劉 冬 錢林學(xué) 胡向東 邱蘭燕 張 宏 任曉轉(zhuǎn) 梁 思

超高速成像技術(shù)測量頸動脈脈搏波速度與年齡和性別的相關(guān)性研究

*劉 冬①錢林學(xué)①*胡向東①邱蘭燕①張 宏①任曉轉(zhuǎn)①梁 思①

目的：評價超高速成像技術(shù)下測量的頸動脈脈搏波速度與年齡和性別相關(guān)性。方法：隨機選取健康體檢、無動脈粥樣硬化危險因素的292名受試者，其中男性104名，年齡22～65歲，平均年齡(45.02±9.75)歲；女性188名，年齡22～62歲，平均年齡(47.63±10.50)歲。男性和女性受試者按年齡各分為22～39歲組、40～49歲組和50～65歲組。通過Aixplorer型超高速成像儀對其頸動脈脈搏波(PWV)進行測量。分別比較脈搏波收縮期開始[PWV(BS)]和收縮期結(jié)束[PWV(ES)]在兩性別組間及同性別組內(nèi)各年齡組間的差異。結(jié)果：在男性組和女性組中，ES在各年齡組間均有差異(男性F=12.18，P＜0.05，女性F=5.815，P＜0.05)；隨著年齡增長而增加，男性22～39歲組ES為(5.98±1.33)m/s，40～49歲組為(7.96±1.00)m/s，50～65歲組為(9.28±2.02) m/s；女性22～39歲組ES為(6.20±1.50 m/s，40～49歲組為(7.14±2.20)m/s，50～65歲組為(8.26±2.34)m/s；在男性組和女性組中其與年齡的相關(guān)系數(shù)有統(tǒng)計學(xué)意義(r=0.37，r=0.36；P＜0.05)。BS在各年齡組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(男性F=1.41，P＞0.05,女性F=0.14，P＞0.05)。結(jié)論：超高速成像技術(shù)下測量頸動脈PWV中ES與年齡有明顯相關(guān)性。

脈搏波；超高速成像；組織多普勒；頸動脈

劉冬,女,(1985- ),碩士，醫(yī)師。首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京友誼醫(yī)院超聲科，從事超聲診斷工作。

動脈血管硬度的增加是動脈粥樣硬化疾病的主要病理改變之一。脈搏波(pulse wave velocity，PWV)是心臟的收縮和舒張在中央動脈和外周動脈之間產(chǎn)生的前向波和反射波綜合值，其值大小可反映動脈壁硬度，綜合值越大，表明動脈彈性越差、動脈硬化程度越重[1]。因而，PWV被看作是一項反映動脈硬度和評價血管損傷程度的指標(biāo)[2-3]。目前，測量PWV主要運用的方法為：①通過壓力傳感器測量固定兩點間脈搏波的傳導(dǎo)時間及測量兩點間的距離，從而計算PWV，如肱-踝PWV(baPWV)、頸-股PWV(cfPWV)、股-踝PWV(faPWV)等；②血管跟蹤技術(shù)，對血管前后壁的運動軌跡進行實時地跟蹤和描記，通過血管內(nèi)徑在心動周期內(nèi)的變化推算PWV。但是前者測量的誤差較大，受到較多因素，尤其是患者身高、體重的影響，而后者是間接測量PWV，并且操作復(fù)雜。以往的研究均表明，PWV受到年齡、血壓及性別等因素的影響，其中年齡是最主要的影響因素[4]。本研究通過新技術(shù)所測量PWV收縮期開始(beginning systolic，BS)和收縮期結(jié)束(end systolic，ES)，觀察其反映不同年齡和性別組頸動脈彈性的變化。然而，常見的動脈粥樣硬化危險因素，如高血壓、血脂異常、肥胖及吸煙等會對PWV產(chǎn)生影響[5]。為此，本研究選取無動脈粥樣硬化危險因素的受試對象292名，使用Supersonic 公司Aixplorer?的彩色多普勒超聲診斷儀測量PWV，進一步對性別和年齡與PWV的相關(guān)性進行研究。

1 資料與方法

1.1 一般資料

隨機選取2013年6月至8月在北京友誼醫(yī)院進行健康體檢的292名受試者，其中男性104名，年齡22～65歲，平均年齡(45.02±9.75)歲；女性188名，年齡22～62歲，平均年齡(47.63±10.50)歲。男性和女性按年齡各分為 22～39歲組，40～49歲組，50～65歲組。

選取無動脈粥樣硬化危險因素的人，進行的年齡性別與PWV的相關(guān)性研究。入選標(biāo)準(zhǔn)為：血壓＜140/90 mm Hg；總膽固醇＜5.2 mmol/L；甘油三酯＜1.7 mmol/L；低密度脂蛋白＜3.12 mmol/L；無吸煙史。排除標(biāo)準(zhǔn)為：①有服藥史；②有動脈粥樣硬化疾??；③有心血管疾??；④腎功能不全(血清肌酐≥1.5 mg/dl)；動脈內(nèi)中膜厚度(intima-media thickness，IMT)≥1 mm。所有受試者均簽署知情同意書。對受試者進行頸動脈常規(guī)灰階超聲及彩色多普勒超聲檢查。

1.2 儀器設(shè)備

法國聲科公司的Supersonic Aixplorer型彩色多普勒超聲診斷儀，SL10-2探頭，選取條件為頸動脈檢查條件，探頭頻率為6～9 MHz。該儀器利用20000幀/s的超高速成像，基于組織多普勒成像技術(shù)，對頸動脈前壁的運動進行快速描記，掃描時間為2 s，進行組織多普勒成像，從而記錄到一個完整的心動周期內(nèi)頸動脈前壁的運動情況，通過測量脈搏波由探頭近端頸動脈傳播到探頭遠端的時間和距離，直接計算PWV(BS)傳導(dǎo)速度及PWV(ES)傳導(dǎo)速度(如圖1所示)。

圖1 超高速成像技術(shù)測量頸動脈脈搏波速度原理示意圖

1.3 檢測方法

所有血樣均在早晨空腹?fàn)顟B(tài)下抽取。

(1)頸動脈超聲常規(guī)掃查?；颊呷⊙雠P位，充分暴露頸部，采用灰階超聲掃查頸總動脈、頸內(nèi)動脈及頸外動脈，觀察頸總動脈遠段及球部內(nèi)-中膜厚度，觀察有無內(nèi)中膜增厚及斑塊。采用彩色多普勒超聲顯示頸總動脈、頸內(nèi)動脈和頸外動脈的血流情況。

(2)脈搏波傳導(dǎo)速度的測量。在灰階條件下盡量保持血管壁與探頭的平行，盡可能清晰地顯示頸動脈前后壁的內(nèi)-中膜，遠離頸動脈球盡量靠近頸總動脈的起始部。點擊觸屏上的“PWV”鍵，開始進行頸動脈管壁內(nèi)中膜的描記，在此過程中探頭與被檢查者應(yīng)靜止不動，時間持續(xù)2 s。待屏幕下方“processing”字樣消失后點擊控制面板的“Select”鍵，儀器自動獲取數(shù)值，本研究中△控制在≤10%(如圖2所示)。

圖2 頸動脈脈搏波速度數(shù)據(jù)采集生成界面圖

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 16.0統(tǒng)計分析軟件，使用數(shù)據(jù)描述以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，兩性別組間的比較為獨立樣本t檢驗，多個年齡組間比較為方差分析。使用相關(guān)分析PWV與研究因素的相關(guān)性。統(tǒng)計結(jié)果以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

在男性組和女性組中，ES隨著年齡增長而增加,在各年齡組間均有差異(男性F=12.18，P＜0.05，女性F=5.815，P＜0.05)。女性ES：22～39歲組(6.20±1.50) m/s，40～49歲組(7.14±2.20)m/s，50～65歲組(8.26±2.34)m/s；男性ES：22～39歲組(5.98±1.33) m/s，40～49歲組(7.96±1.00)m/s，50～65歲組(9.28±2.02)m/s。在40～49歲組、50～65歲組不同性別間的ES有差異(如圖3所示)。在男性組和女性組中其與年齡的相關(guān)系數(shù)有統(tǒng)計學(xué)意義(r=0.37, r=0.36；P＜0.05)，見表1。

圖3 ES在不同年齡及性別間的差異圖

表1 不同性別組中年齡與BS和ES的相關(guān)性

BS在不同性別組內(nèi)、各年齡組間無統(tǒng)計學(xué)差異(男性F=1.41，P=0.26，女性F=0.14，P=0.87)，男性BS：22～39歲組(5.47±0.79)m/s，40～49歲組(6.07±0.89)m/s，50～65歲組(6.17±1.39)m/s；女性BS：22～39歲組(5.27±0.92)m/s，40～49歲組(5.23±1.07)m/s，50～65歲組(5.40±1.45)m/s。在各年齡組內(nèi)不同性別間的BS有差異(如圖4所示)。

圖4 BS在不同年齡及性別間的差異圖

3 討論

本研究結(jié)果顯示，PWV既與性別有關(guān)，又與年齡有關(guān)，尤其是ES隨年齡增長而增加。大動脈的血管彈性主要受到中膜的影響，硬度隨著年齡的增長。有研究報道，隨著年齡增加彈性動脈內(nèi)的彈性纖維變薄、破碎，膠原纖維含量增加，導(dǎo)致隨年齡增加，彈性動脈僵硬度增加[6-9]。日本研究者[10]對12 517例無心血管疾病的受試者進行了多元回歸分析顯示，年齡與PWV相關(guān)。本研究顯示，年齡與PWV尤其是收縮末期的脈搏波速度ES有明顯相關(guān)性。

而在年齡增長過程中，PWV的性別差異其學(xué)者研究結(jié)果各有不同[11-14]。性激素可能是造成PWV性別差異的重要原因。研究表明，性激素(雌激素、黃體酮和雄激素)從多方面直接或間接地影響心血管系統(tǒng)，既可影響血脂、血糖等心血管疾病的危險因素，又可改變血管的管徑、僵硬度等[15]。在本研究中，BS在不同年齡組內(nèi)不同性別間均有差異，而ES在40～49歲、50～65歲組有性別差異。因為女性的激素水平在青春前期、青春期、絕經(jīng)期及絕經(jīng)后期的不同年齡階段有較大的差異。

綜上所述，基于超高速成像技術(shù)測量的PWV在不同年齡和性別間具有差異，尤其是參數(shù)ES能較好地反映頸動脈彈性隨年齡的變化。

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The correlation analysis of PWV of carotid measured by ultrafast imaging of with age and gender/

LIU Dong, QIAN Lin-xue, HU Xiang-dong, et al// China Medical Equipment, 2014,11(12):112-115.

Objective:To evaluate the correlation of carotid artery PWV measured by ultrafast imaging with age and gender.Methods:To select people received physical examination in Beijing friendship hospital between June and August 2013 without atherosclerosis risk factors. A total of 292 cases were selected, among which 104 were male, aged 22 to 65 years, mean age (45.02±9.75) years old, and 188 were women, aged 22 to 62 years, mean age (47.63±10.50) years old. Male group and female group were divided into three groups, 22~39 group, 40~49 group and 50~65 group, respectively. To measure the carotid PWV (PWV in the beginning of the systolic, BS and PWV in the end of the systolic, ES) through Aixplorer?ultrafast imaging technology. BS and ES were compared between the gender groups and age groups separately.Results:In male and female, ES was different between the age groups (F=12.18, P＜0.05 in male, F=5.815,P＜0.05 in female), and increased with age. In male group, ES: 22~39 group (5.98±1.33) m/s, 40~49 group (7.96±1.00) m/ s, 50-65 group (9.28±2.02) m/s; In female group, ES: 22~39 group (6.20±1.50) m/s, 40~49 group (7.14±2.20) m/s, 50~65group (8.26 ±2.34) m/s. The correlation coefficient of ES with age: 0.37 in male, and 0.36 in female (P＜0.05). BS has no statistical differences between different age groups (F=1.41, P＞0.05in male, F=0.14, P＞0.05in female).Conclusions:There is an obvious correlation of carotid artery PWV ES measured by ultrafast speed imaging between age.

Pulse wave velocity; Ultrafast imaging; Tissue doppler; Carotid

1672-8270(2014)12-0112-04

R445.1

A

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2014.12.043

2014-09-04

國家自然科學(xué)基金(81471665)“基于超高速超聲與脈搏波成像的局部血管彈性估計方法研究”

①首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京友誼醫(yī)院超聲科 北京 100050

*通訊作者：qianlinxue2002@163.com

[First-author’s address]Beijing Friendship Hospital affiliated to Capital Medical University, Beijing 100050, China.