瞬時波強在心血管疾病中的應用進展

馬 紅（綜述） 王 浩（審校）

瞬時波強(wave intensity, WI）[1]是在e-tracking技術(shù)的基礎上新近研發(fā)的一項綜合評價心血管功能及血液動力學改變的技術(shù)。WI即是循環(huán)系統(tǒng)中任意點的壓力變化（dP/dt）與速度變化（dU/dt）的乘積，計算公式：WI=（dP/dt）×（dU/dt）。WI系統(tǒng)包括2個追蹤光標，可以分別測量出同一血管內(nèi)徑及血流速度的大小，并用血壓值進行校正，從而可以用血管管徑的變化來代替血壓的變化，再繪制出管徑變化曲線、血流速度曲線及WI曲線，最終可以自動計算出相應的WI參數(shù)、血管僵硬度及時間參數(shù)等。目前關于WI在疾病診斷方面的應用已有報道，本文擬對WI在心血管疾病中的應用現(xiàn)狀作一綜述。

1 WI的參數(shù)

波強最初定義為取樣容積中血流壓力與速度在較短時間間隔內(nèi)各自變化值的乘積，但因dt的不同使不同時間間隔內(nèi)變化率的差異無法比較。為了不受取樣時間的限制，Niki等[2]結(jié)合彩色多普勒超聲和e-tracking技術(shù)，引入了時間標準化的波強度。

WI主要參數(shù)包括強度指標收縮早期正向波W1、收縮中期負向波面積NA、收縮晚期正向波W2、時間指標R-W1（心電圖R波的頂點到WI曲線中W1波峰頂點的間距）及W1-W2（WI曲線中W1頂點到W2頂點的間距），偶爾還可以檢測射血中期的正向峰X波[3]（圖1）。

圖1 WI的各個參數(shù)

W1主要與左心室收縮功能有關，W2則主要與收縮末期血流慣性大小及左心室早期舒張功能相關，NA主要用于評價外周血管病變阻力大小等[4-6]。時間指標R-W1主要包括3個時間段，即左心室等容收縮期、壓力波傳導時間和部分左心室射血期，其中W1的起點為心臟射血期的開始；而W1-W2主要指左心室大部分射血期；此外，W2頂點至終點的間距處于等容舒張期。由此，左心室射血前期即為心電圖上R波頂點到WI曲線中W1起點的時間；左心室射血時間即為WI曲線中W1起點至W2頂點的間距。

2 WI在心血管疾病中的研究現(xiàn)狀

2.1 高血壓 近年來，超聲心動圖在評價高血壓患者心臟功能的相關指標在不斷更新[7-9]。Fujimoto等[10]研究發(fā)現(xiàn)，多沙唑嗪可以顯著降低原發(fā)性高血壓患者的收縮壓與舒張壓；同時，原發(fā)性高血壓患者的W1、W2值明顯高于正常對照組，而NA值明顯低于正常對照組。此外，Palombo等[11]研究證實巴尼地平能夠降低原發(fā)性高血壓患者的NA，與Fujimoto等[10]的研究結(jié)果一致，因此可以推斷WI參數(shù)可以用來估測原發(fā)性高血壓患者對相關血管舒張劑藥物治療后的敏感性及遠期治療效果。

高血壓的藥物治療是一個持續(xù)而漫長的過程，目前常規(guī)超聲心動圖檢查指標僅提示高血壓患者心臟結(jié)構(gòu)及功能的改變，并不能預測患者服藥后心臟整體功能及血流動力學的改變，而WI的優(yōu)勢在于通過比較患者服藥前后WI參數(shù)的變化，從而估測選擇的藥物對高血壓患者治療的有效性。目前文獻所報道的治療高血壓的藥物均非國內(nèi)患者常用藥物，故本研究將與臨床研究相結(jié)合，共同探討國內(nèi)常用的治療高血壓藥物對不同患者的敏感性及有效性，從而指導臨床選擇不同的高血壓藥物。

2.2 冠心病 急性心肌梗死患者W1、W2、NA明顯低于穩(wěn)定型心絞痛患者[12]，表明患者病情進展到較大范圍內(nèi)，左心室收縮功能與舒張功能亦減低，故WI參數(shù)可以比超聲心動圖更早、更準確地評估患者的左心功能。此外，W1還與頸動脈的硬度指數(shù)、壓力應變彈性指數(shù)呈正相關，提示冠心病患者在其頸動脈血管壁形態(tài)及結(jié)構(gòu)未發(fā)生功能性改變之前，W1已發(fā)生顯著改變，所以臨床可以用WI參數(shù)早期評估冠心病患者的病情，進而指導臨床治療。

目前血流儲備分數(shù)是臨床常用的評價冠狀動脈狹窄的功能性指標，但是其檢測操作比較繁瑣，且需要血管擴張藥物的介入。近年研究顯示[13-15]，通過冠狀動脈WI技術(shù)，研究學者發(fā)現(xiàn)了瞬時無波形比值（instantaneous wave-free ratio, iFR），這項新技術(shù)對狹窄的辨別能力強，無需注射血管擴張劑，并與血流儲備分數(shù)有很好的相關性。總之，WI技術(shù)在研發(fā)iFR新指標過程中起著至關重要的作用，提高了臨床對冠心病的診斷率及準確率。

2.3 心肌病 擴張型心肌病患者W1顯著低于正常對照組，而肥厚型心肌病患者W2值明顯低于正常對照組[16,17]。以上研究進一步證實了WI參數(shù)的意義。由于部分患者肺部疾病、胸廓畸形、肥胖等因素導致超聲心動圖檢查的聲窗欠佳，此時可以將常規(guī)超聲心動圖指標與WI參數(shù)相結(jié)合，從而對心肌病患者的病情進行綜合評估。

Li等[18]研究發(fā)現(xiàn)，WI參數(shù)可以有效鑒別非梗阻性肥厚型心肌病與高血壓繼發(fā)左心室肥厚，非梗阻性肥厚型心肌病患者的W2值明顯低于高血壓繼發(fā)左心室肥厚患者與正常對照組；高血壓繼發(fā)左心室肥厚患者的NA值高于非梗阻性肥厚型心肌病與正常對照組。因此，臨床可以選擇頸動脈WI參數(shù)中W2與NA來鑒別非梗阻性肥厚型心肌病與高血壓繼發(fā)左心室肥厚患者。目前，限制型心肌病患者相關WI參數(shù)的研究較少，這可能是未來重點研究的方向之一?？傊?，WI可以用來評估心肌病患者的左心整體功能，為臨床評價心肌病患者的病情及預后提供了新的有效途徑。

2.4 心力衰竭 Takaya等[19]研究發(fā)現(xiàn)，常規(guī)超聲心動圖測量的LVEF、二尖瓣血流頻譜的E峰與A峰、二尖瓣環(huán)運動Ea與Aa及相關計算（E/A值、E/Ea值）等心臟功能指標與射血分數(shù)正常的慢性心力衰竭患者的最高攝氧量（PeakVO2）、攝氧量增值與運動強度增值比率（△VO2/△WR）、每分通氣量/二氧化碳生成量的斜率（VE/VCO2slope）等運動耐量指標均無顯著相關性，而W2與以上心力衰竭患者的運動耐量指標相關性較高，從而證明在評價射血分數(shù)正常的心力衰竭患者的運動耐量中，W2比常規(guī)超聲心動圖測量的指標更敏感、更有效，為指導臨床治療開闊了新的視野。

既往研究發(fā)現(xiàn)，與正常對照組比較，慢性心力衰竭組W1、W2、W1-W2值明顯減小，而R-W1、R-W1/W1-W2明顯增大[20,21]。以上WI參數(shù)可以與左心功能指標LVEF、血液指標BNP、NT-BNP相結(jié)合，從而提高評估心力衰竭患者左心功能的準確度。

2.5 其他 WI參數(shù)能夠初步評估二尖瓣成形手術(shù)的血流動力學效果，與術(shù)前相比，患者術(shù)后W1、R-W1、W1-W2均未發(fā)生明顯變化，僅W2較術(shù)前明顯升高，由于W2主要與左心室早期舒張功能相關[3]，提示二尖瓣成形術(shù)后，患者的左心室舒張功能得到明顯改善，遠期預后效果良好。與臨床常規(guī)評估系統(tǒng)性硬化病患者的病情指標相比，WI技術(shù)所檢測的脈搏波傳導速度、WI脈搏波傳導速度、血管壓力應變彈性系數(shù)等血管彈性指標均比正常對照組增高[22,23]，初步證實WI能夠早期發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)性硬化病患者頸動脈彈性及血流動力學參數(shù)的改變，對臨床早期防治并發(fā)癥提供了重要的參考依據(jù)。此外，早期臨床甲亢患者的W1、W2與NA顯著高于對照組[24]，并且與血清游離T3具有很好的相關性，表明WI可以作為一種實時、無創(chuàng)、敏感度較高的方法來評價甲亢患者的心內(nèi)結(jié)構(gòu)及功能改變，為臨床診斷提供重要依據(jù)。

3 WI的局限性

由于WI的測量部分通常位于頸動脈血管，所以在選擇患者時具有一定的局限性，主要排除頸動脈斑塊累及范圍廣泛、馬方綜合征、大動脈炎、主動脈瓣病變（反流、狹窄）、頸動脈走行紆曲等顯著影響頸動脈血流動力學的基礎病變。

此外，WI測量中選用肱動脈的收縮壓與舒張壓代替頸動脈的收縮壓與舒張壓目前僅適用于老年患者，因年輕人兩者的差異較大，故需要用K值校正。此外，在用血壓計測量患者血壓時，觀察3次測量值前后的差異，收縮壓與舒張壓各自的差別不要超過20 mmHg。

4 展望

高血壓、冠心病、心力衰竭等是我國常見的心血管疾病，嚴重危害人類的健康，但其具體發(fā)病機制目前尚未闡明，早預防、早檢查、早診斷是目前降低人類心血管疾病發(fā)病率及死亡率的有效方案之一。WI作為一種無創(chuàng)、快捷的新型超聲檢測方法，可以在常規(guī)檢查發(fā)現(xiàn)異常前有效、敏感地觀察到患者心臟及血管的血流動力學變化，其主要通過測量頸動脈流速及壓力的變化，計算出相應的代表心臟收縮及舒張功能的參數(shù)變化，以綜合評價患者整體心血管功能的改變，為準確評估患者病情及預測藥物治療效果開辟了一條新的途徑，臨床應用前景廣闊。

目前臨床對患者心功能的評價僅局限于檢測心臟本身各種指標的變化，并未考慮到外周血管對心臟內(nèi)部血液流動的影響。因此，WI參數(shù)可以與常規(guī)臨床檢查相結(jié)合，對患者的病情及預后進行準確的診斷與評估，最終降低人類心血管疾病的發(fā)病率與死亡率。

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