基于上臂袖帶振蕩波評估動脈僵硬度的新指標及其影響因素

王夕富，沙蕾，陳晴晴，沈崔琴，杜聯芳，梁夫友，李朝軍

1.上海交通大學附屬第一人民醫院放射科，上海 200080；2.上海市嘉定區江橋醫院超聲科，上海 201803；3.上海交通大學附屬第一人民醫院超聲科，上海 200080；4.上海交通大學船舶海洋與建筑工程學院，上海 200240

動脈僵硬度是反映動脈功能的重要指標，與內外環境等危險因素密切相關，可預警心腦血管事件[1]。脈搏波傳播速度(pulse wave velocity，PWV)是定量動脈僵硬度的“金標準”[2]。PWV檢測設備門檻要求高，存在操作者依賴，社區或家庭推廣應用困難。因此，篩選反映動脈僵硬度的新指標，便可在社區或家庭方便獲取，將實現動脈硬化監測和預防端口前移。動脈波速指數(arterial velocity-pulse index，AVI)是通過分析肱動脈振蕩波獲取，有望替代PWV的新指標[3]。既往研究表明，AVI能反映中心大動脈僵硬度，是心血管事件的獨立預測指標[4]。中國自然人群中，AVI隨年齡變化的情況如何，相關影響因素如何尚不明確。本研究采用上臂袖帶振蕩波檢測一個較大樣本的自然人群AVI參數，分析其影響因素，旨在探討AVI的臨床價值，為動脈僵硬度的無創監測提供一個新的臨床證據。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2020年8～12月在上海交通大學附屬第一人民醫院進行健康體檢的自然人群的臨床體檢資料。入選標準：(1)既往無心腦血管事件病史；(2)上臂袖帶振蕩波分析參數數據完整有效者。排除標準：(1)既往有心腦血管事件發生病史者；(2)罹患心肺功能不全、嚴重心率失常、周圍動脈閉塞癥、肝腎功能衰竭和惡性腫瘤者；(3)上臂袖帶振蕩波分析參數數據不完整者。最終入組2 581 例，其中男性 1 068 例，女性 1 513 例；年齡 13～101 歲，平均(54.8±16.6)歲。依據年齡五分位數，即把年齡由大到小排列并分為五等分，處于四個分割點位置的年齡數值分別為 69 歲、61.9 歲、51.6 歲和 38 歲，把受試者分為五組，分別為≥69歲組651例，其中男性332例，女性319例，平均年齡(70.9±12.7)歲；≥61.9 歲組484 例，其中男性212 例，女性272 例，平均年齡(65.4±1.9)歲；≥51.6 歲組 482 例，其中男性 184 例，女性 298 例，平均年齡(57.3±2.8)歲；≥38 歲組 464 例，其中男性 166 例，女性298例，平均年齡(45.0±4.1)歲；＜38歲組500例，其中男性174例，女性326例，平均年齡(29.9±5.5)歲。本研究經我院醫學倫理委員會批準，所有入組者均簽署知情同意書。

1.2 檢查方法 上臂袖帶振蕩波分析[3]：采用便攜式動脈波檢測儀(PASESA AVE-2000Pro)獲取受試者AVI、收縮壓和舒張壓數據。具體方法：受試者端坐位，靜息10 min。受試者左臂穿過袖帶，肘關節置于對應的凹槽內，使左前臂測量點與心臟保持在同一水平，啟動儀器，自動獲取AVI值。重復測量AVI 3 次取平均值，相鄰兩次測量時間間隔應大于3 min。計數公式如下，其中，A 為無量綱常數，此處取值為20，見圖1。

圖1 袖帶振蕩波一階微分計數AVI示意圖

1.3 觀察指標 (1)五組受試者的一般資料：包括受試者性別構成比、年齡、身高、體質量、體質量指數、SBP、DBP和血管僵硬度指標AVI；(2)AVI與年齡和血管危險因素的相關性；(3)AVI 與左室射血分數(ejection fraction，EF)的相關性。

1.4 統計學方法 應用SPSS13.0 統計軟件分析數據。計量資料符合正態分布，以均數±標準差()表示，五組間計量資料比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用SNK-q 檢驗；計數資料比較采用χ2檢驗；相關性分析采用Pearson 相關分析；采用線性回歸分析組內AVI與年齡的線性關系，建立線性方程。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 五組受試者的一般資料比較 與61.9 歲組比較，≥38 歲組和＜38 歲組的女性受試者比例均高于男性，差異有統計學意義(P＜0.05)；61.9 歲組和≥51.6 歲組的受試者身高均低于＜38 歲組，而體質量和體質量指數均高于＜38 歲組，差異具有統計學意義(P＜0.01)。＜38 歲組和≥38 歲組間，受試者身高、體質量和體質量指數差異有統計學意義(P＜0.01)；五組間，受試者收縮壓隨年齡增加而增加，差異有統計學意義(P＜0.01)。舒張壓隨年齡變化幅度低，部分組間受試者舒張壓差異有統計學意義(P＜0.01)。在五組間，受試者AVI 值差異存在統計學意義，且隨年齡增加而增加(P＜0.01)，見表1。

表1 五組受試者的一般資料比較()

表1 五組受試者的一般資料比較()

注：1 mm Hg=0.133 kPa；與≥69歲組比較，aP＜0.05；與≥61.9歲組比較，b P＜0.05；與≥51.6歲組比較，cP＜0.05；與≥38歲組比較，dP＜0.05。

年齡(歲)≥69≥61.9≥51.6≥38＜38 F/χ2值P值女/男(例)319/332 272/212a 298/184a 298/166ab 326/174ab 42 973 0.001平均年齡(歲)70.96±12.71 65.42±1.95a 57.33±2.82ab 45.03±4.06abc 29.98±5.45abcd 3 034.861 0.001身高(cm)162.50±8.01 163.24±7.71 163.09±7.66 164.12±7.36 167.03±27.90abcd 8.174 0.001體質量(kg)62.93±11.46 64.67±11.37a 64.44±10.53 64.12±10.63 62.46±13.98abcd 4.143 0.002體質量指數(kg/m2)23.77±3.67 24.20±3.50a 24.15±3.11 23.71±2.92b 22.65±4.34abcd 14.544 0.001收縮壓(mmHg)137.40±23.45 136.82±20.43 130.43±20.51ab 124.25±19.36abc 115.37±16.51abcd 101.226 0.001舒張壓(mmHg)75.88±13.28 77.73±11.48a 79.49±12.20a 79.68±13.07ab 74.12±11.84abc 16.547 0.001 AVI 22.40±8.09 21.93±6.45 19.80±6.33ab 16.47±5.55abc 12.68±2.84abcd 214.146 0.001

2.2 AVI與年齡和血管危險因素的相關性 五組受試者的AVI與年齡均呈線性相關(P＜0.05)。各組線性回歸曲線圖見圖2?？倶颖局?，AVI與年齡、體質量指數、收縮壓和舒張壓呈正相關(r=0.539、0.072、0.486、0.192，P＜0.01)，與身高呈負相關(r=-0.111，P＜0.01)，與體質量無相關性(r=-0.034，P=0.096)。

圖2 AVI與年齡相關分析圖

2.3 AVI與左室射血分數的相關性 為明確AVI與左心室收縮功能關系，隨機獲取124例受試者的EF值，行相關性分析。結果表明AVI 與EF 呈負相關(r=-0.246，P=0.006)，見圖3。

圖3 124例受試者AVI與EF相關性分析圖

3 討論

動脈僵硬度是心腦血管事件的獨立危險因素，動態監測意義重大[5]?；谛鋷д袷幉ǐ@取的AVI是評估動脈僵硬度的新指標。本研究基于2 581 例自然人，發現AVI隨年齡增加而增加，并與年齡、體質量指數、收縮壓、舒張壓和左心室功能密切相關。

動脈硬度增加是動脈硬化的早期改變，AVI 可評估動脈僵硬度。PWV是定量動脈僵硬度的“金標準”，是心腦血管事件和全因死亡率的獨立預測因素[6]。PWV檢測設備門檻高，且存在操作者依賴，不利于社區或家庭推廣應用[7]。AVI檢測設備輕巧，操作簡單且智能化[8]。既往研究發現，日本社區人群AVI 平均值16.6[9]。中國自然人群的AVI 如何？尚未見到相關報道。本研究獲取了2 581 名受試者的AVI 平均值為18.87，高 于 OKAMOTO 等[9]的 研 究 中 AVI 平 均 值16.6。這可能是因為本研究受試者平均年齡54.8 歲，高于OKAMOTO等[9]研究中平均年齡45.5歲。本研究還發現，AVI與年齡呈線性正相關，與收縮壓和舒張壓等呈正相關，提示AVI 可監測動脈老化過程和高血壓所致的動脈硬化。一項相似的芬蘭青年人心血管風險研究發現，動脈僵硬度增加與成年后心腦血管事件發生密切相關，提示動脈僵硬度增加可能是器官老化不可避免的結果[10]。因此，在青年人群中適時開展動脈僵硬度篩查，具有動脈硬化監測端口前移的意義。AVI作為PWV的替代指標，測量便捷、耗時少，大致2～3 min，可同時獲得收縮壓和舒張壓，利于在青年人群中應用[8]。

AVI 含有心臟收縮功能信息，可預警心血管事件。AVI 是通過分析上臂肱動脈袖帶震蕩波獲取(圖1)，收縮期肱動脈震蕩波呈雙峰，前鋒高于后峰。前鋒為心臟射血動脈順應性擴張所致，后峰為前鋒沿動脈樹向外周傳播，遇動脈分叉形成反射波，并與前向波疊加所致[11]。故而，基于袖帶振蕩波獲取的AVI 不僅含有動脈僵硬度信息，而且含有心臟收縮功能信息。本研究發現，AVI與左心室射血分數呈負相關，這與張絮潔等[11]的理論分析結果一致。既往研究表明，AVI還可評估冠心病患者動脈粥樣硬化的嚴重性和復雜性[12]。動脈僵硬度與心力衰竭耦聯發病，即心臟-血管耦聯[13]。一項前瞻性研究發現，出院時AVI≥26 的急性心力衰竭患者，發生全因死亡或心力衰竭復發率是AVI＜26 患者的 2.75 倍(95%CI：1.411～5.349)[14]。舒張性心衰患者的AVI 值也增高，其心血管事件發生的風險是舒張功能正?；颊叩?.12 倍[15]。這是因為，動脈僵硬度增加可導致主動脈收縮壓增高，舒張壓降低。主動脈收縮壓是心臟的后負荷，增高時可導致心肌做功和氧耗增加。舒張壓主要維持冠狀動脈供血，降低時可導致心肌灌注不良，進而誘發心血管事件的發生。值得一提的是，本研究還發現，AVI 與體質量指數成正相關，而與身高成負相關。這可能是因為肥胖可導致動脈硬化、動脈僵硬度增加，而身高者動脈反射距離長，反射波疊加于前向波的舒張期，致AVI 測值減低。

綜上所述，本研究采用袖帶振蕩波獲得一個較大樣本人群的新動脈僵硬度指標AVI，結果表明AVI 與年齡呈線性正相關，與血壓、體質量指數、射血分數密切相關，提示袖帶振蕩波分析法可便捷、簡單和“一站式”獲得血壓和AVI參數，評估動脈僵硬度。

本研究還存在一定的局限性：研究對象是健康體檢的自然人群，未對患病史、用藥情況和血糖血脂等影響因素進行控制，其結果可能存在一定的偏倚；為探討AVI 與射血分數的關系，本研究僅獲取124 例受試者的心臟射血分數，樣本量較少可能會對結果有一定的影響。