秦 川 魏亞巧 朱小燕
心腦血管疾病嚴(yán)重威脅人類的健康,其中動(dòng)脈內(nèi)-中膜厚度(intima-media thickness,IMT)及彈性功能是其早期、敏感的危險(xiǎn)因素,對(duì)心腦血管疾病的一級(jí)預(yù)防有著重要的意義[1]。研究[2]顯示,隨著年齡增加,動(dòng)脈IMT、僵硬度、壓力感受器的敏感度、激素調(diào)節(jié)和血容量分布等均發(fā)生改變。各影響因素對(duì)頸總動(dòng)脈左右兩側(cè)、不同性別及不同年齡IMT和僵硬度影響的權(quán)重存在差異。血管內(nèi)-中膜分析(quality intimamedia thickness,QIMT)技術(shù)和血管硬度定量(quality arterial stiffness,QAS)技術(shù)基于超聲射頻信號(hào)技術(shù),常用于測(cè)量動(dòng)脈IMT和彈性功能[3]。本研究應(yīng)用超聲射頻信號(hào)技術(shù)測(cè)量健康成人頸總動(dòng)脈結(jié)構(gòu)和功能的相關(guān)參數(shù),分析其在頸總動(dòng)脈左右兩側(cè)、不同性別及不同年齡之間的差異。
選取2019年1~10月我院體檢中心健康體檢者360例,男 180例,女 180例,年齡 20~79歲,平均(51.26±12.13)歲。根據(jù)年齡分組:青年組(20~39歲)、中年組(>39~59歲)和老年組(>59~79歲),每組均為120例,男女各60例。均為漢族,均無高血壓病、糖尿病、肥胖、高脂血癥、心血管疾病史,無冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病家族史,無煙酒不良嗜好。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn),入選者均自愿參加并簽署知情同意書。
1.一般資料和實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)獲取:受檢者禁食12 h,早晨空腹測(cè)量身高、體質(zhì)量、腰圍、臀圍、血壓等,并計(jì)算體質(zhì)量指數(shù)(BMI)。取坐位采靜脈血,使用全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室指標(biāo),包括:空腹血糖(FBG)、血清總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL-C)和低密度脂蛋白(LDL-C)。
2.超聲檢查:使用百勝M(fèi)yLab Class C彩色多普勒超聲診斷儀,LA523血管探頭,頻率5~13 MHz;配備超聲射頻信號(hào)技術(shù),內(nèi)置QIMT和QAS數(shù)字化系統(tǒng)分析軟件。受檢者取平臥位,分別于心尖四腔觀和心尖兩腔觀測(cè)量左室舒張末期內(nèi)徑和收縮末期內(nèi)徑,Simpson法獲得左室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)。血管超聲檢查均由同一具有10余年工作經(jīng)驗(yàn)并接受過血管檢查培訓(xùn)的超聲醫(yī)師完成。常規(guī)超聲檢查獲取頸總動(dòng)脈長(zhǎng)軸切面,遇到斑塊占位則避開斑塊選取感興趣區(qū)。調(diào)整探頭以清晰顯示血管前、后壁的中外膜,保證二維超聲束與動(dòng)脈壁垂直,啟用QIMT技術(shù),將參考線放置在頸動(dòng)脈膨大處,取距此參考線1 cm以遠(yuǎn)頸總動(dòng)脈作為感興趣區(qū),長(zhǎng)度15 mm,于感興趣區(qū)內(nèi)放置QIMT,在6個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)的高質(zhì)量圖像中系統(tǒng)將自動(dòng)計(jì)算得到頸總動(dòng)脈IMT數(shù)值,隨后在SD值≤15后凍結(jié)取其平均值[4]。然后啟動(dòng)QAS功能,放置QAS于感興趣區(qū)內(nèi),系統(tǒng)自動(dòng)定量檢測(cè)6個(gè)心動(dòng)周期頸總動(dòng)脈的彈性參數(shù),包括擴(kuò)張系數(shù)(DC)、順應(yīng)性系數(shù)(CC)、僵硬度指數(shù)(α、β)、脈搏波傳導(dǎo)速度(PWV),取平均值作為最終動(dòng)脈彈性指標(biāo)值[5]。
各組一般資料和實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)比較見表1。三組間年齡、BMI、腰圍、臀圍、TG、TC、LDL比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)。與青年組比較,中年組和老年組年齡、BMI、腰圍、臀圍、TG、TC、LDL均增加;與中年組比較,老年組年齡、腰圍、臀圍、TG、TC均增加,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)。
健康成人左、右側(cè)頸總動(dòng)脈IMT、DC、CC、α、β及PWV比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表2。
健康成人女性DC低于男性,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);余參數(shù)比較,差異均無統(tǒng)計(jì)意義,見表3。
與青年組比較,中年組和老年組IMT、α、β及PWV測(cè)值均顯著增加,DC、CC測(cè)值均顯著減少,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05);與中年組比較,老年組IMT測(cè)值顯著增加,DC測(cè)值顯著減小,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05),見圖1,2和表4。
表1 各組一般資料、實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)和左室射血分?jǐn)?shù)比較()
表1 各組一般資料、實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)和左室射血分?jǐn)?shù)比較()
與青年組比較,*P<0.05;與中年組比較,△P<0.05;BMI:體質(zhì)量指數(shù);FBG:空腹血糖;TG:甘油三酯;TC:總膽固醇;HDL:高密度脂蛋白;LCL:低密度脂蛋白;LVEF:左室射血分?jǐn)?shù)。l mm Hg=0.133 kPa
組別青年組(120)中年組(120)老年組(120)t值P值年齡(歲)31.34±12.13 53.67±11.78*69.43±13.65*△20.231 0.000 BMI(kg/m2)22.81±3.91 24.54±3.26*25.37±3.63*16.898 0.000腰圍(cm)78.45±6.87 85.21±7.49*93.73±8.13*△11.799 0.000臀圍(cm)88.56±7.89 96.56±7.12*103.72±7.93*△12.908 0.000收縮壓(mm Hg)110.72±11.78 116.35±13.55 120.53±16.33 1.673 0.421舒張壓(mm Hg)74.12±8.14 79.01±12.12 82.22±14.72 1.207 0.556組別青年組(120)中年組(120)老年組(120)t值P值FBG(mmol/L)4.67±1.43 4.95±1.35 5.22±1.58 2.453 0.321 TG(mmol/L)1.78±1.05 2.23±1.67*2.76±1.57*△45.016 0.000 TC(mmol/L)3.95±1.07 4.41±1.13*4.85±1.24*△33.694 0.000 HDL(mmol/L)0.93±0.45 0.81±0.49 0.73±0.48 4.586 0.232 LDL(mmol/L)2.52±0.88 2.81±0.71*2.89±0.94*39.653 0.000 LVEF(%)59.21±9.58 57.47±10.12 56.19±8.38 0.918 0.869
表2 健康成人雙側(cè)頸總動(dòng)脈IMT及各彈性參數(shù)比較()
表2 健康成人雙側(cè)頸總動(dòng)脈IMT及各彈性參數(shù)比較()
IMT:內(nèi)-中膜厚度;DC:擴(kuò)張系數(shù);CC:順應(yīng)性系數(shù);α、β:僵硬度指數(shù);PWV:脈搏波傳導(dǎo)速度
α β側(cè)別左側(cè)(360)右側(cè)(360)t值P值8.584±4.343 8.712±4.447 0.467 0.642 IMT(μm)544.14±117.34 531.83±114.36 0.478 0.633 DC(mm2/kPa)0.026±0.012 0.029±0.015 0.926 0.388 CC(mm2/kPa)0.946±0.365 1.046±0.475 1.683 0.109 4.474±2.365 4.612±2.558 0.198 0.832 PWV(m/s)6.355±1.523 6.846±1.734 1.423 0.164
表3 健康成人不同性別間頸總動(dòng)脈IMT及各彈性參數(shù)比較()
表3 健康成人不同性別間頸總動(dòng)脈IMT及各彈性參數(shù)比較()
IMT:內(nèi)-中膜厚度;DC:擴(kuò)張系數(shù);CC:順應(yīng)性系數(shù);α、β:僵硬度指數(shù);PWV:脈搏波傳導(dǎo)速度
β性別男(180)女(180)t值P值PWV(m/s)6.874±1.734 6.647±1.741 0.511 0.613 IMT(μm)556.43±125.46 522.24±111.21 1.877 0.062 DC(mm2/kPa)0.032±0.017 0.026±0.013 1.963 0.037 CC(mm2/kPa)1.034±0.463 0.905±0.352 1.421 0.157 α 4.742±2.634 4.446±2.342 0.766 0.449 8.623±4.534 8.756±4.564 0.058 0.976
表4 各組頸總動(dòng)脈IMT及各彈性參數(shù)比較()
表4 各組頸總動(dòng)脈IMT及各彈性參數(shù)比較()
與青年組比較,*P<0.05;與中年組比較,△P<0.05;IMT:內(nèi)-中膜厚度;DC:擴(kuò)張系數(shù);CC:順應(yīng)性系數(shù);α、β:僵硬度指數(shù);PWV:脈搏波傳導(dǎo)速度
β組別青年組(120)中年組(120)老年組(120)F值P值PWV(m/s)5.465±1.633 7.276±1.786*7.643±2.342*20.316 0.000 IMT(μm)488.31±111.42 563.32±139.58*647.13±163.73*△29.236 0.000 DC(mm2/kPa)0.038±0.065 0.027±0.036*0.018±0.024*△75.523 0.000 CC(mm2/kPa)1.201±0.556 0.991±0.456*0.816±0.326*31.232 0.000 α 2.778±1.635 4.671±2.376*5.336±2.567*35.782 0.000 5.231±2.564 9.623±4.123*10.954±5.342*45.365 0.000
相關(guān)性分析結(jié)果顯示,IMT與LDL呈正相關(guān)(r=0.396,P<0.05);DC與HDL、LDL均相關(guān)(r=0.452、-0.354,均P<0.05);CC 與年齡、HDL、LDL均相關(guān)(r=-0.378、0.422、-0.382,均P<0.05),PWV與HDL、LDL均相關(guān)(r=-0.467、0.353,均P<0.05)。見表5。
表5 健康成人頸總動(dòng)脈結(jié)構(gòu)和彈性功能參數(shù)與一般資料的相關(guān)性分析
動(dòng)脈IMT增厚和僵硬度的增加是動(dòng)脈衰老的病理生理現(xiàn)象,其不但是早期動(dòng)脈硬化的標(biāo)志,還是隨訪、評(píng)估、干預(yù)治療血管病變的重要指標(biāo)[6]。常規(guī)超聲檢測(cè)頸總動(dòng)脈IMT主要依靠操作者經(jīng)驗(yàn)和主觀判斷,由于采取手工單點(diǎn)測(cè)量方式,導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果誤差較大、精度較低和重復(fù)性較差。超聲射頻信號(hào)技術(shù)可自動(dòng)、定量、準(zhǔn)確檢測(cè)頸總動(dòng)脈結(jié)構(gòu)和功能的改變,具有準(zhǔn)確性高、操作簡(jiǎn)便、重復(fù)性好及無創(chuàng)的特點(diǎn)[7]。通過接收完整的射頻信號(hào),QIMT和QAS技術(shù)可以實(shí)時(shí)、定量檢測(cè)血管IMT和彈性參數(shù),在15 mm可調(diào)的范圍內(nèi)于血管長(zhǎng)軸進(jìn)行超過10次的測(cè)量然后求取平均值,持續(xù)測(cè)量連續(xù)6個(gè)心動(dòng)周期,最后得到的數(shù)據(jù)可達(dá)微米級(jí)精準(zhǔn)度,2次連續(xù)進(jìn)行的測(cè)量?jī)H有3‰的誤差[8]。
研究[8]證實(shí),血管結(jié)構(gòu)與功能受損的嚴(yán)重程度和危險(xiǎn)因素的數(shù)量相關(guān)。本研究結(jié)果顯示,與青年組比較,中年組和老年組年齡、BMI、腰圍、臀圍、TG、TC、LDL測(cè)值均增加;與中年組比較,老年組年齡、腰圍、臀圍、TG、TC測(cè)值均增加,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)。相關(guān)性分析結(jié)果顯示:IMT與LDL呈負(fù)相關(guān);DC與HDL呈正相關(guān),與LDL呈負(fù)相關(guān);CC與年齡、LDL呈負(fù)相關(guān),與HDL呈正相關(guān);PWV與HDL呈負(fù)相關(guān),與LDL呈正相關(guān)。由此可見,危險(xiǎn)因素隨年齡的變化會(huì)影響血管的結(jié)構(gòu)和功能變化,表現(xiàn)為血管僵硬度增大、彈性減低,提示QIMT和QAS技術(shù)所測(cè)參數(shù)可用于早期血管改變與危險(xiǎn)因素關(guān)聯(lián)的研究[9]。
本研究結(jié)果還發(fā)現(xiàn)健康成人男性頸總動(dòng)脈的DC高于女性,青年組、中年組、老年組IMT依次增厚,DC依次減??;中年組和老年組CC較青年組減低,α、β及PWV增加,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05),說明IMT和各彈性參數(shù)受性別、年齡因素影響而呈現(xiàn)不平行性。原因可能是頸總動(dòng)脈受神經(jīng)內(nèi)分泌激素水平特別是雌激素水平的影響明顯[10-11]。隨年齡增加,動(dòng)脈僵硬度顯著增加,提示隨著年齡的增加,雖然無其他基礎(chǔ)疾病因素的影響,但其血管壁結(jié)構(gòu)及功能已經(jīng)發(fā)生改變,因此可以認(rèn)為,應(yīng)用QIMT和QAS技術(shù)能夠更準(zhǔn)確地檢出早期頸總動(dòng)脈IMT及僵硬度增加,進(jìn)而評(píng)估動(dòng)脈硬化的程度,有助于臨床重視調(diào)控加速血管硬化的影響因素,控制血管硬化的速度。研究[12]表明,血糖、血壓、血脂等不同程度增高時(shí),頸總動(dòng)脈IMT及動(dòng)脈僵硬度顯著增加,而心、腦血管疾病的發(fā)生與動(dòng)脈硬化密不可分,因此準(zhǔn)確評(píng)估頸總動(dòng)脈結(jié)構(gòu)及功能對(duì)于臨床進(jìn)行動(dòng)脈硬化相關(guān)性疾病的早期防治有重要意義。
雙側(cè)頸總動(dòng)脈解剖起源不同,已有研究[13]發(fā)現(xiàn)血管動(dòng)力學(xué)參數(shù)、年齡、性別、血脂、血糖等因素對(duì)左、右頸總動(dòng)脈可產(chǎn)生不同的影響,右側(cè)IMT與壓力因素、左側(cè)IMT與實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)分別具有較強(qiáng)的相關(guān)性。另有研究[14]認(rèn)為壓力和實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)對(duì)雙側(cè)IMT的影響結(jié)果一致。本研究結(jié)果表明,健康成人雙側(cè)頸總動(dòng)脈IMT及各彈性參數(shù)比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。原因可能是壓力和實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)等因素對(duì)新疆地區(qū)健康成人雙側(cè)頸總動(dòng)脈IMT及彈性功能的影響結(jié)果一致。
本研究所有入選研究對(duì)象飲食結(jié)構(gòu)、飲食習(xí)慣及生活習(xí)慣相似,且排除了高血壓病、糖尿病、肥胖、高脂血癥、吸煙等心血管疾病危險(xiǎn)因素的影響,所得結(jié)果更加可靠,表明QIMT和QAS技術(shù)檢測(cè)動(dòng)脈硬化早期準(zhǔn)確度高。但本研究仍有一定的局限性:①屬于單中心研究,難以判斷因果關(guān)聯(lián);②研究對(duì)象僅為新疆地區(qū)居民,限制了研究結(jié)果的外推性;③未對(duì)非健康患者進(jìn)行詳細(xì)分類和比較分析。
綜上所述,超聲射頻信號(hào)技術(shù)為臨床評(píng)估血管病變提供了量化指標(biāo),能準(zhǔn)確反映血管的早期病變,減少操作差異等干擾,獲得更全面數(shù)據(jù),有望在今后研究雙側(cè)頸總動(dòng)脈結(jié)構(gòu)與功能差異方面發(fā)揮作用。