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远洋海员心肌致密化不全与作业强度相关性研究
作者:余 燕 柳 波 林晗忆 张本杰 官梦倩 彭晓丽 林维炫 吴金枝
余 燕 柳 波 林晗忆 张本杰 官梦倩 彭晓丽 林维炫 吴金枝
余 燕 1 柳 波 2 林晗忆 1 张本杰 1 官梦倩 1 彭晓丽 1 林维炫 3 吴金枝 1 *
摘 要 为探讨远洋海员左室非致密化(Left Ventricular Noncompaction,LVNC)检出情况与航海作业强度的相关性,本研究以2023年1月—2024年12月在福州国际旅行卫生保健中心接受体检的7425名远洋海员为研究对象,对心电图异常者进行心脏彩超检查,最终纳入LVNC确诊病例186例。另外,收集研究对象一般资料并按航海作业强度分为高、中、低3组,分析不同组别LVNC检出率及左心室射血分数(Left Ventricular Ejection Fraction,LVEF)、左心室舒张末期容积(End-Diastolic Volume,EDV)、左心室收缩末期容积(End-Systolic Volume,ESV)、心率等左室功能参数差异。结果显示,7425名海员中LVNC检出率为2.50%,其中高强度组62例,检出率3.00%;中强度组70例,检出率2.12%;低强度组54例,检出率1.64%,高强度组检出率显著高于中低强度组(P<0.05);高强度组、中强度组LVEF水平显著低于低强度组,EDV、ESV水平及心率显著高于低强度组,差异均有统计学意义(P<0.05)。Pearson相关性分析显示,航海作业强度与LVEF呈负相关(r=-0.312,P=0.001),与EDV、ESV呈正相关(r=0.286、0.331,P<0.01),提示高强度作业可能增加远洋海员左室负荷及LVNC发生风险。本研究可为出入境重点人群职业健康筛查体系完善、远洋海员健康监管与精准干预提供数据支撑与参考依据。
关键词 远洋海员;心脏彩超;左室非致密化;航海作业强度;职业健康
Correlation Between Left Ventricular Noncompaction and Navigation Work Intensity in Ocean-going Seafarers
YU Yan1 LIU Bo2 LIN Han-Yi1 ZHANG Ben-Jie1 GUAN Meng-Qian1
PENG Xiao-Li1 LIN Wei-Xuan3 WU Jin-Zhi1*
Abstract To investigate the correlation between the detection of left ventricular noncompaction (LVNC) and navigation work intensity in ocean-going seafarers, this study enrolled 7,425 ocean-going seafarers who underwent physical examinations at the Fuzhou International Travel Health Care Center from January 2023 to December 2024. Seafarers with abnormal electrocardiographic findings subsequently underwent cardiac color Doppler echocardiography, and 186 confirmed LVNC cases were identified. General information was collected, and the study population was categorized into high-, medium-, and low-intensity groups according to navigation work intensity. Differences in LVNC detection rates and left ventricular functional parameters, including left ventricular ejection fraction (LVEF), end-diastolic volume (EDV), end-systolic volume (ESV), and heart rate, were compared among the three groups.The results showed that the overall detection rate of LVNC was 2.50% among the 7,425 seafarers. Specifically, 62 cases were identified in the high-intensity group, with a detection rate of 3.00%; 70 cases in the medium-intensity group, with a detection rate of 2.12%; and 54 cases in the low-intensity group, with a detection rate of 1.64%. The detection rate in the high-intensity group was significantly higher than those in the medium- and low-intensity groups (P < 0.05). LVEF levels in the high- and medium-intensity groups were significantly lower than that in the low-intensity group, whereas EDV, ESV, and heart rate were significantly higher than those in the low-intensity group (P < 0.05). Pearson correlation analysis showed that navigation work intensity was negatively correlated with LVEF (r = -0.312, P = 0.001) and positively correlated with EDV and ESV (r = 0.286 and r = 0.331, respectively; P < 0.01), suggesting that high-intensity work may increase left ventricular load and the risk of LVNC in ocean-going seafarers.This study provides data support and a reference basis for improving the occupational health screening system for key entry-exit populations, as well as for strengthening health surveillance and precision intervention for ocean-going seafarers.
Keywords ocean-going seafarers; cardiac color Doppler echocardiography; left ventricular noncompaction; navigation work intensity; occupational health
第一作者:余燕(1988—),女,汉族,福建福清人,本科,主治医师,主要从事超声医学及传染病监测和流行病学研究工作,E-mail: 498980057@qq.com
通信作者:吴金枝(1982—),女,汉族,福建晋江人,本科,副主任医师,主要从事传染病监测和流行病学研究工作,E-mail: 58363592@qq.com
1. 福州国际旅行卫生保健中心(福州海关口岸门诊部)福州 350001
2. 福州市第一总医院 福州 350009
3. 福州海关(三明)口岸门诊部 三明 365001
1. Fuzhou International Travel Health Care Center (Fuzhou Customs Port Clinic), Fuzhou 350001
2. Fuzhou First General Hospital, Fuzhou 350009
3. Fuzhou Customs (Sanming) Port Clinic, Sanming 365001
左室非致密化(Left Ventricular Noncompaction,LVNC)作为一种由心肌致密层发育不全导致的心肌结构异常,表现为左室心肌深层网状结构明显,常伴收缩及舒张功能异常[1]。近年来,随着心脏彩超技术的发展,LVNC的检出率逐渐提高,临床关注度也不断增加[2]。远洋海员长期处于高强度、高负荷的航海环境中,心血管系统可能受到慢性应激刺激,心肌结构及功能会发生一定程度的适应性改变[3]。但目前关于远洋海员LVNC的研究尚少,尤其是其与航海作业强度的相关性研究更少。因此,了解LVNC在不同作业强度远洋海员中的分布情况,对于职业健康管理和航海安全具有积极意义[4]。本研究通过对7425名远洋海员心脏彩超数据进行回顾性分析,旨在探讨LVNC的检出率及其与航海作业强度的关系,为高风险人群的监测和干预提供科学依据。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取2023年1月—2024年12月在福州国际旅行卫生保健中心进行体检的远洋海员共7425人(2023年4139人,2024年3286人),航海作业强度评估分为:连续航行≥6个月,平均每日工作≥12 h为高强度;连续航行3~6个月,平均每日工作8~12 h为中强度;连续航行≤3个月,平均每日工作<8 h为低强度。纳入标准:远洋海员,年龄18~60岁;2023—2024年体检中完成心脏彩超检查;签署知情同意书。排除标准:既往确诊心肌病、冠心病、瓣膜病史者;严重肾、肝功能不全或代谢性疾病患者;心脏手术史或先天性心脏病者。
1.2 方法
1.2.1 仪器设备
彩色多普勒超声诊断仪(Q5,荷兰飞利浦公司)。
1.2.2 操作方法
对检查发现心电图异常的远洋海员进行心脏彩超检查,具体操作方法如下:受检者平卧,左侧卧位进行超声扫描;采集左室长轴、短轴及四腔心视图,测量左心室射血分数(Left Ventricular Ejection Fraction,LVEF)、左心室舒张末期容积(End-Diastolic Volume,EDV)、左心室收缩末期容积(End-Systolic Volume,ESV)等参数;诊断LVNC依照Jenni标准[5]:心室尖端致密层/非致密层比例>2∶1,心室中段正常;检查频率及周期:远洋海员每2年进行一次体检;对LVNC疑似患者,重复检查间隔1年确认;数据采集周期为2023年1月—2024年12月。
1.3 观察指标
收集其一般资料及航海作业强度(高、中、低强度分组),分析LVNC检出率及左室功能参数,包括LVEF、EDV、ESV和心率,分析其与航海作业强度的相关性。
(1)所有远洋海员均由2名经验丰富的超声医师采用彩色多普勒超声诊断仪进行检查。LVNC的诊断严格遵循Jenni标准[6]:①心室壁可见清晰的双层结构,即一层较薄的致密化心外膜层和一层显著增厚、由粗大肌小梁和深陷的隐窝构成的非致密化心内膜层。②在心室收缩末期,测量非致密化心肌层(Non-compacted Myocardium,N)与致密化心肌层(Compacted Myocardium,C)的厚度比值,即 N/C > 2.0。③彩色多普勒血流显像(Color Doppler Flow Imaging,CDFI)证实隐窝内有来自心室腔的血流灌注。同时满足以上三点者,确诊为LVNC。
(2)LVEF、EDV、ESV:在标准心尖四腔心及两腔心切面,采用改良双平面Simpson法进行测量[7]。在舒张末期和收缩末期分别手动勾勒左心室心内膜边界,由仪器内置软件自动计算出EDV、ESV,并根据公式LVEF(%)=(EDV-ESV)/EDV×100%计算得出LVEF[8]。
(3)心率(Heart Rate,HR):在进行心脏超声检查时,同步记录心电图(Electrocardiogram,ECG),取静息状态下连续5个心动周期的R—R间期,计算平均心率。
1.4 统计学处理
采用SPSS 26.0统计学软件进行分析,计量资料以均数±标准差表示,采用单因素方差分析或t检验;计数资料采用百分比表示,采用卡方检验;相关性分析采用Pearson相关,以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 各航海作业强度组一般资料比较
按航海作业强度分为高强度组(n=62)、中强度组(n=70)、低强度组(n=54)。3组一般资料比较,差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性,具体统计情况见表1。
2.2 远洋海员的LVNC检出情况
7425名海员中186例确诊LVNC,检出率2.50%。高强度组62例,检出率3.00%;中强度组70例,检出率2.12%;低强度组54例,检出率1.64%。高强度组显著高于中低强度组(χ²=9.752,P=0.008)。
2.3 各LVNC左室功能比较
经单因素方差分析,3组LVNC患者的LVEF、EDV、ESV、心率水平整体比较,差异均有统计学意义(F=5.217、6.153、7.264、5.689,P<0.01)。进一步采用LSD-t检验进行组间两两比较,结果显示:与低强度组相比,高强度组LVEF显著降低,EDV、ESV、心率均显著升高(P<0.05);中强度组LVEF显著低于低强度组,EDV、ESV、心率均显著高于低强度组(P<0.05);同时,高强度组LVEF低于中强度组(P<0.05),ESV、心率水平高于中强度组(P<0.05),差异均有统计学意义。具体统计情况见表2。
2.4 航海作业强度与左室指标相关性
Pearson相关性分析显示,航海作业强度与LVEF呈负相关(r = -0.312,P=0.001),提示航海作业强度越高,LVEF值越低,二者呈中等强度负相关。航海作业强度与EDV和ESV呈正相关(r=0.286、0.331,P<0.01),表明作业强度越高,EDV、ESV越大,二者呈弱到中等强度正相关。具体统计情况见表3。
3 讨论
左室非致密化是胚胎期心肌致密化过程受阻导致的先天性心肌结构异常,以左室心内膜层粗大肌小梁、深陷隐窝为特征,常伴随心脏收缩与舒张功能异常,严重者可进展为心力衰竭、恶性心律失常,甚至心源性猝死,是临床不容忽视的心肌病类型[9]。近年来,随着心脏超声影像技术的普及,LVNC的临床检出率显著提升,其预后影响因素也成为心血管领域的研究热点。
远洋海员作为特殊职业人群,长期处于远洋航行的高应激环境中,昼夜节律紊乱、长期高强度作业、心理压力大等职业特点,可通过激活交感神经、加重左室壁应力、诱发心肌重构等途径,对心血管系统造成慢性持续性损伤,进而加重LVNC患者的心肌结构与功能异常[4]。但目前针对远洋海员这一出入境重点人群的LVNC流行病学特征,以及其与航海作业强度的相关性研究仍较为匮乏[10]。LVNC作为一种罕见的心肌结构异常疾病,其发病机制主要与胚胎期心肌致密化不完全有关。临床资料显示[11],LVNC常表现为心室尖端呈网状结构、心肌厚薄不均、心脏收缩及舒张功能异常,部分患者可出现心力衰竭、室性心律失常甚至猝死。心脏彩超作为无创、可重复的检查手段,为LVNC的早期筛查提供了可靠依据。本研究以远洋海员为研究对象,分析LVNC检出率及与航海作业强度的相关性,有助于识别高风险群体,为职业健康干预提供参考。
结合本次研究数据可见,7425名远洋海员中心肌致密化不全检出率为2.50%,高强度作业组显著高于中低强度组(3.00%,2.12%和1.64%,P<0.01)。同时,左室功能指标显示,高强度组LVEF平均值(50.23±5.87)%,明显低于中强度[(52.61±6.03) %]和低强度组[(54.12±5.65) %],EDV和ESV分别为(148.75±12.36)mL和(72.58±7.49)mL,高于中低强度组(P<0.01),心率亦升高,为(84.23±7.12)bpm。从病理生理机制来看,LVNC 的核心发病基础为胚胎期心肌致密化过程异常停滞,导致心肌纤维排列紊乱、非致密层心肌过度增生,而出生后的外界危险因素暴露则是促进疾病进展、诱发心功能损害的重要诱因。Pearson相关性分析进一步显示,航海作业强度与LVEF呈负相关(r= -0.312,P<0.01),与EDV、ESV呈正相关(r=0.286、0.331,P<0.01)。分析结果提示以下原因:第一,血流动力学负荷的长期叠加效应:高强度航海作业伴随的长时间工作、睡眠紊乱与生理应激,可导致心率持续增快、血压波动幅度增加,左室壁应力长期处于高水平状态,一方面会加重非致密化心肌的收缩负荷,进一步损害左室射血功能,另一方面可通过激活肾素—血管紧张素—醛固酮系统,诱发心肌间质纤维化与不良重构,加剧左室舒张与收缩功能的恶化;第二,神经内分泌系统的持续紊乱:远洋航行的昼夜颠倒、高心理压力环境可导致自主神经功能失衡,交感神经活性持续亢进,儿茶酚胺分泌增加,不仅会加重心肌耗氧量,还可通过氧化应激途径损伤心肌细胞,促进非致密化心肌的功能衰退。
综上所述,本研究发现远洋海员LVNC检出率为2.50%,高强度航海作业组显著高于中低强度组;高强度作业可导致左室收缩功能下降、舒张末期容积增加,提示心脏负荷加重;航海作业强度与LVNC及心室功能指标呈显著相关,应在远洋海员职业健康管理中予以重视。结合本次结果,建议对高强度航海作业人员进行定期心脏彩超检查及动态功能评估,并针对高强度作业群体采取心脏保护措施,例如合理作息、适度锻炼及必要时药物干预,以降低LVNC及心功能异常风险,确保航行和人员生命安全。
参考文献
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表1 航海作业强度组一般资料比较
Table 1 Comparison of general characteristics among different maritime work intensity groups
组别高强度组 ( n =62)中强度组 ( n =70)低强度组 ( n =54) t / χ ² P
年龄 (岁)40.12 ± 7.6339.45 ± 7.8138.87 ± 8.020.3410.712
性别 (男/女)51/1158/1249/50.2480.882
航海年限 (年)12.35 ± 3.2111.87 ± 3.5411.42 ± 3.110.7640.467
BMI (kg/m²)24.52 ± 2.4124.18 ± 2.3823.96 ± 2.450.6930.502
吸烟史 (是/否)29/3331/3921/330.8230.664
表2 3组左室功能指标比较(x±s)
Table 2 Comparison of left ventricular function parameters among the three groups (x±s)
组别高强度组 ( n =62)中强度组 ( n =70)低强度组 ( n =54) F 值 P 值
LVEF (%)50.23 ± 5.87*#52.61 ± 6.03*54.12 ± 5.655.2170.007
EDV (mL)148.75 ± 12.36*#143.42 ± 11.87*140.28 ± 12.156.1530.003
ESV (mL)72.58 ± 7.49*#68.24 ± 7.11*65.33 ± 6.987.2640.001
心率 (bpm)84.23 ± 7.12*#81.46 ± 7.03*79.12 ± 6.985.6890.005
注: 表内F值、P值为3组研究对象整体比较的单因素方差分析结果; *与低强度组比较, P<0.05; #与中强度组比较,P<0.05.
表3 航海作业强度与左室功能指标相关性
Table 3 Correlation between maritime work intensity and left ventricular function parameters
左室功能指标相关系数 ( r ) P
左心室射血分数 (LVEF) – 0.3120.001
左心室舒张末期容积 (EDV)0.286 < 0.01
左心室收缩末期容积 (ESV)0.331 < 0.01