UltraFastTM極速成像技術(shù)在頸動(dòng)脈脈搏波速度測(cè)量中的重復(fù)性應(yīng)用觀察

李宏波，王晗，黃輝，欒云，吳林琳，劉牛

(南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院，南京 210029)

心血管疾病已成為威脅人類健康的主要疾病，動(dòng)脈硬化在其中起重要作用，無(wú)創(chuàng)動(dòng)脈硬化檢測(cè)越來(lái)越受到重視，而動(dòng)脈彈性的測(cè)量具有重要的臨床意義。脈搏波傳導(dǎo)速度(PWV)是脈搏波由動(dòng)脈沿管壁傳播的速率，與動(dòng)脈彈性密切相關(guān)，是動(dòng)脈硬化程度的指示器，其檢測(cè)已成為公認(rèn)的動(dòng)脈硬化程度的評(píng)價(jià)方法[1～3]。UltraFastTM極速成像技術(shù)(UF)測(cè)定PWV是最新的無(wú)創(chuàng)檢測(cè)動(dòng)脈彈性功能的新技術(shù)，特點(diǎn)是極高幀速成像率，每秒高達(dá)10 000幅圖像，比傳統(tǒng)成像設(shè)備快得多，系統(tǒng)的高幀速成像率能夠?qū)崿F(xiàn)脈搏波動(dòng)態(tài)傳播的即時(shí)捕獲[4,5]。該技術(shù)可直接測(cè)量局部血管的PWV，總檢查時(shí)間<1 min，頸動(dòng)脈收縮期開始時(shí)PWV(BS-PWV)和收縮期結(jié)束時(shí)脈搏波速度PWV(ES-PWV)可全面評(píng)價(jià)其動(dòng)脈的彈性功能變化，是一種安全、快速、無(wú)創(chuàng)、方便評(píng)估頸動(dòng)脈硬化的新方法[6]。UF作為一項(xiàng)新技術(shù)，在運(yùn)用于臨床實(shí)際工作之前，不同測(cè)量者測(cè)量結(jié)果的可靠性以及該技術(shù)的一些影響因素都需進(jìn)一步研究，而以往較少有文獻(xiàn)報(bào)道UF測(cè)量頸動(dòng)脈PWV的可重復(fù)性。本研究由兩位統(tǒng)一培訓(xùn)的操作者應(yīng)用UF技術(shù)測(cè)量頸動(dòng)脈PWV，并評(píng)價(jià)此技術(shù)的重復(fù)性。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2015年5月～2016年8月在南京中醫(yī)院大學(xué)附屬醫(yī)院進(jìn)行健康體檢的志愿者32例，男8例，女24例；年齡24～59(33±9)歲；BMI(22±2)kg/m2；血壓124/82 mmHg；入選對(duì)象排除各種心腦血管病、糖尿病和其他嚴(yán)重的器質(zhì)性病變，不吸煙，不飲酒，近1個(gè)月未服用藥物，受試期間無(wú)感冒及過(guò)勞狀態(tài)。

1.2 UF應(yīng)用方法 由兩位統(tǒng)一培訓(xùn)的操作者同時(shí)應(yīng)用UF技術(shù)測(cè)量頸動(dòng)脈彈性參數(shù)。測(cè)量條件：受試者維持既往的生活習(xí)慣，在室溫20～25 ℃的安靜房間進(jìn)行。采用Aixplorer彩色多普勒超聲診斷儀，探頭頻率2～10 MHz，PWV測(cè)量方法參照以前研究[7]。受試者平躺仰臥位，暴露頸部，探頭置于頸總動(dòng)脈分叉上端近約2 cm，分別檢測(cè)雙側(cè)頸總動(dòng)脈二維聲像圖、彩色血流及頻譜特征；PWV測(cè)量方向沿著感興趣頸動(dòng)脈段縱向探查，在二維超聲模式中優(yōu)化動(dòng)脈聲像圖后，超快成像采集鍵激活持續(xù)2 s，圖像凍結(jié)后系統(tǒng)對(duì)血管壁進(jìn)行多普勒分析，自動(dòng)測(cè)量出局部BS-PWV和ES-PWV，⊿±盡量控制在BS-PWV或ES-PWV值的10%以內(nèi)，表示數(shù)據(jù)采集穩(wěn)定度好，測(cè)值誤差均Δ<1.0 m/s[7]，每個(gè)受檢者重復(fù)測(cè)量3次(兩位醫(yī)師間隔24 h分別測(cè)量，資料由兩名操作者分別收集)，取平均值統(tǒng)計(jì)分析，若無(wú)法測(cè)出符合上述標(biāo)準(zhǔn)的BS及ES，則剔除，PWV-BS和PWV-ES顯示為多普勒組織圖像的空間-時(shí)間模式。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS18.0統(tǒng)計(jì)軟件。應(yīng)用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(ICC)評(píng)價(jià)兩組測(cè)量者間測(cè)量頸動(dòng)脈PWV結(jié)果的一致性，最后用Med Calc 11.4 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，使用Bland-Altman分析兩位醫(yī)師間測(cè)量數(shù)據(jù)的一致性，相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)分析法。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

不同測(cè)量者所收集的頸總動(dòng)脈BS-PWV、ES-PWV的ICC分別為0.878和0.801。兩位測(cè)量者測(cè)得的BS-PWV測(cè)量值和ES-PWV測(cè)量值的呈線性相關(guān)(r分別為0.600 8、0.969 3，P均<0.05)。Bland-Altman分析顯示，兩位測(cè)量者分別應(yīng)用UF測(cè)量頸動(dòng)脈PWV所收集到的數(shù)據(jù)具有較好的一致性，64例配對(duì)數(shù)據(jù)BS-PWV差值均數(shù)為0.344 1，標(biāo)準(zhǔn)差為0.963 4，則95%一致性界限(-1.544 2，2.232 3)；ES-PWV差值均數(shù)為0.260 6，標(biāo)準(zhǔn)差為0.930 9，則95%一致性界限(-1.564 0，2.085 3)?？梢?jiàn)BS-PWV、ES-PWV數(shù)據(jù)點(diǎn)大多位于95%一致性界限區(qū)域內(nèi)，在一致性界限外的點(diǎn)僅3例，百分比<5%，可見(jiàn)不同測(cè)量者分別測(cè)量的結(jié)果一致性較好。

3 討論

PWV是反映動(dòng)脈血管硬化程度的代表性指標(biāo)，其取決于動(dòng)脈壁生物力學(xué)特性，管壁越硬，PWV越快，彈性越差，與動(dòng)脈硬化病理進(jìn)展及預(yù)后密切相關(guān)。PWV可以直接反映動(dòng)脈順應(yīng)性，是診斷心血管疾病[的重要指標(biāo)[8,9]。PWV的檢測(cè)方法主要有：①UF：使用Aixplorer系統(tǒng)能夠以高達(dá)2 000 Hz的幀頻記錄動(dòng)脈壁的細(xì)節(jié)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，使用類似組織多普勒的顏色算法標(biāo)示動(dòng)脈壁的運(yùn)動(dòng)過(guò)程(紅色朝向探頭、藍(lán)色背離探頭)，并通過(guò)極速捕獲和極速計(jì)算血管壁擴(kuò)張和收縮的速度，動(dòng)脈壁的細(xì)微運(yùn)動(dòng)速度和方向都能夠被精確顯示和測(cè)量，進(jìn)而得知頸總動(dòng)脈的彈性情況。②平面壓力波(頸-股動(dòng)脈PWV)：應(yīng)用壓力傳感器記錄體表動(dòng)脈搏動(dòng)所產(chǎn)生的壓力波信號(hào)，操作復(fù)雜，可能低估局部血管僵硬度，距離測(cè)量不準(zhǔn)確，依賴?yán)硐霐?shù)理模型。③基于多普勒效應(yīng)的超聲波傳感器：受傳統(tǒng)超聲處理平臺(tái)所限，僅能依靠復(fù)雜的公式對(duì)一小段動(dòng)脈的脈搏波，聯(lián)合血壓、頸動(dòng)脈內(nèi)膜中層厚度等參數(shù)一起進(jìn)行測(cè)量，信號(hào)采集方法復(fù)雜，結(jié)果重復(fù)性差。因動(dòng)脈管徑在收縮早期和末期變化最快，所以UF技術(shù)所測(cè)的局部BS-PWV、ES-PWV最能全面體現(xiàn)其動(dòng)脈的彈性功能變化，為臨床無(wú)創(chuàng)評(píng)價(jià)動(dòng)脈彈性提供新的方法[10]。近期研究發(fā)現(xiàn)，與健康志愿者相比，PWV-BS、PWV-ES在高血壓患者中明顯升高，不同的高血壓階段PWV-BS和PWV-ES顯著不同，此外PWV-BS、PWV-ES與IMT呈正相關(guān)，結(jié)果顯示UF技術(shù)是測(cè)量頸動(dòng)脈PWV的方便有效方法，可被推薦為早期檢測(cè)高血壓患者動(dòng)脈異常有前途的替代方法[11]。還有研究發(fā)現(xiàn)，UF可發(fā)現(xiàn)IMT尚未明顯增厚的早期頸動(dòng)脈粥樣硬化(As)，并可通過(guò)PWV-ES的變化動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)血管彈性變化及早期As進(jìn)展程度[12]。另有文獻(xiàn)報(bào)道，肝硬化患者在頸總動(dòng)脈未出現(xiàn)結(jié)構(gòu)改變時(shí)(內(nèi)膜中層厚度增加及斑塊等)，頸動(dòng)脈BS-PWV、ES-PWV較正常人增高，已有動(dòng)脈彈性的減低，可為臨床早期防治肝硬化伴隨的血管疾病提供一定依據(jù)[13]。

動(dòng)脈僵硬度的研究成為心血管領(lǐng)域的一個(gè)焦點(diǎn)，真實(shí)可靠的測(cè)量保證了研究結(jié)果的準(zhǔn)確性和可信性，既往有研究對(duì)不同PWV測(cè)量方法的穩(wěn)定性和可重復(fù)性進(jìn)行了評(píng)估[14,15]，UF作為一項(xiàng)新的測(cè)定PWV技術(shù)，國(guó)內(nèi)鮮少有對(duì)其測(cè)量的重復(fù)性評(píng)估。本研究控制了入選對(duì)象吸煙、酒精、咖啡因、藥物攝入等動(dòng)脈僵硬度的混雜因子，觀察了不同操作者之間的測(cè)量誤差率，對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行了評(píng)估，發(fā)現(xiàn)不同測(cè)試者的BS-PWV、ES-PWV數(shù)據(jù)具有較好的一致性。ICC用于評(píng)估不同的測(cè)量者對(duì)同一測(cè)量結(jié)果的可靠性或一致性，依據(jù)研究[16]提出的標(biāo)準(zhǔn)，ICC應(yīng)>0.8，0.6

總之，UF技術(shù)測(cè)定PWV簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確、穩(wěn)定有效、實(shí)用性強(qiáng)，不增加檢查費(fèi)用及時(shí)間，有望成為超聲醫(yī)生評(píng)價(jià)血管僵硬度的全新工具，成為早期評(píng)估動(dòng)脈彈性的新方法。而本研究發(fā)現(xiàn)部分因素會(huì)影響到UF測(cè)量過(guò)程中BS-PWV、ES-PWV數(shù)據(jù)的采集。在檢測(cè)過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)患者未屏氣檢查可導(dǎo)致BS-PWV受檢者無(wú)法成功獲得PWV數(shù)據(jù)，檢測(cè)失敗。采集前頸動(dòng)脈二維圖像的清晰度、頸動(dòng)脈是否走行平直、探頭與所測(cè)頸動(dòng)脈前壁間距離會(huì)對(duì)頸動(dòng)脈PWV的采集產(chǎn)生干擾。頸總動(dòng)脈前壁欠清、動(dòng)脈走行迂曲以及探頭與頸總動(dòng)脈前壁距離較遠(yuǎn)時(shí)會(huì)影響PWV的采集，質(zhì)量控制的參數(shù)⊿±偏高，無(wú)法控制在BS-PWV或ES-PWV值的10%以內(nèi)以及⊿<1.0 m/s，導(dǎo)致PWV檢測(cè)失敗。測(cè)量深度是影響PWV檢查的重要因素，深度過(guò)大可導(dǎo)致檢測(cè)成功率明顯降低；理想的二維圖像是進(jìn)行PWV檢查的基礎(chǔ)，如果二維圖像不理想，也無(wú)法獲得穩(wěn)定的PWV定量數(shù)據(jù)。因此，在UF應(yīng)用過(guò)程中需關(guān)注其影響因素，選擇最佳檢測(cè)條件提高檢測(cè)成功率及采集數(shù)據(jù)穩(wěn)定度，避免檢測(cè)結(jié)果的誤差。