超极速脉搏波技术在定量评价高血压患者颈动脉结构及功能变化中的应用价值△

朱颖慧，李 阳，孙医学

蚌埠医学院第一附属医院超声科，安徽 蚌埠 233004

高血压是一种常见的慢性疾病。据统计，中国成年人高血压的发病率已达27.9%，年龄大于55岁的中老年人群高血压的发病率可达50%以上[1]。高血压会导致动脉硬化，进而引发一系列心脑血管疾病[2-3]。研究表明，动脉硬化可与高血压同时发生，血压的高低与动脉硬化的程度呈正相关，早期血管功能改变是高血压和动脉硬化共同的病变机制[4]，因此，动脉硬度的测量对于高血压患者的血压管理及心血管疾病的控制、预防具有重要意义。传统的彩色多普勒超声检查可以检测到颈总动脉内膜的变化以及斑块的形成、血流速度的改变，但对于一些暂无结构性病变的血管却无法检测到明显的异常结果。超极速脉搏波（ultrafast pulse wave velocity，UFPWV）技术是一种测量脉搏波速度的新技术，成像速率可达2000帧/秒，可以在血管形态发生变化之前检测到血管壁弹性的变化[5]。此外，UFPWV具有稳定性高、非侵入性和实时性等特点，有利于更早、更准确地发现动脉管壁弹性的变化，从而尽早给予干预，预防严重心脑血管疾病的发生。本研究旨在探讨UFPWV技术在定量评价高血压患者颈总动脉结构及功能变化中的应用价值，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集2021年9月至2022年3月于蚌埠医学院第一附属医院就诊的高血压患者的临床资料。纳入标准：（1）符合高血压的诊断标准，高血压分级为Ⅰ～Ⅲ级[6]；（2）普通超声检查提示颈总动脉显示良好、颈总动脉无明显迂曲、动脉内中膜未见明显斑块形成。排除标准：（1）患有糖尿病、高脂血症、高尿酸血症、心脑血管疾病、肾脏疾病；（2）患有内分泌、代谢疾病；（3）患有风湿、免疫系统疾病。根据纳入、排除标准，最终共纳入94例高血压患者作为高血压组，并收集同期进行体检的90例健康者作为对照组。两组受试者的性别、年龄、血糖等临床特征以及高血压组中不同级别高血压患者的性别、年龄、血糖等临床特征比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）（表1、表2），具有可比性。

表1 两组受试者的临床特征

表2 不同分级高血压患者临床特征的比较

1.2 检查方法

使用超声诊断仪进行检查，配备SL15-4探头，探头频率为4～15 MHz，选择Carotid条件，内设UFPWV。取去枕平卧位，头偏向检查对侧，颈部充分暴露后于颈总动脉分叉处近心端1.0～1.5 cm处测量患者的双侧颈总动脉内中膜厚度（intima-media thickness，IMT）。在确认患者的颈总动脉内中膜清晰且视野内无其他组织伪影时保持探头固定不动，系统采集颈总动脉收缩期起始的脉搏波传导速度（pulse wave velocity at beginning of the systole，PWV-BS）和颈总动脉收缩期末的脉搏波传导速度（pulse wave velocity at ending of the systole，PWV-ES）。由两名具有丰富经验的超声科医师采集数据并进行多次测量，取平均值。

1.3 观察指标

分别比较同组受试者左侧与右侧颈总动脉的IMT、PWV-BS、PWV-ES。比较两组受试者的IMT、PWV-BS、PWVES以及不同分级高血压患者的IMT、PWV-BS、PWV-ES。

1.4 统计学方法

应用SPSS 25.0软件对数据进行统计学分析。正态分布的计量资料以（）表示，组内比较采用配对t检验，组间比较采用两独立样本t检验；计数资料以n（%）表示，组间比较采用χ2检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 同组受试者双侧颈总动脉IMT、PWV-BS、PWV-ES的比较

同组受试者双侧颈总动脉的IMT、PWV-BS、PWV-ES比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）。（表3）

表3 两组受试者双侧颈总动脉IMT、PWV-BS、PWV-ES的比较（）

表3 两组受试者双侧颈总动脉IMT、PWV-BS、PWV-ES的比较（）

位置对照组（n=90）高血压组（n=94）IMT（mm）PWV-BS（m/s）PWV-ES（m/s）IMT（mm）PWV-BS（m/s）PWV-ES（m/s）左侧颈动脉0.77±0.116.23±0.167.88±2.410.79±0.086.98±1.439.34±2.05右侧颈动脉0.80±0.095.97±0.157.91±2.850.81±0.096.82±1.269.21±1.83 t值1.9700.4801.1471.9171.3070.086 P值0.0520.6330.2540.0570.1940.378

2.2 两组受试者IMT、PWV-BS、PWV-ES的比较

两组受试者的IMT比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；高血压组受试者的PWV-BS、PWV-ES均明显高于对照组，差异均有统计学意义（P＜0.01）。（表4）

表4 两组受试者IMT、PWV-BS、PWV-ES的比较（）

表4 两组受试者IMT、PWV-BS、PWV-ES的比较（）

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2.3 不同分级高血压患者IMT、PWV-BS、PWV-ES的比较

不同分级高血压患者的IMT、PWV-BS、PWV-ES比较，差异均有统计学意义（P＜0.05）。Ⅲ级高血压患者的IMT、PWV-BS、PWV-ES均高于Ⅰ级高血压患者；Ⅱ级高血压患者的PWV-ES高于Ⅰ级高血压患者；Ⅲ级高血压患者的PWV-ES高于Ⅱ级高血压患者（P＜0.05）。（表5）

表5 不同分级高血压患者IMT、PWV-BS、PWV-ES的比较（）

表5 不同分级高血压患者IMT、PWV-BS、PWV-ES的比较（）

注：与Ⅰ级高血压比较，aP＜0.05；与Ⅱ级高血压比较，bP＜0.05

Ⅰ级（n=30）0.74±0.086.10±1.218.14±1.32Ⅱ级（n=34）0.78±0.076.34±0.98 9.18±1.13aⅢ级（n=30）0.84±0.07a 6.83±1.41a 10.16±1.24a b F值28.92044.24056.540 P值＜0.05＜0.05＜0.05

3 讨论

据统计，在全球的成年人中，约10亿人患有不同程度的高血压，而由此导致的心脑血管疾病的发生率也在逐年上升[7]。研究发现，高频彩色多普勒超声结合弹性成像技术、实时剪切波弹性成像技术等在测量颈动脉斑块稳定性、了解颈动脉硬化后弹性改变过程等方面具有较高的应用价值，但对于颈总动脉暂无结构性改变的早期功能改变略显不足[8-9]。UFPWV技术作为一种新型检测手段，已被广泛应用于评估糖尿病、高尿酸血症等多种疾病患者发生心脑血管疾病的风险[5-10]。本研究首次将UFPWV技术应用于高血压患者颈总动脉的检测，通过测量IMT和PWV来评估心脑血管的发生风险。

有研究表明，当血压较高时，患者机体的应激反应增加，机体内神经-体液调控系统被激活，心脏的后循环压力增大，最终导致心功能不全[11]。高血压还会导致机体产生活性氧，而活性氧的产生又会对血管内皮产生的一氧化氮的活性起到抑制的作用，使血管内皮细胞受到不同程度的损害，并导致平滑肌细胞增殖、血小板聚集等一系列反应，最终导致血管壁的弹性减低、内膜增厚，继而引发心脑血管疾病[12]，因此，监测高血压患者的动脉硬度具有重要意义。

既往B超、频谱多普勒超声和彩色血流成像技术多用于心血管疾病的检测和评估，但由于成像速率较低（＜100帧/秒）而无法对脉搏波进行成像。UFPWV技术的成像速率可达2 000帧/秒，能够清晰、准确地记录脉搏波的传播情况；同时，它不仅能够利用机器自带的扫描仪自动计算每个心脏周期血管在收缩开始和收缩结束时的PWV（PWV-BS、PWV-ES），还具有测量速度快、操作方便、信息采集丰富等优点[13]。UFPWV技术可较好地预测高血压患者心脑血管疾病的发生情况，并且对心脑血管疾病高危患者的筛选具有较高的灵敏度[14]。研究表明，高血压患者的颈动脉-股动脉PWV增加[15]，这一结果也说明UFPWV在检测高血压患者动脉PWV的变化中具有重要的临床意义，与本研究中颈总动脉PWV增加的结果相似；本研究中，高血压组的PWV-BS、PWV-ES均明显高于对照组，且不同分级高血压患者的IMT、PWV-BS、PWV-ES比较，差异均有统计学意义，与Papaioannou等[16]的研究结果相似。UFPWV技术提供了一些关于颈总动脉壁弹性的定量数据，其中，IMT、PWV-BS、PWV-ES可作为预测高血压患者心脑血管疾病发生风险的重要指标。此外，本研究还发现，同组受试者双侧颈总动脉的IMT、PWV-BS、PWV-ES比较，差异均无统计学意义，两组受试者的IMT比较，差异无统计学意义，而高血压组患者的PWV-BS、PWV-ES均明显高于对照组，同时，IMT、PWV-ES、PWV-BS随着血压程度的升高而升高，在不同分级的高血压患者中，PWV-ES较PWV-BS、IMT变化得更加明显，当两组受试者的IMT尚未表现出明显差异时，PWV-ES、PWV-BS已表现出明显的差异，这也表明颈总动脉功能的改变在颈总动脉结构改变之前已经发生，一项关于2型糖尿病患者血管病变的研究也证实了血管功能的变化先于结构的变化[17]。由此可见，对于高血压患者而言，虽然未出现血管结构的改变，但血管功能可能已经发生改变，在常规应用普通彩色多普勒超声检查未探查到明显的结构异常时，患者的动脉功能可能已经发生了改变，心脑血管疾病发生的风险也已经存在。同时，本研究还发现，血压等级与PWV呈正相关，对于一些血压较高的患者，尽早明确心脑管疾病的发生风险尤为重要。因此，使用UFPWV技术评价高血压患者的血管功能对于预测患者心脑血管疾病的发生风险具有重要的意义。

本研究存在一定的局限性：（1）没有将UFPWV技术与其他技术进行比较，虽然测量颈总动脉硬度的方法很多，但由于技术标准和单位不统一，无法直接比较；（2）UFPWV技术在测量长度小于5 cm或扭曲的血管时容易出现较大的误差，因此，对于此类受试者的检查有一定的限制；（3）两个测量点之间的距离误差可能会影响测量结果[18]；（4）向心脏的反射波可能会影响PWV，建议选择避免或远离颈总动脉分叉处的颈总动脉直段。本研究仍需扩大样本量进一步研究，增加结果的准确性和可靠性。

综上所述，UFPWV技术是一种可直接测量、评价高血压患者颈总动脉结构及功能有效、简便的检测方法，有利于临床上早期发现动脉结构、功能的异常，值得临床推广应用。