超聲頸-股脈搏波傳導(dǎo)速度早期評(píng)價(jià)糖尿病患者血管彈性

劉麗娟，徐曉紅，任 冉，吳 娛 （廣東醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院超聲科，廣東湛江 524001）

糖尿病（DM）是一種復(fù)雜的代謝紊亂，可以導(dǎo)致多種血管并發(fā)癥[1]。血管損傷是DM 并發(fā)癥的主要病理因素，超過50%DM 患者死于心血管相關(guān)疾病[2]，血管并發(fā)癥成為DM 患者致死的重要原因[3]。以往多數(shù)觀點(diǎn)認(rèn)為動(dòng)脈內(nèi)膜下的粥樣斑塊造成管腔狹窄而導(dǎo)致心血管事件的發(fā)生。而最新研究認(rèn)為，血管壁結(jié)構(gòu)和功能異常是心血管疾病的根本原因，管壁病變是各種心血管事件發(fā)生的基礎(chǔ)，因此對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化、再狹窄等DM 心血管并發(fā)癥的早期發(fā)現(xiàn)及預(yù)防尤為重要。如何早期檢測(cè)DM患者血管損傷？研究表明DM可通過改變大血管的功能和結(jié)構(gòu)特性，從而增加動(dòng)脈僵硬度[4]。而動(dòng)脈僵硬度是動(dòng)脈血管壁發(fā)生結(jié)構(gòu)和功能異?？蓹z測(cè)最早的指標(biāo)，動(dòng)脈僵硬度的增加是多種疾病心血管源性死亡的獨(dú)立預(yù)測(cè)指標(biāo)[5]，因此，檢測(cè)大血管的動(dòng)脈僵硬度是早期發(fā)現(xiàn)DM 血管損害的重要手段，這對(duì)于DM 的預(yù)防、治療以及降低病死率均有重要的意義。評(píng)估動(dòng)脈僵硬度最常用的是脈搏波傳導(dǎo)速度(PWV)，目前常用的PWV 測(cè)量方法有：頸-股脈搏波傳導(dǎo)速度(CF PWV)、肱-踝動(dòng)脈PWV（BAPWV）、頸-橈動(dòng)脈PWV（CR-PWV）及頸-肱動(dòng)脈PWV（CB-PWV）[6]。CF PWV 被認(rèn)為是臨床實(shí)踐中評(píng)估動(dòng)脈僵硬度的金標(biāo)準(zhǔn)。國內(nèi)外報(bào)道中應(yīng)用超聲評(píng)估動(dòng)脈僵硬度多采用局部血管PWV的方法[7]，運(yùn)用超聲評(píng)估CF PWV 的研究較少。本研究采用內(nèi)置整體動(dòng)脈僵硬度自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)(AMAS)的超聲診斷儀檢測(cè)CF PWV，早期評(píng)價(jià)DM 患者動(dòng)脈彈性并定量評(píng)價(jià)DM 血管損害，探討其為臨床治療方案的選擇及預(yù)后的評(píng)估提供可信依據(jù)的價(jià)值。

1 資料和方法

1.1 病例與分組

選擇2020 年4-6 月來我院就診的糖尿病患者107 例（DM 組），其中男64 例，女43 例，年齡20～74歲，平均(58.5±10.7)歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：依據(jù)2017年中國2型糖尿病防治指南診斷的糖尿病患者。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)合并冠心病、高血壓、瓣膜病、高脂血癥、心衰、心律失常等其他心血管疾病。(2)嚴(yán)重心肺功能障礙、劇烈咳嗽、哮喘發(fā)作期等原因無法平臥配合檢查者。同時(shí)納入72 例健康體檢且頸動(dòng)脈超聲檢查無斑塊的作為正常對(duì)照組(NOR 組)，其中女44 例，男28 例，年齡18～65 歲，平均（56.3±12.7）歲。兩組的性別、年齡比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。

1.2 儀器

使用M80 型超聲診斷儀[飛依諾科技(蘇州)有限公司]，探頭型號(hào)X6-16L(頻率6.5～18 MHz)，該設(shè)備內(nèi)置整體動(dòng)脈僵硬度自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)（AMAS）。

1.3 檢查方法

囑受檢者取仰臥位，充分暴露頸部，頸后墊高?；颊哔N電極片并連接超聲診斷儀的ECG 導(dǎo)聯(lián)線。首先行常規(guī)頸動(dòng)脈彩色多普勒超聲檢查，觀察管腔內(nèi)有無斑塊及斑塊的位置、大小。根據(jù)中國醫(yī)師協(xié)會(huì)超聲醫(yī)師分會(huì)編著的《血管和淺表器官超聲指南》厚度≥1.5 mm 且局限性向管腔內(nèi)突出界定為斑塊。根據(jù)有無斑塊，將DM 組分為有斑塊組(57例)和無斑塊組(50例)。而后選擇PWV 預(yù)設(shè)條件，打開觸摸屏ECG 按鍵，待心電平穩(wěn)。掃查右側(cè)頸總動(dòng)脈，于分叉1～2 cm處取血管PW，待患者心率變化≤±3 次/min，點(diǎn)擊Enter鍵進(jìn)入PW 模式，保存15～20個(gè)心動(dòng)周期；用Mark筆在體表標(biāo)記探頭中心位置，即PW 取樣點(diǎn)的位置；掃查右側(cè)股總動(dòng)脈，同上述右側(cè)頸總動(dòng)脈掃查、保存及標(biāo)記方法；用皮尺測(cè)量頸總動(dòng)脈Mark 筆標(biāo)記點(diǎn)位置到股總動(dòng)脈Mark 筆標(biāo)記點(diǎn)位置的距離（注意平行于皮膚進(jìn)行測(cè)量，避免因人體體形不同造成距離的誤差），測(cè)量1～3 次，記錄數(shù)據(jù)；調(diào)出已存儲(chǔ)的頸動(dòng)脈頻譜視頻，點(diǎn)擊觸摸屏上的AMAS 按鍵，進(jìn)入AMAS 測(cè)量界面，選擇Carotid-R Time，即頸動(dòng)脈-R 時(shí)間，點(diǎn)擊頻譜任意位置，系統(tǒng)自動(dòng)描記并得出Carotid-R 時(shí)間；調(diào)出已存儲(chǔ)的股動(dòng)脈頻譜視頻，點(diǎn)擊觸摸屏上的AMAS 按鍵，進(jìn)入AMAS 測(cè)量界面，選擇Femoral-R Time，即股動(dòng)脈-R 時(shí)間，測(cè)量方法同頸動(dòng)脈；選擇觸摸屏上的CF PWV，輸入頸-股標(biāo)記的距離，即可得出CF PWV 值，同時(shí)記錄頸動(dòng)脈與股動(dòng)脈兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)的體表距離（Transmit dist）及頸動(dòng)脈與股動(dòng)脈兩個(gè)波形的傳導(dǎo)時(shí)間差（△T）。CF PWV 各參數(shù)測(cè)量，同一動(dòng)脈取樣10個(gè)心動(dòng)周期，取平均值進(jìn)入統(tǒng)計(jì)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 22.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料以表示。多組間比較采用方差分析，計(jì)數(shù)資料采用卡方檢驗(yàn)，ROC曲線下面積比較行Z檢驗(yàn)。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 各組CF PWV參數(shù)

DM 組的CF PWV參數(shù)明顯高于NOR組(P＜0.01)；在DM 組中，斑塊組的CF PWV 參數(shù)高于無斑塊組(P＜0.05)，見表1。

表1 各組CF PWV參數(shù)比較 ()

表1 各組CF PWV參數(shù)比較 ()

與NOR組比較：aP＜0.01；與無斑塊組比較：bP＜0.05

2.2 構(gòu)建CF PWV的ROC曲線，

曲線下面積為0.76，特異度90.3%，敏感度56.2%，見圖1。

圖1 DM組與對(duì)照組CF PWV的ROC曲線

3 討論

PWV 是一種簡(jiǎn)單且無創(chuàng)的評(píng)估動(dòng)脈僵硬度的方法，PWV 即脈搏波在動(dòng)脈管壁中傳導(dǎo)的速度。正常情況下，心臟搏動(dòng)射血、能量傳播主要是通過動(dòng)脈管壁，并非通過血液，大動(dòng)脈具有彈性貯器作用，如果血管僵硬度增加，彈性貯器的作用就會(huì)減弱，被管壁吸收的脈搏波減少，脈搏波傳導(dǎo)速度加快，因此PWV可以反映動(dòng)脈硬化的程度。歐洲心臟病學(xué)會(huì)（ESC）和歐洲高血壓學(xué)會(huì)（ESH）已將其列入指南，在普通人群及心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)較高的患者（如高血壓、糖尿病、慢性腎功能衰竭等）中PWV 均是公認(rèn)的亞臨床器官損害指數(shù)[8]，近年來在我國也日益成為研究的新熱點(diǎn)。臨床上最重要的是測(cè)量頸動(dòng)脈和股動(dòng)脈之間的PWV，稱為主動(dòng)脈脈搏波速度。CF PWV成為臨床實(shí)踐中評(píng)估動(dòng)脈僵硬度的金標(biāo)準(zhǔn)[9-10]，尤其對(duì)于老年人，動(dòng)脈僵硬是評(píng)估衰老的良好標(biāo)志，建議通過測(cè)量CF PWV無創(chuàng)確定動(dòng)脈僵硬程度（I級(jí)；證據(jù)水平A）[11]。

圖2 3組超聲CF PWV聲像圖

血管硬度增加，即大動(dòng)脈彈性減低，是早期血管病變的特異性和敏感性標(biāo)志[12]。Foreman等[13]研究表明CF PWV 升高與糖尿病發(fā)生率增加相關(guān)，動(dòng)脈僵硬度是發(fā)展為糖尿病的早期風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)志。一項(xiàng)大規(guī)模的流行性調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在校正了傳統(tǒng)的心血管危險(xiǎn)因素和降壓藥物影響后，胰島素水平仍然是CF PWV 的一個(gè)有意義的預(yù)測(cè)指標(biāo)，提示高胰島素血癥可能通過增加動(dòng)脈僵硬度來影響血壓及心血管危險(xiǎn)[14]。CF PWV與動(dòng)脈僵硬度呈正相關(guān)，動(dòng)脈血管的彈性越小，順應(yīng)性越小，動(dòng)脈壁越硬，則脈搏波的傳播速度越快，這可能與動(dòng)脈壁中層纖維組織增生，平滑肌細(xì)胞增生、遷移和鈣化，彈力層斷裂，膠原含量增加，與周圍組織粘連增多，血管壁吸收的脈搏波減少有關(guān)[4,13]。DM 會(huì)增加大動(dòng)脈僵硬度，給心臟和微脈管系統(tǒng)造成過多的脈動(dòng)負(fù)荷。因此對(duì)于DM 患者的動(dòng)脈僵硬度的早期評(píng)價(jià)對(duì)于心血管事件的防治具有重要的價(jià)值。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，DM 患者的CF PWV 值明顯高于正常對(duì)照組，說明DM 患者動(dòng)脈彈性功能較正常人明顯減低，動(dòng)脈僵硬度升高。研究表明，隨著IGT、DM 發(fā)生，PWV 逐漸增加，動(dòng)脈彈性減退，提示在2 型糖尿病發(fā)生以前動(dòng)脈彈性已經(jīng)下降[15]。有研究認(rèn)為與動(dòng)脈僵硬相關(guān)的途徑的鑒定可以提供新的治療靶標(biāo)，以改善糖尿病中的動(dòng)脈僵硬[16]。

目前大多數(shù)文獻(xiàn)報(bào)道都是采用高保真動(dòng)脈眼壓計(jì)測(cè)量CF PWV[17]，但該方法存在兩點(diǎn)間距離估測(cè)誤差、檢查時(shí)間長等局限性。目前國內(nèi)外超聲方法檢測(cè)CF PWV 報(bào)道較少，其中李尚等[18]應(yīng)用新型頸動(dòng)脈血管局部PWV 測(cè)量技術(shù)對(duì)頸動(dòng)脈局部血管彈性進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)局部血管PWV檢測(cè)技術(shù)的可靠性進(jìn)行了分析，由兩名經(jīng)驗(yàn)豐富的超聲醫(yī)師分別對(duì)56 條頸動(dòng)脈進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果表明其操作者間和操作者內(nèi)一致性均較好。但是該技術(shù)是應(yīng)用超聲超快速梳齒狀聚焦波束發(fā)射與接收序列，實(shí)時(shí)描記頸動(dòng)脈前后壁的相移波形，也存在一定的局限性，對(duì)于頸動(dòng)脈走行迂曲的患者測(cè)量困難；心動(dòng)過速和氣促患者檢查效果差；由于該方法為系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別動(dòng)脈內(nèi)膜，對(duì)于患者的頸動(dòng)脈走行及操作者手法要求較高，尤其嚴(yán)重的動(dòng)脈粥樣硬化患者內(nèi)膜的識(shí)別困難；且局部PWV應(yīng)用范圍局限，目前僅對(duì)頸動(dòng)脈測(cè)量的效果好，其他血管檢測(cè)時(shí)無法自動(dòng)識(shí)別，無法進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算。本研究采用的是超聲設(shè)備內(nèi)置整體動(dòng)脈僵硬度自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)，通過分別連續(xù)動(dòng)態(tài)記錄頸動(dòng)脈及股動(dòng)脈頻譜，系統(tǒng)自動(dòng)描記頻譜，記錄10 個(gè)心動(dòng)周期，獲得CF PWV 參數(shù)，由于超聲對(duì)于頸動(dòng)脈及股動(dòng)脈頻譜的獲得不受血管走行、呼吸等因素影響，相對(duì)于以往的局部PWV 具有優(yōu)勢(shì)。本研究同一動(dòng)脈取樣10 個(gè)心動(dòng)周期，取平均值進(jìn)入統(tǒng)計(jì)，測(cè)量更準(zhǔn)確；操作簡(jiǎn)單，檢查時(shí)間短，只需存儲(chǔ)頸動(dòng)脈及股動(dòng)脈的頻譜多普勒，后期進(jìn)入AMAS 測(cè)量界面分析即可。Jiang等[19]研究結(jié)果表明，超聲可以用來測(cè)量頸動(dòng)脈-股動(dòng)脈PWV，其結(jié)果是可重復(fù)的，與傳統(tǒng)動(dòng)脈測(cè)圖法（頸動(dòng)脈和股動(dòng)脈的無創(chuàng)壓力傳感器）獲得的結(jié)果密切相關(guān)。

此外，李尚等[20]研究發(fā)現(xiàn)，在頸動(dòng)脈無斑塊的中青年受檢者中，頸動(dòng)脈局部PWV 與CIMT 的呈正相關(guān)，認(rèn)為局部血管PWV在早期評(píng)價(jià)AS和彈性功能減退方面存在潛在價(jià)值。亦有研究發(fā)現(xiàn)在無粥樣硬化形成的解剖學(xué)證據(jù)之前，血管內(nèi)皮功能即可出現(xiàn)異常，引起血管彈性下降和硬度增加，而且可以存在于整個(gè)動(dòng)脈硬化過程中[16]，因此PWV 較IMT 可更早檢測(cè)動(dòng)脈硬化。本研究中，DM 患者的CF PWV 值高于對(duì)照組，DM 斑塊組CF PWV 值與對(duì)照組相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，且無斑塊組CF PWV 值與對(duì)照組相比差異也具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說明無論是否存在動(dòng)脈硬化斑塊，DM 的動(dòng)脈僵硬度均已增加，動(dòng)脈彈性的功能改變可早于結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，這與一些研究結(jié)果一致[21]。

然而該技術(shù)尚存在一定的局限性：樣本量較少，組間樣本亦不均衡，有待擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步研究。

綜上所述，本研究初步證明了超聲檢測(cè)頸-股脈搏波傳導(dǎo)速度成像技術(shù)具有安全無創(chuàng)、經(jīng)濟(jì)無輻射、簡(jiǎn)便可行等優(yōu)勢(shì)，能夠自動(dòng)、精確檢測(cè)頸動(dòng)脈及股動(dòng)脈PWV，從而評(píng)估患者整體動(dòng)脈PWV，可以對(duì)DM患者動(dòng)脈硬化程度進(jìn)行定量評(píng)價(jià)，有利于臨床早期干預(yù)和治療心血管危險(xiǎn)事件，具有一定的臨床應(yīng)用價(jià)值。相比高保真動(dòng)脈眼壓計(jì)測(cè)量CF PWV，超聲方法檢測(cè)CF PWV 評(píng)估DM 患者動(dòng)脈彈性的價(jià)值有待應(yīng)用更大樣本的研究來進(jìn)一步證明，以及是否可以分不同年齡段聯(lián)合動(dòng)脈內(nèi)膜及內(nèi)中膜厚度等方面評(píng)價(jià)動(dòng)脈的彈性，仍值得繼續(xù)深入研究。