速度向量成像技術(shù)評(píng)價(jià)肥胖者頸總動(dòng)脈彈性的研究

張 納 楊智航 馬玉東

1.沈陽(yáng)醫(yī)學(xué)院奉天醫(yī)院電診科，遼寧沈陽(yáng) 110024；2.沈陽(yáng)醫(yī)學(xué)院生理教研室，遼寧沈陽(yáng) 110034；3.沈陽(yáng)醫(yī)學(xué)院奉天醫(yī)院ICU，遼寧沈陽(yáng) 110024

速度向量成像技術(shù)評(píng)價(jià)肥胖者頸總動(dòng)脈彈性的研究

張 納1楊智航2馬玉東3

1.沈陽(yáng)醫(yī)學(xué)院奉天醫(yī)院電診科，遼寧沈陽(yáng) 110024；2.沈陽(yáng)醫(yī)學(xué)院生理教研室，遼寧沈陽(yáng) 110034；3.沈陽(yáng)醫(yī)學(xué)院奉天醫(yī)院ICU，遼寧沈陽(yáng) 110024

目的 探討速度向量成像（VVI）技術(shù)評(píng)價(jià)肥胖者頸總動(dòng)脈（CCA）短軸方向管壁彈性的應(yīng)用價(jià)值。 方法 選擇健康志愿者30名，肥胖者40名，分別利用VVI技術(shù)分析右側(cè)CCA管壁短軸方向二維圖像上各節(jié)段的最大應(yīng)變（Smax）以及最大應(yīng)變率（SRmax），用以評(píng)價(jià)其血管壁彈性差異。 結(jié)果 與對(duì)照組相比，肥胖組頸總動(dòng)脈IMT顯著增厚，血管各壁的Smax、SRmax顯著降低（P<0.05），心率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。 結(jié)論 VVI技術(shù)可用于分析頸總動(dòng)脈管壁彈性變化。VVI參數(shù)與IMT相結(jié)合利于全面評(píng)價(jià)頸總動(dòng)脈的彈性狀態(tài)。

速度向量成像；肥胖；頸總動(dòng)脈；彈性

心血管病占我國(guó)致死疾病之首，其中有15%～20%合并有肥胖癥。早期準(zhǔn)確診斷亞臨床動(dòng)脈血管彈性功能改變，明確其與肥胖程度的相關(guān)性，對(duì)于預(yù)防心腦血管意外的發(fā)生具有重要意義。本研究應(yīng)用速度向量成像（velocity vector imaging，VVI）技術(shù)，分析肥胖者頸總動(dòng)脈（common carotid artery，CCA）短軸方向管壁彈性參數(shù)，并與健康志愿者進(jìn)行比較，探討肥胖與血管壁結(jié)構(gòu)變化之間的關(guān)系，為心血管病的早期防治提供理論依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

2011年4月～2012年1月選擇志愿者70名。按照世界衛(wèi)生組織（WHO）制定的體質(zhì)量指數(shù)（body mass index，BMI）界限分組，BMI≥30 kg/m2為肥胖組，BMI<30 kg/m2為對(duì)照組。肥胖組40例，其中，男24名，女16名，年齡19～58歲，平均（36.2±10.6）歲。既往無(wú)高血壓、冠心病及糖尿病史；收縮壓<140 mm Hg，舒張壓<90 mm Hg；心率 60～80/min；常規(guī)心電圖及超聲檢查均未見(jiàn)異常。對(duì)照組30例，其中，男16名，女14名，年齡17～56歲，平均（34.2±11.3）歲。既往無(wú)明確心血管疾病史。

1.2 儀器與方法

1.2.1 儀器 Siemens Acuson Sequoia 512彩色多普勒超聲診斷儀，圖像采集探頭頻率12.0～14.0 MHz。西門(mén)子公司提供VVI脫機(jī)分析軟件。

1.2.2 圖像采集 受檢者仰臥位，頭偏向檢查對(duì)側(cè)，暴露頸部，平靜呼吸，連接胸導(dǎo)聯(lián)心電圖。設(shè)置頸動(dòng)脈超聲制式，幀頻為60～100幀/s。CCA分叉前約2 cm處短軸平面，聲學(xué)采集模式連續(xù)采集3個(gè)心動(dòng)周期的動(dòng)態(tài)二維圖像并存儲(chǔ)，記錄心率及該處內(nèi)-中膜厚度（intima-media-thickness，IMT）。

1.2.3 VVI圖像分析 將圖像導(dǎo)入VVI工作站脫機(jī)分析，動(dòng)態(tài)觀察頸總動(dòng)脈管壁短軸平面運(yùn)動(dòng)，選擇最佳切面停幀，緊貼血管內(nèi)膜下方手工勾畫(huà)，根據(jù)描記曲線(xiàn)，軟件自動(dòng)將短軸管壁平均分為前壁、后壁、前外側(cè)壁、前內(nèi)側(cè)壁、后外側(cè)壁、后內(nèi)側(cè)壁。彈性參數(shù)：最大應(yīng)變（maximum tangential strain，Smax）及最大切向應(yīng)變率（maximum tangential strain rate，SRmax）以曲線(xiàn)形式顯示。每幀圖像描記3次，取平均值。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 IMT和心率的變化

與對(duì)照組相比，肥胖組IMT顯著增厚（P<0.05），心率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。見(jiàn)表1。1.2 Smax和SRmax的變化

表1 兩組間心率、IMT比較（±s）

表1 兩組間心率、IMT比較（±s）

組別 心率（bpm） IMT（mm）對(duì)照組肥胖組71.26±8.35 73.67±9.14 0.62±0.08 0.87±0.05

同組各側(cè)壁的彈性相關(guān)參數(shù)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）；肥胖組各側(cè)壁Smax、SRmax均顯著小于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。 見(jiàn)表 2。

3 討論

VVI技術(shù)應(yīng)用像素的空間相干及追蹤技術(shù)，通過(guò)實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)跟蹤每幀圖像的像素點(diǎn)，在二維高幀頻灰階圖像上得到其運(yùn)動(dòng)速度和方向的變化曲線(xiàn)，具有實(shí)時(shí)、無(wú)創(chuàng)、操作簡(jiǎn)便、重復(fù)性好、無(wú)角度依賴(lài)性的優(yōu)點(diǎn)，可以獲得管壁任意方向的運(yùn)動(dòng)信息，能很好地評(píng)價(jià)血管的生物力學(xué)特征[1-3]。國(guó)內(nèi)學(xué)者研究表明，Smax和SRmax能夠較好的反映頸動(dòng)脈壁彈性功能[4-6]。本研究將VVI技術(shù)用于頸總動(dòng)脈短軸管壁運(yùn)動(dòng)的評(píng)價(jià)，結(jié)果顯示肥胖組頸總動(dòng)脈各個(gè)節(jié)段的Smax和SRmax均低于對(duì)照組的對(duì)應(yīng)節(jié)段，而兩組患者的年齡、血壓等一般情況差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示上述參數(shù)下調(diào)與肥胖者頸總動(dòng)脈自身彈性降低有關(guān)。

表2 肥胖組與對(duì)照組頸總動(dòng)脈各管壁Smax和SRmax測(cè)值比較（±s）

表2 肥胖組與對(duì)照組頸總動(dòng)脈各管壁Smax和SRmax測(cè)值比較（±s）

組別 項(xiàng)目 前壁 前內(nèi)側(cè)壁 后內(nèi)側(cè)壁 后壁 后外側(cè)壁 前外側(cè)壁對(duì)照組肥胖組Smax（%）SRmax（s-1)Smax（%）SRmax（s-1）4.07±1.42 0.35±0.14 2.71±1.02 0.22±0.09 3.87±1.35 0.33±0.13 2.67±0.93 0.21±0.12 3.93±1.47 0.33±0.15 2.65±0.67 0.19±0.09 3.87±1.56 0.32±0.16 2.59±0.76 0.18±0.07 3.89±1.29 0.35±0.15 2.68±0.71 0.21±0.09 3.83±1.33 0.35±0.17 2.63±0.86 0.22±0.06

肥胖是心腦血管疾病的高危因素，臨床上普遍以頸動(dòng)脈內(nèi)-中膜增厚作為預(yù)測(cè)心腦血管疾病的指標(biāo)和窗口[7]，大量研究表明肥胖可以引起IMT增厚[8]，這與本研究結(jié)果相一致。但I(xiàn)MT僅能代表血管壁某一處的內(nèi)-中膜厚度，所得信息不夠全面，本研究結(jié)果表明Smax和SRmax與IMT值呈負(fù)相關(guān)，提示將傳統(tǒng)超聲中代表結(jié)構(gòu)改變的IMT與VVI技術(shù)中反映動(dòng)脈管壁彈性情況的Smax和SRmax相結(jié)合，有利于全面客觀地體現(xiàn)肥胖對(duì)頸總動(dòng)脈管壁彈性狀態(tài)的影響。

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，還可分析血管內(nèi)膜力學(xué)狀態(tài)及管壁運(yùn)動(dòng)功能，合理地與IMT相結(jié)合，可為臨床早期進(jìn)行干預(yù)治療、降低肥胖者心血管疾病的發(fā)生率提供理論依據(jù)。

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Study on elastic characteristics of common carotidartery wall in obesity with velocity vector imaging

ZHANG Na1YANG Zhihang2MA Yudong3

1.Department of Electronic Diagnosis,Fengtian Hospital Affiliated to Shenyang Medical College,Shenyang 110024,China;2.Basic Medical College,Shenyang Medical College,Shenyang 110034,China;3.Intensive Care Unit,Fengtian Hospital Affiliated to Shenyang Medical College,Shenyang 11002,China

ObjectiveTo explore the elastic parameters of common carotid artery(CCA)wall in short-axis orientation of obesity patients with velocity vector imaging(VVI).Methods Thirty normal people and 40 obesity patients were selected.Two-dimensional dynamic images of CCA were acquired in short-axis view with color Doppler ultrasound.Elastic parameters were analyzed in right CCA in multiple segments.Comparison of these parameters between the two groups was performed as well.Results Compared with Control group,intima-media-thickness(IMT)in obesity group was significantly thickened as well as the strain and strain rate was significantly lower(P<0.05).There was no statistically significant difference in heart rate(P>0.05).Conclusion The elastic characteristics of the CCA wall can be analyzed by VVI technique.Combining parameters of VVI with IMT,the vascular wall elastic state can be assessed more comprehensively.

Velocity vector imaging;Common carotid artery;Obesity;Elasticity

R445.1

A

1674-4721（2012）06（a）-0106-02

2012-04-26 本文編輯：陳 俊）