蒋雄京无创中心动脉压和血管弹性功能检测

　　作者:蒋雄京(中国医学科医院)

　　随衰老发生的心血管疾病是当今人类残疾和死亡的主要原因，其共同病理学基础是以动脉粥样硬化(atherosclerosis)和动脉硬化(arteriosclerosis)为典型特征的动脉结构与功能病变。现阶段的医学措施不能消除心血管衰老、发病，但动脉粥样硬化和动脉硬化的主要危险因素目前已有深入研究，已认识到可以通过预防性干预推迟发病。高脂血症、高血压、糖尿病、吸烟等是动脉结构和功能病变的主要危险因素，调脂、降压、降糖、戒烟等措施均可显著减缓甚至逆转动脉病变的进展。作为心血管预防医学，我们需要一些简单实用的方法来评估临床发病前心血管的健康状态，为预防性干预提供依据，进行动脉结构与功能的检测，有可能对心脑血管病的发病危险作出更有价值的的预测，还可以直接指导和评估临床治疗，有助于更有针对性地选择治疗措施[1]。目前有关无创中心动脉压和动脉弹性功能检测的应用前景正在引起越来越多的 　　1中心动脉压和外周动脉压

　　在中心动脉压概念提出之前，肱动脉血压一直是主要的血压测量指标，已在临床使用多年。流行病学及大规模随机临床试验证明，血压升高是心血管发病的最主要危险因素，降压治疗伴随明确的风险减少和临床获益[2]。肱动脉血压预测心血管风险的价值已得到广泛认可[3]。肱动脉血压测量的主要问题是测值变异大，明显受环境因素和人体的生理因素影响，故对于血压升高的个体，临床上强调在标准状态下多次测量血压的重要性，避免过度诊断。对一些诊所血压波动大的个体，家庭自测血压或24小时动态血压测量更可能反映实际情况。对肱动脉血压预测心血管风险的解释也要客观，就群体而言，血压升高是心血管发病风险的替代标记，但就个体而言血压升高与心血管发病不一定有必然联系，许多轻中度高血压个体能长期健康生存。

　　收缩压与舒张压的差值即脉压可反映血管僵硬的程度。在老年人群中脉压增大与心血管危险之间关系密切[4]。肱动脉脉压明显增大提示大动脉弹性降低，僵硬度增加，可间接反映大动脉功能[5]。脉压增大往往是动脉弹性功能明显减退的晚期标记，但也受发热、贫血、主动脉瓣返流、甲状腺功能亢进及动静脉瘘等因素影响,另外，在身材较高的年轻人中，由于存在脉压放大的生理现象，可有假性脉压增大，故脉压作为评估动脉弹性功能的早期指标不够敏感，准确性也欠佳。

　　由于现代有创测压技术的发展，发现收缩压和脉压从中心动脉到外周逐渐升高，即脉压放大现象，所以肱动脉血压可能难以全面反映整个动脉系统的血压水平，特别是中心动脉的血压。总的来说，肱动脉收缩压和脉压可能过高估计中心收缩压和脉压，尤其在年轻人中，从中心到外周脉压放大使这种血压差异更明显。在老年人中也经常观察到中心动脉压与肱动脉血压有明显不同，特别是当伴有心动过速、运动、使用血管活性药物、或收缩期心力衰竭时。中心动脉血压在解剖上是左室和整个动脉系统互动的连接点，从病理生理学的角度看可能对心脏发病的影响更大[6]。著名的CAFE研究前瞻随机比较以氨氯地平或阿替洛尔为基础的不同降压方案对中心动脉压的影响，研究结果发现阿替洛尔组与氨氯地平组对桡动脉收缩压和脉压影响的差异很小，但是对中心动脉收缩压和脉压影响的差异则较大,认为不同降压方案降低中心动脉压的不同是终点事件差异的原因[7]。这一研究的发表进一步引起了大家对中心动脉压的 　　2动脉僵硬度与压力波反射

　　血流从左室射入主动脉产生压力波，传播至全身动脉树分支。在压力传输中这种前向压力波在任何结构和功能不连续的动脉树节点上均可被反射，返回升主动脉，因此，前向波和反射波沿着动脉树始终互相作用，并综合成实际的压力波。年轻人在生理条件下，动脉硬度低，压力波传播的速度较慢，反射波落在升主动脉压力波的舒张期。由于衰老、高血压、动脉粥样硬化等因素影响，动脉硬度不断增加，PWV随着加快，压力波往返远端反射点与升主动脉所需时间缩短，反射波提前产生，落在中心动脉压力波的收缩期而不是舒张期，即选择性的中心动脉SBP和脉压增加，导致左室和升主动脉收缩期压力增加而主动脉舒张期压力下降。这些心脏与血管匹配的改变，导致左室肥厚且冠状动脉舒张期灌注压降低，结果心血管危险增加。已有许多临床研究发现PWV和压力波反射为心脏事件的独立危险因子，为以上病理生理机制提供了有力的证据。与年龄具增的动脉僵硬度增加导致的脑与肾血管损伤不能用压力波反射理论来解释，而主要是大动脉僵硬后流入脑与肾的血流搏动性和流量更大，高搏动性压力和流量引发的径向牵拉和剪切力增大，导致动脉壁中层断裂，血管内皮损伤，血栓、梗塞和微血管瘤形成。通过降低血压，提高主动脉和肌性动脉顺应性，可能降低这种损害。基于目前对动脉僵硬度与压力波反射病理生理意义的认识[12]，相关的测量开始被重视。

　　2.1大动脉脉搏波速度(PWV)[13-15]。PWV能够很好地反映大动脉僵硬度，是评价大动脉硬度的经典指标。年龄和血压水平是影响PWV的重要因素，但PWV不受反射波影响。颈-股动脉PWV反映弹性动脉僵硬度，其值随年龄线性增加;颈和肱或桡动脉PWV反映肌性动脉僵硬度，其值年龄影响小，而受血管内皮功能和血管活性药物影响大。如果降压治疗或用舒张血管的药物难以逆转升高的颈-股动脉PWV，则提示主动脉壁已发生本质性的结构改变，而不是早期指标。两点平面张力法是无创测量PWV的传统方法，该方法在选定测量部位后，测量两点间的体表距离，将压力传感器置于测量部位搏动最明显处，同时记录压力波，测出波足时间差，即可算出这两点间脉搏波传导速度。由于压力波的起点在主动脉根部，无法用无创方法测量，目前的方法是用距其最近的颈总动脉上的点代替，而测量两点血管间的距离用体表距离代替，因此这一方法与实际情况肯定有差距;另外，波足时间差的测量依赖高质量的波形，因此需要适当的培训和一定的技巧。近年来欧姆龙公司推出一款测量踝肱PWV(baPWV)的仪器，主动脉根部与测量点间的血管距离按身高通过固定函数式推算，踝肱动脉的压力波用袖带震荡法采集，baPWV=(踝-主动脉瓣距离—肱-主动脉瓣距离)/踝肱动脉的压力波波足时间差，实现了PWV测量的自动化，提高了测量效率。但是我们要认识到这种方法测量PWV的准确性并未在国际上获得认可：1)袖带震荡法采集的压力波是计算机虚拟生成的，与实际的压力波形有差别，尤其不能显示波足的细节;2)baPWV在计算时把肱-主动脉瓣距离视为踝-主动脉瓣距离的其中一部分，而实际上无论就解剖或结构而言均无等同关系，因此这一结果到底能代表什么尚无定论;3)不同个体用一样的公式从身高推算测量点距离，其准确性需要验证。

　　2.2反射波增强指数(AI)[13-15]。通过对颈动脉压力波形或桡动脉衍生的中心动脉压力波形的分析，可以计算出AI。AI通常指反射波幅度(增强压)除以脉压。但也有定义为反射波所达到的波峰压除以初始收缩波峰压(即反射波发生前的第一个波峰)。AI能定量反映整个动脉系统的动脉弹性改变引起的压力波反射状况，尤其对中小动脉的阻力改变较敏感。压力波反射不仅与动脉硬度和反射距离相关，而且与反射幅度及左室射血时间相关，因此明显受到身高、心率及外周动脉舒张收缩等与压力反射有关的因素的影响。在解释AI时，应考虑这些影响因素。虽然有研究显示AI可独立于其他心血管危险因素预测心脑血管事件，但AI与PWV的相关性并不强，目前尚无证据显示AI与PWV可以互相替代。AI检测方便，对心血管药物的作用反应敏感，适合观察药物，特别是降压药物对中心动脉压力波的影响。

　　2.3动脉的可扩张性和顺应性[13]。使用超声或磁共振成像技术，可以检测大动脉如主动脉、颈动脉、股动脉和肱动脉的腔径从舒张期到收缩期的变化，根据该扩张幅度可以计算出血管横截面积的变化，该变化除以脉压即为顺应性，再除以舒张末期横截面积则为可扩张性。可扩张性和顺应性理论上能够反映所测量动脉的弹性，但因无法同时测量被测部位的脉压，而且测量的只是一段血管的弹性，因此其测量值与实际值可能有较大偏移。因操作较复杂，费用也高，仅限于研究，其预测价值是否优于PWV或AI仍需进一步研究。

　　2.4动脉弹性功能的其它检测方法

　　1)通过分析桡动脉脉搏波中的舒张压部分，即进行舒张期脉搏波分析，可以使用改良的Windkessel公式计算出“大动脉弹性指数(C1)”和“小动脉弹性指数(C2)”[1,13]。C1是舒张期血流容积减少与压力下降之间的比值，又称容量顺应性，呈压力依赖，其值与大动脉顺应性相关。C2是舒张期血流容积振荡变化与压力振荡变化之间的比值，又称振荡顺应性，非压力依赖，主要反映小动脉结构或功能。该方法分析的是舒张压部分，这部分的压力衰减快，无创压力传感器记录的可靠性较收缩压部分差，因此测量的准确性及可重复性可能变异大，能否准确反映动脉弹性还需要进一步验证，有关这方面的研究文献也较少。

　　2)动态的动脉硬化指数(AASI)系建立在动态血压监测基础上反映动脉硬化程度的新指标。其定义是用1减去舒张压与收缩压变化的回归斜率。AASI与PWV相关性良好，有研究认为可以独立预测心脑血管疾病尤其是脑卒中的发生，但也有反对意见。这种方法只要用动态血压监测数据进行数学处理，就有可能提供动脉硬化的信息，故是一个有吸引力的方法。但其实质是动态脉压，是否具有先进性需要进一步的研究予以验证[16]。

　　3总结

　　目前研究动脉弹性功能的方法各有特点，要正确理解这些检测方法的优缺点，做到合理应用，避免漠视或滥用，这些测量方法是否优于其他已知生物标记物的独立预测价值也需要更多的研究资料来证明。虽然越来越多的证据表明中心动脉压的预测价值优于外周动脉压，但是要肯定中心动脉压在这方面的优势还必须开展更多的研究。尽管动脉僵硬度增加及中心动脉压力波与左室射血不匹配是血管结构或功能损害的标志，但是否能够在心血管病人的临床管理中推广应用还需要进行更多研究。目前用这些方法指导临床实践的理念在逐步建立，随着研究资料充实，其中有些方法有可能在未几年成为心血管危险分层及监测药物疗效的有用指标[11,17-19]。

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