基于超极速脉搏波技术的高血压血管弹性功能损伤因素分析

李明峰, 戴 晶, 张金波, 李鑫琪, 商锰男, 邹 冲, , , 王 威, 武立华

(1. 南京中医药大学附属医院 心血管科, 江苏 南京, 210029;江苏省中医院, 2. GCP中心, 3. 心血管科, 江苏 南京, 210029)

近年来，高血压及其导致的心脑血管疾病(CVD)的发病率、病死率不断增高[1], 给患者家庭及社会带来了沉重的经济负担。《国际高血压学会2020国际高血压实践指南》[2]基于循证证据提出高血压管理策略，推荐对高血压介导的动脉损伤进行脉搏波传导速度(PWV)检查，以评估动脉血管功能损伤。高血压可导致动脉血管功能与结构的病变，这是CVD的重要病因之一。相关研究[3]称动脉血管功能结构性病变可能在高血压前期就已经出现，对于高血压患者而言，早期评估血管弹性功能并改善影响血管弹性功能的风险因素尤为重要。作为公认的可反映动脉血管僵硬度的指标, PWV可作为CVD的独立预测因子[4-5]。相较于传统的PWV检查，超极速脉搏波(ufPWV)具有方便、快速、安全、无创的优势，可以定量评价局部动脉血管的僵硬度，是评估颈动脉硬化的新方法[6]。本研究基于ufPWV定量评价技术筛查出可能影响高血压患者颈动脉血管弹性功能[收缩期起始时PWV(PWV-BS)、收缩期结束时PWV(PWV-ES)]的风险因素，旨在早期发现并早期干预，保护高血压患者动脉血管弹性功能，减少CVD的发生与发展。

1 对象与方法

1.1 研究对象

收集2018—2021年在江苏省中医院高血压研究所门诊就诊的189例原发性高血压患者的脱敏体检数据(导出数据库，隐藏患者个人识别信息，如姓名、手机号码、门诊号、家庭住址等)。纳入标准: ① 参照《中国高血压防治指南(2018年修订版)》[7]诊断为原发性高血压者; ② 基本资料和血管弹性功能指标数据完整者，包括性别、年龄、身高、体质量、体质量指数(BMI)、收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、脉压差(PP)、心率(HR)、糖尿病病史、高脂血症病史、抗血小板药物/降血脂药物用药情况、血常规指标[白细胞(WBC)、红细胞(RBC)、血小板(PLT)、血红蛋白(Hb)]、血生化指标[谷草转氨酶(ALT)、谷丙转氨酶(AST)、总胆红素(TBIL)、碱性磷酸酶(ALP)、γ-谷氨酰转肽酶(γ-GT)、尿素氮(BUN)、肌酐(Cr)、尿酸(UA)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、空腹血糖(FBG)]、心电图(ECG)、左侧颈总动脉(LCCA)PWV-BS(简称LCCA-BS)、右侧颈总动脉(RCCA)PWV-BS(简称RCCA-BS)、LCCA PWV-ES(简称LCCA-ES)、RCCA PWV-ES(简称RCCA-ES)等。排除标准: ① 无高血压疾病者; ② 继发性高血压患者; ③ 合并肿瘤、失代偿期肝硬化等严重疾病者。

1.2 方法

参照既往研究[8], 将LCCA和(或)RCCA的PWV-BS>6 m/s且PWV-ES>7 m/s定义为动脉血管弹性功能损伤。根据动脉血管弹性功能是否损伤将189例患者分为血管弹性功能损伤组125例和血管弹性功能正常组64例。比较2组患者年龄、性别、BMI、吸烟/饮酒史、糖尿病病史、高脂血症病史、抗血小板药物/降血脂药物用药情况、SBP、DBP、PP、HR、WBC、RBC、PLT、Hb、ALT、AST、TBIL、ALP、γ-GT、BUN、Cr、UA、TC、TG、HDL-C、LDL-C、FBG等资料。分别以年龄、病程的四分位数为截点，由低至高将患者各分为4个亚组; 分别按性别、PP是否增大、有无吸烟/饮酒史、有无糖尿病病史、有无高脂血症病史、有无服用抗血小板药物/降血脂药物，将患者各分为2个亚组。比较各亚组患者血管弹性功能的差异。

1.3 统计学分析

2 结 果

2.1 血管弹性功能损伤组与血管弹性功能正常组临床指标比较

血管弹性功能损伤组与血管弹性功能正常组患者BMI、HR、UA、SBP、DBP、PP、HR、WBC、RBC、Hb、ALT、AST、TBIL、γ-GT、BUN、TC、TG、HDL-C、LDL-C、性别、吸烟/饮酒史、糖尿病史、高脂血症病史、抗血小板药物/降血脂药物用药情况、ECG等指标比较，差异无统计学意义(P>0.05); 2组患者年龄、PLT、TBIL、ALP、FBG比较，差异有统计学意义(P<0.05), 见表1。

2.2 各亚组患者血管弹性功能比较

参照年龄四分位数将患者分为4个亚组，年龄1组、年龄2组、年龄3组、年龄4组的年龄分别为(43.36±4.84)、(53.34±2.45)、(60.36±1.79)、(68.45±3.46)岁。4个年龄亚组间LCCA-BS、RCCA-BS比较，差异无统计学意义(F=0.801,P=0.495;Z=7.616,P=0.055); 4个年龄亚组间LCCA-ES、RCCA-ES比较，差异有统计学意义(F=6.721,P<0.001;F=8.251,P<0.001); 年龄2组的LCCA-ES和年龄3组、年龄4组的LCCA-ES、RCCA-ES均高于年龄1组，差异有统计学意义(P<0.05); 年龄3组的LCCA-ES、RCCA-ES和年龄4组的RCCA-ES均高于年龄2组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表1 2组患者临床指标比较

表2 不同年龄患者血管弹性功能比较 m/s

参照病程四分位数将患者分为4个亚组，病程1组、病程2组、病程3组、病程4组的病程分别为(0.70±0.38)、(3.36±1.21)、(8.09±1.80)、(16.83±7.15)年。4个病程亚组间LCCA-BS、RCCA-BS、RCCA-ES比较，差异无统计学意义(F=0.446,P=0.721;Z=7.290,P=0.063;F=0.875,P=0.455); 4个病程亚组间LCCA-ES比较，差异有统计学意义(F=4.493,P=0.005); 病程3组、病程4组的LCCA-ES均高于病程1组、病程2组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表3。

参照PP水平[9]将患者分为2个亚组, PP<60 mmHg组、PP≥60 mmHg组的PP水平分别为(38.31±1.96)、(67.42±8.34) mmHg。PP≥60 mmHg组RCCA-ES高于PP<60 mmHg组，差异有统计学意义(P<0.05); 2组LCCA-ES、LCCA-BS、RCCA-BS比较，差异无统计学意义(P>0.05)。见表4。

189例患者中，男83例、女106例，由于吸烟/饮酒者均为男性，将83例男性患者分为有吸烟/饮酒史组34例和无吸烟/饮酒史组49例。有吸烟/饮酒史组RCCA-ES低于无吸烟/饮酒史组，差异有统计学意义(P<0.05); 2组LCCA-ES、LCCA-BS、RCCA-BS比较，差异无统计学意义(P>0.05)。见表5。

根据糖尿病病史将患者分为有糖尿病病史组11例和无糖尿病病史组178例，有糖尿病病史组LCCA-ES高于无糖尿病病史组，差异有统计学意义(P<0.05), 见表6; 根据ECG情况将接受ECG检查的159例患者分为ECG正常组67例和ECG异常组92例, ECG异常组RCCA-ES高于ECG正常组，差异有统计学意义(P<0.05), 见表7。

表3 不同病程患者血管弹性功能比较 m/s

表4 不同PP水平患者血管弹性功能比较 m/s

表5 有或无饮酒史男性患者血管弹性功能比较 m/s

表6 有或无糖尿病病史患者血管弹性功能比较 m/s

表7 ECG异常或正常患者血管弹性功能比较 m/s

2.3 高血压患者血管弹性功能损伤的影响因素分析

以血管弹性功能损伤为因变量，以上述分析中P<0.10的指标为自变量，进行二分类Logistic回归分析。结果显示，年龄、DBP、TBIL均为高血压患者血管弹性功能损伤的影响因素(P<0.05), 见表8。

表8 高血压患者血管弹性功能损伤的影响因素分析

2.4 高血压患者PWV-BS、PWV-ES的影响因素分析

以高血压患者PWV-BS、PWV-ES为因变量，采用多重线性逐步回归分析方法探讨其影响因素。结果显示，年龄、DBP是LCCA-BS的影响因素(P<0.05), 见表9; 年龄、RBC、TBIL、服用抗血小板药物/降血脂药物是LCCA-ES的影响因素(P<0.05), 见表10; 年龄是RCCA-BS的影响因素(P<0.05), 见表11; 年龄、ECG、HR是RCCA-ES的影响因素(P<0.05), 见表12; 年龄、RBC、TBIL是PWV-BS的影响因素(P<0.05), 见表13; 年龄、ECG、DBP是PWV-ES的影响因素(P<0.05), 见表14。

表9 高血压患者LCCA-BS的影响因素分析

表10 高血压患者LCCA-ES的影响因素分析

表11 高血压患者RCCA-BS的影响因素分析

表12 高血压患者RCCA-ES的影响因素分析

表13 高血压患者PWV-BS的影响因素分析

表14 高血压患者PWV-ES的影响因素分析

3 讨 论

《中国心血管健康与疾病报告2020》[10]指出，中国18岁以上居民血压正常高值检出率约为41.3%, 血压正常高值人群约有4.35亿人，其心脑血管事件风险相对于正常血压人群大幅增加。高血压患者动脉血管弹性功能损伤的病理机制可能是高血压导致血管壁应力及剪切力升高，全身细小动脉因血压偏高而痉挛、硬化，累及中动脉、大动脉，致血管内膜受损、脂质沉积，最终致动脉粥样硬化形成[11]。动脉的功能性损伤早于动脉粥样硬化，而PWV是目前公认的可早期反映动脉血管功能的指标[12]。ufPWV定量评价技术采用超高帧率测量方式，可以反映颈动脉局部血管的弹性功能，且操作方便，稳定性、可重复性较强[13]。鉴于此，本研究采用ufPWV技术对高血压患者进行早期评估，筛查高血压血管弹性功能的影响因素，以期早期预防和延缓高血压患者动脉血管弹性功能损伤。

本研究发现，高血压患者颈动脉血管弹性功能损伤可能与年龄、病程、DBP、PP、HR、ECG、PLT、TBIL、ALP、BUN、FBG相关，而降压、抗血小板、降血脂治疗可在一定程度上改善动脉血管弹性功能。年龄是影响血管弹性功能的重要因素之一，动脉硬化过程会持续终身，年轻时进展缓慢，但随着年龄的增长，血管内皮舒张功能急剧下降[14], 可出现血管内皮功能障碍，这可能主要与血清舒血管因子6-酮-前列腺素F1α(6-Kote-PGF1α)含量下降有关，而糖尿病、高血压等可加速这一进展[15]。血管内皮功能障碍及血管重构是糖尿病血管并发症的病理基础，其机制为糖尿病患者体内精氨酸酶活性增强及激活p53-胱氨酸/谷氨酸反向转运体-谷胱甘肽(p53-xCT-GSH)通路等导致内皮功能紊乱，高血糖造成的血管平滑肌和外膜成纤维细胞的骨软骨分化异常等导致血管钙化，加速血管老化，诱导血管硬化[16]。作为预测高血压靶器官损伤的重要指标之一，颈动脉血管重构可能与高血压导致血管壁平滑肌细胞增生、凋亡和血管壁炎症、血管纤维化有关，故治疗高血压不能只重视降压，还应注重血管重构的逆转，改善血管弹性功能[17]。相关研究[18]表明，随着PP增加、HR增快，动脉粥样硬化的发病率增高。HR与血管弹性功能损伤呈正相关，王靖荣等[19]分析275例原发性高血压患者同步心率变异性与PWV的关系后发现，自主神经功能紊乱可使心率变异性增加，导致患者血压调节能力下降，加重血管弹性功能损伤。

TBIL可能是血管弹性功能的保护性因素，刘东凤等[20]将571例原发性高血压患者分为内膜光滑组、内膜增厚组、散在斑块组、多发斑块组、狭窄斑块组，发现血清TBIL水平与原发性高血压患者颈动脉粥样硬化密切相关(前者是后者的保护性因素)，这可能与TBIL能防止LDL-C氧化、抑制高危个体血小板活化、减少氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)吸收等相关[21]。ECG与血管弹性功能损伤关系密切[22], 可能是因为血压介导心脏冠状动脉病变，而高血压又可导致血管弹性功能损伤。PLT可能具有双重作用[23]，一方面其可通过协助炎症型单核细胞，加剧炎症反应，促进动脉粥样硬化形成，另一方面其可促进定居型单核细胞的修补，防止动脉粥样硬化。本研究结果显示，血管弹性功能损伤组患者PLT低于血管弹性功能正常组。RBC亦与高血压相关，林淑芃等[24]发现高血压患者异常形态红细胞的占比高于健康成人且与舒张压呈正相关，而聚集状态红细胞的占比亦高于健康成人。这种红细胞聚集状态不仅可以通过增加循环阻力而升高血压，还可损伤血管内皮细胞，导致小动脉管壁重构[25]。血清ALP与颈动脉内中膜厚度呈正相关，沈群弟等[26]研究发现，颈动脉斑块形成组ALP水平显著高于颈动脉内中膜增厚和正常组，表明ALP可能参与动脉粥样硬化形成且是其标志物之一。本研究发现，服用抗血小板药物/降血脂药物的高血压患者，可一定程度上改善动脉血管弹性功能。武云涛等[27]研究发现，辛伐他汀联合阿司匹林可能在降脂作用以外还可起到改善血管内皮细胞功能的作用。本研究发现，吸烟/饮酒史作为血管弹性功能损伤的常见因素，在血管弹性功能方面却出现了与预期相反的结果，这可能与饮酒对动脉血管弹性功能的双向调节作用有关[28]，但即使适度饮酒对血管弹性有一定益处，总体而言饮酒仍然对心脑血管存在恶性作用[29]。

综上所述，高血压患者颈动脉血管弹性功能损伤可能与年龄、病程、DBP、PP、HR、ECG、PLT、TBIL、FBG相关，抗血小板、降血脂治疗可在一定程度上改善颈动脉血管弹性功能，而饮酒可能对血管功能具有双向调节作用。本研究尚存在不足之处，例如成组t检验与非参数检验的结果及二元Logistics回归分析、多元线性逐步回归分析结果不一致，患者信息统计不够完善，数据挖掘有限等，后续研究应尽可能完善受试者的信息(饮食习惯、疾病史、服用药物情况等)进行更细化、更全面的分层分析，并继续回访患者收集其体检信息，观察随着高血压病程的延长, PWV-BS、PWV-ES的变化，此外可筛选高危人群(例如合并高脂血症、糖尿病患者)，将积极控制危险因素者与危险因素控制不佳者比较，从而为预防和延缓高血压患者血管弹性功能损害提供更积极有效的治疗方案。