2DSTI技术在评估H型高血压颈动脉粥样硬化患者血管壁弹性变化及功能的应用

王 超，杨 欣，孙 欣，许静晶，王 婷

(佳木斯市中心医院，黑龙江 佳木斯 154000)

根据调查，我国有75%的高血压患者为 H 型高血压患者[1]。H型高血压为血清同型半胱氨酸增高(homocysteine，Hcy≥10 μmol/L)的原发性高血压[2]。与一般高血压相比，H型高血压颈动脉粥样硬化的发病率明显升高。斑点追踪技术(STI)是利用普通二维超声，实时对特定的组织运动进行追踪，并进行定量、定性分析的一种技术[3]。应变(strain)和应变率(strain rate)是组织本身特性的表现，具有得较好的稳定性[4]。本研究通过测量颈总动脉短轴方向的整体和局部各节段圆周应变(CS)及圆周应变率(CSR)及各项指标的ROC曲线，获得其与颈动脉弹性变化的相关性来评估其在H型高血压颈动脉粥样硬化风险中的诊断意义。

1 对象与方法

1.1 研究对象选取2018年5月至2019年9月间于佳木斯中心医院神经内科住院和门诊治疗的H型高血压患者(Hcy≥10 μmol/L)60例，年龄在55～75岁之间(男38人、女22人)。纳入标准：(1)2015年《中国高血压防治指南》中的标准[5]，以高Hcy≥10 μmol/L为诊断标准的原发性高血压(EH)患者；(2)存在颈总动脉内中膜增厚且有斑块存在(根据《血管和浅表器官超声检查指南》，动脉粥样硬化的诊断标准：1.3 mm≥颈动脉IMT >1.0 mm为增厚，斑块形成：IMT厚度>1.4 mm或大于周围正常IMT值50%以上，且凸向管腔的局部结构变化)；(3)患者自愿前提下签署《知情同意书》。排除标准：排除继发性高血压、短期内发生严重心脑血管疾病事件、严重肝、肾功能不全、心律不齐、严重心力衰竭、高血脂、糖尿病、自身免疫性疾病、神经障碍性疾病等。

将观察组分为观察一组[H型高血压颈动脉粥样硬化伴(或)斑块存在]30例和观察二组[H型高血压颈动脉正常组]30例(无内中膜增厚及斑块形成)；选择单纯EH(Hcy≤10 μmol/L)患者30例为对照组。入组患者均通过医学研究伦理原则，符合《赫尔辛基宣言》。

1.2 图像采集与处理应用PHILIPS iE 33 超声，需要主治以上有血管筛查经验的超声医师操作。选取频率为2.5 MHz和12MHz探头 ，Q-Lab 8.0量化分析软件。先用常规超声12MHz探头测量距颈总动脉分叉处约1.0～1.5 cm处，调节深度、增益，使切面清晰，存储图像，测量并记录内-中膜厚度(IMT)、阻力指数(RI)。用2.5 MHz探头，连续测量并记录2个心动周期血管短轴动态图像，存储图像并进行后处理。启动2DSTI技术Q-Lab程序，勾画出血管内膜缘及外壁曲线，调整勾画区域血管壁宽度，使其与血管壁厚度一致；将所选取的短轴血管分为6个节段，分别为前壁(1～3点、11～1点、9～11点)、后壁(3～5点、5～7点、7～9点)，获得整体及局部各节段的收缩期峰值圆周应变及圆周应变率，同时计算得出僵硬度参数β[β=ln(SBP/DBP)/CS]。自动显示每个节段及整体的收缩期峰值应变、应变率-时间ROC曲线。

因2.5 MHz超声探头对局部血管(1～3点、3～5点、7～9点)内膜及血管壁宽度显示不清,故将其排除于研究对象之外。

1.3 统计学处理采用SPSS 16.0统计软件，计量资料以“均数±标准差”表示，组间比较采用单因素方差分析，两组间进一步比较，采用LSD检验。变量间的互相关系采用Pearson线性相关分析，以P<0.05差异有统计学意义。

2 结果

2.1 三组常规超声参数比较观察组颈动脉管壁搏动度(ΔD)小于对照组，但差异没有统计学意义(P>0.05)。三个组的阻力指数(RI) 比较,差异无统计学意义(P>0.05)。三个组的IMT差异具有显著性，经比较发现，观察一组较观察二组及对照组IMT增厚(P<0.05)，且观察一组显著高于观察二组，观察二组与对照组比较，无统计学意义(P>0.05)。

表1 三组常规超声参数比较

2.2 各组间二维应变参数比较观察一组和观察二组与对照组弹性参数比较，收缩期峰值的整体CS、CSR较对照组降低；11～1点、5～7点、9～11点收缩期峰值CS、CSR较对照组降低，β值增加，差异有统计学意义(P< 0.01)，观察组间比较,收缩期峰值整体CS、CSR及收缩期峰值11～1点、5～7点、9～11点CS、CSR 均降低 (P<0.05)，β值增高(P<0.05)，有统计学意义(图1、图2、表2、表3)。

图1 高血压颈动脉正常患者时间-CS、CSR曲线

图2 高血压颈动脉异常患者时间-CS、CSR曲线

表2 各组间圆周应变的比较

表3 各组间圆周应变率的比较

2.3 传统超声指标与整体CS、CSR的相关性颈动脉收缩期峰值整体CSR、整体CS与ΔD、RI无明显相关性。收缩期峰值整体CS、整体CSR、与β、IMT均呈显著负相关,见表4。

表4 常规超声指标与圆周应变CS及圆周应变率CSR的相关性

3 讨论

H型高血压患者由于血清Hcy浓度增高，动脉粥样硬化程度较一般EH患者(Hcy≤10μmol/L)严重，血清 Hcy 浓度增高后会造成血管内皮损伤，引发动脉粥样硬化。内皮功能损害引起的弹性功能改变存在于动脉粥样硬化整个过程中,血管内皮细胞在高血压和HCY共同作用下，可使血压进一步增高，导致血管壁产生炎症，加速炎症因子表达，形成早期动脉粥样硬化病症[6]；高血压会对动脉血管硬化的发生发展造成严重影响[7]。

颈动脉管壁变异度低,动脉管壁弹性与硬度指数、扩张性具有良好相关的特性。本实验是应用2D-STI技术跟踪H型高血压患者感兴趣区域颈动脉短轴内膜的运动轨迹,通过计算管壁组织整体和局部CS、CSR和ROC曲线，分析颈动脉管壁弹性功能变化。动脉血管应力与应变在弹性范围内成正比[8],故应变值可以较好的反映出动脉管壁的应力变化。本研究观察组均较对照组，收缩期峰值整体及部分节段CS及CSR降低、β增加 (P<0.01)、ΔD降低(P<0.05)，IMT厚度增加

(P<0.05)，RI增加(P>0.05)，观察组间的β值增加(P<0.05)，ΔD无显著差异，无统计学意义。通过对比分析，H型高血压患者颈动脉管壁弹性功能与僵硬度参数β及整体CS、CSR密切相关,而与ΔD 、RI无明确相关性，提示整体CS、CSR可以反映H型高血压患者颈动脉管壁弹性功能。而观察二组与对照组比较，收缩期峰值整体CS、CSR及收缩期峰值11～1点、5～7点、9～11点CS、CSR 均降低 (P<0.05)，β值增高(P<0.05)，有统计学意义，IMT厚度无明显差异，无统计学意义(P>0.05)。颈动脉IMT厚度的增加是动脉粥样硬化早期改变，形成斑块或管腔狭窄均已形成不可逆的改变。H型高血压较单纯EH更早出现管壁的弹性功能变化及动脉管壁功能的改变，而CS和CSR比常规参数能更好的体现颈动脉管壁的功能改变，能在高血压和HCY共同作用下引起的颈动脉血管结构改变前早期发现血管壁的弹性变化。RI取决于毛细血管壁的阻抗，能间接的反应血管内皮功能，通过统计学分析，RI在此次对比中无明显差异。观察一组较观察二组的收缩期峰值整体CS、CSR及11～1点、5～7点、9～11点节段的收缩期峰值CS、CSR均减小(P<0.05)。圆周应变及圆周应变率指数可作为更敏感的早期诊断指标。

综上所述，2DSTI技术可以作为一个测量颈动脉管壁弹性功能的工具，较常规超声具有高重复性且不受角度依赖的优点，准确性和稳定性更优于常规超声参数。为我们提供了一个观察H型高血压管壁弹性功能的新指数，积极干预动脉粥样硬化可大大减少临床心血管事件的发生[9]，通过直接测量血管壁弹性指数获得不同部位动脉管壁功能和形变的信息，早期预防心脑血管事件的发生和发展。