超極速脈搏波技術(shù)定量評估年齡相關(guān)頸動脈彈性衰退的應(yīng)用價值及平均動脈壓對其的影響

高 慧，朱正球，戴 萍，王 晗，鄒 沖，欒 云，劉 牛，黃 輝

（江蘇省中醫(yī)院 南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院，江蘇 南京 210029）

動脈粥樣硬化（Atherosclerosis，AS）及其導(dǎo)致的動脈彈性衰退是心血管疾病重要的發(fā)病基礎(chǔ)與危險因素。既往大量研究已證實，隨著動脈管壁僵硬度的持續(xù)增加，心腦血管事件的發(fā)生率及心腦血管疾病的病死率均顯著增高。脈搏波速度 （Pulse wave velocity，PWV）是近年來評估AS 進(jìn)展程度的可靠指標(biāo)，通過PWV 檢測動脈彈性衰退程度已成為預(yù)測心血管事件發(fā)生及評估預(yù)后的重要手段[1]。超極速脈搏波（Ultrafast pulse wave velocity，ufPWV）是一種基于超高速超聲定量檢測PWV 的新技術(shù)，通過實時記錄脈搏波傳遞速度并自動測量局部血管收縮起始脈搏波速度（PWV of beginning systole，PWVBS） 及收縮末期脈搏波速度（PWV of ending systole，PWV-ES） 來精確檢測動脈壁的彈性功能變化情況。以往研究表明[2]血壓對于PWV 的測值存在顯著影響，然而血壓對于新技術(shù)ufPWV 檢測年齡相關(guān)的動脈彈性衰退進(jìn)展的影響，目前仍所知甚少。故本研究欲利用ufPWV 技術(shù)對不同年齡段人群的頸動脈血管進(jìn)行彈性檢測，并評估不同平均動脈壓（Mean artery pressure，MAP）對ufPWV 定量評估年齡相關(guān)頸動脈彈性衰退的影響。

1 資料與方法

1.1 研究對象

選取2016 年3 月—2019 年3 月在南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院體檢中心、老年科及心血管內(nèi)科檢查或就診并完成ufPWV 檢查的患者為研究對象；排除標(biāo)準(zhǔn)：6 月內(nèi)發(fā)生心腦血管事件，確診惡性腫瘤、嚴(yán)重的自身免疫性疾病、傳染性疾病、慢性腎功能不全，及其他導(dǎo)致患者無法配合檢查的情況。所有入組受試者均簽署知情同意書，并通過我院倫理委員會審查。最后共納入435 例患者，其中男227 例，平均年齡（57.5±14.1）歲；女208 例，平均（53.3±15.4）歲。再根據(jù)年齡段 （25～＜35 歲、35～＜45 歲、45～＜55 歲、55～＜65 歲、≥65 歲）依次分為5 組。檢測并記錄所有研究對象的年齡、性別、身高、體質(zhì)量、收縮壓（SBP）、舒張壓（DBP）、體質(zhì)量指數(shù)（BMI）及MAP（MAP=（SBP+2×DBP）/3）、低密度脂蛋白（LDL）、高密度脂蛋白（HDL）、總膽固醇（TC）、甘油三酯（TG）、空腹血糖（FG）、尿酸（UA）、肌酐（Scr）等臨床資料（表1）。

表1 研究對象一般資料（）

表1 研究對象一般資料（）

1.2 儀器與操作方法

使用Super Sonic Imagine Aix Plorer 超聲成像診斷儀，探頭（SL2-10），頻率2～10 MHz。患者保持靜息平臥位，墊高頸部，先行雙側(cè)頸動脈常規(guī)掃查，隨后選擇頸總動脈較平直段，盡量避開斑塊處，清晰顯示前后壁內(nèi)中膜結(jié)構(gòu)。待圖像穩(wěn)定后，囑患者屏氣3 s，啟動ufPWV 成像系統(tǒng)并自動完成ufPWV 掃描與測量，獲得PWW-BS、PWV-ES（圖1）。測量誤差Δ<1.0 m/s 視為有效測量，所有測量均重復(fù)3 次，并取雙側(cè)頸總動脈ufPWV 均值作為最終結(jié)果。將所有數(shù)據(jù)及圖像記錄并儲存，后續(xù)進(jìn)一步分析。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 研究對象的一般資料

各年齡段 （25～＜35 歲、35～＜45 歲、45～＜55 歲、55～＜65 歲、≥65 歲）間BMI、LDL、TC、FG、Scr、SBP、DBP、MAP、PWV-BS 及PWV-ES 均有顯著統(tǒng)計學(xué)差異（P<0.05）；而HDL、TG、UA 則無統(tǒng)計學(xué)差異（分別為P=0.060、0.340 及0.066），詳見表1。

2.2 PWV-ES、PWV-BS 及MAP 與年齡的相關(guān)性分析

PWV-BS、PWV-ES 及MAP 與年齡均呈正相關(guān)（P 均<0.001）；然而，PWV-ES 與年齡的相關(guān)度顯著優(yōu)于PWV-BS 及MAP （分別為r=0.615，0.25 及0.25）（圖2）。

圖1 頸動脈ufPWV 參數(shù)測量。圖1a： 32 歲青年人的左側(cè)頸總動脈PWV-BS、PWV-ES 分別為5.74 m/s、6.40 m/s。圖1b：57 歲老年人左側(cè)頸總動脈PWV-BS、PWV-ES 分別為6.68 m/s、10.73 m/s。Figure 1.ufPWV measurements of carotid artery.Figure 1a:A 32-year-old youth whose PWV-BS and PWV-ES of the left common carotid artery were 5.74 m/s,6.40 m/s respectively.Figure 1b:A 57-year-old patient whose PWV-BS,PWV-ES of the left common carotid artery were 6.68 m/s,10.73 m/s respectively.

圖2 PWV-BS、PWV-ES、MAP 與年齡相關(guān)性。Figure 2.Correlation between PWV-BS,PWV-ES,MAP and age.

2.3 各年齡段PWV-ES 根據(jù)MAP 分層后的亞組比較

高M(jìn)AP 亞組 （MAP ≥100 mmHg，1 mmHg ≈0.133 kPa） 及低MAP 亞組 （MAP<100 mmHg）的PWV-ES 均隨年齡的不斷增長而增高。低MAP 亞組在25～＜35 歲、35～＜45 歲、45～＜55 歲、55～＜65 歲、≥65 歲各組中PWV-ES 均值分別為5.81、6.93、7.81、9.42、10.35 m/s，各年齡段之間比較具有顯著差異（P<0.001）；高M(jìn)AP 亞組在上述各組中PWV-ES 均值分別為7.73、7.96、9.03、10.22、9.74 m/s，各年齡段之間亦具有顯著差異 （P=0.013）；在25～＜35 歲、35～＜45 歲、45～＜55 歲、55～＜65 歲年齡段高M(jìn)AP 亞組PWV-ES 明顯高于低MAP 亞組 （P 均<0.05），而在≥65 歲年齡段并無明顯差異（P=0.10）（圖3）。

3 討論

圖3 PWV-ES 隨年齡增長MAP 分層比較。*P＜0.05，**P＜0.01。Figure 3.Age-related increase in PWV-ES and stratified by MAP categories.

動脈粥樣硬化性心血管疾病目前仍是全世界范圍內(nèi)導(dǎo)致死亡的最主要原因[3]。心血管疾病的預(yù)防在于對高危個體的早期識別與干預(yù)，而PWV 被認(rèn)為對于心血管事件風(fēng)險具有良好的獨立預(yù)測價值。既往的PWV 技術(shù)（如頸-股脈搏波技術(shù)及肱-踝脈搏波技術(shù)等）因其操作復(fù)雜、距離測量穩(wěn)定性差、人員操作經(jīng)驗依賴性強等不足，使PWV 在臨床應(yīng)用中受限。而ufPWV 憑借20 000 幀/s 的超高幀頻，在3 s 內(nèi)就可獲取血管壁的脈搏波傳播細(xì)節(jié)，自動計算PWV-BS 和PWV-ES，評價血管管壁的僵硬度。已有研究[4]證實ufPWV 在頸動脈彈性評估中具有較高的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性，本研究應(yīng)用ufPWV 對不同年齡段頸動脈彈性進(jìn)行評估并觀察MAP 對其測值的影響，進(jìn)一步揭示該技術(shù)在臨床應(yīng)用中的價值。

年齡是AS 發(fā)生與發(fā)展的獨立危險因素，多種危險因素如高血壓、糖尿病、肥胖、高脂血癥、高尿酸血癥等可能加速年齡引起AS 病變過程。本研究結(jié)果顯示，隨著年齡增長，BMI、LDL、TC、FG、Scr、SBP均逐步增高，說明中老年人較青年人AS 的風(fēng)險亦在逐步增高。而與此同時，PWV-BS 及PWV-ES 均隨年齡增長而增高，提示ufPWV 技術(shù)可對年齡相關(guān)頸動脈彈性減退實現(xiàn)定量評估。進(jìn)一步分析顯示，PWV-ES、PWV-BS 及MAP 均與年齡存在顯著正相關(guān)，而PWV-ES 與年齡相關(guān)性明顯高于PWV-BS 及MAP，這說明PWV-ES 在年齡相關(guān)的頸動脈彈性定量評估中的價值明顯優(yōu)于PWV-BS，此與劉冬等[5]、戴萍等[6]研究結(jié)果一致。因此本研究后續(xù)分析即選取PWV-ES 作為頸動脈彈性定量指標(biāo)來進(jìn)一步評估MAP 對ufPWV 測值的影響。

血壓是除年齡外影響PWV 的另一重要因素。Diaz 等[7]發(fā)現(xiàn)高血壓人群的PWV 較正常血壓人群明顯增高；Baldo 等[8]發(fā)現(xiàn)，即使在健康人中，理想血壓與正常血壓兩組間PWV 仍有顯著差異。然而由于ufPWV 為新型技術(shù)，目前血壓對該技術(shù)測值影響的研究甚少，故本研究對每個年齡段按MAP 進(jìn)行分層后比較發(fā)現(xiàn)，高M(jìn)AP 亞組及低MAP 亞組PWVES 均隨年齡增長而增高，同年齡段比較發(fā)現(xiàn)在25～＜35 歲、35～＜45 歲、45～＜55 歲、55～＜65 歲年齡段高M(jìn)AP 亞組PWV-ES 明顯高于低MAP 亞組。這表明MAP 對各年齡段PWV-ES 均有影響，并且伴隨機體衰老，高血壓會進(jìn)一步加速血管粥樣硬化進(jìn)程，促使其僵硬度快速增加而導(dǎo)致彈性顯著衰退。此外，高血壓所致的AS 還可能與致動脈硬化的脂質(zhì)浸潤、炎癥反應(yīng)之間存在協(xié)同作用[9]。

即使是25～＜35 歲年齡段的青年人，兩亞組間PWV-ES 也具有顯著差異，提示ufPWV 可能在高血壓發(fā)生的極早期即可敏感檢測到動脈結(jié)構(gòu)及彈性的受損情況。另外值得注意的是，盡管PWV-ES 隨年齡增長而不斷增高，但≥65 歲年齡段兩亞組間PWV-ES 并無顯著差異。究其原因，首先，考慮≥65歲人群動脈已存在不同程度的粥樣硬化，這會削弱高血壓改變動脈管徑進(jìn)而改變動脈彈性的能力；其次，AS 雖然是一種伴隨一生且不斷進(jìn)展的慢性疾病，但動脈管壁的彈性并不會隨著其進(jìn)展而無限降低[10]，這可能是≥65 歲的人群PWV-ES 不再進(jìn)一步增高的重要原因，不過還有待今后進(jìn)一步研究證實。

綜上所述，PWV-ES 可作為ufPWV 技術(shù)對頸動脈彈性減退定量評估的有效指標(biāo)，血壓對其測值具有重要的影響，因此在頸動脈彈性評估中要充分考慮年齡與血壓雙重因素的影響，從而為臨床及早發(fā)現(xiàn)頸動脈彈性功能減退提供客觀的定量指標(biāo)，并進(jìn)行有效干預(yù)，以期大大減少心血管事件發(fā)生的風(fēng)險。