超聲與動脈硬化儀檢測肱-踝動脈脈搏波傳導速度的相關性研究

徐芳 肖滬生 徐智章 張愛宏 任亞娟 銀浩強 彭欣 陸盈錢 孟超 周靚妹

脈搏波傳導速度（pulse wave velocity,PWV）是目前比較經典和公認的衡量大動脈彈性的方法,是早期發現血管功能改變的主要方法之一。現階段比較公認且被廣泛應用的PWV是通過日本Colin公司生產的動脈硬化檢測儀VP-1000(BP203RPE-Ⅱ型、PWV／ABI型)獲得的肱-踝脈搏波傳導速度（brachial ankle pulse wave velocity,baPWV0）。但此法價格昂貴,難以在基層醫院常規開展。本研究擬通過聯合運用多普勒超聲探頭及脈搏波傳感器檢測baPWV,探討其在PWV實際檢測中可行性,為臨床提供一種新穎實用的PWV檢測方法。

1 資料和方法

1.1 研究對象

2011年5月于本院自愿受檢健康人群30例,男性6例,女性24例,年齡20～40歲,平均28.19歲。受檢者無吸煙嗜好,間隔用餐1 h以上。

1.2 儀器和方法

1.2.1 儀器ALOKA SSD 5500SV彩色多普勒超聲診斷儀,血管寬頻探頭頻率5～13 MHz。日本Colin公司生產的動脈硬化檢測儀VP-1000(BP203RPE-Ⅱ型、PWV／ABI型)。

1.2.2 檢測方法

⑴動脈硬化儀測量baPWV:受檢者平臥于檢查床上,在四肢縛以4個示波血壓袖帶,將箍帶裹在雙側腳踝和肘關節上方,使內側腳踝間距箍帶有兩指寬的距離。腳踝箍帶上有內置傳感器的軟管,用于檢測脈搏。裹箍帶時,要使軟管區接觸到腳踝處的脛后動脈。松緊以箍帶和下肢（上臂）之間恰能伸入兩手指為宜。將心電圖電極夾在雙側手腕上,電極片放在前臂內側。連接好心電圖( electrocardiogram,ECG)I導聯的電極,并將1個心音圖(phonocardiogram,PCG)傳感器放置在心電圖胸導聯V2的位置,獲得良好的心音信號。輸入受試者信息,按“CONFIRM”鍵,4個袖帶同時充放氣,并監測I導聯ECG和PCG檢測獲得baPWV0（動脈硬化儀）[1]。

⑵超聲檢測baPWV:

① baPWV1（肱脈搏波－脛后多普勒）:受檢者取平臥位,連接心電圖,選取左肘橫紋近心端1.5 cm范圍肱動脈搏動最明顯處,利用脈搏波傳感器適當加壓調節角度測量獲得肱動脈脈搏波曲線。同時由助手運用超聲探頭在內踝內后側尋找脛后動脈縱切面,適當調節增益、濾波等設置,取樣門寬1 mm,且放在管腔中央,取樣線與血管夾角<60°,選取select鍵同步檢查獲得脛后動脈多普勒血流流速曲線。待血流流速曲線和脈搏波曲線穩定后,按動“凍結”鍵進行測量分析（圖1）。測量3個脈搏波起點至血流流速曲線起點的時間差計算平均值,獲得脈搏波傳導時間△tba（肱脈搏波－脛后多普勒）。

② baPWV2（肱多普勒－脛后脈搏波）:受檢者取平臥位,連接心電圖,選取左肘橫紋近心端1.5 cm處,運用超聲探頭尋找肱動脈縱切面,適當調節增益、濾波等設置,取樣門寬1 mm,且放在管腔中央,取樣線與血管夾角<60°,選取select鍵進行檢查獲得肱動脈多普勒血流流速曲線; 同時由助手選取左側內踝部踝骨莖突內后側脛后動脈搏動最明顯處,在檢測多普勒血流流速曲線的同時同步進行脈搏波的檢測。待血流流速曲線和脈搏波曲線穩定后,按動“凍結”鍵進行測量分析（圖2）。測量3個血流流速曲線起點至脈搏波起點的時間差計算平均值,獲得脈搏波傳導時間△tba（肱多普勒－脛后脈搏波）

③根據從心臟到上臂的距離(lb)=0.2195×身高(cm)-2.0734; 從心臟到腳踝的距離（la）=0.8129×身高(cm)+12.328; 及公式baPWV=(la-lb)／△tba,計算得到baPWV1（肱脈搏波－脛后多普勒）,baPWV2（肱多普勒－脛后脈搏波）。

1.2.3 測量指標baPWV1（肱脈搏波－脛后多普勒）; baPWV2（肱多普勒－脛后脈搏波）; baPWV0（兩點間均用動脈硬化儀測值）。

1.3 統計學處理

圖1 將脈搏波傳感器放置于肱動脈,多普勒探頭放置于脛后動脈,分析肱動脈脈搏波起點與脛后動脈血流流速曲線起點間的時間差△tba（肱脈搏波－脛后多普勒）圖2 將多普勒探頭放置于肱動脈,脈搏波傳感器放置于脛后動脈,分析肱動脈血流流速曲線起點與脛后動脈脈搏波起點間的時間差△tba（肱多普勒－脛后脈搏波）

2 結 果

動脈硬化儀檢測所得到的baPWV0均值為（1118.20±176.43）cm/s,將脈搏波傳感器放置于肱動脈,多普勒探頭放置于脛后動脈時的baPWV1（肱脈搏波－脛后多普勒）均值為（1135.75±246.26）cm/s,與動脈硬化儀檢測得到的baPWV0（動脈硬化儀）呈正相關（r=0.584,P<0.01）。將多普勒探頭放置于肱動脈,脈搏波傳感器放置于脛后動脈時的baPWV2（肱多普勒－脛后脈搏波）均值為（971.56±186.35）cm/s,與動脈硬化儀檢測得到的baPWV0（動脈硬化儀）呈正相關（r=0.703,P<0.01）。(表1、2,圖3、4)

表1 聯合運用多普勒探頭與脈搏波傳感器檢測肱-踝動脈段脈搏波傳導速度及運用動脈硬化儀檢測肱－踝動脈段脈搏波傳導速度結果

表2 聯合運用多普勒探頭與脈搏波傳感器檢測肱-踝動脈段脈搏波傳導速度及運用動脈硬化儀檢測肱－踝動脈段脈搏波傳導速度的相關性

圖3 將脈搏波傳感器放置于左肘部肱動脈,將多普勒探頭放置于左踝部脛后動脈檢測計算獲得的脈搏波傳導速度與動脈硬化儀測得的脈搏波傳導速度呈顯著正相關,相關系數為0.584 圖4 將多普勒探頭放置于左肘部肱動脈,將脈搏波傳感器放置于左踝部脛后動脈檢測計算獲得的脈搏波傳導速度與動脈硬化儀測得的脈搏波傳導速度呈顯著正相關,相關系數為0.703

3 討論

在多種動脈功能檢測方法中,PWV是目前比較經典和公認的衡量大動脈彈性的方法,是早期發現血管功能改變的主要方法之一,為血管病變的早期預防提供科學依據。其基本原理是:心動周期中左心室節律性的收縮將血液搏動性的射入主動脈,在主動脈壁內產生脈搏波,脈搏波以一定的速度沿著血管壁傳播至整個動脈系統。通過記錄脈搏波經過一段血管兩點的時間和相應兩點間的體表距離而計算出脈搏波傳導的距離和時間的比值得到脈搏波傳導速度。計算公式為PWV=L／T。傳播時間（T）為脈搏波在兩個記錄部位之間的傳播時間,圖形上表現為兩個波形的時間差;距離(L)為兩個探測器之間的距離。血管彈性降低時脈搏波在血管內的傳導速度加快,反之血管順應性好則脈搏波在血管內的傳導速度減慢。因此PWV大,表示動脈硬度高、順應性差[2]。目前常用的PWV的測量方法有平面張力法和單點脈搏波傳導速度（PWVβ）測量法。平面張力法是無創檢測PWV的傳統方法,適用于淺表動脈。選定測量動脈后,將測量兩點的體表距離輸入計算機,將脈搏波傳導器放置測量部位搏動最明顯處,開啟測定儀器即可。常用的有頸-股動脈脈搏波傳導速度(cfPWV)、baPWV、頸-肱動脈脈搏波傳導速度(cbPWV)、頸-橈動脈脈搏波傳導速度(crPWV)等。而PWVβ是血管回聲跟蹤技術（eTRACKING技術）中根據硬化參數β等數值推算得到的,其結果是否能真實反映動脈的彈性狀況還有待臨床進一步研究和證實[3]。

目前比較公認且被廣泛應用的baPWV是測量肱動脈和脛后動脈之間的PWV,是通過使用日本colin公司生產的動脈硬化檢測儀VP-1000(BP203RPE-Ⅱ型、PWV／ABI型)獲得。

本研究擬通過聯合運用多普勒超聲探頭及脈搏波傳感器檢測肱動脈到脛后動脈的PWV,將動脈多普勒血流流速曲線的起點與動脈脈搏波起點間的距離與傳播時間相比,得出的比值作為所選動脈段的PWV,試圖探索發現一種新的PWV檢測手段。為臨床檢測PWV提供新思路和新途徑。實驗分為三個步驟,首先用動脈硬化儀檢測受試者的baPWV,然后運用加裝了脈搏波傳感器的超聲儀對同一受試者進行兩次檢測,第一次先將脈搏波傳感器放置于左肘部肱動脈檢測肱動脈的脈搏波信號,同時將多普勒探頭置于左下肢踝部脛后動脈處檢測脛后動脈的血流多普勒信號。并將兩種信號同步在同一分析界面進行分析得到肱動脈脈搏波起點到脛后動脈血流多普勒波起點之間的時間差（圖1、2）,利用baPWV=(la-lb)／△tba計算獲得baPWV1（肱脈搏波-脛后多普勒）。第2次將多普勒探頭放置于左肘部肱動脈檢測肱動脈的血流多普勒信號,同時將脈搏波傳感器置于左下肢踝部脛后動脈處檢測脛后動脈的脈搏波信號。并將兩種信號在同一分析界面進行分析得到肱動脈血流多普勒波起點到脛后動脈脈搏波起點之間的時間差,利用baPWV=(la-lb)／△tba計算獲得baPWV0（肱多普勒-脛后壓力）。再將baPWV0、baPWV1（肱脈搏波-脛后多普勒）、baPWV2（肱多普勒-脛后脈搏波）進行相關性分析。結果顯示將脈搏波傳感器放置于肱動脈,多普勒探頭放置于脛后動脈時的baPWV1（肱脈搏波-脛后多普勒）均值為（1135.75±246.26）cm/s,與動脈硬化儀檢測得到的baPWV0呈顯著正相關（r=0.584,P<0.01）。將多普勒探頭放置于肱動脈,脈搏波傳感器放置于脛后動脈時的baPWV2（肱多普勒-脛后脈搏波）均值為（971.56±186.35）cm/s,與動脈硬化儀檢測得到的baPWV0呈顯著正相關（r=0.703,P<0.01）。baPWV2（肱多普勒-脛后脈搏波）與baPWV0的相關性更好。說明聯合運用多普勒超聲探頭及脈搏波傳感器檢測baPWV具有一定的可行性。

以往的超聲儀僅能夠通過檢測動脈血管的內-中膜厚度、斑塊、血流速度、阻力指數、狹窄率等評估動脈局部的硬化程度,對于全身多段動脈的整體硬化程度不能提供更多的信息,約束了超聲儀的應用范圍。本實驗在超聲儀基礎上增加了脈搏波傳感器,通過聯合運用多普勒超聲探頭及脈搏波傳感器探頭檢測一段血管的脈搏波傳導速度。由于超聲多普勒探頭及脈搏波傳感器可被放置于全身的多處淺表動脈進行檢測,因此可推廣運用于測量全身多段血管的脈搏波傳導速度,克服以往超聲只能診斷局部動脈硬化的局限性,將超聲的用途延伸到能夠診斷全身的動脈硬化程度,擴展了超聲儀的應用范圍。且僅需在超聲儀上加裝一個脈搏波傳感器,大大降低了醫療成本及患者的醫療費用,具有深遠的社會意義。

[1]Yeragani VK,Tancer M,Seema KP,et al.Increased pulse-wave velocity in patients with anxiety:implications for autonomic dysfunction[J].J Psychosom Res,2006,61(1):25-31.

[2]肖滬生,銀浩強,章怡祎,等.274例eTRACKING參數相關性分析及影響因素探討[J].上海醫學影像,2006,15(2):90-92.

[3]肖滬生,徐智章,張愛宏,等.eTRACKING技術的原理及參數探討[J].上海醫學影像,2006,15(2):84-86.

[4]Yamashina A,Tomiyama H,Takeda K,et al.Validity,reproducibility and clinical significance of noninvasive brachial-ankle pulse wave velocity measurement[J].Hypertens Res,2002,25(3):359-364.