超声与动脉硬化仪检测肱-踝动脉脉搏波传导速度的相关性研究

徐芳 肖沪生 徐智章 张爱宏 任亚娟 银浩强 彭欣 陆盈钱 孟超 周靓妹

脉搏波传导速度（pulse wave velocity,PWV）是目前比较经典和公认的衡量大动脉弹性的方法,是早期发现血管功能改变的主要方法之一。现阶段比较公认且被广泛应用的PWV是通过日本Colin公司生产的动脉硬化检测仪VP-1000(BP203RPE-Ⅱ型、PWV／ABI型)获得的肱-踝脉搏波传导速度（brachial ankle pulse wave velocity,baPWV0）。但此法价格昂贵,难以在基层医院常规开展。本研究拟通过联合运用多普勒超声探头及脉搏波传感器检测baPWV,探讨其在PWV实际检测中可行性,为临床提供一种新颖实用的PWV检测方法。

1 资料和方法

1.1 研究对象

2011年5月于本院自愿受检健康人群30例,男性6例,女性24例,年龄20～40岁,平均28.19岁。受检者无吸烟嗜好,间隔用餐1 h以上。

1.2 仪器和方法

1.2.1 仪器ALOKA SSD 5500SV彩色多普勒超声诊断仪,血管宽频探头频率5～13 MHz。日本Colin公司生产的动脉硬化检测仪VP-1000(BP203RPE-Ⅱ型、PWV／ABI型)。

1.2.2 检测方法

⑴动脉硬化仪测量baPWV:受检者平卧于检查床上,在四肢缚以4个示波血压袖带,将箍带裹在双侧脚踝和肘关节上方,使内侧脚踝间距箍带有两指宽的距离。脚踝箍带上有内置传感器的软管,用于检测脉搏。裹箍带时,要使软管区接触到脚踝处的胫后动脉。松紧以箍带和下肢（上臂）之间恰能伸入两手指为宜。将心电图电极夹在双侧手腕上,电极片放在前臂内侧。连接好心电图( electrocardiogram,ECG)I导联的电极,并将1个心音图(phonocardiogram,PCG)传感器放置在心电图胸导联V2的位置,获得良好的心音信号。输入受试者信息,按“CONFIRM”键,4个袖带同时充放气,并监测I导联ECG和PCG检测获得baPWV0（动脉硬化仪）[1]。

⑵超声检测baPWV:

① baPWV1（肱脉搏波－胫后多普勒）:受检者取平卧位,连接心电图,选取左肘横纹近心端1.5 cm范围肱动脉搏动最明显处,利用脉搏波传感器适当加压调节角度测量获得肱动脉脉搏波曲线。同时由助手运用超声探头在内踝内后侧寻找胫后动脉纵切面,适当调节增益、滤波等设置,取样门宽1 mm,且放在管腔中央,取样线与血管夹角<60°,选取select键同步检查获得胫后动脉多普勒血流流速曲线。待血流流速曲线和脉搏波曲线稳定后,按动“冻结”键进行测量分析（图1）。测量3个脉搏波起点至血流流速曲线起点的时间差计算平均值,获得脉搏波传导时间△tba（肱脉搏波－胫后多普勒）。

② baPWV2（肱多普勒－胫后脉搏波）:受检者取平卧位,连接心电图,选取左肘横纹近心端1.5 cm处,运用超声探头寻找肱动脉纵切面,适当调节增益、滤波等设置,取样门宽1 mm,且放在管腔中央,取样线与血管夹角<60°,选取select键进行检查获得肱动脉多普勒血流流速曲线; 同时由助手选取左侧内踝部踝骨茎突内后侧胫后动脉搏动最明显处,在检测多普勒血流流速曲线的同时同步进行脉搏波的检测。待血流流速曲线和脉搏波曲线稳定后,按动“冻结”键进行测量分析（图2）。测量3个血流流速曲线起点至脉搏波起点的时间差计算平均值,获得脉搏波传导时间△tba（肱多普勒－胫后脉搏波）

③根据从心脏到上臂的距离(lb)=0.2195×身高(cm)-2.0734; 从心脏到脚踝的距离（la）=0.8129×身高(cm)+12.328; 及公式baPWV=(la-lb)／△tba,计算得到baPWV1（肱脉搏波－胫后多普勒）,baPWV2（肱多普勒－胫后脉搏波）。

1.2.3 测量指标baPWV1（肱脉搏波－胫后多普勒）; baPWV2（肱多普勒－胫后脉搏波）; baPWV0（两点间均用动脉硬化仪测值）。

1.3 统计学处理

图1 将脉搏波传感器放置于肱动脉,多普勒探头放置于胫后动脉,分析肱动脉脉搏波起点与胫后动脉血流流速曲线起点间的时间差△tba（肱脉搏波－胫后多普勒）图2 将多普勒探头放置于肱动脉,脉搏波传感器放置于胫后动脉,分析肱动脉血流流速曲线起点与胫后动脉脉搏波起点间的时间差△tba（肱多普勒－胫后脉搏波）

2 结 果

动脉硬化仪检测所得到的baPWV0均值为（1118.20±176.43）cm/s,将脉搏波传感器放置于肱动脉,多普勒探头放置于胫后动脉时的baPWV1（肱脉搏波－胫后多普勒）均值为（1135.75±246.26）cm/s,与动脉硬化仪检测得到的baPWV0（动脉硬化仪）呈正相关（r=0.584,P<0.01）。将多普勒探头放置于肱动脉,脉搏波传感器放置于胫后动脉时的baPWV2（肱多普勒－胫后脉搏波）均值为（971.56±186.35）cm/s,与动脉硬化仪检测得到的baPWV0（动脉硬化仪）呈正相关（r=0.703,P<0.01）。(表1、2,图3、4)

表1 联合运用多普勒探头与脉搏波传感器检测肱-踝动脉段脉搏波传导速度及运用动脉硬化仪检测肱－踝动脉段脉搏波传导速度结果

表2 联合运用多普勒探头与脉搏波传感器检测肱-踝动脉段脉搏波传导速度及运用动脉硬化仪检测肱－踝动脉段脉搏波传导速度的相关性

图3 将脉搏波传感器放置于左肘部肱动脉,将多普勒探头放置于左踝部胫后动脉检测计算获得的脉搏波传导速度与动脉硬化仪测得的脉搏波传导速度呈显著正相关,相关系数为0.584 图4 将多普勒探头放置于左肘部肱动脉,将脉搏波传感器放置于左踝部胫后动脉检测计算获得的脉搏波传导速度与动脉硬化仪测得的脉搏波传导速度呈显著正相关,相关系数为0.703

3 讨论

在多种动脉功能检测方法中,PWV是目前比较经典和公认的衡量大动脉弹性的方法,是早期发现血管功能改变的主要方法之一,为血管病变的早期预防提供科学依据。其基本原理是:心动周期中左心室节律性的收缩将血液搏动性的射入主动脉,在主动脉壁内产生脉搏波,脉搏波以一定的速度沿着血管壁传播至整个动脉系统。通过记录脉搏波经过一段血管两点的时间和相应两点间的体表距离而计算出脉搏波传导的距离和时间的比值得到脉搏波传导速度。计算公式为PWV=L／T。传播时间（T）为脉搏波在两个记录部位之间的传播时间,图形上表现为两个波形的时间差;距离(L)为两个探测器之间的距离。血管弹性降低时脉搏波在血管内的传导速度加快,反之血管顺应性好则脉搏波在血管内的传导速度减慢。因此PWV大,表示动脉硬度高、顺应性差[2]。目前常用的PWV的测量方法有平面张力法和单点脉搏波传导速度（PWVβ）测量法。平面张力法是无创检测PWV的传统方法,适用于浅表动脉。选定测量动脉后,将测量两点的体表距离输入计算机,将脉搏波传导器放置测量部位搏动最明显处,开启测定仪器即可。常用的有颈-股动脉脉搏波传导速度(cfPWV)、baPWV、颈-肱动脉脉搏波传导速度(cbPWV)、颈-桡动脉脉搏波传导速度(crPWV)等。而PWVβ是血管回声跟踪技术（eTRACKING技术）中根据硬化参数β等数值推算得到的,其结果是否能真实反映动脉的弹性状况还有待临床进一步研究和证实[3]。

目前比较公认且被广泛应用的baPWV是测量肱动脉和胫后动脉之间的PWV,是通过使用日本colin公司生产的动脉硬化检测仪VP-1000(BP203RPE-Ⅱ型、PWV／ABI型)获得。

本研究拟通过联合运用多普勒超声探头及脉搏波传感器检测肱动脉到胫后动脉的PWV,将动脉多普勒血流流速曲线的起点与动脉脉搏波起点间的距离与传播时间相比,得出的比值作为所选动脉段的PWV,试图探索发现一种新的PWV检测手段。为临床检测PWV提供新思路和新途径。实验分为三个步骤,首先用动脉硬化仪检测受试者的baPWV,然后运用加装了脉搏波传感器的超声仪对同一受试者进行两次检测,第一次先将脉搏波传感器放置于左肘部肱动脉检测肱动脉的脉搏波信号,同时将多普勒探头置于左下肢踝部胫后动脉处检测胫后动脉的血流多普勒信号。并将两种信号同步在同一分析界面进行分析得到肱动脉脉搏波起点到胫后动脉血流多普勒波起点之间的时间差（图1、2）,利用baPWV=(la-lb)／△tba计算获得baPWV1（肱脉搏波-胫后多普勒）。第2次将多普勒探头放置于左肘部肱动脉检测肱动脉的血流多普勒信号,同时将脉搏波传感器置于左下肢踝部胫后动脉处检测胫后动脉的脉搏波信号。并将两种信号在同一分析界面进行分析得到肱动脉血流多普勒波起点到胫后动脉脉搏波起点之间的时间差,利用baPWV=(la-lb)／△tba计算获得baPWV0（肱多普勒-胫后压力）。再将baPWV0、baPWV1（肱脉搏波-胫后多普勒）、baPWV2（肱多普勒-胫后脉搏波）进行相关性分析。结果显示将脉搏波传感器放置于肱动脉,多普勒探头放置于胫后动脉时的baPWV1（肱脉搏波-胫后多普勒）均值为（1135.75±246.26）cm/s,与动脉硬化仪检测得到的baPWV0呈显著正相关（r=0.584,P<0.01）。将多普勒探头放置于肱动脉,脉搏波传感器放置于胫后动脉时的baPWV2（肱多普勒-胫后脉搏波）均值为（971.56±186.35）cm/s,与动脉硬化仪检测得到的baPWV0呈显著正相关（r=0.703,P<0.01）。baPWV2（肱多普勒-胫后脉搏波）与baPWV0的相关性更好。说明联合运用多普勒超声探头及脉搏波传感器检测baPWV具有一定的可行性。

以往的超声仪仅能够通过检测动脉血管的内-中膜厚度、斑块、血流速度、阻力指数、狭窄率等评估动脉局部的硬化程度,对于全身多段动脉的整体硬化程度不能提供更多的信息,约束了超声仪的应用范围。本实验在超声仪基础上增加了脉搏波传感器,通过联合运用多普勒超声探头及脉搏波传感器探头检测一段血管的脉搏波传导速度。由于超声多普勒探头及脉搏波传感器可被放置于全身的多处浅表动脉进行检测,因此可推广运用于测量全身多段血管的脉搏波传导速度,克服以往超声只能诊断局部动脉硬化的局限性,将超声的用途延伸到能够诊断全身的动脉硬化程度,扩展了超声仪的应用范围。且仅需在超声仪上加装一个脉搏波传感器,大大降低了医疗成本及患者的医疗费用,具有深远的社会意义。

[1]Yeragani VK,Tancer M,Seema KP,et al.Increased pulse-wave velocity in patients with anxiety:implications for autonomic dysfunction[J].J Psychosom Res,2006,61(1):25-31.

[2]肖沪生,银浩强,章怡祎,等.274例eTRACKING参数相关性分析及影响因素探讨[J].上海医学影像,2006,15(2):90-92.

[3]肖沪生,徐智章,张爱宏,等.eTRACKING技术的原理及参数探讨[J].上海医学影像,2006,15(2):84-86.

[4]Yamashina A,Tomiyama H,Takeda K,et al.Validity,reproducibility and clinical significance of noninvasive brachial-ankle pulse wave velocity measurement[J].Hypertens Res,2002,25(3):359-364.