超声极速成像技术评价代谢综合征颈动脉弹性的初步研究

韦宗凯，杨军，杨茹，刘皇亮，刘文，张敏萍，单忠艳，赖亚新

（1.中国医科大学附属第一医院心血管超声科，沈阳 110001；2.辽宁省内分泌疾病重点实验室，中国医科大学附属第一医院内分泌与代谢病科，沈阳 110001）

超声极速成像技术评价代谢综合征颈动脉弹性的初步研究

韦宗凯1，杨军1，杨茹1，刘皇亮1，刘文1，张敏萍1，单忠艳2，赖亚新2

（1.中国医科大学附属第一医院心血管超声科，沈阳 110001；2.辽宁省内分泌疾病重点实验室，中国医科大学附属第一医院内分泌与代谢病科，沈阳 110001）

目的探讨超声极速成像技术早期定量评价代谢综合征（MS）患者颈动脉弹性的临床应用价值。方法对沈阳市某社区健康体检人群行颈动脉超声检查，使用超声极速成像技术定量测量颈动脉脉搏波传导速度（PWV）［收缩期开始时PWV（PWVBS）和收缩期结束时PWV（PWVES）］。根据血液生化检查结果及体格检查结果分为MS组（A组），未达MS诊断标准组（B组）及完全正常组（C组）。结果A组和B组的左侧颈动脉PWVBS及PWVES高于右侧（P均＜0.05），而C组左、右侧颈动脉PWVBS及PWVES差异无统计学意义（P＞0.05）；A组及B组左侧颈动脉内膜中层厚度（IMT）、PWVBS和PWVES（L⁃IMT、L⁃PWVBS和L⁃PWVES）均大于C组（P均＜0.05）；A组与B组比较L⁃PWVBS和L⁃PWVES差异均具有统计学意义（P均＜0.05），但L⁃IMT差异无统计学意义。结论MS患者及未达MS诊断标准的患者颈动脉弹性均较正常人减低，且左侧减低要早于右侧，超声极速成像技术可早期评价MS患者及未达MS诊断标准患者颈动脉弹性的变化。

代谢综合征；颈动脉弹性；脉搏波传导速度；超声极速成像技术

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代谢综合征（metabolic syndrome，MS）是一种以糖代谢异常、腹型肥胖、血脂异常、高血压等多种代谢性疾病在同一个体异常聚集为特征的临床综合征，研究［1］表明MS能够促进患者动脉粥样硬化的发生与发展，从而增加心血管疾病发生的风险。脉搏波传导速度（pulse wave velocity，PWV）是反映动脉弹性的指标，它可以早期反映动脉的僵硬程度，从而成为预测心血管事件有效指标［2］。本研究采用超声极速成像技术，利用组织多普勒成像算法，以20 000 Hz/s的帧频追踪颈动脉前壁的运动速度和方向，计算出收缩期开始时的PWV（PWV at the begin⁃ning of the systole，PWVBS）及收缩期结束时的PWV（PWV at the ending of the systole，PWVES），进而探讨MS患者颈动脉弹性的变化。

1　材料与方法

1.1材料

研究对象选自沈阳市某社区40岁以上健康体检居民，均行常规体格检查、血液生化检查及颈动脉超声检查。根据2009年国际糖尿病联盟（IDF）和美国心脏联会/美国国立卫生研究院/美国心肺血研究所联合（AHA/NIH/NHLBI）共同制定的MS新的诊断标准［3］，确定诊断MS必须具备以下3项或更多条件：（1）腹型肥胖，根据不同种族和国家采用不同标准，我国汉族人采用的标准是男性腰围≥85 cm，女性腰围≥80 cm［4］；（2）TG≥1.7 mmol/L或已接受相应治疗；（3）HDL⁃C，男性＜1.0 mmol/L，女性＜1.3 mmol/ L，或已接受相应治疗；（4）空腹血糖≥5.6 mmol/L或已被诊断为2型糖尿病，接受治疗；（5）血压升高，收缩压≥130 mmHg和（或）舒张压≥85 mmHg，或已被诊断为高血压并接受相应治疗。按此标准筛选。本研究颈动脉超声检查在未分组前进行，为盲法检测，剔除原因主要有以下几点：（1）临床数据不全；（2）患者颈动脉分叉位置较低或者颈总动脉走形迂曲，难以获得一段较为平直且显示清晰的颈总动脉；（3）患者颈部较为短粗，皮下脂肪层较厚，使颈动脉位置相对较深，导致颈总动脉前壁显示不清；（4）患者呼吸幅度较大，且难以配合屏住呼吸，导致颈总动脉前壁运动幅度过大；（5）患者心率较快，使颈总动脉前壁搏动幅度过大等；（6）本研究选择以PWV标准差Δ±≤10%视为数据可信［5］，较张红等［6］以标准差Δ±≤20%视为数据可信更为严格。除去图像显示不清、临床数据不全及PWV的标准差Δ±＞10%者，最终入组300例，分为A组（满足3项及3项以上，达到MS诊断标准）、B组（只满足1或2项，未达MS诊断标准）及C组（满足0项，完全正常组），所有受检者均为窦性心律，心电图正常。其中，A组90例，男55例，女35例，平均年龄（53.4±6.5）岁；B组165例，男73例，女92例，平均年龄（52.7±6.9）岁；C组45例，男16例，女29例，平均年龄（53.1±6.7）岁；3组性别、年龄差异无统计学意义（P＞0.05）。

1.2方法

采用法国SuperSonic Imagine AixPlorer型彩色多普勒超声诊断仪，内置超声极速成像技术，选择SLl0⁃2探头。嘱受检者取仰卧位，充分暴露颈部。首先行常规颈动脉超声检查，观察并记录斑块大小：颈动脉内膜中层厚度（intima⁃media thickness，IMT）≥1.0 mm界定为IMT增厚，局限性IMT≥1.5 mm界定为斑块形成，测量颈总动脉远段IMT（距颈动脉分叉部2.0 cm处）［7］。再将探头与颈总动脉长轴最大切面平行，清晰显示颈总动脉前壁，避开颈动脉分叉及斑块所在位置，嘱受检者屏住呼吸，检查者保持探头稳定并点击“PWV”键，随后机器自动测得颈动脉PWVBS值和PWVES值（图1），以标准差Δ±≤10%视为数据可信［5］。

1.3统计学分析

图1　超声极速成像技术测得的PWVBS值和PWVES值Fig.1　PWVBS and PWVES measured by ultrafast imaging technique

分析采用Pearson相关分析；3组间L⁃IMT、L⁃PWVBS、L⁃PWVES均值比较采用单因素方差分析，方差齐时，选用LSD⁃t检验进行两两比较，方差不齐时，选用Dunnett’sT3检验，P＜0.05为差异具有统计学意义。

2　结果

2.1各组左、右侧颈动脉IMT、PWVBS及PWVES比较

各组左、右侧颈动脉IMT差异均无统计学意义（P＞0.05）；C组左、右侧颈动脉PWVBS及PWVES差异均无统计学意义（P＞0.05）；B组及A组颈动脉PWVBS及PWVES左侧均高于右侧，差异有统计学意义（P＜0.05），见表1。相关性分析显示，L⁃PWVBS、L⁃PWVES与L⁃IMT指标相关（r分别为0.132、0.157，P分别为0.022、0.007）。

2.23组L⁃IMT、L⁃PWVBS和L⁃PWVES指标比较

A组及B组L⁃IMT、L⁃PWVBS和L⁃PWVES均高于C组（P均＜0.05）；A组与B组比较，L⁃PWVBS和L⁃PWVES差异均具有统计学意义（P＜0.05），但L⁃IMT

表1　左、右侧颈动脉IMT、PWVBS及PWVES比较（x±s）Tab.1　Comparison of IMT，PWVBS and PWVES between left and right common carotid arteries（x±s）

差异无统计学意义（P＞0.05）。见表2。

表23　组L⁃IMT、L⁃PWVBS及L⁃PWVES比较（x±s）Tab.2　Comparison of L⁃IMT，L⁃PWVBS and L⁃PWVES between three groups（x±s）

3　讨论

糖代谢异常、腹型肥胖、血脂异常、高血压等多种代谢性疾病均是动脉粥样硬化的独立危险因素，这种多因素联合作用增加了心血管疾病发生的风险。动脉弹性可以早期反应动脉粥样硬化程度，而PWV是反应动脉弹性的重要指标，PWV值越高，动脉弹性越差［8］。目前测量PWV的方法有很多种，如：颈-股PWV、颈-桡PWV、肱-踝PWV及血管回声跟踪技术等，但都操作过于繁琐，且费时费力不便于临床应用。本研究采用超声极速成像技术，能够直接追踪颈动脉前壁的运动速度和方向，利用组织多普勒成像算法可快速直接测得PWVBS和PWVES。

本研究发现双侧颈动脉PWVBS与PWVES在C组中无统计学差异（P＞0.05），但在A组及B组中左侧颈动脉PWV值均高于右侧，说明MS在导致动脉硬化时，左、右侧颈动脉之间存在差异，这与李朝军等［9］研究结果一致。分析原因，一方面可能由于双侧颈动脉解剖学上的差异，导致其受到血流剪切力作用的程度不同，使其在硬化程度上存在差异；另一方面可能是由于MS在致动脉硬化的过程中，不同节段动脉发生动脉硬化的先后顺序不同。由于左侧颈动脉硬化程度不仅高于右侧，而且早于右侧，故选取左侧颈动脉数据进行进一步分析。

分析发现，A组L⁃IMT、L⁃PWVBS值和L⁃PWVES均明显高于C组，说明MS可以使颈动脉顺应性下降，动脉僵硬度增加，动脉弹性减低。目前认为MS患者动脉粥样硬化主要与胰岛素抵抗、脂代谢紊乱、脂肪因子水平异常、高血压状态等有关，这些因素综合作用于动脉血管，会使血管内皮损伤、脂质沉积、血管平滑肌细胞增殖变性、弹力及胶原纤维增多［10⁃13］，使动脉管壁顺应性下降，弹性减低。本研究显示A组与B组L⁃PWVBS值与L⁃PWVES值差异均有统计学意义（P＜0.05），但L⁃IMT差异却无统计学意义（P＞0.05）。说明A组与B组均已出现血管壁结构改变，但IMT作为评价动脉硬化的传统指标，已经难以早期评价未达MS诊断标准患者与MS患者动脉硬化程度的差别，但是超声极速成像技术却可以通过PWVBS与PWVES值反映出2组间差异明显，这对于早期检测未达MS诊断标准患者动脉弹性具有重要意义。

综上所述，本研究通过超声极速成像技术快速测量出颈动脉PWV，定量反映出MS及未达MS诊断标准的患者颈动脉弹性的变化，为临床早期评价MS患者颈动脉弹性提供了一种新方法。此外，本研究还发现MS患者左、右侧颈动脉弹性改变存在差异。但本研究样本量尚小，今后需扩大样本量进一步随访研究。

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（编辑武玉欣）

Preliminary Study of Evaluating Carotid Artery Elasticity in Metabolic Syndrome Using Ultrafast Imaging Technique

WEI Zongkai1，YANG Jun1，YANG Ru1，LIU Huangliang1，LIU Wen1，ZHANG Minping1，SHAN Zhongyan2，LAI Yaxin2
（1.Department of Cardiovascular Ultrasound，The First Hospital，China Medical University，Shenyang 110001，China；2.Liaoning Provincial Key Laboratory of En⁃docrine Diseases，Department of Endocrinology and Metabolism，The First Hospital，China Medical University，Shenyang 110001，China）

ObjectiveTo explore the clinical application value of early quantitative evaluation of carotid artery elasticity using ultrafast imaging technique in patients with metabolic syndrome（MS）.MethodsCarotid ultrasound examination was performed in health community residents of a community in Shenyang，and the pulse wave velocity（PWV）［PWV at the beginning of the systole（PWVBS）and the PWV at the ending of the systole（PWVES）］of carotid artery was measured using ultrafast imaging technique.According to the results of blood biochemical examination and physical examination results，all subjects were divided into MS group（group A），group of patients who haven't reached the diagnostic standard of MS（group B）and completely normal group（group C）.ResultsPWVBS and PWVES of left carotid artery of group A and B were higher than the right side（P＜0.05），while no significant difference was observed between the left and right carotid arteries in group C；PWVES，PWVBS and intima⁃media thickness（IMT）of left carotid artery（L⁃PWVBS，L⁃PWVES and L⁃IMT）of group A and group B were higher than those of group C（P＜0.05）；There were significant differences in both L⁃PWVBS and L⁃PWVES between group C and group B（P＜0.05），but no signifi⁃cant difference was found in L⁃IMT.ConclusionThe carotid artery elasticity in patients with MS and patients who haven't reached the diagnos⁃tic standard of MS is lower；in addition，it happens earlier in the left carotid artery.Furthermore，early evaluation of carotid artery elasticity in pa⁃tients with MS and patients who haven't reached the diagnostic standard of MS can be made by ultrafast imaging technique.

metabolic syndrome；carotid artery elasticity；pulse wave velocity；ultrafast imaging

R589

A

0258-4646（2016）11-0988-04

10.12007/j.issn.0258⁃4646.2016.11.008

“十一五”国家科技支撑计划（2009BAI80B00）；辽宁省高等学校重大科技平台基金（16010）

韦宗凯（1991-），男，硕士研究生.

杨军，E-mail：junyang63@sina.com

2016-04-14

网络出版时间：