颈动脉局部脉搏波传导速度与内中膜厚度的相关性研究*

李 尚 史宪全△ 钱林学* 李 盖

目前，心血管疾病(cardiovascular disease，CVD)严重威胁人类健康，而动脉粥样硬化(atherosclerosis，AS)是导致CVD的主要病理基础[1-4]。AS早期表现为内皮功能受损、脂质沉积及血管壁弹性减低，随着AS的进展，可表现为管壁增厚、斑块形成、管腔狭窄和闭塞。超声是便捷有效的评估AS的检查工具，高频超声可实时准确的评价颈动脉内中膜厚度(carotid intimamedia thickness，CIMT)，且CIMT可作为心血管疾病发病率和病死率的独立预测因子[5]。经典的基于测量固定两点间动脉(颈-股、肱-踝、股-踝)的脉搏波传导速度(pulse wave velocity，PWV)是检测动脉壁弹性的有效手段，而CIMT与经典PWV的相关性较好[6-7]。

近年来，研究人员[8-10]研发了评价局部血管PWV的方法，但局部血管PWV与该段血管CIMT的相关性罕见报道。为此，本研究拟应用一款内置新型颈动脉局部PWV测量技术的国产超声诊断仪，检测颈动脉无斑块的中青年受检者的CIMT和局部血管弹性参数，分析二者的相关性，以期发现该技术在早期评价AS和弹性功能减退中的价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

前瞻性收集2018年5-7月在北京友谊医院超声科行颈动脉超声检查且颈动脉超声检查无斑块的40名健康体检者(80条颈动脉)纳入本研究，以CIMT≥1.0 mm为标准，其中9条颈动脉纳入CIMT增厚组，71条颈动脉纳入CIMT正常组。受检者中男性12名，女性28名；年龄23～50岁，平均年龄(35.23±9.46)岁。不同性别受检者的一般资料差异无统计学意义，具有可比性。所有受检者均自愿参加本研究并签署知情同意书。

1.2 纳入与排除标准

(1)纳入标准：①常规超声检查颈动脉无斑块；②年龄范围20～50岁；③CIMT≥1.0 mm的颈动脉纳入CIMT增厚组，CIMT＜1.0的颈动脉纳入CIMT正常组。

(2)排除标准：①高血压、冠心病、脑血管疾病、糖尿病、肾病及其他系统性疾病；②孕、产妇；③主动脉瓣关闭不全；④实验室检查血脂和血糖异常；⑤吸烟：⑥严重心肺功能障碍，不能平卧；⑦频繁或剧烈咳嗽、哮喘发作期及其他原因，无法配合操作。

1.3 仪器设备

使用M80型超声诊断仪[飞依诺科技(苏州)有限公司]，探头型号X6-16L(频率6.5～18 MHz)，该设备内置颈动脉局部血管PWV测量技术。

1.4 检测方法

对受检者进行常规超声检查，选取颈总动脉主干作为观察对象。感兴趣区域的选择遵循以下原则：①该段颈动脉走行平直；②为受检颈总动脉主干内中膜最厚处；③内中膜显示清晰且无斑块。

应用常规超声测量并记录CIMT，每个部位测量3次取其均值。CIMT测量完毕后行颈动脉局部PWV检测，清晰显示感兴趣区的颈动脉前后壁后启动“PWV”键，至少显示一个稳定的心动周期后冻结图像，将测量游标指示在一个心动周期“波谷至波谷”位置，该段血管壁的局部PWV、顺应系数(compliance coefficient，CC)、扩张系数(distensibility coefficient，DC)和弹性模量(elasticity，E)即可显示。在PWV检测中，每条血管分别测量3次，其均值作为最终结果(如图1所示)。

图1 颈动脉内中膜厚度和局部血管弹性参数测量图

1.5 观察与评价指标

(1)分析颈动脉局部血管弹性参数PWV、CC、DC、E与CIMT的相关性。

(2)观察并比较CIMT增厚组和CIMT正常组间颈动脉局部血管弹性参数PWV、CC、DC和E的差异。

1.6 统计学方法

应用Excel表格建立数据库，采用SPSS 13.0统计软件对数据进行统计分析，血管弹性参数和CIMT的相关性应用Pearson相关性分析，两组间计量结果以均值±标准差(x-±s)表示，比较采用独立样本t检验，以p＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 局部血管弹性参数与CIMT的相关性

Pearson相关性分析结果表明，PWV、CC、DC和E与年龄和BMI均不相关，CIMT与年龄和BMI均不相关，CC、DC与CIMT不相关。PWV与CIMT呈正相关(r=0.229，P=0.041)，E与CIMT呈正相关(r=0.225，P=0.045)，如图2所示。

表1 两组局部血管弹性参数的差异性比较(CIMT≥1.0 mm)(x-±s)

图2 颈动脉局部血管弹性参数与CIMT的相关性示图

2.2 两组局部血管弹性参数的比较

40名受检者共检测80条颈动脉，以CIMT≥1.0 mm为标准，增厚组颈动脉9条，正常组颈动脉71条，增厚组PWV、CC、DC和E分别为(5.44±1.21)m/s、(2.05±2.20)mm2/Pa、(37.76±17.84)L/mPa和(67.56±28.58)kPa，正常组PWV、CC、DC和E分别为(4.51±0.94)m/s、(1.80±0.91)mm2/Pa、(56.14±31.10)L/mPa和(46.91±18.48)kPa，两组间PWV和E的比较差异有统计学意义(t=-2.720，t=-2.954；p＜0.05)，见表1。

3 讨论

在全世界范围内，CVD都具有很高的发病率和致死率，而西方国家CVD约占疾病死亡原因的30%[2]。据《中国心血管病报告2017》报道，CVD占据死亡原因的首位，农村为45.01%，城市为42.61%。因此，CVD的早期诊断和干预对于降低致死率有着积极的意义[3]。AS是CVD发病的主要病理基础，动脉内中膜厚度的增加和动脉壁弹性的减低在AS早期即可表现出来[11]。本研究结果表明，颈动脉局部血管弹性参数中的PWV和E与CIMT呈正相关。

本研究所纳入的受检者年龄范围在23～50岁，受检颈动脉均无斑块形成，仅表现为内中膜正常或增厚，提示该技术在早期评价局部血管AS和弹性功能减退的潜在价值。一般而言，CIMT增厚是该处动脉存在粥样硬化的表现，侧重反映动脉壁的结构，PWV增加反映动脉弹性的减退，侧重反映动脉壁的弹性功能。病理上，动脉粥样硬化病变主要发生在内膜，早期表现为内皮受损、脂质沉积和白细胞的聚集，动脉弹性减退的病变主要发生在动脉壁中层，如弹力层断裂、胶原含量增加等。AS和动脉弹性减退二者有着不同的病理生理过程，且有一定的联系。AS可致血管内皮功能紊乱，进而造成动脉内皮依赖性舒张功能障碍，使动脉壁僵硬、弹性减退[12-13]。Finn等[14]研究报道，CIMT增厚不完全等同与AS，而与高血压、性别和年龄有关。本研究将纳入人群高血压受检者排除在外，且数据中局部血管弹性参数、CIMT与年龄均不相关，不同性别组局部血管弹性参数和CIMT均无差异。本研究同时也将局部血管弹性参数和BMI的相关性进行了分析，数据中二者亦无相关性。因此，可以排除上述因素对二者相关性结果的影响。

田晶等[7]研究报道，CIMT与经典的PWV有相关性，但经典的PWV技术测量的是固定两点间动脉(如颈-股、肱-踝、股-踝)的脉搏波传导速度，不能准确反映局部血管的弹性情况。本研究应用超声诊断仪检测颈总动脉感兴趣区域局部CIMT，再对该段血管的局部PWV进行检测，实现了对颈动脉同一部位血管壁结构和弹性功能评估，应用二者进行的相关性分析能够更加客观的反应局部血管壁结构和功能的相关性。

Li等[15]曾报道，高血压人群局部颈动脉PWV与CIMT的相关性，该研究应用超高速成像技术，测量局部颈动脉前壁收缩期起始和结束的PWV，其局限性在于该技术只能测量一个心动周期的PWV数据。本研究所应用的颈动脉局部血管弹性检测技术，能够实时描记多个心动周期颈动脉前后壁的相移波形，获得多个心动周期的测量结果。此外，超高速成像技术是通过识别和描记血管前壁的运动情况实现，但是其识别血管壁的过程和具体情况不能够观察和评价，因此不能评价识别的效果。本研究中所应用的局部PWV检测技术，在检查的过程中可以实时观察对血管壁的识别情况，从而提高了测算结果的可信性。

本研究存在一定的局限性，首先本研究基于小样本数据进行，其结论尚待大样本数据的验证；其次本研究所应用的局部颈动脉PWV检测技术，受到诸多因素的干扰，如颈动脉走行、呼吸急促、心率不稳等，均可影响其测量的稳定性，限制了该技术的应用。

本研究发现，在颈动脉无斑块的中青年受检者中，颈动脉局部血管弹性参数PWV和E与CIMT的呈正相关，表明局部血管PWV在早期评价AS和弹性功能减退方面存在潜在价值。