同步四肢血压和臂踝脉搏波速度测量临床应用中国专家共识

2020-07-01中国医疗保健国际交流促进会难治性高血压与周围动脉病分会专家共识起草组

中国循环杂志 2020年6期

中国医疗保健国际交流促进会难治性高血压与周围动脉病分会专家共识起草组

1 前言

动脉病变的表现形式主要有二种，即结构性病变和功能性病变。前者包括动脉狭窄、动脉瘤和动脉夹层，后者主要指动脉僵硬(即动脉舒缩功能减退）。一般而言，动脉退行性病变和粥样硬化往往先有功能性改变，再发展至结构性病变，进而导致缺血、梗死和动脉破裂等心血管事件。大量研究表明，早发现、早干预动脉病变及其危险因素可以显著降低心血管事件，促使心血管临床开始重视周围动脉病变的筛查诊断。随着推广和普及工作不断深化，临床上迫切需要简便实用的检测仪器。近二十年来，由于无创血压测量技术和设备的进步，目前上市的示波法同步四肢血压与臂踝脉搏波速度测量较传统的单肢序贯血压测量相比，实现了实时同步，避免了时间差对血压动态变化的影响，可更准确地提供压力传导动脉的结构及功能等信息，且具有操作简单、省时等优势，已逐步成为心血管临床的常用仪器之一。

同步四肢血压与臂踝脉搏波速度测量仪可测量四肢血压数值，显示脉搏容积图（PVR），加上同步记录心电图、心音图，计算机自动分析PVR特征切点，计算出临床关注的特征参数衍生值，包括双臂间收缩压差（inter-arm systolic blood pressure difference,IASBPD）、双踝间收缩压差、踝臂指数（ABI）、臂踝脉搏波速度（brachial-ankle pulse wave velocity，baPWV）、脉搏波上行时间（UT）及平均动脉压百分比（%MAP）等（图1），上述指标已经开始应用于周围压力传导动脉狭窄性疾病的筛查和诊断[1-2]。且越来越多的研究表明，这些指标还可用于预测及评估心脑血管事件以及死亡风险等[3-4]。随着这种测量的逐步普及，不规范应用和不合理解释结果等问题频繁出现，临床上迫切需要形成专家共识，指导其规范应用和合理解读结果，更好地为临床服务。

图1 一款同步四肢血压与臂踝脉搏波速度测量仪可提供的参数及衍生值

2 同步四肢血压测量的临床应用和意义

2.1 诊断下肢动脉狭窄

下肢动脉疾病（lower extremity artery disease，LEAD）主要指下肢动脉的狭窄、阻塞性病变，在老年人群中相当常见，也是动脉粥样硬化最常累及的血管，且与心血管风险密切相关。四肢血压测量最先用于研究LEAD，ABI已广泛用于LEAD的诊断以及心血管风险评估（图2）。一般情况下，由于脉搏波放大可引起下肢动脉收缩压较上肢高10～15 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）。欧洲心脏病学会（ESC）指南推荐[5]：ABI 1.0～1.39为正常范围，0.91～0.99为可疑狭窄，≤0.9可诊断LEAD。ABI与LEAD严重程度相关，0.4～0.9提示重度狭窄，≤0.4提示严重缺血。当ABI用作评估周围动脉疾病患者的诊断工具时，应分别报告两侧下肢的ABI；当ABI用作评估心血管事件和死亡率的预后指标时，选较低一侧的ABI。一般认为ABI≥1.4代表动脉不可压缩。但我们最近的研究发现在双侧上肢动脉严重狭窄或主动脉瓣重度反流患者也可出现ABI≥1.4[6]。

美国心脏协会（AHA）科学声明指出，用ABI诊断下肢动脉狭窄要注意以下几个问题[7]：（1）老龄、糖尿病、长期吸烟或者终末期肾脏病等患者，由于动脉管壁硬化、钙化，导致不可压缩性增加，可出现假性踝动脉高血压，即使存在较重的下肢动脉狭窄，ABI也可能在正常范围。（2）LEAD患者伴有双侧上肢动脉狭窄时，由于肱动脉血压测量值降低，即使存在较重的下肢动脉狭窄，ABI仍可能在正常范围。（3）慢性下肢动脉局限性狭窄或完全闭塞患者，患肢如果形成广泛粗大侧支循环，则静态ABI可能在正常范围内。在这些情况下ABI诊断LEAD的准确性降低。为了克服以上ABI的不足，增加以下二种参数分析方法有助鉴别诊断，提高准确性：（1）双踝间收缩压差（ILSBPD）。ILSBPD≥15 mmHg提示低侧LEAD，≥20 mmHg时诊断特异性更高[8-9]。但由于踝部解剖变异较大，袖带匹配性也欠佳，踝动脉血压测量变异较肱动脉大，ILSBPD的重复性欠佳。此外，LEAD常累及双下肢动脉，如果狭窄程度相似，ILSBPD也难以反映是否存在狭窄。（2）PVR的UT和%MAP（图3）。当下肢动脉严重狭窄时，压力波传播受阻，下游的PVR呈现低钝波或低平波，UT明显延迟，%MAP增加[10-12]。这种PVR波形只与上游狭窄程度相关，而与狭窄病变是否累及双侧无关，可协助诊断四肢动脉狭窄，提高下肢动脉狭窄的检出率。ABI联合UT及%MAP可进一步提高诊断LEAD的准确性[13-14]。但低血压、心动过缓时，即使上游无明显狭窄，也可能记录到低钝波或UT时间相对延长，这种情况下每搏脉搏波上行时间占比（upstroke time per cardiac cycle,UTCC）可能较UT的诊断准确性有所提高。UTCC＞21.7%可作为诊断LEAD的参考指标[11]。

图2 四肢血压参数计算方法

图3 脉搏容积图波型分析定量参数UT、UTCC和%MAP计算方法

2.2 诊断上肢动脉狭窄

健康人群IASBPD一般不超过10 mmHg。荟萃分析表明，在人群筛查时IASBPD≥10 mmHg是锁骨下动脉狭窄的预测指标[3,8]。目前周围动脉病相关指南推荐，IASBPD超过10 mmHg提示上肢动脉狭窄，超过15 mmHg基本明确上肢动脉狭窄，但无法确定狭窄的具体位置和狭窄的解剖特征[5,15]。

IASBPD诊断上肢动脉狭窄还受对侧是否并存动脉狭窄的影响，如果两侧上肢动脉狭窄程度相似，则IASBPD可能在正常范围。这种情况下增加以下二种参数分析方法有助鉴别诊断，提高准确性：（1）臂踝指数（BAI）：即肱动脉收缩压与踝动脉收缩压高侧的比值。BAI反映受检侧肱动脉较对照踝动脉收缩压下降程度，与上肢狭窄程度密切相关，而与是否双侧上肢动脉狭窄无关，有助于提高双侧锁骨下动脉狭窄的检出率。有研究发现，当BAI低于0.7（相当于ABI＞1.4）时，诊断该侧锁骨下动脉直径狭窄＞70%的特异度和敏感度分别为92.9%和44.3%。对于BAI在临界值0.7～0.79之间的患者应怀疑锁骨下动脉狭窄[16]。但如果并存胸腹主动脉狭窄和（或）双下肢动脉狭窄导致踝动脉收缩压显著降低，或者存在重度主动脉瓣反流、踝动脉不可压缩，这些可导致踝动脉收缩压显著升高，诸如此类特殊情况下，推测BAI诊断上肢动脉狭窄会失效。（2）UT和%MAP：当上游动脉严重狭窄时，压力波传播受阻，下游的PVR呈现低钝波或低平波，UT明显延迟，%MAP增加[1，10]。这种PVR波形只与上游狭窄程度相关，而与狭窄病变是否累及双侧无关，可协助诊断上肢动脉狭窄，提高双侧锁骨下动脉狭窄的检出率[17]。UTCC用每搏时间校正了UT因心率变异导致的变化，可能较UT的诊断准确性有所提高[11]。

2.3 诊断胸、腹主动脉狭窄

胸、腹主动脉显著狭窄可导致下肢动脉压力对称性下降，产生类似LEAD的症状。有研究表明，双下肢ABI均＜0.9，且双侧ABI差值小于0.1和（或）baPWV差值小于1.55 m/s，诊断胸、腹主动脉狭窄准确性约达90%[18]。这一简单的筛查方法可以显著降低胸、腹主动脉狭窄漏诊率和误诊率，这是同步四肢血压测量的新用途。这种诊断方法需要排除双侧下肢动脉狭窄程度相似的干扰，但双下肢动脉对称严重狭窄的患者少见。进一步的影像学检查可以确定狭窄的具体部位。

2.4 四肢血压预测心血管风险

与单肢肱动脉血压相比，同步四肢血压及其衍生值显然可以更全面评估个体血压水平，有助于发现是否存在压力传导动脉狭窄，进而更准确地预测心血管风险。压力传导动脉显著狭窄属于临床心血管病范畴，多数情况下反映了全身动脉粥样硬化负荷重。ABI减低与全身动脉粥样硬化负荷密切相关，与ABI＞0.9的人群比较，ABI＜0.9的人群心血管事件和心血管死亡风险显著升高[3,5,19]。有荟萃分析表明，IASBPD≥10 mmHg及ILSBPD≥15 mmHg与左心室质量指数以及baPWV增高正相关，而且二者增高均与心血管风险升高相关[3,8]。我国社区老年队列研究也发现，ABI＜0.9、IASBPD≥10 mmHg及ILSBPD≥15 mmHg是心脑血管病的等危症，与心血管死亡和总死亡显著相关[19]。PVR衍生参数UT、UTCC和%MAP明显增大是压力传导动脉显著狭窄后下游压力波改变的反映，显然同样与靶器官损伤及心血管风险增高密切相关[11,20-22]。

3 臂踝脉搏波速度的临床应用和意义

3.1 检测大动脉的僵硬度

大动脉脉搏波速度能够很好地反映大动脉僵硬度，它是评价大动脉僵硬度的经典指标[4,23-24]。baPWV的测量已实现了计算机自动分析（图4）。这种测量方法便捷，基本不依赖操作者的技术，有取代传统的颈股脉搏波速度直接测量的趋势。在计算baPWV时把肱-主动脉瓣距离视为踝-主动脉瓣距离的其中一部分。假设上、下肢肌性动脉的僵硬度相似，由于髂-踝动脉长度明显大于锁骨下-肱动脉的长度，因此baPWV相当于解剖上代表主动脉加部分下肢动脉的PWV（图4）。仪器厂家根据人群研究结果在检测报告上给出了基于年龄的baPWV正常范围，数值在正常范围上方提示动脉僵硬度过高，在下方提示动脉僵硬度低，供临床参考。然而，对于临床诊断四肢动脉或胸、腹主动脉狭窄的患者，由于压力传导动脉狭窄导致上、下肢动脉波足时间差显著变化，baPWV不能真实反映传导动脉的僵硬度。因此，在解释baPWV的测量值时必须注意首先排除压力传导动脉狭窄[25-26]。近几年，日本循环器协会提出“血管功能衰竭”的概念，把baPWV列为病理生理诊断指标之一，建议其临界值范围为14～18 m/s，超过阈值18 m/s提示存在血管功能衰竭，为心血管发病和死亡的高危人群[27-28]。

图4 baPWV的测量原理

3.2 辅助诊断四肢动脉和胸、腹主动脉狭窄

基于压力波传导的物理学原理，脉搏波速度（PWV）与血压和血管壁僵硬度呈正相关，当压力传导动脉存在有导致下游压力下降的狭窄时，狭窄远端PWV下降，波足出现延迟。基于baPWV的计算方法，如果下肢动脉和胸、腹主动脉明显狭窄，踝-肱动脉波足时间差会增大，导致baPWV明显降低；如果上肢动脉明显狭窄，则踝-肱动脉波足时间差会缩小，导致baPWV明显升高。由于baPWV在没有压力传导动脉存在狭窄的情况下其测值范围较大，用测值大小直接判断是否存在狭窄的准确性很低。但基于无狭窄情况下baPWV两侧对称的特性，两侧baPWV差值异常可能更有诊断价值。研究表明，在两侧ABI＜0.9的情况下，若两侧baPWV差值＜1.55 m/s，提示狭窄在胸、腹主动脉，因为胸、腹主动脉狭窄时两下肢对称受影响；若两侧baPWV差值≥1.55 m/s，提示狭窄在下肢动脉，因为两下肢狭窄对称受影响的可能性很少[18]。对于四肢动脉狭窄患者，两侧baPWV差值的切点尚未见更多报道，有待进一步研究。由于并存多肢动脉狭窄的可能性，baPWV的测值会受到更大的干扰[25-26]。因此，baPWV测值或两侧差值单独用于诊断的可行性不大，但baPWV联合四肢血压参数，可能有助于提高诊断上游动脉狭窄的准确性，这方面需要开展进一步的研究。

3.3 臂踝脉搏波速度预测心血管风险

血流从左心室射入主动脉产生压力波，传播至全身动脉树分支。在压力传输中这种前向压力波在任何结构和功能不连续的动脉树节点上均可被反射，返回升主动脉，因此，前向波和反射波沿着动脉树始终互相作用。年轻人在生理条件下，动脉僵硬度低，压力波传播的速度较慢，反射波落在升主动脉压力波的舒张期。由于衰老、高血压、动脉粥样硬化等因素影响，动脉僵硬度不断增加，PWV加快，压力波往返远端反射点与主动脉瓣所需时间缩短，反射波提前落在主动脉根部压力波的收缩期而不是舒张期，导致收缩压增加而舒张压下降。这种左心室射血与血管僵硬度不匹配的病理生理改变，导致左心室肥厚且舒张期冠状动脉灌注压降低，进而增加心血管危险。已有许多临床研究发现，PWV和压力波反射为心脏事件的独立危险因子，这为以上病理生理机制提供了有力的证据。与年龄俱增的动脉僵硬导致的脑与肾血管损伤不能用压力波反射理论来解释，而主要是大动脉僵硬后流入脑与肾的血流搏动性和流量更大，高搏动性压力和流量引发的径向牵拉和剪切力增大，导致动脉壁中层断裂、血管内皮损伤、血栓、梗死和微血管瘤形成。通过降低血压，提高主动脉和肌性动脉顺应性，可能降低这种损害。以上是目前对动脉僵硬度与压力波反射病理生理意义的认识（图5）[24-29]。

图5 动脉僵硬度与心血管危险的关系[30]

年龄和血压水平是影响PWV的关键因素，性别、心率等生理因素及吸烟、糖尿病、动脉粥样硬化等病理因素也可影响PWV。颈股动脉PWV反映弹性动脉（即主动脉）僵硬度，其值随年龄线性增加；颈肱或桡动脉PWV反映肌性动脉僵硬度，其值受年龄影响小，而受血管内皮功能和血管活性药物影响大。如果降压治疗或用舒张血管的药物难以逆转升高的PWV，则提示动脉壁已发生结构性硬化而不是功能性改变[23-24,29]。

baPWV代表胸、腹主动脉和部分下肢动脉的综合PWV，其与心血管事件和死亡危险的关系已有许多研究。已发表的大样本研究多为日本人群。有研究表明，baPWV与颈股PWV呈显著正相关（r=0.73），baPWV测值平均比颈股PWV高约20%，二者均与年龄（r=0.56和0.64）、收缩压（r=0.49 和0.61）和Framingham危险评分（r=0.48和0.63）呈显著正相关，两者对脑卒中和冠心病的预测能力相似[30]。荟萃分析发现，在高血压、糖尿病、终末期肾病等患者中，baPWV每增加1 m/s，心血管事件风险增加约12%，提出了用baPWV作为动脉僵硬度的指标预测心血管事件和死亡[31]。随后又荟萃分析了14 673名既往无心血管病史的日本受试者平均随访6.4年的结果，发现baPWV越高则发生心血管事件的风险越大，baPWV每增加1个标准差，心血管事件风险增加19%。用传统的危险因素调整回归后，baPWV仍是发生心血管事件的独立预测因子，并且校正了Framingham危险评分模型，提高了其预测效能[32]。