慢性腎病患者頸動脈超聲瞬時波強參數與血清生化指標的變化

馮 敏 陳文衛 李 燕 康 瑩 黃秀娟

(武漢大學人民醫院超聲影像內科，武漢市 430060，E-mail:905549521@qq．com)

慢性腎病(chronic kidney disease，CKD)患者易并發心腦血管疾病，死于心腦血管并發癥的患者甚至多于終末期腎病患者。動脈彈性功能減低已被證實為CKD患者心血管死亡的獨立預測因子［1］。臨床迫切需要及早預測CKD并發動脈硬化的指標，以及時進行干預，這對延緩甚至逆轉病情發展有積極意義。傳統檢測動脈硬化的方法有很大局限性。本文應用彩色多普勒超聲瞬時波強(WI)技術檢測CKD患者頸動脈瞬時波強參數，探討其早期預測CKD患者頸動脈硬化的價值。

1 資料與方法

1．1 臨床資料 選擇2011年6月至2012年6月在我院腎內科住院的CKD患者40例(腎病組)，男20例，女20例，年齡22～75(48．73 ±14．68)歲。入選標準:(1)診斷符合1992年黃山會議座談紀要CKD標準［2］;(2)病程1～3年，血肌酐(Cr)300 ～890(650．18 ±169．10)μmol/L，血磷(IP)大于1．61 mmol/L或者血鈣小于2．1 mmol/L;(3)既往無心血管疾病史，無頸動脈粥樣硬化斑塊，未進行血液透析治療的患者。同期選取在我院進行體檢的健康受檢者40例為對照組，血壓、心電圖、肝腎功能及超聲心動圖結果正常;其中男21例，女19例，年齡23 ～75(50．43±14．82)歲。兩組年齡、性別、身高、體重等資料差異無統計學意義(P＞0．05)，具有可比性。

1．2 檢測方法

1．2．1 血生化指標檢測:腎病患者入院后、治療前，對照組在檢測時即抽取空腹靜脈血，采用Olympus AU5400生化分析儀，分別使用Siemens Cr試劑、Siemens Ca2+試劑、Siemens IP試劑、上海景源醫療器械有限公司β2微球蛋白(β2-MG)試劑、胱抑素C(CyC)試劑檢測血肌酐、血鈣、血磷、β2-MG和CyC。

1．2．2 頸動脈瞬時波強參數檢測:(1)測量血壓:采用Omron HEM-7071電子血壓計，受檢者平臥位，在平靜狀態下測量右肱動脈血壓，測量兩次取平均值。(2)檢測頸總動脈內－中膜厚度(IMT):采用Aloka a7彩色多普勒超聲診斷儀，血管探頭頻率5～13 MHz，連接心電圖標準導聯。患者仰臥，頭偏向左側，充分暴露頸部;啟動WI功能，探頭縱切頸總動脈，選取右側頸總動脈竇下2．0 cm處，調節BeamSteer鍵，清晰顯示頸總動脈前后壁，測量IMT。(3)采集圖像:在B/M模式下，將取樣線上兩個取樣門分別設置于右側頸總動脈竇下2．0 cm處血管前、后壁中外膜交界處，與血管壁垂直。受檢者和操作者均平靜呼吸，保持穩定，按Select鍵采樣，選擇5個以上符合要求的連續穩定曲線凍結，存圖;輸入收縮壓和舒張壓，保存結果反饋界面用于分析。最后去掉血流和血壓曲線生成單獨的WI技術曲線，記錄WI技術曲線下方的波強參數用于分析，包括瞬時加速度波強(W1)、瞬時減速度波強(W2)、彈性系數(EP)、負向波面積(NA)、管徑增大指數(AI)、順應性(AC)、僵硬參數(β)、心電圖R波至W1波峰時間(R-1st)、W1至W2波峰時間(1st-2nd)、單點脈搏波傳導速度(PWVβ)、WI單點脈搏波傳導速度(PWV-WI)。

1．3 統計學分析 采用SPSS 19．0統計軟件，計量資料用(x±s)表示，用t檢驗，變量間的相關性用Spearman相關分析。以P＜0．05為差異有統計學意義。

2 結果

2．1 兩組血生化指標、頸總動脈IMT厚度比較 兩組頸總動脈IMT厚度比較差異無統計學意義(P＞0．05);腎病組血清 Cr、β2-MG、Cys-C、IP 含量均高于對照組(P ＜0．05)，血鈣含量為低于對照組(P＜0．05)。見表1。

表1 兩組IMT、血生化指標比較(x±s)

2．2 兩組WI參數比較 與對照組比較，腎病組W1、W2、NA、EP、β、PWVβ、PWV-WI明顯增高(P ＜0．05)，兩組間R-1st、1st-2nd、AC、AI比較，差異無統計學意義(P ＞0．05)。見表2，圖1、2。

2．3 相關性分析 血清 Cr、β2-MG、Cys-C、IP 水平與 W2、NA、β、EP、PWVβ、PWV-WI均呈正相關(P ＜0．05);Ca 與PWVβ、PWV-WI呈負相關(P ＜0．05)，與 W2、NA、β、EP 無相關(P ＞0．05)。見表3。

表2 兩組頸動脈WI參數的比較(x±s)

續表2

圖1 正常人WI結果界面

圖2 CKD患者WI結果界面

表3 CKD組血生化指標與頸動脈參數相關性比較

3 討論

CKD患者在尿毒素環境下的高容量負荷常引起左心室重構和血管重構，后者主要表現為血管僵硬度增高，血管內中膜增厚，粥樣硬化斑塊形成［3］。CKD患者常伴發高血壓，血壓升高對血管壁的機械牽拉增強會進一步加劇血管結構退變，最終導致斑塊破裂，血栓形成，突發心腦血管事件。這種變化是一個緩慢而隱匿的過程，在早期就出現了血管內皮功能異常，包括一氧化氮誘導的血管平滑肌細胞舒張反應減弱甚至消失，各種毒素及損傷使血管局部產生過度的慢性炎性增生反應，最終導致血管屏障功能損害形成泡沫細胞［4］。傳統評價動脈彈性的方法是測量頸動脈IMT和檢測斑塊大小，但是本文結果顯示:兩組IMT比較差異無統計學意義(P＞0．05);彩色多普勒WI技術檢測結果顯示:腎病組W1、W2、NA、EP、β、PWVβ、PWV-WI明顯高于對照組(P＜0．05)。提示傳統評價動脈硬化指標的IMT對于早期評價動脈硬化有局限性，難以在血管發生形態學改變之前檢出彈性功能改變。采用WI技術評價頸動脈早期彈性功能改變敏感性更高。這與測量IMT的準確性有很大關系，測量IMT的圖像為視頻信號，它受超聲波分辨率、血管位置、深度及操作者技術的影響，即使采用放大及多次測量的方法，精度也只有0．1 mm。WI技術是以血管回聲跟蹤(ET)技術為基礎［5］，計算公式為 WI=(dp/dt)×(dv/dt)，表示壓力和流速變化率的不同。通過動態跟蹤和描記動脈血管壁的運動軌跡，自動采集分析相位信息(射頻信號)，通過零交差方法將相位轉換為距離以曲線的形式實時顯示，其精確度高達0．007～0．013 mm。本文重點討論與動脈彈性有關的波強參數，據報告瞬時減速度波強W2是左心室在收縮晚期停止向主動脈射血產生的前向膨脹波，主要與心室肌的松弛性與動脈硬化有關［5］。動脈彈性減弱則彈性系數升高，動脈管壁的順應性減低，僵硬度增加則僵硬參數升高，反映動脈僵硬程度的參數脈搏波傳導速度增高。隨著血管外周阻力升高，內壓加大，負向波面積NA增高，瞬時減速度波強也增大。本研究結果顯示兩組AC、AI比較差異無統計學意義(P＞0．05)，可能與本研究例數較少和其他致病因素考慮不足有關。WI技術對血管彈性改變的早期檢測價值在國外已得到廣泛認可［5］，但在國內應用時間不長，研究病例數相對較少，還未建立國人的定量診斷標準，尚需進一步研究和完善。

本研究結果顯示:腎病組血清 Cr、Cys-C、β2-MG、IP含量與 W2、NA、EP、β、PWVβ、PWV-WI均呈正相關。CKD患者存在進行性腎單位破壞和腎小球率過濾(glomerular filtration rate，GFR)下降，GFR 下降與動脈硬化有顯著相關性［6－7］。這與多種機制有關，腎功能減退導致多種代謝產物和尿毒素潴留，常伴發全身微炎癥反應和氧化應激狀態，直接或間接損傷血管內皮，加速動脈粥樣硬化的發生，發展。血Cr是反映腎小球濾過率的傳統指標，因其檢測方法方便、廉價而廣泛應用于臨床，但是只有在腎小球濾過率減低到正常水平的1/3以上時Cr才能明顯升高。Cr每增加0．1mg/dl，心血管疾病的危險性就會增加4%。Cr與腎衰竭患者的頸動脈WI參數呈正相關［8－9］，本研究顯示 CKD 患者 Cr水平與WI彈性參數呈正相關，本文40例CKD患者中有27例為CKD 3～4期，僅少數患者為CKD5期，且發病時間均短于3年。這說明Cr水平不能作為CKD患者早期動脈硬化的敏感指標。血清Cys-C是一種堿性低分子非糖化蛋白，具有在細胞內恒速產生，穩定循環，唯一經腎臟濾過排泄等生理特性，因此成為早期腎功能損傷的理想標志物。有研究證明［10］，在各種腎病的亞臨床期，當Cr水平尚未改變時，血Cys-C已明顯升高。在任豫申等［10］的對比研究中發現，Cys-C、Cr與GFR的相關系數分別為－0．81，－0．50。這與本研究結果中CKD患者Cys-C水平與早期頸動脈彈性功能參數相關符合。Cys-C是半胱氨酸蛋白酶抑制劑，能促進氧自由基生成，破壞內皮細胞的屏障作用，并通過影響血管平滑肌功能而加速泡沫細胞的形成，最終導致動脈硬化加劇。在本研究中Cys-C水平與CKD患者的WI彈性參數相關度最高。1歲以上兒童的血清Cys-C含量即可達到成人的穩定水平，可以彌補年齡因素對頸動脈波強參數的影響，因此檢測Cys-C及頸動脈波強可更準確的評價CKD患者早期動脈彈性改變。血清β2-MG升高反映腎小球濾過功能受損［11］，它是新興的早期腎功能損傷的敏感指標。β2-MG是由血小板及淋巴細胞產生的一種低分子蛋白，作為一種炎癥因子，可能參與啟動了粥樣硬化的炎癥－纖維－增生反應應答過程，增加了動脈僵硬度。本研究結果顯示β2-MG含量與頸動脈WI參數呈正相關，β2-MG含量易受炎癥，腫瘤，酸堿度等因素的影響，頸動脈波強參數不受上述因素影響，兩者聯合診斷可提高準確性。血磷含量與WI彈性參數相關，這提示CKD患者常伴發的高磷血癥對動脈彈性減退有影響，主要表現在血管鈣化。動脈粥樣硬化性血管鈣化的細胞分子機制研究結果表明［12］，鈣化發生在病變早期階段，包括細胞外基質的形成，磷灰石積聚的開始和調節蛋白的生成。其中鈣離子僅起添加劑的作用，而磷則直接啟動鈣化。即使是健康人，血磷水平與血管鈣化也存在正相關，CKD患者的GFR減低為20～50 ml/min時血磷開始升高，CKD 3～5期的患者常出現高磷血癥，磷是心血管疾病危險性增加的主要因素，而與血清鈣無相關［13］。在本研究中鈣含量與彈性參數W2、NA、β、EP無相關，僅與PWVβ、PWV-WI呈負相關。

綜上所述，彩色多普勒超聲WI技術檢測CKD患者頸動脈瞬時波強參數，可在血管出現形態學改變之前檢出動脈硬化的早期功能異常。將頸動脈波強參數與反應早期腎功能損傷的血清敏感指標相結合，可更早、更準確的評估動脈彈性功能改變，發現突發心血管事件的高風險者，并給予積極干預，對CKD患者有重要臨床意義。

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