動脈彈性功能無創早期檢測方法及臨床意義

劉葳++李繼敏

摘 要 近年來心腦血管疾病逐年增多，有較高的致死及致殘率。目前臨床醫生對無臨床癥狀的動脈硬化人群關注不夠。識別無癥狀的高危人群，可予以早期治療，減少心腦血管疾病的致殘和致死率，減少醫療費用，改善患者生活質量。本文綜述目前動脈硬化的早期無創性檢測方法（如脈搏波傳導速度等）及應用。

關鍵詞 冠心病 動脈硬化 檢測

中圖分類號：R543.5 文獻標識碼：A 文章編號：1006-1533（2014）14-0032-04

心血管疾病嚴重危害人類健康，動脈病變是其病理生理基礎。動脈病變包括結構和功能改變，在動脈結構發生改變之前，其功能多已出現不同程度異常。動脈功能改變已成為篩查早期血管病變的重要靶點，其與心血管疾病預后的關系引起高度重視。

動脈彈性取決于動脈壁的僵硬度或可擴張性，以及動脈腔徑的大小。動脈彈性減退的機制尚不完全清楚。一般認為，動脈壁彈性蛋白比例下降，導致動脈硬化，動脈壁脂肪退行性變，導致動脈粥樣硬化形成，最終使動脈僵硬度增加。此外，動脈內壓越大，膠原纖維的作用就越大，動脈僵硬度越高。本文綜述目前臨床常用反映動脈彈性功能的無創性檢查方法。

脈壓

脈壓為收縮壓和舒張壓的差值，正常脈壓值在30～40 mmHg[1]，通過標準血壓檢測和計算得到脈壓。

脈壓與心血管病危險之間關系密切，脈壓增大表明大動脈彈性降低，僵硬度增加，而肱動脈脈壓增大往往是動脈彈性功能明顯減退的晚期標志，脈壓作為評估動脈彈性功能的指標尚不夠敏感，準確性也欠佳[2]。

脈搏波傳導速度（pulse wave velocity，PWV）

心臟將血液搏動性地射入主動脈，主動脈壁產生脈搏壓力波，并以一定的速度沿血管壁向外周血管傳導。通過測量記錄2個動脈部位間的脈搏波傳導時間和距離，可計算出PWV，如選擇頸動脈和股動脈測定頸股PWV、肱動脈和踝動脈測定臂踝PWV、頸動脈和肱動脈測定上臂PWV等。由于動脈系統具有不同的組織學結構，其動脈僵硬度也不同，如頸股PWV和頸橈PWV分別代表了彈力型動脈和肌性動脈的僵硬度。目前研究最為廣泛的是頸股PWV。大量的臨床資料顯示，臂踝PWV和頸股PWV呈正相關[3-5]。測量PWV時，要求受檢者空腹或餐后2 h以上，檢查前1 d及當天禁酒，檢查當天禁飲咖啡、濃茶及吸煙，避免穿高領衣服。受試者取坐位或平臥位，安靜休息5 min后開始檢測。

平面張力法

該法是測量PWV的傳統方法，主要適用于淺動脈，如頸動脈、股動脈和橈動脈等。選定測量部位后，測量2點間的體表距離，并輸入計算機，將壓力感受器置于測量部位搏動最明顯處，啟動PWV測定裝置。需要注意：①傳感器在動脈的位置很重要，因為操作者手的活動和受檢者的活動可能產生假象。②下按的力量恰能將動脈壓平。③探頭盡量垂直于血管軸線。因此，準確檢測頸股PWV需經適當的培訓和掌握一定的技巧。

示波測量技術

近年來，隨著測量技術的進步，使用先進的示波測量技術，通過測量臂踝PWV，實現PWV測量的自動化，提高了測量效率和準確性。示波法的優點是方法簡便，重復性好，與傳統平面張力法測定的頸股PWV相關性好。示波法測量臂踝PWV作為篩查和判斷心血管疾病預后的工具，用途更廣泛。

依據美國心臟協會1993年外周血管疾病診療指南，正常標準為臂踝PWV≤1 400 mm/s，大于正常值的20%～30%為輕度升高，大于30%～50%為中度升高，50%以上為重度升高。PWV可評價全部動脈而不是局部動脈壁的僵硬度[6]。PWV反映動脈僵硬度增加與心臟和血管病變的進展有關[3]。Boutlouyrie等[7]首次證實，PWV所反映的主動脈僵硬度是高血壓患者發生冠狀動脈事件（致命和非致命心肌梗死，冠狀動脈血運重建和心絞痛）的重要預測因素?，F在的PWV自動測量系統操作簡便，有利于臨床廣泛應用[8]。大量的臨床資料顯示，臂踝PWV和頸股PWV呈正相關，可準確評價動脈彈性功能，識別動脈壁早期的病理征象，對于高血壓患者的死亡率、心血管病發病率，判斷腦卒中事件具有獨立預測價值。目前PWV是唯一被歐洲高血壓指南推薦為心血管危險分層的指標[9]。以PWV為標志的動脈硬度增加還與癡呆等認知功能有關[10]。

但PWV是主動脈僵硬病變較晚期的標志，不受反射波影響，而且是血壓依賴性的，易受到長時間結構改變的影響。因此，PWV的敏感性較差，不易發現動脈彈性的輕微改變。應用常規方法測量PWV，可提供動脈僵硬度的較長一段變化，但不適合短期觀察性研究[11]。

心踝血管指數

心踝血管指數（cardio-ankle vaseular index，CAVI）的計算公式為：In（收縮壓/舒張壓）×2血液密度/（收縮壓-舒張壓）×PWV2。CAVI的檢測方法主要是袖帶壓力振蕩法和超聲法。

袖帶壓力振蕩法

受檢者靜臥于床，將測量電極夾在兩手腕，測量心音的微音器放置在胸骨第二肋水平，4個箍帶分別纏在兩上臂和兩腳踝。儀器測量開始后，先給右側上下肢的箍帶充氣，存儲波形，放氣完畢后再給左側上下肢的箍帶充氣，存儲波形，由動脈硬化檢測儀自動計算出CAVI數值。

超聲法

超聲法可經腹壁直接探測主動脈血流，使用M型模式顯示主動脈搏動隨時展開的曲線，反映血流的壓力波傳導；同時用彩色多普勒血流成像反映流速波的傳導，分別測得脈搏的壓力波和流速波從主動脈瓣至踝動脈的全程傳導時間，從而計算出PWV，然后通過公式換算得出CAVI。超聲法被認為是更直觀、有效的檢測方法。

CAVI是臨床評價大動脈僵硬度的新指標，測量結果對血壓波動的依賴性小，具有較好的重復性[12]。CAVI與PWV不同，其主要與降主動脈的僵硬度和順應性有關，反映主動脈、股動脈和踝動脈的整體僵硬度，為一項新的不依賴血壓的動脈硬化評價指標。CAVI值越高，動脈硬化越嚴重，CAVI<8.0為正常，CAVI臨界值在8.0～9.0；CAVI>9.0為動脈硬化。研究發現，與正常人組相比，患病組的CAVI值與年齡的相關性較弱[13]。與PWV比較，CAVI測量結果對血壓波動的依賴性較低，是其優勢。Horinaka等[14]的研究表明，CAVI與冠狀動脈左主干斑塊面積百分比呈正相關。Nakamura等[15]報道，CAVI與冠狀動脈狹窄（>75%）的支數呈正相關。CAVI較PWV能更好地預測冠狀動脈和頸動脈硬化的存在。CAVI對診斷急性冠狀動脈疾病的準確度較穩定性心絞痛更高[16]。CAVI作為無創檢測方法，能早期預測、診斷冠心病的發展[17]，不僅適用于常見的心血管疾病，而且已經逐漸應用于代謝綜合征、慢性腎病、免疫性疾病等多種疾病[18-19]。在治療上述疾病時，將降低CAVI作為治療目標和臨床干預治療的評估終點，被認為是可行的。Shirai等[20]指出，雖然CAVI測量時不依賴于血壓，但是其測量值有可能受長期高血壓狀態的影響[21]。動脈硬化的活體定量測定困難，CAVI與動脈硬化程度定量關系的確定，仍是難題。

反射波增強指數（augmentation index，AI）

通過對外周動脈或頸動脈收縮晚期的波形進行分析，可計算出AI，其能反映動脈彈性。但也有學者認為，將收縮晚期反射波所達到的壓力除以收縮早期壓力（即反射波發生前）更能反映動脈硬化情況[2]。

目前常用的測量儀器是SphygmoCor大動脈儀。記錄橈動脈脈搏壓力波形，通過電腦軟件可計算外周動脈的AI。進一步使用轉換方程，可將橈動脈壓力波形轉換成中心動脈壓力波形，計算出中心動脈的AI。最近，通過使用先進的多點壓力傳感技術，基本實現了AI測量的自動化。將多點壓力傳感探頭固定在手腕橈動脈處，探頭自動尋找最強的橈動脈搏動點，采集壓力波信號，計算出AI值。

AI能定量反映整個動脈系統的總體彈性，較敏感地顯示因大小動脈彈性改變引起的壓力波反射狀況。但AI明顯受到與壓力反射有關的身高和心率等因素的影響。身高矮小或心率減慢者的AI均顯著增加。在解釋AI結果時，應注意考慮這些因素。因此，難以提供統一的AI正常值。有研究顯示，AI可獨立于心血管危險因素，預測心腦血管事件的發生和死亡。Hitsumoto等[22]的研究證實，保留腎功能患者的AI不僅能反映炎癥、氧化應激和腎功能，而且還可預測心血管事件的發生。目前尚無證據顯示AI是否可替代PWV，或具有獨立于PWV的預測作用。AI檢測方便，對藥物作用的反應敏感，適合對比觀察藥物特別是降壓藥物的療效[22]。

其他方法

檢測動脈彈性功能的方法還有動態動脈硬化指數、大動脈彈性指數和小動脈彈性指數等。動態動脈硬化指數是反映整體動脈彈性功能的指標，受身高的影響。大動脈彈性指數主要反映大動脈血管彈性，而小動脈彈性指數是反映小動脈彈性。

動脈的可擴張性和順應性

使用超聲成像技術，可檢測淺表動脈腔徑自舒張期到收縮期的變化，即擴張幅度。根據該擴張幅度計算血管橫截面積的變化，該變化除以脈搏壓即為順應性系數，再除以舒張末期橫截面積則為可擴張性系數?？蓴U張性系數和順應性系數能較準確地反映所測量動脈的彈性，其直觀準確，特別適合觀察影響血管功能藥物的療效。由于僅測量一段血管的彈性，因此不能準確了解其他部位血管的情況。此外，測量方法有一定的技術難度，測量結果對測量者依賴性強，不適應基層醫療單位大規模應用。

綜上所述，大動脈彈性降低源于個體遺傳背景，并受后天多種因素的影響。對亞臨床血管病變，即大動脈彈性降低和僵硬度增加的深入認識，有利于有效控制心血管病的發病率和病死率。早期檢測大動脈彈性狀況，有助于采取積極有效的治療方案及選擇合理的藥物，通過積極改善及逆轉大動脈彈性，對提高相關疾病的預后、預防并發癥的發生具有重要的臨床價值，可能對臨床血管病變的診斷及治療有積極作用。社區醫療主要承擔心腦血管疾病的一、二級預防工作。PWV等無創檢測方法簡便，可重復性，有較高的臨床預測價值，可早期發現血管病變。在此基礎上進行早期干預和治療，從而減少急性心血管事件、腦卒中的發生。因此，動脈彈性功能的無創檢測適合在基層醫療單位積極推廣。

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