頸動(dòng)脈局部脈搏波傳導(dǎo)速度與內(nèi)中膜厚度的相關(guān)性研究*

李 尚 史憲全△ 錢(qián)林學(xué)* 李 蓋

目前，心血管疾病(cardiovascular disease，CVD)嚴(yán)重威脅人類(lèi)健康，而動(dòng)脈粥樣硬化(atherosclerosis，AS)是導(dǎo)致CVD的主要病理基礎(chǔ)[1-4]。AS早期表現(xiàn)為內(nèi)皮功能受損、脂質(zhì)沉積及血管壁彈性減低，隨著AS的進(jìn)展，可表現(xiàn)為管壁增厚、斑塊形成、管腔狹窄和閉塞。超聲是便捷有效的評(píng)估AS的檢查工具，高頻超聲可實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)頸動(dòng)脈內(nèi)中膜厚度(carotid intimamedia thickness，CIMT)，且CIMT可作為心血管疾病發(fā)病率和病死率的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子[5]。經(jīng)典的基于測(cè)量固定兩點(diǎn)間動(dòng)脈(頸-股、肱-踝、股-踝)的脈搏波傳導(dǎo)速度(pulse wave velocity，PWV)是檢測(cè)動(dòng)脈壁彈性的有效手段，而CIMT與經(jīng)典PWV的相關(guān)性較好[6-7]。

近年來(lái)，研究人員[8-10]研發(fā)了評(píng)價(jià)局部血管PWV的方法，但局部血管PWV與該段血管CIMT的相關(guān)性罕見(jiàn)報(bào)道。為此，本研究擬應(yīng)用一款內(nèi)置新型頸動(dòng)脈局部PWV測(cè)量技術(shù)的國(guó)產(chǎn)超聲診斷儀，檢測(cè)頸動(dòng)脈無(wú)斑塊的中青年受檢者的CIMT和局部血管彈性參數(shù)，分析二者的相關(guān)性，以期發(fā)現(xiàn)該技術(shù)在早期評(píng)價(jià)AS和彈性功能減退中的價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

前瞻性收集2018年5-7月在北京友誼醫(yī)院超聲科行頸動(dòng)脈超聲檢查且頸動(dòng)脈超聲檢查無(wú)斑塊的40名健康體檢者(80條頸動(dòng)脈)納入本研究，以CIMT≥1.0 mm為標(biāo)準(zhǔn)，其中9條頸動(dòng)脈納入CIMT增厚組，71條頸動(dòng)脈納入CIMT正常組。受檢者中男性12名，女性28名；年齡23～50歲，平均年齡(35.23±9.46)歲。不同性別受檢者的一般資料差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，具有可比性。所有受檢者均自愿參加本研究并簽署知情同意書(shū)。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

(1)納入標(biāo)準(zhǔn)：①常規(guī)超聲檢查頸動(dòng)脈無(wú)斑塊；②年齡范圍20～50歲；③CIMT≥1.0 mm的頸動(dòng)脈納入CIMT增厚組，CIMT＜1.0的頸動(dòng)脈納入CIMT正常組。

(2)排除標(biāo)準(zhǔn)：①高血壓、冠心病、腦血管疾病、糖尿病、腎病及其他系統(tǒng)性疾病；②孕、產(chǎn)婦；③主動(dòng)脈瓣關(guān)閉不全；④實(shí)驗(yàn)室檢查血脂和血糖異常；⑤吸煙：⑥嚴(yán)重心肺功能障礙，不能平臥；⑦頻繁或劇烈咳嗽、哮喘發(fā)作期及其他原因，無(wú)法配合操作。

1.3 儀器設(shè)備

使用M80型超聲診斷儀[飛依諾科技(蘇州)有限公司]，探頭型號(hào)X6-16L(頻率6.5～18 MHz)，該設(shè)備內(nèi)置頸動(dòng)脈局部血管PWV測(cè)量技術(shù)。

1.4 檢測(cè)方法

對(duì)受檢者進(jìn)行常規(guī)超聲檢查，選取頸總動(dòng)脈主干作為觀察對(duì)象。感興趣區(qū)域的選擇遵循以下原則：①該段頸動(dòng)脈走行平直；②為受檢頸總動(dòng)脈主干內(nèi)中膜最厚處；③內(nèi)中膜顯示清晰且無(wú)斑塊。

應(yīng)用常規(guī)超聲測(cè)量并記錄CIMT，每個(gè)部位測(cè)量3次取其均值。CIMT測(cè)量完畢后行頸動(dòng)脈局部PWV檢測(cè)，清晰顯示感興趣區(qū)的頸動(dòng)脈前后壁后啟動(dòng)“PWV”鍵，至少顯示一個(gè)穩(wěn)定的心動(dòng)周期后凍結(jié)圖像，將測(cè)量游標(biāo)指示在一個(gè)心動(dòng)周期“波谷至波谷”位置，該段血管壁的局部PWV、順應(yīng)系數(shù)(compliance coefficient，CC)、擴(kuò)張系數(shù)(distensibility coefficient，DC)和彈性模量(elasticity，E)即可顯示。在PWV檢測(cè)中，每條血管分別測(cè)量3次，其均值作為最終結(jié)果(如圖1所示)。

圖1 頸動(dòng)脈內(nèi)中膜厚度和局部血管彈性參數(shù)測(cè)量圖

1.5 觀察與評(píng)價(jià)指標(biāo)

(1)分析頸動(dòng)脈局部血管彈性參數(shù)PWV、CC、DC、E與CIMT的相關(guān)性。

(2)觀察并比較CIMT增厚組和CIMT正常組間頸動(dòng)脈局部血管彈性參數(shù)PWV、CC、DC和E的差異。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

應(yīng)用Excel表格建立數(shù)據(jù)庫(kù)，采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，血管彈性參數(shù)和CIMT的相關(guān)性應(yīng)用Pearson相關(guān)性分析，兩組間計(jì)量結(jié)果以均值±標(biāo)準(zhǔn)差(x-±s)表示，比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，以p＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 局部血管彈性參數(shù)與CIMT的相關(guān)性

Pearson相關(guān)性分析結(jié)果表明，PWV、CC、DC和E與年齡和BMI均不相關(guān)，CIMT與年齡和BMI均不相關(guān)，CC、DC與CIMT不相關(guān)。PWV與CIMT呈正相關(guān)(r=0.229，P=0.041)，E與CIMT呈正相關(guān)(r=0.225，P=0.045)，如圖2所示。

表1 兩組局部血管彈性參數(shù)的差異性比較(CIMT≥1.0 mm)(x-±s)

圖2 頸動(dòng)脈局部血管彈性參數(shù)與CIMT的相關(guān)性示圖

2.2 兩組局部血管彈性參數(shù)的比較

40名受檢者共檢測(cè)80條頸動(dòng)脈，以CIMT≥1.0 mm為標(biāo)準(zhǔn)，增厚組頸動(dòng)脈9條，正常組頸動(dòng)脈71條，增厚組PWV、CC、DC和E分別為(5.44±1.21)m/s、(2.05±2.20)mm2/Pa、(37.76±17.84)L/mPa和(67.56±28.58)kPa，正常組PWV、CC、DC和E分別為(4.51±0.94)m/s、(1.80±0.91)mm2/Pa、(56.14±31.10)L/mPa和(46.91±18.48)kPa，兩組間PWV和E的比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-2.720，t=-2.954；p＜0.05)，見(jiàn)表1。

3 討論

在全世界范圍內(nèi)，CVD都具有很高的發(fā)病率和致死率，而西方國(guó)家CVD約占疾病死亡原因的30%[2]。據(jù)《中國(guó)心血管病報(bào)告2017》報(bào)道，CVD占據(jù)死亡原因的首位，農(nóng)村為45.01%，城市為42.61%。因此，CVD的早期診斷和干預(yù)對(duì)于降低致死率有著積極的意義[3]。AS是CVD發(fā)病的主要病理基礎(chǔ)，動(dòng)脈內(nèi)中膜厚度的增加和動(dòng)脈壁彈性的減低在AS早期即可表現(xiàn)出來(lái)[11]。本研究結(jié)果表明，頸動(dòng)脈局部血管彈性參數(shù)中的PWV和E與CIMT呈正相關(guān)。

本研究所納入的受檢者年齡范圍在23～50歲，受檢頸動(dòng)脈均無(wú)斑塊形成，僅表現(xiàn)為內(nèi)中膜正常或增厚，提示該技術(shù)在早期評(píng)價(jià)局部血管AS和彈性功能減退的潛在價(jià)值。一般而言，CIMT增厚是該處動(dòng)脈存在粥樣硬化的表現(xiàn)，側(cè)重反映動(dòng)脈壁的結(jié)構(gòu)，PWV增加反映動(dòng)脈彈性的減退，側(cè)重反映動(dòng)脈壁的彈性功能。病理上，動(dòng)脈粥樣硬化病變主要發(fā)生在內(nèi)膜，早期表現(xiàn)為內(nèi)皮受損、脂質(zhì)沉積和白細(xì)胞的聚集，動(dòng)脈彈性減退的病變主要發(fā)生在動(dòng)脈壁中層，如彈力層斷裂、膠原含量增加等。AS和動(dòng)脈彈性減退二者有著不同的病理生理過(guò)程，且有一定的聯(lián)系。AS可致血管內(nèi)皮功能紊亂，進(jìn)而造成動(dòng)脈內(nèi)皮依賴(lài)性舒張功能障礙，使動(dòng)脈壁僵硬、彈性減退[12-13]。Finn等[14]研究報(bào)道，CIMT增厚不完全等同與AS，而與高血壓、性別和年齡有關(guān)。本研究將納入人群高血壓受檢者排除在外，且數(shù)據(jù)中局部血管彈性參數(shù)、CIMT與年齡均不相關(guān)，不同性別組局部血管彈性參數(shù)和CIMT均無(wú)差異。本研究同時(shí)也將局部血管彈性參數(shù)和BMI的相關(guān)性進(jìn)行了分析，數(shù)據(jù)中二者亦無(wú)相關(guān)性。因此，可以排除上述因素對(duì)二者相關(guān)性結(jié)果的影響。

田晶等[7]研究報(bào)道，CIMT與經(jīng)典的PWV有相關(guān)性，但經(jīng)典的PWV技術(shù)測(cè)量的是固定兩點(diǎn)間動(dòng)脈(如頸-股、肱-踝、股-踝)的脈搏波傳導(dǎo)速度，不能準(zhǔn)確反映局部血管的彈性情況。本研究應(yīng)用超聲診斷儀檢測(cè)頸總動(dòng)脈感興趣區(qū)域局部CIMT，再對(duì)該段血管的局部PWV進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)頸動(dòng)脈同一部位血管壁結(jié)構(gòu)和彈性功能評(píng)估，應(yīng)用二者進(jìn)行的相關(guān)性分析能夠更加客觀的反應(yīng)局部血管壁結(jié)構(gòu)和功能的相關(guān)性。

Li等[15]曾報(bào)道，高血壓人群局部頸動(dòng)脈PWV與CIMT的相關(guān)性，該研究應(yīng)用超高速成像技術(shù)，測(cè)量局部頸動(dòng)脈前壁收縮期起始和結(jié)束的PWV，其局限性在于該技術(shù)只能測(cè)量一個(gè)心動(dòng)周期的PWV數(shù)據(jù)。本研究所應(yīng)用的頸動(dòng)脈局部血管彈性檢測(cè)技術(shù)，能夠?qū)崟r(shí)描記多個(gè)心動(dòng)周期頸動(dòng)脈前后壁的相移波形，獲得多個(gè)心動(dòng)周期的測(cè)量結(jié)果。此外，超高速成像技術(shù)是通過(guò)識(shí)別和描記血管前壁的運(yùn)動(dòng)情況實(shí)現(xiàn)，但是其識(shí)別血管壁的過(guò)程和具體情況不能夠觀察和評(píng)價(jià)，因此不能評(píng)價(jià)識(shí)別的效果。本研究中所應(yīng)用的局部PWV檢測(cè)技術(shù)，在檢查的過(guò)程中可以實(shí)時(shí)觀察對(duì)血管壁的識(shí)別情況，從而提高了測(cè)算結(jié)果的可信性。

本研究存在一定的局限性，首先本研究基于小樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行，其結(jié)論尚待大樣本數(shù)據(jù)的驗(yàn)證；其次本研究所應(yīng)用的局部頸動(dòng)脈PWV檢測(cè)技術(shù)，受到諸多因素的干擾，如頸動(dòng)脈走行、呼吸急促、心率不穩(wěn)等，均可影響其測(cè)量的穩(wěn)定性，限制了該技術(shù)的應(yīng)用。

本研究發(fā)現(xiàn)，在頸動(dòng)脈無(wú)斑塊的中青年受檢者中，頸動(dòng)脈局部血管彈性參數(shù)PWV和E與CIMT的呈正相關(guān)，表明局部血管PWV在早期評(píng)價(jià)AS和彈性功能減退方面存在潛在價(jià)值。