极速脉搏波技术定量评价代谢综合征患者颈动脉弹性变化

王杰冰，李玉宏，葛丽丽，李鑫

(锦州医科大学附属第一医院超声科，辽宁 锦州 121000)

随着现代人不良生活方式及肥胖率的增加，代谢综合征(metabolic syndrome，MS)成为重要的社会健康问题[1-2]，血压升高、血脂异常、空腹血糖升高和中心型肥胖使得心血管疾病和2型糖尿病存在广泛的后备人群[2]，上述因素通过多种机制导致动脉粥样硬化[3]。由于动脉粥样硬化首先发生弹性功能的改变[4]，早期监测、评价动脉管壁弹性具有重要意义。脉搏波传导速度(pulse wave velocity，PWV)被认为是能够准确反应、评价动脉管壁弹性的经典指标[5]。超声极速脉搏波(ultrafast pulse wave velocity ,UFPWV)技术应用组织多普勒原理记录的动脉管壁运动信息，自动计算颈动脉PWV，能以无创、简便、准确的方式定量评估局部血管壁弹性变化，具有较高的临床应用价值。本研究旨在探讨应用UFPWV技术定量评价代谢综合征患者颈动脉弹性变化情况。

1 资料与方法

1.1 资料来源

选择2016年5月至2017年12月于我院行颈动脉超声检查且存在代谢异常因素的受试者140例，年龄33～63岁，平均(50.55±7.10)岁，同期健康体检者61例作为对照组，年龄33～62岁(49.05±7.78)。纳入标准：将2009年多学会共同制定的MS诊断标准联合声明[1]作为本研究代谢异常因素纳入及MS诊断标准：(1)腰围增大：中国成人参考值为男性≥85 cm，女性≥80 cm；(2)TC水平升高(≥1.7 mmol/L)或已接受相应治疗；(3)HDL水平降低(男性<1.0 mmol/L，女性<1.3 mmol/L)或已接受相应治疗;(4)血压升高(收缩压≥130 mmHg和(或)舒张压≥85 mmHg)或使用抗高血压药物治疗且存在高血压病史;(5)空腹血糖升高(FG≥ 5.6 mmol/L)或因血糖升高进行药物治疗，或已被诊断2型糖尿病；存在3项者即可诊断为MS。排除标准：颈动脉存在粥样硬化斑块；严重的心脑血管、肝肾疾病、恶性肿瘤及其他可能的器质性疾病，动脉硬化闭塞性疾病、大动脉炎等其他动脉血管疾病；不能获得满意的图像或数据者。

1.2 仪器与检测

采用Supersonic Imagine Aixplorer超声诊断仪，SL10-2(6～9 MHz)高频线阵探头，应用Vascular/Carotid条件，内置UFPWV极速成像技术，进行图像采集与数据分析。

1.3 检测方法

进行颈动脉超声检查，于颈总动脉长轴切面测量前壁内-中膜厚度(intima-media thickness，IMT)，嘱受检者平静呼吸并避免吞咽动作，点击PWV按钮进行数据采集，移动取样框使自动描记曲线与血管壁贴合良好，点击面板Select按钮，自动计算并获得PWVBS、PWVES及其标准差(Δ)，Δ±≤20%视为测量值可信。收集受试者临床信息。

1.4 统计学处理

1.5 重复性检验

随机选取42名受试者由2名医师进行双侧颈总动脉PWVBS、PWVES测量，采用组内相关系数(intraclass correlation coefficient,ICC)对观察者间及观察者内信度进行重复性检验。

2 结 果

2.1 各组临床基本资料情况及对比结果

各组间性别、吸烟情况、年龄、心率差异无统计学意义(χ2值分别为1.36、0.41，F值分别为0.54、6.18，P均>0.05)，具有可比性，见表1。

2.2 各组内双侧颈总动脉超声测量参数比较

对照组、1C组、2C组及MS组双侧颈总动脉IMT差异均无统计学意义(P>0.05)，后续统计学分析采用双侧IMT均值；对照组双侧颈总动脉PWVBS、PWVES差异无统计学意义，代谢综合征组双侧颈总动脉PWVBS差异无统计学意义(P>0.05)；1C组、2C组及MS组左侧颈总动脉PWVBS、PWVES均较右侧加快，差异存在统计学意义(P<0.05)，见图1、表2。

表1 各组临床基本信息情况

A：为对照组受试者；B：为代谢综合征患者

表2 双侧颈总动脉IMT及脉搏波传导速度比较

2.3 各组间双侧颈动脉超声测量参数比较

各组间IMT mean、LPWVBS、LPWVES、RPWVBS、RPWVES总体均存在差异，差异有统计学意义(F值分别为18.21、144.04、296.37、245.84、336.06，P<0.05)，两两比较结果见表3。

表3 各代谢异常组与对照组颈动脉超声测量值比较

2.4 双侧颈总动脉极速脉搏波传导速度测量结果一致性分析

组内相关系数(ICC)结果显示双侧颈总动脉PWVBS、PWVES测量结果观察者间信度及观察者内信度均为可信(P均<0.05)，结果见表4。

表4 双侧颈总动脉极速脉搏波传导速度测量结果一致性检验结果

2.5 颈动脉超声测量参数与代谢异常危险因素相关性分析

代谢异常数目与IMT mean无明显相关性(rs=0.45，P>0.05)；代谢异常数目与双侧PWVBS、PWVES均存在正相关性(rs分别为0.73、0.71、0.52、0.70，P<0.05)。剔除每组中因接受治疗所致的对应临床指标正常的样本，多元线性逐步回归方法以α=0.10和α=0.15分别作为自变量进入模型的检验水准和剔除水准，结果显示TG水平对IMT及双侧颈总动脉UFPWV影响相对较大；WC、DBP是双侧颈总动脉UFPWV的影响因素；SBP仅对LPWVES存在影响；HDL是双侧颈总动脉UFPWV增快的保护性因素。方差膨胀因子均<10.0，说明各影响因素间无共线性，见表5。

表5 颈动脉测量参数与各代谢异常危险因素的多元线性逐步回归分析

3 讨 论

动脉粥样硬化是心血管系统疾病发生发展过程中最常见的疾病，代谢综合征诊断标准中所包含的各种心血管疾病危险因素，通过多种途径损害动脉内皮功能，使动脉壁结构和舒缩功能发生变化进而引起动脉弹性下降[7-8]。动脉弹性是反映动脉舒张功能的最佳临床指标[6]70-79，脉搏波传导速度被认为是检测动脉弹性的经典指标[5]615-622，可在早期敏感地反映动脉管壁僵硬程度变化。因此早期检测动脉弹性功能的变化，对早期识别动脉粥样硬化病变发生、有效阻止病程发展意义重大。

以往研究显示，IMT在随访、评估干预治疗效果中存在一定价值[10]，但该数值测量的重复性及准确性均不佳。本研究结果显示，IMT各组间在总体上存在差异，但各组分别比较结果显示，仅代谢综合征组与其他各组IMT相比差异较明显，难以对未达到代谢综合征诊断标准但同时存在代谢异常因素的人群进行早期动脉弹性功能评估，早期诊断效能可能并不理想。双侧颈总动脉脉搏波传导速度PWVBS、PWVES在各组组内比较均存在差异，除右侧PWVBS对照组与2C组相比、右侧PWBES对照组与1C组相比无明显差异外，其余各组两两比较差异均存在统计学意义，其原因可能在于不同人群极速脉搏波测量值可能存在一定的变异[9]561-569。且脉搏波传导速度PWVBS、PWVES均值与受试者代谢异常数目存在较强相关性，可以说明该技术能够较为敏感地检测出不同健康状态人群颈动脉弹性情况的差别。多元线性逐步回归分析结果显示，年龄、SBP、DBP、FG、TG、c-HDL、WC均为UFPWV指标增快的危险因素，该结果与多项应用极速脉搏波技术评估的颈总动脉脉搏波传导速度结果一致[12-15]。

同时本研究结果显示，双侧颈总动脉UFPWV指标存在差异，且左侧颈总动脉的脉搏波传导速度数值均较右侧高。有研究认为，低剪切力是促进动脉粥样硬化发展的重要机制[11]537-543，双侧颈总动脉存在解剖学差异导致管壁所受剪切力不同，可能为代谢异常组左侧颈总动脉的弹性参数较右侧升高的原因。

同时本研究对观察者间及观察者内信度进行一致性检验，结果显示一致性均较好，说明该指标较为客观，操作医师如掌握该项技术的测量方式，所获取的指标不易受经验、认知等主观因素影响。

现有的影像学技术，大多对已发生结构性改变的动脉进行评估，心血管事件的隐患难以消除。超声极速脉搏波技术[9]561-569，运用组织多普勒原理记录2～3个心动周期动脉管壁脉搏波传导形成的细微运动，计算公式简单，直接获得颈总动脉收缩期开始时及收缩期结束时脉搏波传导速度，可精确测量局部脉搏波传动速度、评估局部动脉管壁弹性变化。该技术将会提高共病患者血管疾病的评估水平，早期筛查出可能存在心血管危险因素的患者，为心血管危险因素的流行病学研究提供依据。

本研究的局限性：(1)由于技术条件限制，对于无法获得满意图像(颈总动脉走形迂曲、颈动脉球部远端分叉位置较低、颈部皮下脂肪层厚等)、心率过快或存在严重心律失常的受试者，会出现无法获取数值或所获取的数值标准差过大、数值不符合客观情况。(2)该技术尚不能对其他大动脉或外周小动脉进行测量；(3)部分组内研究样本较小，且缺乏长期追踪回访数据。

综上所述，超声极速脉搏波技术检测的颈总动脉脉搏波传导速度，可定量评价代谢综合征及其各组分患者颈总动脉弹性情况，重复性及相关性均较好，为临床早期、定量、客观评估动脉弹性功能改变提供了新的影像学方法。