| 心脑血管疾病已成为威胁人类健康的主要疾病,动脉粥样硬化(Atherosclerosis AS)和动脉弹性改变在心脑血管病的发生发展中起着重要的作用。动脉粥样硬化和动脉弹性减退发生机制不完全相同,对预后的影响也不同。动脉粥样硬化主要是动脉内膜病变,范围局限,引起传输功能紊乱和外周脏器和组织灌注障碍。动脉弹性改变主要表现为大动脉缓冲功能障碍,临床上呈现收缩压和脉压不成比例地增加,这种改变实质上也是一种加速的衰老过程。大动脉表现为扩张、肥大、动脉壁僵硬,常发生于整个主动脉和中央动脉,主要是动脉中层退行性变,动脉管壁中层物质和胶原含量增加,弹力层断裂,伴有中层纤维化和钙化。动脉弹性的改变早于结构改变,早期发现和干预亚临床期血管病变的进展是延缓和控制心血管事件的根本措施。作为评估动脉弹性的指标脉搏波传导速度(PWV)的作用正日益引起重视。
1. 脉搏波传导速度(Pulse Wave Velocity,PWV)的测定
PWV大小可以反映动脉壁硬度。PWV测定可用压力感受器或多普勒信号方法拾取不同部位的脉搏波。目前多采用脉搏波速度自动测定仪,测定颈动脉-股动脉PWV(catroid-femoral artery PWV,cfPWV)和肱-踝动脉PWV(brachial-ankle artery PWV,baPWV)等。cfPWV增大提示主动脉硬度增高;baPWV反映大动脉和中动脉系统的弹性状态。
PWV的测定是通过测量脉搏波传导时间和两个记录部位的距离求得,计算公式为PWV(m/s)=L/t。传导时间为两个波形的时间差,距离为两个探测器间的距离。PWV常测定10个连续搏动,包括一个完整的呼吸周期。由于两个压力波形起始部时间差的手工测定较繁琐和费时,自动测量PWV的装置问世,只需测定两记录部位的距离,输入计算机,即可连续记录波形,并自动测量PWV。PWV反映测量两点动脉段的弹性,颈动脉-股动脉PWV,肱动脉-踝动脉PWV常用于临床检测。近年来测量PWV技术的广泛应用,大大提高了测定的正确性和可重复性。
为了检验PWV作为研究指标的可行性及精确性,国内外学者进行了许多研究。Sutton-Tyrrell 等选取了14名受试者,每一个受试者分别由两个研究者测量PWV ,资料也分别由两名研究者来收集。14名受试者中的7人1星期后进行了第二次随访,以评估随访间的差异,结果表明,均无显著性差异,PWV 测量具有极好的可重复性, 即使测量者和资料收集者为刚培训的也是如此。Liang等研究了50 名年龄在20 岁~70 岁之间的健康人,应用三种非创伤性方法:超声、多普勒(Doppler) 以及张力测定法分别测定受试者的PWV,结果均无显著性差异。Wilkinson 等分别研究了两个不同的研究人员测得的PWV 结果,也无显著性差异。Siebenhofer等的研究结果更显示,经过培训的不同研究人员之间所测得的PWV 值几乎相同,显示了极好的可重复性。这些都说明,PWV量具有较高的精确性和可重复性,作为研究指标是可行的,适用于大规模人群及干预试验。但是,作为一种测定方法有其局限性,PWV的敏感性较差,不容易发现轻微的动脉弹性改变;PWV数值受较多因素影响,例如血压高度、身高、心率,等;如体表距离测量有误差,可明显影响数据的准确性。
2. 脉搏波传导速度测定的适用症
①年龄≥60岁。②已被诊断为高血压(包括临界高血压)、高脂血症、糖尿病或有2项以上动脉粥样硬化的危险因素的患者。③已确诊的冠心病和脑卒中患者。④有早发心脑血管疾病家族史患者。⑤有长期头晕、胸闷不适等症状尚未明确诊断者;有活动后或静息状态下胸闷、心悸等心前区不适症状尚未明确诊断者。⑥健康体检者。
3. 脉搏波传导速度测定的意义
所谓PWV指的是脉搏波在动脉的传导速度。由于动脉弹性的减低脉搏波在动脉系统的传播速度加快了。它与动脉壁的生物力学特性、血管的几何特性以及血液的密度等因素有一定的关系。PWV的数值虽然随着年龄的增加而增大,其基准值为1400cm/sec。近年来由于PWV与动脉僵硬度(动脉弹性)的这种正相关性,再加上它的测量方法简便易行而又没有创伤,所以被作为评估动脉僵硬度的一个指标广泛应用。PWV可以良好地反映大动脉的扩张性,PWV越快,动脉的扩张性越差、僵硬度越高、弹性越差。
许多前瞻性的研究认为PWV是预测心、脑血管病发生和死亡的一种有价值的指标。血压,身高和年龄是影响PWV的重要因素。 Yamashina等对10828例门诊体检患者测定PWV,同时进行Framingham评分,研究结果显示PWV与Framingham评分密切相关,多元回归分析显示PWV与Framingham评分的相关性独立于其他传统的危险因素。研究同时显示,体检中有脑卒中及心血管病患者的PWV显著高于正常人群。该研究表明,PWV可成为一种反映传统危险因素的综合指标,是冠心病的危险因素。高血压、高血脂、高血糖、吸烟等心血管病危险因素,通过氧化应激使一氧化氮(nitric oxide,NO)生物活性受损,影响血管内皮功能,导致血管结构和功能的改变。目前的研究存在两种不同的结果,一些研究证实动脉弹性与动脉粥样硬化密切相关,Athanassopoulos通过病理学证明,无创的方法所测定颈动脉的顺应性与患者死后尸检所见的颈动脉粥样硬化密切相关。Blacher等在对530名高血压患者所做的研究发现PWV与动脉粥样硬化的存在具有显著相关性,而且PWV≥1300cm/s作为心血管疾病发生危险性的强预测因子具有很高的应用价值。而另外的一些研究却得出相反的结论,Nakashima发现动脉粥样硬化与动脉弹性无关,动脉弹性的减退只与年龄有关。Megnien报道了190例无症状的具有心血管病高危因素者的研究,显示PWV与冠状动脉粥样硬化无关,在无症状个体,主动脉僵硬度不能预测冠状动脉与非冠状动脉的动脉粥样硬化。
动脉弹性改变与动脉粥样硬化是否存在明确的因果关系及出现的时间顺序,抑或为两个独立的病变过程目前仍不明确,通过研究提出如下的几种可能的解释:一种解释认为动脉粥样硬化的存在导致动脉弹性减退,这种假说被Farrar的动物试验所支持,在致动脉粥样硬化饮食喂养的猴子组中,PWV高于正常饮食组;另一种可能性是动脉僵硬增高是各种危险因素所引起的血管早期改变,它可以导致动脉内膜损伤,促进动脉粥样硬化形成;第三种可能原因为:动脉粥样硬化与动脉弹性减退两种病理过程可以相互伴随发展,动脉弹性减退主要发生在血管中膜,而动脉粥样硬化主要发生在内膜,其中血管内皮源性一氧化氮、血管紧张素II、炎性介质在两者的发生、发展中起着重要的作用。对青少年进行前瞻性研究有助于阐明危险因素、动脉弹性减退及动脉粥样硬化形成之间的关系。目前Juonala在对青少年的一项研究显示,在青少年时期心血管病危险因素对动脉弹性减退具有预测价值。
Li等报道,baPWV与收缩压、平均动脉压、舒张压、年龄和心率呈显著正相关;同时发现baPWV与大动脉弹性指数C1与小动脉弹性指数C2呈显著负相关。Tomiyama等报道,baPWV在各年龄阶段随着血压的升高明显升高。糖尿病患者的baPWV,明显大于同年龄血糖正常人群。Aso等报道,在调整了年龄、收缩压水平和糖尿病病程后,baPWV与蛋白尿、外周神经病变和视网膜病变等糖尿病并发症明显相关。Sakuragi等研究了134例冠心病患者的baPWV与脑钠肽(B-type natriuretic peptide,BNP)水平,结果发现冠心病患者的baPWV和BNP水平明显升高,且baPWV水平与BNP水平明显相关。
我们以北京军队干休所老年人为研究对象,在随机抽样接受检查的721人中,IMT增厚伴有或不伴有斑块共291人,颈动脉粥样硬化检出率为40.4%。根据颈动脉内膜情况受检者分为:动脉粥样硬化组、正常组。年龄、性别、吸烟、高血压病史、平均压、脉压、PWV在两组间存在统计学意义差异。PWV在颈动脉粥样硬化组高于正常组,根据PWV的严重程度将其分为四组,颈动脉粥样硬化危险因素的多元Logistic回归结果显示:随着PWV增加,发生颈动脉粥样硬化的OR值增加,提示老年人动脉弹性减退与动脉粥样硬化密切相关,PWV增加、动脉弹性减退是预测颈动脉粥样硬化的独立危险因素。同时我们还发现PWV与IMT成正相关,校正年龄,性别,血压后仍具有相关性。
Michael等分析了行冠脉介入治疗的冠心病患者动脉弹性与冠脉事件之间的相关性,结果发现动脉弹性与冠心病患者终点事件以及介入治疗后的预后正相关,是一项独立危险因子。
Meaume等对141名70岁-100岁老年人进行了另一项前瞻性研究,在长达30个月的随访中总共发生了56例死亡,其中27例死于心血管事件。Logistic回归分析表明PWV是心血管事件死亡的独立预测因子。Laurent等于1980年至1996年间对1980名原发性高血压患者进行了前瞻性研究,测量了患者的基线PWV,共有107例患者死亡,其中46例死于心血管疾病。应用多元回归分析表明PWV与总死亡率及心血管病死亡率均具有显著相关性。这种相关性独立于以前的心血管疾病史、年龄、心率以及糖尿病史。
因此开展动脉弹性检测,有利于早期发现动脉血管病变。这对于降低心脑血管事件的发生和提高人民群众的健康水平有重要意义。在众多的动脉弹性的检测方法中,肱踝脉搏波传导速度(baPWV)具有方便易行、重复性高和受试者依从性好的优点,适合临床上快速、准确的评价动脉系统的僵硬度,有利于对血管病变的早期干预和控制。(解放军总医院 作者:赵玉生)
赵玉生,男,河北人,解放军总医院老年心血管病研究所副所长、科主任、主任医师、教授、博士研究生导师。1979年毕业于第一军医大学,1998年至2000年在美国西北大学医学院心血管研究所和心内科完成心血管博士后研究。现任全军老年医学专业委员会主任委员、中国医师学会心血管内科医师分会委员、中华老年多器官疾病杂志、中华实用医学杂志、中国临床康复杂志、中华临床医药杂志编委、美国老年心脏病学会会员等职。承担过军队八五、九五、十五重点科研基金课题,国家自然科学基金课题,科技部基金课题等。长期从事老年冠心病的临床防治及基础研究,潜心研究冠心病、心肌梗死、心力衰竭、老年多器官功能不全、心律失常和难治性高血压病的机制和救治。发表论文130余篇,获军队科技进步二等奖1项,军队医疗成果一、二、三等奖多项。 |