基于射频信号全息血管硬度分析评价终末期肾病合并高尿酸血症患者颈动脉弹性

韩苗苗，袁建军，申凯凯，张喜君，李 杨，赵婧革，郭艳艳，朱好辉*

(1.新乡医学院，河南 新乡 453003；2.河南省人民医院超声科，3.临床科研服务中心， 河南 郑州 450003；4.河南大学人民医院超声科，河南 郑州 450003)

肾脏是排泄尿酸的主要器官，肾功能不全可引发血尿酸(serum uric acid， SUA)升高。维持性血液透析(maintenance hemodialysis， MHD)是常用于终末期肾病(end-stage renal disease， ESRD)患者的替代性疗法，可清除部分尿酸，但患者高尿酸血症发生率仍较高，增加心血管疾病及并发症发生风险[1]。动脉僵硬与心血管事件、全因死亡率密切相关[2]。本研究以基于射频信号的全息血管硬度分析(radio frequency-data based quantitative analysis on vessel stiffness， R-QVS)技术评价ESRD合并高尿酸血症患者颈总动脉弹性，并分析其与临床指标的相关性。

1 资料与方法

1.1 研究对象 纳入2020年8月—2021年6月61例于河南省人民医院接受MHD治疗的ESRD患者(ESRD组)，男33例，女28例，年龄22～66岁，平均(44.6±10.6)岁；根据SUA水平分为高SUA亚组(n=31)及正常SUA亚组(n=30)；前者指正常嘌呤饮食下不同日2次空腹SUA男性>420 μmol/L、女性>360 μmol/L[3]，SUA增高病程为(36.7±11.7)个月；后者指SUA男性≤420 μmol/L，女性≤360 μmol/L。纳入标准：①接受规律透析6个月以上，每周2～3次；②颈动脉未见粥样硬化斑块。排除罹患原发性高血压、糖尿病、高脂血症、心脑血管疾病及服用降尿酸药物者。以同期35名性别、年龄匹配的健康人作为对照组，基本资料见表1。本研究经医院医学伦理委员会审批[编号：(2019)伦审第(34)号]，检查前受检者均签署知情同意书。

1.2 仪器与方法 采用Mindray Resona7彩色多普勒超声诊断仪，L11-3U浅表探头，频率3.8～11.8 MHz。嘱受检者仰卧，同步连接心电图，录入30 min前静息态血压，于颈后垫枕，使头偏向扫查对侧。由2名具有3年以上工作经验的超声医师扫查双侧颈总动脉，避开颈内静脉，使声束垂直于颈总动脉前后壁并清晰显示内-中膜；以分叉下方1～2 cm处为测量点，启用全息内-中膜厚度(real-time intima-media thickness， RIMT)测量软件，连续测量6个心动周期中的双侧颈总动脉内-中膜厚度(intima-media thickness， IMT)，系统自动分析记录每个心动周期的IMT最大值，并得出平均值。启用R-QVS，实时检测6个心动周期的双侧颈总动脉收缩期直径(Diam)及血管位移(Dist)并得出平均值；确认测量结果后，系统自动计算脉搏波传导速度(pulse wave velocity， PWV)和硬度系数(hardness coefficient， HC)。以上参数每名医生均测量3次，计算平均值作为结果。见图1～3。

表1 ESRD患者与健康人基本资料比较

图1 高SUA亚组患者，男，52岁，尿毒症，透析龄42个月 A.RIMT技术测量右侧颈总动脉IMT为0.71 mm； B.R-QVS技术测量右侧颈总动脉Diam为8.25 mm，Dist为0.59 mm (绿线为测量线)

1.3 基本资料 记录体质量指数(body mass index， BMI)、血压、脉压及透析史；记录对照组血糖，检测ESRD组透析当日透析前空腹血糖(fasting blood glucose， FBG)、血清钙(Ca)、血清磷(P)、总胆固醇(total cholesterol， TC)、甘油三酯(triglyceride， TG)、高密度脂蛋白(high density lipoprotein， HDL)、低密度脂蛋白(low density lipoprotein， LDL)、SUA及肌酐(creatinine， Cr)水平。

1.4 统计学分析 采用SPSS 26.0统计分析软件。以组内相关系数(intra-class correlation coefficient， ICC)评价观察者间及观察者内超声测量结果的一致性，ICC<0.40为一致性较差，0.40≤ICC≤0.75为一致性一般，ICC>0.75为一致性良好。以频数表示计数资料，组间行χ2检验；以±s表示符合正态分布的计量资料，采用单因素方差分析(方差齐)或Welch方差分析(方差不齐)比较ESRD组2亚组与对照组之间各指标的差异，以LSD-t检验(方差齐)或TamhanesT2检验(方差不齐)行两两比较；采用独立样本t检验(方差齐)比较双侧颈动脉超声参数差异；以t'检验(方差不齐)比较ESRD组2亚组间透析史的差异。以中位数(上下四分位数)表示不符合正态分布的计量资料，采用Kruskal-WallisH检验比较ESRD组2亚组与对照组之间各指标差异，以Kruskal-Wallis单因素方差分析行两两比较；采用Mann-WhitneyU检验比较双侧颈动脉超声参数差异。以Pearson相关性分析评价ESRD组颈总动脉PWV与各指标的相关性。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 基本资料 高SUA亚组、正常SUA亚组与对照组性别、年龄、BMI、FBG、TC、TG及LDL差异均无统计学意义(P均>0.05)；高SUA亚组和正常SUA亚组SBP、DBP、脉压、P、SUA及Cr水平均高于对照组(P均<0.05)，Ca及HDL水平均低于对照组(P均<0.05)。ESRD组内高SUA亚组仅SUA水平高于正常SUA亚组(P<0.05)，其余指标差异均无统计学意义(P均>0.05)，见表1。

图2 正常SUA亚组患者，男，45岁，尿毒症，透析龄36个月 A.RIMT技术测量右侧颈总动脉IMT为0.74 mm； B.R-QVS技术测量右侧颈总动脉Diam为7.56 mm，Dist为0.35 mm (绿线为测量线)

图3 对照组受检者，男，40岁 A.RIMT技术测量右侧颈总动脉IMT为0.58 mm； B.R-QVS技术测量右侧颈总动脉Diam为6.47 mm，Dist为0.39 mm (绿线为测量线)

2.2 一致性分析 观察者间及观察者内测量颈总动脉参数IMT、Diam、Dist、PWV及HC结果的一致性较好(观察者间ICC：0.89～0.93，观察者内ICC：0.89～0.92，P均<0.05)。

2.3 颈动脉超声参数 双侧颈总动脉IMT、Diam、Dist、PWV及HC差异均无统计学意义(P均>0.05)，见表2；故针对双侧颈动脉参数均值进行分析。高SUA亚组、正常SUA亚组与对照组IMT、Dist差异均无统计学意义(P均>0.05)；高SUA亚组和正常SUA亚组Diam、PWV及HC均高于对照组(P均<0.05)；高SUA亚组Diam、PWV及HC均高于正常SUA亚组(P均<0.05)，见表3。

2.4 相关性分析 ESRD组颈总动脉PWV与透析史、脉压、SUA及病程均呈正相关(r=0.70、0.72、0.54、0.58，P均<0.05)，与其他临床指标均无明显相关(P均>0.05)。

3 讨论

动脉僵硬是影响ESRD患者心血管病发病率和死亡率的重要危险因素[4]，在影响心血管疾病的传统因素之外，尿毒症特有的内环境紊乱及MHD相关因素均在其中起主导作用。PWV是反映动脉僵硬度的可靠指标，对于需接受MHD治疗的ESRD患者，监测其动脉PWV已成为评估疗效及预测心血管死亡率的重点[5]。本研究中，ESRD组颈动脉Diam、PWV及HC均高于对照组，透析史及脉压则与PWV均呈正相关，可能随透析时间延长，微炎症状态加速了ESRD患者动脉僵硬进展[6]；而脉压增大导致血管壁所受压力增大，血管壁弹性成分发生改变，使管壁出现损伤而致僵硬度增加[7]。本研究ESRD组2亚组与对照组间颈动脉IMT无显著差异，提示ESRD患者大动脉弹性功能降低可能早于形态学改变，与以往研究[8]结果相符。

表2 所有受检者双侧颈动脉超声参数比较

表3 ESRD患者与健康人颈动脉超声参数比较

大量流行病学研究证实，SUA升高与心血管疾病密切相关[9]，动脉僵硬可能是高SUA水平与心血管事件之间的演变途径之一[10]。本研究发现ESRD组内高SUA亚组颈总动脉Diam、PWV及HC均高于正常SUA亚组，而SUA水平及病程均与颈动脉PWV呈正相关，提示SUA增高可能进一步加剧经MHD治疗的ESRD患者的颈动脉损害；其机制可能为尿酸盐结晶致内皮源性NO释放减少，使血管内皮依赖性舒张功能受损，抑制血管舒张，并通过多种途径诱导血管炎症反应、氧化应激、刺激血管纤维化和平滑肌增殖[11]。一项针对1 018名接受MHD治疗的ESRD患者的多中心前瞻性研究[12]结果显示，患者SUA水平与全因及心血管死亡率呈“U”型相关，其过高或过低均可增加死亡率，后者可能与SUA水平反映患者营养状况有关[13]，而良好的营养状况是保障ESRD患者长期生存的重要条件之一。

本研究所用RIMT和R-QVS技术可实时跟踪并精确描记血管壁运动，系统通过自动分析获得原始超声射频信号，连续测量6个心动周期的颈动脉IMT、Diam及Dist并获取平均值，结合肱动脉血压值，可自动计算颈动脉PWV及HC，相比传统手工测量结果精确度高、重复性好，可避免主观因素及手动测量所致误差；但日常生活中SUA水平波动较大，且受饮食、运动等多种因素影响，单次检测SUA结果仅能反映近期情况。另外，本研究的主要局限性在于仅为单中心、小样本研究，观察时长有限，缺乏进一步跟踪随访结果；且未能进一步研究经MHD治疗后SUA过低及不同程度高SUA水平ESRD患者颈动脉弹性变化。

综上所述，经MHD治疗后ESRD患者颈动脉弹性降低早于形态改变，且合并高尿酸血症更为显著；临床应关注ESRD患者SUA水平，必要时给予干预。