不同脉搏波传导速度测量方法评估维持性血液透析患者动脉弹性的研究进展

赖珍珍，陈 莉

(南昌大学第一附属医院超声科， 江西 南昌 330006)

心血管疾病(cardiacvascular diseases， CVD)是终末期肾病(end-stage renal disease, ESRD)患者的主要并发症之一，也是其死亡的主要原因[1-2]，大动脉损害是ESRD患者CVD发病率高的重要因素。维持性血液透析(maintenance hemodialysis， MHD)是挽救及延长ESRD患者生命的重要方法。对于需MHD的ESRD患者，其大动脉损害除年龄、血压、血脂等传统危险因素外，急性或慢性容量超负荷、钙磷代谢失调、血管钙化等也可加剧动脉硬化[3]，且在透析治疗开始后，MHD特有的危险因素可能起主导作用[4]。脉搏波传导速度(pulse wave velocity， PWV)是评估血管弹性的重要指标，可反映动脉管壁硬化程度，动脉硬化程度越重，PWV值越大。目前临床对需MHD的ESRD患者常用的PWV检测方法包括颈-股动脉PWV(carotid to femoral PWV, CF-PWV)检测、血管回声跟踪(echo tracting, ET)技术及极速脉搏波(ultrafast pulse wave velocity， UFPWV)技术。本文对不同PWV测量方法在评估MHD患者动脉弹性方面的研究进展进行综述。

1 CF-PWV检测

CF-PWV可直接反映动脉硬化程度，是目前评估动脉硬化程度的“金标准”[5]，2007年欧洲高血压学会已将其列入高血压靶器官损害评价指标[6]。CF-PWV在评估MHD患者动脉硬化方面具有较好的可重复性，是心脑血管事件的独立预测因子[7]。Blacher等[8]研究显示，动脉硬化是MHD患者全因死亡和心血管死亡的主要预测因子，其独立于影响MHD患者预后的因素(如患者年龄、病程、心血管疾病史、脉压、血脂、血红蛋白等)。吴凡等[9]测定76例MHD患者单次透析前CF-PWV并对患者进行5年随访，同样发现CF-PWV是MHD患者心脑血管死亡的独立危险因素，且不同CF-PWV患者的远期预后差异有统计学意义，CF-PWV<13 m/s的患者累积生存率高于CF-PWV≥13 m/s的患者。Hou等[10]研究显示，CF-PWV与MHD患者的腹围、体质量指数(body mass index， BMI)、透析前体质量、透析后体质量呈正相关。Utescu等[4]进行前瞻性研究发现，在病程进展为ESRD前，传统的心血管危险因素(如年龄、血压、血脂等)可能在动脉硬化的进展中起一定作用，而在开始MHD治疗后动脉硬化的进展可能主要由特异的慢性肾病相关危险因素(急性或慢性容量超负荷、钙磷代谢失调、血管钙化等)或MHD特有的危险因素决定。Di Micco等[11]研究发现，与常规透析方式(每周3次，每次4 h)相比，每日透析(每日1次，每次3 h)可有效降低CF-PWV值，提示CF-PWV可用于评估MHD的疗效。

2 ET技术

ET是一种用于动脉粥样硬化早期预测的无创检查技术，通过跟踪血管壁的运动并描记其运动轨迹，从而计算获得多个可反映动脉弹性变化的参数[12-13]。动脉硬化早期血管内皮功能受损，MHD进一步破坏血管内皮功能，从而导致动脉弹性改变。刘悦等[14]利用ET技术评价MHD患者血管内皮功能，发现MHD患者及慢性肾衰竭但未经MHD治疗的患者颈动脉硬化度、压力弹性系数及单点脉搏波传导速度均明显高于健康志愿者，且MHD患者上述指标明显高于慢性肾衰竭但未经MHD治疗者；此外，MHD患者及慢性肾衰竭但未经MHD治疗的患者膨大系数(augmentation index， AI)明显高于健康志愿者，提示ET技术有助于早期发现及定量分析MHD患者动脉弹性变化，从而早期反映动脉血管内皮功能损伤。Yu等[15]亦认为ET技术是评估动脉弹性的一种敏感而准确的方法。

3 UFPWV技术

UFPWV是测量血管壁弹性的新技术，借助Sonic SoftwareTM软硬件极速复合处理计算平台，采样帧频可达20 000帧/秒，与常规超声检查相比，图像采集速度加快近100倍[16-18]。大动脉及中动脉弹性是决定心血管健康的关键因素[19-20]。动脉弹性下降可使脉压增高、导致左心室肥厚，从而对健康造成不良影响[21]。心脑血管事件发生率增高与颈总动脉杈附近管壁顺应性下降有关[22]。一项Meta分析显示，颈动脉硬化与脑卒中发生率呈正相关，且与患者年龄、性别、血压等其他危险因素无关[23]。虽然目前已有多种参数可用于评估颈动脉弹性，但缺乏统一的测量标准及参考值，使其临床应用受到一定限制[24]。UFPWV技术用以测量颈动脉局部管壁硬度，无需估测压力感受器之间脉搏波的传播时间及距离[25-27],而是通过UFPWV技术描记颈动脉前壁的运动，直接测得主动脉瓣开放[收缩期起始(beginning of the systole， BS)]及主动脉瓣关闭[收缩期结束(ending of the systole， ES)]时的PWV(PWV-BS及PWV-ES)[28]；动脉硬化程度越重，PWV-BS、PWV-ES值越大。利用UFPWV技术可直接、快速、准确地评价早期颈动脉硬化程度[25,29-30],且具有较好的一致性和可重复性[31-32]。此外，PWV-ES较PWV-BS更有利于反映动脉弹性变化[26,33]。

动脉弹性随年龄增长而发生改变，年龄越大，中膜层弹力纤维越少、胶原纤维越多，导致动脉硬化，管壁吸收的脉搏波减少，PWV增高。Mirault等[30]将102名健康成年人按年龄分为18～29岁组(n=20)、30～39岁组(n=20)、40～49岁组(n=21)、50～59岁组 (n=20)、60～70岁组(n=21)，颈动脉PWV测量结果显示PWV-BS(r=0.476，P<0.000 1)和PWV-ES(r=0.682，P<0.000 1)均与年龄呈正相关，PWV-BS每年增高(0.04±0.01)m/s，PWV-ES每年增高 (0.09±0.01)m/s。张红等[31]将128名健康体检者按年龄分为20～29岁组(n=34)、30～39岁组(n=22)、40～49岁组(n=16)、50～59岁组(n=36)、≥60岁组(n=20)共5组，同样发现随年龄增长颈动脉PWV-BS及PWV-ES均逐渐升高。Zhu等[26]研究结果亦表明颈动脉PWV-BS及PWV-ES与年龄呈正相关(r=0.304、0.710，P均<0.05)。

动脉管壁硬度变化为连续的病理生理过程，在慢性肾脏病早期即可出现，并随肾功能下降而逐步加重，且病程进展为ESRD后，急性或慢性容量超负荷、钙磷代谢失调、血管钙化等ESRD患者特有的因素也在动脉硬化的过程中起重要作用[3]。心脑血管事件发生前，患者血管结构和功能均发生改变，早期定量评价MHD患者动脉硬化程度可为临床及早干预提供参考依据，从而减低死亡率。

UFPWV测量颈动脉硬度简便、有效，但其测量成功率与探头频率、IMT及斑块是否形成有关，也与ROI取样框宽度有关。Pan等[25]研究显示，与相对较低频率的S10-2探头相比，采用高频率的S15-4探头在内中膜厚度(intima-media thickness， IMT)<1.5 mm时更易测得UFPWV值。此外，Pan等[25]发现，当IMT<1.5 mm时，正常对照组(健康志愿者)及病例组(高血压、糖尿病、高血脂、慢性肾脏病患者)PWV-BS、PWV-ES均与IMT呈正相关(正常对照组：r=0.441、0.771,P均<0.001；病例组：r=0.357、0.502,P均<0.001)，但当颈动脉粥样斑块形成时，UFPWV测值成功率下降，PWV-BS、PWV-ES与IMT不具有相关性。Zhu等[26]的研究结果同样表明，随着IMT增加和斑块出现，UFPWV的成功率和可靠性均显著降低。但张蕾等[34]应用UFPWV技术测量35例MHD患者和28名健康成年人的PWV值，结果显示MHD患者与健康成年人间颈动脉PWV-BS值和PWV-ES值差异均有统计学意义(P均<0.05)；且MHD患者中有颈动脉斑块者与无斑块者比较，PWV-BS值和PWV-ES值差异均无统计学意义(P均>0.05)。此外，Pan等[25]报道，可通过缩短ROC取样框宽度提高UFPWV测量成功率，但目前尚缺乏设定ROC取样框宽度的统一标准。

4 不同测量方法比较

CF-PWV检测是通过测量2个压力感受器间的脉搏波传播时间及二者间的距离，并计算传播时间与距离的比值作为PWV值，但人体血管走行纡曲，距离为估测值，误差较大，故CF-PWV检测并不能真实反映局部血管的硬度。ET技术通过描记血管壁的运动轨迹，根据血管内径在心动周期的变化获得反映局部管壁弹性的相关参数，其缺点亦为间接测量PWV值，受血压及心率影响较大，且操作繁琐、检查所需时间较长。UFPWV技术基于剪切波成像原理，采集1个心动周期的图像数据,不受外界影响无需测量血压、估测距离及时间等参数，可直接测得局部血管PWV，且操作简便，相对于CF-PWV检测及ET技术，可更好地反映血管壁硬度。

5 小结与展望

超声技术具有便捷、准确、可重复性好等优势，且近年来技术不断进步，使其应用范围越发广泛。尤其是UFPWV技术对评估MHD患者动脉管壁硬度变化具有独特优势，可弥补CF-PWV检测及ET技术的不足，但用于评估MHD患者及其他疾病引起的动脉管壁硬度变化的临床研究目前尚处于探索阶段，尚需进一步大样本、多中心深入研究加以证实。