超聲評價高血壓患者頸總動脈應變與彈性的相關性

劉詠芳 鄒春鵬 張 榮 黃福光

(溫州醫(yī)學院附屬第二醫(yī)院,浙江 溫州 325000)

血管應變和應變率超聲技術是在斑點追蹤技術的基礎上開發(fā)的檢測動脈血管彈性的新技術,其主要測定動脈管壁長軸方向(縱向)和橫截面切線方向上(環(huán)向)的應變和應變率。傳統(tǒng)無創(chuàng)超聲通過頸動脈的僵硬度參數(β)、壓力應變彈性模量(Ep)等指標來評價高血壓患者頸動脈壁的彈性,但易受呼吸、心率、周圍組織牽扯等影響。應變(strain)和應變率(strain rate)是組織本身性質的反映,可克服傳統(tǒng)測量方法的局限性。既然彈性和應變都可以反映動脈的機械運動特性,那么兩者之間是否存在某種聯系呢?鄒春鵬等[1]的研究提示2型糖尿病患者頸總動脈的彈性參數和應變參數之間存在相關性,作者對高血壓患者彈性參數和應變參數之間是否也存在相關性作如下探討。

1 資料與方法

1.1 一般資料 2011年2～7月在本院超聲科檢查的高血壓患者60例,其中男38例,年齡42～57歲,平均(50.2±4.3)歲,女22例,年齡 45～59歲,平均(52.3±5.4)歲。根據《2009基層版中國高血壓治療指南》的分類標準,非同日3次測量血壓,血壓≥140mmHg和/或≥90mmHg可診斷為高血壓,非同日指間隔2周測量1次。本組收縮壓144～178mmHg,舒張壓90～138 mmHg,平均154/109mmHg,本組入選患者高血壓病史均控制在3年內,平均病程(2.1±0.7)年,入選者均排除高脂血癥、糖尿病等其他血管病變。

1.2 儀器與方法 儀器為百勝公司Mylab90彩色多普勒超聲診斷儀,探頭LA523,頻率4～13 MHz,儀器內置QAS與應變和應變率成像(Xstrain)技術。常規(guī)測量被檢查者血壓、心率,將被檢查者主要信息,包括性別、出生日期、血壓輸入超聲診斷儀。被檢者取平臥位,充分暴露頸部,連接心電圖。對被檢查者右頸總動脈進行自上而下的橫向和縱向掃查,確認頸總動脈無斑塊形成,參照Popovi等[2]制定的標準,IMT局部增厚＞1.2mm定義為斑塊,如存在斑塊則被剔除。以頸總動脈起始部以上1.5 cm至分叉水平以下1.5 cm段作為靶動脈。右頸總動脈彈性參數的測量,進入QAS模式,取樣框寬度設置在1.4～1.5 cm,調整取樣框位置使靶動脈處于取樣框中間,探頭固定,囑患者屏住呼吸,當儀器顯示連續(xù)穩(wěn)定的6次血管擴張值,即儀器提供的標準差≤15,凍結圖像,將結果輸入儀器,獲得順應性系數、僵硬度系數等彈性參數。計算動脈僵硬度系數的公式∶β=In(Ps/Pd)/[(Ds-Dd)/Dd]；計算動脈橫斷面順應性公式∶CC=π(Ds×Ds-Dd×Dd)/4(Ps-Pd)；PWV= βPd/2ρ。其中Ds為頸總動脈最大內徑,Dd為頸總動脈最小內徑,ρ為血液密度。右頸總動脈應變參數的測量,選取頸總動脈起始部以上5cm水平短軸切面,探頭方向垂直于皮膚,清晰地顯示內膜,連續(xù)采集3個心動周期頸總動脈短軸二維動態(tài)灰階圖像,儲存以備分析。

圖像分析∶回放錄像,進入應變和Xstrain自動分析軟件,將圖像定幀在心電圖T波位置,采用半自動描記方法,在頸總動脈內膜上均勻標記12個點,分為12個小的節(jié)段,參照點置于管腔中心,然后進行自動分析,以頸總動脈內膜各節(jié)段最大圓周應變的平均值為頸總動脈的最大圓周應變(CS-max),以最大圓周應變率的平均值為頸總動脈的最大圓周應變率(CSRmax),每次測量3個心動周期取其平均值進行統(tǒng)計分析。以上操作均由固定人員實施。

1.3 統(tǒng)計學處理 各指標以均數±標準差表示,全部原始數據輸入SPSS 13.0軟件包進行數據統(tǒng)計分析。應用Pearson方法對頸總動脈彈性參數和應變參數進行相關分析。

2 結 果

高血壓患者頸總動脈CSmax為(4.15±1.24)%,CSRmax為(0.38±0.09)/s,順應性系數(CC)為(0.86±0.35)mm2/kPa,僵硬度系數(β)為7.45±2.57。應變參數與彈性參數的相關分析∶應變參數(CSmax、CSRmax)與彈性參數(CC、β)存在線性相關。CSmax與CC(r=0.921,P=0.000)(圖 1)；CSmax與 β(r=-0.856,P=0.000)(圖 2)；CSRmax與 CC(r=0.879,P=0.000)(圖 3)；CSRmax 與β(r=-0.854,P=0.000)(圖4)。

圖1 60例高血壓患者頸總動脈最大圓周應變與順應性系數的相關分析圖

圖2 60例高血壓患者頸總動脈最大圓周應變與僵硬度系數的相關分析圖

圖3 60例高血壓患者頸總動脈最大圓周應變率與順應性系數的相關分析圖

圖4 60例高血壓患者頸總動脈最大圓周應變率與僵硬度系數的相關分析圖

3 討 論

目前,高血壓及動脈粥樣硬化導致的心腦血管疾病已成為人類致殘和死亡的首要原因,血管壁結構和功能的異常是導致其發(fā)生的根本原因。高血壓等心腦血管危險因素可導致并加重血管功能的損害,在動脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展中起著重要作用[3]。因而,早期發(fā)現和干預亞臨床期血管病變的進展是延緩和控制心腦血管事件發(fā)生的根本措施。作者一直在嘗試應用各種方法評估動脈粥樣硬化早期改變,以達到早期發(fā)現的目的。近幾年,通過血管回聲跟蹤技術評價頸總動脈的彈性在臨床中得到廣泛應用[4]。其基本原理是通過監(jiān)測大中型動脈直徑與血壓的變化來自動計算獲得動脈順應性系數、僵硬度系數等彈性參數。這些參數可以通過儀器內置QAS軟件分析獲得。QIMT和QAS技術能同時提供動脈結構和功能的信息,為臨床準確評價血管彈性功能提供了新的檢測手段,利用其評價高血壓患者頸動脈彈性功能的改變,對動脈硬化的早期檢出及預防具有重要意義。但彈性參數受取樣位置、年齡及檢查者的影響較大,在操作中應注意取樣位置的一致性、操作手法及年齡因素的影響。二維超聲應變成像是利用斑點追蹤技術,在二維超聲圖像的基礎上,選定一定組織范圍的感興趣區(qū),隨著心動周期,分析軟件根據組織灰階自動追蹤上述感興趣區(qū)內不同像素的組織在每一幀圖像中的位置,并與上一幀圖像中的位置相比較,計算整個感興趣區(qū)內各節(jié)段組織的變形[5]。超聲斑點追蹤二維應變技術與組織多普勒頻移無關,不受聲束方向與血管壁運動方向間夾角的影響,無角度依賴性[6_7],故二維超聲應變成像能更準確地反映血管壁的運動,且在常規(guī)超聲檢查未能檢測出斑塊時即可發(fā)現頸動脈血管壁的早期病變,有利于疾病的診斷和治療。本研 究對早期高血壓及健康人群頸動脈應變與彈性相關性的研究表明,不管是高血壓患者、健康人還是所有受試者,頸動脈的形變與彈性均有相關性(P＜0.01),但是病程3年內的高血壓患者頸總動脈的最大圓周應變及應變率與順應性系數呈明顯正相關,而與僵硬度系數呈明顯負相關,表明頸總動脈的形變能力越高,其順應性越好、硬度越小；反之則順應性越差,硬度越大。而順應性減低、硬度增大均使該類患者發(fā)生心腦血管意外的機率增加,需要早期及時進行干預。

綜上所述,早期高血壓患者頸總動脈的應變參數及彈性參數存在明顯的相關性。彈性參數是評價動脈機械運動特性比較經典的指標,應變及應變率成像則為臨床醫(yī)師提供了另外一種評價動脈機械運動特性的新指標,為臨床醫(yī)生對高血壓患者進行早期干預治療提供新的證據。本研究的不足之處在于未能對長期高血壓但未伴有頸動脈斑塊的患者進行試驗,尚有待進一步的研究。

[1]鄒春鵬,孫海燕,黃品同,等.超聲評價2型糖尿病患者頸總動脈應變與彈性相關性的研究.中國超聲醫(yī)學雜志,2010,26(6)∶542

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