脉搏波传导速度应用于心血管疾病的研究进展

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　　【摘要】就动脉壁而言，其为动脉硬化疾病始发部位，在早期血管病变筛查中，其功能或结构的变化，是较为重要的靶点。研究示，脉压虽可对动脉弹性进行反映，但脉压出现增大的情况，多为动脉弹性发生严重减退的一种标志。将动脉僵硬度在病程早期检出，可为临床对血管病变的程度掌握提供参考依据，进而便于完成心血管疾病的危险分层。脉搏波传导速度（PWV）为对动脉血管弹性进行检测和评价的重要技术，本文从其测定原理和方法、实际运用展开探讨，旨在明确优势，指导临床应用。
　　【关键词】心血管疾病;脉搏波传导速度;测定原理;机制
　　【中图分类号】R54 【文献标识码】A 【文章编号】ISSN.2095-6681.2019.14..02
　　近年来随着社会经济的发展，心脑血管疾病已经成为威胁人重要因素，动脉硬化是心血管疾病的主要原因。动脉硬化主要表现为动脉血管结构和功能的改变：内膜-中层增厚和斑块形成等管壁结构的改变，和动脉弹性功能的改变。在动脉结构功能改变之前，功能已发生了不同程度的异常[1]。脉搏波传导速度（pulse wave velocity，PWV）作为一种评价动脉血管弹性的无创性检查具有良好的可靠性和重复性。
　　1 PWV的测定原理和方法
　　心脏收缩将血液射入主动脉，扩张的血管壁产生压力波，压力波推动血液流动并沿血管壁向前传导，这个沿着血管壁向前传导的波就是脉搏波。根据Moens-Korteweg方程PWV=，其中E为杨氏弹性模量，即弹性系数，h为血管壁厚度，ρ为流体密度，D为血管内径。由于血液密度和血管几何特征（壁厚度和管径）的变化相对较小，PWV与弹性系数的平方根成正比，因此PWV反映了动脉弹性或顺应性，数值越大，说明动脉弹性越差、动脉僵硬度越高。
　　PWV是指脉搏波在动脉系统的两个既定点之间的传播速度。PWV（m/s）=L/T。距离（L）是两个测定动脉搏动点的距离，传播时间（T）是同一脉搏波在两个测量点之间的时间差。PWV一般测定10个连续的搏动，包括一个完全的呼吸周期。
　　根据脉搏波记录位点的不同，主要有颈动脉-股动脉脉搏波速度（carotid-femoral PWV，cf-PWC）和肱动脉-踝动脉脉搏波速度（brachial-ankle PWV，ba-PWV）两种。
　　1.1 cf-PWV
　　cf-PWV可直接反映主动脉僵硬度，是目前检测主动脉僵硬度及预测心脑血管事件的“金标准”[2]。在对一组无心脏事件及脑卒中的社区人群的研究中，测定cf-PWV并同时应用正电子断层扫描检查评估冠状动脉钙化的情况，结果发现，在经过了传统心血管危险因素矫正后，cf-PWV仍然与冠状动脉钙化的存在与否及程度相关联[3]。表明cf-PWV是亚临床冠状动脉粥样硬化的独立预测因子。PWV正常参考值为10 m/s（<60岁）或12 m/s（≥60岁）。我国在《中国高血压防治指南2010》中将cf-PWV作为一个重要的靶器官损害评价指标。cf-PWV测定具有良好的精确性和可重复性，但是操作相对较复杂，需要检查者暴露腹股沟区域，故应用受到一定的限制。
　　1.2 ba-PWV
　　ba-PWV主要反映了大部分的中央弹性动脉的僵硬度及一小部分周围肌性动脉的僵硬度。此外，进一步研究示，ba-PWV与临床冠心病患者病情分级之间也有较密切的关联，可作为一个对心功能进行评价的指标。有研究[4]针对心血管疾病中，ba-PWV的具体应用展开探讨，发现相较对照组，ba-PWV在冠心病患者中呈显著增高显示，单因素分析表明，冠状动脉狭窄程度经检测呈越严重表现时，ba-PWV值水平越高。同时行多元线性回归分析表明，冠状动脉狭窄程度评分的高低，同ba-PWV存在密切关联。经系统的Logistic回归表明，ba-PWV为一项可诱导心血管疾病发生的独立危险因素。故ba-PWV具较高的可重复性和准确性，可发挥对血管损伤进行准确标记的作用，并在血管损伤相关筛查工作中高效应用。现阶段，ba-PWV是对动脉硬化进行评估的一项较为理想的指标，可在冠心病、糖尿病、高血压等疾病动脉硬化过程监测中应用，为临床治疗方案的制定提供指导依据，并可用于对远期心脑血管疾病发生和死亡事件的预测。除可检测动脉硬化，还可早期对高血压病例左心室舒张功能进行测定。
　　1.3 cf-PWV与baPWV特征比较
　　分析cf-PWV特征，为在股动脉和胫动脉位置，经对压电感受器应用，来完成对脉搏波的直接测量，但其存在的不足之处在于，操作过程相对繁杂，且需对腹股沟暴露，故在临床的推广应用受到一定限制;分析ba-PWV特点，是在踝动脉和肱动脉处，经对袖带加压方式运用，来完成对PWV的间接测量，操作较为简单，但具体运用时，需要心音等参数加入，以达到辅助对参数测量的目的，其测量值有较高的被心律进行影响的几率。临床多项研究认为，
　　cf-PWV可对中央弹性动脉的僵硬度进行反映，是对动脉硬化实施检测的“金标准”。相关报道示，ba-PWV检测水平的高低，同心血管疾病风险及相关临床事件关联密切，预测作用较为突出，且二者間有相对一致的关联程度，可在心血管风险评估中，发挥重要作用。
　　2 PWV在心血管疾病方面的应用
　　2.1 早期诊断动脉硬化
　　在心血管疾病病发和病程进展过程中，对动脉弹性进行检测，方便早期将动脉血管疾病检出。在对体检的人群的研究中发现，有高血压史的颈动脉内
　　膜-中层厚度（intima-media thickness，IMT）明显高于无高血压的，baPWV≥1400 cm/s的颈动脉IMT明显高于
　　baPWV<1400 cm/s的，差异均有统计学意[5]。有报道[6]针对动脉粥样硬化病程早期血管壁形态学和功能展开实验，发现，可将动脉壁厚度和PWV作为检测动脉硬化的指标。经体内磁共振成像展开细致的观察，结果示，敲除载脂蛋白E基因的动脉硬化模型小鼠体内PWV，在观察至第18周期时，出现明显增高样变化，表明动脉壁厚度出现显著增长的情况，可提前12W显示。相较形态学改变，PWV已可在更早阶段用于动脉管壁形态学改变的预测，在早期诊断动脉粥样硬化疾病中，潜在预测价值同样十分突出。 　　2.2 心血管疾病风险评估
　　Yamashina等[7]在对10828例体检人群的PWV与Framingham积分及心血管危险因素的相关性研究中，发现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的传统危险因素，且该人群中心血管疾病及脑卒中患者的PWV明显高于正常人群，差异有统计学意义（P<0.05）。不管是冠心病，或是具糖尿病、高血压风险因素的广大亚健康人群，PWV均为一项有价值的对冠心病风险进行评估的指标。
　　2.3 心血管疾病预后评估
　　研究示，PWV除是动脉硬化常用指标外，也可在心血管事件评估中发挥较佳疗效，且同时是独立诱导心血管病死亡的危险因素。一项在对原发性高血压患者的随访研究[8]，PWV每增加500 cm/s，其心血管病死亡率增加2.35倍，总死亡率增加了2.1倍。结果表明，PWV是心血管不良事件（致命性和非致命性心肌梗死、冠状动脉血运重建、心绞痛）的独立危险因素，差异有统计学意义（P<0.05）。
　　3 小 结
　　以压力感受器为基础，对PWV测量的方法包括两种，即ba-PWV和cf-PWV，相较传统危险因素，PWV易于被测量，且可在动脉硬化性心血管危险事件评估中，作为预测的指标，也可用于对动脉硬化损伤程度进行预测。现阶段，无创对血管病变进行检测的方法有超声、MRI、CT等，冠状动脉造影是对冠心病和冠状动脉情况进行检测的金标准，均可对血管行直接在形态学方面的检测，可用于心血管事件的预测，为临床诊疗的诊断提供准确参考依据，以使患者得到规范、有效的诊疗。
　　参考文献
　　[1] Cohn，J.N.D.A.Duprez and G.A.Grandits，Arterial Elasticity as Part of a Comprehensive Assessment of Cardiovascular Risk and Drug Treatment.Hypertension，2005.46（1）：p.217-220.
　　[2] S，L.et al.Expert consensus document on arterial stiffness：methodological issues and clinical applications.European Heart Journal，2006.27（21）：p.2588-2605.
　　[3] IJ，K.et al.Aortic pulse wave velocity is associated with the presence and quantity of coronary artery calcium：a community-based study.Hypertension，2006.47（2）：p.174-179.
　　[4] 徐洪明.臂-踝脈搏波传导速度在预测心血管疾病中的临床应用.中国医药指南，2012（29）：第242-245页.
　　[5] 王凤娣，等.颈动脉内中膜厚度与脉搏波传导速度及踝臂指数的相关性研究.临床心血管病杂志，2009.25（9）：第648-651页.
　　[6] Gotschy，A.et al.Local arterial stiffening assessed by MRI precedes atherosclerotic plaque formation. Circ Cardiovasc Imaging，2013.6（6）：p.916-923.
　　[7] Akira，Y.et al.Brachial-ankle pulse wave velocity as a marker of atherosclerotic vascular damage and cardiovascular risk. Hypertension Research，2003.26（8）：p.615-22.
　　[8] Laurent，S.et al.Aortic Stiffness Is an Independent Predictor of All-Cause and Cardiovascular Mortality in Hypertensive Patients.Hypertension，2001.37（5）：p.1236.
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