


表1:整体研究样本和两个年龄组的研究人群特征。


心电图异常患病率:整体与年龄亚组差异


按2017年IC分类,整体样本及两个年龄亚组的心电图表现存在显著年龄相关性差异(表2),核心结果如下:


常见异常(>5%)


整体样本中,常见异常包括左心室肥厚(LVH)电压标准(13.6%)、右心室肥厚(RVH)电压标准(10.0%)、不完全性右束支传导阻滞(iRBBB,23.5%)、早期复极(ER,17.2%)、16岁以下V1-V3导联T波倒置(TWI,5.4%)、窦性心动过缓(SB,<60次/分,23.5%)



年龄亚组对比显示:12岁以下组LVH(14.9% vs 11.9%,P=0.02)、RVH(11.4% vs 8.2%,P=0.01)、V1-V3导联TWI(7% vs 3.2%,P<0.001)患病率更高;12岁及以上组iRBBB(32.4% vs 16.7%,P<0.001)、ER(25.0% vs 11.1%,P<0.001)、SB(<60次/分,32.4% vs 16.7%,P<0.001)患病率更高。


值得注意的是,V1-V3导联TWI的患病率随年龄增长显著下降:8-11岁时为常见异常,12-16岁降至不常见(1%-5%),17岁后成为罕见异常(<1%)(图2)


图2:V1-V3导联负性T波患病率随年龄变化直方图。


不常见异常(1%-5%)


整体样本中,不常见异常包括SB(<55次/分,3.8%)、SB(50-55次/分,3%)、异位性心房节律(EAR,1.5%)、一度房室传导阻滞(1stAVB,1.0%)、电轴右偏(RAD,1.4%)


年龄亚组对比显示:12岁及以上组1stAVB(2.0% vs 0.2%,P<0.001)、RAD(2.4% vs 0.6%,P<0.001)患病率显著更高;SB(<55次/分)在12岁及以上组也更高(2.2% vs 1.5%,P=0.002),而SB(50-55次/分)两组无显著差异(4% vs 2.5%,P=0.112)。


罕见异常(<1%)


整体样本中,罕见异常包括电轴左偏(0.3%)、左心房扩大(0.3%)、右心房扩大(0.9%)、完全性右束支传导阻滞(0.2%)、其他部位TWI(0.8%)、QRS时限≥140ms(无束支传导阻滞,0.04%)、心室预激(0.04%)、QT间期延长(0.04%)、室性早搏≥2次(0.1%)、室性早搏≥1次(0.4%)、肢体导联低QRS电压(0.4%)、碎裂QRS波(0.5%)


值得注意的是,两组均未出现ST段压低、病理性Q波、完全性左束支传导阻滞(LBBB)、ε波、Brugada 1 型图形、严重SB(<30次/分)、PR间期≥400ms、二度II型及三度房室传导阻滞、房性心动过速、室性心动过速等异常。


统计分析结果显示(图3),两组心率<50次/分和PR间期≥200ms罕见(<1%)。相反,年龄与P波时长、QRS时长和轴、QTc间期之间并无明显的相关性。


图3:心率和PR间期分布及年龄趋势。


此外,性别差异分析显示,无论哪个年龄亚组,LVH、RVH、iRBBB、ER、轻度SB的患病率均为男性高于女性。


回归分析:年龄、性别与训练的独立影响


表3:单变量和多变量回归结果。



多变量回归分析(表3)揭示了各心电图异常的独立影响因素:


年龄:与iRBBB(OR=1.11,95% CI 1.07-1.16,P<0.001)、ER(OR=1.08,95% CI 1.03-1.14,P=0.001)、SB(<60次/分,OR=1.16,95% CI 1.08-1.24,P<0.001)、SB(<55次/分,OR=1.17,95% CI 1.07-1.30,P=0.001)、1st AVB(OR=1.46,95% CI 1.16-1.82,P<0.001)、RAD(OR=1.31,95% CI 1.05-1.64,P=0.015)呈正相关,与V1-V3导联TWI(OR=0.76,95% CI 0.70-0.82,P<0.001)呈负相关。


性别:男性与LVH(OR=3.47,95% CI 2.63-4.47,P<0.001)、RVH(OR=6.32,95% CI 4.30-9.30,P<0.001)、ER(OR=2.10,95% CI 1.63-2.71,P<0.001)、SB(<60次/分,OR=2.83,95% CI 1.95-4.10,P<0.001)、SB(<55次/分,OR=2.38,95% CI 1.43-3.95,P<0.001)、RAD(OR=3.10,95% CI 1.01-9.32,P=0.049)患病率显著相关。


训练时长:每周训练时长与RVH(OR=0.87,95% CI 0.82-0.93,P<0.001)、ER(OR=1.14,95% CI 1.10-1.18,P=0.03)、SB(<60次/分,OR=1.06,95% CI 1.01-1.11,P=0.007)、SB(<55次/分,OR=1.08,95% CI 1.02-1.14,P=0.01)、RAD(OR=1.13,95% CI 1.11-1.26,P=0.006)独立相关。


运动类型:未发现耐力运动与任何心电图异常存在独立关联。


训练效应的年龄依赖性:仅在12岁及以上组显著


图4显示了青少年人群中心电图异常的年龄特异性患病率。交互检验显示(表4),仅窦性心动过缓的训练效应存在年龄差异:12-18岁组中,每周训练时长与SB(<60次/分,OR=1.11,95% CI 1.05-1.16,P<0.001)、SB(<55次/分,OR=1.12,95% CI 1.06-1.19,P<0.001)显著正相关;而8-11岁组中,训练时长与这两项指标无显著关联(SB<60次/分:OR=0.89,95% CI 0.76-1.05,P=0.17;SB<55次/分:OR=0.96,95% CI 0.79-1.17,P=0.71),提示训练诱导的自主神经适应仅在12岁及以上青少年中具有生理意义。


图4:8-18岁心电图患病率百分比图。


表4:两个年龄组训练时间与心电图参数关联的回归分析和交互检验。


根据发病率对心电图异常进行分类


表5中列出了各类心电图异常的分类情况:987名运动员的心电图完全正常;1147名运动员仅存在常见的心电图异常;208名运动员出现一种或多种不常见的异常,但并未出现罕见的异常;最后,116名运动员出现一种或多种罕见的异常。


表5:心电图异常进行分类


进一步检查与诊断结果


6.2%(153人)的运动员因初筛异常接受进一步检查,其中12岁以下组占3.6%(51/1384),12岁及以上组占9.5%(102/1074)。检查项目包括超声心动图(138人)、24小时动态心电图监测(84人)、最大负荷试验(75人)、心脏磁共振(5人)、冠状动脉CTA(2人)、电生理检查(3人);此外,225名匈牙利运动员均接受了超声心动图作为初筛项目。(表6)


表6:额外检查原因和诊断结果


最终,0.4%(10人)的运动员被诊断为有潜在风险的心血管疾病,其中8人来自12岁及以上组,具体诊断包括:1例孤立性非缺血性左心室瘢痕(心电图示RAD)、1例致心律失常性右室心肌病(14岁,心电图示V1-V3导联TWI)、1例肥厚型心肌病(心电图示ST段压低及侧壁TWI)、1例长QT综合征(心电图示QT间期延长)、1例Wolff-Parkinson-White综合征(心电图示心室预激)、2例伴有主动脉根部扩张的二叶式主动脉瓣(基础心电图正常)、1例存在异常的部分肺静脉异位引流(心电图示不完全性RBBB及左轴偏移)、2例心律失常性二尖瓣脱垂(1例心电图示下壁TWI,1例正常)


在这10例患者中,7例的基础心电图存在不常见或罕见异常,但其中3例按2017年IC会被归类为正常(孤立性RAD、孤立性左轴偏移、16岁前V1-V3导联TWI)


异常运动员临床管理


心室预激患者接受导管消融、部分肺静脉异位引流患者接受手术治疗后,均恢复竞技运动;1例二叶式主动脉瓣合并主动脉根部扩张患者及1例心律失常性二尖瓣脱垂患者,因运动项目心血管需求低,在β受体阻滞剂治疗及每6个月密切随访下继续参赛;其余6例高风险患者(运动项目心血管需求中至高强度)被禁止参赛,但获得了个性化的非竞技性运动方案。



讨论


研究团队指出,2017年IC在青少年运动员中的局限性主要体现在三方面:其一,该标准中归类为“正常”的部分异常(如SB、一度AVB),在青少年中实际为不常见或罕见,可能导致对低龄运动员异常的误判;其二,青少年处于性成熟阶段,训练诱导的心脏改变与青春期发育相互作用,且多参与团队运动,与成人运动员的耐力运动为主、训练强度更高的特点不同,心脏重塑程度更轻,心电图表现自然存在差异;其三,近年来新发现的与猝死相关的心电图异常(如碎裂QRS波、肢体导联低QRS电压)未被2017年IC纳入,且部分临界异常(如RBBB)在青少年中可能与先天性疾病相关,需更谨慎评估。


同时,研究也揭示了青少年心电图的独特规律:比如PR间期随年龄增长显著延长(12岁以下中位130ms vs 12岁及以上140ms),一度AVB的患病率随年龄升高主要由生理成熟驱动,而非训练强度;V1-V3导联TWI在白人青少年中虽常见,但12岁后患病率骤降,若12-16岁已完成青春期发育的男性运动员出现此类改变,尤其既往心电图正常时,需警惕致心律失常性右室心肌病等病理性疾病,而非简单归为“青少年型T波”。



结论


青少年运动员的心电图改变较成人更不显著,2017年IC不适用于该群体,亟需制定专属解读标准。在临床实践中,对特定心电图模式(如V1-V3导联TWI、SB、一度AVB)的评估,必须结合年龄、性别和训练水平,才能平衡筛查的敏感性与特异性,避免过度医疗或漏诊风险。



严道心得:从研究到临床的启示


这项研究的价值不仅在于提供了大样本的流行病学数据,更在于它揭示了“个体化评估”在青少年运动员心血管筛查中的核心地位。在临床实践中,我们常习惯于套用成人标准,但青少年的生理特殊性决定了“一刀切”的标准必然存在缺陷——比如12岁以下青少年的SB可能并非训练适应,而16岁青少年的V1-V3导联TWI也不能简单等同于“正常变异”。


此外,研究中3例按2017年IC归为正常却确诊高危疾病的案例,提醒我们即使采用标准化标准,也需结合临床背景综合判断。未来的研究方向,应进一步纳入青春期发育指标(如Tanner分期),并扩大种族多样性样本,以制定更精准、普适的青少年运动员心电图解读指南,真正为年轻运动员的心血管健康保驾护航。


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