運動賽場上最不想看到的狀況就是突發性的心跳停止 Suddenc Cardiac Arrest SCA，更不想看到的就是 Suddenc Cardiac Death SCD。近期除了中國羽球選手外，大概就屬 LeBron James 的兒子 Bronny James 的事件最受到關注。關於 SCA 的處置我們已經在有所描述，今天要來談談關於 SCA/SCD 的預防方式，也就是該如何執行運動員的心臟篩檢 Cardiac Screening 以及應該包含哪些項目。本文主要的內容來自 Football Advanced Medicine 線上課程中 Dr. Jonathan Drezner 的投影片的內容與提及的文獻。Football Advanced Medicine 是 Dr. M 去年意外發現的線上課程，剛好是第一屆，第二屆看起來也會繼續，蠻推薦給對運動醫學領域有興趣的同好。
SCA 的背景介紹
SCA 是運動中或後死亡的最主要原因，而隨著歷史的演進，運動相關 SCA 的存活率也有上升，從下面這篇法國的數據來看，他們追蹤了總共 12 年的時間並以兩年為一個單位來分析，結果發現關於 SCA 的年齡、性別、發生率在這 12 年間沒有顯著的改變，大約落在 6.24-7 每百萬人年（青少年佔 5.3%） ，但 Bystander CPR（上升 3 倍）、AED 的使用（上升 18 倍）、可電擊的心律與SCA 的存活率在這 12 年來均有所提升，並在最後兩年達到 67% 左右。但從下圖也可以看到雖然 AED 的使用率有上升但整體而言還是不到 30%，所以還有很大的進步空間。
Karam N et al., 2022
值得注意的是這份研究並非用在頂尖運動員身上，所以你可以發現平均年齡大約落在 50 左右，這也反映在這份研究中關於 SCA 的原因的統計上。很有趣的是被識別的 SCA 原因也在這幾年內大大提升，從第一個階段個 53.6% 不明原因到最後一個階段的 27.6%，Dr. M 覺得這都反映了我們對於 SCA 的即時處置與了解的進步。關於 SCA 的原因在這篇研究中的分布如下：
冠狀動脈疾病 68.7%
非缺血性心臟結構疾病 16.9%
心律相關疾病 9.6%
其他心臟血管疾病（主動脈剝離與腦出血等等）4.8%
這個結果和下面會提到競技運動員的原因會有很大的不一樣，但也反應了執行運動前的篩檢有其必要性，這些疾病很多可能都有些症狀或表徵，是可以透過簡單的問診或基本的理學檢查進行排除。而上面提到存活率的提升真的來自於 Bystander CPR 或 AED 的使用嗎？這篇研究也進行了更近一步的分析來告訴我們答案。從下圖的分析來說可以發現校正完後和存活率有相關的就屬 Bystander CPR 以及是否為可電擊心律，AED 的使用看起來有差異但沒達到統計上的顯著。這樣的結果確實也符合臨床上看到的狀況，如果簡單將可電擊的心律看作一時之間的短路，那經過電擊後回來的機率應該會比本身已經有結構異常的預後來得好。
Karam N et al., 2022
Dr. M 認為這篇研究雖然不是競技運動員，但也可以告訴我們關於 SCA 處置上一般運動族群的狀態大概如何，研究也有一個總結的圖片給大家參考。簡單來說死亡率的下降主要來自 Bystander CPR 與 AED 的使用。
Karam N et al., 2022
運動員 SCA 的原因與發生率
FIFA 國際足總可以是說是對於 SCA 關注最大的國際性體育組織，除了因為足球產值龐大且運動員身價高之外，2003 年喀麥隆的足球選手 Marc-Vivien Foé 於比賽中死亡震撼足壇，最後結果其死亡原因為擴張性心肌病變，這一個事件也促使 FIFA 委由 F-MARC (FIFA Medical and Research Centre) 開始投入一系列的研究與政策的制定，FIFA 官方還有一個他的紀錄短片，有興趣的可以點選連結。
運動員的 SCA 發生率是一個很重要的議題，如果無法確知發生率就很難針對這個問題作出相對應的處置。在探討運動傷害預防的第一個步驟就是了解問題的嚴重性與發生率，很嚴重但幾乎不會發生與很常發生但影響輕微這兩者可能相對不需要做出特殊的處置。SCA 無庸置疑是很嚴重的問題，那應該針對 SCA 做出多少的努力就取決於發生率的高低。這個問題在美國與歐洲國家間一直有著不少歧異，主要可以從要不要使用心電圖來篩檢這個議題來看。事實上幾乎唯一反對以心電圖來篩檢的大型組織就只有美國心臟醫學會 AHA，其他的國際組織如歐洲心臟醫學會、國際足總 FIFA、國際奧會 IOC、美國四大職業運動與 AMSSM 均建議以心電圖作為運動員的季前篩檢 PPE，關於 PPE 可以參考：訓練/競賽前理學檢查 Preparticipation Physical Examination。
運動員 SCA 的發生率
關於這個問題為什麼前面提到的 AHA 會持相對保守或反對的意見呢？主要原因如下：
運動員的研究數量少
疾病盛行率不高
做篩檢的 CP 值低
沒有足夠多有經驗的醫師來判讀
一定比例的偽陽性 False positive
在 Dr. Jonathan Drezner 的課程中提出了幾點反駁，首先運動員的研究其實不少，以下幾篇都是課程充有援引的文獻，下面會在挑幾篇來討論。
JAMA 2015 年的這篇文章指出
Deaths attributable to lightning strikes are similar in number to deaths due to cardiovascular diseases in young athletes
然而事實可能並非如此，Dr. Jonathan Drezner 提到下面這篇文獻美國年輕競技運動員的四年前瞻性研究發現，高中生的整體發生率為 1: 65000 左右，大學生特別是 NCAA Division 1 的黑人高達 1: 2000。Dr. Jonathan Drezner 的投影片的數據來看每年被雷擊致死的事件在美國大約有 32 例，而美國大約有 320,000,000 的人口，換句話說整體的比例在 1:10,000,000，完全是上述論述 200-1000 倍。
Peterson DF et al., 2021
根據下面這篇 2015 年的小短文，作者是 Dr. M 上的 IOC Diploma in Sports Medicine 的老師 Dr. Kramer 所描述的資料顯示大概在過去十年間 2005-2015 年每年每個月都會有一個足球員死於 SCA。
另一份發表在 NEJM 的大型研究主要針對 15-17 歲的英國青少年足球員研究，在超過 20 年期間收錄了超過 10000 名球員顯示 SCA 的比例為 6.8 每 100000 人年。在 IsoKinetic 2023 會議中該文作者 Dr. Sanjay Sharma 在投影片中也提到青少年的 SCA 以男性為主，80% 發生在運動中且有 80% 沒有徵兆。
Malhotra A et al., 2018
至於過去有些研究的統計數據低落有很大部分的原因來自沒有一個良好的回報系統，很多研究可能都來自搜集媒體報導的結果，這也導致一些相對冷門或層級不高的運動項目有很大低估的可能性。下面這篇研究就提到 Division 1 到 Division 3 的 NCAA 官方數據與媒體報導在 Division 3 有龐大的落差，有興趣的人可以自行閱讀。
最後 JACC 在 2024 年剛好有一篇回顧性質的文章提供了近幾年來一些研究的結果，作為最後的補充給大家參考。
Finocchiaro G et al., 2024
運動員 SCA/SCD 的原因
如果要有一個整體概念可以透過下面這張圖片來了解，基本上不同年齡層的運動員發生 SCD 的原因會有些微的不同，跟離子通道相關的 Long QT 或 Brugada 在年輕時候稍多但隨著年齡慢慢下降，不過整體而言的比例不高，而在競技運動員的年齡層中（20-40）最多的還是 Cardiomyopathy 這個類別，隨著年齡往上冠狀動脈相關疾病的比例就越來越高。
La Gerche A et al., 2024
在前面提及的 NEJM 的研究中顯示，15-17 歲的青少年足球員透過篩檢（病史、理學檢查配合心電圖與心臟超音波）發現了 42 個潛在有可能造成 SCA 相關的病變的個案，其中包含了：
5 個 Hypertrophic cardiomyopathy
2 個 Arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy
1 個 Dilated cardiomyopathy
3 個 Long-QT syndrome
2 個 Coronary artery anomaly
3 個 Bicuspid aortic valve with either aortic-root enlargement or severe aortic regurgitation
26 個 Wolff–Parkinson–White
從上述結果可以發現最主要被辨識的問題是心律不整，但這些人最後有兩位不幸死亡，而其死亡原因均為 Hypertrophic cardiomyopathy。事實上有另外六位是透過篩檢沒有異常或經過近一步的檢查沒有發現問題的個案，而這些人同樣都死於 Hypertrophic cardiomyopathy。這篇研究也顯示從第一次篩檢到發生問題的平均間隔為 6.8 年，這也顯示了一些疾病隨著年齡進行演變的現象。
Malhotra A et al., 2018
2023 年的 IsoKinetic Conference 中 Dr. Sanjay Sharma 引用了下面這篇雖然有年代但相當具代表性的文章來描述 SCA 的原因，主要分為以下幾個類別：
Cardiomyopathy 43%
Congenital and anatomical anomaly 24.5%
Acquired disease 8%
Valvular disease 6%
其中 Acquired 主要以心肌炎或 Kawasaki 這類感染性疾病，而 Cardiomyopathy 以 Hypertrophic cardiomyopathy 為大宗，Congenital and anatomical anomaly 則以冠狀動脈相關為主。
剛剛提過的美國研究也提到某些運動項目看起來有較高的 SCD 比例，文獻中比較明顯的是籃球、足球與橄欖球這三個項目。近幾年又有下面一篇來自 BJSM 的追蹤研究，雖然時間相對短但也可以作為參考，而基本上結果差異不大。
FIFA 這篇研究顯示最主要的死因還是來自 Cardiomyopathy 以及 Coronary artery anomalies 兩大類，不過值得注意的是研究發現在大學與職業運動員中，造成 SCD 的疾病有 71% 可以在心電圖上看到異常，因此最後作者認為將心電圖納入常規檢查有其道理與合適性。
Egger F et al., 2022
最後同樣用這篇 JACC 算最新的文獻做一個小總結，可以發現有一定比例並沒有發現嚴重的結構異常，顯示了這些問題可能單純來自突發性的心律不整，這種狀況下如果即時去顫有很高的機率可以救回來。
Finocchiaro G et al., 2024
運動員 SCA 的篩檢工具與建議
從上面的發生率來看，SCA 需要被預防應該是一個共識，但要以哪些東西來進行潛在有風險運動員的篩檢就是一個學問了。FIFA 非常強調 Pre-competition medical screening PCMA 的概念，並且在 2006 年德國世界盃將其列入賽前必備的文件。目前 FIFA 建議的篩檢項目有：
運動員個及人與家族病史
聚焦且完整的理學檢查
12 導程心電圖（每年）
視情況心臟超音波、實驗室檢查與運動測試（35 歲以上建議運動心電圖）
下面附上 NEJM 這篇文章的心臟篩檢的參考問卷給大家，若有問題將會進行近一步的檢查，包含了24 小時心電圖、運動測試與心臟 MRI。在這篇英國足協的研究中他們採用了每年的心電圖與心臟超音波以及每兩年一次的心臟 MRI，如果是瓣膜問題則會以每年的心電圖與心臟超音波追蹤。接下來我們就分別來看看這些項目有哪些證據支持。
病史詢問/理學檢查 vs 心電圖
病史詢問是最簡單的步驟，但病史詢問本身可能在運動員特別是年輕運動員的篩檢部分沒有想像中的幫助。在 Dr. Jonathan Drezner 自己的研究數據中，他們篩檢了 790 位運動員位運動員，分別透過病史、理學檢查與心電圖，結果從病史詢問中發現 37.2% 的異常，理學檢查則有 3.5% 異常，而心電圖有 2.8% 異常，後續這些人都接受了近一步的檢查包含心臟超音波、運動測試與心臟 MRI 等，結果有五位被發現有結構或心律的異常，但這些都來自心電圖異常的個案。這個研究告訴我們其實理學檢查或病史或許沒辦法篩檢出潛在有問題的運動員。
下面這篇研究是看 AHA 的 14 point 問卷和心電圖相比下誰比較有篩檢上的意義，結果發現在各方面問卷表現都遠落後於心電圖。如果以 Positive predict value 來看，要執行 333 份問券才能抓出一個有問題的運動員，反觀心電圖只要做 7 個人就可以抓出一個有問題的個案。
Williams EA et al., 2019
同樣的下面這篇統合分析也顯示心電圖的敏感度分別是病史和理學檢查的五倍和十倍，在其他的項目的篩檢表現也顯著優於兩者。
下面這篇同樣來自 Dr. Jonathan Drezner 團隊的文獻則是探討心臟有雜音這個結果從篩檢角度來看的意義，他們的結果顯示無論心雜音被區分為生理性或病理性，在後續檢查出是否有結構性心臟病變的關聯性都不大，如果目標是找出所有結構性的心臟病變（包含瓣膜性心臟病），那無論是哪種心雜音都建議要做心臟超音波，但若希望抓出的是可能致死的擴張性心肌病變那建議優先以心電圖來評估並根據結果決定下一步的檢查。這樣的建議主要出自於心電圖檢查的方便程度遠遠大於心臟超音波。
Austin AV et al., 2022
心電圖的追蹤必要性
在篩檢時如果具有潛在的心肌病變表徵（病史、理學檢查、心電圖）但後續的檢查沒有發現結構異常那該如何處理？下面這篇研究比較了在年輕族群中單一一次的篩檢與連續篩檢的差異，結果顯示只有 35% 潛在導致 SCA 的問題在初次篩檢中被發現，剩下 65% 都是在後續篩檢中才抓出來。這些後續被辨識出的問題主要以遺傳性 cardiomyopathies、Non-ischemic left ventricular Sscar with ventricular arrhythmias 與 long QT syndrome 為主。作者認為年度的篩檢相較一次性篩檢可以抓出 3 倍左右的致死心臟問題。
Sarto P et al., 2021
同樣來自同一個作者的研究，上面的圖表來自 2021 年的一篇 Research letter，而 2023 年作者將他們的研究正式發表在 ESC 上，並且用一個示意圖來總結他們的建議，基本上建議連續的篩檢，因為不是所有問題都可以在第一次篩檢中得到答案，而在接受篩檢的狀況下發生 SCA 的機率下降非常多。
Sarto P et al., 2023
此外，這份研究也看出了一個趨勢，疾病或篩檢出現異常的比例隨著年齡有所不同，可以看到下圖在 12 歲突然有一個高峰，16 歲之後又開始慢慢爬升。
Sarto P et al., 2023
Dr. Sanjay Sharma 的建議與目前英國足協可能是以這樣的做法來進行一般心臟篩檢：
16 歲時進行問卷、理學檢查、心電圖與超音波
18、20、22 歲分別進行心電圖
當然若中間有發生異常就會安排更近一步的檢查，這部分就仰賴心臟科的專家專業的評估。
而 Dr. Jonathan Drezner 對於心電圖的建議則會是：
12 歲開始篩檢，每兩年篩檢一次
等到 16 歲之後每年篩檢一次
之所以有這樣建議的原因是在還小的時候醫療資源可能相對不足，所以兩年一次比較可能，等到長大進入類似青訓隊，醫療支持相對完整，比起每兩年一次，實務上每年都會有 PPE，那就每年一起做就好，這樣比較不會有遺漏。至於心臟超音波的部分，如果有資源當然好，但所有心電圖篩檢會遇到的問題，在心臟超音波的篩檢上都會放大，所以 Dr. Jonathan Drezner 是傾向心臟超音波是一個檢查診斷的工具，而非拿來篩檢用的工具。
運動員的心電圖判讀
運動員的心臟和一般人的心臟不太一樣，因應著高強度的訓練會有著一些適應，最主要來自心臟大小的改變與迷走神經活性增加。這兩者分別會導致運動員容易滿足或呈現：
Left/right ventricular hypertrophy, incomplete right bundle branch block (RBBB)
Early repolarisation, sinus bradycardia, sinus arrhythmia, junctional/ectopic atrial rhythms, first-degree atrioventricular (AV) block, and Mobitz type I second-degree AV block
因此運動員心電圖的判讀也是一門藝術，而目前國際上通用的共識可以參考下面的文章，而 IOC 也會定期跟著隊醫課程舉辦運動員心臟相關的工作坊。前面文章提到的偽陽性問題，其實隨著這些指引的修改，在這十年來保持了敏感度的同時下降了偽陽性的機率。
下面的圖表總結了哪些是運動員正常會有的心電圖變化，哪些是異常的變化以及有哪些是邊緣性變化需要觀察。基本上若是正常變化且沒有家族病史或遺傳性心臟疾病就不需要進一步檢查，若有邊緣性變化但只有一個變化也不需要，但若出現兩個以上的邊緣性變化或任何一個異常發現就需要進一步安排檢查。值得注意的是下面的圖表適用於 12-35 歲且每週執行至少 4-8 小時高強度運動的族群，若非這個族群就不適合用下面的圖表流程，而在 12-16 歲與 > 30 歲這兩個族群也要高度小心。ECG 也並非萬能，例如一些心血管本身（冠狀動脈或主動脈）的異常可能就無法從心電圖上看出問題，所以還是要綜合整個運動員的狀態才能更加有效地找出高風險的個案。
Drezner JA et al., 2017
研究顯示心電圖的異常變化可能會優先於結構性的改變，特別是在一些基因影響的心肌病變，所以有心電圖異常的運動員應該接受完整的檢查，但如果後續結果都正常的處置方式目前還有待更近一步的共識。然而，針對HCM, ARVC 和 familial DCM 這類型的疾病在早期會有異常的心電圖但正常結構，過去的研究顯示在 81 名運動員中有六位在平均九年的追蹤發現問題。因此，針對懷疑有心肌病變這類的患者建議要進行定期的追蹤，包含：
Abnormal TWI
ST segment depression
Pathological Q waves
LBBB
Profound intraventricular conduction delay (QRSduration ≥140 ms)
在尚未確認這些有心電圖異常的選手是否有結構異常前可能有必要暫時性的禁止他們從事高強度的運動。若選手有症狀要禁止他們運動通常不難，但比較有挑戰的情境會是無症狀的選手。
心臟篩檢異常後續的處置
針對高危險的案例，NEJM 中英國足協的作法如下，在確定有 Hypertrophic cardiomyopathy 的八位與 Long-QT syndrome 的三位個案均在討論後建議禁止運動競技，兩位 Coronary artery anomaly 的選手經過手術矯正後繼續競技，三位瓣膜問題同樣手術後繼續競技，而 26 位 WPW 的選手有 24 位經過電燒後繼續競技，另外兩位檢查後判斷為低風險所以就在持續監控下競技。死亡的兩位 Hypertrophic cardiomyopathy 患者均在建議停止競技後繼續而後死於高強度的運動。不過隨著醫療的進步配合藥物的使用，原本列為禁止運動的疾病如 ARVC、HCM、Marfan、LQTS 也慢慢有一些改變，雖然研究還在進展中，但目前看來 ARVC 應該還是不建議運動，不過 HCM 和 Marfan 可能慢慢移動到必須要小心才可運動，而 LQTS 大概已經變成在監控或注意下可以運動。除此之外，在競技運動中也要考慮時間性，做心臟篩檢的時間點應該要確保若有選手需要更近一步的檢查可以在正式投入季前訓練前完成，以最小化這些處置對於競技運動員生涯的影響。
總結
這篇文章的篇幅有點多，所以最後把重點用條列式的方式整理給大家：
運動員 SCA/SCD 的比例不低，過往發生率低的文獻可能來自回報的不足
不同年齡層發生 SCA/SCD 的原因不同，年輕一點 Cardiomyopathy 比例高，老一點的冠狀動脈問題的比例高
篩檢很重要但不能只依賴病史詢問與理學檢查
心電圖是篩檢上很重要的工具，針對年輕運動員應該要定期檢查，不能仰賴一次性的結果
運動員的心電圖判讀是一門學問，在判斷是否有異常時應該遵循國際共識
篩檢的時機與後續結果的討論都需要注意，最終的決定必須是雙方都認可的
關於運動員心電圖的判讀這邊提供兩個資源給大家，一樣是來自 Dr. Jonathan Drezner 的投影片，有興趣的人可以自行學習。
Dr. M 我們下次見！
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