基于上臂袖帶振蕩波評(píng)估動(dòng)脈僵硬度的新指標(biāo)及其影響因素

王夕富，沙蕾，陳晴晴，沈崔琴，杜聯(lián)芳，梁夫友，李朝軍

1.上海交通大學(xué)附屬第一人民醫(yī)院放射科，上海 200080；2.上海市嘉定區(qū)江橋醫(yī)院超聲科，上海 201803；3.上海交通大學(xué)附屬第一人民醫(yī)院超聲科，上海 200080；4.上海交通大學(xué)船舶海洋與建筑工程學(xué)院，上海 200240

動(dòng)脈僵硬度是反映動(dòng)脈功能的重要指標(biāo)，與內(nèi)外環(huán)境等危險(xiǎn)因素密切相關(guān)，可預(yù)警心腦血管事件[1]。脈搏波傳播速度(pulse wave velocity，PWV)是定量動(dòng)脈僵硬度的“金標(biāo)準(zhǔn)”[2]。PWV檢測(cè)設(shè)備門檻要求高，存在操作者依賴，社區(qū)或家庭推廣應(yīng)用困難。因此，篩選反映動(dòng)脈僵硬度的新指標(biāo)，便可在社區(qū)或家庭方便獲取，將實(shí)現(xiàn)動(dòng)脈硬化監(jiān)測(cè)和預(yù)防端口前移。動(dòng)脈波速指數(shù)(arterial velocity-pulse index，AVI)是通過(guò)分析肱動(dòng)脈振蕩波獲取，有望替代PWV的新指標(biāo)[3]。既往研究表明，AVI能反映中心大動(dòng)脈僵硬度，是心血管事件的獨(dú)立預(yù)測(cè)指標(biāo)[4]。中國(guó)自然人群中，AVI隨年齡變化的情況如何，相關(guān)影響因素如何尚不明確。本研究采用上臂袖帶振蕩波檢測(cè)一個(gè)較大樣本的自然人群AVI參數(shù)，分析其影響因素，旨在探討AVI的臨床價(jià)值，為動(dòng)脈僵硬度的無(wú)創(chuàng)監(jiān)測(cè)提供一個(gè)新的臨床證據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2020年8～12月在上海交通大學(xué)附屬第一人民醫(yī)院進(jìn)行健康體檢的自然人群的臨床體檢資料。入選標(biāo)準(zhǔn)：(1)既往無(wú)心腦血管事件病史；(2)上臂袖帶振蕩波分析參數(shù)數(shù)據(jù)完整有效者。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)既往有心腦血管事件發(fā)生病史者；(2)罹患心肺功能不全、嚴(yán)重心率失常、周圍動(dòng)脈閉塞癥、肝腎功能衰竭和惡性腫瘤者；(3)上臂袖帶振蕩波分析參數(shù)數(shù)據(jù)不完整者。最終入組2 581 例，其中男性 1 068 例，女性 1 513 例；年齡 13～101 歲，平均(54.8±16.6)歲。依據(jù)年齡五分位數(shù)，即把年齡由大到小排列并分為五等分，處于四個(gè)分割點(diǎn)位置的年齡數(shù)值分別為 69 歲、61.9 歲、51.6 歲和 38 歲，把受試者分為五組，分別為≥69歲組651例，其中男性332例，女性319例，平均年齡(70.9±12.7)歲；≥61.9 歲組484 例，其中男性212 例，女性272 例，平均年齡(65.4±1.9)歲；≥51.6 歲組 482 例，其中男性 184 例，女性 298 例，平均年齡(57.3±2.8)歲；≥38 歲組 464 例，其中男性 166 例，女性298例，平均年齡(45.0±4.1)歲；＜38歲組500例，其中男性174例，女性326例，平均年齡(29.9±5.5)歲。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有入組者均簽署知情同意書。

1.2 檢查方法 上臂袖帶振蕩波分析[3]：采用便攜式動(dòng)脈波檢測(cè)儀(PASESA AVE-2000Pro)獲取受試者AVI、收縮壓和舒張壓數(shù)據(jù)。具體方法：受試者端坐位，靜息10 min。受試者左臂穿過(guò)袖帶，肘關(guān)節(jié)置于對(duì)應(yīng)的凹槽內(nèi)，使左前臂測(cè)量點(diǎn)與心臟保持在同一水平，啟動(dòng)儀器，自動(dòng)獲取AVI值。重復(fù)測(cè)量AVI 3 次取平均值，相鄰兩次測(cè)量時(shí)間間隔應(yīng)大于3 min。計(jì)數(shù)公式如下，其中，A 為無(wú)量綱常數(shù)，此處取值為20，見(jiàn)圖1。

圖1 袖帶振蕩波一階微分計(jì)數(shù)AVI示意圖

1.3 觀察指標(biāo) (1)五組受試者的一般資料：包括受試者性別構(gòu)成比、年齡、身高、體質(zhì)量、體質(zhì)量指數(shù)、SBP、DBP和血管僵硬度指標(biāo)AVI；(2)AVI與年齡和血管危險(xiǎn)因素的相關(guān)性；(3)AVI 與左室射血分?jǐn)?shù)(ejection fraction，EF)的相關(guān)性。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS13.0 統(tǒng)計(jì)軟件分析數(shù)據(jù)。計(jì)量資料符合正態(tài)分布，以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示，五組間計(jì)量資料比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用SNK-q 檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)；相關(guān)性分析采用Pearson 相關(guān)分析；采用線性回歸分析組內(nèi)AVI與年齡的線性關(guān)系，建立線性方程。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 五組受試者的一般資料比較 與61.9 歲組比較，≥38 歲組和＜38 歲組的女性受試者比例均高于男性，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)；61.9 歲組和≥51.6 歲組的受試者身高均低于＜38 歲組，而體質(zhì)量和體質(zhì)量指數(shù)均高于＜38 歲組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)。＜38 歲組和≥38 歲組間，受試者身高、體質(zhì)量和體質(zhì)量指數(shù)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)；五組間，受試者收縮壓隨年齡增加而增加，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)。舒張壓隨年齡變化幅度低，部分組間受試者舒張壓差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)。在五組間，受試者AVI 值差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，且隨年齡增加而增加(P＜0.01)，見(jiàn)表1。

表1 五組受試者的一般資料比較()

表1 五組受試者的一般資料比較()

注：1 mm Hg=0.133 kPa；與≥69歲組比較，aP＜0.05；與≥61.9歲組比較，b P＜0.05；與≥51.6歲組比較，cP＜0.05；與≥38歲組比較，dP＜0.05。

年齡(歲)≥69≥61.9≥51.6≥38＜38 F/χ2值P值女/男(例)319/332 272/212a 298/184a 298/166ab 326/174ab 42 973 0.001平均年齡(歲)70.96±12.71 65.42±1.95a 57.33±2.82ab 45.03±4.06abc 29.98±5.45abcd 3 034.861 0.001身高(cm)162.50±8.01 163.24±7.71 163.09±7.66 164.12±7.36 167.03±27.90abcd 8.174 0.001體質(zhì)量(kg)62.93±11.46 64.67±11.37a 64.44±10.53 64.12±10.63 62.46±13.98abcd 4.143 0.002體質(zhì)量指數(shù)(kg/m2)23.77±3.67 24.20±3.50a 24.15±3.11 23.71±2.92b 22.65±4.34abcd 14.544 0.001收縮壓(mmHg)137.40±23.45 136.82±20.43 130.43±20.51ab 124.25±19.36abc 115.37±16.51abcd 101.226 0.001舒張壓(mmHg)75.88±13.28 77.73±11.48a 79.49±12.20a 79.68±13.07ab 74.12±11.84abc 16.547 0.001 AVI 22.40±8.09 21.93±6.45 19.80±6.33ab 16.47±5.55abc 12.68±2.84abcd 214.146 0.001

2.2 AVI與年齡和血管危險(xiǎn)因素的相關(guān)性 五組受試者的AVI與年齡均呈線性相關(guān)(P＜0.05)。各組線性回歸曲線圖見(jiàn)圖2?？倶颖局?，AVI與年齡、體質(zhì)量指數(shù)、收縮壓和舒張壓呈正相關(guān)(r=0.539、0.072、0.486、0.192，P＜0.01)，與身高呈負(fù)相關(guān)(r=-0.111，P＜0.01)，與體質(zhì)量無(wú)相關(guān)性(r=-0.034，P=0.096)。

圖2 AVI與年齡相關(guān)分析圖

2.3 AVI與左室射血分?jǐn)?shù)的相關(guān)性 為明確AVI與左心室收縮功能關(guān)系，隨機(jī)獲取124例受試者的EF值，行相關(guān)性分析。結(jié)果表明AVI 與EF 呈負(fù)相關(guān)(r=-0.246，P=0.006)，見(jiàn)圖3。

圖3 124例受試者AVI與EF相關(guān)性分析圖

3 討論

動(dòng)脈僵硬度是心腦血管事件的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)意義重大[5]?；谛鋷д袷幉ǐ@取的AVI是評(píng)估動(dòng)脈僵硬度的新指標(biāo)。本研究基于2 581 例自然人，發(fā)現(xiàn)AVI隨年齡增加而增加，并與年齡、體質(zhì)量指數(shù)、收縮壓、舒張壓和左心室功能密切相關(guān)。

動(dòng)脈硬度增加是動(dòng)脈硬化的早期改變，AVI 可評(píng)估動(dòng)脈僵硬度。PWV是定量動(dòng)脈僵硬度的“金標(biāo)準(zhǔn)”，是心腦血管事件和全因死亡率的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素[6]。PWV檢測(cè)設(shè)備門檻高，且存在操作者依賴，不利于社區(qū)或家庭推廣應(yīng)用[7]。AVI檢測(cè)設(shè)備輕巧，操作簡(jiǎn)單且智能化[8]。既往研究發(fā)現(xiàn)，日本社區(qū)人群AVI 平均值16.6[9]。中國(guó)自然人群的AVI 如何？尚未見(jiàn)到相關(guān)報(bào)道。本研究獲取了2 581 名受試者的AVI 平均值為18.87，高 于 OKAMOTO 等[9]的 研 究 中 AVI 平 均 值16.6。這可能是因?yàn)楸狙芯渴茉囌咂骄挲g54.8 歲，高于OKAMOTO等[9]研究中平均年齡45.5歲。本研究還發(fā)現(xiàn)，AVI與年齡呈線性正相關(guān)，與收縮壓和舒張壓等呈正相關(guān)，提示AVI 可監(jiān)測(cè)動(dòng)脈老化過(guò)程和高血壓所致的動(dòng)脈硬化。一項(xiàng)相似的芬蘭青年人心血管風(fēng)險(xiǎn)研究發(fā)現(xiàn)，動(dòng)脈僵硬度增加與成年后心腦血管事件發(fā)生密切相關(guān)，提示動(dòng)脈僵硬度增加可能是器官老化不可避免的結(jié)果[10]。因此，在青年人群中適時(shí)開展動(dòng)脈僵硬度篩查，具有動(dòng)脈硬化監(jiān)測(cè)端口前移的意義。AVI作為PWV的替代指標(biāo)，測(cè)量便捷、耗時(shí)少，大致2～3 min，可同時(shí)獲得收縮壓和舒張壓，利于在青年人群中應(yīng)用[8]。

AVI 含有心臟收縮功能信息，可預(yù)警心血管事件。AVI 是通過(guò)分析上臂肱動(dòng)脈袖帶震蕩波獲取(圖1)，收縮期肱動(dòng)脈震蕩波呈雙峰，前鋒高于后峰。前鋒為心臟射血?jiǎng)用}順應(yīng)性擴(kuò)張所致，后峰為前鋒沿動(dòng)脈樹向外周傳播，遇動(dòng)脈分叉形成反射波，并與前向波疊加所致[11]。故而，基于袖帶振蕩波獲取的AVI 不僅含有動(dòng)脈僵硬度信息，而且含有心臟收縮功能信息。本研究發(fā)現(xiàn)，AVI與左心室射血分?jǐn)?shù)呈負(fù)相關(guān)，這與張絮潔等[11]的理論分析結(jié)果一致。既往研究表明，AVI還可評(píng)估冠心病患者動(dòng)脈粥樣硬化的嚴(yán)重性和復(fù)雜性[12]。動(dòng)脈僵硬度與心力衰竭耦聯(lián)發(fā)病，即心臟-血管耦聯(lián)[13]。一項(xiàng)前瞻性研究發(fā)現(xiàn)，出院時(shí)AVI≥26 的急性心力衰竭患者，發(fā)生全因死亡或心力衰竭復(fù)發(fā)率是AVI＜26 患者的 2.75 倍(95%CI：1.411～5.349)[14]。舒張性心衰患者的AVI 值也增高，其心血管事件發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)是舒張功能正常患者的3.12 倍[15]。這是因?yàn)?，?dòng)脈僵硬度增加可導(dǎo)致主動(dòng)脈收縮壓增高，舒張壓降低。主動(dòng)脈收縮壓是心臟的后負(fù)荷，增高時(shí)可導(dǎo)致心肌做功和氧耗增加。舒張壓主要維持冠狀動(dòng)脈供血，降低時(shí)可導(dǎo)致心肌灌注不良，進(jìn)而誘發(fā)心血管事件的發(fā)生。值得一提的是，本研究還發(fā)現(xiàn)，AVI 與體質(zhì)量指數(shù)成正相關(guān)，而與身高成負(fù)相關(guān)。這可能是因?yàn)榉逝挚蓪?dǎo)致動(dòng)脈硬化、動(dòng)脈僵硬度增加，而身高者動(dòng)脈反射距離長(zhǎng)，反射波疊加于前向波的舒張期，致AVI 測(cè)值減低。

綜上所述，本研究采用袖帶振蕩波獲得一個(gè)較大樣本人群的新動(dòng)脈僵硬度指標(biāo)AVI，結(jié)果表明AVI 與年齡呈線性正相關(guān)，與血壓、體質(zhì)量指數(shù)、射血分?jǐn)?shù)密切相關(guān)，提示袖帶振蕩波分析法可便捷、簡(jiǎn)單和“一站式”獲得血壓和AVI參數(shù)，評(píng)估動(dòng)脈僵硬度。

本研究還存在一定的局限性：研究對(duì)象是健康體檢的自然人群，未對(duì)患病史、用藥情況和血糖血脂等影響因素進(jìn)行控制，其結(jié)果可能存在一定的偏倚；為探討AVI 與射血分?jǐn)?shù)的關(guān)系，本研究?jī)H獲取124 例受試者的心臟射血分?jǐn)?shù)，樣本量較少可能會(huì)對(duì)結(jié)果有一定的影響。