超聲極速成像技術在痛風性關節炎患者頸動脈彈性功能檢測中的應用

張思婷 蔡焱 李碧 孫志丹

錦州醫科大學附屬第一醫院超聲科（遼寧錦州121001）

痛風性關節炎（gouty arthritis，GA）是當血中的尿酸儲值增高到一定程度后，在飽和狀態下形成尿酸鹽結晶，并沉積在關節內所導致的一種炎癥性疾病。血中尿酸含量增多可導致動脈粥樣硬化（atherosclerosis，AS）的發生及發展。因此，早期發現GA 患者動脈病變對臨床治療及預后舉足輕重。脈搏波傳導速度（pulse wave velocity，PWV）可以體現出動脈管壁的彈性功能以及它的僵硬程度，可作為預測AS 的有效指標［1-2］。超聲極速成像（ultrafast ultrasound imaging，UFUI）技術是最近幾年新興發展的超聲成像技術，它可以準確檢測動脈血管的PWV，繼而評估管壁的僵硬程度［3］，為早期診斷動脈粥樣硬化提供重要的臨床依據。本研究旨在運用超聲極速成像技術檢測GA 患者頸動脈管壁的僵硬程度，探討UFUI 技術在評估GA患者早期動脈粥樣硬化中的臨床應用價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象依照風濕病學會制定的方法［4］，選取2019年12月至2020年12月間來我院就診的GA 患者102 例為GA 組，平均年齡（45.11±7.69）歲，并根據骨質是否受到侵蝕分為非骨質侵蝕組52 例（男40 例，女12 例）及骨質侵蝕組50 例（男35 例，女15 例）。另將同時期來我院體檢的54 例健康志愿者納入對照組，平均年齡（44.78±7.53）歲，其中男47 例，女7 例。收集全體受試者性別、年齡、血壓、尿酸、病程、血脂等臨床資料。

所有入選者均排除頸動脈內-中膜增厚及斑塊形成者、服用藥物超過3 個月影響尿酸代謝者、以及吸煙、肥胖、高血壓、高血脂、糖尿病、類風濕關節炎、惡性腫瘤史及意識不清不配合檢查者。本研究得到了被檢查者的知情同意，并已經通過了我院的倫理委員會審查。

1.2 方法采用法國聲科Supersonic Aixplorer 超聲診斷儀，選擇頻率為4 ~ 15 MHz 的探頭，將屏幕上的模式調整為Carotid，受試者仰臥于檢查床上，同時依情況將其頸后方略微墊高，使受試者的左、右兩側頸部得以暴露，先采用灰階模式掃查，左、右側分別以主動脈弓起始部及無名動脈分叉部為開始，分別掃查受試者頸動脈橫切面及縱切面，動態觀察頸內及外動脈、頸總動脈及其球部，并在頸總動脈球部遠端約1.0 ~ 1.5 cm 位置處測量其內?中膜厚度（intima?media thickness，IMT），當IMT ≥1.0 mm時，視為內膜增厚，當IMT ≥1.5 mm時，視為斑塊形成［5］。繼而選擇上述目標感興趣區域內，囑被檢者屏住呼吸5 s，當圖像穩定后點擊“PWV”鍵，系統依次進入圖像采集期（Acquiring）及圖像處理期（Processing），隨后單擊“Select”鍵，系統將自動測算出收縮期起始時的脈搏波傳導速度（begin?ning of the systole，BS）以及收縮期結束時的脈搏波傳導速度（ending of the systole，ES）。

當標準差不超過BS 和ES 的20%時，測量值為可信數據［6］。將全體受試者左、右側頸動脈BS 及ES 重復測量3 次，統計并分析每位受試者3 次測量的平均值。受試者BS及ES探測見圖1-3。

圖1 對照組BS 及ES 檢測圖Fig.1 Detection of BS and ES in the control group

圖2 非骨質侵蝕組患者BS 及ES 檢測圖Fig.2 Detection of BS and ES in the non?bone erosion group

圖3 骨質侵蝕組患者BS 及ES 檢測圖Fig.3 Detection of BS and ES in the bone erosion group

1.3 統計學方法運用SPSS 22.0 統計學軟件，定量資料以均數±標準差表示，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗，相關分析采用Pearson分析。當P<0.05時為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 GA組與對照組的臨床資料及超聲資料比較GA 組患者的尿酸明顯高于對照組（P< 0.05）。兩組受試者的年齡、體質指數、總膽固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白膽固醇及血壓比較差異無統計學意義（P> 0.05）。GA 組患者的頸動脈參數BS、ES 及IMT 均高于對照組（P<0.05）。見表1。

表1 GA 組與對照組臨床資料及超聲資料比較Tab.1 Comparison of clinical data and ultrasonic data between GA group and control group ±s

表1 GA 組與對照組臨床資料及超聲資料比較Tab.1 Comparison of clinical data and ultrasonic data between GA group and control group ±s

注：與對照組比較，*P<0.05

項目年齡（歲）體質指數（kg/m2）收縮壓（mmHg）舒張壓（mmHg）總膽固醇（mmol/L）甘油三酯（mmol/L）高密度脂蛋白膽固醇（mmol/L）尿酸（μmol/L）IMT（mm）BS（m/s）ES（m/s）對照組（54 例）44.78±7.53 24.95±1.66 115.72±10.88 73.31±6.67 3.83±0.40 1.06±0.20 1.24±0.13 286.65±9.82 0.61±0.09 5.12±0.76 6.93±0.96 GA 組（102 例）45.11±7.69 25.07±1.78 114.70±11.85 74.16±8.36 3.79±0.38 1.10±0.21 1.27±0.16 491.46±34.07*0.72±0.13*6.34±0.92*9.04±1.10*t 值0.26 0.38-0.53 0.69-0.69 1.19 1.09 56.45 5.71 8.41 11.88 P 值0.80 0.70 0.60 0.49 0.49 0.24 0.28<0.05<0.05<0.05<0.05

2.2 GA 組中非骨質侵蝕組與骨質侵蝕組的臨床資料及超聲資料比較兩亞組間受試者的年齡、體質指數、血壓、血脂及尿酸比較，差異無統計學意義（P> 0.05），病程比較差異有統計學意義（P<0.05）。骨質侵蝕組受試者的頸動脈彈性參數BS及ES 均高于非骨質侵蝕組，差異有統計學意義（P< 0.05）。兩亞組間頸動脈IMT 比較，差異無統計學意義（P<0.05）。見表2。

表2 非骨質侵蝕組與骨質侵蝕組臨床資料及超聲資料比較Tab.2 Comparison of clinical data and ultrasonic data between the non?bone erosion group and the bone erosion group ±s

表2 非骨質侵蝕組與骨質侵蝕組臨床資料及超聲資料比較Tab.2 Comparison of clinical data and ultrasonic data between the non?bone erosion group and the bone erosion group ±s

注：非骨質侵蝕組與骨質侵蝕組比較，*P<0.05

項目年齡（歲）體質指數（kg/m2）收縮壓（mmHg）舒張壓（mmHg）總膽固醇（mmol/L）甘油三酯（mmol/L）高密度脂蛋白膽固醇（mmol/L）尿酸（μmol/L）病程（年）IMT（mm）BS（m/s）ES（m/s）非骨質侵蝕組（n=52）45.46±7.60 25.18±1.80 115.27±12.16 74.63±9.05 3.78±0.38 1.07±0.21 1.27±0.16 485.48±31.06 3.15±1.36 0.71±0.13 5.90±0.84 8.60±1.19骨質侵蝕組（n=50）44.74±7.84 24.96±1.76 114.10±11.62 73.66±7.64 3.79±0.39 1.13±0.20 1.26±0.15 497.68±36.20 10.66±2.80*0.72±0.14 6.81±0.76*9.50±0.79*t 值0.47 0.61 0.50 0.59-0.11-1.41 0.44-1.83-17.10-0.52-5.77-4.48 P 值0.64 0.54 0.62 0.56 0.91 0.16 0.66 0.07<0.05 0.61<0.05<0.05

2.3 頸動脈彈性參數BS、ES 的相關性分析將GA 患者的BS 及ES 分別與IMT 進行相關性檢測分析，發現頸動脈彈性參數BS、ES 分別與IMT 呈正相關，r分別為0.38、0.40（P<0.05）。見圖4-5。

圖4 BS 與IMT 相關性分析圖Fig.4 Correlation analysis diagram of BS and IMT

3 討論

圖5 ES 與IMT 相關性分析圖Fig.5 Correlation analysis diagram of ES and IMT

臨床上，痛風的表現主要為高尿酸血癥和GA，病情嚴重時可導致其關節畸形并引起功能障礙，嚴重危害了人類的身體健康及生活質量。GA 是痛風患者最常見的初發癥狀，且是人群中最常見的一類炎癥性關節疾病［7］。有研究分析表明，我國痛風患病率高達1.1%，且發病年齡趨向年輕化。最近幾年，痛風已然位列于糖尿病之后，成為第二大代謝性臨床疾病。有研究表明，血尿酸含量增高提升了慢性腎臟病的疾病進展風險［8］，更有甚者可導致腎衰竭［9］；且與脂質代謝異常密切相關［10］，嚴重危害了人類的生命健康。

以往臨床通過常規超聲測量IMT 及斑塊大小來判斷動脈管壁的形態學改變，有研究顯示，IMT是評價高血壓患者是否合并靶器官損害的參考依據［11］。AS 的發展過程是循序漸進的，動脈管壁的彈性功能變化大都早于其形態學變化，在AS 的早期階段，因內皮細胞功能受損，導致動脈血管彈性功能顯著下降。

本研究運用的UFUI技術是法國聲科公司新推出的一項用于檢測動脈血管彈性功能的技術，它以幀頻高達2 000 幀/s 的速度來采集所需圖像，極速描記動脈血管壁的運動，根據動脈血管壁運動方向和脈搏波傳導時間，自動測算出收縮期起始時和收縮期結束時的脈搏波傳導速度（BS、ES）［12-13］。PWV 是指脈搏波在動脈血管兩點之間的傳播速度，能夠有效反應動脈管壁的彈性功能，是觀測早期AS的良好指標，PWV 測量值越高，則動脈管壁彈性功能越差［14］。以往的臨床工作中，測量PWV 值的方法主要有：（1）血管回聲追蹤技術（echo?tracking，ET），當所測僵硬度指數、彈性系數、增大指數等數值增高而順應性測量值降低時，提示動脈血管彈性功能下降［15］；（2）兩點之間PWV 測量法，如頸?股動脈脈搏波技術（c?f PWV）、頸?橈動脈脈搏波技術（c?r PWV）、肱?踝動脈脈搏波技術（b?a PWV）、心?踝動脈脈搏波技術（h?a PWV）等［16］，但因其易受身高、體重的影響，而導致無法準確測量出動脈血管兩點之間的確切距離，使誤差增大，因而在臨床應用上缺乏個體差異性。本研究應用的UFUI 技術不受身高、體重的影響，價格低廉且無創，在操作過程中可重復性較高且穩定性較好，可定量評估早期AS 的發生［17］，有望成為臨床工作中檢測動脈血管彈性變化的首要方法。

本研究顯示GA 組BS 、ES 較對照組明顯增高（P< 0.05），提示痛風性關節炎患者的頸動脈彈性功能較正常人低。本研究均排除了高血壓、高血脂、類風濕關節炎等對AS 產生的影響，因而提示血尿酸是PWV 的獨立關聯因素，這與LIU 等［18］的研究結果相似。尿酸參與AS 進程的可能機制為：血中尿酸可以使氧自由基的生成增多以及刺激血管內皮細胞，促進炎癥細胞因子表達增強，誘導血管壁發生炎癥反應。另有研究表明，血中尿酸增高可使一氧化氮的表達降低、堿性磷酸酶活性增高，從而引起血管損傷，促進AS 的形成［19］。

本研究中發現BS 及ES 與IMT 呈正相關，這與PAN 等［20］的研究成果相一致；本研究另將GA 患者中的非骨質侵蝕組與骨質侵蝕組的BS 及ES 比較，發現骨質侵蝕組的BS 及ES 較非骨質侵蝕組的數值增高，提示隨著GA 患者病程的增加，BS 及ES 也隨之增加，動脈管壁彈性功能下降，說明隨著時間的推移，尿酸對血管刺激時間越長，發展成AS 的幾率越大。也因此表明，隨著疾病的進展，動脈彈性功能也隨之下降。而非骨質侵蝕組與骨質侵蝕組頸動脈IMT 無顯著差異，可能是因為所納入對象均排除頸動脈IMT 增厚及斑塊形成者，亦可初步判斷，與常規超聲測量的頸動脈IMT 相比，UFUI技術測量出的BS 及ES 是評價早期動脈硬化更加敏感的指標。

極速脈搏波技術操作簡單、快捷，可以用于痛風性關節炎患者頸動脈彈性功能的檢測，在管壁未發生形態學改變之前，較早的檢測出動脈血管僵硬度的變化，有助于臨床醫生盡早發現亞臨床動脈粥樣硬化，為臨床上干預及治療GA 患者早期動脈硬化提供重要參考依據。