基于極速成像技術的原發性高血壓患者脈象客觀化研究＊

許軼君，高東雯，肖滬生，徐 芳

（上海中醫藥大學附屬龍華醫院 上海 200032）

中華脈學博大精深，是中醫診斷學的重要組成部分，但由于“脈理精微，其體難辨，在心易了，指下難明”（《脈經·序》），人們一直以來都在探索脈象的客觀化研究。脈象儀正是基于中醫脈象理論發展形成的一種客觀反映脈象信息的裝置。脈象信息綜合反映了人體物質、能量、信息代謝的過程。脈圖中諸多參數均可反映血管彈性的改變。而極速成像（UltraFast imaging）技術是目前新近研發的測量脈搏波傳導速度（pulse wave velocity，PWV）的方法，亦能夠有效反映血管的彈性。本研究在聯合應用極速成像技術及脈象儀的基礎上，比較原發性高血壓患者和正常人的極速成像技術參數及脈圖參數，旨在探討這兩項技術在評價原發性高血壓患者血管彈性功能方面的應用及二者間的相關性，并在此基礎上進一步探討和完善脈象的客觀化研究。

1 資料與方法

1.1 研究對象

本研究選擇2017年1月到2017年5月到龍華醫院就診的經頸動脈超聲檢測未發現斑塊的原發性高血壓患者67例，納入標準根據2010年《中國高血壓防治指南》[1]高血壓診斷標準，即在未使用降壓藥物的情況下，非同日3次測量血壓，收縮壓≥140 mmHg和/或舒張壓≥90 mmHg。排除標準：繼發性高血壓、嚴重貧血、甲亢、心臟疾病、糖尿病、肝硬化、哮喘、惡性腫瘤、自身免疫性疾病等全身其他器官和系統的重大疾病。IMT≥1.5 mm診斷為斑塊形成[2]，本研究排除斑塊形成者。選擇同期健康體檢者63例作為對照組。經詢問病史、體檢、化驗、心電圖和超聲心動圖檢查未見異常。

表1 兩組基線資料比較

表2 兩組BS和ES時PWV比較（ˉ±s,m/s）

表2 兩組BS和ES時PWV比較（ˉ±s,m/s）

注：與對照組比較，**P＜0.01

組別對照組原發性高血壓組n 63 67 BS 5.33±1.41 6.51±1.02**ES 7.04±2.21 8.41±2.74**

表3 兩組脈象參數比較（±s）

表3 兩組脈象參數比較（±s）

注：與對照組比較，*P＜0.05

組別對照組原發性高血壓組組別對照組原發性高血壓組組別對照組原發性高血壓組n h1 h3 10.60±4.05 13.69±4.17*h4/h1 0.41±0.10 0.46±0.11*w2/t 0.17±0.03 0.21±0.01*63 67 n 63 67 n 63 67 14.55±4.62 18.67±5.11*h3/h1 0.62±0.11 0.74±0.15*h5/h1 0.01±0.05-0.01±0.04*

1.2 儀器與方法

1.2.1 極速成像技術檢測脈搏波傳導速度

應用法國Supersonic Aixplorer彩色多普勒超聲診斷儀，內置UltraFast極速成像技術，采集幀頻高達20000 Hz，選擇SLl0-2探頭，頻率為6-9 MHz。受檢者取仰臥位，充分暴露頸部，首先行常規頸動脈彩色多普勒超聲檢查，觀察有無斑塊形成。參照《超聲醫學》中的相關標準確認斑塊形成，即測量內膜中層厚度(IMT)，IMT≥1.5 mm診斷為斑塊形成。然后，測量脈搏波傳導速度，具體如下。①B模式：在Vascular/Carotid條件下，選擇B-Mode，將探頭與頸總動脈長軸最大切面平行，清晰顯示頸動脈前、后壁，尤其是前壁外膜，且避開頸動脈膨大部及斑塊形成的位置，測量PWV。②PWV模式：點擊“PWV”鍵，屏幕上出現“Acquiring”即正在“獲取圖像”，時間持續2 s，期間保持受檢者靜止且探頭不可作任何移動，接下來屏幕上出現“Processing”即處于“圖像處理過程”，此時探頭可離開患者；移動出現的黃色取樣框，使雙紅色曲線分別沿頸動脈前后壁描記，并在最滿意狀態下，點擊控制面板上的“Select”鍵，獲得頸動脈BS時PWV及ES時PWV。

1.2.2 脈象檢測使用DDMX-100脈象儀

受檢者取平臥位，將脈象儀傳感器放置于受檢者左側橈骨莖突內側橈動脈搏動處（左側寸口脈關部），調節傳感器壓力，連續記錄50-225 g 5個壓力段下的系列脈圖。利用計算機對脈圖各項參數進行自動采集分析，得到脈象血管功能相關參數數據。具體包括：h3，重搏前波幅度；h4，降中峽幅度；h5，重搏波幅度；h3/h1，重搏前波幅度與主波幅度之比；h4/h1，降中峽幅度與主波幅度之比；h5/h1，重搏波幅度與主波幅度之比；w1，主波上1/3處的寬度；w2，主波上1/5處的寬度；w1/t，主波上1/3處的寬度與脈動周期之比；w2/t，主波上1/5處的寬度與脈動周期之比。

1.3 統計學方法

數據采用SPSS 18.0統計軟件進行統計處理。計量資料采用±s表示，組間比較采用兩獨立樣本t檢驗；相關性分析采用Spearman非參數法。所有檢驗均為雙側檢驗，檢驗水準為α=0.05。

2 結果

2.1 原發性高血壓患者與健康志愿者基線資料比較

本研究共納入研究對象130例，其中原發性高血壓患者67例，作為高血壓組；健康志愿者63例，作為對照組。兩組在性別構成、年齡、身高、體重等方面的資料比較，差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性（表1）。

2.2 PWV比較

BS和ES時，高血壓組的PWV均顯著高于對照組（P＜ 0.01）（表2）。

2.3 脈象參數比較

脈象參數中，高血壓組的h1、h3、h3/h1、h4/h1、w2/t較對照組增高，h5/h1較對照組降低，差異有統計學意義（P＜ 0.05）（表3）。

2.4 兩種技術參數的相關性分析

結果表明，對照組BS、ES時的PWV與h3/h1、h4/h1呈正相關（P＜0.05），原發性高血壓組BS、ES時的PWV與h4、h3/h1、h4/h1呈正相關（P＜ 0.05）（表4）。

3 討論

中國醫學在中國陰陽、五行等傳統系統思維的指導下形成。脈診是中醫最具特色的診查方法之一，數千年來，中醫學家們通過臨床診病治病實踐，創造了博大精深的中華脈學。但“在心易了，指下難明”（《脈經·序》），長期以來脈診往往以直覺、體驗、類比、象征取代了理性、邏輯，感性強，理性弱。人們早就渴望對脈象用客觀的描記分析來代替主觀的經驗感覺。脈象儀正是基于此誕生的，用眾多脈象參數對脈象進行客觀化的描述。然而，隨著時代的發展和進步，越來越多的先進的超聲儀器誕生，同樣能反映外周血管彈性等方面的功能，與脈象儀在某些方面有異曲同工之妙。因此本研究以原發性高血壓患者為目標人群，選擇適當對照組，對研究納入者聯合運用均能有效反映血管彈性功能的脈象儀和超聲極速成像技術，通過分析兩組的極速成像技術參數與脈圖參數的變化，試分析脈象參數-極速成像技術參數間的相關性，進一步完善脈象的客觀化研究。

表4 兩種技術參數的相關性分析（相關系數r值）

脈象儀借助傳感器檢測脈搏波，可隨時記錄脈象變化，這種可直視的脈搏波圖形（即脈圖），使脈象變化一目了然，是目前脈診客觀化研究中使用的重要檢測方法。參數包括 h1、h3、h4、h5、h3/h1、h4/h1、h5/h1、w1/t、w2/t等。由于脈圖的形成主要還是與左室射血能力和血管壁的順應性有關。因此左室射血能力及外周血管的彈性直接影響到脈圖參數。本研究中，原發性高血壓組較對照組h1增高，h1為脈象參數中主波峰值，反映左心室的射血能力和大動脈的順應性。原發性高血壓早中期代償性的左心室收縮功能增強，故h1增高。同時，研究顯示，高血壓組較對照組h3、h3/h1、h4/h1、w2/t增高，h5/h1降低。h3為重搏前波幅度，主要反映血管彈性和外周阻力狀態。h3/h1為重搏前波幅度與主波幅度之比,主要反映血管壁的順應性和外周阻力。h4/h1為降中峽幅度與主波幅度之比,主要反映外周阻力高低。h5/h1為重搏波幅度與主波幅度之比,主要反映主動脈順應性和主動脈瓣功能情況。w2/t:主波上1/5處的寬度與脈動周期之比,與h3出現的時間和外周阻力有關。上述參數均反映外周血管阻力、血管彈性、順應性等信息。原發性高血壓患者交感神經活性增加，兒茶酚胺類活性物質體內分泌增多，同時腎素-血管緊張素-醛固酮系統（RAAS）興奮，而PGl2、PGF2和PGA2等具有強烈擴血管作用的前列腺素（PG）類物質減少。此外，構成血管壁中層的平滑肌細胞對上述各種神經、體液加壓因素的敏感性也增高，細胞膜磷脂更新，細胞內鈣升高，致血管平滑肌收縮，從而使外周阻力增高。隨著病情的發展，在病變的中后期，血管壁增厚、纖維化，甚至形成斑塊，則血管彈性進一步降低，血管變硬、順應性降低，外周阻力增高。因此在高血壓患者病變各個階段血管彈性均不同程度降低，故h3、h3/h1、h4/h1、w2/t增高，h5/h1降低。

極速成像技術是法國Supersonic新近研發的測量脈搏波傳導速度[3]（pulse wave velocity，PWV）的方法，其原理在于發射平面聲波進入介質，同時使用平行通道運算能力處理所有接收到的數據，憑借其極速捕獲和極速計算的功能，精確分析動脈壁的細微運動速度和方向，最終生成一幅紅、藍兩色的二維圖像[4][5]。圖像采集幀頻高達20000 Hz。通過快速記錄頸動脈前壁運動細節，計算出擁有相同速度的兩個點之間的時移，并根據C＝Δx/Δt公式，直接測得BS（即動脈管徑增大最快時間時）的PWV值及ES（即動脈管徑減小最快時間時）的PWV值。測量結果與動脈硬化程度密切相關，因此外周血管的彈性會直接影響到參數結果。本研究結果顯示，高血壓組頸動脈BS和ES時的PWV均高于對照組。說明高血壓組受檢者的血管彈性降低，動脈硬化程度增加。原發性高血壓病患者早期交感神經興奮、兒茶酚胺類活性物質分泌增多，腎素-血管緊張素-醛固酮系統（RAAS）興奮，中后期血管結構發生改變，內膜增厚，甚至形成斑快，故血管彈性降低、動脈僵硬度增加。本研究結果與此相符，說明UltraFast?極速成像技術能很好地反映原發性高血壓病患者動脈彈性功能的改變。

前文已證實，對照組BS、ES時的PWV與h3/h1、h4/h1呈正相關（P＜0.05），原發性高血壓組BS、ES時的PWV與h4、h3/h1、h4/h1呈正相關（P＜0.05）。說明兩種技術的參數間確實具有良好的相關性，從而進一步完善了脈象的客觀化研究。特別值得注意的是，本研究中高血壓患者的脈象參數體現出弦脈的特點。現代醫家認為[6]弦脈是由多種因素引起脈搏形體改變的脈象，如動脈血管彈性減弱，血管壁緊張度增高，或血管發生退行性變化，呈現出平直搏動的征象。其機理多與血管壁彈性減退或硬化，血管外周阻力增加，周圍血管緊張度增加，或局部血管縮小，心臟泵亢進或正常，心搏排出量增多，循環血量增多，血壓增高或正常等因素有關。既往已有諸多研究者分析得出：高血壓弦脈的脈圖及脈象儀參數，往往表現為h1增高，提示弦脈脈力較強；h3、h4、h3/h1、h4/h1、w/t增高，提示外周血管阻力增加，血管彈性降低；h5、h5/h1降低，提示血管順應性降低[7，8]。本研究結果顯示：高血壓組的h1、h3、h3/h1、h4/h1、w2/t較對照組增高，h5/h1較對照組降低，與此基本相符，體現了弦脈的脈象特征，進一步印證了弦脈與高血壓間的密切相關性，即弦脈是高血壓出現概率最高的脈象[9，10]。同時，本研究中的脈象參數通過脈象儀技術所測得，數值化的各脈象參數將傳統手指切脈主觀所得的脈象--弦脈客觀化，從而具有了可記錄、可分析、可比較、可研究的客觀化優勢。前文已述，極速成像技術參數與脈象儀參數密切相關，脈象儀參數作為極速成像技術參數與主觀脈象間的重要橋梁，也間接反映了二者間的相關性，從另一角度初步將弦脈脈象客觀化。當然，今后將在此基礎上進一步研究，通過脈象儀診斷入選弦脈病例，再聯合應用極速成像技術，比較兩者的相關性，進一步完善弦脈的脈象客觀化研究。

綜上所述，通過對原發性高血壓患者脈象儀及極速成像技術的聯合檢測，發現極速成像技術參數及脈象參數間具有良好的相關性，并由此間接反映極速成像技術參數與弦脈脈象的相關性，進一步完善了脈象的客觀化研究，也為今后弦脈的脈象客觀化研究奠定了研究基礎。