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1、无创超声技术评估动脉弹性功能：现状与未来2005年11月第l7卷第11期中国民康医学杂志MedicalJournalofChinesePeoplegHealthNov,2005Vo1.17No.1l【综述】无创超声技术评估动脉弹性功能:现状与未来王靖,刘望彭',王宏宇(I.山西医科大学,山西太原031000;2.北京大学人民医院)[中图分类号】R445.1;R331.33[文献标识码】A[文章编号】0369(2005)11—0689一O5近些年的研究表明,动脉功能及结构改变是导致临床心血管事件的主要原因.动脉功能改变的早期发现已作为心血管病(CVD)早期检测的首要指
2、标.自从Strandness等…最早指出:超声可用于无创诊断动脉粥样硬化以来,在这几十年中,无创血管超声已经取得很大改进.无创血管超声是结合解剖学和血流信息,可以反映动脉血管的结构和功能改变,在临床上已经用于诊断动脉粥样硬化的常规检查.另外,它还用于评估内一中膜厚度(IMT),IMT是流行病学_2和干预研究_3的常用指标,但把它作为动脉粥样硬化症的指标J,IMT和动脉粥样硬化两者之间相关性证据仍不足.当前,无创血管超声最主要应用于动脉功能的评估,这种评估是依据血管的可伸缩性,环周应力,扩张性,顺应性和杨氏模数.观察这些参数对患者治疗是非常重要的,由于衰老合并高血压时
3、弹性动脉弹性功能的降低使收缩压和脉压增大,而后者已知是预后不良的独立危险因素.超声技术已经进展到无创检测内径,可伸缩性,环周应力,以及IMT的微细变化.超声测量的这些参数能够获得血管的扩张性,顺应性,和杨氏模数J,已成为无创检测动脉功能的重要方法J,它们之间的相互关系可以在动脉树的特定位置进行分析.无创评估血管可伸缩性和环周应力可以识别中枢压力感受器敏感性介导的血管反应.本文阐述了无创超声评估动脉功能的最新成果.结合血管的病理学,我们仅叙述检测方法和不同疾病状态动脉功能的变化.主要是对衰老和常见的高血压动脉功能变化进行详细介绍.另外,还介绍了动脉粥样硬化患者和糖尿病
4、患者的动脉功能变化,以及使用无创血管超声评估压力感受器敏感性.1基本参数和动脉功能评估代表动脉弹性特征的参数是扩张性和顺应性,也就是在一定的压力改变下(AP)动脉体积(V)的收稿日期:2005—06—16相对(AV/V)和绝对(△V)改变.扩张性反映动脉壁的机械负荷,顺应性反映血管的储备容积能力从而减轻在射血期间压力增加,它们通常被用来表示为心动周期中血管腔横截面积(A)的变化.在心动周期中,由于动脉在体内长度几乎不变.局部脉压即收缩压与舒张压之间的差别,通常表示为AP.在弹性动脉例如主动脉和颈动脉,A和△P之间呈线性关系_8J,而且相对于在心动周期中压力与A的变化
5、,其发生的误差很小.但在肌性动脉例如肱动脉和股动脉,其误差可能较大.扩张性系数的表达,根据舒张末期内径(d),心脏舒张期到收缩期血管内径变化(Ad)及管腔的横截面积DC=(AA/A)/AP={[(d+△d)一d]/d}/AP(MPa一)(1)同样,顺应性系数(CC)能被写为CC=△A/AP=H[(d+△d)一d]/4AP(mm/Pa)(2)6897》33__""M¨喜一警2,O987e一,2005年11月第l7卷第11期中国民康医学杂志MedicalJournalofChinesePeoplegHealthNov,2005V01.17No.1lB9eBle,一张霞B
6、685et'时间t.图1颈总动脉的扩张波形上面是一位血压正常年轻人的波形,中间是一位血压正常老年人的波形,下面是一位老年高血压患者的波形.在记录的时候志愿者和患者都充分放松.注意高血压患者扩张性(Ad)和环周应力(Ad/d;d,内径)降低,而血压正常的老年人反映了动脉僵硬度的增加.高血压患者的动脉僵硬度增加更明显,这可以通过扩张性的降低和环周应力降低显示.d和Ad(图1)可以用新型超声回波跟踪系统(echo—tracking)精确地测量,即把探头放到血管处利用二维B一型图像采集血管壁的运动图像.这一系统能分辨动脉壁微小的位移变化.在最新的系统中,位移检测方法是以射频
7、相关追踪技术为基础,优于用多普勒处理.射频处理有较高的深度分辨率(回波模式)和高精确度的优势,即使在极短的时间(几毫秒)内,也能使用实时评估视窗.在最新的系统中,可以自动地识别动脉壁管腔在舒张末期的变化,并允许d和Ad的实时表达,开辟了新的研究方法(在后面的部分详述;压力感受器敏感性).DC和CC的正确评估要求在测量d和Ad的位置确定Ap值,或者在有代表性的位置确定AP,但这些问题仍没有完全解决(在后面部分详述).环周应力可用以评价动脉相对变形能力.它可以表达为Ad/d.血管的环周应力并不是血管的本身特性而是依赖于血管的张力.每单位长度的张力是脉压与管壁厚度(h
