超声评价健康成年人颈总动脉应变与弹性的相关性研究

林小瑜，邹春鹏，张超，赵雅萍，金慧佩

顺应性系数(CC)、僵硬度系数(β)等弹性参数均可以客观地反映大动脉弹性，随着超声新技术的不断发展以及相应软件的不断更新和升级，临床工作者可以通过超声仪器方便、准确地获得以上弹性参数，并且可以重复操作，在动脉硬化的临床诊断及治疗后随访中发挥重要作用。最近有关动脉的应变也受到国内外学者的关注，但目前仍处于探索阶段，已有文献报道可通过应变反映动脉形变的能力来评价动脉机械运动情况[1]。既然弹性与应变均可以反映动脉机械运动的特性，那么二者间又有何联系呢？故本研究初步分析健康成年人颈总动脉的弹性参数和应变参数的相关性，现报道如下。

1　资料与方法

1.1一般资料选取2011年3月—2012年2月在我院门诊检查的健康志愿者56例，其中男26例，年龄32～56岁，平均(42.8±10.2)岁；女30例，年龄28～51岁，平均(43.4±11.1)岁。既往无心血管系统疾病、内分泌系统疾病、高脂血症、肥胖、吸烟及酗酒史。检查前24 h内未进食咖啡、乙醇类食品。

1.2仪器与方法选择意大利百胜公司Mylab90彩色多普勒超声诊断仪，LA523高频探头，频率4～13 MHz，仪器内置射频动脉僵硬度分析技术(QAS)与应变率成像(X-strain)技术。检查方法：常规测量受检者心率、右侧肱动脉血压。受检者取平卧位，连接心电图，充分暴露颈部，头偏向检查对侧，LA523探头轻放于体表，结合同步心电图。对受检者右侧颈总动脉进行从上到下的短轴及长轴扫查，确认颈总动脉无内膜中层厚度(IMT)增厚和斑块形成，否则剔除该病例。根据欧洲高血压学会和欧洲心脏病学会(ESH/ESC)及我国的高血压防治指南，将颈总动脉血管壁IMT≥0.9 mm定义为增厚，将IMT>1.2 mm定义为有斑块形成[2]。选取颈总动脉起始部以上15 mm到分叉水平以下15 mm段作为靶动脉。进入QAS模式进行右侧颈总动脉弹性参数的测量(见图1)。取样框宽度设置范围14～15 mm，调整取样框高度和位置使靶动脉处于该取样框中间，固定探头，嘱患者屏住呼吸，当仪器上显示有连续稳定的6次血管扩张值(即仪器所提供的标准差)≤15，冻结该图像，将结果输入仪器上，获得CC、β等弹性参数。右侧颈总动脉应变参数的测量，选取颈总动脉分叉前15 mm处水平短轴切面，所有图像取连续3个心动周期，采集颈总动脉短轴二维动态灰阶图像，储存以备分析。

1.3图像分析回放采集的录像，打开应变和应变率成像自动分析软件，将图像定在心电图T波位置。采用半自动描记的方法，在颈总动脉内膜上均匀地描记12个点，分12个小节段，于管腔中心标记参照点，进行软件自动分析(见图2)。将颈总动脉内膜各节段最大圆周应变(CSmax)的平均值作为颈总动脉的CSmax，将最大圆周应变率(CSRmax)的平均值作为颈总动脉的CSRmax，进行统计学分析。

图1　应用QAS软件检测颈总动脉弹性

Figure1Elasticity of common carotid artery measured with QAS

图2应用X-strain软件分析颈总动脉最大圆周应变和应变率

Figure2Maximum of circumferential strain and strain rate of common carotid artery analyzed with X-strain

2　结果

2.1应变参数与弹性参数健康成年人颈总动脉CSmax为(6.30±1.11)%，CSRmax为(0.62±0.10)/s，CC为(1.37±0.39)mm2/kPa，β为(5.50±2.92)。

2.2应变参数与弹性参数的相关分析应变参数(CSmax、CSRmax)与弹性参数(CC、β)存在线性相关关系。CSmax、CSRmax均与CC呈正相关(r值分别为0.927和0.925，P均=0.000)，而与β呈负相关(r值分别为-0.859和-0.865，P均=0.000)。

3　讨论

目前较多的超声仪器配有动脉弹性分析软件，可以测量弹性动脉的CC、β等弹性参数。因此，临床医师可以准确、迅速地通过无创的超声检查获得有关动脉弹性的信息。弹性参数可以直接反映动脉管壁在心脏泵血后顺应性的高低，即动脉的弹性，为临床医师了解人群动脉功能提供依据。近些年来，通过速度向量成像技术及血管回声跟踪技术评价颈总动脉的弹性在临床中得到广泛应用[3-4]，亦有通过应变-血压指数来评价胫前动脉、肱动脉等中型动脉弹性改变的报道[5]，对于早期检测动脉结构与功能异常具有重要临床意义。

近几年，国内外学者在运用应变与应变率成像技术评价心肌运动的临床研究中发现，该技术有较高的空间和时间分辨率。已有部分学者将应变及应变率成像技术用于评价动脉壁的运动情况[6-7]，并认为该技术可以应用于大动脉机械运动特性的研究，并具有一定的优越性。该技术是通过二维斑点的形式准确地追踪感兴趣区的组织运动，从而判断不同的点在不同的力作用下的应变和应变率的大小，为评价该处组织运动提供量化指标，能真实反映动脉管壁的形变能力。而这些应变参数可以通过仪器内置的应变和应变率成像软件分析获得。本研究结果显示，健康成年人颈总动脉的CSmax及CSRmax与CC呈正相关，而与β呈负相关。表明颈总动脉形变能力越高，顺应性越好，僵硬度越小；反之，顺应性越差，僵硬度越大。CC及β是评价血管弹性的指标，而CSmax及CSRmax直接反映感兴趣区动脉血管壁在切线上的运动特性，客观反映了局部血管的形变能力。

综上所述，健康成年人颈总动脉的弹性参数及应变参数均能客观反映大动脉的机械运动特性，且两种参数存在相关性。目前，弹性参数在临床工作中应用较广泛，并且得到了多数学者的认可，而应变及应变率成像则为临床工作者提供另一种评价动脉机械运动特性的新指标。由于应变和应变率成像具有较高的时间和空间分辨力的优势，将来很有可能在动脉弹性的检测和研究中发挥重要作用，但尚需深入研究。

1邹春鹏，胡榕，黄品同，等.应变-血压指数评价健康成年人颈总动脉弹性的初步研究[J].浙江医学，2010，32(12)：1757-1759.

2Kyriacou E，Pattichis MS，Pattichis CS，et al.Classification of atherosclerotic carotid plaques using morphological analysis on ultrasound images[J].Applied Intelligence，2009，30(1)：3-23.

3王志蕴，张梅，刘晓玲，等.速度向量成像技术早期无创性评价动脉硬化的临床研究[J/CD].中华医学超声杂志(电子版)，2009，6(2)：252-258.

4刘霞，梁虹，车国英，等.血管回声跟踪技术对2型糖尿病患者颈总动脉弹性的评价[J].中国医药导报，2012，9(3)：165-167.

5邹春鹏，金慧佩，林小瑜，等.应变-血压指数评价终末期肾病患者中型动脉弹性[J].中国动脉硬化杂志，2012，20(1)：61-64.

6Bjallmark A，Lind B，Peolsson M，et al.Ultrasonographic strain imaging is superior to conventional non-invasive measures of vascular stiffness in the detection of age-dependent differences in the mechanical properties of the common carotid artery[J].Eur J Echocardiogr，2010，11(7)：630-636.

7许磊，曹铁生，刘禧，等.血管环向应变在评价高血压患者颈动脉弹性中的价值[J].中华超声影像学杂志，2010，19(10)：842-845.