無創(chuàng)臂踝脈搏波速度在心血管疾病及其危險(xiǎn)因素分析中的應(yīng)用

隗 瑋，張存泰，劉 彧

(1華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院綜合科，武漢430030;2解放軍第161醫(yī)院干部病房，武漢430000)

動(dòng)脈粥樣硬化引起的心血管疾病及其并發(fā)癥已經(jīng)成為危及人類健康的主要疾病。動(dòng)脈僵硬度升高不僅是心血管疾病發(fā)病和死亡的獨(dú)立危險(xiǎn)因子，也是惡性心血管事件的預(yù)測因子［1］。高危人群更容易發(fā)生心血管疾病和惡性心血管事件，動(dòng)脈硬化檢測對(duì)心血管疾病的早期篩查、防治和評(píng)估具有重要意義［2］。

脈搏波傳導(dǎo)速度(pulse wave velocity，PWV)指的是左心室收縮產(chǎn)生的搏動(dòng)沿動(dòng)脈血管和血流向外周傳播的速度，反映的是部分動(dòng)脈的彈性。通常可以在任何一段動(dòng)脈的兩端測得脈搏波，隨動(dòng)脈僵硬度的增加而加大，血管壁增厚和管腔的狹窄也可以增加PWV。目前，PWV的“金指標(biāo)”是檢測頸股動(dòng)脈PWV(carotid femoral PWV，cfPWV)，其次是檢測臂踝 PWV(brachial ankle PWV，baPWV)［3］。現(xiàn)有研究表明，baPWV與cfPWV具有良好相關(guān)性，是冠狀動(dòng)脈疾病、心肌損傷和心血管事件的獨(dú)立預(yù)測因子。同時(shí)，baPWV具有良好的可靠性和重復(fù)性［4］，因而在人群血管病篩查、預(yù)測、診斷、診治等方面有較大的潛在價(jià)值和用途。

1 baPWV和心血管疾病危險(xiǎn)因素相關(guān)分析

1．1 baPWV的測量方法及局限性

近些年來，國內(nèi)外對(duì)脈搏波相關(guān)檢測產(chǎn)品投入了較大的科研力量和經(jīng)費(fèi)支持，也陸續(xù)應(yīng)用在市場、醫(yī)院等領(lǐng)域，為開展脈搏波研究提供了有效的途徑和方法。采用日本Colin公司生產(chǎn)的全自動(dòng)動(dòng)脈僵硬度檢測儀(OMRON動(dòng)脈硬化檢測儀VP-1000)測定雙側(cè)的baPWV，由技術(shù)熟練的專業(yè)人員進(jìn)行檢查。研究對(duì)象需要平臥安靜休息≥5 min，依據(jù)被檢者的上臂圍和踝部腿圍選擇合適的血壓袖帶傳感器綁好，安裝心電、心音傳感器，按照儀器操作規(guī)程進(jìn)行操作，等到信號(hào)清晰、基線穩(wěn)定后進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。檢測儀同時(shí)記錄baPWV、血壓、心率、心電圖和心音圖，并計(jì)算踝臂壓力指數(shù)(ankle brachial pressure index，ABI)。重復(fù)檢測3次，儀器自動(dòng)取平均值并保存。應(yīng)避免有心房顫動(dòng)、頻繁心律失常和明顯動(dòng)脈狹窄的人群。例如，ABI＜0．95可引起不準(zhǔn)確的脈搏波錄音，baPWV的絕對(duì)值也會(huì)大大高于實(shí)測值［5］。

1．2 影響baPWV的已知心血管疾病的相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)因素

1．2．1 年齡和血壓 年齡是動(dòng)脈硬化的主要決定因素，baPWV也隨著年齡增加而增加。研究顯示［6］，相較于年齡和血壓對(duì)baPWV的影響，其他常規(guī)心血管風(fēng)險(xiǎn)性因素是微不足道的。此外，高血壓引起動(dòng)脈壁張力的增加，也會(huì)改變血管壁的結(jié)構(gòu)和功能，加速動(dòng)脈硬化的過程。研究表明，高值血壓即可導(dǎo)致血管損害［7］，難治性高血壓患者的baPWV比一般高血壓患者更高［8］。可見，血管硬化的改變，始終貫穿高血壓疾病的發(fā)生發(fā)展，并隨著高血壓病情的進(jìn)展，血管僵硬度也增加。還有一些前瞻性的研究表明，血壓持續(xù)升高會(huì)加速大中型動(dòng)脈血管壁的硬化，年齡在其中起協(xié)同作用［7］。

1．2．2 葡萄糖、脂質(zhì)代謝、肥胖及代謝綜合征 研究表明，baPWV在糖尿病受試者和葡萄糖耐量異常的人群中均升高［9］，血糖升高加速了與年齡相關(guān)的baPWV的增加。糖尿病可損害血管內(nèi)皮細(xì)胞的功能，高血糖產(chǎn)生的糖基化終末產(chǎn)物可以通過炎癥因子損傷血管壁，而后導(dǎo)致全身動(dòng)脈結(jié)構(gòu)和功能的改變，這是動(dòng)脈僵硬度增加的主要原因［10］。因而，在疾病的初期，予以干預(yù)治療，可以減輕動(dòng)脈硬化。

脂質(zhì)代謝異常促進(jìn)動(dòng)脈僵硬度的發(fā)生發(fā)展，高血脂直接損傷血管內(nèi)皮功能。如在亞洲人群中，日本研究顯示，baPWV與血清總膽固醇水平無明顯相關(guān)性，與血清甘油三酯水平相關(guān)［11］;我國研究顯示，baPWV與低密度脂蛋白膽固醇和高密度脂蛋白膽固醇的比值有關(guān)［12］，高密度脂蛋白膽固醇升高提示對(duì)血管有一定保護(hù)。脂質(zhì)代謝可能與飲食生活習(xí)慣相關(guān)聯(lián)。肥胖是早發(fā)心血管疾病的危險(xiǎn)因素之一，尤其是腹型肥胖與baPWV呈獨(dú)立相關(guān)［13］，體脂率與 baPWV 呈弱相關(guān)［14］。

代謝綜合征是以胰島素抵抗為基礎(chǔ)的一組代謝異常癥候群，主要表現(xiàn)為肥胖、高血糖、高血壓、血脂異常等多組分聚集發(fā)病，可引起全身大小動(dòng)脈功能和結(jié)構(gòu)改變。研究表明，具有代謝綜合征受試者的baPWV年增長率要比無癥狀受試者高［15］，即使在血壓變化調(diào)整后，仍能明顯觀察到這一特點(diǎn)，因此，代謝綜合征可加速老年結(jié)構(gòu)動(dòng)脈僵硬度的增加。

1．2．3 睡眠呼吸暫停、腎病、系統(tǒng)性紅斑狼瘡和其他危險(xiǎn)因素 許多研究表明，睡眠呼吸暫停與心血管疾病密切相關(guān)，是baPWV增長的風(fēng)險(xiǎn)因子［16］。睡眠呼吸暫停通過激活一系列神經(jīng)內(nèi)分泌因素，促進(jìn)氧化應(yīng)激反應(yīng)、血管內(nèi)皮損傷、血管活性物質(zhì)和炎性介質(zhì)異常釋放，加速動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)程［17］，尤其對(duì)于合并原發(fā)性高血壓的青年人群，并不會(huì)因?yàn)槟挲g因素減弱影響。

目前，關(guān)于動(dòng)脈彈性功能與腎功能的關(guān)系尚無定論，但有明確證據(jù)表明腎動(dòng)脈硬化后血流加速會(huì)導(dǎo)致腎組織損傷，并引起腎小球功能和結(jié)構(gòu)的異常［18］。研究顯示［19］，動(dòng)脈僵硬度的增加與早期腎損害顯著相關(guān)，在患終末期腎病的人群中，透析開始前baPWV的加速增長，提示預(yù)后不良。

系統(tǒng)性紅斑狼瘡(systemic lupus erythematosus，SLE)容易并發(fā)肺動(dòng)脈高壓(pulmonary arterial hypertension，PAH)，病理變化包括微血管和大血管病變。baPWV可作為監(jiān)測SLE病情活動(dòng)程度及PAH進(jìn)展程度的參考指標(biāo)［20］。

還有研究發(fā)現(xiàn)，baPWV與吸煙、同型半胱氨酸、C反應(yīng)蛋白、早發(fā)心血管家族史等危險(xiǎn)因素呈正相關(guān)［21－24］，骨質(zhì)疏松或肌肉萎縮的患者 baPWV 也會(huì)增加［24－26］。

2 baPWV和心血管疾病的相關(guān)分析

2．1 動(dòng)脈硬化機(jī)制及對(duì)心血管疾病的影響

動(dòng)脈粥樣硬化是一種多因性疾病，涉及到基因環(huán)境代謝等多種因素的相互作用。如內(nèi)皮功能障礙、血壓升高、心率加快、以及交感神經(jīng)興奮等，都能增加功能性動(dòng)脈硬度。已知的危險(xiǎn)因子可通過其非特異性炎癥過程參與動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生與發(fā)展，這些化學(xué)成分與他們之間的相互作用是結(jié)構(gòu)性動(dòng)脈硬化的主要決定因素。

心血管主要起緩沖壓力、彈性貯器和同步轉(zhuǎn)化心臟泵出血流的作用，為周圍組織供氧。動(dòng)脈粥樣硬化將直接增加心臟的后負(fù)荷，而且會(huì)加快動(dòng)脈內(nèi)壓力波的行進(jìn)速度。因此，在心臟收縮期，可觀察到主動(dòng)脈中正向壓力波和反射波的總和［27］，這種現(xiàn)象可能會(huì)進(jìn)一步增加心臟后負(fù)荷。動(dòng)脈粥樣硬化將減少舒張期冠狀動(dòng)脈血流灌注量，從而引起冠狀動(dòng)脈供血的心肌細(xì)胞出現(xiàn)缺血缺氧。而大動(dòng)脈的緩沖效應(yīng)降低，放大了搏動(dòng)壓力，增加了搏動(dòng)能量向周圍小血管和微循環(huán)的傳遞，容易出現(xiàn)微血管損傷。尤其是在較高血流量灌注的器官中，如大腦和腎臟，形成所謂的搏動(dòng)性腎病和腦?。?8］。已經(jīng)有研究表明［29］，增加的baPWV是腎功能進(jìn)展和認(rèn)知功能下降的風(fēng)險(xiǎn)因素。在各種可能因素的作用下，血流切應(yīng)力改變內(nèi)皮細(xì)胞形態(tài)、增加細(xì)胞間隙、改變力學(xué)信號(hào)的傳遞和傳導(dǎo)，同時(shí)直接損傷內(nèi)皮細(xì)胞。隨著時(shí)間的延長，血管細(xì)胞黏附分子(vascular cell adhesion molecule，VCAM)的表達(dá)增強(qiáng)，抑制補(bǔ)體［30］。損傷導(dǎo)致血管炎癥反應(yīng)，內(nèi)皮功能紊亂，形成脂紋與斑塊，進(jìn)一步形成不穩(wěn)定的斑塊和破裂血栓，引起心肌缺血與壞死，導(dǎo)致左心室重構(gòu)與心力衰竭［31］。此外，局部動(dòng)脈硬化也可能會(huì)引起動(dòng)脈易脫落斑塊的形成［32］。

2．2 baPWV在心血管疾病中的意義

對(duì)于心血管疾病來說，動(dòng)脈硬化并不是一種特殊現(xiàn)象，baPWV可能不適用于冠心病的篩查。但更多的研究表明，baPWV與心血管疾病的發(fā)展和預(yù)后相關(guān)［33］，同時(shí)可以評(píng)估心血管病的治療情況，以便及時(shí)調(diào)整治療方案。

2．2．1 冠心病 指冠狀動(dòng)脈病變引起的一系列綜合征。baPWV與冠狀動(dòng)脈病變和其鈣化的嚴(yán)重程度相關(guān)，與臨床癥狀無關(guān)［34］。隨著冠狀動(dòng)脈病變支數(shù)的增加，baPWV值逐漸增加，而且冠狀動(dòng)脈兩支病變時(shí)baPWV均值高于正常［35］。同時(shí)，baPWV值較高的冠心病患者，冠狀動(dòng)脈鈣化程度更高、狹窄程度更窄，動(dòng)脈粥樣硬化的部位更廣泛［36］。

2．2．2 心力衰竭 動(dòng)脈硬化導(dǎo)致左心室后負(fù)荷增大、冠狀動(dòng)脈灌注障礙會(huì)嚴(yán)重影響心臟功能，增加心力衰竭風(fēng)險(xiǎn)。研究發(fā)現(xiàn)［3］，baPWV增加，舒張?jiān)缙诙獍暄魉俣扰c舒張晚期二尖瓣血流速度比值(E/A)減小、舒張?jiān)缙诙獍暄魉俣扰c舒張?jiān)缙诙獍戥h(huán)運(yùn)動(dòng)速度的比值(E/E’)增大，且隨舒張功能的減退而變大，同時(shí)baPWV與左心室舒張功能等級(jí)相關(guān)，baPWV越快，左心室舒張功能越差。

2．2．3 心血管疾病事件風(fēng)險(xiǎn) 現(xiàn)有的研究結(jié)果表明［1］，PWV是未來心血管事件和全因死亡的強(qiáng)預(yù)測因子，PWV的預(yù)測能力和基礎(chǔ)心血管事件風(fēng)險(xiǎn)正相關(guān);高PWV患者比低PWV患者的總心血管事件、心血管死亡和全因死亡風(fēng)險(xiǎn)比例高;PWV每升高1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差，總心血管事件、心血管死亡和全因死亡風(fēng)險(xiǎn)分別升高47%、47%和42%。研究顯示［37］，在沒有心臟疾病的4164例普通人群中，隨訪6．5年，baPWV＞1800 cm/s的患者出現(xiàn)了心腦血管疾病(校正了年齡、性別、飲酒等風(fēng)險(xiǎn)因素)。在有冠心?。?8］、糖尿?。?9］的患者中，baPWV 是預(yù)后的重要預(yù)測因子，獨(dú)立于頸動(dòng)脈內(nèi)－中膜厚度(carotid intimamedia thickness，CIMT)。對(duì)于接受血液透析的患者，在發(fā)生心血管疾病死亡的人群中也可以看到baPWV 增加［40］。

2．2．4 心血管綜合征病因的治療 高血壓是動(dòng)脈硬化最重要的影響因素，也稱為“心血管綜合征”。對(duì)高血壓患者予以常規(guī)降壓治療，分別服用培哚普利、氨氯地平和替米沙坦，治療1個(gè)月和3個(gè)月后，baPWV值均有一定程度降低，提示上述3種降壓藥均能改善大血管彈性［41］。降壓治療均有一定的改善血管僵硬度作用，目前認(rèn)為血管緊張素受體拮抗劑(angiotensin receptor blocker，ARB)和血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑(angiotensin converting enzyme inhibitor，ACEI)的療效優(yōu)于利尿劑和硝酸酯類藥物［42］;具有舒張血管功能的β受體阻滯劑較普通的β受體阻滯劑效果好，內(nèi)皮素受體阻滯劑也有一定效果［43］。他汀類藥物可改善內(nèi)皮功能和血管彈性，穩(wěn)定動(dòng)脈粥樣斑塊，有研究證明對(duì)冠心病合并高血脂癥患者給予阿托伐他汀后baPWV值較治療前明顯降低［44］。也有研究分析認(rèn)為［45］，他汀類藥物改善血管僵硬度需要更多的驗(yàn)證。已知抽煙、酗酒、久坐不動(dòng)、以及體質(zhì)量增加都能加劇動(dòng)脈硬化，在這些因素引起的動(dòng)脈硬化增加的情況下，患者生活方式的改變對(duì)改善動(dòng)脈硬化有明顯效果。此外，良好的作息、心態(tài)平和、適度的鍛煉、限鹽、飲食多攝入水果、蔬菜、發(fā)酵奶也可以改善血管僵硬度。值得注意的是，持續(xù)的高強(qiáng)度鍛煉可增加動(dòng)脈僵硬度［46］。

綜上所述，baPWV對(duì)心血管疾病的篩查、診斷、評(píng)估、治療等都有著積極的現(xiàn)實(shí)意義，建議baPWV值異常者應(yīng)早日改變生活方式及采取一定的治療措施，以減低發(fā)生心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)、改善預(yù)后。

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