超声彩色脉搏波技术在腹膜透析患者颈动脉弹性定量评估中的应用价值

陈林丽 姚春 张萍萍 殷佳珍 李艳萍 涂美琳

[摘要] 目的 探讨超声彩色脉搏波技术在定量评估腹膜透析患者颈动脉弹性功能中的应用价值。 方法 选取2017年12月～2019年12月在杭州市中医院就诊的腹膜透析患者58例，采用二维超声测量颈动脉IMT，根据斑块有无分为有斑块组和无斑块组，采用超声彩色脉搏波技术测量PWVBS和PWVES，与健康对照组进行比较，并分析其临床意义。 结果 腹膜透析组颈动脉PWVBS、PWVES、IMT明显高于健康对照组，差异有统计学意义（t=6.289、10.720、6.432，P<0.05）;腹膜透析患者有斑块组和无斑块组比较，PWVBS、PWVES、IMT差异无统计学意义（t=1.414、0.550、1.139，P>0.05）;腹膜透析组颈动脉PWVBS、PWVES与IMT均呈正相关（r=0.315、0.403，P<0.05）。 结论 超声彩色脉搏波技术能精确检测颈动脉脉搏波传导速度，且简便、快速、无创，有望成为定量评估腹膜透析患者颈动脉弹性的新方法。

[关键词] 脉搏波传导速度;腹膜透析;颈动脉;动脉硬化

[中图分类号] R445.1          [文献标识码] B          [文章编号] 1673-9701（2020）35-0125-04

[Abstract] Objective To explore the application value of ultrasound color pulse wave in the quantitative assessment of carotid artery elasticity in peritoneal dialysis patients. Methods A total of 58 peritoneal dialysis patients who were treated in Hangzhou Traditional Chinese Medicine Hospital from December 2017 to December 2019 were selected. Two-dimensional ultrasound was used to measure carotid artery IMT. According to the presence or absence of plaque， they were divided into the plaque group and the non-plaque group. The PWVBS and PWVES were measured using ultrasound color pulse wave. The results were compared with those of the healthy control group. The clinical significance of the ultrasound color pulse wave was analyzed. Results The carotid PWVBS， PWVES， and IMT of the peritoneal dialysis group were significantly higher than those of the healthy control group， and the difference was statistically significant（t=6.289， 10.720， 6.432， P<0.05）. PWVBS， PWVES， IMT were not significantly different between the peritoneal dialysis patients with plaque group and without plaque group（t=1.414， 0.550， 1.139， P>0.05）. The carotid PWVBS， PWVES in the peritoneal dialysis group were all positively correlated with IMT（r=0.315， 0.403， P<0.05）. Conclusion The ultrasound color pulse wave can accurately detect the carotid pulse wave velocity， which is simple， fast， and non-invasive. It is expected to become a new method for quantitative assessment of carotid artery elasticity in peritoneal dialysis patients.

[Key words] Pulse wave velocity; Peritoneal dialysis; Carotid artery; Arteriosclerosis

心血管疾病是終末期肾病（End stage renal disease，ESRD）患者死亡的主要原因之一。国外研究报道，其由心血管事件造成的死亡率高达50%[1-2]，而血管硬化是导致ESRD心血管疾病发生的重要原因。由于血管硬化常先于心血管事件发生，因此早期发现血管硬化对预防心血管事件的发生具有重要意义。超声彩色脉搏波（Ultrafast ultrasound imagine pulse wave velocity，UFPWV）技术作为一种新的定量检测动脉弹性功能的方法，能早期发现动脉壁局部某点的弹性功能变化，有望成为临床无创性评价动脉弹性功能的新方法[3-4]，而目前其在腹膜透析（Peritoneal dialysis，PD）患者颈动脉弹性功能早期评估方面的应用价值研究尚少见报道。本研究通过分析PD患者颈动脉收缩期起始时（Beginning of the systole，BS）的脉搏波传导速度（Pulse wave velocity，PWV）和收缩期结束时（Ending of the systole，ES）PWV的不同，初步探讨UFPWV技术在定量评估PD患者颈动脉弹性功能中的应用价值，现报道如下。

1 资料与方法

1.1一般资料

选取2017年12月～2019年12月在杭州市中医院就诊的PD患者58例为腹膜透析组，其中男33例，女25例;年龄31～70岁，平均（43.28±9.39）岁。纳入标准：①诊断符合2002年美国肾病基金会（NKF）“改善肾病预后及生活质量的倡议”的《慢性肾脏病及透析的临床实践指南》（K/DOQI指南）对慢性肾脏病（CKD）的定义[5];②CKD 5期[6-9]：GFR<15 mL/（min·1.73 m2）;③规律腹膜透析治疗≥3个月;每日6～10 L的1.5%、2.5%或4.25%葡萄糖透析液，透析液钙浓度不限;日间留腹4～6 h，夜间留腹10～12 h;透析液全部为百特公司生产。排除标准[9]：①研究开始前3个月内发生心血管事件;②具有急性感染征象;③合并急、慢性血液系統疾病;④合并恶性肿瘤;⑤合并顽固性高血压、低血压（药物治疗效果差）;⑥合并严重营养不良（血清清蛋白<25 g/L）;⑦无法控制的继发性甲状旁腺功能亢进;⑧不同意行相关检查。将PD患者根据斑块有无分为有斑块组22例和无斑块组36例。选取同期在本院进行常规体检的正常人群50例为健康对照组，其中男20例，女30例;年龄25～75岁，平均（45.28±11.61）岁。两组一般资料比较，差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性。本研究经过杭州市中医院医学伦理委员会审核及批准，所有研究对象均签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 仪器  所有患者均使用Super Sonic Imagine AixPlorer全数字化彩色多普勒超声诊断仪，线阵探头，频率4～15 MHz，配有Vascular UFPWV功能。

1.2.2 常规二维图像采集及测量  采集体位取去枕平卧位，微上抬下颌，充分暴露颈部。观察有无颈动脉斑块;在颈总动脉分叉下方1.0～1.5 cm处（颈总动脉远段）测量颈总动脉舒张末期、收缩末期内径、收缩末期内中膜厚度（Intima media thickness，IMT）;采用脉冲多普勒频谱测量血流动力学参数，包括收缩期峰值流速、舒张期血流速度、阻力指数等。

1.2.3 UFPWV采集及测量  选取颈动脉远段，嘱患者屏住呼吸，待图像稳定后采用UFPWV成像模式，系统自动描线并测值，保持描线与内膜基本吻合，获取PWVBS、PWVES数值，Δ±代表数值测量的变异度，Δ±控制在20%以内表示数据合格，测量3次计算平均值，并存储图像。

1.3观察指标

比较腹膜透析组和健康对照组的颈动脉IMT、PWVBS和PWVES数值;比较腹膜透析患者有斑块组与无斑块组的颈动脉IMT、PWVBS和PWVES数值;分析腹膜透析患者颈动脉PWVBS、PWVES与IMT的相关性。

1.4统计学方法

数据应用SPSS16.0统计学软件进行分析，计量资料用（x±s）表示，采用t检验;计数资料用[n（%）]表示，采用χ2检验;对颈动脉PWVBS、PWVES与IMT的相关性进行Pearson相关性分析，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 健康对照组与腹膜透析组动脉弹性参数比较

两组颈动脉IMT、PWVBS及PWVES数值比较，腹膜透析组均明显高于健康对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。见表1、图1～2。

2.2 PD患者有斑块组与无斑块组动脉弹性参数比较

两组颈动脉IMT、PWVBS和PWVES数值比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。见表2。

2.3相关性分析

PD组颈动脉PWVBS、PWVES与IMT进行Pearson相关性分析，结果显示颈动脉PWVBS、PWVES与IMT值均呈正相关（r=0.315、0.403，P<0.05）。

3 讨论

心血管疾病是PD患者死亡的首要原因，动脉硬化是其重要的独立危险因素[10]。多数研究结果显示，动脉硬化是多种因素共同作用的结果，主要包括异常矿物质代谢、炎症反应状态、氧化应激、尿毒症毒素和内皮功能障碍等[11-12]。动脉硬化的早期表现为动脉弹性及顺应性减退和僵硬度增加，进而损害血管舒张功能，导致心律失常和猝死[13]。早期检测动脉弹性，了解血管病变的情况，有利于早期诊断和评估血管硬化程度，对减少心血管事件的发生和降低病死率至关重要[14]。

目前临床常用于评价颈动脉硬化的指标是IMT，即血管壁结构改变，IMT≥1.0 mm时定义为增厚，局限性IMT≥1.5 mm时界定为斑块形成。IMT增加不仅是一般人群不良心血管事件的预测因子，也是ESRD患者心血管疾病死亡的独立预测因子[15]。本研究结果显示，PD患者颈动脉IMT明显高于健康人群，提示PD患者颈动脉内中膜较健康人群增厚。但在血管硬化早期，血管弹性、阻力等血管功能改变早于动脉管壁增厚，因而准确评价血管功能变化对于早期诊断血管硬化具有重要的作用[13]。国内外研究显示，脉搏波传导速度（Pulse wave velocity，PWV）是早期评价血管硬化的可靠指标[16]。PWV指在动脉系统的两个既定点间脉搏波的传播速度。新近的研究显示，PWV与动脉僵硬度呈正相关，动脉血管的弹性越小、顺应性越小、动脉壁越硬，则脉搏波的传播速度越快，这可能与动脉壁中层纤维组织增生、平滑肌细胞增生、迁移和钙化、弹力层断裂、胶原含量增加、与周围组织粘连增多、血管壁吸收的脉搏波减少有关[17]。检测PWV可以准确反映动脉壁的扩张性和僵硬度，从而早期发现并评估血管硬化情况。

传统的PWV测量为臂踝脉搏波传导速度，但对于肥胖患者操作困难，估算距离易出现误差，不能精确体现血管状态，限制其临床应用[18]。本项目应用的UFPWV是一种简便快速的动脉弹性功能检测方法，借助Sonic SoftwareTM软硬件极速复合处理计算平台，直接测得颈动脉BS和ES两个时相的颈动脉PWV，全面反映动脉的弹性功能变化，目前已广泛应用于高血压患者的动脉弹性功能评估[19-20]。本研究结果显示，PD患者的颈动脉PWVBS和PWVES数值明显高于健康人群;而PD患者无斑块组与有斑块组的颈动脉PWVBS和PWVES数值差异比较，差异无统计学意义，提示无论是否存在动脉硬化斑块，PD患者的动脉僵硬度已经增加，动脉弹性的功能改变可能早于结构改变，在无粥样硬化形成的解剖学证据之前，血管内皮功能即可出现异常，引起血管弹性下降和硬度增加[21]。因此，对于PD患者，通过UFPWV的测量能够较好地预测血管硬化情况。进一步研究显示，PD患者颈动脉IMT值与PWVBS、PWVES均呈正相关，提示动脉弹性降低在颈动脉内中膜尚未出现增厚等结构改变时就已经存在。而采用UFPWV技术可直接测量颈动脉的PWVBS与PWVES，为颈动脉弹性功能的早期评估提供新的手段，这与其他文献报道基本一致[22]。但本研究仍有明显的局限性，包括队列的小规模和单个研究中心的参与等，因此UFPWV技术的应用价值仍需要更深入的多中心、大样本研究来明确。

綜上所述，UFPWV技术能精确检测颈动脉脉搏波传导速度，因其简便、快速、无创，有望成为定量评估PD患者颈动脉弹性的新方法。

[参考文献]

[1] Avramovski P，Janakievska P，Sotiroski K，et al.Aortic pulse wave velocity is a strong predictor of all cause and cardiovascular mortality in chronic dialysis patients[J].Renal Failure，2014，36（2）：176-186.

[2] De Korte CL，Fekkes S，Nederveen AJ，et al.Review：Mechanical characterization of carotid arteries and atherosclerotic plaques[J].IEEE Transactions on Ultrasonics，Ferroelectrics and Frequency Control，2016，63（10）：1613-1623.

[3] Maksuti E，Bini F，Fiorentini S，et al.Influence of wall thickness and diameter on arterial shear wave elastography：A phantom and finite element study[J].Physics in Medicine and Biology，2017，62（7）：2694-2718.

[4] Ramnarine KV，Garrard JW，Kanber B，et al.Shear wave elastography imaging of carotid plaques：Feasible，reproducible and of clinical potential[J].Cardiovascular Ultrasound，2014，12（1）：49.

[5] National kidney Foundation.K/DOQI Clinical practice guidelines for chronic kidney disease：Evalution classification，and stratification[J].Am J Kidney Dis，2002，29（2）：S1.

[6] 王海燕.肾脏病临床概览[M].北京：北京大学医学出版社，2013：440.

[7] Kidney disease：Improving global outcomes （KDIGO） blood pressure work group.KDIGO clinical practice guideline for the management of blood pressure in chronic kidney disease[J].Kidney Inter，2012，2（5）：337-414.

[8] 刘文敏，王保兴.KDIGO关于血液净化争论研讨会相关议题的解读与思考[J].中华肾病研究电子杂志，2020，9（1）：22-28.

[9] Christopher TC，Peter JB，Laura M，et al.Dialysis initiation，modality choice，access，and prescription：Conclusions from a kidney disease：Improving global outcomes （KDIGO） controversies conference[J].Kidney Int，2019，96（1）：37-47.

[10] Krishnasamy R，Tan SJ，Hawley CM，et al.Progression of arterial stiffness is associated with changes in bone mineral markers in advanced CKD[J].BMC Nephrology，2017， 18（1）：281-291.

[11] Chen W，Anokhina V，Dieudonne G，et al.Patients with advanced chronic kidney disease and vascular calcification have a large hydrodynamic radius of secondary calciprotein particles[J].Nephrology Dialysis Transplantation，2018，34（6）：992-1000.

[12] Vervloet M，Cozzolino M.Vascular calcification in chronic kidney disease：Different bricks in the wall？[J].Kidney International，2016，91（4）：808-817.

[13] Weir-Mccall J，Kamalasanan A，Cassidy D，et al.24 assessment of the effects of technique on pulmonary arterial pulse wave velocity measurement[J].Heart，2016，102（3）：18-19.

[14] Li Z，Du L，Wang F，et al.Assessment of the arterial stiffness in patients with acute ischemic stroke using longitudinal elasticity modulus measurements obtained with shear wave elastography[J].Medical Ultrasonography，2016， 18（2）：182-189.

[15] Yanqiu W，Shuang L，Limin Z，et al.Ultrafast imaging technique in evaluation of carotid stiffness in patients with chronic obstructive pulmonary disease[J].Chinese Journal of Medical Imaging Technology，2018，34（1）：52-55.

[16] Zhengqiu Z，Lingshan C，Han W，et al.Carotid stiffness and atherosclerotic risk：Non-invasive quantification with ultrafast ultrasound pulse wave velocity[J].European Radiology，2018，29（3）：1507-1517.

[17] 吳林琳，朱正球，栾云，等.极速脉搏波技术在评估体重指数与颈动脉弹性相关性中的价值[J].现代医学，2018， 46（1）：1-4.

[18] 宿愿，钱林学，张宏.超声测量脉搏波传导速度评估血管弹性研究进展[J].中国医学装备，2016，13（12）：62-65.

[19] 付伟，李劼，马琳，等.极速脉搏波技术评价单纯收缩期高血压患者颈动脉弹性[J].中华医学超声杂志，2019， 16（9）：671-675.

[20] Louise M，Mathieu P，Hakim K，et al.Arterial stiffness assessment by shear wave elastography and ultrafast pulse wave imaging：Comparison with reference techniques in normotensives and hypertensives[J].Ultrasound Med Biol，2019，45（3）：758-772.

[21] 张红，姜珏，周琦.极速脉搏波技术定量评价健康成人颈动脉弹性的研究[J].临床超声医学杂志，2015，17（7）：457-460.

[22] Gerard M.Arterial stiffness in chronic kidney disease and end-stage renal disease[J].Blood Purification，2018，45：154-158.

（收稿日期：2020-07-20）