苗冬梅，葉 平，張今堯，高 鵬，肖文凱

(中國人民解放軍總醫(yī)院老年心血管二科，北京 100853)

瞬時波強(wave intensity，WI)是一項研究心血管系統(tǒng)血流動力學及心臟與血管相互關系的新技術。WI通過無創(chuàng)方法獲得動脈血管內任意點管徑變化轉換為壓力變化，通過任意點的動脈管壁的壓力變化(dP/dt)與血流運動速度變化(dU/dt)的乘積而得到。WI波形曲線中有2個正相波和1個負相波，分別為出現(xiàn)在收縮早期的W1波、收縮中期的負相波、收縮晚期的W2波(圖1)。文獻報道，W1能反映心臟的收縮特性，W2與心臟主動停止主動脈血流的能力及動脈硬化有關，其重復性高，可靠性好[1]。

在心臟收縮早期和晚期，動脈壁承受壓力和運動速度的不同，分別會產生不同的瞬時波強，出現(xiàn)在收縮晚期的前向減速度波即W2波。W2出現(xiàn)在收縮晚期(即主動脈壓力減小血流減速直到主動脈瓣關閉的時間)，此時管壁壓力和血流運動速度同時降低，W2的大小由從收縮晚期到等容舒張期左室的功能狀態(tài)決定，與左室主動阻止主動脈血流的能力即左室主動松弛能力有關，故可以敏感的反應左室舒張功能的減退。小規(guī)模的研究認為W2與有創(chuàng)檢查的左室松弛時間常數(shù)相關[2]，可以反映心臟舒張功能和動脈僵硬度。而WI與目前常用的左室舒張功能評價指標之間關系的研究不多見。

本研究選擇高血壓病和健康對照組，分析目前常用的左室舒張功能指標與W2的相關性，以期為評價早期左室舒張功能診斷提供依據。

1 對象與方法

1.1 對象

隨機抽取2008～2009年度，由解放軍總醫(yī)院老年心內科，按照中國高血壓指南診斷標準確診的，來自社區(qū)的高血壓患者40名[平均年齡52.9±8.3歲，男性30(75.0%)，病程(2～15年)，吸煙史23(57.5%)1級高血壓患者12例(30%)，2級高血壓患者21例(52.5%)，3級高血壓患者7例(17.5%)，服藥情況[1級高血壓均未用藥，平均血壓水平148/87 mmHg;2級高血壓患者有13例用藥(61.9%)，平均血壓水平152/90mmHg;3級高血壓患者有5例用藥(71.4%)，平均血壓水平 161/88 mmHg]，同時排除繼發(fā)性高血壓、冠心病、心臟瓣膜病、心功能不全、腦卒中、肝腎功能不全，房顫，超聲檢查有頸動脈斑塊和/或整體收縮功能下降者。從同質人群中隨機抽取健康對照組43例(平均年齡55.3±10.4歲，男性比例34(79.1%))，吸煙26(60.5%)為健康體檢者。

1.2 儀器與方法

1.2.1 儀器 日本ALOKA 公司 ProSound α 10彩色多普勒超聲診斷儀，心臟探頭頻率1～5 MHz，血管探頭頻率5～13 MHz。

1.2.2 頸動脈WI檢查 受檢者在安靜明亮環(huán)境靜坐20min以上，測量血壓3次，每次間隔5 min，然后保持平臥位，連接心電圖，頭偏向對側，取頸動脈膨大處近心端1.5 cm處為WI檢查部位。0～20°范圍內調節(jié)Beam Steer(B)鍵，使動脈前后壁顯示最清楚，在B/M模式下，啟動WI功能。將B模式采樣線上的2個采樣門分別置于血管前、后壁外膜中層交界處;M型Sweep Speed設置為200mm/s，啟動WI血流顯示鍵，WI血流采樣門寬4 mm，0～20°范圍內調節(jié)Beam Steer(flow)鍵，聲束血流夾角 60°，按select鍵采樣;凍結后按WI鍵顯示界面，輸入血壓值，挑選5個以上波形，再按next鍵顯示報告界面，軟件自動測算數(shù)據(圖2)。W2為左室收縮末期(即主動脈壓力開始減小血流減速直到主動脈瓣關閉的時間)，頸動脈管壁的壓力變化(dP/dt)與血流運動速度變化(dU/dt)的乘積即(dP/dt)?(dU/dt)其中P為管壁壓力(mmHg)，U為血流速度(m/s3)。W2的單位是mmHg?m/s3。

1.2.3 左室舒張功能測量 受試者取左側臥位或平臥位，平靜呼吸。取心臟四腔切面，將多普勒取樣門(門寬2 mm)置于二尖瓣尖上1cm測量舒張早期峰值速度(E)、舒張晚期峰值速度(A)，并計算其比值(E/A)，取心尖五腔切面，將多普勒采樣門(門寬2 mm)置于左室流出道和二尖瓣前葉之間，記錄可同時顯示收縮期左室流出道負向血流和舒張期二尖瓣正向血流，以左室流出道血流結束點到二尖瓣血流起始點間的時間為等容舒張時間(isovolumic relaxation time，IVRT)。心尖四腔切面上，轉換組織多普勒模式，將多普勒采樣門(門寬2 mm)置于二尖瓣環(huán)間隔側和側壁緣，取平均值，記錄舒張早期峰值速度(Em)、舒張晚期峰值速度(Am)，并計算其比值(Em/Am)。

1.2.4 NT-proBNP測定 清晨空腹抽靜脈血5 ml，高速離心提取血清，采用德國Roche Diagnostics GmbH公司提供的試劑盒由生化實驗室使用酶聯(lián)免疫方法測定。

1.3 統(tǒng)計分析

用SPSS 13.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計分析。計量資料用均數(shù)±標準差()表示;計數(shù)資料以“率”表示，進行 t檢驗或χ2檢驗以及spearmen相關性分析。

2 結果

2.1 組間雙側頸動脈W2比較

兩組在年齡、性別比例無統(tǒng)計學差異，雙側頸總動脈W2差異無統(tǒng)計學意義，高血壓組與對照組比較，W2減小，有統(tǒng)計學差異(表1)。

Tab.1 Wave attenuated intensity(W2)in bilateral carotid arteries()

Tab.1 Wave attenuated intensity(W2)in bilateral carotid arteries()

HR:Heart rate;L:Left carotid artery;R:Right carotid artery*P＜0.05，**P＜0.01 vs control

Group n HR(beats/min)W2R W2L(mmHg?m/s3)(mmHg?m/s3)Control 43 72±12 1514±986 1690±1126 Hypertension 40 75±11 1023±1170* 1126±996**

2.2 組間心臟舒張功能比較

高血壓組與對照組比較，IVRT延長，E/Em增大，Em/Am降低，NT-proBNP升高(表2，見下頁)。

Tab.2 Parameters of left ventricular diastolic function between the two groups()

Tab.2 Parameters of left ventricular diastolic function between the two groups()

E:Peak velocity of early filling of mitral flow;A:Peak velocity of later filling of mitral flow;IVRT:Isovolumic relaxation time;Em:Peak early diastolic motion velocity of mitral annulus;Am:Peak atrial systolic motion velocity of mitral annulus;NT-proBNP:N-terminal probrain natriuretic peptide*P＜0.05，**P＜0.01 vs control

Group n E/A IVRT(ms) Em(cm/s) Em/Am E/Em NT-proBNP(ng/ml)Control 43 0.92±0.36 88±22 10.6±1.8 1.10±0.24 7.39±1.83 45.2±13.8 Hypertension 40 0.83±0.22 114±37** 8.0±2.3** 0.73±0.23** 9.37±3.32** 94.6±48.5**

2.3 相關性研究

就高血壓患者左側頸動脈W2與相應的舒張功能指標做單因素相關分析，W2與IVRT呈負相關(r=-0.48，P ＜0.05)，W2與 E/Em負相關(r=-0.46，P＜0.05)，W2與 Em/Am正相關(r=0.35，P＜0.05)，與 NT-proBNP成負相關(r=-0.21，P＜0.05)。

3 討論

WI可以反映心臟和動脈系統(tǒng)的相互作用，評估心臟和動脈系統(tǒng)的綜合功能，可在同一時間無創(chuàng)性評價左室收縮功能和舒張早期功能。WI借用血管回聲跟蹤技術，實時跟蹤描記動脈血管收縮期和舒張期的運動軌跡，并將其中所包含的相位信息，即射頻信號進行采集分析，通過零交叉方法，實時地將這種相位變化轉換為距離，以曲線形式加以顯示，在輸入血壓數(shù)據后，系統(tǒng)即可自動計算出多項反映心功能的指標，該方法的測量管壁位移精確度達0.007～0.013 mm，明顯高于傳統(tǒng)的檢測方法[3]。而對于WI的臨床應用研究為數(shù)尚少，針對W2的研究更不多見。隨著老齡化，以及高血壓糖尿病發(fā)病率的持續(xù)增長，舒張功能減退發(fā)生率也迅速增加，而其評價方法和治療手段卻很有限[4]，所以本研究著重評價W2在無創(chuàng)評價舒張功能方面的價值。

心臟舒張起始于主動脈瓣關閉的等容舒張期，是一個主動的、消耗能量的過程。心室松弛的延緩或不完全將阻礙或推遲舒張期充盈的開始。IVRT越長，心室主動擴張能力越差，此期處于舒張初始階段，主要受主動松弛因素影響。血流多普勒評價二尖瓣口從左房到左室血流流速，E波反映早期舒張充盈，A波發(fā)生在舒張晚期，由于E/A受左房壓力，心率以及偽正?，F(xiàn)象等因素干擾較多，只能做為舒張功能的參考指標[5]。組織多普勒成像通過消除血流產生的高頻信號，只以彩色或脈沖多普勒形式顯示室壁運動產生的低頻信號，可以提供心肌收縮和舒張速率的信息。目前常采用局部二尖瓣環(huán)運動速度反映左室整體功能，Em/Am敏感性和特異性均較E/A高，E/Em可消除E峰流速達峰值時左室舒張的影響，并能反映左房壓力[6]。常用的組織多普勒超聲心動圖是評價二尖瓣環(huán)的縱向運動，間接反映心肌的運動速度。左室心肌的縱向運動功能占左室整體功能的 70%以上，由心內膜下心肌纖維控制[7]。所以，組織多普勒對于整體舒張功能的判定仍然有其局限性。目前評價左室松弛性最準確的參數(shù)是左室等容舒張期壓力下降時間常數(shù)，主要由心導管測定，因而限制了其廣泛應用。

瞬時波強的產生為心功能的研究開辟了新的領域。心臟血管有同樣的組織起源，并相互交通，相互影響，通過探測循環(huán)中任意點的壓力和血流速度變化反映心功能是有生理基礎的。頸動脈與心臟距離近，體表最容易探測。心肌射血產生前向的壓力，以脈搏波的速度由心臟向外周傳播;心臟舒張時反射波從外周動脈再反射回心臟。對于動脈順應性正常者，反射回波在主動脈瓣關閉后到達升主動脈，中心動脈收縮壓不發(fā)生變化，反射波增加了中心動脈的舒張壓和冠狀動脈的灌注壓;而降低的動脈順應性則加速動脈反射回波的時間，反射回波落在主動脈瓣尚未關閉時，從而增加心室后負荷，冠狀動脈的灌注減少導致心內膜下心肌缺血發(fā)生，繼而心肌纖維化最終影響心室的舒張功能[8]。

本文研究選取的高血壓患者來自社區(qū)，以輕中度高血壓為多，與對照組比較，由于收縮末期血流速度和壓力下降延緩，IVRT延長，瞬時減速波W2明顯下降，與高血壓早期即可出現(xiàn)心內膜下心肌供血不平衡導致舒張功能受損有關[7]。而左側頸動脈的W2比右側W2的變化更敏感，可能與右側頸動脈變異大，頸動脈W2數(shù)值變異有關.

W2的大小決定于左室收縮晚期到等容舒張期間的運動[2]，IVRT指主動脈瓣關閉至二尖瓣開放這段時間，W2與IVRT相關性最好，與舒張異常起始的心肌運動速度的相關性也很好。NT-proBNP是公認的反映左室早期充盈壓力的增高的敏感的血清標志物，但其影響因素較多，需要謹慎選擇[9]，在排除了冠心病，心功能不全，腎臟病等合并癥后，NT-proBNP與W2也相關，進一步證實W2對舒張功能的評價價值。作為初步研究，本文只局限于輕中度高血壓的患者的探討，對于嚴重的舒張功能不全，或者合并糖尿病或冠心病的人群中是否有類似結果還有待進一步的研究。

綜上所述，對于輕中度高血壓患者，新的無創(chuàng)反映血流動力學的指標W2可以敏感、準確的反映左室舒張功能的變化。

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