原發(fā)性高血壓患者頸動(dòng)脈形態(tài)學(xué)及血流動(dòng)力學(xué)的變化

王菁哲，余轉(zhuǎn)，魏靜，張婧，薛玉，陳寶定

（江蘇大學(xué)附屬醫(yī)院超聲醫(yī)學(xué)科，江蘇鎮(zhèn)江212001）

原發(fā)性高血壓患者頸動(dòng)脈形態(tài)學(xué)及血流動(dòng)力學(xué)的變化

王菁哲，余轉(zhuǎn)，魏靜，張婧，薛玉，陳寶定

（江蘇大學(xué)附屬醫(yī)院超聲醫(yī)學(xué)科，江蘇鎮(zhèn)江212001）

目的：通過彩色多普勒超聲檢測(cè)原發(fā)性高血壓（essential hypertension，EH）患者頸動(dòng)脈血管形態(tài)學(xué)及血流動(dòng)力學(xué)相關(guān)指標(biāo)，探究EH與頸動(dòng)脈硬化（carotid atherosclerosis，CAS）的關(guān)系。方法選取于我院就診的48例高血壓患者為觀察組，并與同期62例健康體檢者進(jìn)行對(duì)照。多普勒超聲檢查兩組研究對(duì)象的頸動(dòng)脈內(nèi)徑（D）、內(nèi) 中膜厚度（IMT）、直徑狹窄率（D′）、收縮期峰值流速（PSV）、舒張末期流速（EDV）、PSV/EDV、阻力指數(shù)、搏動(dòng)指數(shù)，計(jì)算最大剪切率（SR）和兩組患者斑塊檢出率。利用SPSS 19.0軟件包對(duì)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果：觀察組患者的D、IMT、D′、PSV/EDV、阻力指數(shù)、搏動(dòng)指數(shù)均明顯高于對(duì)照組，PSV、EDV、SR明顯低于對(duì)照組，同時(shí)觀察組較對(duì)照組斑塊檢出率明顯增高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。結(jié)論：原發(fā)性高血壓易影響頸動(dòng)脈血管形態(tài)和血流動(dòng)力學(xué)，是頸動(dòng)脈硬化的重要危險(xiǎn)因素。在頸動(dòng)脈硬化進(jìn)程中，高血壓通過高、低剪切力的協(xié)同作用發(fā)揮效應(yīng)。

原發(fā)性高血壓；頸動(dòng)脈硬化；頸動(dòng)脈超聲

原發(fā)性高血壓是臨床最常見的心血管疾病，與動(dòng)脈硬化的嚴(yán)重程度呈正相關(guān)，能通過改變?nèi)韯?dòng)脈形態(tài)及血流狀態(tài)影響動(dòng)脈的正常生理功能，并造成心、腦、腎等多器官損傷［1-2］。因此，通過對(duì)原發(fā)性高血壓患者與非高血壓患者動(dòng)脈血管形態(tài)和血流動(dòng)力學(xué)進(jìn)行對(duì)照分析，發(fā)現(xiàn)可能影響高血壓患者動(dòng)脈硬化的危險(xiǎn)因素，可為臨床進(jìn)行醫(yī)學(xué)干預(yù)、防治病情惡化提供參考。頸動(dòng)脈因位置淺表和易發(fā)生硬化等特點(diǎn)，成為臨床超聲監(jiān)測(cè)全身動(dòng)脈硬化程度，評(píng)估心腦血管相關(guān)疾病風(fēng)險(xiǎn)最常用的血管［3］?，F(xiàn)階段依據(jù)多普勒超聲探查頸動(dòng)脈硬化程度控制和治療高血壓的研究已相當(dāng)成熟。本研究探討高血壓對(duì)頸動(dòng)脈形態(tài)學(xué)和血流動(dòng)力學(xué)的影響，從而探究高血壓在頸動(dòng)脈硬化過程中的作用。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

收集2013年10月至2014年9月于我院首次就診的48例原發(fā)性高血壓患者為觀察組，年齡為33～76歲，平均（55.96±11.50）歲，男19例，女29例；均符合1999年WHO原發(fā)性高血壓診斷標(biāo)準(zhǔn)。選取同期于我院體檢的62例健康體檢者作為對(duì)照組，年齡為24～82歲，平均（58.69±11.68）歲，男30例，女32例。兩組患者年齡、性別差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P值分別為0.223、0.357）。

排除標(biāo)準(zhǔn)：伴有其他心腦血管疾病、嚴(yán)重肝腎疾病、自身免疫性疾病、血液病、糖尿病、甲狀腺疾患、感染、腫瘤。

1.2 儀器與方法

采用美國(guó)GE Logic E9彩色多普勒超聲診斷儀，探頭頻率8～12 MHz?；颊呷⊙雠P位，充分顯露頸部，對(duì)一側(cè)頸部頸動(dòng)脈區(qū)自下而上進(jìn)行掃查。測(cè)量頸動(dòng)脈內(nèi)徑、內(nèi) -中膜厚度（IMT），將IMT≥1.5 mm并向管腔內(nèi)隆起定義為斑塊。采用ECST法在斑塊附著處測(cè)量直徑狹窄率（D′），D′=1-A/C（A：有效管腔內(nèi)徑，C：原始管腔內(nèi)徑）。將脈沖多普勒取樣容積置于頸總動(dòng)脈管腔中央，設(shè)置取樣容積為2～-4 mm，設(shè)置聲束和血流束間的夾角為45°～60°，測(cè)量收縮期峰值流速（PSV）、舒張末期流速（EDV）、PSV/EDV、阻力指數(shù)、搏動(dòng)指數(shù)，其中阻力指數(shù)=（PSV-EDV）/PSV，搏動(dòng)指數(shù)=3×（PSVEDV）/（PSV+2×EDV）。按公式計(jì)算最大剪切率（SR），SR=2×PSV/血管半徑［4］。采用同樣方法掃查對(duì)側(cè)頸動(dòng)脈。各計(jì)量資料結(jié)果均取兩側(cè)測(cè)量數(shù)據(jù)的平均值。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

應(yīng)用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件，正態(tài)分布計(jì)量資料均以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，兩組均數(shù)比較采用t檢驗(yàn)；非正態(tài)分布計(jì)量資料以中位數(shù)M（四分位間距Qn）表示，兩組間差異采用Mann-Whitney U檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料組間比較采用χ2檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組頸動(dòng)脈形態(tài)學(xué)指標(biāo)比較

觀察組頸動(dòng)脈內(nèi)徑較對(duì)照組明顯增寬（P= 0.003），IMT較對(duì)照組明顯增厚（P＜0.001），D′較對(duì)照組明顯增高（P=0.039），見表1。觀察組頸動(dòng)脈斑塊形成有14例（29.17%），對(duì)照組有8例（12.90%），兩組間斑塊檢出率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=4.472，P=0.034）。

表1 兩組患者頸動(dòng)脈形態(tài)學(xué)指標(biāo)比較

2.2 兩組患者頸動(dòng)脈血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)比較

觀察組的PSV、EDV、SR均明顯低于對(duì)照組（P＜0.05），PSV/EDV、阻力指數(shù)、搏動(dòng)指數(shù)明顯高于對(duì)照組（P＜0.001），見表2。

表2 兩組患者頸動(dòng)脈血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)及剪切率的比較

3 討論

高血壓患者頸動(dòng)脈多以IMT增厚、斑塊形成、血流降低、阻力增大、順應(yīng)性降低為特點(diǎn)，其中IMT增厚是高血壓對(duì)頸動(dòng)脈造成損害的重要標(biāo)志［5-6］。剪切力是血液在血管中脈沖性流動(dòng)時(shí)對(duì)動(dòng)脈管壁表面產(chǎn)生的摩擦力，是動(dòng)脈粥樣硬化最重要的力學(xué)因素［6-7］。當(dāng)代醫(yī)學(xué)界認(rèn)為剪切力與血流速度、管壁內(nèi)徑、流體黏滯性、管壁光滑度和血管通透性有關(guān)，同時(shí)內(nèi)皮細(xì)胞對(duì)剪切力具有高度敏感性，內(nèi)皮—剪切力相互作用在斑塊形成的過程中起重要作用［8］。本研究結(jié)果也表明高血壓患者血壓變化與頸動(dòng)脈流體動(dòng)力學(xué)改變相符，說明高血壓可能通過剪切力影響血管內(nèi)壁并促進(jìn)頸動(dòng)脈斑塊形成。剪切力理論分為高剪切力理論和低剪切力理論。Dolan等［9］支持高剪切力理論，認(rèn)為高血壓患者血管壁因剪切力增加，易使內(nèi)皮細(xì)胞損傷，脂質(zhì)沉積和斑塊形成。但也有學(xué)者認(rèn)為低剪切力與動(dòng)脈粥樣硬化形成有關(guān)［10］。這可能與高血壓早期局部血管代償性增寬或血流緩慢有關(guān)。當(dāng)局部管徑代償性增大時(shí)，導(dǎo)致血液流速降低，剪切率減小，促進(jìn)血液中的脂質(zhì)等有形成分沉積，增加了與內(nèi)皮細(xì)胞的相互作用時(shí)間，促進(jìn)斑塊形成。本研究中患者僅表現(xiàn)為原發(fā)性高血壓的癥狀，未伴有其他并發(fā)癥，頸動(dòng)脈硬化尚處于早期階段，所以結(jié)果表現(xiàn)為觀察組頸動(dòng)脈內(nèi)徑較對(duì)照組增大，血液流速較對(duì)照組減低。但這一觀點(diǎn)并不能解釋斑塊造成的嚴(yán)重狹窄及復(fù)雜斑塊的形成。

高血壓對(duì)動(dòng)脈血管的作用是高剪切力和低剪切力協(xié)同作用的結(jié)果［11］。其中，高剪切力易造成內(nèi)膜剝脫和斑塊破裂，而低剪切力可增加血液成分與管壁的相互作用。在高血壓早期階段，交感神經(jīng)興奮性增高，血管緊張素增多，導(dǎo)致動(dòng)脈壁剪切力增加，內(nèi)膜受損，造成IMT增厚或斑塊的形成。頸動(dòng)脈硬化斑塊形成可伴有局部血管代償擴(kuò)張、血流紊亂，剪切力高低多變。若斑塊局部剪切力降低易增加血液有形成分與內(nèi)膜的黏附和浸潤(rùn)，促使管壁IMT增厚和斑塊附著范圍擴(kuò)大；若斑塊周圍剪切力增高多影響斑塊的穩(wěn)定，促使斑塊脫落形成動(dòng)脈栓塞。本研究結(jié)果支持低剪切力理論，這可能與測(cè)量頸動(dòng)脈參數(shù)時(shí)所選部位及高血壓患者所處病理階段有關(guān)。

綜上所述，高血壓致頸動(dòng)脈硬化的機(jī)制是一個(gè)復(fù)雜的過程，是通過剪切力的作用，加速血管和血液成分相互作用，促使內(nèi)膜增厚、斑塊形成及血管重塑。這些形態(tài)學(xué)的變化，又反過來影響血流速度、性質(zhì)及剪切力的高低。諸多因素的相互作用導(dǎo)致斑塊形成并繼續(xù)發(fā)展。

［1］ Hsu CC，Brancati FL，Astor BC，et al.Blood pressure，atherosclerosis，and albuminuria in 10 113 participants in the atherosclerosis risk in communities study［J］.J Hypertens，2009，27（2）：397-409.

［2］ Polak JF，Person SD，Wei GS，et al.Segment-specific associations of carotid intima-media thicknesswith cardiovascular risk factors：the Coronary Artery Risk Development in Young Adults（CARDIA）study［J］.Stroke，2010，41（1）：9-15.

［3］ van den Oord SC，ten Kate GL，Akkus Z，et al.Assessment of subclinical atherosclerosis using contrast-enhanced ultrasound［J］.Eur Heart JCardiovasc Imaging，2013，14（1）：56-61.

［4］ Goldsmith HL，Turitto VT.Rheological aspects of thrombosis and haemostasis：basic principles and applications.ICTH-Report--Subcommittee on Rheology of the International Committee on Thrombosis and Haemostasis［J］.Thromb Haemost，1986，55（3）：415-435.

［5］ 劉艷，曹桂蓮，陳愛芳.原發(fā)性高血壓患者動(dòng)態(tài)動(dòng)脈硬化指數(shù)與頸動(dòng)脈粥樣硬化的相關(guān)性［J］.中國(guó)動(dòng)脈硬化雜志，2010，18（7）：563-565.

［6］ Bauer M，Caviezel S，Teynor A，et al.Carotid intimamedia thickness as a biomarker of subclinical atherosclerosis［J］.Swiss Med Wkly，2012，142：w13705.

［7］ Irace C，Carallo C，De Franceschi MS，et al.Human common carotid wall shear stress as a function of age and gender：a 12-year follow-up study［J］.Age（Dordr），2012，34（6）：1553-1562.

［8］ Zhou J，Li YS，Chien S.Shear stress-initiated signaling and its regulation of endothelial function［J］.Arterioscler Thromb Vasc Biol，2014，34（10）：2191-2198.

［9］ Dolan JM，Kolega J，Meng H.High wall shear stress and spatial gradients in vascular pathology：a review［J］.Ann Biomed Eng，2013，41（7）：1411-1427.

［10］ Peiffer V，Sherwin SJ，Weinberg PD.Does low and oscillatory wall shear stress correlate spatially with early atherosclerosis？A systematic review［J］.Cardiovasc Res，2013，99（2）：242-250.

［11］ Hayashi K，Naiki T.Adaptation and remodeling of vascular wall；biomechanical response to hypertension［J］.JMech Behav Biomed Mater，2009，2（1）：3-19.

Change of carotid morphology and hemodynam ics in patients w ith essential hypertension

WANG Jing-zhe，YU Zhuan，WEIJing，ZHANG Jing，XUE Yu，CHEN Bao-ding
（Department of Ultrasound，the Affiliated Hospital of Jiangsu University，Zhenjiang Jiangsu 212001，China）

Objective：To explore the relationship between essential hypertension（EH）and carotid atherosclerosis，observing carotid arterymorphological and hemodynamic condition by color Doppler ultrasound in patientswith EH.M ethods：A total of 48 hypertensive patients were selected as the observation group and 62 healthy volunteers during the corresponding time in our hospital formedical examination were as the control group.Doppler ultrasound was used tomeasure every patient′s carotid artery diameter（D），insidemedia thickness（IMT），diameter stenosis rate（D′），peak systolic velocity（PSV），end-diastolic velocity（EDV），peak systolic velocity/end-diastolic velocity（PSV/EDV），resistance index and pulsatility index；and calculate themaximum shear rate（SR）and plaque detection rate of each group.Finally these data were analyzed by SPSS 19.0 software package.Results：Obviously，the observation group′s D，IMT，D′，PSV/EDV，resistance index and pulsatility index were higher，while PSV，EDV and SR were lower than the control group.Besides，the plaque detection rate of the observation group was alsomarkedly higher than the control group.All of these differences were statistically significant（P＜0.05）.Conclusion：EH is likely to affect the carotid vascularmorphology and hemodynamics and is an independent risk factor in the carotid atherosclerosis.In the process of carotid atherosclerosis，hypertension plays an important role in the carotid artery by the synergistic effect of high and low shear.

essential hypertension；carotid atherosclerosis；carotid ultrasound

王菁哲（1989—），女，碩士研究生；薛玉（通訊作者），主任醫(yī)師，碩士生導(dǎo)師，E-mail：xueyuujs@163.com

R544.11

A

1671-7783（2015）04-0339-03

10.13312/j.issn.1671-7783.y150052

2015-03-19 ［編輯］ 何承志