血管弹性参数评价主动与被动吸烟者颈动脉硬化早期改变*

张 轶 陈红天 龙湘党 谢娟娟

湖南省人民医院超声诊断科 （湖南 长沙 410005）

血管弹性参数评价主动与被动吸烟者颈动脉硬化早期改变*

张 轶 陈红天 龙湘党 谢娟娟

湖南省人民医院超声诊断科 （湖南 长沙 410005）

目的 探讨血管弹性参数在评价主动与被动吸烟者颈动脉硬化早期改变中的价值。方法 运用血管回声跟踪(Echo-tracking，ET)技术检测主动吸烟者36例、被动吸烟者34例及正常对照组40例的颈动脉血管弹性参数：僵硬度(β)、压力-应变弹性系数(Eρ)、动脉顺应性(AC)、脉搏波放大指数(AI)及脉搏波传导速度(PWVβ)，并与常规二维超声测量的内-中膜厚度(IMT)及颈动脉最大内径（Ds）和颈动脉最小内径(Dd)比较。结果 主动吸烟组和被动吸烟组的IMT稍增厚、Ds 与Dd稍增大，但与对照组相比差异均无明显统计学意义(P＞0.05)。主动与被动吸烟组的β、Eρ、AI、PWVβ均高于对照组，差异均有显著统计学意义(P＜0.01)；主动与被动吸烟组的AC均低于对照组，差异均有显著统计学意义(P＜0.01)。主动吸烟组AI、PWVβ高于被动吸烟组，差异均有统计学意义(P＜0.05)；AC、β和Eρ在主动与被动吸烟组之间无明显统计学差异(P＞0.05)。结论 血管弹性参数能在内-中膜厚度及血管管腔内径尚未出现明显改变时评估吸烟对颈动脉动脉硬化早期的影响。主动吸烟和被动吸烟均能引起颈动脉弹性的改变，主动吸烟者的改变更为显著，但被动吸烟者的早期动脉硬化改变不容忽视。

弹性参数；颈动脉；动脉硬化；主动吸烟；被动吸烟

近年来大量研究表明吸烟与冠心病发生呈正相关，烟雾中的有害物质能引起并促进动脉粥样硬化的进程[1,2]。常规的二维和彩色超声检查仅能通过测量内－中膜的厚度以及斑块的大小范围来判断动脉粥样硬化的病变程度，不能发现动脉硬化早期的血管弹性改变。血管回声跟踪（Echo-tracking，ET)技术能动态跟踪和描记血管壁的在心动周期中的运动轨迹，自动计算并显示血管弹性参数，为早期直接、快速、无创、准确地评估大动脉弹性功能改变以及评定血管硬化程度提供了可能。本研究旨在应用ET技术评价主动与被动吸烟者颈动脉弹性参数的改变，为临床提供动脉硬化的早期依据，对于临床早期预防及治疗动脉硬化、降低动脉粥样硬化的发病率及死亡率具有重大意义。

1 资料与方法

1.1 研究对象 2012年1月至2012年10月在我院门诊体检的人群中随机选取主动吸烟者39例(主动吸烟者定义为每日吸烟量≥10支，烟龄2年以上者[3])，其中有3例(男性2例，女性1例)因二维超声检查发现颈动脉斑块而排除在本研究之外，故最终纳入本研究的主动吸烟组为36例：男性30例，女性6例，年龄28～55岁，平均46.64±7.88岁；被动吸烟者34例(被动吸烟者定义为从未吸烟但长期暴露于吸烟环境至少1小时/天，达3年以上者[4])：男性7例，女性27例，年龄25～53岁，平均43.12±8.75岁；正常对照组40例：男性22例，女性18例，年龄24～58岁，平均44.08±11.16岁，无主动及被动吸烟史，常规实验室检查及超声检查无明显异常。所有受检者均排除高血压、冠心病、糖尿病、等慢性疾病病史，化验肝肾功能、血脂均在正常范围。

1.2 仪器与方法 使用ALOKA公司彩色多普勒超声诊断仪器α-10及13MHz探头，内配备ET技术软件和内置数字化图像管理系统，能在B/M模式下对血管前后壁的运动轨迹进行实时跟踪和描记。受试者休息30min后于静息状态下每隔10min测量血压1次，共测量3次并取平均值。之后取平卧位，连接体表心电图。将探头置于颈部，在二维声像图上显示标准血管长轴，取颈总动脉分叉处下方2.0cm处颈总动脉主干为检查部位，超声常规测量颈总动脉内-中膜厚度(IMT)，即内膜内侧缘至外膜内侧缘的距离。启用ET技术，在B/M模式下将取样线分别置于血管前壁和后壁的内-中膜交界处，调节取样线角度使之与血管壁垂直以获取最佳图像和最大血管内径。连续获取10个以上心动周期的血管内径变化曲线并储存(图1)。选择5个以上心动周期的满意图像输入软件后通过自动计算显示下列血管弹性参数：颈动脉最大内径(Ds)、颈动脉最小内径(Dd)、僵硬度(β)=㏑(Ps/Pd)/[(Ds-Dd)/Dd]、压力-应变系数(Eρ)=(Ps-Pd)/[(Ds-Dd)/Dd]、动脉顺应性(AC)=π(Ds2-Dd2)/ [4(Ps-Pd)]、脉搏波放大指数(AI)=△P/(Ps-Pd)、脉搏波传导速度(PWVβ)=(图2)。其中Ps为收缩压，Pd为舒张压，ρ为血液密度，△P为收缩期血压峰值与折点间的压差。测量双侧颈动脉的各血管弹性参数并取其平均值。

1.3 统计分析 采用SPSS13.0软件系统对数据进行分析，结果以均数±标准差(±S)表示，使用方差分析比较主动吸烟组、被动吸烟组、正常对照组的各参数。P＜O.05为差异有统计学意义，P＜O.01为差异有显著的统计学意义。

表1 三组受试者一般资料比较

表2 三组受试者颈动脉弹性参数比较

图1 颈总动脉血管壁回声跟踪描记曲线图。

2 结 果

主动吸烟组、被动吸烟组的一般资料(年龄、身高、质量)比较无明显统计学差异(P＞0.05)。(表1)主动吸烟组和被动吸烟组的IMT稍增厚、Ds与Dd稍增大，但与对照组相比差异均无明显统计学意义(P＞0.05)。主动与被动吸烟组的β、Eρ、AI、PWVβ均高于对照组，差异均有显著统计学意义(P＜0.01)；主动与被动吸烟组的AC均低于对照组，差异均有显著统计学意义(P＜0.01)。主动吸烟组AI、PWVβ高于被动吸烟组，差异均有统计学意义(P＜0.05)；AC、β和Eρ在主动与被动吸烟组之间无明显统计学差异(P＞0.05)。(表2)

图2 颈动脉ET技术参数分析图。

3 讨 论

吸烟是导致诸多疾病的危险因素，主动吸烟和被动吸烟均可引起动脉内皮功能紊乱，从而导致动脉粥样硬化[5]。国内外大量研究表明，烟雾中的化合物包括尼古丁、氧自由基、多环芳烃类等有害物质，均能造成内皮功能损害，导致血管舒张功能受损[6,7]。

ET技术是通过射频信号相位差法来计算和测量管壁实时位移的一种超声新技术，它能实时跟踪、描记血管壁收缩期和舒张期运动轨迹，精确度可达0.007～O.013mm[3,8]。ET技术软件能依据所采集的血管壁运动相位偏移信号自动计算并显示一系列血管弹性参数：β、Eρ、AC、AI、PWVβ，能简便、无创、准确地评估血管壁硬化程度，对血管内皮功能和动脉粥样硬化的早期病理改变提供早期的诊断依据[9]。

本研究结果显示IMT、Ds和Dd在三组受检者之间无明显统计学差异，但主动和被动吸烟组的各血管弹性参数均与对照组有明显统计学差异，说明在血管壁粥样硬化的进程中，弹性的改变要早于管壁厚度和管腔内径的改变。另有研究表明[10]，颈动脉IMT与β整体上存在相关性，但这种相关仅存在于颈动脉的形态学改变没有超过正常范围的情况下，当形态学出现显著改变，如IMT明显增厚时，则IMT与β之间不存在相关性。这意味着颈动脉形态学改变和功能参数变化之间并不完全平行。主动与被动吸烟者因烟雾对其血管内皮的损害可增加胆固醇致粥样硬化的过程，导致IMT厚度增加[11]。本研究中虽然主动吸烟组和被动吸烟组的IMT较对照组稍有增厚，但差异无明显统计学意义，可能与入选例数较少有关。

β和AC不受血压改变的影响，是评价血管弹性随年龄增长变化的可靠指标[12]。β明显增高提示动脉弹性下降，硬化程度增加，AC明显降低说明动脉顺应性下降。Eρ是评价动脉弹性及顺应性的敏感指标，但容易受到收缩压的影响，在血压无明显差异的受检者中是一个较可靠的指标。PWVβ与β呈正相关，其增高提示血管有硬化趋势。AI是反射波引起的增压部分在血管扩张中的比例，能全面评价心脏后负荷情况，是反映全身大动脉的弹性状态的可靠指标，它的增大提示血管硬化程度加重。本研究显示与正常对照组相比，主动吸烟组和被动吸烟组的血管弹性参数β、Eρ、PWVβ、AI均显著增高，AC显著降低，说明主动和被动吸烟均能引起血管壁弹性下降，能促进动脉粥样硬化的进程。

本研究显示主动吸烟组的血管弹性参数β、 Eρ、PWVβ、AI的上升与AC下降程度大于被动吸烟组。通过对该两组的对比分析进一步显示，主动吸烟组的参数AI、PWVβ明显高于被动吸烟组，差异有统计学意义，但参数AC、β和Eρ在主动与被动吸烟组之间则无明显统计学差异。这说明被动吸烟组的血管弹性改变的程度在某些方面不亚于主动吸烟者。有研究显示被动吸烟者的颈动脉β和Eρ甚至高于主动吸烟者[13]。被动吸烟吸入的侧流烟气为香烟不完全燃烧的产物，其有害物质成分浓度高于主动吸烟的烟雾，对机体具有较大的损伤作用，因此被动吸烟对于血管硬化是一个不容忽视的因素[14,15]。

纳入本研究的受试者中，主动吸烟组男性较多而被动吸烟组女性居多，性别构成可能存在组间差异，但有研究表明[12,16]性别对颈动脉弹性参数的影响不显著，因此性别构成差异对本研究结果影响不大。

4 结 论

血管弹性参数能在内－中膜厚度及血管管腔内径尚未出现明显改变时评估吸烟对颈动脉动脉硬化早期的影响。主动和被动吸烟均能引起动脉弹性的改变，主动吸烟者的改变更为显著，但被动吸烟者的早期动脉硬化改变不容忽视。ET技术能早期发现主动和被动吸烟者动脉弹性的早期改变，是一种无创、简便、准确的检测方法，对于提高人群对被动吸烟危害的重视、对早期预防动脉粥样硬化的发生和发展具有重要的社会价值和临床意义。

1. Tang D, Lu J, Walterscheik JP, et al. Electronegative LDL circulating in smokers impairs endothelial progenitor all differentiation by inhibiting Akt phosphorylation via LOX-1[J]. J Lipid Res,2008,49(1):33-47.

2. Kugiyama K, Yasue H, Ohgushi M, et al. Deficiency in nitric oxide bioactivity in epicardial coronary arteries of cigarette smokers[J]. J Am Coll Cardiol, 1996, 28: 1161-1167.

3. 乞艳华，郑转梅，周琦，等.血管回声跟踪技术评价主动与被动吸烟者股动脉弹性的研究[J].临床超声医学杂志.2011，1（13）：24-26.

4. 刘爱玲.被动吸烟对健康青年人血管内皮舒张功能的影响[J].实用诊断与治疗杂志.2006,3（12）：859-865.

5. Heiss C Amabile N, Lee AC,et al. Brief secondhand amoke exposure depresses endothelial progenitor cells activity and endothelial function: sustained vascular injury and blunted nitric oxide production[J]. J Am Coll Cardiol, 2008, 51(18):1760 -1771.

6. Neunteufl T, Heher S, Kostner,K, et al. Contribution of nicotin to acute endothelial dysfunction in long-term smokers[J]. J Am Col Cardiol,2002,39(2):251-266.

7. 唐雪梅，顾鹏，张军辉，等.血管内-中膜自动跟踪及血管回声跟踪技术评价青年吸烟者颈动脉血管弹性[J].中国医学影像技术.2011，5（27）：944-947.

8. 朱广庆,郭珮琦,王静. E-Tracking技术检测颈动脉弹性参数与同型半胱氨酸的相关研究[J].中国中西医结合影像学杂志,2011,06:503-506.

9. 关晓猛，杨晓英,徐卉，等.血管壁回声跟踪技术评价吸烟者血管内皮功能[J].中国临床医学影像杂志.2006，17（5）：269-271.

10. Niki K, Sugawara M, Chang D, et al. Relationship between stiffness and intima-media thickness of the common carotid artery and their gender differences[J]. The 7th Annual Conference of Asia Federation Society of Ultrasound and Medicine in Biology, Utsunomiya, Japan.2004， AOS12-4:157.

11. 杨玉梅.吸烟与血管内皮损伤[J].中国心血管杂志.2003,3(8):220-222.

12. 王建华,王岳恒,吴春玲,等.血管回声跟踪技术定量评价正常人颈动脉弹性[J].中华超声影像学杂志.2005，4（14）：292-294.

13. 梅丽霞，张学兰，白莉，等.血管壁回声跟踪技术评价被动吸烟者的颈动脉弹性功能[J].中国医学影像技术.2009，25（5）：813-814.

14. Raupach T, Schafer K, Konstantinides S, et al. Secondhand smoke as an acute threat for the cardiovascular system: a change in paradigm[J]. Eur Heart J, 2006, 27(4): 386-392.

15. 金光临，刘幼文，员凤英，等.冠状动脉造影正常的急性心肌梗塞的临床分析[J].罕少疾病杂志.2009，3（10）：10-12.

16. 祁吉.医学影像学的进展对临床医学的影响[J].中国CT和MRI杂志，2003，1（5）:1-5.

17.马春梅,韩玮,刘惠亮等.高血压并阻塞性睡眠呼吸暂停综合征与颈动脉硬化的对比研究,中国医刊,2008, 43(8).

Elasticity Parameter Evaluate the Early Changes of Carotid Arteriosclerosis in Active Smokers and Passive Smokers

ZHANG Yi， CHEN Hong-tian，LONG Xiang-dang， XIE Juan-juan． Department of Ultrasound，The People's hospital of HuNan province，ChangSha，410005， China．

Objective To discuss the value of elasticity parameter in evaluation of the early changes of carotid arteriosclerosis in active smokers and passive smokers．Methods 36 active smokers， 34 passive smokers and 40 normal persons (the control group) were enrolled in this study．Echo-tracking (ET) technology were used to evaluate the carotid artery elasticity parameter： stiffness parameter (β)，pressure-strain elastic modulus(Eρ)，arterial compliance(AC)，pulse amplification index(AI)，and Pulse wave transmission speed (PWVβ)． The routine ultrasound parameter intima-media thickness (IMT) was compared with the elasticity parameter．Results The parameter β、Eρ、AI、PWVβ were significant higher in the active and passive smoke group than that in the control group (P＜0．01)， while AC was significant lower in active and passive smokers than that in the control group (P＜0．01)．AI and PWVβ were higher in active smokers than that in passive smokers， and the difference were significant (P＜0．05)， but there were no significant statistic difference in AC、β and Eρ between active smokers and passive smokers(P＞0．05)． IMT was slightly incrassate in active and passive smoker groups， but there were no significant statistic difference when compared with the control group(p＞0．05)．Conclusion elasticity parameter can evaluate the early changes of carotid arteriosclerosis before the obvious changes appear in the IMT．Both active and passive smoking can cause the changes of elasticity in carotid artery， and this kind of changes may more obvious in the active smokers． However， we must not lost sight of the early arteriosclerosis in the passive smokers．

Elasticity Parameter； Carotid Artery； Arteriosclerosis； Active Smoking； Passive Smoking

R743.1

A

湖南省科技计划项目

10.3969/j.issn.1009-3257.2014.05.04

2014-08-21

临床论著

Original Research

张 轶，女，超声诊断专业，副高级，主要研究方向：心血管疾病的超声诊断

张 轶