速度向量成像技术对原发性高血压颈动脉管壁运动的评价

　　　　　　作者：乔锋利 杨冬艳 冯海艳 宋军 周建平 王辉

【摘要】 　　目的 观察原发性高血压患者颈总动脉管壁短轴平面运动速度、应变及应变率的特点。方法 选取原发性高血压患者60例，按血压水平分为HP1组(血压140～159/90～99 mmHg)、HP2组(血压160～179/100～109 mmHg)和HP3组(血压≥180/110 mmHg)，每组20例，以健康志愿者20例为对照组。采用速度向量成像技术(VVI)测量颈总动脉管壁短轴平面各壁收缩期最大径向运动速度(Vs)、最大切向应变(Smax)及最大切向应变率(SRmax)。结果 对照组和HP1组内Vs各壁间(除前壁与外侧壁、内侧壁与后壁之间)比较均有显著性差异(P<0.05)，前壁、外侧壁Vs 高于内侧壁、后壁；HP2组和HP3组Vs各壁间无显著性差异。各高血压组与对照组比较，各组间Vs HP3

【关键词】 高血压；速度向量成像技术；颈动脉

　　速度向量成像技术（VVI）是近年来评价心血管壁结构力学的超声新方法〔1～3〕，其在二维灰阶成像基础上采用超声像素的空间相干、斑点追踪及边界追踪等对心血管壁运动进行速度、应变、应变率多参数分析和评价，并对组织径向、切向的运动及其运动矢量进行准确量化分析。本研究应用VVI 观测不同级别原发性高血压患者颈总动脉管壁短轴平面管壁运动，分析其运动速度、应变及应变率等情况，探讨不同级别原发性高血压患者颈总动脉管壁的不同运动状态，为临床了解原发性高血压患者大动脉弹性改变提供依据。

　　1 资料与方法

　　1.1 对象

　　选取住院的原发性高血压患者降压未达标者60例，男33例，女27例，年龄61～70岁，平均（65.21±3.76）岁。除外继发性高血压、冠状动脉粥样硬化性心脏病、心肌病、心肌梗死病史、心脏瓣膜病、心功能不全、肝肾功能不全及吸烟者。根据中国高血压防治指南标准分为三组：HP1组（血压140～159/90～99 mmHg）、HP2组（血压160～179/100～109 mmHg）、HP3组（血压≥180/110 mmHg），每组20例。同期选取健康志愿者为对照组20例，男9例，女11例，年龄60～69岁，平均(64.7±3.4) 岁。

　　1.2 方法

　　受检者平卧位，头后仰，充分暴露颈部，头偏向检查对侧，应用SIEMENS ACUSON Antares 彩色多普勒成像仪，线阵8～12 MHz探头放于体表。连接体表心电图，嘱受检者屏住呼吸，声学采集方式采集双侧颈总动脉分叉前约2 cm 处短轴平面(若有斑块，避开斑块平面)3个心动周期的动态二维图像并存储。将存储的图像导入二维VVI工作站，动态观察颈总动脉管壁短轴平面运动；调节灰度，强化内膜边缘，清晰显示内膜后，选择最佳切面停帧；于动脉内膜上手动描记8个标记点，采用VVI脱机分析软件(西门子公司提供)根据标记点自动识别和跟踪血管内膜，并将管壁分为32个节段，前壁、内侧壁、后壁及外侧壁各8个节段，原点自动置于管腔中心；动态显示颈总动脉管壁短轴切面内膜二维运动速度大小和方向变化的可视化图形，线段长度代表速度大小，箭头方向代表速度方向。 在VVI模式下，观察颈总动脉管壁短轴平面内膜二维动态运动速度大小、时相及方向变化；在应变和应变率成像模式下，对比观察高血压组和对照组颈总动脉短轴内膜彩色M型速度、应变和应变率成像，二维及重建三维参数显示图，分析评价血管内膜运动状态。在应变、应变率模式下分析高血压组和正常对照组颈总动脉管壁短轴平面管壁内膜位点的速度、应变和应变率，储存各节段在不同瞬时时间段的参考值，提取各节段最大径向运动速度(Vs)、最大切向应变(Smax)及最大切向应变率(SRmax)。Smax取正负最大应变之差(Ss-Sd)，SR取最大正向峰值，每个壁取双侧颈总动脉8个节段的平均值，所有数据均取3个心动周期的平均值。

　　1.3 统计学处理

　　采用SPSS13.0统计软件进行数据处理，计量资料以x±s表示，组间比较采用秩和检验。

　　2 结 果

　　2.1 曲线形态

　　心室收缩期血流通过时，正常对照组颈总动脉管壁速度曲线可见高尖的负向速度峰值，舒张期动脉弹性回缩，可见多个较小的正向速度峰值；心室收缩期管壁扩张沿切线方向延长，应变曲线可见正向应变峰值，由于利用R波顶点确定基线位置，故舒张期出现负向ε峰值；应变率曲线收缩期可见高尖的正向应变率峰值，舒张期动脉弹性回缩可见多个锯齿状负向应变率峰值。见图1。

　　2.2 各组Vs变化

　　对照组和HP1组内Vs各壁之间(除前壁与外侧壁、内侧壁与后壁之间)均有明显差异(P<0.05)，前壁、外侧壁高于内侧壁、后壁。HP2组和HP3组内各壁之间差异无明显差异。各组间Vs前壁及外侧壁HP3组

　　2.3 Smax　对照组、HP1组、HP2组及HP3组内Smax各壁间无显著差异。各组间Smax趋势：HP3组

　　2.4 SRmax 对照组、HP1、HP2及HP3组各组内SRmax各壁间无显著差异。各组间SRmax趋势：HP3组

　　3 讨论

　　颈动脉超声检查已经成为诊断、评估全身动脉硬化程度的常用方法之一，常用的反映动脉弹性的参数有压力应变弹性系数（Ep）、僵硬度参数（β）、动脉顺应性（AC）。Ep受年龄和收缩压的影响最大，它与动脉收缩压的升降呈正相关，与脉压差也有明显的关系，β和AC则受血压、心率、和年龄等因素的影响不大，综合分析能够较全面的检测早期血管壁弹性功能异常〔4〕。应变和应变率是物质本身特性的反应，反映弹性动脉的生物力学特性、动脉管壁在心室射血后的形变能力。以往应变和应变率成像是以多普勒组织成像为基础发展起来的，受到多普勒技术本身局限性的影响，尤其受超声声束角度的限制〔5，6〕。VVI技术检测动脉壁的运动速度、应变和应变率与传统的组织多普勒技术比较不受角度影响，能够反映血管壁各个方向的运动信息，并且噪音显著减少。另外，VVI根据描记点跟踪颈总动脉内膜，自动确定向心运动的中心，不受动脉搏动引发的摆动影响，提高了检测的可重复性〔7〕。目前已有利用VVI技术评价动脉管壁运动的研究。汪奇〔8〕等用VVI技术评价脑梗死患者颈总动脉管壁运动的研究提示，脑梗死颈总动脉短轴方向管壁最大径向运动速度及最大切向应变率明显减低，可以作为预测脑梗死发病的相关新指标。有研究认为，应用VVI技术可以衡量颈动脉粥样硬化斑块的力学特性，评价斑块稳定性，为研究大动脉运动协调性以及一些血管病变提供了一条崭新的途径〔1，8〕。

　　本研究结果显示，健康者颈总动脉短轴平面前壁及外侧壁的Vs明显高于后壁及内侧壁，与汪奇〔8〕研究结果基本一致，这可能与颈总动脉解剖位置关系密切，后壁和内侧壁的运动受到颈椎横突、甲状腺及邻近肌肉的限制有关。HP1患者内颈总动脉各壁间Vs与对照组一致，但Vs值较对照组相对应的壁明显减低，HP2和HP3患者内各壁间Vs没有明显差异，Vs值随血压升高而降低，说明随着血压的升高动脉弹性下降明显，径向运动能力亦减弱。无论是高血压组还是对照组颈总动脉各壁间Smax 及SRmax 均无明显差异，可能因为应变和应变率反映的是动脉管壁局部的变形能力，受到周围组织牵拉作用的影响较小，而动脉壁组织成分相同，故各壁间的Smax 及SRmax 无明显差异；且高血压组收缩期颈总动脉管壁应变和应变率曲线达峰时间不一致，Smax 及SRmax随着血压的升高明显减低，表明颈总动脉管壁的变形能力减弱。另外，高血压患者SR曲线较正常对照组出现较多的正负向波，这可能是动脉对抗高负荷状态的代偿机制，尚有待于进一步研究。由于高血压组与对照组间心功能无显著差异，减少了心功能对颈总动脉管壁速度、应变和应变率的影响，提示颈总动脉管壁Vs、Smax及SRmax 随血压升高而明显减低，可作为与高血压颈动脉弹性异常相关的新指标。由于本研究观察病例较少，还需大样本量研究支持。
　　
　　综上，VVI技术能准确地显示原发性高血压患者颈总动脉管壁的弹性变化，揭示不同级别原发性高血压患者颈总动脉管壁的不同运动状态，为临床了解原发性高血压患者的大动脉弹性异常提供依据。VVI 技术操作简便，结果准确，有望成为评价原发性高血压颈总动脉弹性的新方法。

参考文献

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　　8 汪 奇，钱蕴秋，刘丽文，等.速度向量成像技术评价脑梗死患者颈总动脉管壁运动的初步研究〔J〕.中国超声医学杂志，2007；23(1)：325.