無創(chuàng)性頸動(dòng)脈瞬時(shí)減速度波強(qiáng)測定評(píng)價(jià)左心室舒張功能的研究*

苗冬梅，葉 平，張今堯，高 鵬，肖文凱

(中國人民解放軍總醫(yī)院老年心血管二科，北京 100853)

瞬時(shí)波強(qiáng)(wave intensity，WI)是一項(xiàng)研究心血管系統(tǒng)血流動(dòng)力學(xué)及心臟與血管相互關(guān)系的新技術(shù)。WI通過無創(chuàng)方法獲得動(dòng)脈血管內(nèi)任意點(diǎn)管徑變化轉(zhuǎn)換為壓力變化，通過任意點(diǎn)的動(dòng)脈管壁的壓力變化(dP/dt)與血流運(yùn)動(dòng)速度變化(dU/dt)的乘積而得到。WI波形曲線中有2個(gè)正相波和1個(gè)負(fù)相波，分別為出現(xiàn)在收縮早期的W1波、收縮中期的負(fù)相波、收縮晚期的W2波(圖1)。文獻(xiàn)報(bào)道，W1能反映心臟的收縮特性，W2與心臟主動(dòng)停止主動(dòng)脈血流的能力及動(dòng)脈硬化有關(guān)，其重復(fù)性高，可靠性好[1]。

在心臟收縮早期和晚期，動(dòng)脈壁承受壓力和運(yùn)動(dòng)速度的不同，分別會(huì)產(chǎn)生不同的瞬時(shí)波強(qiáng)，出現(xiàn)在收縮晚期的前向減速度波即W2波。W2出現(xiàn)在收縮晚期(即主動(dòng)脈壓力減小血流減速直到主動(dòng)脈瓣關(guān)閉的時(shí)間)，此時(shí)管壁壓力和血流運(yùn)動(dòng)速度同時(shí)降低，W2的大小由從收縮晚期到等容舒張期左室的功能狀態(tài)決定，與左室主動(dòng)阻止主動(dòng)脈血流的能力即左室主動(dòng)松弛能力有關(guān)，故可以敏感的反應(yīng)左室舒張功能的減退。小規(guī)模的研究認(rèn)為W2與有創(chuàng)檢查的左室松弛時(shí)間常數(shù)相關(guān)[2]，可以反映心臟舒張功能和動(dòng)脈僵硬度。而WI與目前常用的左室舒張功能評(píng)價(jià)指標(biāo)之間關(guān)系的研究不多見。

本研究選擇高血壓病和健康對(duì)照組，分析目前常用的左室舒張功能指標(biāo)與W2的相關(guān)性，以期為評(píng)價(jià)早期左室舒張功能診斷提供依據(jù)。

1 對(duì)象與方法

1.1 對(duì)象

隨機(jī)抽取2008～2009年度，由解放軍總醫(yī)院老年心內(nèi)科，按照中國高血壓指南診斷標(biāo)準(zhǔn)確診的，來自社區(qū)的高血壓患者40名[平均年齡52.9±8.3歲，男性30(75.0%)，病程(2～15年)，吸煙史23(57.5%)1級(jí)高血壓患者12例(30%)，2級(jí)高血壓患者21例(52.5%)，3級(jí)高血壓患者7例(17.5%)，服藥情況[1級(jí)高血壓均未用藥，平均血壓水平148/87 mmHg;2級(jí)高血壓患者有13例用藥(61.9%)，平均血壓水平152/90mmHg;3級(jí)高血壓患者有5例用藥(71.4%)，平均血壓水平 161/88 mmHg]，同時(shí)排除繼發(fā)性高血壓、冠心病、心臟瓣膜病、心功能不全、腦卒中、肝腎功能不全，房顫，超聲檢查有頸動(dòng)脈斑塊和/或整體收縮功能下降者。從同質(zhì)人群中隨機(jī)抽取健康對(duì)照組43例(平均年齡55.3±10.4歲，男性比例34(79.1%))，吸煙26(60.5%)為健康體檢者。

1.2 儀器與方法

1.2.1 儀器 日本ALOKA 公司 ProSound α 10彩色多普勒超聲診斷儀，心臟探頭頻率1～5 MHz，血管探頭頻率5～13 MHz。

1.2.2 頸動(dòng)脈WI檢查 受檢者在安靜明亮環(huán)境靜坐20min以上，測量血壓3次，每次間隔5 min，然后保持平臥位，連接心電圖，頭偏向?qū)?cè)，取頸動(dòng)脈膨大處近心端1.5 cm處為WI檢查部位。0～20°范圍內(nèi)調(diào)節(jié)Beam Steer(B)鍵，使動(dòng)脈前后壁顯示最清楚，在B/M模式下，啟動(dòng)WI功能。將B模式采樣線上的2個(gè)采樣門分別置于血管前、后壁外膜中層交界處;M型Sweep Speed設(shè)置為200mm/s，啟動(dòng)WI血流顯示鍵，WI血流采樣門寬4 mm，0～20°范圍內(nèi)調(diào)節(jié)Beam Steer(flow)鍵，聲束血流夾角 60°，按select鍵采樣;凍結(jié)后按WI鍵顯示界面，輸入血壓值，挑選5個(gè)以上波形，再按next鍵顯示報(bào)告界面，軟件自動(dòng)測算數(shù)據(jù)(圖2)。W2為左室收縮末期(即主動(dòng)脈壓力開始減小血流減速直到主動(dòng)脈瓣關(guān)閉的時(shí)間)，頸動(dòng)脈管壁的壓力變化(dP/dt)與血流運(yùn)動(dòng)速度變化(dU/dt)的乘積即(dP/dt)?(dU/dt)其中P為管壁壓力(mmHg)，U為血流速度(m/s3)。W2的單位是mmHg?m/s3。

1.2.3 左室舒張功能測量 受試者取左側(cè)臥位或平臥位，平靜呼吸。取心臟四腔切面，將多普勒取樣門(門寬2 mm)置于二尖瓣尖上1cm測量舒張?jiān)缙诜逯邓俣?E)、舒張晚期峰值速度(A)，并計(jì)算其比值(E/A)，取心尖五腔切面，將多普勒采樣門(門寬2 mm)置于左室流出道和二尖瓣前葉之間，記錄可同時(shí)顯示收縮期左室流出道負(fù)向血流和舒張期二尖瓣正向血流，以左室流出道血流結(jié)束點(diǎn)到二尖瓣血流起始點(diǎn)間的時(shí)間為等容舒張時(shí)間(isovolumic relaxation time，IVRT)。心尖四腔切面上，轉(zhuǎn)換組織多普勒模式，將多普勒采樣門(門寬2 mm)置于二尖瓣環(huán)間隔側(cè)和側(cè)壁緣，取平均值，記錄舒張?jiān)缙诜逯邓俣?Em)、舒張晚期峰值速度(Am)，并計(jì)算其比值(Em/Am)。

1.2.4 NT-proBNP測定 清晨空腹抽靜脈血5 ml，高速離心提取血清，采用德國Roche Diagnostics GmbH公司提供的試劑盒由生化實(shí)驗(yàn)室使用酶聯(lián)免疫方法測定。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示;計(jì)數(shù)資料以“率”表示，進(jìn)行 t檢驗(yàn)或χ2檢驗(yàn)以及spearmen相關(guān)性分析。

2 結(jié)果

2.1 組間雙側(cè)頸動(dòng)脈W2比較

兩組在年齡、性別比例無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，雙側(cè)頸總動(dòng)脈W2差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，高血壓組與對(duì)照組比較，W2減小，有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(表1)。

Tab.1 Wave attenuated intensity(W2)in bilateral carotid arteries()

Tab.1 Wave attenuated intensity(W2)in bilateral carotid arteries()

HR:Heart rate;L:Left carotid artery;R:Right carotid artery*P＜0.05，**P＜0.01 vs control

Group n HR(beats/min)W2R W2L(mmHg?m/s3)(mmHg?m/s3)Control 43 72±12 1514±986 1690±1126 Hypertension 40 75±11 1023±1170* 1126±996**

2.2 組間心臟舒張功能比較

高血壓組與對(duì)照組比較，IVRT延長，E/Em增大，Em/Am降低，NT-proBNP升高(表2，見下頁)。

Tab.2 Parameters of left ventricular diastolic function between the two groups()

Tab.2 Parameters of left ventricular diastolic function between the two groups()

E:Peak velocity of early filling of mitral flow;A:Peak velocity of later filling of mitral flow;IVRT:Isovolumic relaxation time;Em:Peak early diastolic motion velocity of mitral annulus;Am:Peak atrial systolic motion velocity of mitral annulus;NT-proBNP:N-terminal probrain natriuretic peptide*P＜0.05，**P＜0.01 vs control

Group n E/A IVRT(ms) Em(cm/s) Em/Am E/Em NT-proBNP(ng/ml)Control 43 0.92±0.36 88±22 10.6±1.8 1.10±0.24 7.39±1.83 45.2±13.8 Hypertension 40 0.83±0.22 114±37** 8.0±2.3** 0.73±0.23** 9.37±3.32** 94.6±48.5**

2.3 相關(guān)性研究

就高血壓患者左側(cè)頸動(dòng)脈W2與相應(yīng)的舒張功能指標(biāo)做單因素相關(guān)分析，W2與IVRT呈負(fù)相關(guān)(r=-0.48，P ＜0.05)，W2與 E/Em負(fù)相關(guān)(r=-0.46，P＜0.05)，W2與 Em/Am正相關(guān)(r=0.35，P＜0.05)，與 NT-proBNP成負(fù)相關(guān)(r=-0.21，P＜0.05)。

3 討論

WI可以反映心臟和動(dòng)脈系統(tǒng)的相互作用，評(píng)估心臟和動(dòng)脈系統(tǒng)的綜合功能，可在同一時(shí)間無創(chuàng)性評(píng)價(jià)左室收縮功能和舒張?jiān)缙诠δ堋I借用血管回聲跟蹤技術(shù)，實(shí)時(shí)跟蹤描記動(dòng)脈血管收縮期和舒張期的運(yùn)動(dòng)軌跡，并將其中所包含的相位信息，即射頻信號(hào)進(jìn)行采集分析，通過零交叉方法，實(shí)時(shí)地將這種相位變化轉(zhuǎn)換為距離，以曲線形式加以顯示，在輸入血壓數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)即可自動(dòng)計(jì)算出多項(xiàng)反映心功能的指標(biāo)，該方法的測量管壁位移精確度達(dá)0.007～0.013 mm，明顯高于傳統(tǒng)的檢測方法[3]。而對(duì)于WI的臨床應(yīng)用研究為數(shù)尚少，針對(duì)W2的研究更不多見。隨著老齡化，以及高血壓糖尿病發(fā)病率的持續(xù)增長，舒張功能減退發(fā)生率也迅速增加，而其評(píng)價(jià)方法和治療手段卻很有限[4]，所以本研究著重評(píng)價(jià)W2在無創(chuàng)評(píng)價(jià)舒張功能方面的價(jià)值。

心臟舒張起始于主動(dòng)脈瓣關(guān)閉的等容舒張期，是一個(gè)主動(dòng)的、消耗能量的過程。心室松弛的延緩或不完全將阻礙或推遲舒張期充盈的開始。IVRT越長，心室主動(dòng)擴(kuò)張能力越差，此期處于舒張初始階段，主要受主動(dòng)松弛因素影響。血流多普勒評(píng)價(jià)二尖瓣口從左房到左室血流流速，E波反映早期舒張充盈，A波發(fā)生在舒張晚期，由于E/A受左房壓力，心率以及偽正?，F(xiàn)象等因素干擾較多，只能做為舒張功能的參考指標(biāo)[5]。組織多普勒成像通過消除血流產(chǎn)生的高頻信號(hào)，只以彩色或脈沖多普勒形式顯示室壁運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的低頻信號(hào)，可以提供心肌收縮和舒張速率的信息。目前常采用局部二尖瓣環(huán)運(yùn)動(dòng)速度反映左室整體功能，Em/Am敏感性和特異性均較E/A高，E/Em可消除E峰流速達(dá)峰值時(shí)左室舒張的影響，并能反映左房壓力[6]。常用的組織多普勒超聲心動(dòng)圖是評(píng)價(jià)二尖瓣環(huán)的縱向運(yùn)動(dòng)，間接反映心肌的運(yùn)動(dòng)速度。左室心肌的縱向運(yùn)動(dòng)功能占左室整體功能的 70%以上，由心內(nèi)膜下心肌纖維控制[7]。所以，組織多普勒對(duì)于整體舒張功能的判定仍然有其局限性。目前評(píng)價(jià)左室松弛性最準(zhǔn)確的參數(shù)是左室等容舒張期壓力下降時(shí)間常數(shù)，主要由心導(dǎo)管測定，因而限制了其廣泛應(yīng)用。

瞬時(shí)波強(qiáng)的產(chǎn)生為心功能的研究開辟了新的領(lǐng)域。心臟血管有同樣的組織起源，并相互交通，相互影響，通過探測循環(huán)中任意點(diǎn)的壓力和血流速度變化反映心功能是有生理基礎(chǔ)的。頸動(dòng)脈與心臟距離近，體表最容易探測。心肌射血產(chǎn)生前向的壓力，以脈搏波的速度由心臟向外周傳播;心臟舒張時(shí)反射波從外周動(dòng)脈再反射回心臟。對(duì)于動(dòng)脈順應(yīng)性正常者，反射回波在主動(dòng)脈瓣關(guān)閉后到達(dá)升主動(dòng)脈，中心動(dòng)脈收縮壓不發(fā)生變化，反射波增加了中心動(dòng)脈的舒張壓和冠狀動(dòng)脈的灌注壓;而降低的動(dòng)脈順應(yīng)性則加速動(dòng)脈反射回波的時(shí)間，反射回波落在主動(dòng)脈瓣尚未關(guān)閉時(shí)，從而增加心室后負(fù)荷，冠狀動(dòng)脈的灌注減少導(dǎo)致心內(nèi)膜下心肌缺血發(fā)生，繼而心肌纖維化最終影響心室的舒張功能[8]。

本文研究選取的高血壓患者來自社區(qū)，以輕中度高血壓為多，與對(duì)照組比較，由于收縮末期血流速度和壓力下降延緩，IVRT延長，瞬時(shí)減速波W2明顯下降，與高血壓早期即可出現(xiàn)心內(nèi)膜下心肌供血不平衡導(dǎo)致舒張功能受損有關(guān)[7]。而左側(cè)頸動(dòng)脈的W2比右側(cè)W2的變化更敏感，可能與右側(cè)頸動(dòng)脈變異大，頸動(dòng)脈W2數(shù)值變異有關(guān).

W2的大小決定于左室收縮晚期到等容舒張期間的運(yùn)動(dòng)[2]，IVRT指主動(dòng)脈瓣關(guān)閉至二尖瓣開放這段時(shí)間，W2與IVRT相關(guān)性最好，與舒張異常起始的心肌運(yùn)動(dòng)速度的相關(guān)性也很好。NT-proBNP是公認(rèn)的反映左室早期充盈壓力的增高的敏感的血清標(biāo)志物，但其影響因素較多，需要謹(jǐn)慎選擇[9]，在排除了冠心病，心功能不全，腎臟病等合并癥后，NT-proBNP與W2也相關(guān)，進(jìn)一步證實(shí)W2對(duì)舒張功能的評(píng)價(jià)價(jià)值。作為初步研究，本文只局限于輕中度高血壓的患者的探討，對(duì)于嚴(yán)重的舒張功能不全，或者合并糖尿病或冠心病的人群中是否有類似結(jié)果還有待進(jìn)一步的研究。

綜上所述，對(duì)于輕中度高血壓患者，新的無創(chuàng)反映血流動(dòng)力學(xué)的指標(biāo)W2可以敏感、準(zhǔn)確的反映左室舒張功能的變化。

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