基于极速成像技术的原发性高血压患者脉象客观化研究＊

许轶君，高东雯，肖沪生，徐 芳

（上海中医药大学附属龙华医院 上海 200032）

中华脉学博大精深，是中医诊断学的重要组成部分，但由于“脉理精微，其体难辨，在心易了，指下难明”（《脉经·序》），人们一直以来都在探索脉象的客观化研究。脉象仪正是基于中医脉象理论发展形成的一种客观反映脉象信息的装置。脉象信息综合反映了人体物质、能量、信息代谢的过程。脉图中诸多参数均可反映血管弹性的改变。而极速成像（UltraFast imaging）技术是目前新近研发的测量脉搏波传导速度（pulse wave velocity，PWV）的方法，亦能够有效反映血管的弹性。本研究在联合应用极速成像技术及脉象仪的基础上，比较原发性高血压患者和正常人的极速成像技术参数及脉图参数，旨在探讨这两项技术在评价原发性高血压患者血管弹性功能方面的应用及二者间的相关性，并在此基础上进一步探讨和完善脉象的客观化研究。

1 资料与方法

1.1 研究对象

本研究选择2017年1月到2017年5月到龙华医院就诊的经颈动脉超声检测未发现斑块的原发性高血压患者67例，纳入标准根据2010年《中国高血压防治指南》[1]高血压诊断标准，即在未使用降压药物的情况下，非同日3次测量血压，收缩压≥140 mmHg和/或舒张压≥90 mmHg。排除标准：继发性高血压、严重贫血、甲亢、心脏疾病、糖尿病、肝硬化、哮喘、恶性肿瘤、自身免疫性疾病等全身其他器官和系统的重大疾病。IMT≥1.5 mm诊断为斑块形成[2]，本研究排除斑块形成者。选择同期健康体检者63例作为对照组。经询问病史、体检、化验、心电图和超声心动图检查未见异常。

表1 两组基线资料比较

表2 两组BS和ES时PWV比较（ˉ±s,m/s）

表2 两组BS和ES时PWV比较（ˉ±s,m/s）

注：与对照组比较，**P＜0.01

组别对照组原发性高血压组n 63 67 BS 5.33±1.41 6.51±1.02**ES 7.04±2.21 8.41±2.74**

表3 两组脉象参数比较（±s）

表3 两组脉象参数比较（±s）

注：与对照组比较，*P＜0.05

组别对照组原发性高血压组组别对照组原发性高血压组组别对照组原发性高血压组n h1 h3 10.60±4.05 13.69±4.17*h4/h1 0.41±0.10 0.46±0.11*w2/t 0.17±0.03 0.21±0.01*63 67 n 63 67 n 63 67 14.55±4.62 18.67±5.11*h3/h1 0.62±0.11 0.74±0.15*h5/h1 0.01±0.05-0.01±0.04*

1.2 仪器与方法

1.2.1 极速成像技术检测脉搏波传导速度

应用法国Supersonic Aixplorer彩色多普勒超声诊断仪，内置UltraFast极速成像技术，采集帧频高达20000 Hz，选择SLl0-2探头，频率为6-9 MHz。受检者取仰卧位，充分暴露颈部，首先行常规颈动脉彩色多普勒超声检查，观察有无斑块形成。参照《超声医学》中的相关标准确认斑块形成，即测量内膜中层厚度(IMT)，IMT≥1.5 mm诊断为斑块形成。然后，测量脉搏波传导速度，具体如下。①B模式：在Vascular/Carotid条件下，选择B-Mode，将探头与颈总动脉长轴最大切面平行，清晰显示颈动脉前、后壁，尤其是前壁外膜，且避开颈动脉膨大部及斑块形成的位置，测量PWV。②PWV模式：点击“PWV”键，屏幕上出现“Acquiring”即正在“获取图像”，时间持续2 s，期间保持受检者静止且探头不可作任何移动，接下来屏幕上出现“Processing”即处于“图像处理过程”，此时探头可离开患者；移动出现的黄色取样框，使双红色曲线分别沿颈动脉前后壁描记，并在最满意状态下，点击控制面板上的“Select”键，获得颈动脉BS时PWV及ES时PWV。

1.2.2 脉象检测使用DDMX-100脉象仪

受检者取平卧位，将脉象仪传感器放置于受检者左侧桡骨茎突内侧桡动脉搏动处（左侧寸口脉关部），调节传感器压力，连续记录50-225 g 5个压力段下的系列脉图。利用计算机对脉图各项参数进行自动采集分析，得到脉象血管功能相关参数数据。具体包括：h3，重搏前波幅度；h4，降中峡幅度；h5，重搏波幅度；h3/h1，重搏前波幅度与主波幅度之比；h4/h1，降中峡幅度与主波幅度之比；h5/h1，重搏波幅度与主波幅度之比；w1，主波上1/3处的宽度；w2，主波上1/5处的宽度；w1/t，主波上1/3处的宽度与脉动周期之比；w2/t，主波上1/5处的宽度与脉动周期之比。

1.3 统计学方法

数据采用SPSS 18.0统计软件进行统计处理。计量资料采用±s表示，组间比较采用两独立样本t检验；相关性分析采用Spearman非参数法。所有检验均为双侧检验，检验水准为α=0.05。

2 结果

2.1 原发性高血压患者与健康志愿者基线资料比较

本研究共纳入研究对象130例，其中原发性高血压患者67例，作为高血压组；健康志愿者63例，作为对照组。两组在性别构成、年龄、身高、体重等方面的资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性（表1）。

2.2 PWV比较

BS和ES时，高血压组的PWV均显著高于对照组（P＜ 0.01）（表2）。

2.3 脉象参数比较

脉象参数中，高血压组的h1、h3、h3/h1、h4/h1、w2/t较对照组增高，h5/h1较对照组降低，差异有统计学意义（P＜ 0.05）（表3）。

2.4 两种技术参数的相关性分析

结果表明，对照组BS、ES时的PWV与h3/h1、h4/h1呈正相关（P＜0.05），原发性高血压组BS、ES时的PWV与h4、h3/h1、h4/h1呈正相关（P＜ 0.05）（表4）。

3 讨论

中国医学在中国阴阳、五行等传统系统思维的指导下形成。脉诊是中医最具特色的诊查方法之一，数千年来，中医学家们通过临床诊病治病实践，创造了博大精深的中华脉学。但“在心易了，指下难明”（《脉经·序》），长期以来脉诊往往以直觉、体验、类比、象征取代了理性、逻辑，感性强，理性弱。人们早就渴望对脉象用客观的描记分析来代替主观的经验感觉。脉象仪正是基于此诞生的，用众多脉象参数对脉象进行客观化的描述。然而，随着时代的发展和进步，越来越多的先进的超声仪器诞生，同样能反映外周血管弹性等方面的功能，与脉象仪在某些方面有异曲同工之妙。因此本研究以原发性高血压患者为目标人群，选择适当对照组，对研究纳入者联合运用均能有效反映血管弹性功能的脉象仪和超声极速成像技术，通过分析两组的极速成像技术参数与脉图参数的变化，试分析脉象参数-极速成像技术参数间的相关性，进一步完善脉象的客观化研究。

表4 两种技术参数的相关性分析（相关系数r值）

脉象仪借助传感器检测脉搏波，可随时记录脉象变化，这种可直视的脉搏波图形（即脉图），使脉象变化一目了然，是目前脉诊客观化研究中使用的重要检测方法。参数包括 h1、h3、h4、h5、h3/h1、h4/h1、h5/h1、w1/t、w2/t等。由于脉图的形成主要还是与左室射血能力和血管壁的顺应性有关。因此左室射血能力及外周血管的弹性直接影响到脉图参数。本研究中，原发性高血压组较对照组h1增高，h1为脉象参数中主波峰值，反映左心室的射血能力和大动脉的顺应性。原发性高血压早中期代偿性的左心室收缩功能增强，故h1增高。同时，研究显示，高血压组较对照组h3、h3/h1、h4/h1、w2/t增高，h5/h1降低。h3为重搏前波幅度，主要反映血管弹性和外周阻力状态。h3/h1为重搏前波幅度与主波幅度之比,主要反映血管壁的顺应性和外周阻力。h4/h1为降中峡幅度与主波幅度之比,主要反映外周阻力高低。h5/h1为重搏波幅度与主波幅度之比,主要反映主动脉顺应性和主动脉瓣功能情况。w2/t:主波上1/5处的宽度与脉动周期之比,与h3出现的时间和外周阻力有关。上述参数均反映外周血管阻力、血管弹性、顺应性等信息。原发性高血压患者交感神经活性增加，儿茶酚胺类活性物质体内分泌增多，同时肾素-血管紧张素-醛固酮系统（RAAS）兴奋，而PGl2、PGF2和PGA2等具有强烈扩血管作用的前列腺素（PG）类物质减少。此外，构成血管壁中层的平滑肌细胞对上述各种神经、体液加压因素的敏感性也增高，细胞膜磷脂更新，细胞内钙升高，致血管平滑肌收缩，从而使外周阻力增高。随着病情的发展，在病变的中后期，血管壁增厚、纤维化，甚至形成斑块，则血管弹性进一步降低，血管变硬、顺应性降低，外周阻力增高。因此在高血压患者病变各个阶段血管弹性均不同程度降低，故h3、h3/h1、h4/h1、w2/t增高，h5/h1降低。

极速成像技术是法国Supersonic新近研发的测量脉搏波传导速度[3]（pulse wave velocity，PWV）的方法，其原理在于发射平面声波进入介质，同时使用平行通道运算能力处理所有接收到的数据，凭借其极速捕获和极速计算的功能，精确分析动脉壁的细微运动速度和方向，最终生成一幅红、蓝两色的二维图像[4][5]。图像采集帧频高达20000 Hz。通过快速记录颈动脉前壁运动细节，计算出拥有相同速度的两个点之间的时移，并根据C＝Δx/Δt公式，直接测得BS（即动脉管径增大最快时间时）的PWV值及ES（即动脉管径减小最快时间时）的PWV值。测量结果与动脉硬化程度密切相关，因此外周血管的弹性会直接影响到参数结果。本研究结果显示，高血压组颈动脉BS和ES时的PWV均高于对照组。说明高血压组受检者的血管弹性降低，动脉硬化程度增加。原发性高血压病患者早期交感神经兴奋、儿茶酚胺类活性物质分泌增多，肾素-血管紧张素-醛固酮系统（RAAS）兴奋，中后期血管结构发生改变，内膜增厚，甚至形成斑快，故血管弹性降低、动脉僵硬度增加。本研究结果与此相符，说明UltraFast™极速成像技术能很好地反映原发性高血压病患者动脉弹性功能的改变。

前文已证实，对照组BS、ES时的PWV与h3/h1、h4/h1呈正相关（P＜0.05），原发性高血压组BS、ES时的PWV与h4、h3/h1、h4/h1呈正相关（P＜0.05）。说明两种技术的参数间确实具有良好的相关性，从而进一步完善了脉象的客观化研究。特别值得注意的是，本研究中高血压患者的脉象参数体现出弦脉的特点。现代医家认为[6]弦脉是由多种因素引起脉搏形体改变的脉象，如动脉血管弹性减弱，血管壁紧张度增高，或血管发生退行性变化，呈现出平直搏动的征象。其机理多与血管壁弹性减退或硬化，血管外周阻力增加，周围血管紧张度增加，或局部血管缩小，心脏泵亢进或正常，心搏排出量增多，循环血量增多，血压增高或正常等因素有关。既往已有诸多研究者分析得出：高血压弦脉的脉图及脉象仪参数，往往表现为h1增高，提示弦脉脉力较强；h3、h4、h3/h1、h4/h1、w/t增高，提示外周血管阻力增加，血管弹性降低；h5、h5/h1降低，提示血管顺应性降低[7，8]。本研究结果显示：高血压组的h1、h3、h3/h1、h4/h1、w2/t较对照组增高，h5/h1较对照组降低，与此基本相符，体现了弦脉的脉象特征，进一步印证了弦脉与高血压间的密切相关性，即弦脉是高血压出现概率最高的脉象[9，10]。同时，本研究中的脉象参数通过脉象仪技术所测得，数值化的各脉象参数将传统手指切脉主观所得的脉象--弦脉客观化，从而具有了可记录、可分析、可比较、可研究的客观化优势。前文已述，极速成像技术参数与脉象仪参数密切相关，脉象仪参数作为极速成像技术参数与主观脉象间的重要桥梁，也间接反映了二者间的相关性，从另一角度初步将弦脉脉象客观化。当然，今后将在此基础上进一步研究，通过脉象仪诊断入选弦脉病例，再联合应用极速成像技术，比较两者的相关性，进一步完善弦脉的脉象客观化研究。

综上所述，通过对原发性高血压患者脉象仪及极速成像技术的联合检测，发现极速成像技术参数及脉象参数间具有良好的相关性，并由此间接反映极速成像技术参数与弦脉脉象的相关性，进一步完善了脉象的客观化研究，也为今后弦脉的脉象客观化研究奠定了研究基础。