超聲評價健康成年人頸總動脈應變與彈性的相關性研究

林小瑜，鄒春鵬，張超，趙雅萍，金慧佩

順應性系數(CC)、僵硬度系數(β)等彈性參數均可以客觀地反映大動脈彈性，隨著超聲新技術的不斷發(fā)展以及相應軟件的不斷更新和升級，臨床工作者可以通過超聲儀器方便、準確地獲得以上彈性參數，并且可以重復操作，在動脈硬化的臨床診斷及治療后隨訪中發(fā)揮重要作用。最近有關動脈的應變也受到國內外學者的關注，但目前仍處于探索階段，已有文獻報道可通過應變反映動脈形變的能力來評價動脈機械運動情況[1]。既然彈性與應變均可以反映動脈機械運動的特性，那么二者間又有何聯(lián)系呢？故本研究初步分析健康成年人頸總動脈的彈性參數和應變參數的相關性，現(xiàn)報道如下。

1　資料與方法

1.1一般資料選取2011年3月—2012年2月在我院門診檢查的健康志愿者56例，其中男26例，年齡32～56歲，平均(42.8±10.2)歲；女30例，年齡28～51歲，平均(43.4±11.1)歲。既往無心血管系統(tǒng)疾病、內分泌系統(tǒng)疾病、高脂血癥、肥胖、吸煙及酗酒史。檢查前24 h內未進食咖啡、乙醇類食品。

1.2儀器與方法選擇意大利百勝公司Mylab90彩色多普勒超聲診斷儀，LA523高頻探頭，頻率4～13 MHz，儀器內置射頻動脈僵硬度分析技術(QAS)與應變率成像(X-strain)技術。檢查方法：常規(guī)測量受檢者心率、右側肱動脈血壓。受檢者取平臥位，連接心電圖，充分暴露頸部，頭偏向檢查對側，LA523探頭輕放于體表，結合同步心電圖。對受檢者右側頸總動脈進行從上到下的短軸及長軸掃查，確認頸總動脈無內膜中層厚度(IMT)增厚和斑塊形成，否則剔除該病例。根據歐洲高血壓學會和歐洲心臟病學會(ESH/ESC)及我國的高血壓防治指南，將頸總動脈血管壁IMT≥0.9 mm定義為增厚，將IMT>1.2 mm定義為有斑塊形成[2]。選取頸總動脈起始部以上15 mm到分叉水平以下15 mm段作為靶動脈。進入QAS模式進行右側頸總動脈彈性參數的測量(見圖1)。取樣框寬度設置范圍14～15 mm，調整取樣框高度和位置使靶動脈處于該取樣框中間，固定探頭，囑患者屏住呼吸，當儀器上顯示有連續(xù)穩(wěn)定的6次血管擴張值(即儀器所提供的標準差)≤15，凍結該圖像，將結果輸入儀器上，獲得CC、β等彈性參數。右側頸總動脈應變參數的測量，選取頸總動脈分叉前15 mm處水平短軸切面，所有圖像取連續(xù)3個心動周期，采集頸總動脈短軸二維動態(tài)灰階圖像，儲存以備分析。

1.3圖像分析回放采集的錄像，打開應變和應變率成像自動分析軟件，將圖像定在心電圖T波位置。采用半自動描記的方法，在頸總動脈內膜上均勻地描記12個點，分12個小節(jié)段，于管腔中心標記參照點，進行軟件自動分析(見圖2)。將頸總動脈內膜各節(jié)段最大圓周應變(CSmax)的平均值作為頸總動脈的CSmax，將最大圓周應變率(CSRmax)的平均值作為頸總動脈的CSRmax，進行統(tǒng)計學分析。

圖1　應用QAS軟件檢測頸總動脈彈性

Figure1Elasticity of common carotid artery measured with QAS

圖2應用X-strain軟件分析頸總動脈最大圓周應變和應變率

Figure2Maximum of circumferential strain and strain rate of common carotid artery analyzed with X-strain

2　結果

2.1應變參數與彈性參數健康成年人頸總動脈CSmax為(6.30±1.11)%，CSRmax為(0.62±0.10)/s，CC為(1.37±0.39)mm2/kPa，β為(5.50±2.92)。

2.2應變參數與彈性參數的相關分析應變參數(CSmax、CSRmax)與彈性參數(CC、β)存在線性相關關系。CSmax、CSRmax均與CC呈正相關(r值分別為0.927和0.925，P均=0.000)，而與β呈負相關(r值分別為-0.859和-0.865，P均=0.000)。

3　討論

目前較多的超聲儀器配有動脈彈性分析軟件，可以測量彈性動脈的CC、β等彈性參數。因此，臨床醫(yī)師可以準確、迅速地通過無創(chuàng)的超聲檢查獲得有關動脈彈性的信息。彈性參數可以直接反映動脈管壁在心臟泵血后順應性的高低，即動脈的彈性，為臨床醫(yī)師了解人群動脈功能提供依據。近些年來，通過速度向量成像技術及血管回聲跟蹤技術評價頸總動脈的彈性在臨床中得到廣泛應用[3-4]，亦有通過應變-血壓指數來評價脛前動脈、肱動脈等中型動脈彈性改變的報道[5]，對于早期檢測動脈結構與功能異常具有重要臨床意義。

近幾年，國內外學者在運用應變與應變率成像技術評價心肌運動的臨床研究中發(fā)現(xiàn)，該技術有較高的空間和時間分辨率。已有部分學者將應變及應變率成像技術用于評價動脈壁的運動情況[6-7]，并認為該技術可以應用于大動脈機械運動特性的研究，并具有一定的優(yōu)越性。該技術是通過二維斑點的形式準確地追蹤感興趣區(qū)的組織運動，從而判斷不同的點在不同的力作用下的應變和應變率的大小，為評價該處組織運動提供量化指標，能真實反映動脈管壁的形變能力。而這些應變參數可以通過儀器內置的應變和應變率成像軟件分析獲得。本研究結果顯示，健康成年人頸總動脈的CSmax及CSRmax與CC呈正相關，而與β呈負相關。表明頸總動脈形變能力越高，順應性越好，僵硬度越小；反之，順應性越差，僵硬度越大。CC及β是評價血管彈性的指標，而CSmax及CSRmax直接反映感興趣區(qū)動脈血管壁在切線上的運動特性，客觀反映了局部血管的形變能力。

綜上所述，健康成年人頸總動脈的彈性參數及應變參數均能客觀反映大動脈的機械運動特性，且兩種參數存在相關性。目前，彈性參數在臨床工作中應用較廣泛，并且得到了多數學者的認可，而應變及應變率成像則為臨床工作者提供另一種評價動脈機械運動特性的新指標。由于應變和應變率成像具有較高的時間和空間分辨力的優(yōu)勢，將來很有可能在動脈彈性的檢測和研究中發(fā)揮重要作用，但尚需深入研究。

1鄒春鵬，胡榕，黃品同，等.應變-血壓指數評價健康成年人頸總動脈彈性的初步研究[J].浙江醫(yī)學，2010，32(12)：1757-1759.

2Kyriacou E，Pattichis MS，Pattichis CS，et al.Classification of atherosclerotic carotid plaques using morphological analysis on ultrasound images[J].Applied Intelligence，2009，30(1)：3-23.

3王志蘊，張梅，劉曉玲，等.速度向量成像技術早期無創(chuàng)性評價動脈硬化的臨床研究[J/CD].中華醫(yī)學超聲雜志(電子版)，2009，6(2)：252-258.

4劉霞，梁虹，車國英，等.血管回聲跟蹤技術對2型糖尿病患者頸總動脈彈性的評價[J].中國醫(yī)藥導報，2012，9(3)：165-167.

5鄒春鵬，金慧佩，林小瑜，等.應變-血壓指數評價終末期腎病患者中型動脈彈性[J].中國動脈硬化雜志，2012，20(1)：61-64.

6Bjallmark A，Lind B，Peolsson M，et al.Ultrasonographic strain imaging is superior to conventional non-invasive measures of vascular stiffness in the detection of age-dependent differences in the mechanical properties of the common carotid artery[J].Eur J Echocardiogr，2010，11(7)：630-636.

7許磊，曹鐵生，劉禧，等.血管環(huán)向應變在評價高血壓患者頸動脈彈性中的價值[J].中華超聲影像學雜志，2010，19(10)：842-845.