脈搏波速度技術(shù)對原發(fā)性高血壓患者頸動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)對原發(fā)性高血壓患者頸動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 評價脈搏波速度(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亞組(1、2、3級組)。同時納入26例非高血壓受檢者作為對照組，男10例，女16例，年齡41～76(59.65±8.12)歲。兩位醫(yī)生分別測得頸動脈內(nèi)中膜厚度(IMT)、頸動脈PWV數(shù)值收縮期開始[PWV(BS)]、收縮期結(jié)束[PWV(ES)]，評價IMT、BS、ES數(shù)值的可重復(fù)性，同時比較定量參數(shù)(IMT、BS、ES)在組間(高血壓組和對照組)及組內(nèi)(高血壓三個亞組)的差異性。結(jié)果 ①IMT、BS、ES數(shù)值的可重復(fù)性高。② 對照組與高血壓組之間比較，三個變量(IMT、BS、ES)均存在組間統(tǒng)計學(xué)差異。高血壓組組內(nèi)(三個亞組間)比較:IMT，2級組與3級組無統(tǒng)計學(xué)意義；BS，1級組與2級組之間、2級組與3級組無統(tǒng)計學(xué)意義;ES，三個亞組間均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。 結(jié)論 PWV技術(shù)可重復(fù)性高，相對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，簡稱為高血壓。大動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[5]。脈搏波速度(pulse wave velocity，PWV)指脈搏波在動脈系統(tǒng)的兩個既定點間的傳播速度，具有較高的重復(fù)性、易操作并無創(chuàng)，PWV已經(jīng)逐漸被認可為評價動脈僵硬度的“金標準”[6-7]。本研究從臨床角度出發(fā)，運用PWV技術(shù)，對比觀察：①高血壓人群與健康受試者的頸動脈內(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，討論動脈管壁結(jié)構(gòu)變化(內(nèi)膜中層厚度)、動脈管壁功能性改變(血管壁彈性)與人體血壓的相關(guān)性。

1 對象與方法

1.1 對象 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亞組，高血壓1級組(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。為了對比觀察，本研究納入26例非高血壓的健康受檢者作為對照組，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)自動測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行觀察，先橫切、再縱切掃查。右側(cè)自無名動脈分叉處，左側(cè)從主動脈弓起始處開始，連續(xù)觀察頸總動脈(近、中、遠段)、頸內(nèi)外動脈分叉處、頸內(nèi)動脈(近、中、遠段)、頸外動脈主干及分支。分別縱向探查雙側(cè)頸總動脈長軸切面，使前、后壁內(nèi)膜顯示清晰，并測量內(nèi)膜中層厚度(intima-media thickness, IMT)。

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

1.3 統(tǒng)計學(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評估組間(高血壓組和對照組)及組內(nèi)(高血壓組的三個亞組)的年齡分布及性別差異性。其次，為了評價超聲測量數(shù)據(jù)的可靠性及可重復(fù)性，對照組中受檢者數(shù)據(jù)采集兩次(兩位超聲科醫(yī)生間隔24 h，分別測量)，使用Bland-Altman圖對測量數(shù)據(jù)的一致性進行評估。對統(tǒng)計變量(IMT、BS和ES)的正態(tài)分布，采用Kolmogorov-Smirnov檢驗。如果統(tǒng)計學(xué)數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布，以均值±標準差形式表示；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)計變量(IMT、BS和ES)與血壓分級之間的相關(guān)性分析，采用spearman檢驗,P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

高血壓組和對照組年齡分布及性別構(gòu)成的統(tǒng)計檢驗(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)(高血壓組的三個亞組)年齡分布方差分析：1級組和2級組，P>0.05；1級組和3級組，P>0.05；2級組和3級組，P>0.05。高血壓組內(nèi)(高血壓組的三個亞組)性別構(gòu)成卡方檢驗，P>0.05。上述結(jié)果顯示，年齡分布和性別構(gòu)成不會對組間、組內(nèi)統(tǒng)計變量的比較產(chǎn)生影響。

Kolmogorov-Smirnov檢驗，統(tǒng)計變量(IMT、BS和ES)呈正態(tài)分布，數(shù)值以均值±標準差形式表示。測量者之間數(shù)據(jù)一致性分析，采用Bland-Altman圖表示(圖1)，數(shù)據(jù)點大多位于95%一致性界限區(qū)域內(nèi)，證實數(shù)據(jù)可靠、可重復(fù)性高。

對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),三個變量均存在組間統(tǒng)計學(xué)差異。見表1。

圖1 Bland-Altman圖，評價不同測量者之間，測量的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??對照組2659．65±8．1210/160．046±0．0055．174±1．1356．500±1．858注：與對照組比較，?P<0．05，??P<0．01

表2 高血壓組內(nèi)統(tǒng)計變量的比較

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級組(1)、高血壓2級組(2)和高血壓3級組(3)之間IMT、BS、ES數(shù)據(jù)分布

高血壓組組內(nèi)(三個亞組間)比較，高血壓1級組與2級組，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級組與3級組，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級組與3級組，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級組與3級組沒有統(tǒng)計學(xué)差異；BS，1級組與2級組之間、2級組與3級組之間沒有統(tǒng)計學(xué)差異。見表2、圖2。

統(tǒng)計變量(IMT、BS和ES)與血壓分級(正常血壓對照組為0級)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)險和高醫(yī)療費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]，因而研究高血壓對血流動力學(xué)以及動脈彈性的影響有著極為重要的意義。尤其是動脈彈性，它可以反映血管的功能狀態(tài)，動脈彈性改變是心血管疾病的重要危險因素[13]。

3.2 高血壓引起動脈彈性改變的基礎(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，進而造成臟器受損，這一結(jié)論已經(jīng)被研究證實[1-3]。動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、膠原蛋白的變化會影響動脈血管壁的彈性，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[5，14-16]。既往，Herrera 等[17]動物實驗研究表明， Na鹽攝入會誘導(dǎo)動脈血管壁的分子結(jié)構(gòu)變化，應(yīng)用PWV可以評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，對體脂含量的評價標準提出挑戰(zhàn)。 臨床針對早期高血壓的用藥，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)研究高血壓引起動脈彈性的改變 PWV基本原理是：心動周期中左心室節(jié)律性的收縮將血液搏動性的射入主動脈，在主動脈壁內(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動脈系統(tǒng)。通過記錄脈搏波經(jīng)過一段血管兩點的時間和相應(yīng)兩點間的體表距離而計算出脈搏波傳導(dǎo)的距離和時間的比值得到脈搏波傳導(dǎo)速度。血管彈性降低時脈搏波在血管內(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，表示動脈硬度高、順應(yīng)性差。本研究顯示：①PWV的測量可重復(fù)性高，數(shù)據(jù)測量穩(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組之間，以及高血壓組內(nèi)(三個亞組間)均能顯示統(tǒng)計學(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)合文獻復(fù)習(xí)[20-21]，我們認為，高血壓患者血管壁的應(yīng)力及剪切力相對增加致使交感神經(jīng)細胞興奮性增高，去甲腎上腺素、血管緊張素分泌增多，血管內(nèi)皮細胞受損，此外血小板能釋放許多活性物質(zhì)進入動脈壁后，活性物質(zhì)刺激平滑肌細胞和成纖維細胞增生和游移，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，通過高血壓患者進行動脈彈性功能的檢測，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脈硬化和高血壓這兩個心血管疾病的潛在的危險因素，對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)層面證實了PWV的可重復(fù)性和可靠性；其次通過與IMT相對比，指出PWV能反應(yīng)血管功能的變化，其對顯示血管彈性和血壓程度之間的相互關(guān)系更靈敏。PWV能夠為評估高血壓患者動脈彈性功能提供更多、更可靠的定量信息，有助于今后對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)

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

欒 云，殷立平，黃 輝，等.脈搏波速度技術(shù)對原發(fā)性高血壓患者頸動脈彈性功能的初步探討[J].東南國防醫(yī)藥，2016,18(5):451-454.

R445.1

A

10.3969/j.issn.1672-271X.2016.05.001

2016-05-26;

2016-08-15)