脈搏波速度技術(shù)對(duì)原發(fā)性高血壓患者頸動(dòng)脈彈性功能的初步探討

欒 云，殷立平，黃 輝，張 芹，李宏波，劉 牛，李惠玲，吳琳琳，何玉冰

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·論 著·

脈搏波速度技術(shù)對(duì)原發(fā)性高血壓患者頸動(dòng)脈彈性功能的初步探討

欒 云，殷立平，黃 輝，張 芹，李宏波，劉 牛，李惠玲，吳琳琳，何玉冰

目的 評(píng)價(jià)脈搏波速度(PWV)這一技術(shù)的穩(wěn)定性和可重復(fù)性,研究頸動(dòng)脈彈性和血壓之間的相關(guān)性。方法 收集高血壓72例，男31例，女41例，年齡17～85(62.76±12.17)歲。依據(jù)血壓水平將入組的高血壓患者分為三個(gè)亞組(1、2、3級(jí)組)。同時(shí)納入26例非高血壓受檢者作為對(duì)照組，男10例，女16例，年齡41～76(59.65±8.12)歲。兩位醫(yī)生分別測(cè)得頸動(dòng)脈內(nèi)中膜厚度(IMT)、頸動(dòng)脈PWV數(shù)值收縮期開始[PWV(BS)]、收縮期結(jié)束[PWV(ES)]，評(píng)價(jià)IMT、BS、ES數(shù)值的可重復(fù)性，同時(shí)比較定量參數(shù)(IMT、BS、ES)在組間(高血壓組和對(duì)照組)及組內(nèi)(高血壓三個(gè)亞組)的差異性。結(jié)果 ①IMT、BS、ES數(shù)值的可重復(fù)性高。② 對(duì)照組與高血壓組之間比較，三個(gè)變量(IMT、BS、ES)均存在組間統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。高血壓組組內(nèi)(三個(gè)亞組間)比較:IMT，2級(jí)組與3級(jí)組無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；BS，1級(jí)組與2級(jí)組之間、2級(jí)組與3級(jí)組無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;ES，三個(gè)亞組間均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。 結(jié)論 PWV技術(shù)可重復(fù)性高，相對(duì)IMT，PWV能更敏感顯示血管彈性和血壓之間的相關(guān)性。

高血壓;脈搏波速度;內(nèi)膜中層厚度

原發(fā)性高血壓是以血壓升高為主要臨床表現(xiàn)的綜合征，簡(jiǎn)稱為高血壓。大動(dòng)脈彈性減退是高血壓病變的主要特征[1-4]，彈性功能減退是早期血管病變的特異性和敏感性指標(biāo)[5]。脈搏波速度(pulse wave velocity，PWV)指脈搏波在動(dòng)脈系統(tǒng)的兩個(gè)既定點(diǎn)間的傳播速度，具有較高的重復(fù)性、易操作并無創(chuàng)，PWV已經(jīng)逐漸被認(rèn)可為評(píng)價(jià)動(dòng)脈僵硬度的“金標(biāo)準(zhǔn)”[6-7]。本研究從臨床角度出發(fā)，運(yùn)用PWV技術(shù)，對(duì)比觀察：①高血壓人群與健康受試者的頸動(dòng)脈內(nèi)膜中層厚度、血管壁彈性的差異；②不同高血壓發(fā)病階段，頸動(dòng)脈管壁內(nèi)膜中層厚度、血管壁彈性僵硬程度的變化，討論動(dòng)脈管壁結(jié)構(gòu)變化(內(nèi)膜中層厚度)、動(dòng)脈管壁功能性改變(血管壁彈性)與人體血壓的相關(guān)性。

1 對(duì)象與方法

1.1 對(duì)象 本文為回顧性研究，2015年1-12月患者72例，男31例，女41例，年齡17～85(62.76±12.17)歲。參照《中國(guó)高血壓防治指南》(2005年修訂版本)，依據(jù)血壓水平將入組的高血壓患者分為三個(gè)亞組，高血壓1級(jí)組(收縮壓/舒張壓：140～159/90～99 mmHg)25例，男8例，女17例，年齡17～84(60.24±14.93)歲；高血壓2級(jí)組(收縮壓/舒張壓：160～179/100～109 mmHg)25例，男15例，女10例，年齡44～85(63.52±11.68)歲；高血壓3級(jí)組(收縮壓/舒張壓：≥180/≥110 mmHg)22例，男8例，女14例，年齡47～80(64.32±9.27)歲。為了對(duì)比觀察，本研究納入26例非高血壓的健康受檢者作為對(duì)照組，男10例，女16例；年齡41～76(59.65±8.12)歲。

1.2 檢查設(shè)備及方法

1.2.1 檢查設(shè)備 法國(guó)聲科Aixplorer超聲診斷儀，內(nèi)置彩色脈搏波速度檢查技術(shù)，探頭SL10-2，頻率2.0～10 MHz，條件Vascular /Carotid，系統(tǒng)自動(dòng)測(cè)量脈搏波收縮期開始[PWV(BS)]、收縮期結(jié)束[PWV(ES)]。

1.2.2 檢查方法 受檢者均去枕平臥位，充分暴露頸部。首先于灰階顯像模式下進(jìn)行觀察，先橫切、再縱切掃查。右側(cè)自無名動(dòng)脈分叉處，左側(cè)從主動(dòng)脈弓起始處開始，連續(xù)觀察頸總動(dòng)脈(近、中、遠(yuǎn)段)、頸內(nèi)外動(dòng)脈分叉處、頸內(nèi)動(dòng)脈(近、中、遠(yuǎn)段)、頸外動(dòng)脈主干及分支。分別縱向探查雙側(cè)頸總動(dòng)脈長(zhǎng)軸切面，使前、后壁內(nèi)膜顯示清晰，并測(cè)量?jī)?nèi)膜中層厚度(intima-media thickness, IMT)。

1.2.3 PWV的測(cè)量 ①B模式：將探頭與頸總動(dòng)脈長(zhǎng)軸最大切面平行，選擇可清晰顯示頸動(dòng)脈前后壁的內(nèi)-中膜，并避開頸動(dòng)脈球部測(cè)量PWV；②PWV測(cè)量：將探頭置于感興趣位置，點(diǎn)擊“PWV”鍵，獲取圖像持續(xù)2 s，該過程探頭不可做任何移動(dòng)，接下來進(jìn)入圖像處理過程，探頭可以移開，數(shù)據(jù)采集過程結(jié)束；③測(cè)BS、ES值：在控制面板點(diǎn)擊“select”鍵，系統(tǒng)自動(dòng)測(cè)得BS、ES值。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 18.0處理軟件(IBM SPSS Inc., Chicago, IL, USA)。 首先，采用方差分析和卡方檢驗(yàn)評(píng)估組間(高血壓組和對(duì)照組)及組內(nèi)(高血壓組的三個(gè)亞組)的年齡分布及性別差異性。其次，為了評(píng)價(jià)超聲測(cè)量數(shù)據(jù)的可靠性及可重復(fù)性，對(duì)照組中受檢者數(shù)據(jù)采集兩次(兩位超聲科醫(yī)生間隔24 h，分別測(cè)量)，使用Bland-Altman圖對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的一致性進(jìn)行評(píng)估。對(duì)統(tǒng)計(jì)變量(IMT、BS和ES)的正態(tài)分布，采用Kolmogorov-Smirnov檢驗(yàn)。如果統(tǒng)計(jì)學(xué)數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布，以均值±標(biāo)準(zhǔn)差形式表示；數(shù)據(jù)不符合正態(tài)分布，以中位值的形式表示。組間及組內(nèi)IMT、BS和ES數(shù)據(jù)比較采用單因素方差分析(one-way ANOVA)。統(tǒng)計(jì)變量(IMT、BS和ES)與血壓分級(jí)之間的相關(guān)性分析，采用spearman檢驗(yàn),P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

高血壓組和對(duì)照組年齡分布及性別構(gòu)成的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)(年齡分布方差分析，P>0.05；性別構(gòu)成卡方檢查，P>0.05)。高血壓組內(nèi)(高血壓組的三個(gè)亞組)年齡分布方差分析：1級(jí)組和2級(jí)組，P>0.05；1級(jí)組和3級(jí)組，P>0.05；2級(jí)組和3級(jí)組，P>0.05。高血壓組內(nèi)(高血壓組的三個(gè)亞組)性別構(gòu)成卡方檢驗(yàn)，P>0.05。上述結(jié)果顯示，年齡分布和性別構(gòu)成不會(huì)對(duì)組間、組內(nèi)統(tǒng)計(jì)變量的比較產(chǎn)生影響。

Kolmogorov-Smirnov檢驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)變量(IMT、BS和ES)呈正態(tài)分布，數(shù)值以均值±標(biāo)準(zhǔn)差形式表示。測(cè)量者之間數(shù)據(jù)一致性分析，采用Bland-Altman圖表示(圖1)，數(shù)據(jù)點(diǎn)大多位于95%一致性界限區(qū)域內(nèi)，證實(shí)數(shù)據(jù)可靠、可重復(fù)性高。

對(duì)照組與高血壓組之間比較，IMT：(0.046±0.005)cm vs. (0.065±0.014)cm (P<0.01)；BS：(5.174±1.135)m/s vs. (6.162±1.664)m/s (P<0.05)；ES：(6.500±1.858)m/s vs. (9.878±2.106)m/s (P<0.01),三個(gè)變量均存在組間統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。見表1。

圖1 Bland-Altman圖，評(píng)價(jià)不同測(cè)量者之間，測(cè)量的IMT、BS、ES數(shù)據(jù)的可重復(fù)性

組別n年齡(歲)性別(男/女)IMT(cm)BS(m/s)ES(m/s)高血壓組7262．76±12．1731/410．065±0．014??6．162±1．664?9．878±2．106??對(duì)照組2659．65±8．1210/160．046±0．0055．174±1．1356．500±1．858注：與對(duì)照組比較，?P<0．05，??P<0．01

表2 高血壓組內(nèi)統(tǒng)計(jì)變量的比較

圖2 IMT、BS、ES數(shù)據(jù)的箱式分布圖，用以顯示正常組(0)、高血壓1級(jí)組(1)、高血壓2級(jí)組(2)和高血壓3級(jí)組(3)之間IMT、BS、ES數(shù)據(jù)分布

高血壓組組內(nèi)(三個(gè)亞組間)比較，高血壓1級(jí)組與2級(jí)組，IMT：(0.059±0.013)cmvs. (0.068±0.012)cm (P<0.05)；BS：(5.642±1.758)m/svs. (6.222±1.659)m/s (P>0.05)；ES：(8.594±1.727)m/svs. (9.803±1.590)m/s (P<0.05)。高血壓1級(jí)組與3級(jí)組，IMT：(0.059±0.013)cmvs. (0.069±0.016)cm (P<0.05)；BS：(5.642±1.758)m/svs. (6.685±1.437)m/s (P<0.05)；ES：(8.594±1.727)m/svs. (11.422±2.058)m/s (P<0.01)。2級(jí)組與3級(jí)組，IMT：(0.068±0.012)cmvs. (0.069±0.016)cm (P>0.05)；BS：(6.222±1.659)m/svs. (6.685±1.437)m/s (P>0.05)；ES：(9.803±1.590)m/svs. (11.422±2.058)m/s (P<0.05)。IMT，2級(jí)組與3級(jí)組沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；BS，1級(jí)組與2級(jí)組之間、2級(jí)組與3級(jí)組之間沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。見表2、圖2。

統(tǒng)計(jì)變量(IMT、BS和ES)與血壓分級(jí)(正常血壓對(duì)照組為0級(jí))之間的相關(guān)性分析，IMT：r=0.644，P<0.01；BS：r=0.365，P<0.01；ES：r=0.707，P<0.01。

3 討 論

3.1 從動(dòng)脈彈性的角度研究高血壓病的意義 高血壓已經(jīng)成為世界范圍內(nèi)高病死率、高致殘率、高風(fēng)險(xiǎn)和高醫(yī)療費(fèi)用的第一大慢性疾病[8-11]。高血壓是多種心、腦血管疾病的重要病因和危險(xiǎn)因素，影響重要臟器，例如心、腦、腎的結(jié)構(gòu)和功能，最終導(dǎo)致這些器官的功能衰竭[12]，因而研究高血壓對(duì)血流動(dòng)力學(xué)以及動(dòng)脈彈性的影響有著極為重要的意義。尤其是動(dòng)脈彈性，它可以反映血管的功能狀態(tài)，動(dòng)脈彈性改變是心血管疾病的重要危險(xiǎn)因素[13]。

3.2 高血壓引起動(dòng)脈彈性改變的基礎(chǔ)研究 在心血管疾病發(fā)病早期，重要臟器功能尚未受到損傷，臨床癥狀尚未出現(xiàn)，但體內(nèi)血流、血壓、血管彈性、血管阻力和血液黏性等一系列心血管血流參數(shù)已經(jīng)發(fā)生了變化。動(dòng)脈彈性減退是高血壓病變的主要特征，血管彈性減低導(dǎo)致血壓升高，進(jìn)而造成臟器受損，這一結(jié)論已經(jīng)被研究證實(shí)[1-3]。動(dòng)脈彈性的改變屬于功能性變化，早于結(jié)構(gòu)的改變，分子生物學(xué)研究表明，纖維連接蛋白、膠原蛋白的變化會(huì)影響動(dòng)脈血管壁的彈性，且這種血管壁彈性的變化要早于血管結(jié)構(gòu)的改變，彈性功能減退是早期血管病變的特異性和敏感性指標(biāo)[5，14-16]。既往，Herrera 等[17]動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究表明， Na鹽攝入會(huì)誘導(dǎo)動(dòng)脈血管壁的分子結(jié)構(gòu)變化，應(yīng)用PWV可以評(píng)估血管壁彈性的改變；Recio-Rodriguez 等[18]的亞臨床研究，借助PWV技術(shù)，探討腹部脂肪與高血壓、糖尿病發(fā)病相關(guān)性，對(duì)體脂含量的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)提出挑戰(zhàn)。 臨床針對(duì)早期高血壓的用藥，也是以減輕血管壁僵硬，恢復(fù)血管彈性的腎素-血管緊張素抑制劑類藥物為主[19]。

3.3 基于PWV技術(shù)研究高血壓引起動(dòng)脈彈性的改變 PWV基本原理是：心動(dòng)周期中左心室節(jié)律性的收縮將血液搏動(dòng)性的射入主動(dòng)脈，在主動(dòng)脈壁內(nèi)產(chǎn)生脈搏波，脈搏波以一定的速度沿著血管壁傳播至整個(gè)動(dòng)脈系統(tǒng)。通過記錄脈搏波經(jīng)過一段血管兩點(diǎn)的時(shí)間和相應(yīng)兩點(diǎn)間的體表距離而計(jì)算出脈搏波傳導(dǎo)的距離和時(shí)間的比值得到脈搏波傳導(dǎo)速度。血管彈性降低時(shí)脈搏波在血管內(nèi)的傳導(dǎo)速度加快，反之血管順應(yīng)性好則脈搏波在血管內(nèi)的傳導(dǎo)速度減慢。PWV大，表示動(dòng)脈硬度高、順應(yīng)性差。本研究顯示：①PWV的測(cè)量可重復(fù)性高，數(shù)據(jù)測(cè)量穩(wěn)定；② 與反應(yīng)血管結(jié)構(gòu)變化的IMT相比較，收縮期結(jié)束PWV(ES)，在高血壓組與健康對(duì)組之間，以及高血壓組內(nèi)(三個(gè)亞組間)均能顯示統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，其數(shù)值的變化與血壓的相關(guān)性亦高于IMT。上述結(jié)論證實(shí)了，血管功能的變化(PWV)反應(yīng)血管的病變更靈敏。結(jié)合文獻(xiàn)復(fù)習(xí)[20-21]，我們認(rèn)為，高血壓患者血管壁的應(yīng)力及剪切力相對(duì)增加致使交感神經(jīng)細(xì)胞興奮性增高，去甲腎上腺素、血管緊張素分泌增多，血管內(nèi)皮細(xì)胞受損，此外血小板能釋放許多活性物質(zhì)進(jìn)入動(dòng)脈壁后，活性物質(zhì)刺激平滑肌細(xì)胞和成纖維細(xì)胞增生和游移，結(jié)締組織形成，導(dǎo)致血管壁變硬彈性降低阻力增大。因此，動(dòng)脈彈性的異常是高血壓發(fā)生、發(fā)展的血管病變特征，通過高血壓患者進(jìn)行動(dòng)脈彈性功能的檢測(cè)，可以早期發(fā)現(xiàn)及干預(yù)血管壁病變，在患者還沒有自覺癥狀的情況下診斷出動(dòng)脈硬化和高血壓這兩個(gè)心血管疾病的潛在的危險(xiǎn)因素，對(duì)延緩和控制心腦血管事件的發(fā)生具有重要意義。

本研究利用PWV技術(shù)，研究血管彈性和受檢者血壓之間的相關(guān)性，首先在技術(shù)層面證實(shí)了PWV的可重復(fù)性和可靠性；其次通過與IMT相對(duì)比，指出PWV能反應(yīng)血管功能的變化，其對(duì)顯示血管彈性和血壓程度之間的相互關(guān)系更靈敏。PWV能夠?yàn)樵u(píng)估高血壓患者動(dòng)脈彈性功能提供更多、更可靠的定量信息，有助于今后對(duì)高血壓的科研和臨床工作。

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(本文編輯：黃攸生; 英文編輯:王建東)

Studyingcarotid arterial stiffness of hypertension patients using PWV: a preliminary research

LUAN Yun, YIN Li-ping, HUANG Hui, ZHANG Qin,LIHong-bo,LIUNiu,LIHui-ling,WULin-lin,HEYu-bing.

DepartmentofUltrasound,AffiliatedHospitalofNanjingUniversityofTCM,Nanjing,Jiangsu210029,China

Objective To evaluate the stability and repeatability of pulse wave velocity (PWV), and study the correlation between the arterial stiffness and hypertension using PWV. Methods Seventy two cases of hypertensive patients (31 males and 41 females, average age 62.76±12.17 years) were included in this study. Based on the level of blood pressure, 72 hypertensive patients were divided into three subgroups. For comparative study, 26 cases of non-hypertensive subjects were enrolled as normal control group including 10 males and 16 females (average age 59.65±8.12 years). Carotid intima-media thickness (IMT) and carotid PWV value (BS, ES) were measured by two doctors separately. The repeatability of IMT, BS and ES value were evaluated using Bland-Altman plot. The difference of quantitative parameters (IMT, BS, ES) were studied both in between-group and the inter-group. Results ① There was high repeatability of IMT, BS, ES. ② Relative to IMT, there was significant difference of ES both in between-group and inter-group. Conclusion PWV measurement was reproducible method to determine arterial stiffness. PWV can be more sensitive to display the correlation between the arterial stiffness and hypertension.

hypertension; pulse wave velocity (PWV)；intima-media thickness (IMT)

國(guó)家中醫(yī)臨床研究基地業(yè)務(wù)建設(shè)第二批科研專項(xiàng)(JDZX2015104)

210029江蘇南京，南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院超聲科

殷立平，E-mail: yinliping003@aliyun.com

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R445.1

A

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