超極速脈博波傳導速度技術實時定量評估慢性腎病患者頸動脈彈性減退

黃 輝，朱正球，吳意贇，王 晗，鄒 沖，李惠玲，劉 牛，孫卉娟，戴 萍，欒 云*

(1.江蘇省中醫院 南京中醫藥大學附屬醫院超聲醫學科，2.老年科，3.心內科，江蘇 南京 210029)

慢性腎病(chronic kidney disease, CKD)已成為世界范圍內的公共健康問題，所致終末期腎病(end-stage renal disease, ESRD)與心腦血管疾病的發生、發展密切相關[1]，早期診斷及治療CKD十分重要。血清肌酐(serum creatinine, sCr)及估算腎小球濾過率(estimated glomerular filtration rate, eGFR)是臨床最常用于判斷腎功能的指標。腎臟具有較強的調節能力，sCr可于eGFR降至正常值50%以下時方始增高，此時腎功能損傷已較重，這意味著sCr用于診斷輕、中度eGFR降低的CKD存在盲區，評估早期腎功能損害缺乏特異性[2]。既往研究[3]發現，CKD早期患者動脈僵硬度增加。本研究觀察采用超極速脈搏波傳導速度(ultrafast ultrasound pulse wave velocity, ufPWV)技術評估CKD患者頸動脈彈性功能減退的價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2016年3月—2018年5月就診于南京中醫藥大學附屬醫院的123例CKD患者，排除32例接受透析者，最終納入91例，男53例，女38例，年齡19～80歲，平均(53.4±12.3)歲；根據eGFR將1、2期CKD患者歸為早期組(n=44)，3～5期患者歸為中晚期組(n=47)。早期組男22例，女22例，年齡23～75歲，平均(51.5±12.4)歲；中晚期組男31例，女16例，年齡19～80歲，平均(55.1±12.2)歲。另選擇47例腎功能正常者為對照組(n=47)，男22例，女25例，年齡42～79歲，平均(54.4±8.0)歲，既往均無CKD病史，心電圖、超聲心動圖及肝腎功能檢查均正常。本研究通過院倫理委員會審查，檢查前患者均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用Supersonic Imagine AixPlorer超聲成像診斷儀，線陣探頭(SL 10-2)，配備ufPWV技術。囑患者去枕平臥，放松頸部，頭部側偏。于頸總動脈縱切面清晰顯示后壁頸動脈內-中膜厚度(carotid intima-media thickness, cIMT)，調出“IMT”測量菜單，得到長度1 cm取樣框，系統自動跟蹤描記cIMT符合率80%以上，由此獲取一段頸總動脈后壁的平均IMT；重復3次，取平均值為cIMT(圖1、2)。顯示頸總動脈平直段，囑患者屏住呼吸，點按觸屏“PWV”鍵，2 s后完成數據采集；將取樣框置于適當位置并確認后，系統自動計算得出收縮起始脈搏波傳導速度(pulse wave velocity in beginning of systole，PWV-BS)及收縮末期脈搏波傳導速度(pulse wave velocity in end of systole，PWV-ES)；使各自質控指標的Δ值不超過其自身20%，重復3次，取平均值作為測量結果(圖3、4)。

圖1 CKD患者，男，42歲，取樣框長度1 cm，描記符合率84%，所測cIMT準確 圖2 CKD患者，女，50歲，取樣框1 cm，描記符合率73%，所測cIMT不準確

圖3 CKD患者，女，65歲，測量ufPWV指標不準確：未測得PWV-BS，PWV-ES的Δ值超過其20% 圖4 CKD患者，男，48歲，測量ufPWV指標PWV-BS、PWV-ES準確，其Δ值均未超過各自20%

1.3 統計學分析 采用SPSS 24.0統計分析軟件。以±s表示符合正態分布的連續變量，采用單因素方差分析行組間總體比較，以獨立樣本t檢驗行組間兩兩比較；以中位數(上下四分位數)表示非正態分布的連續變量，組間比較采用Mann-WhitneyU檢驗。對分類變量以χ2檢驗行組間比較，對樣本量不足5例的計數資料采用Fisher精確概率法進行比較；以線性回歸模型分析各組cIMT、PWV-BS及PWV-ES與年齡及其他臨床參數的關系。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 基本資料 3組患者年齡及性別差異均無統計學意義(P均>0.05)，而體質量指數、病程、高血壓史、糖尿病史、收縮壓、舒張壓、甘油三酯(triglyceride, TG)、高密度脂蛋白(high density lipoprotein, HDL)、空腹血糖(fasting blood glucose, FBG)、降壓藥使用及降脂藥使用差異均有統計學意義(P均<0.05)。見表1。

表1 早期及中晚期CKD患者與對照者基本資料比較

2.2 頸動脈超聲參數比較 早期組PWV-ES較對照組增高(P<0.05)；中晚期組cIMT、PWV-ES均較對照組增高(P均<0.05)；中晚期組阻力指數(resistance index, RI)較對照組降低(P<0.05)。見表2。

表2 早期及中晚期CKD患者與對照者頸動脈超聲參數比較(±s)

表2 早期及中晚期CKD患者與對照者頸動脈超聲參數比較(±s)

組別cIMT(cm)RIPWV-BS(m/s)PWV-ES(m/s)早期組(n=44)0.057±0.0130.72±0.076.33±1.348.76±1.85*中晚期組(n=47)0.059±0.010*0.68±0.08*6.18±1.189.38±2.03*對照組(n=47)0.054±0.0080.70±0.066.24±0.907.94±1.70F值2.7512.2730.1987.093P值0.0670.1070.8200.001

注：*：與對照組比較P<0.05

2.3 cIMT、PWV-BS及PWV-ES與各臨床參數的相關性分析 cIMT與年齡相關(r=0.216，P<0.05)；PWV-BS與HDL相關(r=0.183，P<0.05)；PWV-ES與年齡(r=0.496，P<0.01)、收縮壓(r=0.338，P<0.01)、舒張壓(r=0.264，P<0.01)及FG(r=0.241，P<0.01)均相關。見表3。

表3 cIMT、PWV-BS及PWV-ES與各臨床參數的相關性分析

2.4 cIMT、PWV-BS及PWV-ES隨年齡的線性回歸分析 隨年齡增加，3組cIMT均呈上升趨勢(P<0.01)，早期組cIMT與年齡相關系數最高(r=0.572)；PWV-ES亦升高(P<0.01)，早期組PWV-ES與年齡的相關系數最高(r=0.698)。見圖5。

圖5 3組cIMT、PWV-BS、PWV-ES隨年齡的線性回歸分析 A.cIMT；B.PWV-BS；C.PWV-ES

3 討論

cIMT增厚是動脈粥樣硬化早期改變之一，亦可反映全身其他動脈粥樣硬化的程度。SABA等[4]指出，cIMT作為心血管疾病危險因素具有良好預測價值。一項薈萃分析[5]結果顯示，cIMT每增加0.1 mm，心肌梗死風險增加10%～15%，腦卒中風險增加13%～18%。然而，CHAITANYA等[6]發現，相比無CKD病史者，CKD患者cIMT并無明顯增厚。SEO等[7]發現cIMT隨eGFR降低而增加，但差異無統計學意義。本研究顯示早期組與中晚期組cIMT差異無統計學意義，提示cIMT用于區分不同分期CKD的效果并不理想。

作為一種獨特脈搏波技術，ufPWV具有良好的重復性，并已實現可視化評估頸動脈彈性，其以2 000幀/秒采樣頻率實時跟蹤脈搏波，避免了以往脈搏波技術的主要缺點[8]。LI等[9]的研究結果顯示，ufPWV值隨血壓上升而增高，并與cIMT存在強相關。ZHU等[10]發現ufPWV可反映頸動脈僵硬程度，并隨年齡增而升高，其指標PWV-ES與年齡的相關性(r=0.710)高于頸股脈搏波傳導速度(carotid-femoral pulse wave velocity, cfPWV)(r=0.609)。本研究早期組及中晚期組PWV-ES均高于對照組，表明ufPWV技術可區長分CKD與對照者，對于診斷早期CKD具有潛在價值。另一方面，本研究中晚期組與早期組PWV-ES差異無統計學意義，主要原因可能在于CKD中晚期患者頸動脈粥樣硬化程度增高，而動脈管壁僵硬度并不能隨粥樣硬化加重而無限增高[11]。本研究3組間PWV-BS差異均無統計學意義，提示其作為評估頸動脈粥樣硬化指標的診斷價值低于PWV-ES，有待加大樣本量進一步觀察。

CKD患者時有發生心血管事件，相當數量患者未發展到ESRD既已死于心血管事件。為預防心血管疾病，早期評估CKD患者頸動脈粥樣硬化非常重要。本研究結果顯示3組cIMT、PWV-ES均隨年齡增長而增加，提示年齡是彈性動脈發生粥樣硬化的獨立危險因素[10，12]；且早期組cIMT、PWV-ES與年齡相關，提示PWV-ES作為評估粥樣硬化較cIMT更有優勢，其評估早期CKD患者頸動脈粥樣硬化程度的價值高于中晚期患者。本研究發現PWV-BS與年齡無顯著相關，其用于評估與年齡相關的粥樣硬化的價值尚需大樣本量研究加以證實；而根據PWV-ES可定量評估早期CKD患者動脈彈性衰減程度，提示ufPWV技術未來可能成為用于間接反映腎功能隱匿性下降程度的新方法。

綜上所述，ufPWV技術可定量評估CKD患者頸動脈彈性功能、預測粥樣硬化風險，其指標PWV-ES優于PWV-BS及傳統指標cIMT，對于評估CKD早期患者腎功能隱匿性降低可能具有潛在價值。