超高速成像技术测量颈动脉脉搏波速度与年龄和性别的相关性研究

刘 冬 钱林学 胡向东 邱兰燕 张 宏 任晓转 梁 思

超高速成像技术测量颈动脉脉搏波速度与年龄和性别的相关性研究

*刘 冬①钱林学①*胡向东①邱兰燕①张 宏①任晓转①梁 思①

目的：评价超高速成像技术下测量的颈动脉脉搏波速度与年龄和性别相关性。方法：随机选取健康体检、无动脉粥样硬化危险因素的292名受试者，其中男性104名，年龄22～65岁，平均年龄(45.02±9.75)岁；女性188名，年龄22～62岁，平均年龄(47.63±10.50)岁。男性和女性受试者按年龄各分为22～39岁组、40～49岁组和50～65岁组。通过Aixplorer型超高速成像仪对其颈动脉脉搏波(PWV)进行测量。分别比较脉搏波收缩期开始[PWV(BS)]和收缩期结束[PWV(ES)]在两性别组间及同性别组内各年龄组间的差异。结果：在男性组和女性组中，ES在各年龄组间均有差异(男性F=12.18，P＜0.05，女性F=5.815，P＜0.05)；随着年龄增长而增加，男性22～39岁组ES为(5.98±1.33)m/s，40～49岁组为(7.96±1.00)m/s，50～65岁组为(9.28±2.02) m/s；女性22～39岁组ES为(6.20±1.50 m/s，40～49岁组为(7.14±2.20)m/s，50～65岁组为(8.26±2.34)m/s；在男性组和女性组中其与年龄的相关系数有统计学意义(r=0.37，r=0.36；P＜0.05)。BS在各年龄组间差异无统计学意义(男性F=1.41，P＞0.05,女性F=0.14，P＞0.05)。结论：超高速成像技术下测量颈动脉PWV中ES与年龄有明显相关性。

脉搏波；超高速成像；组织多普勒；颈动脉

刘冬,女,(1985- ),硕士，医师。首都医科大学附属北京友谊医院超声科，从事超声诊断工作。

动脉血管硬度的增加是动脉粥样硬化疾病的主要病理改变之一。脉搏波(pulse wave velocity，PWV)是心脏的收缩和舒张在中央动脉和外周动脉之间产生的前向波和反射波综合值，其值大小可反映动脉壁硬度，综合值越大，表明动脉弹性越差、动脉硬化程度越重[1]。因而，PWV被看作是一项反映动脉硬度和评价血管损伤程度的指标[2-3]。目前，测量PWV主要运用的方法为：①通过压力传感器测量固定两点间脉搏波的传导时间及测量两点间的距离，从而计算PWV，如肱-踝PWV(baPWV)、颈-股PWV(cfPWV)、股-踝PWV(faPWV)等；②血管跟踪技术，对血管前后壁的运动轨迹进行实时地跟踪和描记，通过血管内径在心动周期内的变化推算PWV。但是前者测量的误差较大，受到较多因素，尤其是患者身高、体重的影响，而后者是间接测量PWV，并且操作复杂。以往的研究均表明，PWV受到年龄、血压及性别等因素的影响，其中年龄是最主要的影响因素[4]。本研究通过新技术所测量PWV收缩期开始(beginning systolic，BS)和收缩期结束(end systolic，ES)，观察其反映不同年龄和性别组颈动脉弹性的变化。然而，常见的动脉粥样硬化危险因素，如高血压、血脂异常、肥胖及吸烟等会对PWV产生影响[5]。为此，本研究选取无动脉粥样硬化危险因素的受试对象292名，使用Supersonic 公司Aixplorer®的彩色多普勒超声诊断仪测量PWV，进一步对性别和年龄与PWV的相关性进行研究。

1 资料与方法

1.1 一般资料

随机选取2013年6月至8月在北京友谊医院进行健康体检的292名受试者，其中男性104名，年龄22～65岁，平均年龄(45.02±9.75)岁；女性188名，年龄22～62岁，平均年龄(47.63±10.50)岁。男性和女性按年龄各分为 22～39岁组，40～49岁组，50～65岁组。

选取无动脉粥样硬化危险因素的人，进行的年龄性别与PWV的相关性研究。入选标准为：血压＜140/90 mm Hg；总胆固醇＜5.2 mmol/L；甘油三酯＜1.7 mmol/L；低密度脂蛋白＜3.12 mmol/L；无吸烟史。排除标准为：①有服药史；②有动脉粥样硬化疾病；③有心血管疾病；④肾功能不全(血清肌酐≥1.5 mg/dl)；动脉内中膜厚度(intima-media thickness，IMT)≥1 mm。所有受试者均签署知情同意书。对受试者进行颈动脉常规灰阶超声及彩色多普勒超声检查。

1.2 仪器设备

法国声科公司的Supersonic Aixplorer型彩色多普勒超声诊断仪，SL10-2探头，选取条件为颈动脉检查条件，探头频率为6～9 MHz。该仪器利用20000帧/s的超高速成像，基于组织多普勒成像技术，对颈动脉前壁的运动进行快速描记，扫描时间为2 s，进行组织多普勒成像，从而记录到一个完整的心动周期内颈动脉前壁的运动情况，通过测量脉搏波由探头近端颈动脉传播到探头远端的时间和距离，直接计算PWV(BS)传导速度及PWV(ES)传导速度(如图1所示)。

图1 超高速成像技术测量颈动脉脉搏波速度原理示意图

1.3 检测方法

所有血样均在早晨空腹状态下抽取。

(1)颈动脉超声常规扫查。患者取仰卧位，充分暴露颈部，采用灰阶超声扫查颈总动脉、颈内动脉及颈外动脉，观察颈总动脉远段及球部内-中膜厚度，观察有无内中膜增厚及斑块。采用彩色多普勒超声显示颈总动脉、颈内动脉和颈外动脉的血流情况。

(2)脉搏波传导速度的测量。在灰阶条件下尽量保持血管壁与探头的平行，尽可能清晰地显示颈动脉前后壁的内-中膜，远离颈动脉球尽量靠近颈总动脉的起始部。点击触屏上的“PWV”键，开始进行颈动脉管壁内中膜的描记，在此过程中探头与被检查者应静止不动，时间持续2 s。待屏幕下方“processing”字样消失后点击控制面板的“Select”键，仪器自动获取数值，本研究中△控制在≤10%(如图2所示)。

图2 颈动脉脉搏波速度数据采集生成界面图

1.4 统计学方法

采用SPSS 16.0统计分析软件，使用数据描述以均数±标准差表示，两性别组间的比较为独立样本t检验，多个年龄组间比较为方差分析。使用相关分析PWV与研究因素的相关性。统计结果以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

在男性组和女性组中，ES随着年龄增长而增加,在各年龄组间均有差异(男性F=12.18，P＜0.05，女性F=5.815，P＜0.05)。女性ES：22～39岁组(6.20±1.50) m/s，40～49岁组(7.14±2.20)m/s，50～65岁组(8.26±2.34)m/s；男性ES：22～39岁组(5.98±1.33) m/s，40～49岁组(7.96±1.00)m/s，50～65岁组(9.28±2.02)m/s。在40～49岁组、50～65岁组不同性别间的ES有差异(如图3所示)。在男性组和女性组中其与年龄的相关系数有统计学意义(r=0.37, r=0.36；P＜0.05)，见表1。

图3 ES在不同年龄及性别间的差异图

表1 不同性别组中年龄与BS和ES的相关性

BS在不同性别组内、各年龄组间无统计学差异(男性F=1.41，P=0.26，女性F=0.14，P=0.87)，男性BS：22～39岁组(5.47±0.79)m/s，40～49岁组(6.07±0.89)m/s，50～65岁组(6.17±1.39)m/s；女性BS：22～39岁组(5.27±0.92)m/s，40～49岁组(5.23±1.07)m/s，50～65岁组(5.40±1.45)m/s。在各年龄组内不同性别间的BS有差异(如图4所示)。

图4 BS在不同年龄及性别间的差异图

3 讨论

本研究结果显示，PWV既与性别有关，又与年龄有关，尤其是ES随年龄增长而增加。大动脉的血管弹性主要受到中膜的影响，硬度随着年龄的增长。有研究报道，随着年龄增加弹性动脉内的弹性纤维变薄、破碎，胶原纤维含量增加，导致随年龄增加，弹性动脉僵硬度增加[6-9]。日本研究者[10]对12 517例无心血管疾病的受试者进行了多元回归分析显示，年龄与PWV相关。本研究显示，年龄与PWV尤其是收缩末期的脉搏波速度ES有明显相关性。

而在年龄增长过程中，PWV的性别差异其学者研究结果各有不同[11-14]。性激素可能是造成PWV性别差异的重要原因。研究表明，性激素(雌激素、黄体酮和雄激素)从多方面直接或间接地影响心血管系统，既可影响血脂、血糖等心血管疾病的危险因素，又可改变血管的管径、僵硬度等[15]。在本研究中，BS在不同年龄组内不同性别间均有差异，而ES在40～49岁、50～65岁组有性别差异。因为女性的激素水平在青春前期、青春期、绝经期及绝经后期的不同年龄阶段有较大的差异。

综上所述，基于超高速成像技术测量的PWV在不同年龄和性别间具有差异，尤其是参数ES能较好地反映颈动脉弹性随年龄的变化。

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The correlation analysis of PWV of carotid measured by ultrafast imaging of with age and gender/

LIU Dong, QIAN Lin-xue, HU Xiang-dong, et al// China Medical Equipment, 2014,11(12):112-115.

Objective:To evaluate the correlation of carotid artery PWV measured by ultrafast imaging with age and gender.Methods:To select people received physical examination in Beijing friendship hospital between June and August 2013 without atherosclerosis risk factors. A total of 292 cases were selected, among which 104 were male, aged 22 to 65 years, mean age (45.02±9.75) years old, and 188 were women, aged 22 to 62 years, mean age (47.63±10.50) years old. Male group and female group were divided into three groups, 22~39 group, 40~49 group and 50~65 group, respectively. To measure the carotid PWV (PWV in the beginning of the systolic, BS and PWV in the end of the systolic, ES) through Aixplorer®ultrafast imaging technology. BS and ES were compared between the gender groups and age groups separately.Results:In male and female, ES was different between the age groups (F=12.18, P＜0.05 in male, F=5.815,P＜0.05 in female), and increased with age. In male group, ES: 22~39 group (5.98±1.33) m/s, 40~49 group (7.96±1.00) m/ s, 50-65 group (9.28±2.02) m/s; In female group, ES: 22~39 group (6.20±1.50) m/s, 40~49 group (7.14±2.20) m/s, 50~65group (8.26 ±2.34) m/s. The correlation coefficient of ES with age: 0.37 in male, and 0.36 in female (P＜0.05). BS has no statistical differences between different age groups (F=1.41, P＞0.05in male, F=0.14, P＞0.05in female).Conclusions:There is an obvious correlation of carotid artery PWV ES measured by ultrafast speed imaging between age.

Pulse wave velocity; Ultrafast imaging; Tissue doppler; Carotid

1672-8270(2014)12-0112-04

R445.1

A

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2014.12.043

2014-09-04

国家自然科学基金(81471665)“基于超高速超声与脉搏波成像的局部血管弹性估计方法研究”

①首都医科大学附属北京友谊医院超声科 北京 100050

*通讯作者：qianlinxue2002@163.com

[First-author’s address]Beijing Friendship Hospital affiliated to Capital Medical University, Beijing 100050, China.