老年人颈-股动脉脉搏波传导速度与左心室舒张功能不全的相关性分析

穆林 吴永全

超声心动图是无创评估心脏结构和功能的主要方法，广泛用于心力衰竭患者的检测。根据ASE/EACVI发布的2009版[1]和2016版[2]左心室舒张功能超声评价指南的推荐，测评左心室舒张功能需提供诸多检测指标，评价过程烦琐，数据质控困难，均不利于在临床工作中开展。引起左心室舒张功能减退的病理生理机制复杂，涉及系统性炎症、代谢紊乱、心外膜脂肪组织堆积、心肌微血管功能障碍、心肌纤维化等，最终致心肌顺应性下降、僵硬度增加，与主动脉硬化、僵硬度增加存在相似之处。相较超声心动图的烦琐而言，对主动脉僵硬度的测量方法诸多且简便易行，其中颈-股动脉脉搏波传导速度(carotid-femoral pulse wave velocity，cfPWV)是常用的标测主动脉僵硬度的指标，较心导管术、4D心血管磁共振检查具有无创、廉价且准确的优点[3]。本研究以cfPWV作为主动脉僵硬度的评价指标，探讨其与老年人左心室舒张功能不全的相关性，以期为判断老年人左心室舒张功能提供一项便捷可行的辅助方法。

1 对象和方法

1.1 研究对象

2019年5月至2019年10月对牛街西里社区年龄≥60岁的510位老年人进行健康体检。累计纳入有效病例384例，其中男性174例(45.3%)，平均年龄(72.6±8.1)岁。

排除标准：左室射血分数<50%；急性及陈旧性心肌梗死；恶性肿瘤晚期；伴随影响cfPWV检测的心律失常，如心房颤动、频发室性期前收缩、二度以上房室传导阻滞；多发性大动脉炎；慢性阻塞性肺疾病；免疫系统疾病活动期及严重肾功能不全；资料收集不全面者。本研究经医院伦理学委员会批准同意，体检者知情同意并签署同意书。

1.2 方法

收集患者的临床资料，包括(1)一般临床资料：病史、血压、体质指数；(2)实验室检查：取晨空腹血测定总胆固醇(total cholesterol，TC)、三酰甘油(triglyceride，TG)、高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoprotein-cholesterol，HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprotein-cholesterol，LDL-C)和血肌酐(serum creatinine，Cr)、血尿酸(uric acid，UA)、空腹血糖(fasting glucose，FBS)、糖化血红蛋白(glycated haemoglobin，HbA1C)。

1.3 超声心动图检查

采用Phillips Sonos 7500型彩色超声诊断仪(飞利浦电子公司生产，荷兰)，进行心脏二维、M型、彩色多普勒及组织多普勒超声检查。在胸骨旁长轴切面，测量左房内径(left atrial diameter，LAD)、左室舒张末期内径(left ventricular end-diastolic diameter，LVEDD)、左室收缩末期内径(left ventricular end-systolic diameter，LVESD)、室间隔厚度(interventricular septal thickness，IVST)、左室后壁厚度(left ventricular posterior wall，LVPW)；应用Simpson法计算左心房容积(left atrial volume，LAV)、左室射血分数(left ventricular ejection fraction，LVEF)，根据以下公式计算左室质量(left ventricular mass，LVM)、左室质量指数(left ventricular mass index，LVMI)、左心房容积指数(left atrial volume index，LAVI)。体表面积(body surface area，BSA，m2)=(0.006 1×身高+0.012 8×体重)-0.152 9；左室质量(LVM，g)=1.04×[(LVEDD+LVPW+IVST)3-LVEDD3]-13.6；左室质量指数(LVMI，g/m2)=LVM/BSA；左心房容积指数(LAVI，ml/m2)=LAV/BSA。在心尖四腔切面，测量二尖瓣早期快速充盈E峰、晚期充盈A峰、三尖瓣反流最大速度(TRmax)，计算E/A比值。在心尖四腔切面用组织多普勒，测量反映舒张早期二尖瓣环运动的E′波(间隔侧、侧壁侧)和反映舒张晚期瓣环运动的A′波，计算平均E/E′比值。上述项目由同一超声检测医师完成，每项指标测量3次取均值。

1.4 cfPWV检查

应用自动PWV 分析仪(SphygmoCor CvMS，澳大利亚AtCor公司)测定。受试者去枕平卧，将PWV压力感受器置于右侧颈动脉和股动脉搏动最明显的部位，测量这两点间的体表距离输入计算机。分析仪自动获取20个可供分析的脉搏波形，根据两个脉搏波之间的距离比脉搏波传导的时间由PWV分析仪自动计算得到cfPWV值。重复测量2次，取均值。

1.5 分组

根据超声心动图左心室舒张功能检测结果，将入选病例分为舒张功能正常组(127例)和舒张功能不全组(257例)。分组依据2019版中国成人心力衰竭超声心动图规范化检查专家共识[4]，具体如下：(1)二尖瓣瓣环的E′速度室间隔≥7 cm/s，侧壁≥10 cm/s；(2)平均E/E′≤14；(3)LAVI≤34 ml/m2；(4)TRmax≤2.8 m/s。上述评估舒张功能的四个指标中，两者以上均未达到临界值，提示左心室舒张功能正常；而两者以上均超过临界值，提示左心室舒张功能不全。

1.6 统计学方法

2 结果

2.1 两组的临床资料比较

舒张功能不全组的年龄、高血压和糖尿病患病率、空腹血糖、HbA1C、体质指数、收缩压、cfPWV、LAD、IVST、LVPW、LVMI均显著高于舒张功能正常组，组间比较差异有统计学意义(均为P<0.05)，见表1。

表1 两组的临床资料比较

2.2 相关性分析

cfPWV与E/E′、年龄、LAVI、TRmax之间呈显著正相关，相关系数R依次为0.851、0.561、0.546、0.509(均为P<0.05)。与E′间隔侧、E′侧壁侧呈显著负相关，R依次为-0.709、-0.702(均为P<0.05)。

2.3 logistic回归分析

以左心室舒张功能为因变量，纳入年龄、病史(高血压史、糖尿病史，有上述病史赋值为1、无则赋值为0)、收缩压、FBS、cfPWV、LAD、LVMI等检测指标作为自变量进行logistic回归分析，结果显示cfPWV与左心室舒张功能不全显著相关(χ2=46.999，P=0.000)，见表2。

表2 cfPWV与左心室舒张功能不全的logistic回归分析

2.4 ROC曲线分析

评估左心室舒张功能不全的ROC曲线分析显示，cfPWV反映左心室舒张功能不全的曲线下面积为0.808(95%CI：0.815～0.920)，以8.65 m/s为截止点，cfPWV诊断左心室舒张功能不全的敏感度为83.7%，特异度为87.2%；回归模型预测左心室舒张功能不全风险的曲线下面积为0.925(95%CI：0.891～0.960)，见图1。

图1 评估左心室舒张功能不全的ROC曲线

3 讨论

此项研究中我们发现以cfPWV作为主动脉僵硬度的检测指标，在左心室舒张功能不全的老年人群中明显延长；校正混杂因素后，与左心室舒张功能不全相关。

随着年龄的增长，主动脉管壁增厚、中膜弹性蛋白密度下降，导致主动脉僵硬度增加、弹性贮器功能受损[5]。在病变进展过程中可以通过三个渠道对左心室舒张功能产生不利影响：(1)通过脉搏波的早期反射，导致左心室后负荷增加，舒张期压力梯度发生改变，促进心室肌重构；(2)主动脉弹性贮器功能受损，舒张压下降，舒张期冠状动脉血供减少[6]，加剧心内膜下心肌缺血，加速心肌间质纤维化；(3)主动脉病变往往提示周身血管床病变，通过心脏前后负荷的改变，循环炎症因子的释放[7]，进一步诱导心肌及间质纤维化[8]，这一改变在主动脉修复术后的患者中表现得更为直观[9]。

衰老本身可以导致心脏舒张功能恶化。其原因复杂，可能与心肌肌球蛋白结合蛋白-C磷酸化抑制有关[10]，也可能因炎症驱动心肌重构所致[11]。高龄、冠心病、糖尿病、高血压、肥胖等共患病激发全身炎症反应状态[12]，刺激血管内皮细胞产生活性氧，通过限制一氧化氮的生物利用、降低心肌细胞蛋白激酶G活性，诱导心肌细胞重构和心室壁硬化，引起左心室舒张功能障碍，同时也诱导成纤维细胞和胶原蛋白在主动脉壁的沉积，促进主动脉硬化的发生发展。

主动脉硬化进展与心肌顺应性下降是否具有同步性？虽缺乏病理学的证据，但现有的研究结果支持二者同步性进展的依据更为充分。动物实验发现，宫内缺氧模型鼠在出生后早期出现心肌细胞肥大、心室壁变薄和心肌细胞外基质层胶原纤维增厚，同时主动脉壁弹性蛋白含量减少而胶原成分增加[13]，这些改变与胚胎期心、血管系统同起源于中胚层有关。在慢性肾脏疾病患者中，研究者利用心脏磁共振native T1成像发现，主动脉硬化与心肌肥厚、间质纤维化、心脏重构明显关联[14]；在高血压[15]和糖尿病[16]患者中亦有相同的发现；Maroules等[17]以多种族无基础心血管疾病人群为研究对象，平均随访7.8年，发现主动脉顺应性下降与未来心血管事件相关，二者有同步进展趋势。因此，主动脉硬化与老年人左心室舒张功能减退具有相关性。

cfPWV是检测主动脉僵硬度的常用方法，可以简便、有效地评价主动脉硬化程度[3]，与左心室重构有独立的相关性[18]。本研究中，cfPWV与评价左心室舒张功能不全的超声指标显著相关，其中与E/E′的相关性尤为突出。2016版指南[2]推荐用于评价左心室舒张功能的超声指标主要有左心房容积指数、左心室质量指数、三尖瓣反流速度、E′和E/E′，在这五项指标中与介入检查测定的左心室充盈压相关性最好的是E/E′[19]。由此推断，cfPWV在一定程度上可以反映左心室充盈压，与左心室舒张功能相关，这也得到了其他临床研究的肯定[20]。

本研究进一步的统计分析发现，当cfPWV超过8.65 m/s时，预测左心室舒张功能不全的敏感度和特异度分别为83.7%和87.2%。这一截止点明显低于cfPWV用于评价高血压患者靶器官损害的检测值。一项以社区为基础的大样本队列研究发现，高血压前期的成年人在血压升高之前已经出现左心室舒张功能受损表现[21]，这可能与炎症反应诱导巨细胞骨架蛋白titin的低磷酸化而使心肌细胞僵硬度增加有关。另有两组针对健康人群的大样本研究发现[22-23]，主动脉硬化初期，cfPWV轻度升高(8.85±1.75)m/s，左心室重构尚未发生，但已经引起心脏的顺时针旋转，这种旋转可能是左心室舒张功能异常开始的标志，它造成心肌压力负荷和耗氧量增加，导致心内膜下心肌损伤；心肌损伤则进一步加重左心室心尖部转位，形成恶性循环。

通过本研究，我们发现老年人cfPWV与左心室舒张功能不全具有相关性，在初步判断老年人左心室舒张功能上有一定的临床意义。但由于本研究样本量较小，无法代表全部老年人，对于cfPWV用于评价老年人左心室舒张功能不全可行性的确切结论尚有待进一步大样本多中心的研究探讨。

利益冲突：无