卧床休息和不运动对心脏的影响

NASA 和 NSBRI 正在对克利夫兰诊所基金会在彼得·卡瓦诺 (Peter Cavanaugh) 的领导下进行的一项卧床研究进行大量投资，主要是为了在为期 12 周的卧床研究中评估运动对预防骨质疏松症的影响，以模拟微重力。 这为协同附加研究提供了一个极好的机会，通过对这些患者的心脏进行一系列详细的超声心动图和计算机断层扫描检查，将 NSBRI 骨骼团队的资源与心血管改变和智能医学的资源相结合。 这些研究将有助于推进目前由 NSBRI 的 James D. Thomas 持有的一项拨款的一些具体目标，涉及微重力对心脏的主要影响及其与运动的逆转以及证明新的超声心动图方法的能力用于测量心脏对运动的反应。 最后，它们将提供一个极好的机会来证明正在开发的方法，该方法通过从自由飞行研究到飞行中回波的图像融合来远程提供医疗保健。

我们将通过这项协同研究追求以下具体目标：

具体目标 1：评估卧床休息对心脏萎缩、左心室舒张压容积曲线变硬、运动耐量和心室力学的影响，并证明建议的运动处方至少可以部分预防这些变化。

具体目标 2：证明新的心室功能超声心动图指标（应变、扭转、IVPG）预测功能容量和对运动的反应的能力。

具体目标 3：测试卧床前 MRI 检查是否可以与卧床 3D 超声心动图检查共同注册，以追踪萎缩和改变的心脏解剖结构。 将详细的 3D 地面检查与飞行中的 3D 回波进行精确比较的能力是远征级任务的自主医疗系统的一个关键目标。

拟议议定书（摘要）：

睡前（1-3 周前）：

1. 静息二维和三维超声心动图。
2. 最大仰卧自行车试验，通过彩色 M 型血流传播对室壁运动、组织应变、组织扭转和室内压力梯度 (IVPG) 进行超声心动图评估。 除了峰值运动评估，我们还将关注次极量水平（心率~100）。
3. 对心脏进行 MRI 检查以了解 LV 体积和质量，然后使用超声心动图进行交叉配准。

卧床休息六周：

1. 静息二维和三维回声检查。
2. 具有扭转、应变和 IVPG 评估的低水平仰卧自行车运动回波（HR 不大于 100）。

卧床十二周：

1. 静止的二维和三维回声。
2. 最大仰卧自行车试验，超声心动图评估室壁运动、组织应变、组织扭转和 IVPG。
3. 心脏核磁共振检查。

作为整体卧床休息方案 (IRB 6504) 的一部分，患者将被随机分配到完全卧床休息和负倾斜与那些将每天进行水平跑步机运动以取代同一受试者卧床前测量的跟骨冲击的患者。 这为评估这种程度的运动对心血管系统的影响提供了极好的机会。

本协同研究的具体目标将回答如下：

具体目标 1：评估卧床休息对心脏萎缩、左心室舒张压容积曲线变硬、运动耐量和心室力学的影响，并证明建议的运动处方至少可以部分预防这些变化。

将在卧床休息前和卧床休息后通过 MRI 和 3D 回波测量 LV 质量。 双向线性回归将用于确定 LV 质量随时间的变化并比较对运动的反应。 同样，将分析运动能力。 在所有 3 个数据采集点可用于分析的 LV 力学参数包括：（静息）LV 舒张末期和收缩末期容积、左心房容积、二尖瓣 E 波和 A 波以及 E 波减速时间、多普勒组织环状 E、A 和 S 波，心室中部水平的径向、圆周和纵向应变，左室扭转和峰值解捻率，以及彩色 M 型 IVPG。 这些相同的参数也可用于低水平 (HR 100) 自行车运动期间的分析。

具体目标 2：证明静息时心室功能的新型超声心动图指标（应变、扭转、IVPG）预测功能能力和对运动的反应的能力。

应变、扭转和 IVPG 将在所有阶段进行评估，并与心脏萎缩参数（左室质量和体积）的变化相关联。

具体目标 3：测试卧床前/卧床后 MRI 检查是否可以与卧床 3D 超声心动图检查共同注册，以追踪萎缩和改变的心脏解剖结构。 将详细的 3D 地面检查与飞行中的 3D 回波进行精确比较的能力是远征级任务的自主医疗系统的一个关键目标。