大动脉功能检测现状

张璐，李燕，王继光

动脉血管的功能是将血液不断从心脏输送到各个器官的组织、细胞。为了完成这一支持生命的重要任务，动脉血管不只是一个单纯的通道，而是需要保持足够好的弹性，才能辅助心脏将心脏射出的血液及时、足量地输送到目的地。因此，动脉血管的功能又称弹性功能。随着年龄的增长，动脉血管逐渐硬化，因而弹性功能逐渐下降，会导致器官、组织与细胞供血不足。如果缺血发生在心、脑、肾等重要脏器，将会直接影响这些脏器的功能或导致结构病变，因而出现严重疾病。近年来，随着科学技术的发展，建立了无创的动脉弹性功能检测技术，可准确检测出动脉的早期功能病变，为早期干预、预防心脑血管并发症创造了诊断条件。本文主要介绍大动脉功能检测的意义、方法、临床应用以及仍待解决的问题。

1 大动脉功能检测的临床意义

目前心脑血管治疗领域主要有两方面的诊治行为，一是对高血压等心脑血管危险因素进行干预；二是对脑卒中、心肌梗死等危、急、重症进行救治。前者患病者众，经济代价高昂；后者治疗困难，生命代价巨大。尽管我们一直以来都希望对脑卒中、心肌梗死等严重的致死、致残性疾病进行有效的预警、预测、预防，但预警、预测始终十分困难，特别是在个体水平上预测疾病发生的时间、类型与严重程度等。但我们可以准确评估风险，从而采取各种更有针对性的有效的预防与治疗措施，保护靶器官，预防终末期心脑血管疾病的发生。

大动脉弹性功能检测是评估动脉血管疾病风险不可或缺、不可替代的方法。通过检测大动脉弹性功能，可以及时诊断动脉硬化，特别是还在起始阶段的动脉硬化，从而可以及时进行有效的治疗、干预，有效遏制乃至逆转动脉病变进展，有效保护靶器官，预防心脑血管并发症发生。另外，通过检测大动脉弹性功能，还可以观察各种治疗、干预措施的疗效，从而及时调整治疗的强度与方法，比如对降压治疗而言，可以实施更加强化的血压管理，或选择作用于血管的降压药物等。

2 大动脉功能检测方法

目前大动脉功能检测方法主要有两种。一种方法是，通过测量动脉脉搏波的传导速度或波形等，检测一长段动脉或整个动脉系统的弹性功能[1,2]。另一种方法是，在一个表浅动脉的切面上，测量动脉血管内径在一个心动周期中从收缩期到舒张期的变化值[3]，或在物理或药物干预前后从收缩期到舒张期的变化值的差值，检测某个表浅动脉局部的弹性功能[4]。

前者的主要测量依据是脉搏波[1,2]。当左心室收缩并射血进入主动脉时，对血管壁产生压力，即血压。每个心动周期中血压从心脏收缩期到舒张期的变化在血管壁上形成波动，并随血流、沿血管壁不断向外周传播，即脉搏波。脉搏波在前进过程中，不断从大的弹性动脉到小的肌性动脉以及更小的阻力小动脉，或遇到血管分叉，因阻力而形成反射波，并在舒张早期或收缩晚期在每个前向波上叠加形成增强压。当动脉硬化时，或因血压升高或动脉主动收缩导致血管壁上的张力增加时，脉搏波速度加快，反射波速度也加快并导致其增强压在时相上从舒张早期移向收缩晚期，从升高舒张早期压力过渡到升高收缩压。另外，弹性较好的动脉收缩压较低，弹性较差的动脉收缩压较高，因而，当血流从弹性动脉进入肌性动脉时，在平均动脉血压大致不变或略有下降的情况下收缩压与脉搏压呈上升趋势，形成所谓的收缩压或脉搏压放大。因此，脉搏波的传导速度（Pulse Wave Velocity，PWV）、反射波的增强指数（Augmentation Index，AI)与脉搏压的放大（amplification）均可反映动脉硬化情况。当然血管壁上的张力，也会影响上述测量指标。

具体的测量方法主要有两种，一是测量两个表浅动脉之间的距离与脉搏波传导时间，计算出PWV。PWV能够反映大动脉僵硬度，是评价动脉僵硬度的经典指标[5]。但它不能发现早期动脉硬化。有针对性的干预手段不多。年龄和血压是PWV最重要的影响因素。降压治疗仍是目前已知最为有效的降低PWV的治疗方法。二是通过分析脉搏波波形，测量反射波的高度即增强压，计算AI。AI可定量反映整个动脉系统的总体弹性，较敏感地显示因大小动脉弹性改变引起的压力波反射状况。AI所直接反映的是压力波反射情况，因此，受到身高和心率等与压力反射有关的因素影响。身高矮小或心率减慢，AI均显著增加。因此，只能根据性别、年龄甚至人种提供正常参考值。AI检测方便，对药物的作用反应敏感，适合对比观察药物特别是降压药物的疗效。此外，通过脉搏波分析，并以肱动脉血压为校准，可以使用通用转换方程计算出中心动脉血压，并可进一步计算出肱动脉脉搏压与中心动脉脉搏压的比值，即脉搏压放大。三种指标结合起来使用，可更加全面、准确地评估大动脉系统的功能状态。

除了脉搏波分析法外，还可使用超声成像技术检测浅表动脉如颈动脉、股动脉和肱动脉的内径从舒张期到收缩期的变化，即扩张幅度[3]。根据该扩张幅度可以计算出血管横截面积的变化，除以脉搏压计算出顺应性系数，再除以舒张末期横截面积计算出可扩张性系数。此外，还可以通过对比从舒张期到收缩期的变化在某种药物或物理干预前后的差值测量动脉内皮功能[4]。早期通常全身静脉注射或动脉局部注射某种影响血管收缩/舒张的物质，近年来，则采用袖带法阻断上臂的肱动脉或前臂动脉，测量肘正中动脉或肱动脉内径在血流阻断前后的变化[4]。这种建立在影像技术基础上的检测方法直观、准确，特别适合观察血管活性药物的疗效，但因其技术难度较大，大样本研究仍较少，其临床意义仍需进一步研究。

除了这些直接检测动脉弹性功能的方法，一些血液动力学指标也可以间接反映动脉的弹性功能。比较简单的有脉搏压[2]，较复杂的有根据动态血压监测数据计算的动态动脉硬化指数[6]。这些指标不需要专门检测仪器，在进行血压测量或动态血压监测时即可获得，是动脉弹性功能评估的有益补充。

3 大动脉功能检测临床应用现状

近年来，我国动脉弹性功能检测发展迅速。已有许多二、三级医院购置了专门的仪器设备，检测PWV或AI。目前设备种类很多，但其检测技术与功能大同小异。目前我国大部分医疗机构使用的是测量臂踝PWV的仪器。主要因为该仪器采用简便可靠的示波测量技术，操作相对容易，重复性较好，操作者不需要专门培训，而且在测量PWV的同时，还可测量四肢血压，计算踝臂血压指数及双臂、双踝间血压差值，诊断四肢动脉闭塞性病变[7]。少数医院也使用超声技术检测动脉功能或内皮功能，或购置了专门仪器进行这些检测。

尽管许多医疗机构建立了大动脉功能检测条件，部分检测项目也建立了正常值或正常参考值[8,9]，并写入了一些疾病的诊治指南，如高血压指南等[10]，但其临床应用水平仍有待进一步提升。目前更多用于心血管危险评估，或各种类型的健康体检，或用于已经患有严重心脑血管或代谢疾病的患者，而较少用于早期血管病变检测，较少用于指导制定各种心血管治疗方法的具体方案，也很少用于观察治疗效果。

4 大动脉功能检测仍需解决的问题及前景

大动脉弹性功能检测方兴未艾。需要在以下几方面继续努力。首先，应进一步普及检测手段。特别是主要负责慢性疾病管理的各类基层医疗机构，以诊断早期动脉病变。这就需要操作简单、价格低廉的仪器设备。第二，应进一步普及检测理念。不仅用于危险评估，还用于制定治疗方案，观察治疗效果。第三，应进行更多科学研究工作。探讨大动脉功能检测的临床应用价值，探索新的影响大动脉功能的治疗策略与方法。

动脉功能与年龄密切相关。不管孰因孰果，也可能互为因果，在人口日益老龄化的今天与明天，大动脉功能检测必将在保护心血管健康、延年益寿等方面发挥越来越重要的作用。

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