無創中心動脈壓與慢性腎臟病患者左心室肥厚關系的研究進展

蔡如意 張金石 朱一帆 劉琳 何強

目前，慢性腎臟病（chronic kidney disease，CKD）及其相關并發癥受到了越來越多的關注，已成為一個重要的公共衛生問題。其中心血管事件是CKD患者最主要的并發癥及死亡原因[1-2]。左心室肥厚是CKD患者的常見心血管病變表現[3]，在終末期腎臟病患者中的發病率高達75%[4]，也是終末期腎臟病患者的全因和心血管事件死亡的獨立危險因素[5]。近年來，使用無創中心動脈壓來預測心血管事件及靶器官損傷的研究越來越多。本文通過闡述無創中心動脈壓與心血管事件的關系，就其與CKD患者左心室肥厚關系的研究進展作一綜述。

1 中心動脈壓的病理生理學意義

中心動脈壓即主動脈壓，是指升主動脈根部血管所承受的側壓力，中心動脈收縮壓決定了左心室收縮期的后負荷，而中心動脈舒張壓則決定了冠狀動脈的灌注情況。理論上中心動脈壓能更直接、準確地反映左心室、冠狀動脈及腦血管的負荷情況，對腎功能進展及周圍血管并發癥有一定的預測價值。中心動脈壓壓力波包括心室射血產生的前行波和來自外周血管的反射波兩部分。當壓力波從彈性較好的主動脈傳到變硬的肱動脈時，壓力波的上部變窄，收縮峰變得更突出，收縮壓升高[6]，脈壓增大，左心室后負荷增大，導致左心室肥厚和左心室舒張功能障礙及冠狀動脈灌注受損。由于脈搏波放大效應，外周動脈壓總是大于相應的主動脈壓。因此中心動脈壓比臂動脈壓與心血管病理生理的聯系更加密切，更能客觀、準確地反應真實的動脈血壓水平[7-8]。

2 中心動脈壓的測量方法

2.1 侵入性測量方法 最直接的方法是心導管置入術和使用壓力傳感器導管記錄升主動脈的血壓，但為有創性檢查，對操作者的技術要求高，成本和時間消耗大，不適合應用于常規檢查。

2.2 非侵入性測量方法 無創的測量方法包括通過動脈部位的脈搏記錄（頸動脈、肱動脈、橈動脈），脈沖采集技術（壓力測量、振蕩測量、回聲跟蹤），校準脈搏波（動脈收縮壓/動脈舒張壓、平均動脈壓/動脈舒張壓、自動校準），數學分析（傳遞函數、波分析）[9-10]。20世紀90年代，臨床出現了非侵入性壓力測量技術，通過檢測外周動脈壓波形并計算外周血壓。經比較認為其與侵入性測量的中心動脈壓有較好的一致性[10]；但是由于價格昂貴，且這個過程非常耗時，并需要訓練有素的醫務人員進行操作，所以并沒有用于臨床實踐。隨后出現的SphygmoCor（AtCor Pty Ltd,Sydney,Australia）是第一個用于商用的設備，并且通過無創方法評估中心動脈壓，目前已經在流行病學研究中廣泛使用[11]。

Gotzmann等[12]對無創中心動脈壓測量技術進行驗證，是目前關于無創中心動脈壓測量技術的最大驗證性研究。結果表明SphygmoCor XCEL設備和Mobil-OGraph NG設備這兩種現有的自動振蕩監測儀均能夠較精確地評估中心動脈壓，可促進中心動脈壓在日常臨床實踐中的運用。從2017年3月到2018年3月，他們納入了502例接受冠狀動脈造影術的患者，測量他們的中心動脈壓，同時分別采用SphygmoCor XCEL設備和Mobil-O-Graph NG設備進行中心動脈壓的非侵入性測量。結果顯示兩種設備的測量結果與侵入性方法測量的收縮期血壓（SphygmoCor，R2=0.864，P＜0.001；Mobil-OGraph，R2=0.763，P＜0.001）和舒張期血壓（SphygmoCor，R2=0.772，P ＜0.001；Mobil-O-Graph，R2=0.618，P ＜0.001）均高度相關。但是這兩種設備測量得出的收縮壓均稍偏低，舒張壓稍偏高：SphygmoCor XCEL的偏差為（-5.0±7.7/0.5±6.2）mmHg；Mobil-O-Graph NG 的偏差為（-6.0±10.4/3.6±8.3）mmHg。比較 SphygmoCor XCEL和Mobil-O-Graph NG兩種設備得出，使用SphygmoCor與侵入性方法測量所得的中心動脈壓的相關性（R2）更高，偏差更低（P＜0.001）。

3 無創中心動脈壓預測心血管事件的發生

中心動脈壓既是升主動脈根部血管所承受的側壓力，又是左心室與整個動脈系統互動的連接點，所以其與心血管疾病的聯系更密切，相比外周動脈壓能更好地評估心腦血管等靶器官疾病的發生和發展。大多數研究認為，靶器官的功能和病理生理與中心動脈壓密切相關，而與臂動脈壓無關。與臂動脈壓相比，中心動脈壓對多種人群未來心血管事件和全因死亡率具有獨立的預測能力[6，13-14]。

Roman等[11]隨訪了強心研究（Strong Heart Study，SHS）隊列，2 403例參與者中319例發生了心血管事件，他們認為不論是動脈粥樣硬化程度、血管內膜-中層厚度還是血塊體積，中心動脈壓與其相關性都比外周動脈壓強，在調整了混雜因素之后，發現中心動脈血壓（危險比=1.15/10 mmHg，χ2=13.4，P＜0.001）比外周動脈壓（危險比=1.10/10 mmHg，χ2=6.9，P=0.008）更能預測心血管事件。隨后，Wang等[15]研究了1 272例參與者，隨訪了（10.8±1.70）年，死亡 130例，因心血管事件死亡37例。他們分別檢測了參與者的中心動脈和周圍動脈的收縮壓和脈壓，探討了10年的全因和心血管疾病死亡率。研究發現只有中心動脈收縮壓和中心脈壓單獨導致心血管死亡率，中心動脈收縮每升高10 mmHg，其危險比為 1.303（95%CI：1.121～1.515）和中心脈壓每升高 10 mmHg，其危險比為 1.257（95%CI:1.016～1.556）。他們認為中心動脈收縮壓比其他血壓變量在預測心血管死亡率方面更有價值。近兩年，Zuo等[16]在2年短期隨訪中同樣發現，與臂動脈壓相比，中心動脈壓提高了對心血管事件的預測。不論是前瞻性試驗還是回顧性觀察試驗，大量數據表明中心動脈壓在預測心血管事件的發生中優于臂動脈壓。但Rahman等[17]研究了來自慢性腎功能不全隊列研究的數據，研究對象是平均年齡60歲的輕度至中度[估計的腎小球濾過率20～70 ml/（min·1.73 m2）]的CKD患者，隨訪了5.5年。與最低四分位的外周收縮壓相比，最高四分位收縮壓的心血管事件風險更高 （危險比為 1.59；95%CI：1.17～2.17；C 統計量為0.76）。與最低四分位的中心動脈收縮壓相比，最高四分位收縮壓的心血管事件風險更高（危險比為1.69；95%CI：1.24～2.31；C 統計量為 0.76）。他們認為，外周血壓和中心動脈壓的升高都與CKD患者心血管疾病高風險結局有關。與外周血壓測量相比，測量中心動脈壓并不能提高預測CKD患者心血管事件結局或死亡率的能力。Rahman等[17]的研究里并未包含中度至重度CKD患者，對于他們來說具有更高的風險并發心血管事件，更需要提前預防，延長壽命，提高生活質量。

4 無創中心動脈壓預測左心室肥厚的發生

左心室質量是CKD患者全因和心血管死亡的獨立預測因子[5]。有許多研究比較了左心室質量與中心動脈壓和臂動脈壓的關系，認為中心動脈壓能更加準確地評估左心室肥厚的發生，但是觀察性結果并不完全一致[18-20]。其中，Kollias等[21]的一項薈萃分析納入了12項研究，認為中心動脈壓與左心室肥厚密切相關，是左心室肥厚強而有力的預測因子。本文總結了3種不同無創方法檢測得出的中心動脈壓是否比臂動脈壓更能準確地預測左心室肥厚。

4.1 壓力測量 在一項高血壓的研究中，Francisco等[18]對392例從未接受過治療的高血壓患者進行橫斷面研究。所有患者均測量診室血壓、24 h動態血壓和中心動脈血壓（采用壓平法測壓），并通過超聲心動圖測定左心室質量。他們認為左心室質量指數與24 h動態血壓的相關性高于診室血壓和中心動脈壓。24 h動態收縮壓的變化導致左心室質量指數變化最大。因此，他們認為中心動脈壓不能更好地鑒別左心室肥厚患者。

4.2 傳遞函數 Wohlfahrt等[22]隨機抽取了捷克9個地區的人口，通過廣義傳遞函數得出中心動脈壓，用心電圖儀評估左心室肥厚。在左心室肥厚的預測中，中心動脈收縮壓的優勢比高于臂動脈收縮壓和脈壓，且45歲以上受試者非侵入性測定的中心動脈壓與左心室肥厚的相關性比臂動脈壓更強。隨后，Roman等[23]納入了參加心臟研究體檢的2 585例參與者。中心動脈壓由廣義傳遞函數導出，臂動脈壓按國際測量標準測量，左心室質量采用解剖學驗證的公式計算，并根據身高、體重進行調整。所有血壓變量均與左心室絕對壁厚、相對壁厚、左心室質量指數明顯相關，相關系數有較大差異。并認為左心室相對壁厚和左心室質量指數與中心動脈壓的關系比臂動脈壓更緊密，中心動脈壓在預測左心室肥厚上可能優于臂動脈壓。

4.3 振蕩測量

4.3.1 VicorderR（SMT醫療）系統設備 Litwin等[19]使用VicorderR（SMT醫療）系統設備測量中心動脈壓，認為診室舒張壓（AUC=0.5836）、24 h動態收縮壓（AUC=0.5841）、中心收縮壓（AUC=0.6090）和中心脈壓（AUC=0.5611）作為左心室肥厚的預測因子，其AUC相似，沒有統計學差異，中心收縮壓可能可以預測左心室肥厚的發生，但并不優于其他血壓參數。

4.3.2 Mobil-O-Graph NG設備 Weber等[24]研究通過Mobil-O-Graph NG設備獲取中心動脈壓相關數據，得出左心室質量與外周診室血壓、外周動態收縮壓、中心動態收縮壓的相關系數分別為0.29、0.41、0.47。預測左心室肥厚的AUC分別為0.618、0.635和0.666，并具有統計學差異。認為與外周診室血壓和（或）外周動態收縮壓相比，中心動態收縮壓與左心室肥厚關系更密切，更能預測左心室肥厚的發生。Blanch等[25]通過無創Mobil-O-Graph NG設備獲取中心動脈壓相關數據，無論是在調整的多元回歸模型中，還是在AUC，中心動脈壓和臂動脈壓之間的比較都沒有表明中心動脈壓在統計學上的顯著優勢。所以他們認為臂動脈壓和中心動脈壓在預測左心室肥厚發生上并沒有顯著差異。以上兩項研究數據同樣是通過Mobil-O-Graph NG設備獲取，但兩個研究得出截然相反的結果。可能由于是Weber等[24]的研究收集了24 h動態血壓數據較即時血壓更有臨床意義。

4.3.3 SphygmoCor設備 近兩年，Odili等[26]的一項研究中，通過心電圖來評估左心室肥厚，并通過無創的SphygmoCor設備來獲取[24]，他們認為在預測左心室肥厚的發生上，中心動脈壓（收縮壓、脈壓差、平均動脈壓的相對危險比分別為 2.41（95%CI：1.33～4.36）、2.04（95%CI：1.23～3.37）、2.00（95%CI：1.11～3.63）并不優于臂動脈壓（收縮壓、脈壓差、平均動脈壓的相對危險比分別為 2.62（95%CI：1.49～4.65）、1.88（95%CI：1.19～2.95）、2.16（95%CI：1.22～3.82），兩者并沒有明顯統計學差異。

以上研究可見，對于無創方法評估的中心動脈壓在預測左心室肥厚發生上是否優于臂動脈壓，還存在一定的爭議。雖然以上研究對象多為心血管事件患者，但是心血管事件也是CKD患者最主要的并發癥及死亡原因。Zoccali等[27]在一項前瞻性研究中，評估了161例終末期腎臟病血液透析患者左心室肥厚變化與其生存率和心血管事件預后的關系。發現因左心室質量指數明顯增加而發生心血管事件的患者比沒有發生心血管事件的患者多。左心室質量指數與終末期腎臟病患者心血管事件風險增加有一定的相關性（危險比為1.62，95%CI：1.13～2.33，P=0.009）。Shah 等[28]對青年血液透析患者進行橫斷面研究，通過壓平法測定中心動脈壓，并對超聲心動圖測得的左心室肥厚進行了回顧。他們得出透析前中心動脈壓數據與左心室質量指數具有一定相關性。因此，無創中心動脈壓對于CKD患者具有一定的臨床價值。

根據目前的檢索，無創中心動脈壓應用于冠心病、高血壓患者較為廣泛，對于CKD患者是否并發左心室肥厚與無創中心動脈壓的研究較少，左心室肥厚與CKD患者心血管事件死亡密切相關。因此，無創中心動脈壓的測定對于CKD患者有一定的臨床指導意義。有必要進一步探索無創中心動脈壓與CKD患者左心室肥厚的關系，但是無創中心動脈壓的檢測對于CKD患者來說獲益多少，仍需要進一步研究。

5 小結

無創測量所得的中心動脈壓與心導管植入術后測量的中心動脈壓具有較高的一致性，但是仍需更多前瞻性試驗來探究無創中心動脈壓的臨床意義。同時，在腎臟病領域中，心血管疾病仍是導致腎臟替代治療或未進行腎臟替代治療的CKD患者的最主要死亡原因。而左心室肥厚是一個重要的，也可能是一個可預防的導致心血管事件發生的危險因素。因此，探討無創中心動脈壓是否能作為CKD患者左心室肥厚的獨立危險因素具有一定的臨床意義。