應(yīng)變及應(yīng)變率預(yù)測(cè)子癇前期頸總動(dòng)脈彈性功能的價(jià)值

薛 丹 袁麗君 段云友 張宇新 馬 婧 侯 娜 邢長洋

子癇前期是妊娠期婦女特有的一種以高血壓和蛋白尿?yàn)橹饕R床表現(xiàn)的綜合征，其發(fā)病率約為3.7%～5.0%［1］，是導(dǎo)致孕產(chǎn)期和圍生兒死亡的主要原因之一。目前公認(rèn)的子癇前期最基本的病理生理特征為全身小動(dòng)脈痙攣，但對(duì)較大血管的彈性功能是否異常研究較少。血管應(yīng)變和應(yīng)變率超聲是在斑點(diǎn)追蹤技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)的檢測(cè)動(dòng)脈血管功能的技術(shù)，其主要測(cè)定動(dòng)脈管壁長軸方向（徑向）和橫截面切線方向上（環(huán)向）的應(yīng)變和應(yīng)變率，可敏感反映血管形變能力。本研究旨在探討應(yīng)變及應(yīng)變率預(yù)測(cè)子癇前期頸總動(dòng)脈彈性功能的價(jià)值。

資料與方法

一、研究對(duì)象

選取2011年2月至2012年1月在我院門診產(chǎn)檢的單胎子癇前期孕婦30例（子癇前期組），年齡22～41歲，平均（28.92±5.56）歲，孕28～39周，平均孕（35.15±4.29）周；另選同期年齡、孕周與之匹配的35例單胎正常孕婦作為健康對(duì)照組，年齡21～40歲，平均（28.89±3.75）歲，孕28～39周，平均孕（34.11±3.69）周。子癇前期診斷標(biāo)準(zhǔn)［2］：妊娠20周后出現(xiàn)收縮壓≥140 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa）和（或）舒張壓≥90 mm Hg伴24 h蛋白尿≥0.3 g，或隨機(jī)蛋白尿（+）。排除合并與妊娠無關(guān)的心臟病，以及糖尿病、腎病、病毒性肝炎等。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有研究對(duì)象均簽署知情同意書。

二、儀器與方法

1.儀器：使用百勝M(fèi)yLab Twice彩色多普勒超聲診斷儀，LA523探頭，頻率4～13 MHz；配有超聲射頻信號(hào)技術(shù)和內(nèi)置數(shù)字化系統(tǒng)分析軟件（QIMT和QAS），以及MyLab Desk分析工作站。

2.方法：受檢者取平臥位，休息5 min后，常規(guī)顯示左側(cè)頸總動(dòng)脈，獲取頸總動(dòng)脈長軸切面。啟用QIMT技術(shù)，將參考線放置在頸膨大處，取距此參考線1 cm以遠(yuǎn)頸總動(dòng)脈作為感興趣區(qū)域，長度15 mm。實(shí)時(shí)測(cè)量左側(cè)頸總動(dòng)脈6個(gè)心動(dòng)周期的內(nèi)-中膜厚度（IMT），當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)差≤15μm后凍結(jié)圖像，取平均值作為受檢者最終血管IMT值。然后啟用QAS功能，系統(tǒng)自動(dòng)定量檢測(cè)6個(gè)心動(dòng)周期，取平均值，計(jì)算血管彈性指標(biāo)，包括頸總動(dòng)脈擴(kuò)張系數(shù)（DC）、血管僵硬度（β）、脈搏波傳播速度（PWV）、動(dòng)脈增強(qiáng)壓（AP）等。啟動(dòng)應(yīng)變追蹤（X-strain）模式，獲取同一位置血管圖像，實(shí)時(shí)跟蹤、描記血管壁運(yùn)動(dòng)軌跡，長軸切面將取樣線置于血管后壁，短軸切面同時(shí)描記血管內(nèi)膜及外膜，儀器自動(dòng)計(jì)算該處頸總動(dòng)脈應(yīng)變及應(yīng)變率值，即血管內(nèi)膜環(huán)向應(yīng)變及應(yīng)變率（EN-CS、EN-CSR），外膜環(huán)向應(yīng)變及應(yīng)變率（EP-CS、EP-CSR），徑向應(yīng)變及應(yīng)變率（RAD-S、RAD-SR）。以上操作均由兩名經(jīng)驗(yàn)豐富的超聲醫(yī)師完成。所有數(shù)據(jù)均重復(fù)測(cè)量3次取其平均值。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

應(yīng)用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)量資料以±s表示，兩組比較行t檢驗(yàn)。相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)分析法。繪制受試者工作特征（ROC）曲線分析應(yīng)變及應(yīng)變率對(duì)子癇前期頸總動(dòng)脈彈性功能降低的診斷效能。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié)果

一、兩組一般資料比較

子癇前期組體質(zhì)量指數(shù)、收縮壓、舒張壓及平均動(dòng)脈壓均高于健康對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）；兩組年齡、孕周及體表面積比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表1。

表1 兩組一般資料比較（±s）

表1 兩組一般資料比較（±s）

1 mm Hg=0.133 kPa

組別子癇前期組健康對(duì)照組t值P值平均動(dòng)脈壓（mm Hg）107.53±10.5587.53±9.637.600＜0.001年齡（歲）28.92±5.5628.89±3.751.3980.168孕周（周）35.15±4.2934.11±3.690.9200.541體質(zhì)量指數(shù)（kg/m2）27.47±3.7725.85±2.532.5840.012體表面積（m2）1.73±0.151.69±0.111.5380.130收縮壓（mm Hg）133.55±14.23111.43±13.536.275＜0.001舒張壓（mm Hg）95.82±10.6575.23±9.347.341＜0.001

二、兩組左側(cè)頸總動(dòng)脈應(yīng)變參數(shù)比較

子癇前期組EN-CS、EN-CSR、RAD-SR均較對(duì)照組減低，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）；兩組頸總動(dòng)脈EP-CS、EP-CSR、RAD-S比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見圖1，2和表2。

表2 兩組頸總動(dòng)脈應(yīng)變及應(yīng)變率比較（±s）

表2 兩組頸總動(dòng)脈應(yīng)變及應(yīng)變率比較（±s）

EN-CS、EN-CSR：血管內(nèi)膜環(huán)向應(yīng)變、應(yīng)變率；EP-CS、EP-CSR：血管外膜環(huán)向應(yīng)變、應(yīng)變率；RAD-S、RAD-SR：血管徑向應(yīng)變、應(yīng)變率

組別子癇前期組健康對(duì)照組t值P值RAD-SR（s-1）0.81±0.331.60±0.844.333＜0.001 EN-CS（%）5.31±2.386.64±1.133.1190.003 EN-CSR（s-1）0.67±0.270.89±0.193.837＜0.001 EP-CS（%）5.62±2.765.21±1.370.6310.531 EP-CSR（s-1）0.61±0.240.69±0.181.4290.159 RAD-S（%）5.94±2.956.13±5.920.2070.837

圖1 子癇前期組左側(cè)頸總動(dòng)脈應(yīng)變及應(yīng)變率曲線圖

三、子癇前期組左側(cè)頸總動(dòng)脈應(yīng)變及應(yīng)變率與彈性指標(biāo)的相關(guān)性

子癇前期組EN-CS、EN-CSR、EP-CS、EP-CSR、RAD-S、RAD-SR均與PWV、β、IMT呈負(fù)相關(guān)（均P＜0.05），均與DC、AP呈正相關(guān)（均P＜0.05）。見表3。

表3 子癇前期左側(cè)頸總動(dòng)脈應(yīng)變及應(yīng)變率與彈性指標(biāo)相關(guān)性

圖2 健康對(duì)照組左側(cè)頸總動(dòng)脈應(yīng)變及應(yīng)變率曲線圖

四、應(yīng)變、應(yīng)變率及PWV預(yù)測(cè)子癇前期頸總動(dòng)脈彈性功能降低的價(jià)值

ROC曲線分析顯示，應(yīng)變、應(yīng)變率及PWV可預(yù)測(cè)子癇前期頸總動(dòng)脈彈性功能降低，其中RAD-SR的曲線下面積最大，為0.84，95%可信區(qū)間為（0.7396～0.9407）；以0.56 s-1為截?cái)嘀担涮禺愋詾?2%，敏感性為74%。PWV的曲線下面積及95%可信區(qū)間為0.68（0.5324～0.8231），以7.30 m/s為截?cái)嘀担涮禺愋詾?8%，敏感性為70%。EN-CS的曲線下面積及95%可信區(qū)間為0.74（0.5989～0.8869），以4.30%為截?cái)嘀担涮禺愋詾?6%，敏感性為48%；EN-CSR的曲線下面積及95%可信區(qū)間為0.75（0.6120～0.8778），以0.39 s-1為截?cái)嘀担涮禺愋詾?2%，敏感性為57%。見圖3。

圖3 應(yīng)變、應(yīng)變率及PWV預(yù)測(cè)子癇前期頸總動(dòng)脈彈性功能降低的ROC曲線圖

討論

子癇前期是妊娠與高血壓病并存的疾病，其基本病理生理變化是全身小血管痙攣、內(nèi)皮損傷及局部缺血，至今病因不明，但該病在胎盤娩出后常很快緩解或可自愈［2］。超聲作為一種無創(chuàng)、無輻射、方便的檢查手段，不僅可以顯示形態(tài)結(jié)構(gòu)異常，還可以提供血管彈性及應(yīng)變指標(biāo)，為子癇前期孕婦血管功能提供多維評(píng)估信息。由于應(yīng)變和應(yīng)變率成像具有很高的時(shí)間和空間分辨力，故可應(yīng)用應(yīng)變和應(yīng)變率成像評(píng)價(jià)動(dòng)脈壁的運(yùn)動(dòng)情況，直接反映局部動(dòng)脈壁真正彈性，且無角度依賴性［3］。此外，傳統(tǒng)評(píng)價(jià)血管順應(yīng)性及僵硬度的指標(biāo)如PWV、增強(qiáng)指數(shù)（AIx）等是一種間接評(píng)價(jià)血管僵硬度的指標(biāo)，影響因素較多［4-5］。從解剖結(jié)構(gòu)上的變化來說，普通高血壓病可能主要是內(nèi)中膜增厚甚至是斑塊導(dǎo)致血管彈性降低，而子癇前期孕婦的病理基礎(chǔ)是血管內(nèi)皮細(xì)胞受損導(dǎo)致全身小動(dòng)脈痙攣，可能解剖結(jié)構(gòu)無顯著變化，因此傳統(tǒng)的彈性指標(biāo)可能不如應(yīng)變那么適合此類人群。本研究采用X-strain檢測(cè)的血管環(huán)向應(yīng)變、應(yīng)變率可直接反映頸總動(dòng)脈橫斷面管壁在切線方向上的彈性變化，能夠更好地反映頸總動(dòng)脈局部管壁的真實(shí)彈性功能。

子癇前期孕婦血壓升高時(shí)由于機(jī)械應(yīng)力增加與/或促肥厚性體液因素活化增強(qiáng)，導(dǎo)致血管肥厚與細(xì)胞外基質(zhì)中膠原累積［6］。動(dòng)脈的早期損傷，主要因內(nèi)皮細(xì)胞損傷而引起動(dòng)脈內(nèi)皮依賴性和非內(nèi)皮依賴性舒張功能異常，若血壓持續(xù)升高，則動(dòng)脈內(nèi)膜受損，中膜平滑肌大量增生而使管壁增厚［7］。本課題組前期研究［8］發(fā)現(xiàn)，妊娠期高血壓病孕婦頸總動(dòng)脈IMT顯著高于健康對(duì)照者，其血管彈性降低，僵硬度增加，各項(xiàng)血管硬度指標(biāo)PWV、AIx等均升高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.01）。本研究結(jié)果顯示子癇前期組EN-CS、EN-CSR及RAD-SR均較健康對(duì)照組降低，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.01），說明子癇前期彈性血管的應(yīng)變及應(yīng)變率降低，尤其是內(nèi)膜環(huán)向應(yīng)變及應(yīng)變率，提示子癇前期頸總動(dòng)脈不僅血管彈性降低，其形變能力也降低，這可能是該類孕婦將來心血管疾病發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)明顯增高的重要原因之一。本研究結(jié)果還顯示，子癇前期組頸總動(dòng)脈EN-CS、EN-CSR、EP-CS、EP-CSR、RAD-S、RAD-SR均與PWV、β、IMT呈負(fù)相關(guān)（均P＜0.05），均與DC、AP呈正相關(guān)（均P＜0.05），說明頸總動(dòng)脈應(yīng)變指標(biāo)尤其是環(huán)向應(yīng)變與血管彈性指標(biāo)顯著相關(guān)，提示子癇前期血管形變能力降低可能與血管僵硬度增加有關(guān)。

本研究ROC曲線分析顯示，RAD-SR的曲線下面積最大，明顯高于PWV（0.84 vs.0.68），且敏感性和特異性均有提高（74% vs.70%、82% vs.68%），說明其對(duì)子癇前期頸總動(dòng)脈彈性功能降低的判斷價(jià)值最大。EN-CS、EN-CSR也具有一定的判斷價(jià)值，曲線下面積（0.74、0.75）均高于PWV，且特異性較好，但其敏感性略低于PWV，這可能是因?yàn)槠鋽?shù)值范圍較小，組間區(qū)分度較差。與應(yīng)變及應(yīng)變率比較，PWV具有中等程度的判斷價(jià)值，從技術(shù)上講，其圖像采集難度與頸總動(dòng)脈應(yīng)變及應(yīng)變率相當(dāng)，但其無需后處理即可測(cè)得，因此在無法進(jìn)行頸總動(dòng)脈應(yīng)變及應(yīng)變率測(cè)量時(shí)，可以采用PWV進(jìn)行預(yù)判，其敏感性略高于EN-CS、EN-CSR。總之，應(yīng)變及應(yīng)變率可用于評(píng)估子癇前期頸總動(dòng)脈彈性功能降低，且優(yōu)于傳統(tǒng)的彈性指標(biāo)。

本研究局限性：①病例數(shù)偏少，且未對(duì)妊娠期高血壓病嚴(yán)重程度進(jìn)行詳細(xì)分類和比較分析；②仍需對(duì)子癇前期孕婦分娩后頸動(dòng)脈血管應(yīng)變及彈性指標(biāo)進(jìn)行隨訪觀察，為進(jìn)一步了解其血管病理改變和預(yù)測(cè)心血管事件發(fā)生提供更多信息。

綜上所述，子癇前期頸總動(dòng)脈血管環(huán)向應(yīng)變及徑向應(yīng)變率均降低，且與血管彈性指標(biāo)顯著相關(guān)。頸總動(dòng)脈應(yīng)變及應(yīng)變率可用于預(yù)測(cè)子癇前期血管彈性功能降低，且優(yōu)于傳統(tǒng)的彈性指標(biāo)。