脉搏波传导速度评价阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征患者动脉僵硬度的研究进展

董志爽, 李光源, 刘 文, 孔凡鑫, 王永槐, 马春燕

(中国医科大学附属第一医院 心血管超声科, 辽宁 沈阳, 110001)

阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(OSAHS)是指成年人在每晚7 h的睡眠过程中呼吸暂停及低通气反复发作30次以上，或呼吸暂停低通气指数(AHI)大于5次/h[1]。OSAHS是临床上常见的睡眠相关性呼吸障碍性疾病，发病率为2%～4%, 且随着人们生活方式的改变，发病率逐年增加，现如今已成为一种全球性疾病[2]。研究[3]发现, OSAHS存在动脉僵硬，并且AHI与动脉僵硬独立相关。动脉僵硬属于动脉粥样硬化的早期征象[4], 故检测动脉僵硬度对早期筛查OSAHS患者动脉粥样硬化的发生发展有重要意义。检测动脉僵硬度的方法有很多，非侵入性检测方法中，脉搏波传导速度(PWV)的重复性和可靠性较好，且被广泛应用于临床研究中。因此，本文对OSAHS与动脉僵硬的关系、PWV检测方法以及PWV在OSAHS患者动脉僵硬检测中的应用进展等方面进行阐述。

1 阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征与动脉僵硬

OSAHS的病理改变是上呼吸道的反复塌陷，进而引起慢性的间歇性缺氧、白天嗜睡和睡眠片断。临床上根据病史、体征和多导睡眠监测结果进行诊断，并通过睡眠监测结果中的相关睡眠参数进行病情分度，目前以AHI为主要判别标准, 5≤AHI≤15次/h为轻度, 1530次/h为重度。

动脉僵硬是指动脉管壁重塑的过程，包括弹性蛋白的分解和变性、胶原蛋白的交联，继而出现动脉管壁结构和功能的改变。结构改变包括管壁增厚、管腔扩张; 功能改变包括管壁弹性功能减低、僵硬度增加，且功能改变早于结构改变[5]。长期动脉僵硬度增加会激活某些参与动脉粥样硬化过程的机制，进而引发不良心血管事件发生[6]。

OSAHS发生动脉僵硬的机制具有复杂性和异质性。目前较多学者[7-8]认为, OSAHS作为心血管疾病的诱因，通过间歇性缺氧介导交感神经刺激、氧化应激、炎症以及传统心血管危险因素(如高血压)对血管产生损伤，以诱发动脉粥样硬化疾病，并且这些改变可引起OSAHS患者动脉僵硬度增加。一项研究[9]发现，睡眠过程中反复觉醒导致睡眠片断，使慢性睡眠呼吸暂停的大鼠交感神经反应增加，许多患有睡眠呼吸暂停的患者比大鼠遭受更严重的睡眠障碍，因而研究人员认为睡眠片断可能是导致患者交感神经反应增加的重要原因。研究[10]认为, OSAHS患者的血管损伤还与间歇性缺氧激活的关键转录因子缺氧诱导因子-1(HIF-1)有关, HIF-1在缺氧刺激下被激活，可通过氧化应激/HIF-1 轴的作用损害血管内皮功能，引起动脉僵硬并加速动脉粥样硬化的发展过程，且HIF-1还可介导内质网应激，产生与氧化应激类似的作用。间歇性缺氧可经NF-κB通路上调炎症细胞因子的表达，导致内皮源性一氧化氮减少，而引起内皮功能障碍和慢性炎症，该过程在动脉粥样硬化的发生发展中起重要作用，并且研究[11]发现调节该通路上、下游相关因子可改变动脉粥样硬化病变的发生率。此外，最近关于缺氧对甘油三酯(TG)水平的影响也受到关注，研究[12]认为, OSAHS等原因引起的缺氧使脂肪组织和肝脏功能发生改变，从而影响TG的代谢，而脂质代谢异常对动脉管壁功能及结构产生不利影响，甚至促进动脉粥样硬化改变。

动脉僵硬可以作为心血管疾病死亡率和发病率的早期独立预测因子[8], 因此，检测OSAHS动脉僵硬对于预测心血管系统疾病的发生发展尤为重要。

2 PWV

临床早期检测动脉僵硬度的指标包括内-中膜厚度(IMT)和PWV。IMT反映动脉结构改变[13], PWV反映血管弹性功能改变，且由于动脉僵硬血管的功能改变早于结构改变[5], PWV可更早检测动脉弹性功能。

2.1 通过脉搏波延迟时间直接测量主动脉PWV

主动脉是人体主要的弹性血管，测量主动脉PWV最具有意义。根据公式PWV=∆L/∆T 可计算主动脉的脉搏波传导速度(∆L表示2个测量点之间的距离; ∆T表示脉搏波从近端测量点移动到远端测量点的延迟时间[14])。

颈股动脉脉搏波传导速度(cfPWV)被认为是无创主动脉僵硬程度测量的金标准[15]。cfPWV主要通过压力传感器在颈动脉和股动脉上记录脉搏波信号并计算∆T。2个测量点之间的距离∆L经体表直接测量。由于脉搏波并非只沿颈动脉到股动脉的单一路径移动，欧洲专家共识推荐[16]将颈动脉和股动脉测量部位之间的体表距离乘以0.8以后再计算PWV。cfPWV测量的无创性和广泛适用性使其成为主动脉PWV的最佳指标。但cfPWV有一定的局限性，如测量需要专业的设备和经验丰富的操作人员，以及测量点间∆L不精确等。

臂踝脉搏波传导速度(baPWV)是在亚洲较为流行的一种PWV测量方法，基于4个袖带的示波装置，可以自动记录上臂及踝关节的脉搏波信号。此方法根据个人的年龄、身高和性别来估算∆L, ∆T则是上臂测量点到踝关节测量点之间的时间差值。baPWV测量具有无创、便捷、自动化的优点，但其测量的是臂踝之间的PWV, 与主动脉PWV相关性有限，且该方法中∆L是以日本人群研究数据为基础进行估算，这限制了baPWV应用于其他种族人群。

心血管磁共振(CMR)可提供主动脉三维图像并准确测量∆L和∆T。CMR的一个主要优点是可以测量主动脉全程PWV。VAN HOUT M J等[17]对1 394名受试者按照年龄、性别分层后，定义了基于CMR的PWV正常值范围，这为临床上使用CMR-PWV进行心血管疾病风险评估提供了重要的理论基础。但CMR的时间分辨率有限，在极短的时间内通过CMR记录PWV具有一定难度。此外，磁共振成像(MRI)检查价格昂贵，对放置心脏起搏器的患者不适用。

2.2 通过单点压力波间接估测主动脉PWV

近年来基于袖带的示波装置不断改进，可以利用单测量点记录的压力波进行PWV估算。Mobil-O-Graph利用示波器记录肱动脉单点压力波，同时24 h监测中心血压，可根据受试者的年龄、中心血压和压力波进行数据分析，并间接估算主动脉PWV[18]。该方法的主要优势是操作简便、快捷且便携。但是一项比较研究[19]发现该方法不如实际测量主动脉PWV准确。

2.3 极速超声成像技术测量颈动脉PWV

极速脉搏波传导速度(ufPWV)是一种非侵入性检测颈动脉僵硬度的新方法，该方法利用极速超声成像技术，在短时间内描记颈动脉前壁的运动轨迹，并自动计算出收缩期开始和结束时的PWV, 即PWV-BS和PWV-ES[20]。ufPWV通过实时记录脉搏波，避免了以往PWV测量方法的局限性[21]。2021年的一项多中心研究[22]建立了颈动脉ufPWV的参考值，为后续研究提供了良好的参考建议。研究[23]认为，对于有动脉粥样硬化危险因素的患者, ufPWV可对局部颈动脉僵硬度进行早期定量评价，ufPWV是一种发展前景较好的检测方法。然而颈动脉结构和功能的改变可能不与主动脉同时发生，该方法的临床价值和预后价值仍有待确定。

3 PWV评价OSAHS患者动脉僵硬度

关于OSAHS动脉僵硬的临床研究越来越多，较多研究选用了cfPWV来评价OSAHS动脉僵硬度。MINEIRO M A等[24]使用cfPWV来评价嗜睡的OSAHS患者动脉僵硬度，结果显示cfPWV 与AHI无明显相关性，而与收缩压、年龄、抗高血压药物、代谢综合征和白天嗜睡症状密切相关，其中脉压与主动脉cf-PWV 的相关性最强。一项关于OSAHS动脉僵硬影响因素的meta分析结果[25]显示，除了年龄、收缩压外, cfPWV还与性别、糖尿病、血脂异常及ESS评分之间的相关性明显，并且该研究结果也显示cfPWV与AHI无明显相关性，提示OSAHS患者的cfPWV增加主要受传统的心血管危险因素影响。一项关于长期 cfPWV 变化和 cfPWV 恶化的决定因素的研究[26]表明, cfPWV 进展显著依赖于年龄和高血压状态。

baPWV具有预测心血管事件的能力。研究[27]发现，对于无合并症的老年OSAHS患者，疾病严重程度与baPWV之间没有明显相关性。但是KIM J等[3]选用baPWV来评价OSAHS的动脉僵硬度，结果显示baPWV和ΔbaPWV升高的百分比随着OSAHS的严重程度加重而增加。

ÇÖRTÜK M等[28]使用单点方法通过 Mobil-O-Graph主动脉PWV, 结果显示PWV与OSAHS的严重程度成正比。然而, BORSINI E等[29]使用Mobil-O-Graph检测动脉僵硬度的研究发现, AHI>15次/h的OSAHS患者动脉弹性功能显著减低，但主动脉PWV与AHI之间的相关性并未得到证实。

持续气道正压通气(CPAP)是OSAHS患者的一线治疗措施，该治疗方式对动脉PWV的影响一直备受关注。VLACHANTONI I T等[30]认为CPAP治疗是降低动脉僵硬程度的有效干预措施，对OSAHS合并心血管疾病患者的生存率产生了积极影响。但CARDOSO C R L等[31]的研究结果表明, 6个月的CPAP治疗可以阻止病情进一步发展，却不能降低主动脉PWV。此外, GALERNEAU L M等[26]对CPAP治疗的OSAHS患者进行至少4年的长期随访，研究结果发现CPAP治疗后，动脉僵硬度增加主要与原发心脏代谢疾病有关。

4 展 望

由于动脉僵硬程度是动脉健康的综合指标，早期筛查动脉僵硬的意义不言而喻。PWV技术对动脉粥样硬化等心血管疾病有着良好的预测作用，ufPWV是一种新兴的动脉僵硬检测方法。尽管目前使用该新技术来评价OSAHS患者动脉僵硬的相关研究较少，但是ufPWV的优势明显，重复性好，操作简便，之后可开展更多的临床研究来探索ufPWV与OSAHS之间的相关性以及影响因素，从而为临床早期筛查动脉粥样硬化、延缓动脉粥样硬化的进展以及减少心血管系统疾病的发生提供理论依据。