单点脉搏波传导速度与冠状动脉狭窄数量的相关性研究

刘 娜，李 苗，赵 静，姜 珏

（西安交通大学医学部第二附属医院超声科，陕西西安 710004）

◇临床研究◇

单点脉搏波传导速度与冠状动脉狭窄数量的相关性研究

刘 娜，李 苗，赵 静，姜 珏

（西安交通大学医学部第二附属医院超声科，陕西西安 710004）

目的探讨不同外周动脉单点脉搏波传导速度（single pulse wave velocity，PWVβ）与经冠脉造影所得冠状动脉狭窄数量的相关性，以及PWVβ对冠心病的诊断价值。方法对2013年10月～2014年5月于西安交通大学医学部第二附属医院行冠状动脉造影术患者183例，按冠状动脉狭窄程度分为单支病变组、双支病变组、多支病变组，并设无狭窄者为对照组。在行冠状动脉造影前，均收集所有患者的一般临床资料，应用血管回声跟踪技术（vascular echo tracking technology，ET）测量颈总动脉、股动脉、腘动脉等外周动脉PWVβ，进行相关统计学分析。结果随着冠脉病变支数的递增，PWVβ值和β值在3个外周动脉中呈逐渐升高趋势。进行相关性分析显示，3个外周动脉的PWVβ值与冠脉狭窄数量均呈正相关性，以颈总动脉PWVβ值与冠脉狭窄数量相关性为著，其次为股动脉和腘动脉。颈总动脉PWVβ值对诊断冠心病的敏感度为91.2%，特异度为84.5%，阳性预测值92.7%，阴性预测值81.7%，约登指数0.76。以年龄、性别、吸烟史、高血压病史、糖尿病史、高脂血症、体质指数（BMI）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、血糖（GLU）、收缩压（SBP）、舒张压（DBP）、尿酸（UA）、肌酐（Cr）、颈总动脉PWVβ值为自变量，冠状动脉病变程度为应变量进行非条件多因素Logistic回归分析，结果显示年龄、高血压病史、糖尿病史、颈总动脉PWVβ值是冠状动脉病变的独立危险因素。结论PWVβ值可作为动脉粥样硬化病变程度和预测早期病变的观测指标；颈总动脉PWVβ值可作为动态观察动脉粥样硬化发生发展的重要窗口。

血管回声跟踪技术；单点脉搏波传导速度；冠状动脉狭窄数量；冠脉造影；动脉粥样硬化

冠心病以动脉粥样硬化（artherosclerosis，As）为病变基础，同时冠心病也是As的最常见、最重要的临床表现之一。大量研究表明，As改变可表现为动脉弹性减退而且可加速As发生发展的过程，动脉弹性的改变明显早于其结构改变［1］。血管回声跟踪技术（vascular echo tracking technology，ET）是血管弹性成像技术的一种类型，单点脉搏波传导速度（single point pulse wave velocity，PWVβ）为此技术所获得参数之一，其优势在于发出相邻两个射频信号产生的相位差计算距离的变化，较传统的PWV的体表距离测量精确度高；全程实时描记血管壁运动曲线，计算血管在收缩期和舒张期的直径及其变化比值，避免了人为测量所产生的人工误差［2］。本实验测定研究对象不同外周动脉PWVβ，之后行冠状动脉造影检查，根据冠状动脉病变数量分组，探讨二者之间的相关性，以期为冠心病的危险分层提供依据，并为判定冠心病病变程度提供一种较为便捷、经济、无创的方法。

1 资料与方法

1.1 研究对象选取2013年10月～2014年5月于西安交通大学医学部第二附属医院心内科行冠状动脉造影检查（coronary angiography，CAG）者183例，其中男性106例，女性77例。平均年龄（54.02± 8.82）岁。根据冠状动脉造影结果分组，冠心病组125例（再按冠状动脉狭窄程度分为单支病变组、双支病变组、多支病变组），对照组为无狭窄者，共58例。

1.2 CAG检查从股动脉或桡动脉穿刺，置入6F造影导管，送探头至左、右冠状动脉开口处，待患者状况稳定后，注射造影剂优维显（370），使冠状动脉清晰显影，仔细观察冠脉的6支血管，即左前降支、左回旋支、第一对角支、左室后支锐缘支和后降支。由2位具有介入治疗资质医生在不知晓患者PWVβ测量值的状况下，根据造影状况，判断病变血管的狭窄程度。CAG下诊断冠心病的标准是：至少1支冠状动脉固定狭窄≥50%。冠状动脉单支病变组：回旋支或右冠状动脉仅其中1支血管管腔直径狭窄超过50%；双支病变组：2支冠状动脉血管管腔直径狭窄超过50%或左主干血管管腔直径狭窄超过50%；多支病变组：2支或2支以上或左主干病变或右冠脉管腔狭窄［3］。

1.3 收集一般临床资料包括年龄、性别、身高、体重、心血管病史、吸烟史、高血压病史和糖尿病史。

1.4 采集患者血液检测生化指标于冠状动脉造影前，所有研究对象均在入院后第1天空腹采静脉血（禁食12 h）。使用全自动化日立7170型生化分析仪，于西安交通大学医学部第二附属医院检验科，进行高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、甘油三酯（TG）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、肌酐（Cr）和尿酸（UA）等检测。

1.5 ET测量PWVβ等血管弹性指标采用日本ALOKA公司SSDα10型多普勒超声诊断仪，内置血管跟踪技术和数字化图像管理系统，线阵探头频率7.5～13 MHz，接心电导联。分别选择双侧颈总动脉分叉处近端15 mm作为取样区，避开内-中膜增厚或粥样硬化斑块病变，分别调节M型取样线角度使之与颈总动脉、股动脉壁垂直，将取样门分别置于颈总动脉前壁和后壁的内-中膜交接处，启动回声跟踪技术，分别选择8～10个心动周期，输入受试者收缩压和舒张压，即可自动得出压力应变弹性系数（pressure strain elastic modulus，Ep）、硬化参数（stiffness parameter，β）、顺应性（arterial compliance，AC）、PWVβ（亦称脉搏波传导速度β，pulse wave conducting velocity）及增大指数（augment index，AI）［4］（图1）。

1.6 统计学方法所有数据均使用SPSS13.0统计软件包括建立数据库并进行统计学分析，计量资料呈正态分布时用表示，计数资料用率（%）表示。两组间的均数比较采用t检验，多组间均数的比较采用方差分析，计数资料的比较用χ2检验。使用Spearman分析行相关性检验，多因素分析采用Logistic多元素回归，P＜0.05为差异或相关具有统计学意义。

2 结 果

2.1 各基本临床指标的比较冠心病组与正常组间年龄、高血压病史、糖尿病史、体质指数（BMI）、HDLC、总胆固醇（TC）、血糖（GLU）、收缩压（SBP）、舒张压（DBP）差异有统计学意义（P＜0.05），性别、TG、LDL-C差异无统计学意义（P＞0.05，表1）。

图1 颈总动脉跟踪标记曲线及ET技术定量分析图示Fig.1 Tracking mark curve ofthe common carotid artery and diagram of echo tracking technology quantitative analysis

表1 冠心病组与正常组各基本临床指标的比较Tab.1 Comparison of clinical indexes between coronary disease group and control group

2.2 不同外周动脉ET弹性参数的比较冠心病组与正常组颈总动脉PWVβ值分别为（7.41±1.02）、（5.92±0.71）m/s（P＜0.05）；股动脉PWVβ值分别为（8.24±2.31）、（7.08±1.09）m/s（P＜0.05）；腘动脉PWVβ值分别为（8.91±2.14）、（7.24±1.47）m/s（P＜0.05）。冠心病组与正常组间弹性模量（EP）、顺应性（AC）、膨大指数（AI）值比较差异无统计学意义（P＞0.05，表2）。

2.3 冠心病患者各亚组不同外周动脉ET弹性参数的比较按单支、双支、三支病变将冠心病患者分为3亚组，组间比较用SNK-q检验，结果显示，组间颈总动脉、股动脉和腘动脉的EP、AC、AI差异无统计学意义（P＞0.05）；双支病变组和多支病变组各外周动脉PWVβ值和β值分别大于单支病变组，差异有统计学意义（P＜0.05）；随着病变支数的增加，PWVβ值和β值逐渐升高（表3，图2）。

表2 冠心病组与正常组ET弹性参数的比较Tab.2 Comparison of ET elastic parameter between coronary disease group and control group（）

表2 冠心病组与正常组ET弹性参数的比较Tab.2 Comparison of ET elastic parameter between coronary disease group and control group（）

与正常组比较，*P＜0.05。

2.4 不同外周动脉PWVβ与冠脉狭窄数量相关性分析将颈总动脉、股动脉、腘动脉的PWVβ值与冠脉狭窄数量进行Spearman相关性分析，结果显示各动脉PWVβ值与冠脉狭窄数量呈正相关性，其中颈总动脉PWVβ值与冠脉狭窄数量的相关性最为明显（rs=0.467，P=0.004），其次为股动脉（rs=0.372，P=0.000）和腘动脉（rs=0.303，P=0.006）。

2.5 颈总动脉PWVβ对冠心病的诊断价值依据2008中国人动脉弹性正常值测量定义PWVβ≤7 m/s为正常［5］，将研究对象分为颈总动脉PWVβ正常组和颈总动脉PWVβ异常组。本组结果显示颈总动脉PWVβ对筛选冠心病的敏感度为91.2%，特异度为84.5%，阳性预测值92.7%，阴性预测值81.7%，约登指数0.76（表4）。

表3 冠心病3亚组间颈总动脉、股动脉和腘动脉ET弹性参数的比较Tab.3 Comparison of ET elastic parameter values of common carotid artery，femoral artery and popliteal artery among three subgroups in coronary stenosis（）

表3 冠心病3亚组间颈总动脉、股动脉和腘动脉ET弹性参数的比较Tab.3 Comparison of ET elastic parameter values of common carotid artery，femoral artery and popliteal artery among three subgroups in coronary stenosis（）

与单支病变组比较，*P＜0.05；与双支病变组比较，#P＜0.05。

图2 不同外周动脉PWVβ与冠心病各亚组间的关系Fig.2 Relationship between PWVβvalue of different peripheral arteries and coronary artery stenosis quantity groups

表4 颈总动脉PWVβ与冠脉造影结果的比较Tab.4 Comparison between PWVβvalue of the common carotid artery and coronary angiography results（n）

2.6 多因素二分类Logistic回归分析结果以年龄、性别、吸烟史、高血压病史、糖尿病史、高脂血症、BMI、HDL-C、LDL-C、TC、TG、GLU、SBP、DBP、UA、Cr、颈总动脉PWVβ值为自变量，冠状动脉病变程度为应变量进行多因素二分类Logistic回归分析，结果显示，年龄、高血压病史、糖尿病史、颈总动脉PWVβ值是冠状动脉病变的独立危险因素（P＜0.05，表5）。

表5 冠脉病变危险因素的Logistic回归分析Tab.5 Multivariate Logistic regression analysis of risk factors for coronary artery disease

3 讨 论

As的发生发展是一个漫长的过程：始于动脉弹性减退，且动脉弹性功能的改变明显早于其结构改变，其机制可能为血管壁内皮细胞释放一氧化氮减少，胞内的cGMP浓度降低，血管平滑肌细胞膜上的钙离子通道的活性下降，引起血管舒张减弱；同时内皮素-1、C-利钠肽等可改变平滑肌细胞的紧张度及促进血管平滑肌细胞增殖；随着动脉弹性进一步减退，管壁的基质成分发生改变，表现为胶原纤维的增加，弹性纤维减少，弹性功能减退，动脉僵硬度增加，进一步导致内膜损伤、多发性斑块的形成，阻断营养成分对动脉血管的供应，致使多发性斑块底部的中膜平滑肌呈现出不同程度的萎缩，血管管壁变性坏死，纤维化、钙化形成，致使管腔狭窄加速了As事件的发生发展［6-7］。As表现为全身系统性疾病，非单一靶血管的受损，就发病机制和危险因素而言，冠状动脉与其他发生As的动脉有共同的基础，研究证实，外周动脉受累程度与冠脉狭窄数量有一定相关性［8］。

ET技术现已成为用于临床工作的一项新超声技术，可测量PWVβ，其原理为绘制血管壁全程运动轨迹，衡量动脉管腔内径的扩张程度，应用零交叉方法和锁相技术实时地将相位信号的改变转换为对距离的测量，其内置的系统数字化图像管理系统（enhance digital management system，e-DMS）结合输入的血压数据及心动周期的变化，可以在线或脱机自动计算下列参数如β、PWVβ、AC、Ep、AI等反映动脉弹性功能［9］。CAG可明确判断冠状动脉有无受累、受累所在的部位、受累程度及受累范围等，已作为确诊冠状动脉狭窄严重程度的金标准，同样是诊治冠心病最直接和准确的方法［10］。本研究将冠脉病变按狭窄数量分组，显示PWVβ值随着冠脉病变支数的增加，PWVβ值和β值呈升高趋势；提示动脉PWVβ不仅与冠心病密切相关，而且与冠状动脉的病变程度密切相关；PWVβ值可作为冠心病独立危险因子，同时可作为As病变程度、预测早期病变的指标之一。

本研究将不同动脉PWVβ值与冠状动脉病变支数进行了相关性分析，结果显示颈总动脉、股动脉及腘动脉PWVβ值分别与冠脉病变支数呈正相关性，以颈总动脉PWVβ值与冠脉病变程度的相关性最为明显，其次为股动脉和腘动脉。分析以上结果的产生可能与以下因素有关：颈总动脉是较大的肌性动脉，内皮下层较薄，中膜的平滑肌非常丰富，最易受一氧化氮效用的影响，发生功能性改变较其他动脉明显［11］；颈总动脉由于其解剖学和血流动力学因素，它们的远端有膨大及血管分叉部，血流常在该部位对血管壁造成明显的剪切力，As的表现也比较突出，可引发及加重As［12］。颈总动脉PWVβ值较其他动脉与冠脉病变程度的相关性更为明显，可作为评价冠状动脉病变的重要窗口。

综上所述，本研究结果表明PWVβ与冠脉病变程度有着良好相关性，且检查方法简便、易行，而且颈总动脉PWVβ值对冠心病预测具有高敏感度，对筛选冠心病高危患者，评估病变程度均具有重要的临床实用价值。

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（编辑 国 荣）

Correlation between single point pulse wave velocity and coronary artery stenosis quantity

LIU Na，LI Miao，ZHAO Jing，JIANG Jue
（Department of Ultrasound Examination，the Second Affiliated Hospital of Xi’an Jiaotong University Health Science Center，Xi’an 710004，China）

ObjectiveTo study the correlation between single point pulse wave velocity（PWVβ）of different peripheral arteries and coronary artery stenosis quantity obtained by coronary arteriongraphy so as to explore the diagnostic value of PWVβin coronary heart disease.MethodsWe made a retrospective analysis of 183 patients receiving coronary arteriongraphy in our hospital f rom October 2013 to May 2014.Based on stenosis quantity of coronary artery，the patients were divided into one-vessel lesion group，double-vessel lesion group，multi-vessel lesion group，and nonstenosis as control group.Clinical data of all the patients were collected before coronary arteriongraphy.Dif ferent peripheral artery PWVβwas measured with vascular echo tracking（ET）technology for statistical analysis.ResultsAs the lesion vessel number increased，PWVβandβvalues in three peripheral arteries presented a rising tendency.Correlation analysis indicated that PWVβvalues in the three peripheral arteries showed a positive correlation with coronary artery involvement degree.The correlation between PWVβvalue of the common carotid artery and coronary artery involvement degree was most obvious，followed by the femoral artery and the popliteal artery.The sensitivity，specificity，positive predictive value，negative predictive value and Youden index of the common carotid artery PWVβvalue to diagnose coronary heart disease were 91.2%，84.5%，92.7%，81.7 and 0.76，respectively.Non-conditional multi-factor Logistic regression analysis was implemented by choosing age，sex，smoking history，hypertension history，diabetes history，hyperlipemia，BMI，HDL-C，LDL-C，TC，TG，GLU，SBP，DBP，UA，Cr，and PWVβvalue as independent variables，and the degree of coronary artery disease as dependent variable.The results revealed that age，hypertension history，diabetes history，and PWVβvalue were independent risk factors for coronary heart disease.ConclusionPWVβvalue can be regarded as one index for observing artherosclerosis lesion degree and predicting early lesion.PWVβvalue of the common carotid artery can be an important index for dynamically observing the occurrence and development of artherosclerosis.

vascular echo tracking technology；single point pulse wave velocity；coronary artery stenosis quantity；coronary arteriongraphy；arherosclerosis

R540.4

A

10.7652/jdyxb201506017

2015-02-06

2015-06-18

刘娜.E-mail：liuna1949@sina.com

优先出版：http：//www.cnki.net/kcms/detail/61.1399.R.20150928.1740.024.html（2015-09-28）