吳林琳,朱正球,張 穎,王銀萍,何姍姍,季雯晶,劉福明,鄒 沖,黃 輝△
(江蘇省中醫(yī)院/南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院:1.超聲醫(yī)學(xué)科;2.心內(nèi)科;3.GCP中心,南京 210029)
動(dòng)脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS)是心腦血管疾病發(fā)生、發(fā)展的重要的病理基礎(chǔ),也是威脅人類健康及生命的首要疾病。AS本質(zhì)上是一種慢性炎癥性疾病[1],故近年來(lái)單核細(xì)胞與高密度脂蛋白膽固醇比值(monocyte/high-density lipoprotein cholesterol ratio,MHR)作為一種參與AS炎性反應(yīng)和氧化應(yīng)激過(guò)程的新型指標(biāo)[2],受到越來(lái)越多的重視。目前,國(guó)內(nèi)外有關(guān)MHR的研究主要將其應(yīng)用于評(píng)估冠狀動(dòng)脈狹窄程度、不良心腦血管事件遠(yuǎn)期預(yù)后等方面[3-4],而MHR與動(dòng)脈彈性之間是否存在相關(guān)性研究較少。超極速脈搏波(ultrafast pulse wave velocity,ufPWV)技術(shù)是新型超極速超聲成像的重要分支之一,以每秒高達(dá)2 000幀頻的速度采集圖像,通過(guò)實(shí)時(shí)描記頸總動(dòng)脈管壁的運(yùn)動(dòng),精確檢測(cè)局部血管收縮起始脈搏波速度(pulse wave velocity-beginning systole,PWV-BS)及收縮末期脈搏波速度(pulse wave velocity-ending systole,PWV-ES)。本研究探討ufPWV技術(shù)定量評(píng)估頸動(dòng)脈彈性,并分析其與MHR的相關(guān)性,旨在為AS的早期診斷及預(yù)防提供新的手段和視角。
選取2018年1月至2021年6月于本院超聲醫(yī)學(xué)科行ufPWV檢測(cè)的287名志愿者,其中男109人,女178人。納入標(biāo)準(zhǔn):知情并自愿接受血常規(guī)、生化指標(biāo)檢查,并順利完成頸動(dòng)脈ufPWV有效測(cè)值的成人(≥18周歲)受試者。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)妊娠、哺乳期婦女;(2)半年內(nèi)有心腦血管事件發(fā)生;(3)甲狀腺功能異常;(4)自身免疫性疾病及外周血管疾病史;(5)肝腎功能不全;造血系統(tǒng)疾病和腫瘤等嚴(yán)重疾病史。記錄受試者年齡、性別、體重指數(shù)(BMI)、收縮壓(SBP)、舒張壓(DBP)、心率及臨床病史,包括高血壓、高脂血癥、冠心病、腦梗死、吸煙、飲酒。吸煙史定義為每天平均吸煙數(shù)≥1支,且持續(xù)時(shí)間超過(guò)6個(gè)月;飲酒史定義為每周平均飲酒精的量≥100 mL,且持續(xù)時(shí)間超過(guò)1年;高血壓和高脂血癥的診斷分別參考《中國(guó)高血壓防治指南(2018年修訂版)》[5]和《中國(guó)成人血脂異常防治指南(2016年修訂版)》[6]。根據(jù)MHR四分位截點(diǎn)將受試人群分為4組:Q1組(<3.56,n=71),Q2組(3.56~<4.75,n=72),Q3組(4.75~<6.05,n=72),Q4組(≥6.05,n=72)。本研究經(jīng)江蘇省中醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(2019NL-164-02)。
1.2.1實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)
空腹8~10 h后于上午采集參與者靜脈血標(biāo)本(5 mL),利用離心機(jī)(BY-600A,北京白洋醫(yī)療設(shè)備有限公司)以3 000 r/min離心10 min,自動(dòng)生化分析儀(AU5800,貝克曼庫(kù)爾特公司)分析血清高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、血糖(GLU)水平。血細(xì)胞分析儀(UniCel DxH 800,貝克曼庫(kù)爾特公司)檢測(cè)單核細(xì)胞、紅細(xì)胞、白細(xì)胞等血液常規(guī)指標(biāo)。MHR=單核細(xì)胞計(jì)數(shù)/HDL-C。
1.2.2ufPWV儀器與操作方法
采用法國(guó)聲科Aixplorer Supersonic彩色超聲診斷儀,探頭SL10-2頻率2.0~10.0 MHz。囑患者平臥,頭部稍后仰,選取頸總動(dòng)脈長(zhǎng)軸切面,調(diào)整探頭使血管壁平直,清晰顯示管壁內(nèi)中膜,避免管壁前方有甲狀腺及頸靜脈等結(jié)構(gòu),避開(kāi)AS斑塊,使用系統(tǒng)自動(dòng)測(cè)量法獲取頸總動(dòng)脈后壁內(nèi)中膜厚度(cIMT),重復(fù)3次,記錄平均值作為最終值;囑患者屏氣5 s,進(jìn)行ufPWV檢測(cè),待圖像穩(wěn)定后,系統(tǒng)自動(dòng)測(cè)量PWV-BS及 PWV-ES,成功測(cè)量3次,并取平均值作為最終值,見(jiàn)圖1。
A:右側(cè)頸總動(dòng)脈cIMT;B:右側(cè)頸總動(dòng)脈PWV-BS及PWV-ES。
各組年齡、心率、DBP、高血壓病史、高脂血癥史、腦梗死病史、GLU、TC比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),而性別、BMI、SBP、吸煙史、飲酒史、冠心病史、TG、HDL-C、LDL-C、單核細(xì)胞、cIMT、PWV-BS、PWV-ES比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。Q4組PWV-BS、PWV-ES、cIMT均高于其他組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。Q3組PWV-BS、PWV-ES高于Q1、Q2組(P<0.05),cIMT無(wú)明顯差異(P>0.05)。 Q1與Q2組間PWV-BS、PWV-ES、cIMT比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見(jiàn)表1。
表1 MHR四分位分組的基線資料比較
Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示,MHR與PWV-BS(r=0.360,P<0.001)、PWV-ES(r=0.458,P<0.001)及cIMT(r=0.359,P<0.001)均呈正相關(guān),見(jiàn)圖2。
圖2 PWV-BS、PWV-ES、cIMT與MHR的相關(guān)性分析
采用多元線性逐步回歸分析,分別以 PWV-BS、PWV-ES為因變量,以性別、年齡、BMI、心率、SBP、DBP、吸煙史、飲酒史、高血壓病史、高脂血癥史、腦梗死病史、冠心病史、GLU、TG、TC、 LDL-C、HDL-C、單核細(xì)胞、MHR為自變量,最終結(jié)果顯示MHR是PWV-BS(r=0.488,P<0.001)及PWV-ES(r=0.658,P<0.001)的獨(dú)立影響因素,見(jiàn)表2、3。
表2 PWV-BS影響因素的多元線性逐步回歸分析
表3 PWV-ES影響因素的多元線性逐步回歸分析
目前認(rèn)為,動(dòng)脈管壁的慢性炎性反應(yīng)是AS的核心機(jī)制,并貫穿于心腦血管疾病發(fā)生、發(fā)展的始終[1]。MHR是近年來(lái)出現(xiàn)的一種新型炎性指標(biāo),它融合了單核細(xì)胞與HDL-C的特性,即單核細(xì)胞的促炎、致內(nèi)皮功能損傷、促AS斑塊形成,與HDL-C的抗炎、抗氧化、抑制單核細(xì)胞活化和遷移、抗AS的相關(guān)生物疾病信息[7],在理論上可為評(píng)估AS慢性炎癥程度提供新的視角。大量研究已證實(shí),MHR較單一的單核細(xì)胞或HDL更能準(zhǔn)確、全面地預(yù)測(cè)AS的發(fā)生、發(fā)展及動(dòng)脈斑塊的形成[8]。本研究亦證實(shí),隨著MHR的增高,AS相關(guān)危險(xiǎn)因素BMI、SBP、TG、LDL-C均呈現(xiàn)增高趨勢(shì);而有吸煙史、飲酒史、冠心病史的參與者亦有較高的MHR;AYDIN等[8]研究探討了原發(fā)性高血壓患者M(jìn)HR與無(wú)癥狀靶器官損害之間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)MHR與cIMT存在正相關(guān)(r=0.486)。這些都說(shuō)明MHR與AS的風(fēng)險(xiǎn)密切相關(guān)。
近年來(lái),隨著研究者的不斷深入,AS的表型描述早已不再局限于經(jīng)典的血管形態(tài)學(xué)改變(如粥樣硬化斑塊形成及心腦血管事件的發(fā)生),AS所導(dǎo)致的動(dòng)脈管壁微結(jié)構(gòu)重塑及血管壁生物力學(xué)改變已成為新的研究熱點(diǎn)。脈搏波速度(pulse wave velocity,PWV)是定量評(píng)估動(dòng)脈彈性衰退及AS進(jìn)展的重要及可靠手段[5,9]。傳統(tǒng)的PWV測(cè)量方法主要包括頸-股脈搏波傳導(dǎo)速度(carotid-femoral pulse wave velocity,cfPWV)及肱-踝脈搏波傳導(dǎo)速度(brachial-ankle pulse wave velocity,baPWV)等,但其血管長(zhǎng)度測(cè)量易出現(xiàn)較大誤差,且操作復(fù)雜,大大影響了其測(cè)值的穩(wěn)定性及結(jié)果的可重復(fù)性[10]。有別于上述傳統(tǒng)PWV技術(shù),ufPWV在原理層面利用瞬時(shí)超極速拍照技術(shù)描記管壁的運(yùn)動(dòng)軌跡并精確算出脈搏波瞬時(shí)通過(guò)取樣框的速度。這不僅大大減少了傳統(tǒng)PWV技術(shù)距離、時(shí)間測(cè)算的誤差,操作也更加簡(jiǎn)便[11]。本研究中隨著MHR的增高,cIMT、PWV-BS及PWV-ES亦逐步升高;相關(guān)性分析結(jié)果顯示,cIMT、PWV-BS和PWV-ES均與MHR存在正相關(guān),但PWV-ES與MHR的相關(guān)度要明顯高于PWV-BS及cIMT。這說(shuō)明隨著MHR的增高,動(dòng)脈管壁不僅發(fā)生了形態(tài)學(xué)改變,且反映動(dòng)脈僵硬程度的脈搏波傳導(dǎo)速度也明顯增加,同時(shí)還顯示動(dòng)脈彈性較cIMT與MHR存在更為密切的內(nèi)在聯(lián)系。
本研究Q4組的cIMT、PWV-BS、PWV-ES均明顯高于其他組,但在Q3組與Q1組、Q2組組間比較時(shí),僅PWV-BS、PWV-ES存在差異。這說(shuō)明MHR輕度增高即可導(dǎo)致可探測(cè)的頸動(dòng)脈彈性衰退進(jìn)展,而此時(shí)的頸動(dòng)脈形態(tài)結(jié)構(gòu)指標(biāo),如cIMT,還未發(fā)生明顯的差異性改變。這與本課題組前期研究[12]發(fā)現(xiàn)在cIMT還未增厚的人群中,AS風(fēng)險(xiǎn)組的動(dòng)脈彈性已較正常成人發(fā)生明顯衰退的研究結(jié)果相一致。而PWV-ES無(wú)論差異性還是相關(guān)性均優(yōu)于其他指標(biāo),提示其在預(yù)測(cè)MHR輕度異常或早期AS時(shí),可能具有更多的潛在參考價(jià)值。
本研究中進(jìn)一步校正混雜因素后發(fā)現(xiàn),PWV-BS與SBP、MHR呈正相關(guān),而PWV-ES與SBP、MHR、年齡、LDL-C呈正相關(guān)。這說(shuō)明MHR增高是動(dòng)脈彈性衰退獨(dú)立危險(xiǎn)因素之一,亦說(shuō)明其可能是AS潛在的獨(dú)立危險(xiǎn)因素之一。這與ZHOU等[13]對(duì)baPWV的研究發(fā)現(xiàn)MHR是動(dòng)脈硬化的危險(xiǎn)因素,可以預(yù)測(cè)發(fā)生AS的風(fēng)險(xiǎn)的結(jié)論相吻合。而進(jìn)一步分析上述因變量會(huì)發(fā)現(xiàn),SBP的升高會(huì)增加血管的壓力,容易引起內(nèi)皮損傷和血管重塑,降低動(dòng)脈的彈性[14]。衰老會(huì)導(dǎo)致彈力纖維減少,膠原纖維增加,血管順應(yīng)性減低,導(dǎo)致血管壁PWV增高[15-16]。LDL-C則是因?yàn)榘l(fā)生脂質(zhì)氧化后與巨噬細(xì)胞結(jié)合形成大量泡沫細(xì)胞,使脂質(zhì)沉積,破壞血管內(nèi)皮的完整性并損傷血管平滑肌細(xì)胞,加速脂質(zhì)條紋與AS斑塊的形成,導(dǎo)致動(dòng)脈彈性減退[17]。同時(shí),增高的MHR預(yù)測(cè)PWV-ES增高較PWV-BS增高獨(dú)立于更多的動(dòng)脈粥樣硬化危險(xiǎn)因素,提示PWV-ES可能較PWV-BS 更為穩(wěn)健,更能全面地反映年齡、血脂異常等危險(xiǎn)因素作用下的AS進(jìn)展。單核細(xì)胞、HDL-C并未進(jìn)入最后的回歸方程,證實(shí)MHR在評(píng)估AS的價(jià)值較兩單一指標(biāo)更優(yōu)越。
綜上所述,ufPWV技術(shù)作為一種安全、可靠、便捷的新型超極速超聲成像技術(shù),其指標(biāo)PWV-ES與反映動(dòng)脈慢性炎癥程度的MHR具有密切的內(nèi)在聯(lián)系,可作為定量評(píng)估頸動(dòng)脈彈性變化及AS進(jìn)展的可靠影像學(xué)手段。