李靜

100053 首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院心內(nèi)科

血管內(nèi)皮細(xì)胞是覆蓋于血管最內(nèi)壁的單細(xì)胞層，是人體最重要的代謝和內(nèi)分泌器官之一。成人約有1012個內(nèi)皮細(xì)胞，覆蓋在400～500 m2的血管內(nèi)腔表面。內(nèi)皮細(xì)胞是血管壁和血管腔的機(jī)械與生物學(xué)屏障，除維持血管壁的完整和內(nèi)表面的光滑以外，還具有調(diào)節(jié)血管的通透性和張力、抗炎、抗氧化、抑制增殖、維持凝血、抗凝及纖溶平衡以及促進(jìn)新生血管形成等，故對維持血管的穩(wěn)態(tài)具有重要作用。

盡管血管內(nèi)皮細(xì)胞有較強(qiáng)的修復(fù)能力，但在心血管危險因素、藥物、微生物、免疫反應(yīng)和炎癥的持續(xù)作用下，內(nèi)皮細(xì)胞對血管的保護(hù)作用減弱或消失，稱為內(nèi)皮功能障礙(endothelial dysfunction)，表現(xiàn)為血管舒張不足、血小板聚集、炎性細(xì)胞浸潤、甚至血栓形成等。血管內(nèi)皮功能障礙被證實為心血管事件的獨(dú)立預(yù)測因子，是臨床上可測得的動脈粥樣硬化性血管損傷最早期的指標(biāo)。血管內(nèi)皮功能檢測可以作為心血管危險分層的可靠指標(biāo)，無論對于一級預(yù)防還是二級預(yù)防均有著重要的意義[1]。

1 血管內(nèi)皮功能的研究發(fā)展歷程

早在1886年，His就已首先提出了內(nèi)皮的概念，但當(dāng)時人們對內(nèi)皮細(xì)胞的認(rèn)識還只是停留在結(jié)構(gòu)層面。直到1980年，F(xiàn)urchgott等提出內(nèi)皮細(xì)胞具有分泌一氧化氮等活性物質(zhì)的功能，人們才開始認(rèn)識到內(nèi)皮細(xì)胞并不僅僅是一個機(jī)械屏障，還擔(dān)負(fù)更多的功能。自此，關(guān)于內(nèi)皮細(xì)胞的研究開始蓬勃發(fā)展。盡管內(nèi)皮功能這一概念已經(jīng)被廣泛關(guān)注，但是在人體上檢測內(nèi)皮細(xì)胞的功能比較困難。1986年，Ganz等開始利用乙酰膽堿進(jìn)行對人體冠狀動脈內(nèi)皮依賴性舒張功能進(jìn)行評價。這是里程碑式的進(jìn)展，使得內(nèi)皮功能從概念轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用，而冠狀動脈注射乙酰膽堿評價內(nèi)皮功能也成為公認(rèn)的金標(biāo)準(zhǔn)。但是這種方法因為其有創(chuàng)性、操作技術(shù)要求高及費(fèi)用高等原因無法在臨床中廣泛使用。6年后，Celermajer和Deanfield等提出利用超聲影像技術(shù)來評價肱動脈血流介導(dǎo)的血管舒張(flow mediated dilation，F(xiàn)MD)，使得無創(chuàng)血管內(nèi)皮功能評價成為可能。無創(chuàng)內(nèi)皮評估技術(shù)的出現(xiàn)大大加速了內(nèi)皮功能在各學(xué)科領(lǐng)域的研究及臨床應(yīng)用推廣。2004年，美國食品藥品監(jiān)督管理局正式通過了由美國梅奧醫(yī)學(xué)中心Amir Lerman教授等設(shè)計的最新一代無創(chuàng)內(nèi)皮功能檢測產(chǎn)品EndoPAT，在手指端進(jìn)行無創(chuàng)的內(nèi)皮功能檢測，這一技術(shù)的出現(xiàn)突破了傳統(tǒng)技術(shù)對于資深操作技術(shù)人員的依賴，與冠狀動脈注射乙酰膽堿法的對比，其敏感性達(dá)到82%，特異性77%。

2 血管內(nèi)皮功能與心血管危險因素和全身疾病密切相關(guān)

筆者在梅奧醫(yī)學(xué)中心的研究發(fā)現(xiàn)，內(nèi)皮功能障礙與心血管傳統(tǒng)危險因素、代謝性危險因素、炎癥、冠狀動脈鈣化密切相關(guān)，還與腦血管病、冠心病、心力衰竭的預(yù)后以及男性勃起功能障礙、先兆子癇、多囊卵巢綜合征、腎臟疾病、甲狀腺功能亢進(jìn)、骨關(guān)節(jié)疾病、眼科疾病、衰老、口腔牙周炎等全身疾病的發(fā)生和發(fā)展存在密切的關(guān)聯(lián)。血管內(nèi)皮功能障礙可以看作是心血管疾病及其他眾多疾病的共同病理生理基礎(chǔ)及獨(dú)立風(fēng)險預(yù)測指標(biāo)。而通過生活方式改變及心血管危險因素的干預(yù)，內(nèi)皮功能障礙可得到改善甚至逆轉(zhuǎn)。這一特點(diǎn)具有極其重要的意義，使得內(nèi)皮功能有可能成為潛在的治療靶點(diǎn)。

3 兩種主要的無創(chuàng)血管內(nèi)皮功能評價技術(shù)[2]

3.1 FMD

高分辨率彩色多普勒超聲測量肱動脈FMD，是通過用高頻超聲設(shè)備來進(jìn)行血管管徑變化的測量，以測量結(jié)果來衡量血管內(nèi)皮功能。測試前建議患者休息5～10 min，采取平臥位，手臂需持續(xù)保持固定，用7.0 MHz的線陣探頭，置于鷹嘴上2～15 cm，顯示肱動脈的長軸切面。由熟悉超聲操作的醫(yī)生或技術(shù)人員首先進(jìn)行安靜時血管內(nèi)徑的測量，之后進(jìn)行5 min的加壓驅(qū)血(設(shè)定壓力為收縮壓+50 mmHg或200～300 mmHg)，驅(qū)血結(jié)束后再測量血管內(nèi)徑(即刻/1 min/3 min)，所有的測量均在舒張末期進(jìn)行。

FMD結(jié)果的計算公式為：FMD(%)=[最大血管直徑(mm)-安靜時血管直徑(mm)]/安靜時血管直徑 (mm)×100%。FMD正常值為≥6%，結(jié)果<6%時表示存在血管內(nèi)皮功能障礙。

影響FMD測試結(jié)果準(zhǔn)確性的因素包括：用來阻斷血流的袖帶的位置 (上臂或前臂)、 阻斷肱動脈血流時間、檢測最大程度充血的時間、心臟周期對肱動脈內(nèi)徑的影響、測量進(jìn)行的時間、體位、空腹條件、環(huán)境溫度、吸煙、精神緊張等。FMD測試的可重復(fù)性依賴于超聲醫(yī)生的經(jīng)驗。

3.2 EndoPAT

EndoPAT 2000以非侵入性外周動脈張力信號技術(shù)為基礎(chǔ)，通過在指尖放置獨(dú)特的生物傳感器，對內(nèi)皮介導(dǎo)的指尖脈沖血容量變化進(jìn)行量化記錄，生成獨(dú)有的PAT信號，然后經(jīng)過特殊的計算程序解讀信號，得出血管內(nèi)皮功能指數(shù)反應(yīng)性充血指數(shù)(reactive hyperemia index，RHI)。

EndoPAT測試建議在常溫和安靜的環(huán)境下進(jìn)行，患者可以選擇舒適的坐姿或仰臥。受測者分別在左手和右手的食指上帶上無創(chuàng)生物傳感器，在非慣用手臂上纏上血壓袖帶。整個測試中，其數(shù)據(jù)全部由系統(tǒng)自動采集，設(shè)備會先進(jìn)行基線記錄5 min，然后血壓袖帶加壓阻斷受測者肱動脈血流后的數(shù)據(jù)5 min，釋放壓力后再記錄5 min血管張力變化的數(shù)據(jù)。

當(dāng)血壓袖帶壓力釋放時，血流沖擊會引起內(nèi)皮依賴性的血流介導(dǎo)舒張。這種舒張表現(xiàn)為反應(yīng)性充血，它可以被EndoPAT捕獲，表現(xiàn)為PAT信號幅度增強(qiáng)。而EndoPAT軟件在整個測試結(jié)束后會對閉塞前后信號幅度比值進(jìn)行自動分析得出受測者的內(nèi)皮功能指數(shù)。如果RHI<1.67，表示其內(nèi)皮功能障礙，出現(xiàn)心血管事件的風(fēng)險高；反之，如果RHI≥1.67，則表示其內(nèi)皮功能正常，未來發(fā)生心血管事件的風(fēng)險低(見圖1)。內(nèi)皮功能指數(shù)測量過程中的干擾因素包括：空腹條件，吸煙，聲音和溫度。

3.3 美國心臟協(xié)會對于內(nèi)皮功能檢測技術(shù)的對比 在上述兩種被廣泛應(yīng)用的無創(chuàng)內(nèi)皮功能檢測技術(shù)中，F(xiàn)MD和EndoPAT均是基于血流介導(dǎo)的血管舒張功能來評價內(nèi)皮功能，二者的有效性經(jīng)過了大量臨床研究的證實。與有創(chuàng)方法相比，安全、經(jīng)濟(jì)、易用，使得大規(guī)模人群檢測成為可能。略有不同的是，F(xiàn)MD主要觀察的是大血管內(nèi)皮功能，而EndoPAT主要關(guān)注微循環(huán)。

RHI：反應(yīng)性充血指數(shù)圖1 EndoPAT的結(jié)果分析

4 血管內(nèi)皮功能評價對于臨床診療的意義

血管內(nèi)皮功能檢測可作為心血管危險分層的可靠指標(biāo)。在一級預(yù)防方面，將內(nèi)皮功能檢測應(yīng)用于體檢人群，有助于發(fā)現(xiàn)心血管風(fēng)險的高危人群。存在內(nèi)皮功能障礙者，應(yīng)積極進(jìn)行生活方式干預(yù)和藥物治療，降低未來心血管病發(fā)生的風(fēng)險；而對于心血管病患者，定期監(jiān)測內(nèi)皮功能有助于確定二級預(yù)防的療效并指導(dǎo)調(diào)整干預(yù)力度。

5 總結(jié)

血管內(nèi)皮功能可以看作是血管健康程度的標(biāo)志。無創(chuàng)內(nèi)皮功能檢測技術(shù)的發(fā)展，使得臨床應(yīng)用成為可能。盡管目前尚無針對內(nèi)皮功能障礙的特異性治療方法，隨著醫(yī)學(xué)科學(xué)的發(fā)展，有可能以血管內(nèi)皮作為干預(yù)靶點(diǎn)，這必將為心血管疾病的治療帶來革命性的變化。

利益沖突：無