張婧婧，尹新華

(哈爾濱醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院心血管內(nèi)科，哈爾濱 150001)

2017年中國心血管病報告顯示，中國心血管病總人數(shù)達2.9億，其中高血壓2.7億。研究顯示，高血壓與心血管風險呈正相關，同時高血壓患者動脈僵硬度與靶器官損害發(fā)生率及嚴重程度也呈正相關[1]。因此檢測動脈僵硬度有助于早期發(fā)現(xiàn)及干預高血壓靶器官的血管病變。而評估血管僵硬度最有效、最常用的方法是檢測脈搏波傳導速度(pulse wave velocity,PWV)。

1 PWV檢測原理

PWV是評估動脈彈性最古老的方法，約1個世紀前柳葉刀首次報告了運用PWV測量動脈彈性[2]。脈搏波是指心臟搏動射血產(chǎn)生的主動脈振動，其在動脈壁的傳導速度即為PWV， PWV(mm/s)=L/t(t為兩個波形的時間差，L為動脈系統(tǒng)的兩個既定點間距離)。根據(jù)Moens-Korteweg公式：PWV2=(血管彈性模量×血管壁厚度)/(2×血管直徑×血液密度)可知，PWV由動脈壁彈性、幾何特性(血管直徑大小和壁厚)以及血液密度來確定其在整個動脈樹中的傳播速度。由于動脈系統(tǒng)中的血液屬于流體，是不可壓縮的，因此能量主要沿著動脈壁傳播[2]。動脈硬化時動脈系統(tǒng)的擴張性(直徑隨壓力的變化)或順應性(儲存體積的能力)降低，大動脈彈性貯器的作用相應減低，血管壁吸收脈搏波減少，因此PWV加快[3]。已有研究表明，盡管在各種PWV參數(shù)中頸-股動脈脈搏波傳導速度(catroid-femoral artery PWV，cfPWV)是非侵入性評估動脈彈性的金標準[4]，但肱-踝動脈脈搏波傳導速度(brachical-ankle artery PWV， baPWV)因簡單、重復性好，已成為評估動脈僵硬度更可行的方法[5]。

2 PWV的影響因素

2.1 年齡和血壓

多項研究表明，年齡和血壓是影響PWV的兩個最重要因素[4,6,7]。EDIVA研究是一項納入668名健康受試者并測量主動脈PWV[(40.0±13.4歲)]的前瞻性多中心觀察性研究，在隨訪(23.3±3.3)個月后發(fā)現(xiàn)，PWV隨年齡增長呈線性增加[8]。同時MESA研究顯示，≥75歲的動脈粥樣硬化患者比<75歲的動脈粥樣硬化患者PWV更快[9]。目前大多數(shù)學者認為動脈僵硬是年齡增長的自然結果，但高血壓可加速此進程。在低血壓水平下，動脈壁彈性蛋白占優(yōu)勢，血管壁是可伸展的；而在高血壓水平下，具有更硬性質的膠原蛋白占優(yōu)勢，血管壁變得不可伸展。另外，發(fā)生高血壓時，腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)激活、氧化應激等因素也會導致過度的動脈纖維化和細胞外基質沉積，致使動脈僵硬度增加。大多數(shù)研究以橫截面方式評估動脈僵硬度，其中中國開展了一項大規(guī)?？v向研究：從2008年至2014年成功隨訪了577例患者，結果認為，和正常血壓受試者相比，高血壓患者PWV更快，基線時血壓正常但隨訪期間血壓升高的受試者其PWV較血壓始終正常者更快[10]。隨訪了4年的EVOPIU研究也顯示，血壓控制不良的高血壓組與正常血壓組及血壓控制良好的高血壓組相比，其cfPWV值相對較高，且cfPWV值隨著年齡的增長而增加[11]。

2.2 高鹽飲食及其他因素

目前發(fā)現(xiàn)高鹽飲食也可能是影響PWV的重要因素。Safar等[12]認為，高鹽飲食可增加動脈僵硬度，并且這種效應與血壓無關。高血壓患者的橫斷面研究也已經(jīng)表明，過量的鹽攝入會導致動脈壁的血管平滑肌肥大、內(nèi)皮細胞損害、動脈血管收縮功能受損影響和動脈硬度增加[13]。除此之外，影響動脈僵硬度的因素如糖尿病、高脂血癥、肥胖、吸煙、性別等也被認為是影響PWV的相關因素。

3 PWV在高血壓靶器官損害中的應用

3.1 PWV與心臟損害

PWV對心臟損害的機制可能如下。動脈僵硬度增加，PWV向前行波速度增加，使得周邊動脈向主動脈的向后行波較早反射，即向后行波在心臟的收縮期而不是舒張期就返回升主動脈，這種時間上的變化會導致主動脈收縮壓升高、舒張壓降低，升高的主動脈收縮壓就會增加左心室后負荷，導致左心室肥厚、左心室質量增加、順應性降低，進而引起左心室舒張功能降低，導致左房壓升高，最終引起左房室重構。許多研究報道，在不考慮收縮壓水平的前提下，PWV和左心室質量存在顯著相關性。Rabkin等[14]通過抗高血壓藥物治療將高血壓患者的血壓降至140/90 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)以下，以排除血壓對左心室質量的影響，隨后發(fā)現(xiàn)左心室質量與PWV之間存在顯著相關性。同時，F(xiàn)ramingham心臟研究也表明，無論是高血壓患者還是血壓正常者，隨著PWV增快，其左心室肥厚的患病率都會逐步增加，遠期心血管疾病風險都會增加[15]。

另外，心臟解剖結構的改變也會導致左房電重構，從而引起心房顫動(房顫)等心律失常，最終導致心力衰竭。Lee等[16]報道，房顫的存在與高血壓患者的PWV增加相關，但與年齡或血壓無關。四川大學華西醫(yī)院招募了162例高血壓合并房顫患者(78例陣發(fā)性房顫，84例持續(xù)性房顫)和136例高血壓患者，分為3組(高血壓組，高血壓合并陣發(fā)性房顫組及高血壓合并持續(xù)性房顫組)并檢測baPWV，結果顯示，與高血壓組比較，高血壓合并房顫組的baPWV更高；而在兩個房顫組之間，持續(xù)性房顫組比陣發(fā)性房顫組的baPWV更高[17]。

3.2 PWV與腦損害

腦是低阻、高流的末端器官，這就使腦血管易受到血壓和血流波動的影響，可能造成動脈僵硬度增加，收縮壓和脈壓升高。當腦動脈受到剪切力的影響，且超出腦循環(huán)的調(diào)節(jié)能力時，腦動脈就會受到損害。在一項縱向研究中，Laurent等[18]首次研究了血管僵硬度與致命性卒中發(fā)生的關系，在對中年原發(fā)性高血壓患者進行平均7.9年隨訪后發(fā)現(xiàn)，PWV每升高4 cm/s，致命性卒中風險即增加72%，且在調(diào)整經(jīng)典的心血管危險因素后，高PWV仍能預測卒中死亡風險。一項1 133例高血壓患者參與的前瞻性縱向研究證實，PWV增加的高血壓患者卒中累積發(fā)生率為3.25%(95%CI1.97～5.25)，而PWV正常的高血壓患者卒中累積發(fā)生率為0.78%(95%CI0.28～1.87)，經(jīng)多變量分析后發(fā)現(xiàn)，PWV是腦卒中的獨立預測因子[19]。上述研究表明，PWV與腦血管風險是相關的，PWV是一個優(yōu)秀的卒中風險獨立預測因子。其中涉及的機制可能有：動脈僵硬增加引起顱內(nèi)血管血液動力學改變；動脈僵硬度升高導致脈壓升高，誘導動脈重塑，促進斑塊和動脈粥樣硬化的發(fā)展，若此時動脈粥樣硬化斑塊破裂或潰瘍可導致中風；除此之外，動脈僵硬度增加時，增加的主動脈搏動可通過變硬的大血管傳遞到腦循環(huán)，直接引起腦缺血和出血。

另一方面，動脈僵硬度增加是高血壓患者認知能力下降的重要因素，且在預測認知能力下降時，增加的動脈僵硬度優(yōu)于血壓。Hajjar等[20]的一項縱向研究納入591名研究對象，通過測量cfPWV評估動脈硬度，在調(diào)整年齡、性別、種族、體質量指數(shù)、教育水平和相應的基線認知表現(xiàn)后，發(fā)現(xiàn)執(zhí)行(P=0.0002)、記憶(P=0.05)和工作記憶(P=0.02)得分的急劇下降與cfPWV增加相關，在調(diào)整血壓后結果仍然如此。說明增加的動脈僵硬度可以預測高血壓患者認知能力的下降，并可能優(yōu)于血壓的預測效果。因此，降低PWV有望作為預防認知障礙和癡呆的治療目標。

3.3 PWV與腎損害

高血壓腎損害病理基礎主要為腎臟小動脈硬化，且高血壓持續(xù)5～10年即可出現(xiàn)腎臟小動脈硬化、管壁增厚、管腔變窄，導致良性小動脈性腎硬化癥[21]。腎臟微血管低阻的血流動力學特點及被動灌注會使腎臟特別容易受到全身脈動壓力的破壞。當動脈僵硬度升高時，過多的脈沖能量傳遞到腎小球，此時腎小動脈內(nèi)皮受損，功能發(fā)生改變，從而出現(xiàn)腎小球濾過率改變及尿微量蛋白增多，提示出現(xiàn)早期腎損害。日本一項多中心前瞻性研究對804例原發(fā)性高血壓患者進行32個月的隨訪后發(fā)現(xiàn)，原發(fā)性高血壓患者的baPWV與尿白蛋白排泄呈正相關，微量白蛋白尿發(fā)生頻率隨baPWV增加而逐漸增加；在調(diào)整其他心血管危險因素后，baPWV每增加200 cm/s，微量白蛋白尿風險增加19%[22]。朱航等[23]研究發(fā)現(xiàn)，高血壓患者尿微量白蛋白/肌酐比值與baPWV增加呈正相關，即尿微量白蛋白增加與大動脈彈性下降密切相關。另外，2017年CATOD研究提出，不同部位的動脈僵硬度和高血壓靶器官損害之間存在特定關聯(lián)，該研究中314例原發(fā)性高血壓患者同時接受cfPWV及頸動脈脈搏波傳導速度(carotid pulse wave velocity,CPWV)測定，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)cfPWV增加與腎臟靶器官損害相關，而cPWV增加與左心室肥厚相關[24]。

4 小結與展望

動脈僵硬度是強有力的心血管風險預測因子，也是高血壓靶器官損害進展的標志。PWV是反映動脈硬化的可靠指標，PWV越快，表明動脈的順應性越差，僵硬度越高。因此，將PWV作為心腦血管及腎臟等器官病變的檢測指標，可能對臨床預防及治療相關疾病有很好的指導意義。未來我們將進一步針對延緩動脈僵硬進程是否可以減緩靶器官損害展開研究。