速度向量成像技術評價不同心血管危險分層的維持性血液透析患者頸動脈彈性的研究

張振，夏紀筑，王文淵，彭雪蓮，黃志強，歐三桃

（1.西南醫(yī)科大學附屬醫(yī)院1.超聲醫(yī)學科，2.腎內(nèi)科，四川瀘州 646099）

慢性腎臟疾?。╟hronic kidney disease, CKD）一直以來都威脅著人類的健康，在高齡、糖尿病、高血壓、環(huán)境等諸多因素的影響下，終末期腎衰竭患者的人數(shù)不斷增加，成為人們?nèi)找骊P注的焦點。維持性血液透析（maintenance hemodialysis,MHD）是終末期腎衰竭患者治療的主要選擇，能延長其壽命，提高其生活質(zhì)量，但心血管疾病是維持性血液透析患者的主要死因之一[1]。近年來，速度向量成像（velocity vector imaging, VVI）技術廣泛應用于頸動脈彈性評價的研究。因此，本研究通過VVI 技術評價不同心血管危險分層的MHD 患者頸動脈彈性功能，探討其在MHD 患者心血管危險分層中的應用價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象

選取2019年7月—2020年1月于西南醫(yī)科大學附屬醫(yī)院血液透析中心行規(guī)律血液透析治療的終末期腎衰竭患者100 例。其中，男性65 例，女性35 例；年齡21～82 歲，平均（53±14）歲；透析時間6～175 個月，平均（41.32±33.83）個月；原發(fā)疾病：腎小球腎炎54 例，高血壓腎病18 例，糖尿病腎病19 例，多囊腎病2 例，痛風腎病3 例，梗阻性腎病4 例。根據(jù)MHD 患者的臨床資料，對其進行弗雷明漢風險評分[2]，預測MHD 患者10年心血管疾病的患病風險，根據(jù)總分將其分為低危組（＜10%）54 例、中危組（10%～20%）30 例和高危組（＞20%）16 例。所有患者在本中心透析均采用FX80或TORAY1.5T 透析器和碳酸氫鹽透析液，透析液流量為500 mL/min，血流量為220～300 mL/min。同期選取本院40 例年齡和性別相匹配的健康志愿者作為對照組。其中，男性25 例，女性15 例；年齡24～70 歲，平均（43±17）歲；均經(jīng)體檢排除高脂血癥、糖尿病、高血壓、心腦血管疾病、肝腎疾病等。

1.2 方法

1.2.1 儀器與方法采用西門子ACUSON 超聲診斷儀（型號：SC2000，德國西門子公司），受檢者取仰臥位，充分暴露頸部，頭偏向診斷儀對側(cè)，在頸總動脈分叉下方10～15 mm 處，調(diào)節(jié)二維圖像，囑受檢者屏住呼吸，采集頸動脈短軸動態(tài)二維圖像，若有斑塊則避開，采集3 個心動周期，并儲存。采集圖像時注意探頭勿加壓，并保持探頭的穩(wěn)定，同時在該處二維圖像上采集并記錄頸動脈內(nèi)-中膜厚度（intima-media thickness, IMT）、收縮期峰值血流速度（peak systolic velocity, PSV）、舒張末期血流速度（end diastolic velocity, EDV）、阻力指數(shù)（resistanc index,RI）。

1.2.2 VVI 圖像分析通過西門子超聲診斷儀配套的VVI 工作站分析頸動脈短軸二維圖像，選擇內(nèi)膜清晰的切面，緊貼血管內(nèi)膜順時針手動描記頸動脈管壁，軟件自動將管壁分為前壁、前外側(cè)壁、后外側(cè)壁、后壁、后內(nèi)側(cè)壁、前內(nèi)側(cè)壁6 個節(jié)段，VVI 軟件自動跟蹤分析得出整體圓周應變（circumferential strain, CS）、圓周應變率（circumferential strain rate,CSR）及6 個節(jié)段的CS、CSR 曲線，本研究采用的是整體的CS、CSR 及血管面積改變率（ΔS）作為頸動脈彈性參數(shù)；ΔS 定義為血管橫截面積（cross sectional area, CSA）的最大值和最小值的百分比改變；在超聲檢查完成后測量右上肢肱動脈血壓，測量3 次并取平均值；考慮脈壓差（PP）對頸動脈應變的影響，對CS 進行校正，即CS/PP。

1.3 統(tǒng)計學方法

數(shù)據(jù)分析采用SPSS 25.0 統(tǒng)計軟件。計量資料以均數(shù)±標準差（±s）或中位數(shù)和四分位數(shù)[M（P25，P75）]表示，比較用方差分析或H檢驗，進一步兩兩比較用LSD-t檢驗或Kruskal-WallisH檢驗；相關性分析用Spearman 法；繪制受試者工作特征（ROC）曲線。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 各組常規(guī)超聲參數(shù)比較

低危組、中危組、高危組及對照組的RI、PSV、EDV 及IMT 比較，經(jīng)方差分析或H檢驗，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；進一步兩兩比較，與對照組比較，低危組、中危組、高危組EDV 減緩、IMT 增加（P＜0.05），中危組、高危組RI 升高（P＜0.05）；與低危組比較，中危組、高危組IMT 增加（P＜0.05），高危組EDV 減緩（P＜0.05）；高危組的PSV 低于對照組、低危組及中危組（P＜0.05）。見表1。

表1 各組常規(guī)超聲參數(shù)比較 （±s）

表1 各組常規(guī)超聲參數(shù)比較 （±s）

注：①與對照組比較，P ＜0.05；②與低危組比較，P ＜0.05；③與中危組比較，P ＜0.05。

組別對照組低危組中危組高危組F/H 值P 值IMT/[cm，M（P25，P75）]0.63（0.59，0.74）0.75（0.67，0.78）①0.82（0.78，0.91）①②0.85（0.79，0.96）①②54.586 0.000 n PSV（m/s，images/BZ_14_1613_369_1635_425.png±s）EDV/（m/s，images/BZ_14_1613_369_1635_425.png±s）40 54 30 16 RI 0.71±0.08 0.74±0.11 0.80±0.21①0.77±0.07①15.079 0.002 0.63±0.12 0.61±0.16 0.61±0.11 0.50±0.14①②③3.384 0.020 0.23±0.08 0.16±0.05①0.15±0.04①0.12±0.04①②20.312 0.000

2.2 各組VVI技術參數(shù)比較

低危組、中危組、高危組及對照組的CS、CSR、ΔS、CS/PP 比較，經(jīng)方差分析，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；兩兩比較，與對照組比較，低危組、中危組、高危組CS、CSR、ΔS、CS/PP 降低（P＜0.05）；與低危組比較，中危組、高危組CS、CSR、ΔS、CS/PP 降低（P＜0.05）；中危組和高危組的CS、CSR、ΔS 比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）；中危組和高危組的CS/PP 比較，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。見表2。

表2 各組VVI技術參數(shù)比較 （±s）

表2 各組VVI技術參數(shù)比較 （±s）

注：①與對照組比較，P ＜0.05；②與低危組比較，P ＜0.05；③與中危組比較，P ＜0.05。

組別對照組低危組中危組高危組F 值P 值CS/PP 0.10±0.04 0.07±0.03①0.05±0.02①②0.02±0.01①②③29.540 0.000 n 40 54 30 16 ΔS/%12.24±3.74 9.07±3.69①6.97±3.22①②5.56±2.11①②20.262 0.000 CS/%4.97±1.98 3.74±1.53①2.49±1.47①②1.63±0.65①②22.957 0.000 CSR/s 0.16±0.04 0.13±0.04①0.10±0.03①②0.09±0.05①②15.557 0.000

2.3 頸動脈常規(guī)超聲參數(shù)與VVI技術參數(shù)的相關性

Spearman 相關分析結果顯示，頸動脈常規(guī)參數(shù)IMT 與CS、CSR、ΔS、CS/PP 呈負相關（rs=-0.452、-0.397、-0.464 和-0.540，均P=0.000）；PSV 與CS、CSR、ΔS、CS/PP 呈正相關（rs=0.293、0.267、0.384和0.266，均P=0.000）；EDV 與CS、CSR、ΔS、CS/PP呈正相關（rs=0.334、0.342、0.390 和0.426，均P=0.000）；RI 與CS/PP 呈負相關（rs=0.214，P=0.011），但RI 與CS、CSR、ΔS 無關（rs=-0.086、-0.156 和-0.117，P=0.311、0.065 和0.170）。

2.4 VVI技術參數(shù)與心血管危險分層的相關性

根據(jù)Spearman 相關分析結果顯示，MHD 患者CS、CSR、ΔS、CS/PP 與心血管危險分層呈負相關（rs=-0.388、-0.529、-0.560 和-0.397，均P=0.000）。

2.5 VVI技術參數(shù)評價高危型MHD患者頸動脈彈性的預測價值

將MHD 患者的低危組與中危組合為一組，高危組為另一組。CS、CSR、ΔS、CS/PP 的ROC 曲線結果顯示：CS 的ROC 曲線下面積為0.826（95% CI：0.738，0.895），敏感性為78.6%（95% CI：0.683，0.868），特異性為81.3%（95% CI：0.544，0.960）；CSR 的ROC 曲線下面積為0.712（95%CI：0.613，0.798），敏感性為48.8%（95% CI：0.377，0.600），特異性為87.5%（95%CI：0.617，0.984）；ΔS 的ROC 曲線下面積為0.743（95% CI：0.645，0.825），敏感性為53.6%（95% CI：0.424，0.645），特異性為87.5%（95% CI：0.617，0.984）；CS/PP 的ROC 曲線下面積為88.8%（95% CI：0.810，0.943），敏感性為81.0%（95% CI：0.709,0.887），特異性為87.5%（95% CI：0.617，0.984）。見圖1。

圖1 VVI技術參數(shù)評價高危型MHD患者頸動脈彈性的ROC曲線

3 討論

盡管透析技術在不斷提高，但心血管疾病仍是MHD 患者主要死亡原因之一，是決定其預后的重要因素[3-4]。弗雷明漢風險評分是臨床心血管疾病危險評分和篩查的工具，根據(jù)評分可預測未來10年發(fā)生心血管事件的風險。有研究[5]認為弗雷明漢風險評分是MHD 患者發(fā)生心血管事件的獨立危險因素。動脈粥樣硬化是一個慢性炎癥的過程，是心血管疾病的早期改變及其發(fā)展的關鍵環(huán)節(jié)，其中頸動脈反映了全身大血管粥樣硬化的情況。超聲檢查是診斷、評估頸動脈粥樣硬化的常用方法。

在常規(guī)超聲參數(shù)中，IMT 是臨床對頸動脈粥樣硬化評價的最常用指標，與弗雷明漢風險評分有相關性[2]。IMT 增厚是反映早期動脈粥樣硬化的標志[6]，是心血管事件的獨立預測因子[7]。本研究結果顯示MHD 患者IMT 較正常人增厚明顯，與SHAKERI 等[8]研究結果一致，尤其是伴有糖尿病患者[9]。IMT 在中危組與高危組之間無差異，說明IMT 在中危組和高危組的心血管事件預測上存在一定的局限性。RI、PSV、EDV 為評價頸部血管外周循環(huán)阻力及血流灌注穩(wěn)定性的重要指標，PSV、EDV 在低危組和中危組中無差異，RI 在低危組和對照組中無差異，說明其對MHD 患者心血管疾病預測作用有限。但PSV、EDV 與ΔS、CS、CSR、CS/PP 呈正相關，頸動脈血流參數(shù)在一定程度上與VVI 技術參數(shù)對頸動脈的評價一致。

VVI 技術是評價頸動脈的新技術[10]，既往多應用于心肌運動的研究，基于二維斑點追蹤，通過二維超聲像素的振幅和相位信息反映組織彈性等生物力學特性[11]。大動脈由于受心臟收縮和舒張的影響，在圓周方向呈伸長或縮短變化，又稱彈性動脈，根據(jù)這種形態(tài)改變的特點，通過VVI 技術檢測動脈壁的運動速度、CS、CSR 來反映頸動脈彈性變化，具有實時、無角度依賴、操作簡便、重復性好等優(yōu)點。對頸動脈彈性評價的超聲檢測技術較多，各項新技術尚缺乏統(tǒng)一的診斷標準。而近年來，國內(nèi)外已有學者將VVI 技術應用于對頸動脈彈性評價的研究，獲得頸動脈管壁形態(tài)改變的量化參數(shù)，用來反映頸動脈彈性改變，可以用于動脈粥樣硬化的早期檢測[12]，是評價血管彈性的良好指標[13]。年齡、脈壓是頸動脈應變最重要的決定因素[14]。通過VVI 技術對正常人的頸動脈特性進行評估，認為左頸總動脈6 個節(jié)段的峰值CS、CSR 等VVI技術參數(shù)在30 歲時出現(xiàn)改變，隨著年齡的增長而更加明顯[15]。本研究低危組、中危組、高危組的ΔS、CS、CSR、CS/PP 較對照組低；相較于低危組，中危組和高危組ΔS、CS、CSR、CS/PP 也明顯降低；CS/PP 在中危組和高危組之間有差異，說明VVI 技術參數(shù)能有效地評價不同心血管危險層的頸動脈彈性改變。

本研究中VVI 技術參數(shù)ΔS、CS、CSR、CS/PP 與MHD 患者心血管危險分層相關，ROC 曲線得出ΔS、CS、CSR、CS/PP 對臨床評估高危型MHD 患者具有一定的預測價值，其中CS/PP 的敏感性、特異性分別為81.0%、87.5%，價值較高。因此，VVI 技術評價不同心血管危險分層的MHD 患者頸動脈彈性改變，可以為臨床干預心血管事件提供新的影像學證據(jù)。在MHD 患者中，由于受高齡、高血壓、血脂代謝紊亂、營養(yǎng)不良、氧化應激、微炎癥反應狀態(tài)等危險因素影響[16-17]，內(nèi)皮功能易受損，導致動脈粥樣硬化，加速了心血管事件的發(fā)生。在MHD 患者頸動脈出現(xiàn)粥樣硬化改變，導致頸動脈彈性下降的同時，可能沒有伴隨IMT 的改變。FAVREAU 等[18]通過研究動脈硬化閉塞癥的小鼠模型，發(fā)現(xiàn)動脈壁應變早于內(nèi)膜增生。VVI 技術參數(shù)ΔS、CS、CSR、CS/PP 與IMT 呈負相關，二者均能有效地評估頸動脈粥樣硬化。相較于IMT 偏向于評價頸動脈形態(tài)學改變，VVI 技術參數(shù)能夠有效地反映頸動脈的彈性改變，更加敏感地評價頸動脈功能的亞臨床狀態(tài)，因此，VVI 技術能早期發(fā)現(xiàn)MHD 患者頸動脈彈性改變，有效地評價不同心血管危險分層患者的頸動脈彈性變化。

本研究不足之處：①本研究隨訪時間較短，MHD 患者在藥物等相關治療后VVI 技術參數(shù)變化情況尚不清楚，有待長期隨訪觀察。②本研究病例數(shù)較少，有待加大樣本量，且透析齡是MHD 患者心血管疾病死亡的危險因素[19]，未將透析齡納入分組標準，故需改進后進一步探究不同透析齡的高血壓患者頸動脈彈性的改變在心血管危險分層的價值。

綜上所述，VVI 技術能較好地評價不同心血管危險分層的維持性血液透析患者頸動脈彈性變化，其參數(shù)與心血管危險分層相關，為臨床干預提供新的影像學證據(jù)。