血管回声跟踪技术用于评价肥胖对青少年颈动脉弹性功能影响的价值

赵 岚，高晓军

116001辽宁省大连市友谊医院



·诊治分析·

血管回声跟踪技术用于评价肥胖对青少年颈动脉弹性功能影响的价值

赵 岚，高晓军

116001辽宁省大连市友谊医院

【摘要】目的分析血管回声跟踪(ET)技术用于评价肥胖对青少年颈动脉弹性功能影响的价值。方法选择2013年6月—2014年3月在大连市友谊医院进行体检的青少年76例，按照中国肥胖问题工作组制定的“中国学龄儿童青少年超重、肥胖筛查体重指数分类标准”将受试者分为体质量正常〔体质指数(BMI)<24 kg/m2〕38例(正常组)和肥胖(BMI≥24 kg/m2)38例(肥胖组)。采用ET技术检查两组受试者颈动脉弹性功能，比较两组受试者腰围、BMI、脂肪肝发生率、颈动脉内膜中层厚度(IMT)及颈动脉弹性功能指标〔包括硬度指数(β)、压力-应变弹性系数(Ep)、动脉顺应性(AC)、增大指数(AI)、脉搏波传导速度(PWV)〕，分层比较两组不同性别受试者间颈动脉弹性功能指标及两组相同性别受试者颈动脉弹性功能指标。结果肥胖组受试者腰围、BMI、颈动脉IMT及Ep大于正常组，脂肪肝发生率、β、AI高于正常组，AC低于正常组，PWV快于正常组(P<0.05)。正常组和肥胖组男性受试者β高于女性，Ep大于女性，AC低于女性，PWV快于女性(P<0.05)；两组受试者不同性别间AI比较，差异无统计学意义(P>0.05)。肥胖组男性受试者β高于正常组男性，Ep大于正常组男性，AC低于正常组男性，PWV快于正常组男性(P<0.05)；两组男性受试者AI比较，差异无统计学意义(P>0.05)。肥胖组女性受试者β高于正常组女性，Ep大于正常组女性，AC低于正常组女性，PWV快于正常组女性(P<0.05)；两组女性受试者AI比较，差异无统计学意义(P>0.05)。Pearson相关性分析结果显示，肥胖组受试者腰围、BMI、脂肪肝发生率与β、Ep、PWV呈正相关(P<0.05)，与AC呈负相关(P<0.05)，与AI无直线相关性(P>0.05)。结论女性肥胖青少年颈动脉弹性功能较差，ET技术能有效检出肥胖对青少年颈动脉弹性功能的影响。

【关键词】血管回声跟踪技术；动脉弹性；肥胖症；青少年

赵岚，高晓军.血管回声跟踪技术用于评价肥胖对青少年颈动脉弹性功能影响的价值[J].实用心脑肺血管病杂志，2016，24(3)：71-74.[www.syxnf.net]

Zhao L，Gao XJ.Evaluation value of echo-tracking in evaluating the impact of obesity on carotid artery elastic function[J].Practical Journal of Cardiac Cerebral Pneumal and Vascular Disease，2016，24(3)：71-74.

近年来，青少年肥胖发病率明显升高，分析原因可能与青少年学习压力大、缺乏锻炼、饮食结构不合理导致体内多余脂肪堆积有关。肥胖可影响颈动脉弹性功能，但有关青少年肥胖与颈动脉弹性功能关系的研究较少。血管回声跟踪(echo tracking，ET)技术是一项评价血管弹性功能的超声影像诊断技术，其可以采集并分析血管搏动的射频信号，通过计算血管弹性指标来评判患者动脉粥样硬化程度和血管年龄[1]。ET技术的优势在于能够在动脉壁出现形态学损伤之前评价血管壁弹性改变、内皮功能障碍，有利于早期发现动脉粥样硬化改变，且对评估和预防多种疾病具有较高的参考价值[2]。本研究选取16～20岁青少年作为研究对象，旨在探讨ET技术用于评价肥胖对青少年颈动脉弹性功能影响的价值，现报道如下。

1资料与方法

1.1研究标准纳入标准：(1)年龄16～20岁；(2)性别不限。排除标准：(1)肝炎病毒和艾滋病病毒感染者；(2)自身免疫性疾病者；(3)有心脑血管疾病病史者；(4)糖尿病者；(5)有高血压病史者；(6)吸烟、饮酒者；(7)各种精神疾病者。失联原因及其应对措施：对中途退出试验或试验过程中失联者应按照1∶1原则补充受试者。伦理学考量：(1)受试者及其直系家属在充分了解研究过程的基础上签署知情同意书；(2)相关诊治和监护措施均以临床指南相关原则为依据，且充分保障受试者的医疗和安全；(3)对受试者的信息及诊疗记录进行保密，保护其隐私权。

1.2一般资料选取2013年6月—2014年3月在大连市友谊医院进行体检的青少年76例，按照中国肥胖问题工作组制定的“中国学龄儿童青少年超重、肥胖筛查体重指数分类标准”[3]将受试者分为体质量正常〔体质指数(BMI)<24 kg/m2〕38例(正常组)和肥胖(BMI≥24 kg/m2)38例(肥胖组)。正常组中男21例，女17例。肥胖组中男24例，女14例。两组受检者左侧颈总动脉窦部近心端2 cm处内膜中层厚度(IMT)均<1 mm。

1.3研究方法采用Prosound型α-10彩色多普勒超声仪(日本ALOKA公司生产)，配有2.5～5.0 MHz凸阵探头、5～3 MHz线阵探头及ET技术分析软件。检查室保持安静，常温舒适。首先测量受检者腰围(腰部最窄处)、身高、体质量，计算BMI；随后嘱受检者取仰卧位，使用2.5～5.0 MHz凸阵探头扫查受检者肝脏，根据肝脏大小、形态、回声情况判断是否存在脂肪肝。受检者仰卧位休息10 min后，测量受检者左上肢血压3次，每次间隔约2 min，取3次血压的平均值。将受检者的姓名、性别、年龄、身高、体质量等信息输入系统。受检者自然放松，充分暴露颈部，头偏向右侧，连接机器上的心电图标准导联，使用5～13 MHz线阵探头测量受检者左侧颈总动脉窦部近心端2 cm处IMT；然后启动ET分析软件，输入受检者血压，扫查左侧颈总动脉并取长轴切面，同样选择颈总动脉窦部近心端2 cm处为检查部位。当左侧颈总动脉血管前后壁内膜、中膜及外膜清晰显示时，将2条取样门分别置于血管前后壁的中-外膜交接处，调整取样门的角度，保持切面稳定，实时追踪、描记动脉血管壁的运动轨迹，选择5～6个心动周期满意的图像，仪器通过软件自动计算出颈动脉弹性功能指标。

1.4观察指标[4]比较两组受试者腰围、BMI、脂肪肝发生率、颈动脉IMT及颈动脉弹性功能指标，比较两组受试者不同性别间颈动脉弹性功能指标、两组相同性别受试者颈动脉弹性功能指标，颈动脉弹性功能指标包括硬度指数(β)、压力-应变弹性系数(Ep)、动脉顺应性(AC)、增大指数(AI)、脉搏波传导速度(PWV)。

2结果

2.1研究情况所有受试者完成全部试验，无中途退出者。

2.2两组受试者腰围、BMI、脂肪肝发生率、颈动脉IMT及颈动脉弹性功能指标比较肥胖组受试者腰围、BMI、颈动脉IMT及Ep大于正常组，脂肪肝发生率、β、AI高于正常组，AC低于正常组，PWV快于正常组，差异有统计学意义(P<0.05，见表1)。

2.3两组受试者不同性别间颈动脉弹性功能指标正常组和肥胖组男性受试者β高于女性，Ep大于女性，AC低于女性，PWV快于女性，差异有统计学意义(P<0.05)；两组受试者不同性别间AI比较，差异无统计学意义(P>0.05，见表2、3)。

Table2Comparisonofindexofcarotidarteryelasticfunctionbetweendifferentgendersinteenagerswithoutobesity

性别例数βEp(kPa)AC(mm2/kPa)AI(%)PWV(m/s)男性214.42±0.3556.42±4.321.12±0.1212.16±3.314.45±0.25女性173.94±0.2948.91±4.251.37±0.1511.52±4.024.28±0.28t值3.354.594.9323.365.68P值0.0120.0080.0190.1870.033

Table3Comparisonofindexofcarotidarteryelasticfunctionbetweendifferentgendersinteenagerswithobesity

性别例数βEp(kPa)AC(mm2/kPa)AI(%)PWV(m/s)男性245.33±0.8664.86±9.281.15±0.2016.52±6.934.70±0.33女性144.70±0.7656.81±8.411.23±0.3315.90±5.874.46±0.38t值6.246.125.8425.656.07P值0.0200.0160.0450.2010.028

2.4两组相同性别受试者颈动脉弹性功能指标肥胖组男性受试者β高于正常组男性，Ep大于正常组男性，AC低于正常组男性，PWV快于正常组男性，差异有统计学意义(P<0.05)；两组男性受试者AI比较，差异无统计学意义(P>0.05，见表4)。肥胖组女性受试者β高于正常组女性，Ep大于正常组女性，AC低于正常组女性，PWV快于正常组女性，差异有统计学意义(P<0.05)；两组女性受试者AI比较，差异无统计学意义(P>0.05，见表5)。

Table4Comparisonofindexofcarotidarteryelasticfunctionofmaleteenagersbetweenthetwogroups

性别例数βEp(kPa)AC(mm2/kPa)AI(%)PWV(m/s)正常组214.42±0.3556.42±4.321.12±0.1212.16±3.314.45±0.25肥胖组245.33±0.8664.86±9.281.15±0.2016.52±6.934.70±0.33t值4.135.326.6320.335.06P值0.0020.0100.0480.1180.016

Table5Comparisonofindexofcarotidarteryelasticfunctionoffemaleteenagersbetweenthetwogroups

性别例数βEp(kPa)AC(mm2/kPa)AI(%)PWV(m/s)正常组173.94±0.2948.91±4.251.37±0.1511.52±4.024.28±0.28肥胖组144.70±0.7656.81±8.411.23±0.3315.90±5.874.46±0.38t值4.355.296.9918.057.14P值0.0030.0140.0260.0610.039

2.5肥胖指标与颈动脉弹性功能指标的相关性分析Pearson相关性分析结果显示，肥胖组受试者腰围、BMI、脂肪肝发生率与β、Ep、PWV呈正相关(P<0.05)，与AC呈负相关(P<0.05)，与AI无直线相关性(P>0.05，见表6)。

3讨论

动脉弹性又称为动脉的顺应性(compliance，C)，指动脉血管壁的内在弹性特性，是血管内瞬间压力变化(ΔP)引起的血管容积变化(ΔV)，即C=ΔV/ΔP。动脉弹性是多种心血管疾病高危因素导致动脉管壁功能损伤的一个重要反映指标，其受多种因素影响，如年龄、高血压、糖尿病、药物、交感神经系统活动等。因双侧颈动脉弹性功能指标间无明显差异，因此本研究仅测量受检者左侧颈总动脉。年龄是改变动脉血管功能和结构的一个独立影响因素，且其是影响血管弹性的主要原因，因此本研究选取16～20岁的青少年作为研究对象，以排除年龄对颈动脉弹性功能的影响。

表1　两组受试者腰围、BMI、脂肪肝发生率、颈动脉IMT及颈动脉弹性功能指标比较

注：BMI=体质指数，IMT=内膜中层厚度，β=硬度指数，Ep=压力-应变弹性系数，AC=动脉顺应性，AI=增大指数，PWV=脉搏波传导速度；a为χ2值

表6　肥胖指标与颈动脉弹性功能指标的相关性分析

ET技术是通过检测动脉血管来评估血管弹性功能的超声技术[4-6]，其基本原理是采集动脉收缩期和舒张期管壁运动轨迹，通过零交叉法转换后将血管变化值输入分析系统，计算出弹性功能指标[7-9]。ET技术检测的血管弹性功能指标包括β、Ep、AC、AI、PWV，其中β可反映动脉血管硬化程度，Ep可反映动脉血管弹性，AC可反映动脉血管的顺应性，AI可以反映大动脉弹性状态及心脏后负荷，PWV可以反映大动脉僵硬度[10-12]。以上血管弹性功能指标可以准确有效地反映动脉弹性功能的变化[13]。

本研究结果显示，肥胖组受试者β、AI高于正常组，Ep大于正常组，AC低于正常组，PVW快于正常组，分析原因可能为肥胖使内皮细胞功能紊乱和内皮细胞增殖，血小板黏附性和通透性增加而导致血管壁增厚、僵硬，血管弹性减低，即β增高、Ep增加、AC降低。AI是动脉前向波与反射波叠加的结果，当动脉弹性降低时反射波折返速度增快，整个脉搏波的振幅减小，导致AI增高。PWV是脉搏波沿着动脉血管壁由近心端向外周传播通过动脉系统内给定的两点距离间的传导速度，当动脉血管僵硬度增加(即β增高)时，动脉血管的弹性贮器作用会相应减弱，导致PWV增快。本研究结果还发现，男性受试者β高于女性、Ep大于女性、AC低于女性、PWV快于女性，分析原因可能如下：(1)雌激素的影响：生理浓度雌激素是血管保护剂，可以维持血管壁正常屏障功能。一氧化氮(NO)是血管内皮细胞舒张因子，具有松弛平滑肌、调节血管张力的作用。雌激素可以诱导血管内皮细胞产生NO并减少NO灭活，从而起到扩张血管、降低血管阻力的作用。当内皮细胞功能受损时雌激素通过抑制平滑肌细胞增殖和迁移而维持血管结构。(2)抽样误差的影响：男性与女性AI间无差异，这可能是因为AI的影响因素较多，如探头施加压力大小、手的抖动、身高及心率等。本研究结果显示，肥胖组与正常组受试者颈动脉IMT均在参考范围内，但肥胖组受试者颈动脉IMT大于正常组，分析原因为肥胖者血液中增多的脂肪酸会损伤内皮细胞，使血管通透性增大，并刺激巨噬细胞摄取脂类而形成泡沫细胞；泡沫细胞逐渐聚集形成脂质条纹，导致内膜增厚。以上结果说明肥胖可以引起动脉形态学改变，与以往研究结果相一致[14-15]。

综上所述，肥胖会造成青少年颈动脉弹性功能减弱，且女性肥胖青少年颈动脉弹性功能较差；ET技术能有效检出肥胖对青少年颈动脉弹性功能的影响，可能成为评价肥胖青少年颈动脉弹性功能的新手段。

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(本文编辑：谢武英)

Evaluation Value of Echo-tracking in Evaluating the Impact of Obesity on Carotid Artery Elastic Function

ZHAOLan，GAOXiao-jun.TheFriendshipHospitalofDalian，Dalian116001，China

【Abstract】ObjectiveTo analyze the evaluation value of echo-tracking in evaluating the impact of obesity on carotid artery elastic function.MethodsA total of 76 teenagers received physical examination were selected in the Friendship Hospital of Dalian from June 2013 to March 2014，and they were divided into A group(with BMI less than 24 kg/m2，n=38)and B group(with BMI equal or over 24 kg/m2，n=38)according to "Chinese School-age Overweight and Obesity Screening BMI Classification Criteria for Children and Adolescents" enacted by WGOC.Echo-tracking was used to check the carotid artery elastic function，waistline，BMI，incidence of fatty liver，carotid intima-media thickness(CIMT)and index of carotid artery elastic function〔including hardness index(β)，pressure-elastic stress coefficient(Ep)，arterial compliance(AC)，augment index(AI) and pulse wave velocity(PWV)〕 were compared between the two groups，and index of carotid artery elastic function was compared in teenagers with different genders.ResultsWaistline，BMI，CIMT and Ep of A group were statistically significantly larger than those of B group，incidence of fatty liver，β and AI of A group were statistically significantly higher than those of B group，AC of A group was statistically significantly lower than that of B group，while PWV of A group was statistically significantly faster than that of B group(P<0.05).Of the two groups，β of males was statistically significantly higher than that of females，Ep of males was statistically significantly larger than that of females，AC of males was statistically significantly lower than that of females，PWV of males was statistically significantly faster than that of females(P<0.05)，while no statistically significant differences of AI was found between different genders(P>0.05).In males，β of A group was statistically significantly higher than that of B group，Ep of A group was statistically significantly lager than that of B group，AC of A group was statistically significant lower than that of B group，PWV of A group was statistically significantly faster than that of B group(P<0.05)，while no statistically significant differences of AI was found between the two groups(P>0.05)；in females，β of A group was statistically significantly higher than that of B group，Ep of A group was statistically significantly larger than that of B group，AC of A group was statistically significantly lower than that of B group，PWV of A group was statistically significantly faster than that of B group(P<0.05)，while no statistically significant differences of AI was found between the two groups(P>0.05).Pearson correlation analysis showed that，in teenagers with obesity，waistline，BMI，incidence of fatty liver was positively correlated with β， with Ep，with PWV,respectively(P<0.05)，was negatively correlated with AC，respectively(P<0.05)，but was not linearly correlated with AI(P>0.05).ConclusionThe carotid artery elastic function of female teenagers with obesity is significantly worse than that of male teenagers，and echo-tracking can effectively evaluate the impact of obesity on carotid artery elastic function.

【Key words】Echo tracking；Artery elasticity；Obesity；Adolescent

(收稿日期：2015-12-26；修回日期：2016-03-10)

【中图分类号】R 723.14

【文献标识码】B

doi:10.3969/j.issn.1008-5971.2016.03.020

通信作者：高晓军，116001辽宁省大连市友谊医院；E-mail：gaoxj0621@126.com