超声极速成像技术在痛风性关节炎患者颈动脉弹性功能检测中的应用

张思婷 蔡焱 李碧 孙志丹

锦州医科大学附属第一医院超声科（辽宁锦州121001）

痛风性关节炎（gouty arthritis，GA）是当血中的尿酸储值增高到一定程度后，在饱和状态下形成尿酸盐结晶，并沉积在关节内所导致的一种炎症性疾病。血中尿酸含量增多可导致动脉粥样硬化（atherosclerosis，AS）的发生及发展。因此，早期发现GA 患者动脉病变对临床治疗及预后举足轻重。脉搏波传导速度（pulse wave velocity，PWV）可以体现出动脉管壁的弹性功能以及它的僵硬程度，可作为预测AS 的有效指标［1-2］。超声极速成像（ultrafast ultrasound imaging，UFUI）技术是最近几年新兴发展的超声成像技术，它可以准确检测动脉血管的PWV，继而评估管壁的僵硬程度［3］，为早期诊断动脉粥样硬化提供重要的临床依据。本研究旨在运用超声极速成像技术检测GA 患者颈动脉管壁的僵硬程度，探讨UFUI 技术在评估GA患者早期动脉粥样硬化中的临床应用价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象依照风湿病学会制定的方法［4］，选取2019年12月至2020年12月间来我院就诊的GA 患者102 例为GA 组，平均年龄（45.11±7.69）岁，并根据骨质是否受到侵蚀分为非骨质侵蚀组52 例（男40 例，女12 例）及骨质侵蚀组50 例（男35 例，女15 例）。另将同时期来我院体检的54 例健康志愿者纳入对照组，平均年龄（44.78±7.53）岁，其中男47 例，女7 例。收集全体受试者性别、年龄、血压、尿酸、病程、血脂等临床资料。

所有入选者均排除颈动脉内-中膜增厚及斑块形成者、服用药物超过3 个月影响尿酸代谢者、以及吸烟、肥胖、高血压、高血脂、糖尿病、类风湿关节炎、恶性肿瘤史及意识不清不配合检查者。本研究得到了被检查者的知情同意，并已经通过了我院的伦理委员会审查。

1.2 方法采用法国声科Supersonic Aixplorer 超声诊断仪，选择频率为4 ~ 15 MHz 的探头，将屏幕上的模式调整为Carotid，受试者仰卧于检查床上，同时依情况将其颈后方略微垫高，使受试者的左、右两侧颈部得以暴露，先采用灰阶模式扫查，左、右侧分别以主动脉弓起始部及无名动脉分叉部为开始，分别扫查受试者颈动脉横切面及纵切面，动态观察颈内及外动脉、颈总动脉及其球部，并在颈总动脉球部远端约1.0 ~ 1.5 cm 位置处测量其内⁃中膜厚度（intima⁃media thickness，IMT），当IMT ≥1.0 mm时，视为内膜增厚，当IMT ≥1.5 mm时，视为斑块形成［5］。继而选择上述目标感兴趣区域内，嘱被检者屏住呼吸5 s，当图像稳定后点击“PWV”键，系统依次进入图像采集期（Acquiring）及图像处理期（Processing），随后单击“Select”键，系统将自动测算出收缩期起始时的脉搏波传导速度（begin⁃ning of the systole，BS）以及收缩期结束时的脉搏波传导速度（ending of the systole，ES）。

当标准差不超过BS 和ES 的20%时，测量值为可信数据［6］。将全体受试者左、右侧颈动脉BS 及ES 重复测量3 次，统计并分析每位受试者3 次测量的平均值。受试者BS及ES探测见图1-3。

图1 对照组BS 及ES 检测图Fig.1 Detection of BS and ES in the control group

图2 非骨质侵蚀组患者BS 及ES 检测图Fig.2 Detection of BS and ES in the non⁃bone erosion group

图3 骨质侵蚀组患者BS 及ES 检测图Fig.3 Detection of BS and ES in the bone erosion group

1.3 统计学方法运用SPSS 22.0 统计学软件，定量资料以均数±标准差表示，两组间比较采用独立样本t检验，相关分析采用Pearson分析。当P<0.05时为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 GA组与对照组的临床资料及超声资料比较GA 组患者的尿酸明显高于对照组（P< 0.05）。两组受试者的年龄、体质指数、总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇及血压比较差异无统计学意义（P> 0.05）。GA 组患者的颈动脉参数BS、ES 及IMT 均高于对照组（P<0.05）。见表1。

表1 GA 组与对照组临床资料及超声资料比较Tab.1 Comparison of clinical data and ultrasonic data between GA group and control group ±s

表1 GA 组与对照组临床资料及超声资料比较Tab.1 Comparison of clinical data and ultrasonic data between GA group and control group ±s

注：与对照组比较，*P<0.05

项目年龄（岁）体质指数（kg/m2）收缩压（mmHg）舒张压（mmHg）总胆固醇（mmol/L）甘油三酯（mmol/L）高密度脂蛋白胆固醇（mmol/L）尿酸（μmol/L）IMT（mm）BS（m/s）ES（m/s）对照组（54 例）44.78±7.53 24.95±1.66 115.72±10.88 73.31±6.67 3.83±0.40 1.06±0.20 1.24±0.13 286.65±9.82 0.61±0.09 5.12±0.76 6.93±0.96 GA 组（102 例）45.11±7.69 25.07±1.78 114.70±11.85 74.16±8.36 3.79±0.38 1.10±0.21 1.27±0.16 491.46±34.07*0.72±0.13*6.34±0.92*9.04±1.10*t 值0.26 0.38-0.53 0.69-0.69 1.19 1.09 56.45 5.71 8.41 11.88 P 值0.80 0.70 0.60 0.49 0.49 0.24 0.28<0.05<0.05<0.05<0.05

2.2 GA 组中非骨质侵蚀组与骨质侵蚀组的临床资料及超声资料比较两亚组间受试者的年龄、体质指数、血压、血脂及尿酸比较，差异无统计学意义（P> 0.05），病程比较差异有统计学意义（P<0.05）。骨质侵蚀组受试者的颈动脉弹性参数BS及ES 均高于非骨质侵蚀组，差异有统计学意义（P< 0.05）。两亚组间颈动脉IMT 比较，差异无统计学意义（P<0.05）。见表2。

表2 非骨质侵蚀组与骨质侵蚀组临床资料及超声资料比较Tab.2 Comparison of clinical data and ultrasonic data between the non⁃bone erosion group and the bone erosion group ±s

表2 非骨质侵蚀组与骨质侵蚀组临床资料及超声资料比较Tab.2 Comparison of clinical data and ultrasonic data between the non⁃bone erosion group and the bone erosion group ±s

注：非骨质侵蚀组与骨质侵蚀组比较，*P<0.05

项目年龄（岁）体质指数（kg/m2）收缩压（mmHg）舒张压（mmHg）总胆固醇（mmol/L）甘油三酯（mmol/L）高密度脂蛋白胆固醇（mmol/L）尿酸（μmol/L）病程（年）IMT（mm）BS（m/s）ES（m/s）非骨质侵蚀组（n=52）45.46±7.60 25.18±1.80 115.27±12.16 74.63±9.05 3.78±0.38 1.07±0.21 1.27±0.16 485.48±31.06 3.15±1.36 0.71±0.13 5.90±0.84 8.60±1.19骨质侵蚀组（n=50）44.74±7.84 24.96±1.76 114.10±11.62 73.66±7.64 3.79±0.39 1.13±0.20 1.26±0.15 497.68±36.20 10.66±2.80*0.72±0.14 6.81±0.76*9.50±0.79*t 值0.47 0.61 0.50 0.59-0.11-1.41 0.44-1.83-17.10-0.52-5.77-4.48 P 值0.64 0.54 0.62 0.56 0.91 0.16 0.66 0.07<0.05 0.61<0.05<0.05

2.3 颈动脉弹性参数BS、ES 的相关性分析将GA 患者的BS 及ES 分别与IMT 进行相关性检测分析，发现颈动脉弹性参数BS、ES 分别与IMT 呈正相关，r分别为0.38、0.40（P<0.05）。见图4-5。

图4 BS 与IMT 相关性分析图Fig.4 Correlation analysis diagram of BS and IMT

3 讨论

图5 ES 与IMT 相关性分析图Fig.5 Correlation analysis diagram of ES and IMT

临床上，痛风的表现主要为高尿酸血症和GA，病情严重时可导致其关节畸形并引起功能障碍，严重危害了人类的身体健康及生活质量。GA 是痛风患者最常见的初发症状，且是人群中最常见的一类炎症性关节疾病［7］。有研究分析表明，我国痛风患病率高达1.1%，且发病年龄趋向年轻化。最近几年，痛风已然位列于糖尿病之后，成为第二大代谢性临床疾病。有研究表明，血尿酸含量增高提升了慢性肾脏病的疾病进展风险［8］，更有甚者可导致肾衰竭［9］；且与脂质代谢异常密切相关［10］，严重危害了人类的生命健康。

以往临床通过常规超声测量IMT 及斑块大小来判断动脉管壁的形态学改变，有研究显示，IMT是评价高血压患者是否合并靶器官损害的参考依据［11］。AS 的发展过程是循序渐进的，动脉管壁的弹性功能变化大都早于其形态学变化，在AS 的早期阶段，因内皮细胞功能受损，导致动脉血管弹性功能显著下降。

本研究运用的UFUI技术是法国声科公司新推出的一项用于检测动脉血管弹性功能的技术，它以帧频高达2 000 帧/s 的速度来采集所需图像，极速描记动脉血管壁的运动，根据动脉血管壁运动方向和脉搏波传导时间，自动测算出收缩期起始时和收缩期结束时的脉搏波传导速度（BS、ES）［12-13］。PWV 是指脉搏波在动脉血管两点之间的传播速度，能够有效反应动脉管壁的弹性功能，是观测早期AS的良好指标，PWV 测量值越高，则动脉管壁弹性功能越差［14］。以往的临床工作中，测量PWV 值的方法主要有：（1）血管回声追踪技术（echo⁃tracking，ET），当所测僵硬度指数、弹性系数、增大指数等数值增高而顺应性测量值降低时，提示动脉血管弹性功能下降［15］；（2）两点之间PWV 测量法，如颈⁃股动脉脉搏波技术（c⁃f PWV）、颈⁃桡动脉脉搏波技术（c⁃r PWV）、肱⁃踝动脉脉搏波技术（b⁃a PWV）、心⁃踝动脉脉搏波技术（h⁃a PWV）等［16］，但因其易受身高、体重的影响，而导致无法准确测量出动脉血管两点之间的确切距离，使误差增大，因而在临床应用上缺乏个体差异性。本研究应用的UFUI 技术不受身高、体重的影响，价格低廉且无创，在操作过程中可重复性较高且稳定性较好，可定量评估早期AS 的发生［17］，有望成为临床工作中检测动脉血管弹性变化的首要方法。

本研究显示GA 组BS 、ES 较对照组明显增高（P< 0.05），提示痛风性关节炎患者的颈动脉弹性功能较正常人低。本研究均排除了高血压、高血脂、类风湿关节炎等对AS 产生的影响，因而提示血尿酸是PWV 的独立关联因素，这与LIU 等［18］的研究结果相似。尿酸参与AS 进程的可能机制为：血中尿酸可以使氧自由基的生成增多以及刺激血管内皮细胞，促进炎症细胞因子表达增强，诱导血管壁发生炎症反应。另有研究表明，血中尿酸增高可使一氧化氮的表达降低、碱性磷酸酶活性增高，从而引起血管损伤，促进AS 的形成［19］。

本研究中发现BS 及ES 与IMT 呈正相关，这与PAN 等［20］的研究成果相一致；本研究另将GA 患者中的非骨质侵蚀组与骨质侵蚀组的BS 及ES 比较，发现骨质侵蚀组的BS 及ES 较非骨质侵蚀组的数值增高，提示随着GA 患者病程的增加，BS 及ES 也随之增加，动脉管壁弹性功能下降，说明随着时间的推移，尿酸对血管刺激时间越长，发展成AS 的几率越大。也因此表明，随着疾病的进展，动脉弹性功能也随之下降。而非骨质侵蚀组与骨质侵蚀组颈动脉IMT 无显著差异，可能是因为所纳入对象均排除颈动脉IMT 增厚及斑块形成者，亦可初步判断，与常规超声测量的颈动脉IMT 相比，UFUI技术测量出的BS 及ES 是评价早期动脉硬化更加敏感的指标。

极速脉搏波技术操作简单、快捷，可以用于痛风性关节炎患者颈动脉弹性功能的检测，在管壁未发生形态学改变之前，较早的检测出动脉血管僵硬度的变化，有助于临床医生尽早发现亚临床动脉粥样硬化，为临床上干预及治疗GA 患者早期动脉硬化提供重要参考依据。