應變及應變率預測子癇前期頸總動脈彈性功能的價值

薛 丹 袁麗君 段云友 張宇新 馬 婧 侯 娜 邢長洋

子癇前期是妊娠期婦女特有的一種以高血壓和蛋白尿為主要臨床表現的綜合征，其發病率約為3.7%～5.0%［1］，是導致孕產期和圍生兒死亡的主要原因之一。目前公認的子癇前期最基本的病理生理特征為全身小動脈痙攣，但對較大血管的彈性功能是否異常研究較少。血管應變和應變率超聲是在斑點追蹤技術的基礎上開發的檢測動脈血管功能的技術，其主要測定動脈管壁長軸方向（徑向）和橫截面切線方向上（環向）的應變和應變率，可敏感反映血管形變能力。本研究旨在探討應變及應變率預測子癇前期頸總動脈彈性功能的價值。

資料與方法

一、研究對象

選取2011年2月至2012年1月在我院門診產檢的單胎子癇前期孕婦30例（子癇前期組），年齡22～41歲，平均（28.92±5.56）歲，孕28～39周，平均孕（35.15±4.29）周；另選同期年齡、孕周與之匹配的35例單胎正常孕婦作為健康對照組，年齡21～40歲，平均（28.89±3.75）歲，孕28～39周，平均孕（34.11±3.69）周。子癇前期診斷標準［2］：妊娠20周后出現收縮壓≥140 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa）和（或）舒張壓≥90 mm Hg伴24 h蛋白尿≥0.3 g，或隨機蛋白尿（+）。排除合并與妊娠無關的心臟病，以及糖尿病、腎病、病毒性肝炎等。本研究經我院醫學倫理委員會批準，所有研究對象均簽署知情同意書。

二、儀器與方法

1.儀器：使用百勝MyLab Twice彩色多普勒超聲診斷儀，LA523探頭，頻率4～13 MHz；配有超聲射頻信號技術和內置數字化系統分析軟件（QIMT和QAS），以及MyLab Desk分析工作站。

2.方法：受檢者取平臥位，休息5 min后，常規顯示左側頸總動脈，獲取頸總動脈長軸切面。啟用QIMT技術，將參考線放置在頸膨大處，取距此參考線1 cm以遠頸總動脈作為感興趣區域，長度15 mm。實時測量左側頸總動脈6個心動周期的內-中膜厚度（IMT），當標準差≤15μm后凍結圖像，取平均值作為受檢者最終血管IMT值。然后啟用QAS功能，系統自動定量檢測6個心動周期，取平均值，計算血管彈性指標，包括頸總動脈擴張系數（DC）、血管僵硬度（β）、脈搏波傳播速度（PWV）、動脈增強壓（AP）等。啟動應變追蹤（X-strain）模式，獲取同一位置血管圖像，實時跟蹤、描記血管壁運動軌跡，長軸切面將取樣線置于血管后壁，短軸切面同時描記血管內膜及外膜，儀器自動計算該處頸總動脈應變及應變率值，即血管內膜環向應變及應變率（EN-CS、EN-CSR），外膜環向應變及應變率（EP-CS、EP-CSR），徑向應變及應變率（RAD-S、RAD-SR）。以上操作均由兩名經驗豐富的超聲醫師完成。所有數據均重復測量3次取其平均值。

三、統計學處理

應用SPSS 22.0統計軟件，計量資料以±s表示，兩組比較行t檢驗。相關性分析采用Pearson相關分析法。繪制受試者工作特征（ROC）曲線分析應變及應變率對子癇前期頸總動脈彈性功能降低的診斷效能。P＜0.05為差異有統計學意義。

結果

一、兩組一般資料比較

子癇前期組體質量指數、收縮壓、舒張壓及平均動脈壓均高于健康對照組，差異均有統計學意義（均P＜0.05）；兩組年齡、孕周及體表面積比較差異均無統計學意義。見表1。

表1 兩組一般資料比較（±s）

表1 兩組一般資料比較（±s）

1 mm Hg=0.133 kPa

組別子癇前期組健康對照組t值P值平均動脈壓（mm Hg）107.53±10.5587.53±9.637.600＜0.001年齡（歲）28.92±5.5628.89±3.751.3980.168孕周（周）35.15±4.2934.11±3.690.9200.541體質量指數（kg/m2）27.47±3.7725.85±2.532.5840.012體表面積（m2）1.73±0.151.69±0.111.5380.130收縮壓（mm Hg）133.55±14.23111.43±13.536.275＜0.001舒張壓（mm Hg）95.82±10.6575.23±9.347.341＜0.001

二、兩組左側頸總動脈應變參數比較

子癇前期組EN-CS、EN-CSR、RAD-SR均較對照組減低，差異均有統計學意義（均P＜0.05）；兩組頸總動脈EP-CS、EP-CSR、RAD-S比較差異均無統計學意義。見圖1，2和表2。

表2 兩組頸總動脈應變及應變率比較（±s）

表2 兩組頸總動脈應變及應變率比較（±s）

EN-CS、EN-CSR：血管內膜環向應變、應變率；EP-CS、EP-CSR：血管外膜環向應變、應變率；RAD-S、RAD-SR：血管徑向應變、應變率

組別子癇前期組健康對照組t值P值RAD-SR（s-1）0.81±0.331.60±0.844.333＜0.001 EN-CS（%）5.31±2.386.64±1.133.1190.003 EN-CSR（s-1）0.67±0.270.89±0.193.837＜0.001 EP-CS（%）5.62±2.765.21±1.370.6310.531 EP-CSR（s-1）0.61±0.240.69±0.181.4290.159 RAD-S（%）5.94±2.956.13±5.920.2070.837

圖1 子癇前期組左側頸總動脈應變及應變率曲線圖

三、子癇前期組左側頸總動脈應變及應變率與彈性指標的相關性

子癇前期組EN-CS、EN-CSR、EP-CS、EP-CSR、RAD-S、RAD-SR均與PWV、β、IMT呈負相關（均P＜0.05），均與DC、AP呈正相關（均P＜0.05）。見表3。

表3 子癇前期左側頸總動脈應變及應變率與彈性指標相關性

圖2 健康對照組左側頸總動脈應變及應變率曲線圖

四、應變、應變率及PWV預測子癇前期頸總動脈彈性功能降低的價值

ROC曲線分析顯示，應變、應變率及PWV可預測子癇前期頸總動脈彈性功能降低，其中RAD-SR的曲線下面積最大，為0.84，95%可信區間為（0.7396～0.9407）；以0.56 s-1為截斷值，其特異性為82%，敏感性為74%。PWV的曲線下面積及95%可信區間為0.68（0.5324～0.8231），以7.30 m/s為截斷值，其特異性為68%，敏感性為70%。EN-CS的曲線下面積及95%可信區間為0.74（0.5989～0.8869），以4.30%為截斷值，其特異性為96%，敏感性為48%；EN-CSR的曲線下面積及95%可信區間為0.75（0.6120～0.8778），以0.39 s-1為截斷值，其特異性為82%，敏感性為57%。見圖3。

圖3 應變、應變率及PWV預測子癇前期頸總動脈彈性功能降低的ROC曲線圖

討論

子癇前期是妊娠與高血壓病并存的疾病，其基本病理生理變化是全身小血管痙攣、內皮損傷及局部缺血，至今病因不明，但該病在胎盤娩出后常很快緩解或可自愈［2］。超聲作為一種無創、無輻射、方便的檢查手段，不僅可以顯示形態結構異常，還可以提供血管彈性及應變指標，為子癇前期孕婦血管功能提供多維評估信息。由于應變和應變率成像具有很高的時間和空間分辨力，故可應用應變和應變率成像評價動脈壁的運動情況，直接反映局部動脈壁真正彈性，且無角度依賴性［3］。此外，傳統評價血管順應性及僵硬度的指標如PWV、增強指數（AIx）等是一種間接評價血管僵硬度的指標，影響因素較多［4-5］。從解剖結構上的變化來說，普通高血壓病可能主要是內中膜增厚甚至是斑塊導致血管彈性降低，而子癇前期孕婦的病理基礎是血管內皮細胞受損導致全身小動脈痙攣，可能解剖結構無顯著變化，因此傳統的彈性指標可能不如應變那么適合此類人群。本研究采用X-strain檢測的血管環向應變、應變率可直接反映頸總動脈橫斷面管壁在切線方向上的彈性變化，能夠更好地反映頸總動脈局部管壁的真實彈性功能。

子癇前期孕婦血壓升高時由于機械應力增加與/或促肥厚性體液因素活化增強，導致血管肥厚與細胞外基質中膠原累積［6］。動脈的早期損傷，主要因內皮細胞損傷而引起動脈內皮依賴性和非內皮依賴性舒張功能異常，若血壓持續升高，則動脈內膜受損，中膜平滑肌大量增生而使管壁增厚［7］。本課題組前期研究［8］發現，妊娠期高血壓病孕婦頸總動脈IMT顯著高于健康對照者，其血管彈性降低，僵硬度增加，各項血管硬度指標PWV、AIx等均升高，差異均有統計學意義（均P＜0.01）。本研究結果顯示子癇前期組EN-CS、EN-CSR及RAD-SR均較健康對照組降低，差異均有統計學意義（均P＜0.01），說明子癇前期彈性血管的應變及應變率降低，尤其是內膜環向應變及應變率，提示子癇前期頸總動脈不僅血管彈性降低，其形變能力也降低，這可能是該類孕婦將來心血管疾病發生風險明顯增高的重要原因之一。本研究結果還顯示，子癇前期組頸總動脈EN-CS、EN-CSR、EP-CS、EP-CSR、RAD-S、RAD-SR均與PWV、β、IMT呈負相關（均P＜0.05），均與DC、AP呈正相關（均P＜0.05），說明頸總動脈應變指標尤其是環向應變與血管彈性指標顯著相關，提示子癇前期血管形變能力降低可能與血管僵硬度增加有關。

本研究ROC曲線分析顯示，RAD-SR的曲線下面積最大，明顯高于PWV（0.84 vs.0.68），且敏感性和特異性均有提高（74% vs.70%、82% vs.68%），說明其對子癇前期頸總動脈彈性功能降低的判斷價值最大。EN-CS、EN-CSR也具有一定的判斷價值，曲線下面積（0.74、0.75）均高于PWV，且特異性較好，但其敏感性略低于PWV，這可能是因為其數值范圍較小，組間區分度較差。與應變及應變率比較，PWV具有中等程度的判斷價值，從技術上講，其圖像采集難度與頸總動脈應變及應變率相當，但其無需后處理即可測得，因此在無法進行頸總動脈應變及應變率測量時，可以采用PWV進行預判，其敏感性略高于EN-CS、EN-CSR。總之，應變及應變率可用于評估子癇前期頸總動脈彈性功能降低，且優于傳統的彈性指標。

本研究局限性：①病例數偏少，且未對妊娠期高血壓病嚴重程度進行詳細分類和比較分析；②仍需對子癇前期孕婦分娩后頸動脈血管應變及彈性指標進行隨訪觀察，為進一步了解其血管病理改變和預測心血管事件發生提供更多信息。

綜上所述，子癇前期頸總動脈血管環向應變及徑向應變率均降低，且與血管彈性指標顯著相關。頸總動脈應變及應變率可用于預測子癇前期血管彈性功能降低，且優于傳統的彈性指標。