健康成人頸動脈彈性特征的研究

彭云蓉，齊繼連，鐘敏，肖敏，羅麟，吳紅霞

(深圳市龍崗區(qū)人民醫(yī)院超聲科，廣東深圳518172)

健康成人頸動脈彈性特征的研究

彭云蓉，齊繼連，鐘敏，肖敏，羅麟，吳紅霞

(深圳市龍崗區(qū)人民醫(yī)院超聲科，廣東深圳518172)

目的應(yīng)用速度向量成像(VVI)技術(shù)分析健康成人頸總動脈(CCA)短軸方向管壁運動和彈性參數(shù)特點及其與影響因素間的關(guān)系。方法2013年12月至2015年7月我院健康體檢者400例依據(jù)年齡、性別分組，采用Siemens Acuson Sequoia 512彩色多普勒超聲診斷儀采集CCA動態(tài)短軸二維圖像，以VVI技術(shù)測量各組頸總動脈管壁短軸方向各側(cè)壁(前壁、外側(cè)壁、后壁、內(nèi)側(cè)壁)的收縮期峰值速度(Vmax)、峰值應(yīng)變(Smax)及峰值應(yīng)變率(SRmax)。結(jié)果健康成人頸總動脈各側(cè)壁的彈性參數(shù)Smax、SRmax比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)，而外側(cè)壁和前壁的運動參數(shù)Vmax分別為(6.65±0.80)×10-2cm/s、(5.66±0.73)×10-2cm/s，明顯高于后壁和內(nèi)側(cè)壁的(3.70±0.81)×10-2cm/s、(3.86± 0.36)×10-2cm/s，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)；運動參數(shù)Vmax男性組均數(shù)為(6.25±1.17)×10-2cm/s，均大于女性組的(4.66±1.28)×10-2cm/s，而彈性參數(shù)Smax、SRmax女性組均數(shù)分別為(3.72±0.42)%、(0.21±0.17)/s，均大于男性組的(3.02± 0.42)%、(0.17±0.20)/s，各項指標比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)；隨著年齡的增長，各項指標呈下降趨勢，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。結(jié)論VVI技術(shù)可用于研究健康成人CCA管壁的運動力學(xué)特點及其與影響因素之間的關(guān)系。

健康成人；頸動脈彈性；速度向量成像；應(yīng)變率

目前，對于不同疾病所導(dǎo)致的頸總動脈彈性減低的研究較多，而對于健康成人頸總動脈彈性特征的報道較少。本研究采用速度向量成像(VVI)技術(shù)評價健康成人頸總動脈短軸方向的運動速度、應(yīng)變及應(yīng)變率，獲得頸總動脈彈性參數(shù)的正常值參考范圍，并分析不同年齡及性別對管壁彈性的影響，為臨床提供可靠的參考數(shù)據(jù)及理論依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料選取2013年12月至2015年7月我院健康體檢者400例，其中男性224例，女性176例，年齡20～80歲，平均(48.71±9.32)歲。根據(jù)年齡分為三組：Ⅰ組20～39歲，139例；Ⅱ組40～59歲，135例；Ⅲ組60～80歲，126例。所有受檢者均排除心血管病、糖尿病及高脂血癥病史，無大量飲酒及吸煙史。

1.2 方法采用西門子公司的Acuson Sequoia 512超聲診斷儀，探頭頻率為8～14.0 MHz，受試者平臥位，平靜呼吸，連接心電圖,于右側(cè)頸總動脈分叉前2 cm采集短軸動態(tài)圖像并存儲，所有圖像均取3個心動周期。

1.3 圖像分析利用VVI軟件短軸模式分析，手工勾畫血管壁內(nèi)膜，根據(jù)標記曲線,軟件會自動將頸總動脈短軸平均分為4個節(jié)段，分別為前壁、后壁、外側(cè)壁和內(nèi)側(cè)壁；軟件自動計算并顯示每個節(jié)段的運動參數(shù)曲線圖、彈性參數(shù)曲線圖，將獲得收縮期最大運動速度(maximum radial velocity，Vmax)、切向應(yīng)變(maximum tangential strain，Smax)和切向應(yīng)變率( maximum tangential strainrate，SRmax)。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法應(yīng)用SPSS16.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析，計量資料以均數(shù)±標準差(±s)表示，多組樣本均數(shù)比較采用單因素方差分析，兩組樣本均數(shù)比較采用t檢驗，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 健康成人各側(cè)壁運動及彈性參數(shù)比較健康成人頸總動脈短軸4個側(cè)壁彈性參數(shù)兩兩比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。運動參數(shù)的4組數(shù)據(jù)中，代表外側(cè)壁和前壁的運動參數(shù)高于后壁和內(nèi)側(cè)壁，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，見表1。

表1 健康成人各側(cè)壁運動及彈性參數(shù)比較(±s)

表1 健康成人各側(cè)壁運動及彈性參數(shù)比較(±s)

注：與前壁、外側(cè)壁比較，aP＜0.05。

參數(shù)前壁外側(cè)壁后壁內(nèi)側(cè)壁F值P值Vmax(×10-2，cm/s) Smax(%) SRmax(1/s) 5.66±0.73 3.43±0.29 0.19±0.01 6.65±0.80 4.89±0.41 0.24±0.03 3.70±0.81a4.75±0.39 0.25±0.02 3.86±0.36a4.08±0.33 0.22±0.01 7.62 0.87 1.32＜0.05＞0.05＞0.05

2.2 不同性別CCA管壁運動各指標比較Vmax男性均數(shù)大于女性，彈性參數(shù)Smax、SRmax女性均數(shù)均大于男性，各項指標不同性別比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，見表2、圖1、圖2。

表2 不同性別CCA管壁運動各指標比較(±s)

表2 不同性別CCA管壁運動各指標比較(±s)

部位Vmax(×10-2，cm/s)Smax(%)SRmax(1/s)前壁外側(cè)壁后壁內(nèi)側(cè)壁男性6.25±1.17 5.66±1.79 2.56±0.57 2.40±0.58女性4.66±1.28 3.24±0.76 1.96±0.44 1.84±0.33 t值12.01 10.25 5.63 7.58 P值0.00 0.00 0.00 0.00男性3.02±0.42 4.25±0.65 4.40±0.61 3.68±0.43女性3.72±0.42 5.42±0.52 4.97±0.53 4.38±0.44 t值12.68 9.56 8.36 10.07 P值0.00 0.00 0.00 0.00男性0.17±0.20 0.21±0.03 0.23±0.04 0.20±0.02女性0.21±0.17 0.26±0.03 0.25±0.03 0.22±0.02 t值17.21 13.09 9.98 12.73 P值0.00 0.00 0.00 0.00

圖1 男性組速度、應(yīng)變及應(yīng)變率曲線

圖2 女性組速度、應(yīng)變及應(yīng)變率曲線

2.3 不同年齡組CCA短軸管壁運動各指標比較觀察不同年齡組頸總動脈運動指標，結(jié)果顯示各年齡組之間CCA管壁運動指標比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，見表3。

表3 不同年齡組CCA管壁運動各指標比較(±s)

表3 不同年齡組CCA管壁運動各指標比較(±s)

注：與Ⅰ組比較，aP＜0.05；與Ⅱ組比較，bP＜0.05。

部位Vmax(×10-2，cm/s)S（%）SR(1/s)前壁外側(cè)壁后壁內(nèi)側(cè)壁Ⅰ組5.49±1.75 6.10±1.23 2.72±0.52 3.02±0.74Ⅱ組4.99±1.48a3.13±0.36a2.11±0.45a2.67±0.57aⅢ組3.06±1.01ab2.96±0.64ab2.03±0.92ab1.18±0.34abF值5.96 10.25 6.37 9.25 P值＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05Ⅰ組3.68±0.66 6.05±1.05 5.02±0.52 4.64±0.38Ⅱ組3.63±0.58a4.93±0.56a4.97±0.77a4.15±0.55aⅢ組2.67±0.39ab4.68±0.71ab4.61±0.05ab4.19±0.56abF值6.33 8.65 11.02 6.03 P值＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05Ⅰ組0.22±0.05 0.27±0.03 0.28±0.05 0.24±0.02Ⅱ組0.19±0.02a0.25±0.04a0.24±0.04a0.23±0.09aⅢ組0.14±0.02ab0.24±0.07ab0.23±0.05ab0.21±0.03abF值12.01 8.65 6.63 5.98 P值＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05

3 討論

動脈彈性主要反映動脈的舒張功能，它取決于管腔內(nèi)徑大小和管壁硬度,動脈彈性減低是心血管疾病的重要危險標記[1]?；诙S斑點追蹤原理的VVI技術(shù)能夠比較客觀地反映動脈的彈性功能，觀察血管壁的運動功能及力學(xué)狀態(tài)[2]，且不受角度依賴和動脈搏動的影響，為動脈管壁的整體及局部力學(xué)分析提供了一個全新的定量評估手段[3]，與傳統(tǒng)超聲的頸總動脈內(nèi)-中膜厚度測量相比，通過VVI技術(shù)測定的應(yīng)變及應(yīng)變率能夠進一步從生物力學(xué)角度反映動脈管壁彈性功能。

本研究中受檢者頸總動脈短軸切面各個側(cè)壁的應(yīng)變及應(yīng)變率曲線運動呈規(guī)律的、同步性的變化，說明健康成人血管管壁組成成分均衡，彈性好，頸總動脈管壁運動同步性良好，這與王宇等[4]的研究結(jié)果一致。而頸總動脈后壁和內(nèi)側(cè)壁的運動速度較低，這可能與頸靜脈搏動的影響有關(guān)，以及與肌肉、頸椎橫突等的限制有關(guān)[5-6]。

有研究發(fā)現(xiàn)：婦女在絕經(jīng)前心腦血管疾病發(fā)病率明顯低于同年齡男性，但絕經(jīng)后因卵巢功能逐漸衰退，隨著雌激素水平下降，動脈彈性降低，心腦血管發(fā)病率迅速上升[7]。本研究中，女性頸總動脈的彈性參數(shù)Smax及SRmax均明顯高于男性，說明雌激素對心腦血管有一定的保護作用。相關(guān)文獻認為男性較女性AS發(fā)生早8年左右，其主要與女性更年期有關(guān)聯(lián)(即主要與性激素有關(guān))[8-9]，機制是雄激素在一定程度上加速平滑肌細胞的有絲分裂，使血管平滑肌的增生呈加速趨勢，而雌激素能夠抑制平滑肌細胞的有絲分裂趨勢，并能夠改變平滑肌細胞的遷移及表型。

動脈彈性功能的正常有賴于動脈管壁組成成分數(shù)量與功能的正常。年齡是導(dǎo)致正常人動脈彈性降低的因素之一[10]。人在衰老過程中，隨著年齡的增長，動脈血管的構(gòu)成發(fā)生改變，彈性成分減少，膠原纖維增加，柔韌性下降，管壁在血壓作用下應(yīng)力增加，使得動脈的舒縮功能減低，血管順應(yīng)性下降[11]，頸總動脈各項參數(shù)Vmax、Smax、SRmax隨著年齡的增長呈下降趨勢。動物實驗表明，速度向量成像測量的動脈彈性指標與年齡增長引起的管壁組織學(xué)改變相關(guān)。

綜上所述，VVI技術(shù)不僅可對頸總動脈形態(tài)學(xué)上的改變進行評估，還可分析動脈血管內(nèi)膜力學(xué)狀態(tài)及管壁彈性特征，可為臨床早期進行干預(yù)治療、降低心血管疾病的發(fā)生率提供理論依據(jù)。

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Study on elastic characteristics of common carotidartery wall in healthy adults.

PENG Yun-rong,QI Ji-lian, ZHONG Min,XIAO Min,LUO Lin,WU Hong-xia.
Department of Ultrasonography,People's Hospital of Longgang District of Shenzhen,Shenzhen 518172,Guangdong,CHINA

ObjectiveTo analyze the motion,elastic and derived parameters of normal common carotid artery (CCA)wall in short-axis orientation with velocity vector imaging(VVI)technique and their relationship with the influencing factors.MethodsA total of 400 healthy adults,who participated the physical examination in our hospital from December 2013 to July 2015,were included in the current study and divided into the difference groups according to gender and age.Two-dimensional dynamic images of CCA in 400 healthy volunteers people were obtained in short-axis view with Siemens Acuson Sequoia 512 color Doppler ultrasound.The maximum velocity(Vmax),maximum strain(Smax), and maximum strain rate(SRmax)of anterior wall,lateral wall,posterior wall and internal wall were analyzed by VVI.ResultsThere was no significant difference in the elastic parameters of Smaxand SRmaxamong 4 walls in all adults(P＞0.05).The motion parameter of the lateral wall and anterior wall were(6.65±0.80)×10-2cm/s and(5.66±0.73)×10-2cm/s), respectively,which were significantly higher than(3.70±0.81)×10-2cm/s and(3.86±0.36)×10-2cm/s of the posterior wall and internal wall(P＜0.05).The motion parameter of Vmaxin the male group was(6.25±1.17)×10-2cm/s,which was significantly larger than(4.66±1.28)×10-2cm/s of the female group(P＜0.05).The elastic parameters of Smaxand SRmaxin the female group were(3.72±0.42)%and(0.21±0.17)/s,which were significantly higher than(3.02±0.42)%and(0.17±0.20)/s of the male group(P＜0.05).With the growth of age,all the indicators showed a downward trend,and the difference was statistically significant(P＜0.05).ConclusionVVI technique can be used to study the mechanical characteristics of CCAwall in healthy adults and their relationship with influencing factors.

Healthy adults;Carotid arteries elastic;Velocity vector imaging(VVI);Strain rate

R543.4

A

1003—6350（2017）12—1978—03

2016-10-30)

10.3969/j.issn.1003-6350.2017.12.028

廣東省深圳市科信局深圳市科技計劃項目(編號：201003403)

彭云蓉。E-mail：pyr8109@126.com