健康成人頸動(dòng)脈彈性特征的研究

彭云蓉，齊繼連，鐘敏，肖敏，羅麟，吳紅霞

(深圳市龍崗區(qū)人民醫(yī)院超聲科，廣東深圳518172)

健康成人頸動(dòng)脈彈性特征的研究

彭云蓉，齊繼連，鐘敏，肖敏，羅麟，吳紅霞

(深圳市龍崗區(qū)人民醫(yī)院超聲科，廣東深圳518172)

目的應(yīng)用速度向量成像(VVI)技術(shù)分析健康成人頸總動(dòng)脈(CCA)短軸方向管壁運(yùn)動(dòng)和彈性參數(shù)特點(diǎn)及其與影響因素間的關(guān)系。方法2013年12月至2015年7月我院健康體檢者400例依據(jù)年齡、性別分組，采用Siemens Acuson Sequoia 512彩色多普勒超聲診斷儀采集CCA動(dòng)態(tài)短軸二維圖像，以VVI技術(shù)測(cè)量各組頸總動(dòng)脈管壁短軸方向各側(cè)壁(前壁、外側(cè)壁、后壁、內(nèi)側(cè)壁)的收縮期峰值速度(Vmax)、峰值應(yīng)變(Smax)及峰值應(yīng)變率(SRmax)。結(jié)果健康成人頸總動(dòng)脈各側(cè)壁的彈性參數(shù)Smax、SRmax比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，而外側(cè)壁和前壁的運(yùn)動(dòng)參數(shù)Vmax分別為(6.65±0.80)×10-2cm/s、(5.66±0.73)×10-2cm/s，明顯高于后壁和內(nèi)側(cè)壁的(3.70±0.81)×10-2cm/s、(3.86± 0.36)×10-2cm/s，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)；運(yùn)動(dòng)參數(shù)Vmax男性組均數(shù)為(6.25±1.17)×10-2cm/s，均大于女性組的(4.66±1.28)×10-2cm/s，而彈性參數(shù)Smax、SRmax女性組均數(shù)分別為(3.72±0.42)%、(0.21±0.17)/s，均大于男性組的(3.02± 0.42)%、(0.17±0.20)/s，各項(xiàng)指標(biāo)比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)；隨著年齡的增長(zhǎng)，各項(xiàng)指標(biāo)呈下降趨勢(shì)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。結(jié)論VVI技術(shù)可用于研究健康成人CCA管壁的運(yùn)動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)及其與影響因素之間的關(guān)系。

健康成人；頸動(dòng)脈彈性；速度向量成像；應(yīng)變率

目前，對(duì)于不同疾病所導(dǎo)致的頸總動(dòng)脈彈性減低的研究較多，而對(duì)于健康成人頸總動(dòng)脈彈性特征的報(bào)道較少。本研究采用速度向量成像(VVI)技術(shù)評(píng)價(jià)健康成人頸總動(dòng)脈短軸方向的運(yùn)動(dòng)速度、應(yīng)變及應(yīng)變率，獲得頸總動(dòng)脈彈性參數(shù)的正常值參考范圍，并分析不同年齡及性別對(duì)管壁彈性的影響，為臨床提供可靠的參考數(shù)據(jù)及理論依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料選取2013年12月至2015年7月我院健康體檢者400例，其中男性224例，女性176例，年齡20～80歲，平均(48.71±9.32)歲。根據(jù)年齡分為三組：Ⅰ組20～39歲，139例；Ⅱ組40～59歲，135例；Ⅲ組60～80歲，126例。所有受檢者均排除心血管病、糖尿病及高脂血癥病史，無(wú)大量飲酒及吸煙史。

1.2 方法采用西門子公司的Acuson Sequoia 512超聲診斷儀，探頭頻率為8～14.0 MHz，受試者平臥位，平靜呼吸，連接心電圖,于右側(cè)頸總動(dòng)脈分叉前2 cm采集短軸動(dòng)態(tài)圖像并存儲(chǔ)，所有圖像均取3個(gè)心動(dòng)周期。

1.3 圖像分析利用VVI軟件短軸模式分析，手工勾畫血管壁內(nèi)膜，根據(jù)標(biāo)記曲線,軟件會(huì)自動(dòng)將頸總動(dòng)脈短軸平均分為4個(gè)節(jié)段，分別為前壁、后壁、外側(cè)壁和內(nèi)側(cè)壁；軟件自動(dòng)計(jì)算并顯示每個(gè)節(jié)段的運(yùn)動(dòng)參數(shù)曲線圖、彈性參數(shù)曲線圖，將獲得收縮期最大運(yùn)動(dòng)速度(maximum radial velocity，Vmax)、切向應(yīng)變(maximum tangential strain，Smax)和切向應(yīng)變率( maximum tangential strainrate，SRmax)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法應(yīng)用SPSS16.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示，多組樣本均數(shù)比較采用單因素方差分析，兩組樣本均數(shù)比較采用t檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 健康成人各側(cè)壁運(yùn)動(dòng)及彈性參數(shù)比較健康成人頸總動(dòng)脈短軸4個(gè)側(cè)壁彈性參數(shù)兩兩比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。運(yùn)動(dòng)參數(shù)的4組數(shù)據(jù)中，代表外側(cè)壁和前壁的運(yùn)動(dòng)參數(shù)高于后壁和內(nèi)側(cè)壁，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，見表1。

表1 健康成人各側(cè)壁運(yùn)動(dòng)及彈性參數(shù)比較(±s)

表1 健康成人各側(cè)壁運(yùn)動(dòng)及彈性參數(shù)比較(±s)

注：與前壁、外側(cè)壁比較，aP＜0.05。

參數(shù)前壁外側(cè)壁后壁內(nèi)側(cè)壁F值P值Vmax(×10-2，cm/s) Smax(%) SRmax(1/s) 5.66±0.73 3.43±0.29 0.19±0.01 6.65±0.80 4.89±0.41 0.24±0.03 3.70±0.81a4.75±0.39 0.25±0.02 3.86±0.36a4.08±0.33 0.22±0.01 7.62 0.87 1.32＜0.05＞0.05＞0.05

2.2 不同性別CCA管壁運(yùn)動(dòng)各指標(biāo)比較Vmax男性均數(shù)大于女性，彈性參數(shù)Smax、SRmax女性均數(shù)均大于男性，各項(xiàng)指標(biāo)不同性別比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，見表2、圖1、圖2。

表2 不同性別CCA管壁運(yùn)動(dòng)各指標(biāo)比較(±s)

表2 不同性別CCA管壁運(yùn)動(dòng)各指標(biāo)比較(±s)

部位Vmax(×10-2，cm/s)Smax(%)SRmax(1/s)前壁外側(cè)壁后壁內(nèi)側(cè)壁男性6.25±1.17 5.66±1.79 2.56±0.57 2.40±0.58女性4.66±1.28 3.24±0.76 1.96±0.44 1.84±0.33 t值12.01 10.25 5.63 7.58 P值0.00 0.00 0.00 0.00男性3.02±0.42 4.25±0.65 4.40±0.61 3.68±0.43女性3.72±0.42 5.42±0.52 4.97±0.53 4.38±0.44 t值12.68 9.56 8.36 10.07 P值0.00 0.00 0.00 0.00男性0.17±0.20 0.21±0.03 0.23±0.04 0.20±0.02女性0.21±0.17 0.26±0.03 0.25±0.03 0.22±0.02 t值17.21 13.09 9.98 12.73 P值0.00 0.00 0.00 0.00

圖1 男性組速度、應(yīng)變及應(yīng)變率曲線

圖2 女性組速度、應(yīng)變及應(yīng)變率曲線

2.3 不同年齡組CCA短軸管壁運(yùn)動(dòng)各指標(biāo)比較觀察不同年齡組頸總動(dòng)脈運(yùn)動(dòng)指標(biāo)，結(jié)果顯示各年齡組之間CCA管壁運(yùn)動(dòng)指標(biāo)比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，見表3。

表3 不同年齡組CCA管壁運(yùn)動(dòng)各指標(biāo)比較(±s)

表3 不同年齡組CCA管壁運(yùn)動(dòng)各指標(biāo)比較(±s)

注：與Ⅰ組比較，aP＜0.05；與Ⅱ組比較，bP＜0.05。

部位Vmax(×10-2，cm/s)S（%）SR(1/s)前壁外側(cè)壁后壁內(nèi)側(cè)壁Ⅰ組5.49±1.75 6.10±1.23 2.72±0.52 3.02±0.74Ⅱ組4.99±1.48a3.13±0.36a2.11±0.45a2.67±0.57aⅢ組3.06±1.01ab2.96±0.64ab2.03±0.92ab1.18±0.34abF值5.96 10.25 6.37 9.25 P值＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05Ⅰ組3.68±0.66 6.05±1.05 5.02±0.52 4.64±0.38Ⅱ組3.63±0.58a4.93±0.56a4.97±0.77a4.15±0.55aⅢ組2.67±0.39ab4.68±0.71ab4.61±0.05ab4.19±0.56abF值6.33 8.65 11.02 6.03 P值＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05Ⅰ組0.22±0.05 0.27±0.03 0.28±0.05 0.24±0.02Ⅱ組0.19±0.02a0.25±0.04a0.24±0.04a0.23±0.09aⅢ組0.14±0.02ab0.24±0.07ab0.23±0.05ab0.21±0.03abF值12.01 8.65 6.63 5.98 P值＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05

3 討論

動(dòng)脈彈性主要反映動(dòng)脈的舒張功能，它取決于管腔內(nèi)徑大小和管壁硬度,動(dòng)脈彈性減低是心血管疾病的重要危險(xiǎn)標(biāo)記[1]。基于二維斑點(diǎn)追蹤原理的VVI技術(shù)能夠比較客觀地反映動(dòng)脈的彈性功能，觀察血管壁的運(yùn)動(dòng)功能及力學(xué)狀態(tài)[2]，且不受角度依賴和動(dòng)脈搏動(dòng)的影響，為動(dòng)脈管壁的整體及局部力學(xué)分析提供了一個(gè)全新的定量評(píng)估手段[3]，與傳統(tǒng)超聲的頸總動(dòng)脈內(nèi)-中膜厚度測(cè)量相比，通過VVI技術(shù)測(cè)定的應(yīng)變及應(yīng)變率能夠進(jìn)一步從生物力學(xué)角度反映動(dòng)脈管壁彈性功能。

本研究中受檢者頸總動(dòng)脈短軸切面各個(gè)側(cè)壁的應(yīng)變及應(yīng)變率曲線運(yùn)動(dòng)呈規(guī)律的、同步性的變化，說(shuō)明健康成人血管管壁組成成分均衡，彈性好，頸總動(dòng)脈管壁運(yùn)動(dòng)同步性良好，這與王宇等[4]的研究結(jié)果一致。而頸總動(dòng)脈后壁和內(nèi)側(cè)壁的運(yùn)動(dòng)速度較低，這可能與頸靜脈搏動(dòng)的影響有關(guān)，以及與肌肉、頸椎橫突等的限制有關(guān)[5-6]。

有研究發(fā)現(xiàn)：婦女在絕經(jīng)前心腦血管疾病發(fā)病率明顯低于同年齡男性，但絕經(jīng)后因卵巢功能逐漸衰退，隨著雌激素水平下降，動(dòng)脈彈性降低，心腦血管發(fā)病率迅速上升[7]。本研究中，女性頸總動(dòng)脈的彈性參數(shù)Smax及SRmax均明顯高于男性，說(shuō)明雌激素對(duì)心腦血管有一定的保護(hù)作用。相關(guān)文獻(xiàn)認(rèn)為男性較女性AS發(fā)生早8年左右，其主要與女性更年期有關(guān)聯(lián)(即主要與性激素有關(guān))[8-9]，機(jī)制是雄激素在一定程度上加速平滑肌細(xì)胞的有絲分裂，使血管平滑肌的增生呈加速趨勢(shì)，而雌激素能夠抑制平滑肌細(xì)胞的有絲分裂趨勢(shì)，并能夠改變平滑肌細(xì)胞的遷移及表型。

動(dòng)脈彈性功能的正常有賴于動(dòng)脈管壁組成成分?jǐn)?shù)量與功能的正常。年齡是導(dǎo)致正常人動(dòng)脈彈性降低的因素之一[10]。人在衰老過程中，隨著年齡的增長(zhǎng)，動(dòng)脈血管的構(gòu)成發(fā)生改變，彈性成分減少，膠原纖維增加，柔韌性下降，管壁在血壓作用下應(yīng)力增加，使得動(dòng)脈的舒縮功能減低，血管順應(yīng)性下降[11]，頸總動(dòng)脈各項(xiàng)參數(shù)Vmax、Smax、SRmax隨著年齡的增長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，速度向量成像測(cè)量的動(dòng)脈彈性指標(biāo)與年齡增長(zhǎng)引起的管壁組織學(xué)改變相關(guān)。

綜上所述，VVI技術(shù)不僅可對(duì)頸總動(dòng)脈形態(tài)學(xué)上的改變進(jìn)行評(píng)估，還可分析動(dòng)脈血管內(nèi)膜力學(xué)狀態(tài)及管壁彈性特征，可為臨床早期進(jìn)行干預(yù)治療、降低心血管疾病的發(fā)生率提供理論依據(jù)。

[1]汪奇,錢蘊(yùn)秋,劉麗文,等.速度向量成像技術(shù)評(píng)價(jià)腦梗死患者頸總動(dòng)脈管壁運(yùn)動(dòng)的初步研究[J].中國(guó)超聲醫(yī)學(xué)雜志,2007;23(7): 1831-1833.

[2]陳明,謝明星,王新房,等.速度向量成像技術(shù)對(duì)2型糖尿病患者足背動(dòng)脈管壁運(yùn)動(dòng)的初步評(píng)價(jià)[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)影像技術(shù),2008,24(4): 549-552.

[3]鄭海飛,鄒春鵬,黃品同,等.速度向量成像技術(shù)對(duì)糖尿病腎病患者頸總動(dòng)脈壁運(yùn)動(dòng)的評(píng)估意義[J].溫州醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2009,39(3): 273-275.

[4]王宇,段云友,袁麗君,等.速度向量成像技術(shù)評(píng)價(jià)正常人頸總動(dòng)脈內(nèi)膜力學(xué)狀態(tài)的初步研究[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)影像技術(shù),2008,24(8): 1199-1200.

[5]陳軍初,邱少東,鐘偉邦,等.冠心病患者頸動(dòng)脈粥樣硬化的性別差異[J].廣東醫(yī)學(xué),2012,33(4):492-494.

[6]李志超,寧顯忠,胥向紅,等.女性絕經(jīng)后血清雌激素水平與頸動(dòng)脈粥樣硬化的關(guān)系[J].中國(guó)動(dòng)脈硬化雜志,2010,23(5):669.

[7]李建衛(wèi),林寧,唐力,等.速度向量成像評(píng)價(jià)圍絕經(jīng)期婦女頸動(dòng)脈彈性的應(yīng)用價(jià)值[J].中華超聲影像雜志,2012,21(11):949-952.

[8]Miasoedova VA,Kirichenko TV,Orekhova VA,et al.Study of intimamedisl thickness(IMT)of the carotid arteries as an indicator of natural atheroscierosisprograss in,OSCOW population[J].Patol Fiziol Eksp Ter,2012,3:104-108.

[9]Iemolo F,Martiniuk A,Steinman DA,et al.Sex differences in cartid plaque and stenosis[J].Stroke,2004,35(2):477-481.

[10]王建華,王岳恒,吳春玲,等.血管回聲跟蹤技術(shù)定量評(píng)價(jià)正常人頸動(dòng)脈彈性[J].中華超聲影像學(xué)雜志,2005,14(4):292-294.

[11]Lakatta ED,Levy D.Arterial and cardiac aging:major shareholders in cardiovascular disease enterprises:Part I:aging arteries:a“setup”for vascular disease[J].Circulation,2003;107(1):139-141.

Study on elastic characteristics of common carotidartery wall in healthy adults.

PENG Yun-rong,QI Ji-lian, ZHONG Min,XIAO Min,LUO Lin,WU Hong-xia.
Department of Ultrasonography,People's Hospital of Longgang District of Shenzhen,Shenzhen 518172,Guangdong,CHINA

ObjectiveTo analyze the motion,elastic and derived parameters of normal common carotid artery (CCA)wall in short-axis orientation with velocity vector imaging(VVI)technique and their relationship with the influencing factors.MethodsA total of 400 healthy adults,who participated the physical examination in our hospital from December 2013 to July 2015,were included in the current study and divided into the difference groups according to gender and age.Two-dimensional dynamic images of CCA in 400 healthy volunteers people were obtained in short-axis view with Siemens Acuson Sequoia 512 color Doppler ultrasound.The maximum velocity(Vmax),maximum strain(Smax), and maximum strain rate(SRmax)of anterior wall,lateral wall,posterior wall and internal wall were analyzed by VVI.ResultsThere was no significant difference in the elastic parameters of Smaxand SRmaxamong 4 walls in all adults(P＞0.05).The motion parameter of the lateral wall and anterior wall were(6.65±0.80)×10-2cm/s and(5.66±0.73)×10-2cm/s), respectively,which were significantly higher than(3.70±0.81)×10-2cm/s and(3.86±0.36)×10-2cm/s of the posterior wall and internal wall(P＜0.05).The motion parameter of Vmaxin the male group was(6.25±1.17)×10-2cm/s,which was significantly larger than(4.66±1.28)×10-2cm/s of the female group(P＜0.05).The elastic parameters of Smaxand SRmaxin the female group were(3.72±0.42)%and(0.21±0.17)/s,which were significantly higher than(3.02±0.42)%and(0.17±0.20)/s of the male group(P＜0.05).With the growth of age,all the indicators showed a downward trend,and the difference was statistically significant(P＜0.05).ConclusionVVI technique can be used to study the mechanical characteristics of CCAwall in healthy adults and their relationship with influencing factors.

Healthy adults;Carotid arteries elastic;Velocity vector imaging(VVI);Strain rate

R543.4

A

1003—6350（2017）12—1978—03

2016-10-30)

10.3969/j.issn.1003-6350.2017.12.028

廣東省深圳市科信局深圳市科技計(jì)劃項(xiàng)目(編號(hào)：201003403)

彭云蓉。E-mail：pyr8109@126.com