腎移植患者頸動脈僵硬度與最大剪切率的關(guān)系

李朝軍 李凡 秦燕 張茜 高峰 杜聯(lián)芳 羅向紅

·臨床研究·

腎移植患者頸動脈僵硬度與最大剪切率的關(guān)系

李朝軍 李凡 秦燕 張茜 高峰 杜聯(lián)芳 羅向紅

目的 分析腎移植前后持續(xù)性血液透析患者頸動脈僵硬度的變化，探討最大剪切率（SRmax）與頸動脈僵硬度的關(guān)系。方法選取移植腎患者31例（移植腎組）、維持性血液透析的終末期腎病患者31例（終末期腎病組）及年齡、性別相匹配的健康成人84例為對照組。應(yīng)用超聲分別測量各組左右側(cè)頸動脈脈搏波傳導(dǎo)速度（PWV）和左右側(cè)頸動脈SRmax，分析PWV與SRmax的關(guān)系。結(jié)果①終末期腎病組和移植腎組患者左右側(cè)頸動脈PWV均大于對照組（均P＜0.05），左側(cè)頸動脈SRmax均小于對照組（均P＜0.05）。終末期腎病組和移植腎組左右側(cè)頸動脈PWV比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。3組右側(cè)頸動脈SRmax比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。②終末期腎病組中，右側(cè)頸動脈PWV大于左側(cè)（P＜0.05）；對照組和移植腎組中，左右側(cè)頸動脈PWV比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。終末期腎病和移植腎組中，左右側(cè)頸動脈SRmax比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義；對照組中，左側(cè)頸動脈SRmax大于右側(cè)（P＜0.05）。③左右側(cè)頸動脈PWV與年齡、收縮壓及舒張壓呈正相關(guān)，與SRmax呈線性負(fù)相關(guān)（均P＜0.05）。結(jié)論腎移植患者頸動脈僵硬度與SRmax呈線性負(fù)相關(guān)，頸動脈僵硬度變化不明顯。

腎移植；終末期腎??；頸動脈；僵硬度；剪切率

維持性血液透析的終末期腎?。╡nd-stage renal disease，ESRD）患者發(fā)生急性冠狀動脈綜合征和心血管致死事件的幾率很高［1］。腎同種異體移植（kidney transplant recipients，KTR）可降低血液透析患者心血管事件的發(fā)生率［2］。研究［3］發(fā)現(xiàn)，KTR的ESRD患者頸動脈內(nèi)-中膜厚度（CIMT）變薄，動脈結(jié)構(gòu)部分恢復(fù)。然而，腎移植后患者頸動脈僵硬度如何變化尚不清楚；血流剪切率與動脈結(jié)構(gòu)變化密切相關(guān)，其對頸動脈僵硬度的影響如何尚未見相關(guān)報道。本研究通過觀察持續(xù)性血液透析的ESRD患者在KTR前后頸動脈僵硬度和頸動脈最大剪切率（maximum shear rate，SRmax）的變化，分析二者關(guān)系，探討腎移植和維持性血液透析患者頸動脈僵硬度與SRmax的關(guān)系。

資料與方法

一、研究對象

選取2014年3月至2015年12月于我院泌尿外科行KTR術(shù)的患者55例和每周2～3次維持性血液透析的ESRD患者63例。排除標(biāo)準(zhǔn)：糖尿病、腹膜透析、未治療的心臟疾病或高脂血癥、腦梗死、惡性腫瘤、慢性肝炎及活動性感染等。最終入選KTR組和ESRD組患者各31例。KTR組中，男20例，女11例，年齡25～70歲，平均（47.9±14.3）歲，所有患者均接受常規(guī)免疫抑制治療，術(shù)前血液透析累積時間3～65個月，術(shù)后隨訪1～22年。ESRD組中，男22例，女9例，年齡27～68歲，平均（50.3±17.9）歲，術(shù)前累積血液透析持續(xù)時間與KTR組相匹配。另選84例健康受試者為對照組，男55例，女29例，年齡22～74歲，平均（43.1± 19.9）歲，尿常規(guī)、腎功能正常，無心腦血管事件，無肝病及結(jié)締組織病活動期。所有研究對象檢查當(dāng)天停服降壓藥，24 h內(nèi)禁止吸煙、飲酒或咖啡等。本研究經(jīng)我院倫理委員會同意，所有受試者均簽署知情同意書。

二、儀器與方法

1.儀器：使用百勝M(fèi)yLab Twice彩色多普勒超聲診斷儀，LA 523探頭，頻率4～13 MHz；內(nèi)置超聲射頻技術(shù)動脈僵硬度分析軟件。

2.頸總動脈僵硬度及血流動力學(xué)檢查：根據(jù)前期研究［4-5］結(jié)果和方法，分別獲取左右側(cè)頸動脈僵硬度參數(shù)脈搏波傳導(dǎo)速度（pulse wave velocity，PWV）和頸動脈血流動力學(xué)參數(shù)，計算頸動脈SRmax，SRmax=峰值流速×2/血管半徑［6］。受檢者均于清晨空腹靜脈采血，檢測空腹血糖、甘油三酯、總膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇及高密度脂蛋白膽固醇；平靜狀態(tài)下測量左側(cè)肱動脈收縮壓和舒張壓各3次，取平均值。

三、統(tǒng)計學(xué)處理

結(jié)果

表1 各組一般資料比較

一、各組一般資料比較

各組間年齡、身高、總膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇及血糖比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義，ESRD組和KTR組收縮壓、舒張壓均大于對照組（均P＜0.05）；ESRD組和KTR組收縮壓、舒張壓比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。見表1。

二、各組頸總動脈僵硬度及SRmax比較

ESRD組和KTR組左右側(cè)頸動脈僵硬度均大于對照組（均P＜0.05）。ESRD組與KTR組左右側(cè)頸動脈僵硬度和左側(cè)頸動脈SRmax比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義，但左側(cè)頸動脈SRmax小于對照組（P＜0.05）。各組右側(cè)頸動脈SRmax比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義。見表2。

三、左右側(cè)頸動脈PWV及SRmax組內(nèi)比較

ESRD組中，右側(cè)頸動脈PWV大于左側(cè)（P＜0.05）；對照組和KTR組中，左右側(cè)頸動脈PWV比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義。對照組中左側(cè)頸動脈SRmax大于右側(cè)（P＜0.05）；ESRD組和KTR組中，左右側(cè)頸動脈SRmax比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義。

四、相關(guān)性分析

所有受試者中，左右側(cè)頸動脈PWV分別與年齡、收縮壓及舒張壓呈正相關(guān)（左側(cè)：r=0.747、0.544、0.319；右側(cè)：r=0.753、0.612、0.317，均P＜0.05）。右側(cè)頸動脈PWV與左右側(cè)頸動脈SRmax呈負(fù)相關(guān)（r=-0.375、-0.331，均P＜0.05）。左側(cè)頸動脈PWV與左右側(cè)頸動脈SRmax呈負(fù)相關(guān)（r=-0.615、-0.571，均P＜0.05）。見圖1，2。

表2 各組雙側(cè)頸動脈PWV和SRmax比較（±s）

表2 各組雙側(cè)頸動脈PWV和SRmax比較（±s）

PWV：脈搏波傳導(dǎo)速度；SRmax：最大剪切率。

組別PWV（m/s）SRmax（1/s）左側(cè)右側(cè)左側(cè)右側(cè)對照組6.7±2.36.5±1.9175.8±68.354.7±60.8 ESRD組7.9±2.38.7±2.5134.0±56.4146.3±55.9 KTR組8.1±2.27.7±1.6133.4±43.7138.5±43.8 F值5.71112.2127.8720.941 P值0.004＜0.01＜0.010.393

圖1 各組左側(cè)頸動脈PWV與SRmax的線性回歸分析

圖2 各組右側(cè)頸動脈PWV與SRmax的線性回歸分析

討論

心血管事件是維持性血液透析的ESRD患者和KTR患者的主要死因［7］。與ESRD比較，KTR患者心血管危險因素減低，但其心血管事件的發(fā)生率仍較高［8］。以往研究［9］表明心血管事件與動脈僵硬度增高密切相關(guān)，KTR患者動脈僵硬度變化及其影響因素關(guān)系如何尚不完全清楚。本研究采用超聲射頻動脈僵硬度定量評估系統(tǒng)檢測ESRD患者在KTR術(shù)前后動脈僵硬度變化，并分析其影響因素?？紤]到KTR術(shù)后患者的身體處于波動性恢復(fù)狀態(tài)（逐步調(diào)藥），本課題采用橫斷面對照研究，選取了KTR術(shù)后1年以上的穩(wěn)定期患者；KTR患者術(shù)前血液透析累積時間與ESRD患者相當(dāng)；移植腎后，患者動靜脈瘺管均阻斷。

國外研究［10］表明，移植腎患者大動脈形態(tài)學(xué)可部分改善，KTR患者動脈僵硬度是否也會部分改善尚不清楚。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，ESRD患者動脈僵硬度增加，KTR后長期隨訪表明患者動脈僵硬度變化不明顯，分析原因，一方面可能是因為KTR患者術(shù)前均存在不同程度慢性腎病，ESRD患者存在鈣磷代謝紊亂、高氮質(zhì)血癥及高血壓病等血管危險因素，可導(dǎo)致中小動脈內(nèi)膜鈣化及大動脈彌漫性動脈粥樣硬化，因此，KTR術(shù)后上述危險因素減小或消失，動脈僵硬度也很難改善。另一方面，年齡對動脈彈性的影響被看作是動脈的老化過程，具有一定獨(dú)立性［11］。

維持性血液透析是ESRD的一種重要替代療法。維持性血液透析的ESRD患者動靜脈瘺一方面可導(dǎo)致心血管系統(tǒng)的循環(huán)血量增加，進(jìn)而加速動脈硬化［12］；另一方面可致動脈內(nèi)血流動力學(xué)改變，使流體的剪切力、剪切率及黏度三者間的關(guān)系改變，加速動脈硬化。本研究發(fā)現(xiàn)，右側(cè)頸動脈SRmax在對照組、ESRD組及KTR組中呈下降趨勢，而左側(cè)頸動脈SRmax在ESRD組和KTR組中小于對照組，提示ESRD患者和KTR患者頸動脈血流阻力較對照組大，不利于組織灌注。本研究同時發(fā)現(xiàn)，頸動脈SRmax在各組內(nèi)均與頸動脈僵硬度呈線性負(fù)相關(guān)，提示SRmax越小，動脈僵硬度越高，發(fā)生心血管事件的可能性越高，這可以部分解釋維持性血液透析患者的“逆流行病學(xué)”現(xiàn)象，主要表現(xiàn)為高血壓病、高膽固醇血癥及高體質(zhì)量指數(shù)等反而具有更高生存優(yōu)勢［13］。分析原因，一方面是ESRD患者和KTR患者頸動脈SRmax下降，血液黏度增加，組織灌注不良。另一方面，低剪切率可致動脈僵硬度增加，加重循環(huán)系統(tǒng)后負(fù)荷，最終導(dǎo)致心血管事件的發(fā)生［14］。因此，維持性血液透析的ESRD患者高血壓時，患者動脈血流速度增快，剪切率增加，血液黏度減低，可有效改善組織灌注，提高透析患者生存率。本研究嘗試觀察左右頸動脈僵硬和SRmax在各組內(nèi)是否存在差異，結(jié)果顯示對照組和KTR組中，左右側(cè)頸動脈PWV比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義，ESRD組和KTR組中，左右側(cè)頸動脈SRmax比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義。筆者前期研究［15-16］發(fā)現(xiàn)，左右側(cè)CIMT存在差異，不同危險因素影響左右側(cè)CIMT的權(quán)重不同。左側(cè)CIMT受實(shí)驗室指標(biāo)和代謝因素影響較大，而右側(cè)CIMT受心率和血流動力學(xué)影響較大。左右側(cè)CIMT的差異與左右側(cè)頸動脈僵硬度的差異是否存在內(nèi)在聯(lián)系，尚需進(jìn)一步探索。總之，KTR術(shù)通過多個途徑降低了ESRD患者心血管的危險因素，但對動脈僵硬度的改善有限。本研究還存在一定的局限性，如樣本量較小；未采取腎移植前后進(jìn)行對照或移植后長期隨訪研究，有待于今后進(jìn)一步研究。

綜上所述，維持性血液透析的ESRD患者頸動脈僵硬度增加，KTR對患者頸動脈僵硬度的改善有限。ESRD患者和KTR患者動脈僵硬度增加與年齡和血壓呈正相關(guān)，與頸動脈SRmax呈負(fù)相關(guān)。本研究通過探討SRmax與動脈僵硬度的關(guān)系，為腎移植患者動脈硬化的演進(jìn)提供了一個新的視角。

［1］Ryu DR，Park JT，Chung JH，et al.A more appropriate cardiac troponin T level that can predict outcomes in end-stage renal disease patients withacutecoronarysyndrome［J］.Yonsei MedJ，2011，52（4）：595-602.

［2］Sumida K，Molnar MZ，Potukuchi PK，et al.Association of slopes of estimated glomerular filtration rate with post-end-stage renal disease mortalityinpatientswithadvancedchronickidneydisease transitioning to dialysis［J］.Mayo Clin Proc，2016，91（2）：196-207.

［3］Leberkühne LJ，Ebtehaj S，Dimova LG，et al.The predictive value of the antioxidative function of HDL for cardiovascular disease and graft failure in renal transplant recipients［J］.Atherosclerosis，2016，249（1）：181-185.

［4］李朝軍，金琳，王楓，等.實(shí)時剪切波彈性成像評價急性缺血性腦梗死患者頸動脈僵硬度參數(shù)的臨床研究［J］.臨床超聲醫(yī)學(xué)雜志，2016，18（3）：149-152.

［5］Li Z，Du L，Wang F，et al.Assessment of the arterial stiffness in patients with acute ischemic stroke using longitudinal elasticity modulus measurements obtained with shear wave elastography［J］.Med Ultrason，2016，18（2）：182-189.

［6］Heffernan KS，Lefferts WK，Kasprowicz AG，et al.Manipulation of arterial stiffness，wave reflections，and retrograde shear rate in the femoral artery using lower limb external compression［J］.Physiol Rep，2013，1（2）：22.

［7］Sawires HK，Essam RM，Morgan MF，et al.Serum klotho：relation to fibroblast growth factor-23 and other regulators of phosphate metabolism in children with chronic kidney disease［J］.Nephron，2015，129（4）：293-299.

［8］Pedersen ER，Svingen GF，Schartum-Hansen H，et al.Urinary excretion of kynurenine and tryptophan，cardiovascular events，and mortality after elective coronary angiography［J］.Eur Heart J，2013，34（34）：2689-2696.

［9］MitchellGF，HwangSJ，VasanRS，etal.Arterialstiffnessand cardiovascular events：the framingham heart study［J］.Circulation，2010，121（4）：505-511.

［10］Suwelack B，Gerhardt U，Witta J，et al.Effect of homocysteine on carotid intima-media thickness after renal transplantation［J］.Clin Transplant，2000，14（6）：555-560.

［11］Laurent S，Marais L，Boutouyrie P.The noninvasive assessment of vascular aging［J］.Can J Cardiol，2016，32（5）：669-679.

［12］Korsheed S，Eldehni MT，John SG，et al.Effects of arteriovenous fistula formation on arterial stiffness and cardiovascular performance and function［J］.Nephrol Dial Transplant，2011，26（10）：3296-3302.

［13］BeigeJ，HeipmannK，StumvollM，etal.Paradoxicalrolefor adiponectin in chronic renal diseases?An example of reverse epidemiology［J］.Expert Opin Ther Targets，2009，13（2）：163-173.

［14］Li ZJ，Du LF，Luo XH.Evaluation of ventricular-vascular coupling in patients with type 2 diabetes mellitus using 2-dimensional speckle tracking imaging［J］.J Huazhong Univ Sci Technolog Med Sci，2014，34（6）：929-934.

［15］Luo X，Yang Y，Cao T，et al.Differences in left and right carotid intima-media thickness and the associated risk factors［J］.Clin Radiol，2011，66（5）：393-398.

［16］Li ZJ，Liu Y，Du LF，et al.Evaluating arterial stiffness in type 2 diabetes patients using ultrasonic radiofrequency［J］.J Huazhong Univ Sci Technolog Med Sci，2016，36（3）：442-448.

Relationship between carotid stiffness and maximum shear rate in patients with kidney transplant recipients

LI Zhaojun，LI Fan，QIN Yan，ZHANG Qian，GAO Feng，DU Lianfang，LUO Xianghong
Department of Ultrasound，the First People’s Hospital Affiliated to Shanghai Jiaotong University，Shanghai 200080，China

ObjectiveTo analyze the carotid stiffness before and after kidney transplant in patients with end-stage renal disease（ESRD）supported by hemodialysis，and to explore the relationship between carotid stiffness and maximum shear rate（SRmax）.MethodsThirty-one kidney transplant recipients（KTR），31 patients with end-stage renal disease（ESRD）supported by hemodialysis，and 84 age-and gender-matched control subjects were included this study.The pulse wave velocity（PWV）of arterial stiffness and SRmax were measured in bilateral carotid arteries，and their relationships were analyzed. Results①Though the PWV of the bilateral carotid stiffness were all greater in ESRD group and KTR group than that in control group（all P＜0.05），there was no significant difference in bilateral carotid stiffness between ESRD group and KTR group. Compared with control group，left SRmax was less in ESRD group and KTR group（P＜0.05）.Right carotid SRmax had no significant difference in three groups.②The intra-group comparison in ESRD group，the PWV of right carotid was greater than that on the left.In control group and KTR group，the PWV of carotid had no significant difference between left and right.In control group，the carotid SRmax had significant difference between left and right（P＜0.05），and the left was greater than that of right.There was no significant difference between left and right SRmax in ESRD group and KTR group.③The PWV of bilateral carotid was positively associated with age，systolic and diastolic blood pressure，and it was negatively associated with the SRmax（all P＜0.05）. ConclusionIt shows a negative relation between carotid stiffness and SRmax in patients with kidney transplant recipients，but the change of carotid stiffness is not very noticeable in KTR.

Kidney transplantation；End-stage renal disease；Carotid artery；Stiffness；Shear rate

R743.33；R445.1

A

2016-06-11）

上海市科學(xué)技術(shù)委員會醫(yī)學(xué)引導(dǎo)類科技項目（15411969100，16411969300）；上海交通大學(xué)醫(yī)工交叉研究基金（YG2015MS28）；上海市衛(wèi)生和計劃生育委員會基金（201440290，201640043）

200080上海市，上海交通大學(xué)附屬第一人民醫(yī)院超聲科（李朝軍、李凡、高峰、杜聯(lián)芳），心超室（張茜、羅向紅），泌尿外科（秦燕）

羅向紅，Email：lxh_20050703@sina.com