UltraFastTM極速成像技術(shù)在頸動脈脈搏波速度測量中的重復(fù)性應(yīng)用觀察

李宏波，王晗，黃輝，欒云，吳林琳，劉牛

(南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院，南京 210029)

心血管疾病已成為威脅人類健康的主要疾病，動脈硬化在其中起重要作用，無創(chuàng)動脈硬化檢測越來越受到重視，而動脈彈性的測量具有重要的臨床意義。脈搏波傳導(dǎo)速度(PWV)是脈搏波由動脈沿管壁傳播的速率，與動脈彈性密切相關(guān)，是動脈硬化程度的指示器，其檢測已成為公認(rèn)的動脈硬化程度的評價方法[1～3]。UltraFastTM極速成像技術(shù)(UF)測定PWV是最新的無創(chuàng)檢測動脈彈性功能的新技術(shù)，特點是極高幀速成像率，每秒高達(dá)10 000幅圖像，比傳統(tǒng)成像設(shè)備快得多，系統(tǒng)的高幀速成像率能夠?qū)崿F(xiàn)脈搏波動態(tài)傳播的即時捕獲[4,5]。該技術(shù)可直接測量局部血管的PWV，總檢查時間<1 min，頸動脈收縮期開始時PWV(BS-PWV)和收縮期結(jié)束時脈搏波速度PWV(ES-PWV)可全面評價其動脈的彈性功能變化，是一種安全、快速、無創(chuàng)、方便評估頸動脈硬化的新方法[6]。UF作為一項新技術(shù)，在運用于臨床實際工作之前，不同測量者測量結(jié)果的可靠性以及該技術(shù)的一些影響因素都需進(jìn)一步研究，而以往較少有文獻(xiàn)報道UF測量頸動脈PWV的可重復(fù)性。本研究由兩位統(tǒng)一培訓(xùn)的操作者應(yīng)用UF技術(shù)測量頸動脈PWV，并評價此技術(shù)的重復(fù)性。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2015年5月～2016年8月在南京中醫(yī)院大學(xué)附屬醫(yī)院進(jìn)行健康體檢的志愿者32例，男8例，女24例；年齡24～59(33±9)歲；BMI(22±2)kg/m2；血壓124/82 mmHg；入選對象排除各種心腦血管病、糖尿病和其他嚴(yán)重的器質(zhì)性病變，不吸煙，不飲酒，近1個月未服用藥物，受試期間無感冒及過勞狀態(tài)。

1.2 UF應(yīng)用方法 由兩位統(tǒng)一培訓(xùn)的操作者同時應(yīng)用UF技術(shù)測量頸動脈彈性參數(shù)。測量條件：受試者維持既往的生活習(xí)慣，在室溫20～25 ℃的安靜房間進(jìn)行。采用Aixplorer彩色多普勒超聲診斷儀，探頭頻率2～10 MHz，PWV測量方法參照以前研究[7]。受試者平躺仰臥位，暴露頸部，探頭置于頸總動脈分叉上端近約2 cm，分別檢測雙側(cè)頸總動脈二維聲像圖、彩色血流及頻譜特征；PWV測量方向沿著感興趣頸動脈段縱向探查，在二維超聲模式中優(yōu)化動脈聲像圖后，超快成像采集鍵激活持續(xù)2 s，圖像凍結(jié)后系統(tǒng)對血管壁進(jìn)行多普勒分析，自動測量出局部BS-PWV和ES-PWV，⊿±盡量控制在BS-PWV或ES-PWV值的10%以內(nèi)，表示數(shù)據(jù)采集穩(wěn)定度好，測值誤差均Δ<1.0 m/s[7]，每個受檢者重復(fù)測量3次(兩位醫(yī)師間隔24 h分別測量，資料由兩名操作者分別收集)，取平均值統(tǒng)計分析，若無法測出符合上述標(biāo)準(zhǔn)的BS及ES，則剔除，PWV-BS和PWV-ES顯示為多普勒組織圖像的空間-時間模式。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS18.0統(tǒng)計軟件。應(yīng)用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(ICC)評價兩組測量者間測量頸動脈PWV結(jié)果的一致性，最后用Med Calc 11.4 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，使用Bland-Altman分析兩位醫(yī)師間測量數(shù)據(jù)的一致性，相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)分析法。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

不同測量者所收集的頸總動脈BS-PWV、ES-PWV的ICC分別為0.878和0.801。兩位測量者測得的BS-PWV測量值和ES-PWV測量值的呈線性相關(guān)(r分別為0.600 8、0.969 3，P均<0.05)。Bland-Altman分析顯示，兩位測量者分別應(yīng)用UF測量頸動脈PWV所收集到的數(shù)據(jù)具有較好的一致性，64例配對數(shù)據(jù)BS-PWV差值均數(shù)為0.344 1，標(biāo)準(zhǔn)差為0.963 4，則95%一致性界限(-1.544 2，2.232 3)；ES-PWV差值均數(shù)為0.260 6，標(biāo)準(zhǔn)差為0.930 9，則95%一致性界限(-1.564 0，2.085 3)。可見BS-PWV、ES-PWV數(shù)據(jù)點大多位于95%一致性界限區(qū)域內(nèi)，在一致性界限外的點僅3例，百分比<5%，可見不同測量者分別測量的結(jié)果一致性較好。

3 討論

PWV是反映動脈血管硬化程度的代表性指標(biāo)，其取決于動脈壁生物力學(xué)特性，管壁越硬，PWV越快，彈性越差，與動脈硬化病理進(jìn)展及預(yù)后密切相關(guān)。PWV可以直接反映動脈順應(yīng)性，是診斷心血管疾病[的重要指標(biāo)[8,9]。PWV的檢測方法主要有：①UF：使用Aixplorer系統(tǒng)能夠以高達(dá)2 000 Hz的幀頻記錄動脈壁的細(xì)節(jié)運動過程，使用類似組織多普勒的顏色算法標(biāo)示動脈壁的運動過程(紅色朝向探頭、藍(lán)色背離探頭)，并通過極速捕獲和極速計算血管壁擴張和收縮的速度，動脈壁的細(xì)微運動速度和方向都能夠被精確顯示和測量，進(jìn)而得知頸總動脈的彈性情況。②平面壓力波(頸-股動脈PWV)：應(yīng)用壓力傳感器記錄體表動脈搏動所產(chǎn)生的壓力波信號，操作復(fù)雜，可能低估局部血管僵硬度，距離測量不準(zhǔn)確，依賴?yán)硐霐?shù)理模型。③基于多普勒效應(yīng)的超聲波傳感器：受傳統(tǒng)超聲處理平臺所限，僅能依靠復(fù)雜的公式對一小段動脈的脈搏波，聯(lián)合血壓、頸動脈內(nèi)膜中層厚度等參數(shù)一起進(jìn)行測量，信號采集方法復(fù)雜，結(jié)果重復(fù)性差。因動脈管徑在收縮早期和末期變化最快，所以UF技術(shù)所測的局部BS-PWV、ES-PWV最能全面體現(xiàn)其動脈的彈性功能變化，為臨床無創(chuàng)評價動脈彈性提供新的方法[10]。近期研究發(fā)現(xiàn)，與健康志愿者相比，PWV-BS、PWV-ES在高血壓患者中明顯升高，不同的高血壓階段PWV-BS和PWV-ES顯著不同，此外PWV-BS、PWV-ES與IMT呈正相關(guān)，結(jié)果顯示UF技術(shù)是測量頸動脈PWV的方便有效方法，可被推薦為早期檢測高血壓患者動脈異常有前途的替代方法[11]。還有研究發(fā)現(xiàn)，UF可發(fā)現(xiàn)IMT尚未明顯增厚的早期頸動脈粥樣硬化(As)，并可通過PWV-ES的變化動態(tài)評價血管彈性變化及早期As進(jìn)展程度[12]。另有文獻(xiàn)報道，肝硬化患者在頸總動脈未出現(xiàn)結(jié)構(gòu)改變時(內(nèi)膜中層厚度增加及斑塊等)，頸動脈BS-PWV、ES-PWV較正常人增高，已有動脈彈性的減低，可為臨床早期防治肝硬化伴隨的血管疾病提供一定依據(jù)[13]。

動脈僵硬度的研究成為心血管領(lǐng)域的一個焦點，真實可靠的測量保證了研究結(jié)果的準(zhǔn)確性和可信性，既往有研究對不同PWV測量方法的穩(wěn)定性和可重復(fù)性進(jìn)行了評估[14,15]，UF作為一項新的測定PWV技術(shù)，國內(nèi)鮮少有對其測量的重復(fù)性評估。本研究控制了入選對象吸煙、酒精、咖啡因、藥物攝入等動脈僵硬度的混雜因子，觀察了不同操作者之間的測量誤差率，對其穩(wěn)定性進(jìn)行了評估，發(fā)現(xiàn)不同測試者的BS-PWV、ES-PWV數(shù)據(jù)具有較好的一致性。ICC用于評估不同的測量者對同一測量結(jié)果的可靠性或一致性，依據(jù)研究[16]提出的標(biāo)準(zhǔn)，ICC應(yīng)>0.8，0.6

總之，UF技術(shù)測定PWV簡便、快速、準(zhǔn)確、穩(wěn)定有效、實用性強，不增加檢查費用及時間，有望成為超聲醫(yī)生評價血管僵硬度的全新工具，成為早期評估動脈彈性的新方法。而本研究發(fā)現(xiàn)部分因素會影響到UF測量過程中BS-PWV、ES-PWV數(shù)據(jù)的采集。在檢測過程中，我們發(fā)現(xiàn)患者未屏氣檢查可導(dǎo)致BS-PWV受檢者無法成功獲得PWV數(shù)據(jù)，檢測失敗。采集前頸動脈二維圖像的清晰度、頸動脈是否走行平直、探頭與所測頸動脈前壁間距離會對頸動脈PWV的采集產(chǎn)生干擾。頸總動脈前壁欠清、動脈走行迂曲以及探頭與頸總動脈前壁距離較遠(yuǎn)時會影響PWV的采集，質(zhì)量控制的參數(shù)⊿±偏高，無法控制在BS-PWV或ES-PWV值的10%以內(nèi)以及⊿<1.0 m/s，導(dǎo)致PWV檢測失敗。測量深度是影響PWV檢查的重要因素，深度過大可導(dǎo)致檢測成功率明顯降低；理想的二維圖像是進(jìn)行PWV檢查的基礎(chǔ)，如果二維圖像不理想，也無法獲得穩(wěn)定的PWV定量數(shù)據(jù)。因此，在UF應(yīng)用過程中需關(guān)注其影響因素，選擇最佳檢測條件提高檢測成功率及采集數(shù)據(jù)穩(wěn)定度，避免檢測結(jié)果的誤差。