脈搏波速度技術對原發性高血壓患者頸動脈彈性功能的初步探討

欒 云，殷立平，黃 輝，張 芹，李宏波，劉 牛，李惠玲，吳琳琳，何玉冰

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·論 著·

脈搏波速度技術對原發性高血壓患者頸動脈彈性功能的初步探討

欒 云，殷立平，黃 輝，張 芹，李宏波，劉 牛，李惠玲，吳琳琳，何玉冰

目的 評價脈搏波速度(PWV)這一技術的穩定性和可重復性,研究頸動脈彈性和血壓之間的相關性。方法 收集高血壓72例，男31例，女41例，年齡17～85(62.76±12.17)歲。依據血壓水平將入組的高血壓患者分為三個亞組(1、2、3級組)。同時納入26例非高血壓受檢者作為對照組，男10例，女16例，年齡41～76(59.65±8.12)歲。兩位醫生分別測得頸動脈內中膜厚度(IMT)、頸動脈PWV數值收縮期開始[PWV(BS)]、收縮期結束[PWV(ES)]，評價IMT、BS、ES數值的可重復性，同時比較定量參數(IMT、BS、ES)在組間(高血壓組和對照組)及組內(高血壓三個亞組)的差異性。結果 ①IMT、BS、ES數值的可重復性高。② 對照組與高血壓組之間比較，三個變量(IMT、BS、ES)均存在組間統計學差異。高血壓組組內(三個亞組間)比較:IMT，2級組與3級組無統計學意義；BS，1級組與2級組之間、2級組與3級組無統計學意義;ES，三個亞組間均有統計學意義(P<0.05)。 結論 PWV技術可重復性高，相對IMT，PWV能更敏感顯示血管彈性和血壓之間的相關性。

高血壓;脈搏波速度;內膜中層厚度

原發性高血壓是以血壓升高為主要臨床表現的綜合征，簡稱為高血壓。大動脈彈性減退是高血壓病變的主要特征[1-4]，彈性功能減退是早期血管病變的特異性和敏感性指標[5]。脈搏波速度(pulse wave velocity，PWV)指脈搏波在動脈系統的兩個既定點間的傳播速度，具有較高的重復性、易操作并無創，PWV已經逐漸被認可為評價動脈僵硬度的“金標準”[6-7]。本研究從臨床角度出發，運用PWV技術，對比觀察：①高血壓人群與健康受試者的頸動脈內膜中層厚度、血管壁彈性的差異；②不同高血壓發病階段，頸動脈管壁內膜中層厚度、血管壁彈性僵硬程度的變化，討論動脈管壁結構變化(內膜中層厚度)、動脈管壁功能性改變(血管壁彈性)與人體血壓的相關性。

1 對象與方法

1.1 對象 本文為回顧性研究，2015年1-12月患者72例，男31例，女41例，年齡17～85(62.76±12.17)歲。參照《中國高血壓防治指南》(2005年修訂版本)，依據血壓水平將入組的高血壓患者分為三個亞組，高血壓1級組(收縮壓/舒張壓：140～159/90～99 mmHg)25例，男8例，女17例，年齡17～84(60.24±14.93)歲；高血壓2級組(收縮壓/舒張壓：160～179/100～109 mmHg)25例，男15例，女10例，年齡44～85(63.52±11.68)歲；高血壓3級組(收縮壓/舒張壓：≥180/≥110 mmHg)22例，男8例，女14例，年齡47～80(64.32±9.27)歲。為了對比觀察，本研究納入26例非高血壓的健康受檢者作為對照組，男10例，女16例；年齡41～76(59.65±8.12)歲。

1.2 檢查設備及方法

1.2.1 檢查設備 法國聲科Aixplorer超聲診斷儀，內置彩色脈搏波速度檢查技術，探頭SL10-2，頻率2.0～10 MHz，條件Vascular /Carotid，系統自動測量脈搏波收縮期開始[PWV(BS)]、收縮期結束[PWV(ES)]。

1.2.2 檢查方法 受檢者均去枕平臥位，充分暴露頸部。首先于灰階顯像模式下進行觀察，先橫切、再縱切掃查。右側自無名動脈分叉處，左側從主動脈弓起始處開始，連續觀察頸總動脈(近、中、遠段)、頸內外動脈分叉處、頸內動脈(近、中、遠段)、頸外動脈主干及分支。分別縱向探查雙側頸總動脈長軸切面，使前、后壁內膜顯示清晰，并測量內膜中層厚度(intima-media thickness, IMT)。

1.2.3 PWV的測量 ①B模式：將探頭與頸總動脈長軸最大切面平行，選擇可清晰顯示頸動脈前后壁的內-中膜，并避開頸動脈球部測量PWV；②PWV測量：將探頭置于感興趣位置，點擊“PWV”鍵，獲取圖像持續2 s，該過程探頭不可做任何移動，接下來進入圖像處理過程，探頭可以移開，數據采集過程結束；③測BS、ES值：在控制面板點擊“select”鍵，系統自動測得BS、ES值。

1.3 統計學處理 采用SPSS 18.0處理軟件(IBM SPSS Inc., Chicago, IL, USA)。 首先，采用方差分析和卡方檢驗評估組間(高血壓組和對照組)及組內(高血壓組的三個亞組)的年齡分布及性別差異性。其次，為了評價超聲測量數據的可靠性及可重復性，對照組中受檢者數據采集兩次(兩位超聲科醫生間隔24 h，分別測量)，使用Bland-Altman圖對測量數據的一致性進行評估。對統計變量(IMT、BS和ES)的正態分布，采用Kolmogorov-Smirnov檢驗。如果統計學數據符合正態分布，以均值±標準差形式表示；數據不符合正態分布，以中位值的形式表示。組間及組內IMT、BS和ES數據比較采用單因素方差分析(one-way ANOVA)。統計變量(IMT、BS和ES)與血壓分級之間的相關性分析，采用spearman檢驗,P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

高血壓組和對照組年齡分布及性別構成的統計檢驗(年齡分布方差分析，P>0.05；性別構成卡方檢查，P>0.05)。高血壓組內(高血壓組的三個亞組)年齡分布方差分析：1級組和2級組，P>0.05；1級組和3級組，P>0.05；2級組和3級組，P>0.05。高血壓組內(高血壓組的三個亞組)性別構成卡方檢驗，P>0.05。上述結果顯示，年齡分布和性別構成不會對組間、組內統計變量的比較產生影響。

Kolmogorov-Smirnov檢驗，統計變量(IMT、BS和ES)呈正態分布，數值以均值±標準差形式表示。測量者之間數據一致性分析，采用Bland-Altman圖表示(圖1)，數據點大多位于95%一致性界限區域內，證實數據可靠、可重復性高。

對照組與高血壓組之間比較，IMT：(0.046±0.005)cm vs. (0.065±0.014)cm (P<0.01)；BS：(5.174±1.135)m/s vs. (6.162±1.664)m/s (P<0.05)；ES：(6.500±1.858)m/s vs. (9.878±2.106)m/s (P<0.01),三個變量均存在組間統計學差異。見表1。

圖1 Bland-Altman圖，評價不同測量者之間，測量的IMT、BS、ES數據的可重復性

組別n年齡(歲)性別(男/女)IMT(cm)BS(m/s)ES(m/s)高血壓組7262．76±12．1731/410．065±0．014??6．162±1．664?9．878±2．106??對照組2659．65±8．1210/160．046±0．0055．174±1．1356．500±1．858注：與對照組比較，?P<0．05，??P<0．01

表2 高血壓組內統計變量的比較

圖2 IMT、BS、ES數據的箱式分布圖，用以顯示正常組(0)、高血壓1級組(1)、高血壓2級組(2)和高血壓3級組(3)之間IMT、BS、ES數據分布

高血壓組組內(三個亞組間)比較，高血壓1級組與2級組，IMT：(0.059±0.013)cmvs. (0.068±0.012)cm (P<0.05)；BS：(5.642±1.758)m/svs. (6.222±1.659)m/s (P>0.05)；ES：(8.594±1.727)m/svs. (9.803±1.590)m/s (P<0.05)。高血壓1級組與3級組，IMT：(0.059±0.013)cmvs. (0.069±0.016)cm (P<0.05)；BS：(5.642±1.758)m/svs. (6.685±1.437)m/s (P<0.05)；ES：(8.594±1.727)m/svs. (11.422±2.058)m/s (P<0.01)。2級組與3級組，IMT：(0.068±0.012)cmvs. (0.069±0.016)cm (P>0.05)；BS：(6.222±1.659)m/svs. (6.685±1.437)m/s (P>0.05)；ES：(9.803±1.590)m/svs. (11.422±2.058)m/s (P<0.05)。IMT，2級組與3級組沒有統計學差異；BS，1級組與2級組之間、2級組與3級組之間沒有統計學差異。見表2、圖2。

統計變量(IMT、BS和ES)與血壓分級(正常血壓對照組為0級)之間的相關性分析，IMT：r=0.644，P<0.01；BS：r=0.365，P<0.01；ES：r=0.707，P<0.01。

3 討 論

3.1 從動脈彈性的角度研究高血壓病的意義 高血壓已經成為世界范圍內高病死率、高致殘率、高風險和高醫療費用的第一大慢性疾病[8-11]。高血壓是多種心、腦血管疾病的重要病因和危險因素，影響重要臟器，例如心、腦、腎的結構和功能，最終導致這些器官的功能衰竭[12]，因而研究高血壓對血流動力學以及動脈彈性的影響有著極為重要的意義。尤其是動脈彈性，它可以反映血管的功能狀態，動脈彈性改變是心血管疾病的重要危險因素[13]。

3.2 高血壓引起動脈彈性改變的基礎研究 在心血管疾病發病早期，重要臟器功能尚未受到損傷，臨床癥狀尚未出現，但體內血流、血壓、血管彈性、血管阻力和血液黏性等一系列心血管血流參數已經發生了變化。動脈彈性減退是高血壓病變的主要特征，血管彈性減低導致血壓升高，進而造成臟器受損，這一結論已經被研究證實[1-3]。動脈彈性的改變屬于功能性變化，早于結構的改變，分子生物學研究表明，纖維連接蛋白、膠原蛋白的變化會影響動脈血管壁的彈性，且這種血管壁彈性的變化要早于血管結構的改變，彈性功能減退是早期血管病變的特異性和敏感性指標[5，14-16]。既往，Herrera 等[17]動物實驗研究表明， Na鹽攝入會誘導動脈血管壁的分子結構變化，應用PWV可以評估血管壁彈性的改變；Recio-Rodriguez 等[18]的亞臨床研究，借助PWV技術，探討腹部脂肪與高血壓、糖尿病發病相關性，對體脂含量的評價標準提出挑戰。 臨床針對早期高血壓的用藥，也是以減輕血管壁僵硬，恢復血管彈性的腎素-血管緊張素抑制劑類藥物為主[19]。

3.3 基于PWV技術研究高血壓引起動脈彈性的改變 PWV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。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。PWV大，表示動脈硬度高、順應性差。本研究顯示：①PWV的測量可重復性高，數據測量穩定；② 與反應血管結構變化的IMT相比較，收縮期結束PWV(ES)，在高血壓組與健康對組之間，以及高血壓組內(三個亞組間)均能顯示統計學差異，其數值的變化與血壓的相關性亦高于IMT。上述結論證實了，血管功能的變化(PWV)反應血管的病變更靈敏。結合文獻復習[20-21]，我們認為，高血壓患者血管壁的應力及剪切力相對增加致使交感神經細胞興奮性增高，去甲腎上腺素、血管緊張素分泌增多，血管內皮細胞受損，此外血小板能釋放許多活性物質進入動脈壁后，活性物質刺激平滑肌細胞和成纖維細胞增生和游移，結締組織形成，導致血管壁變硬彈性降低阻力增大。因此，動脈彈性的異常是高血壓發生、發展的血管病變特征，通過高血壓患者進行動脈彈性功能的檢測，可以早期發現及干預血管壁病變，在患者還沒有自覺癥狀的情況下診斷出動脈硬化和高血壓這兩個心血管疾病的潛在的危險因素，對延緩和控制心腦血管事件的發生具有重要意義。

本研究利用PWV技術，研究血管彈性和受檢者血壓之間的相關性，首先在技術層面證實了PWV的可重復性和可靠性；其次通過與IMT相對比，指出PWV能反應血管功能的變化，其對顯示血管彈性和血壓程度之間的相互關系更靈敏。PWV能夠為評估高血壓患者動脈彈性功能提供更多、更可靠的定量信息，有助于今后對高血壓的科研和臨床工作。

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(本文編輯：黃攸生; 英文編輯:王建東)

Studyingcarotid arterial stiffness of hypertension patients using PWV: a preliminary research

LUAN Yun, YIN Li-ping, HUANG Hui, ZHANG Qin,LIHong-bo,LIUNiu,LIHui-ling,WULin-lin,HEYu-bing.

DepartmentofUltrasound,AffiliatedHospitalofNanjingUniversityofTCM,Nanjing,Jiangsu210029,China

Objective To evaluate the stability and repeatability of pulse wave velocity (PWV), and study the correlation between the arterial stiffness and hypertension using PWV. Methods Seventy two cases of hypertensive patients (31 males and 41 females, average age 62.76±12.17 years) were included in this study. Based on the level of blood pressure, 72 hypertensive patients were divided into three subgroups. For comparative study, 26 cases of non-hypertensive subjects were enrolled as normal control group including 10 males and 16 females (average age 59.65±8.12 years). Carotid intima-media thickness (IMT) and carotid PWV value (BS, ES) were measured by two doctors separately. The repeatability of IMT, BS and ES value were evaluated using Bland-Altman plot. The difference of quantitative parameters (IMT, BS, ES) were studied both in between-group and the inter-group. Results ① There was high repeatability of IMT, BS, ES. ② Relative to IMT, there was significant difference of ES both in between-group and inter-group. Conclusion PWV measurement was reproducible method to determine arterial stiffness. PWV can be more sensitive to display the correlation between the arterial stiffness and hypertension.

hypertension; pulse wave velocity (PWV)；intima-media thickness (IMT)

國家中醫臨床研究基地業務建設第二批科研專項(JDZX2015104)

210029江蘇南京，南京中醫藥大學附屬醫院超聲科

殷立平，E-mail: yinliping003@aliyun.com

欒 云，殷立平，黃 輝，等.脈搏波速度技術對原發性高血壓患者頸動脈彈性功能的初步探討[J].東南國防醫藥，2016,18(5):451-454.

R445.1

A

10.3969/j.issn.1672-271X.2016.05.001

2016-05-26;

2016-08-15)