健康成人颈动脉弹性特征的研究

彭云蓉，齐继连，钟敏，肖敏，罗麟，吴红霞

(深圳市龙岗区人民医院超声科，广东深圳518172)

健康成人颈动脉弹性特征的研究

彭云蓉，齐继连，钟敏，肖敏，罗麟，吴红霞

(深圳市龙岗区人民医院超声科，广东深圳518172)

目的应用速度向量成像(VVI)技术分析健康成人颈总动脉(CCA)短轴方向管壁运动和弹性参数特点及其与影响因素间的关系。方法2013年12月至2015年7月我院健康体检者400例依据年龄、性别分组，采用Siemens Acuson Sequoia 512彩色多普勒超声诊断仪采集CCA动态短轴二维图像，以VVI技术测量各组颈总动脉管壁短轴方向各侧壁(前壁、外侧壁、后壁、内侧壁)的收缩期峰值速度(Vmax)、峰值应变(Smax)及峰值应变率(SRmax)。结果健康成人颈总动脉各侧壁的弹性参数Smax、SRmax比较差异均无统计学意义(P＞0.05)，而外侧壁和前壁的运动参数Vmax分别为(6.65±0.80)×10-2cm/s、(5.66±0.73)×10-2cm/s，明显高于后壁和内侧壁的(3.70±0.81)×10-2cm/s、(3.86± 0.36)×10-2cm/s，差异均有统计学意义(P＜0.05)；运动参数Vmax男性组均数为(6.25±1.17)×10-2cm/s，均大于女性组的(4.66±1.28)×10-2cm/s，而弹性参数Smax、SRmax女性组均数分别为(3.72±0.42)%、(0.21±0.17)/s，均大于男性组的(3.02± 0.42)%、(0.17±0.20)/s，各项指标比较差异均有统计学意义(P＜0.05)；随着年龄的增长，各项指标呈下降趋势，差异有统计学意义(P＜0.05)。结论VVI技术可用于研究健康成人CCA管壁的运动力学特点及其与影响因素之间的关系。

健康成人；颈动脉弹性；速度向量成像；应变率

目前，对于不同疾病所导致的颈总动脉弹性减低的研究较多，而对于健康成人颈总动脉弹性特征的报道较少。本研究采用速度向量成像(VVI)技术评价健康成人颈总动脉短轴方向的运动速度、应变及应变率，获得颈总动脉弹性参数的正常值参考范围，并分析不同年龄及性别对管壁弹性的影响，为临床提供可靠的参考数据及理论依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料选取2013年12月至2015年7月我院健康体检者400例，其中男性224例，女性176例，年龄20～80岁，平均(48.71±9.32)岁。根据年龄分为三组：Ⅰ组20～39岁，139例；Ⅱ组40～59岁，135例；Ⅲ组60～80岁，126例。所有受检者均排除心血管病、糖尿病及高脂血症病史，无大量饮酒及吸烟史。

1.2 方法采用西门子公司的Acuson Sequoia 512超声诊断仪，探头频率为8～14.0 MHz，受试者平卧位，平静呼吸，连接心电图,于右侧颈总动脉分叉前2 cm采集短轴动态图像并存储，所有图像均取3个心动周期。

1.3 图像分析利用VVI软件短轴模式分析，手工勾画血管壁内膜，根据标记曲线,软件会自动将颈总动脉短轴平均分为4个节段，分别为前壁、后壁、外侧壁和内侧壁；软件自动计算并显示每个节段的运动参数曲线图、弹性参数曲线图，将获得收缩期最大运动速度(maximum radial velocity，Vmax)、切向应变(maximum tangential strain，Smax)和切向应变率( maximum tangential strainrate，SRmax)。

1.4 统计学方法应用SPSS16.0统计软件进行数据分析，计量资料以均数±标准差(±s)表示，多组样本均数比较采用单因素方差分析，两组样本均数比较采用t检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 健康成人各侧壁运动及弹性参数比较健康成人颈总动脉短轴4个侧壁弹性参数两两比较差异均无统计学意义(P＞0.05)。运动参数的4组数据中，代表外侧壁和前壁的运动参数高于后壁和内侧壁，差异有统计学意义(P＜0.05)，见表1。

表1 健康成人各侧壁运动及弹性参数比较(±s)

表1 健康成人各侧壁运动及弹性参数比较(±s)

注：与前壁、外侧壁比较，aP＜0.05。

参数前壁外侧壁后壁内侧壁F值P值Vmax(×10-2，cm/s) Smax(%) SRmax(1/s) 5.66±0.73 3.43±0.29 0.19±0.01 6.65±0.80 4.89±0.41 0.24±0.03 3.70±0.81a4.75±0.39 0.25±0.02 3.86±0.36a4.08±0.33 0.22±0.01 7.62 0.87 1.32＜0.05＞0.05＞0.05

2.2 不同性别CCA管壁运动各指标比较Vmax男性均数大于女性，弹性参数Smax、SRmax女性均数均大于男性，各项指标不同性别比较差异有统计学意义(P＜0.05)，见表2、图1、图2。

表2 不同性别CCA管壁运动各指标比较(±s)

表2 不同性别CCA管壁运动各指标比较(±s)

部位Vmax(×10-2，cm/s)Smax(%)SRmax(1/s)前壁外侧壁后壁内侧壁男性6.25±1.17 5.66±1.79 2.56±0.57 2.40±0.58女性4.66±1.28 3.24±0.76 1.96±0.44 1.84±0.33 t值12.01 10.25 5.63 7.58 P值0.00 0.00 0.00 0.00男性3.02±0.42 4.25±0.65 4.40±0.61 3.68±0.43女性3.72±0.42 5.42±0.52 4.97±0.53 4.38±0.44 t值12.68 9.56 8.36 10.07 P值0.00 0.00 0.00 0.00男性0.17±0.20 0.21±0.03 0.23±0.04 0.20±0.02女性0.21±0.17 0.26±0.03 0.25±0.03 0.22±0.02 t值17.21 13.09 9.98 12.73 P值0.00 0.00 0.00 0.00

图1 男性组速度、应变及应变率曲线

图2 女性组速度、应变及应变率曲线

2.3 不同年龄组CCA短轴管壁运动各指标比较观察不同年龄组颈总动脉运动指标，结果显示各年龄组之间CCA管壁运动指标比较差异有统计学意义(P＜0.05)，见表3。

表3 不同年龄组CCA管壁运动各指标比较(±s)

表3 不同年龄组CCA管壁运动各指标比较(±s)

注：与Ⅰ组比较，aP＜0.05；与Ⅱ组比较，bP＜0.05。

部位Vmax(×10-2，cm/s)S（%）SR(1/s)前壁外侧壁后壁内侧壁Ⅰ组5.49±1.75 6.10±1.23 2.72±0.52 3.02±0.74Ⅱ组4.99±1.48a3.13±0.36a2.11±0.45a2.67±0.57aⅢ组3.06±1.01ab2.96±0.64ab2.03±0.92ab1.18±0.34abF值5.96 10.25 6.37 9.25 P值＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05Ⅰ组3.68±0.66 6.05±1.05 5.02±0.52 4.64±0.38Ⅱ组3.63±0.58a4.93±0.56a4.97±0.77a4.15±0.55aⅢ组2.67±0.39ab4.68±0.71ab4.61±0.05ab4.19±0.56abF值6.33 8.65 11.02 6.03 P值＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05Ⅰ组0.22±0.05 0.27±0.03 0.28±0.05 0.24±0.02Ⅱ组0.19±0.02a0.25±0.04a0.24±0.04a0.23±0.09aⅢ组0.14±0.02ab0.24±0.07ab0.23±0.05ab0.21±0.03abF值12.01 8.65 6.63 5.98 P值＜0.05＜0.05＜0.05＜0.05

3 讨论

动脉弹性主要反映动脉的舒张功能，它取决于管腔内径大小和管壁硬度,动脉弹性减低是心血管疾病的重要危险标记[1]。基于二维斑点追踪原理的VVI技术能够比较客观地反映动脉的弹性功能，观察血管壁的运动功能及力学状态[2]，且不受角度依赖和动脉搏动的影响，为动脉管壁的整体及局部力学分析提供了一个全新的定量评估手段[3]，与传统超声的颈总动脉内-中膜厚度测量相比，通过VVI技术测定的应变及应变率能够进一步从生物力学角度反映动脉管壁弹性功能。

本研究中受检者颈总动脉短轴切面各个侧壁的应变及应变率曲线运动呈规律的、同步性的变化，说明健康成人血管管壁组成成分均衡，弹性好，颈总动脉管壁运动同步性良好，这与王宇等[4]的研究结果一致。而颈总动脉后壁和内侧壁的运动速度较低，这可能与颈静脉搏动的影响有关，以及与肌肉、颈椎横突等的限制有关[5-6]。

有研究发现：妇女在绝经前心脑血管疾病发病率明显低于同年龄男性，但绝经后因卵巢功能逐渐衰退，随着雌激素水平下降，动脉弹性降低，心脑血管发病率迅速上升[7]。本研究中，女性颈总动脉的弹性参数Smax及SRmax均明显高于男性，说明雌激素对心脑血管有一定的保护作用。相关文献认为男性较女性AS发生早8年左右，其主要与女性更年期有关联(即主要与性激素有关)[8-9]，机制是雄激素在一定程度上加速平滑肌细胞的有丝分裂，使血管平滑肌的增生呈加速趋势，而雌激素能够抑制平滑肌细胞的有丝分裂趋势，并能够改变平滑肌细胞的迁移及表型。

动脉弹性功能的正常有赖于动脉管壁组成成分数量与功能的正常。年龄是导致正常人动脉弹性降低的因素之一[10]。人在衰老过程中，随着年龄的增长，动脉血管的构成发生改变，弹性成分减少，胶原纤维增加，柔韧性下降，管壁在血压作用下应力增加，使得动脉的舒缩功能减低，血管顺应性下降[11]，颈总动脉各项参数Vmax、Smax、SRmax随着年龄的增长呈下降趋势。动物实验表明，速度向量成像测量的动脉弹性指标与年龄增长引起的管壁组织学改变相关。

综上所述，VVI技术不仅可对颈总动脉形态学上的改变进行评估，还可分析动脉血管内膜力学状态及管壁弹性特征，可为临床早期进行干预治疗、降低心血管疾病的发生率提供理论依据。

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Study on elastic characteristics of common carotidartery wall in healthy adults.

PENG Yun-rong,QI Ji-lian, ZHONG Min,XIAO Min,LUO Lin,WU Hong-xia.
Department of Ultrasonography,People's Hospital of Longgang District of Shenzhen,Shenzhen 518172,Guangdong,CHINA

ObjectiveTo analyze the motion,elastic and derived parameters of normal common carotid artery (CCA)wall in short-axis orientation with velocity vector imaging(VVI)technique and their relationship with the influencing factors.MethodsA total of 400 healthy adults,who participated the physical examination in our hospital from December 2013 to July 2015,were included in the current study and divided into the difference groups according to gender and age.Two-dimensional dynamic images of CCA in 400 healthy volunteers people were obtained in short-axis view with Siemens Acuson Sequoia 512 color Doppler ultrasound.The maximum velocity(Vmax),maximum strain(Smax), and maximum strain rate(SRmax)of anterior wall,lateral wall,posterior wall and internal wall were analyzed by VVI.ResultsThere was no significant difference in the elastic parameters of Smaxand SRmaxamong 4 walls in all adults(P＞0.05).The motion parameter of the lateral wall and anterior wall were(6.65±0.80)×10-2cm/s and(5.66±0.73)×10-2cm/s), respectively,which were significantly higher than(3.70±0.81)×10-2cm/s and(3.86±0.36)×10-2cm/s of the posterior wall and internal wall(P＜0.05).The motion parameter of Vmaxin the male group was(6.25±1.17)×10-2cm/s,which was significantly larger than(4.66±1.28)×10-2cm/s of the female group(P＜0.05).The elastic parameters of Smaxand SRmaxin the female group were(3.72±0.42)%and(0.21±0.17)/s,which were significantly higher than(3.02±0.42)%and(0.17±0.20)/s of the male group(P＜0.05).With the growth of age,all the indicators showed a downward trend,and the difference was statistically significant(P＜0.05).ConclusionVVI technique can be used to study the mechanical characteristics of CCAwall in healthy adults and their relationship with influencing factors.

Healthy adults;Carotid arteries elastic;Velocity vector imaging(VVI);Strain rate

R543.4

A

1003—6350（2017）12—1978—03

2016-10-30)

10.3969/j.issn.1003-6350.2017.12.028

广东省深圳市科信局深圳市科技计划项目(编号：201003403)

彭云蓉。E-mail：pyr8109@126.com