血管回聲跟蹤技術用于評價肥胖對青少年頸動脈彈性功能影響的價值

趙 嵐，高曉軍

116001遼寧省大連市友誼醫院

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·診治分析·

血管回聲跟蹤技術用于評價肥胖對青少年頸動脈彈性功能影響的價值

趙 嵐，高曉軍

116001遼寧省大連市友誼醫院

【摘要】目的分析血管回聲跟蹤(ET)技術用于評價肥胖對青少年頸動脈彈性功能影響的價值。方法選擇2013年6月—2014年3月在大連市友誼醫院進行體檢的青少年76例，按照中國肥胖問題工作組制定的“中國學齡兒童青少年超重、肥胖篩查體重指數分類標準”將受試者分為體質量正常〔體質指數(BMI)<24 kg/m2〕38例(正常組)和肥胖(BMI≥24 kg/m2)38例(肥胖組)。采用ET技術檢查兩組受試者頸動脈彈性功能，比較兩組受試者腰圍、BMI、脂肪肝發生率、頸動脈內膜中層厚度(IMT)及頸動脈彈性功能指標〔包括硬度指數(β)、壓力-應變彈性系數(Ep)、動脈順應性(AC)、增大指數(AI)、脈搏波傳導速度(PWV)〕，分層比較兩組不同性別受試者間頸動脈彈性功能指標及兩組相同性別受試者頸動脈彈性功能指標。結果肥胖組受試者腰圍、BMI、頸動脈IMT及Ep大于正常組，脂肪肝發生率、β、AI高于正常組，AC低于正常組，PWV快于正常組(P<0.05)。正常組和肥胖組男性受試者β高于女性，Ep大于女性，AC低于女性，PWV快于女性(P<0.05)；兩組受試者不同性別間AI比較，差異無統計學意義(P>0.05)。肥胖組男性受試者β高于正常組男性，Ep大于正常組男性，AC低于正常組男性，PWV快于正常組男性(P<0.05)；兩組男性受試者AI比較，差異無統計學意義(P>0.05)。肥胖組女性受試者β高于正常組女性，Ep大于正常組女性，AC低于正常組女性，PWV快于正常組女性(P<0.05)；兩組女性受試者AI比較，差異無統計學意義(P>0.05)。Pearson相關性分析結果顯示，肥胖組受試者腰圍、BMI、脂肪肝發生率與β、Ep、PWV呈正相關(P<0.05)，與AC呈負相關(P<0.05)，與AI無直線相關性(P>0.05)。結論女性肥胖青少年頸動脈彈性功能較差，ET技術能有效檢出肥胖對青少年頸動脈彈性功能的影響。

【關鍵詞】血管回聲跟蹤技術；動脈彈性；肥胖癥；青少年

趙嵐，高曉軍.血管回聲跟蹤技術用于評價肥胖對青少年頸動脈彈性功能影響的價值[J].實用心腦肺血管病雜志，2016，24(3)：71-74.[www.syxnf.net]

Zhao L，Gao XJ.Evaluation value of echo-tracking in evaluating the impact of obesity on carotid artery elastic function[J].Practical Journal of Cardiac Cerebral Pneumal and Vascular Disease，2016，24(3)：71-74.

近年來，青少年肥胖發病率明顯升高，分析原因可能與青少年學習壓力大、缺乏鍛煉、飲食結構不合理導致體內多余脂肪堆積有關。肥胖可影響頸動脈彈性功能，但有關青少年肥胖與頸動脈彈性功能關系的研究較少。血管回聲跟蹤(echo tracking，ET)技術是一項評價血管彈性功能的超聲影像診斷技術，其可以采集并分析血管搏動的射頻信號，通過計算血管彈性指標來評判患者動脈粥樣硬化程度和血管年齡[1]。ET技術的優勢在于能夠在動脈壁出現形態學損傷之前評價血管壁彈性改變、內皮功能障礙，有利于早期發現動脈粥樣硬化改變，且對評估和預防多種疾病具有較高的參考價值[2]。本研究選取16～20歲青少年作為研究對象，旨在探討ET技術用于評價肥胖對青少年頸動脈彈性功能影響的價值，現報道如下。

1資料與方法

1.1研究標準納入標準：(1)年齡16～20歲；(2)性別不限。排除標準：(1)肝炎病毒和艾滋病病毒感染者；(2)自身免疫性疾病者；(3)有心腦血管疾病病史者；(4)糖尿病者；(5)有高血壓病史者；(6)吸煙、飲酒者；(7)各種精神疾病者。失聯原因及其應對措施：對中途退出試驗或試驗過程中失聯者應按照1∶1原則補充受試者。倫理學考量：(1)受試者及其直系家屬在充分了解研究過程的基礎上簽署知情同意書；(2)相關診治和監護措施均以臨床指南相關原則為依據，且充分保障受試者的醫療和安全；(3)對受試者的信息及診療記錄進行保密，保護其隱私權。

1.2一般資料選取2013年6月—2014年3月在大連市友誼醫院進行體檢的青少年76例，按照中國肥胖問題工作組制定的“中國學齡兒童青少年超重、肥胖篩查體重指數分類標準”[3]將受試者分為體質量正常〔體質指數(BMI)<24 kg/m2〕38例(正常組)和肥胖(BMI≥24 kg/m2)38例(肥胖組)。正常組中男21例，女17例。肥胖組中男24例，女14例。兩組受檢者左側頸總動脈竇部近心端2 cm處內膜中層厚度(IMT)均<1 mm。

1.3研究方法采用Prosound型α-10彩色多普勒超聲儀(日本ALOKA公司生產)，配有2.5～5.0 MHz凸陣探頭、5～3 MHz線陣探頭及ET技術分析軟件。檢查室保持安靜，常溫舒適。首先測量受檢者腰圍(腰部最窄處)、身高、體質量，計算BMI；隨后囑受檢者取仰臥位，使用2.5～5.0 MHz凸陣探頭掃查受檢者肝臟，根據肝臟大小、形態、回聲情況判斷是否存在脂肪肝。受檢者仰臥位休息10 min后，測量受檢者左上肢血壓3次，每次間隔約2 min，取3次血壓的平均值。將受檢者的姓名、性別、年齡、身高、體質量等信息輸入系統。受檢者自然放松，充分暴露頸部，頭偏向右側，連接機器上的心電圖標準導聯，使用5～13 MHz線陣探頭測量受檢者左側頸總動脈竇部近心端2 cm處IMT；然后啟動ET分析軟件，輸入受檢者血壓，掃查左側頸總動脈并取長軸切面，同樣選擇頸總動脈竇部近心端2 cm處為檢查部位。當左側頸總動脈血管前后壁內膜、中膜及外膜清晰顯示時，將2條取樣門分別置于血管前后壁的中-外膜交接處，調整取樣門的角度，保持切面穩定，實時追蹤、描記動脈血管壁的運動軌跡，選擇5～6個心動周期滿意的圖像，儀器通過軟件自動計算出頸動脈彈性功能指標。

1.4觀察指標[4]比較兩組受試者腰圍、BMI、脂肪肝發生率、頸動脈IMT及頸動脈彈性功能指標，比較兩組受試者不同性別間頸動脈彈性功能指標、兩組相同性別受試者頸動脈彈性功能指標，頸動脈彈性功能指標包括硬度指數(β)、壓力-應變彈性系數(Ep)、動脈順應性(AC)、增大指數(AI)、脈搏波傳導速度(PWV)。

2結果

2.1研究情況所有受試者完成全部試驗，無中途退出者。

2.2兩組受試者腰圍、BMI、脂肪肝發生率、頸動脈IMT及頸動脈彈性功能指標比較肥胖組受試者腰圍、BMI、頸動脈IMT及Ep大于正常組，脂肪肝發生率、β、AI高于正常組，AC低于正常組，PWV快于正常組，差異有統計學意義(P<0.05，見表1)。

2.3兩組受試者不同性別間頸動脈彈性功能指標正常組和肥胖組男性受試者β高于女性，Ep大于女性，AC低于女性，PWV快于女性，差異有統計學意義(P<0.05)；兩組受試者不同性別間AI比較，差異無統計學意義(P>0.05，見表2、3)。

Table2Comparisonofindexofcarotidarteryelasticfunctionbetweendifferentgendersinteenagerswithoutobesity

性別例數βEp(kPa)AC(mm2/kPa)AI(%)PWV(m/s)男性214.42±0.3556.42±4.321.12±0.1212.16±3.314.45±0.25女性173.94±0.2948.91±4.251.37±0.1511.52±4.024.28±0.28t值3.354.594.9323.365.68P值0.0120.0080.0190.1870.033

Table3Comparisonofindexofcarotidarteryelasticfunctionbetweendifferentgendersinteenagerswithobesity

性別例數βEp(kPa)AC(mm2/kPa)AI(%)PWV(m/s)男性245.33±0.8664.86±9.281.15±0.2016.52±6.934.70±0.33女性144.70±0.7656.81±8.411.23±0.3315.90±5.874.46±0.38t值6.246.125.8425.656.07P值0.0200.0160.0450.2010.028

2.4兩組相同性別受試者頸動脈彈性功能指標肥胖組男性受試者β高于正常組男性，Ep大于正常組男性，AC低于正常組男性，PWV快于正常組男性，差異有統計學意義(P<0.05)；兩組男性受試者AI比較，差異無統計學意義(P>0.05，見表4)。肥胖組女性受試者β高于正常組女性，Ep大于正常組女性，AC低于正常組女性，PWV快于正常組女性，差異有統計學意義(P<0.05)；兩組女性受試者AI比較，差異無統計學意義(P>0.05，見表5)。

Table4Comparisonofindexofcarotidarteryelasticfunctionofmaleteenagersbetweenthetwogroups

性別例數βEp(kPa)AC(mm2/kPa)AI(%)PWV(m/s)正常組214.42±0.3556.42±4.321.12±0.1212.16±3.314.45±0.25肥胖組245.33±0.8664.86±9.281.15±0.2016.52±6.934.70±0.33t值4.135.326.6320.335.06P值0.0020.0100.0480.1180.016

Table5Comparisonofindexofcarotidarteryelasticfunctionoffemaleteenagersbetweenthetwogroups

性別例數βEp(kPa)AC(mm2/kPa)AI(%)PWV(m/s)正常組173.94±0.2948.91±4.251.37±0.1511.52±4.024.28±0.28肥胖組144.70±0.7656.81±8.411.23±0.3315.90±5.874.46±0.38t值4.355.296.9918.057.14P值0.0030.0140.0260.0610.039

2.5肥胖指標與頸動脈彈性功能指標的相關性分析Pearson相關性分析結果顯示，肥胖組受試者腰圍、BMI、脂肪肝發生率與β、Ep、PWV呈正相關(P<0.05)，與AC呈負相關(P<0.05)，與AI無直線相關性(P>0.05，見表6)。

3討論

動脈彈性又稱為動脈的順應性(compliance，C)，指動脈血管壁的內在彈性特性，是血管內瞬間壓力變化(ΔP)引起的血管容積變化(ΔV)，即C=ΔV/ΔP。動脈彈性是多種心血管疾病高危因素導致動脈管壁功能損傷的一個重要反映指標，其受多種因素影響，如年齡、高血壓、糖尿病、藥物、交感神經系統活動等。因雙側頸動脈彈性功能指標間無明顯差異，因此本研究僅測量受檢者左側頸總動脈。年齡是改變動脈血管功能和結構的一個獨立影響因素，且其是影響血管彈性的主要原因，因此本研究選取16～20歲的青少年作為研究對象，以排除年齡對頸動脈彈性功能的影響。

表1　兩組受試者腰圍、BMI、脂肪肝發生率、頸動脈IMT及頸動脈彈性功能指標比較

注：BMI=體質指數，IMT=內膜中層厚度，β=硬度指數，Ep=壓力-應變彈性系數，AC=動脈順應性，AI=增大指數，PWV=脈搏波傳導速度；a為χ2值

表6　肥胖指標與頸動脈彈性功能指標的相關性分析

ET技術是通過檢測動脈血管來評估血管彈性功能的超聲技術[4-6]，其基本原理是采集動脈收縮期和舒張期管壁運動軌跡，通過零交叉法轉換后將血管變化值輸入分析系統，計算出彈性功能指標[7-9]。ET技術檢測的血管彈性功能指標包括β、Ep、AC、AI、PWV，其中β可反映動脈血管硬化程度，Ep可反映動脈血管彈性，AC可反映動脈血管的順應性，AI可以反映大動脈彈性狀態及心臟后負荷，PWV可以反映大動脈僵硬度[10-12]。以上血管彈性功能指標可以準確有效地反映動脈彈性功能的變化[13]。

本研究結果顯示，肥胖組受試者β、AI高于正常組，Ep大于正常組，AC低于正常組，PVW快于正常組，分析原因可能為肥胖使內皮細胞功能紊亂和內皮細胞增殖，血小板黏附性和通透性增加而導致血管壁增厚、僵硬，血管彈性減低，即β增高、Ep增加、AC降低。AI是動脈前向波與反射波疊加的結果，當動脈彈性降低時反射波折返速度增快，整個脈搏波的振幅減小，導致AI增高。PWV是脈搏波沿著動脈血管壁由近心端向外周傳播通過動脈系統內給定的兩點距離間的傳導速度，當動脈血管僵硬度增加(即β增高)時，動脈血管的彈性貯器作用會相應減弱，導致PWV增快。本研究結果還發現，男性受試者β高于女性、Ep大于女性、AC低于女性、PWV快于女性，分析原因可能如下：(1)雌激素的影響：生理濃度雌激素是血管保護劑，可以維持血管壁正常屏障功能。一氧化氮(NO)是血管內皮細胞舒張因子，具有松弛平滑肌、調節血管張力的作用。雌激素可以誘導血管內皮細胞產生NO并減少NO滅活，從而起到擴張血管、降低血管阻力的作用。當內皮細胞功能受損時雌激素通過抑制平滑肌細胞增殖和遷移而維持血管結構。(2)抽樣誤差的影響：男性與女性AI間無差異，這可能是因為AI的影響因素較多，如探頭施加壓力大小、手的抖動、身高及心率等。本研究結果顯示，肥胖組與正常組受試者頸動脈IMT均在參考范圍內，但肥胖組受試者頸動脈IMT大于正常組，分析原因為肥胖者血液中增多的脂肪酸會損傷內皮細胞，使血管通透性增大，并刺激巨噬細胞攝取脂類而形成泡沫細胞；泡沫細胞逐漸聚集形成脂質條紋，導致內膜增厚。以上結果說明肥胖可以引起動脈形態學改變，與以往研究結果相一致[14-15]。

綜上所述，肥胖會造成青少年頸動脈彈性功能減弱，且女性肥胖青少年頸動脈彈性功能較差；ET技術能有效檢出肥胖對青少年頸動脈彈性功能的影響，可能成為評價肥胖青少年頸動脈彈性功能的新手段。

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(本文編輯：謝武英)

Evaluation Value of Echo-tracking in Evaluating the Impact of Obesity on Carotid Artery Elastic Function

ZHAOLan，GAOXiao-jun.TheFriendshipHospitalofDalian，Dalian116001，China

【Abstract】ObjectiveTo analyze the evaluation value of echo-tracking in evaluating the impact of obesity on carotid artery elastic function.MethodsA total of 76 teenagers received physical examination were selected in the Friendship Hospital of Dalian from June 2013 to March 2014，and they were divided into A group(with BMI less than 24 kg/m2，n=38)and B group(with BMI equal or over 24 kg/m2，n=38)according to "Chinese School-age Overweight and Obesity Screening BMI Classification Criteria for Children and Adolescents" enacted by WGOC.Echo-tracking was used to check the carotid artery elastic function，waistline，BMI，incidence of fatty liver，carotid intima-media thickness(CIMT)and index of carotid artery elastic function〔including hardness index(β)，pressure-elastic stress coefficient(Ep)，arterial compliance(AC)，augment index(AI) and pulse wave velocity(PWV)〕 were compared between the two groups，and index of carotid artery elastic function was compared in teenagers with different genders.ResultsWaistline，BMI，CIMT and Ep of A group were statistically significantly larger than those of B group，incidence of fatty liver，β and AI of A group were statistically significantly higher than those of B group，AC of A group was statistically significantly lower than that of B group，while PWV of A group was statistically significantly faster than that of B group(P<0.05).Of the two groups，β of males was statistically significantly higher than that of females，Ep of males was statistically significantly larger than that of females，AC of males was statistically significantly lower than that of females，PWV of males was statistically significantly faster than that of females(P<0.05)，while no statistically significant differences of AI was found between different genders(P>0.05).In males，β of A group was statistically significantly higher than that of B group，Ep of A group was statistically significantly lager than that of B group，AC of A group was statistically significant lower than that of B group，PWV of A group was statistically significantly faster than that of B group(P<0.05)，while no statistically significant differences of AI was found between the two groups(P>0.05)；in females，β of A group was statistically significantly higher than that of B group，Ep of A group was statistically significantly larger than that of B group，AC of A group was statistically significantly lower than that of B group，PWV of A group was statistically significantly faster than that of B group(P<0.05)，while no statistically significant differences of AI was found between the two groups(P>0.05).Pearson correlation analysis showed that，in teenagers with obesity，waistline，BMI，incidence of fatty liver was positively correlated with β， with Ep，with PWV,respectively(P<0.05)，was negatively correlated with AC，respectively(P<0.05)，but was not linearly correlated with AI(P>0.05).ConclusionThe carotid artery elastic function of female teenagers with obesity is significantly worse than that of male teenagers，and echo-tracking can effectively evaluate the impact of obesity on carotid artery elastic function.

【Key words】Echo tracking；Artery elasticity；Obesity；Adolescent

(收稿日期：2015-12-26；修回日期：2016-03-10)

【中圖分類號】R 723.14

【文獻標識碼】B

doi:10.3969/j.issn.1008-5971.2016.03.020

通信作者：高曉軍，116001遼寧省大連市友誼醫院；E-mail：gaoxj0621@126.com