曾凌凱, 李一博, 梁君雅, 陳 超, 何安霞, 劉 鳴,

(1. 南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院(江蘇省中醫(yī)院)心內(nèi)科,南京 210029; 2. 南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院(江蘇省中醫(yī)院)高血壓研究所,南京 210029; 3. 南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院(江蘇省中醫(yī)院)心臟超聲科,南京 210029)

心力衰竭(heart failure, HF)作為主要的心血管疾病,目前在世界范圍廣泛流行,嚴(yán)重威脅人類健康[1]。動脈粥樣硬化是HF的重要危險(xiǎn)因素,因此成為預(yù)防HF發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。頸動脈內(nèi)中膜厚度(carotid intima-media thickness, cIMT)作為動脈粥樣硬化的一個標(biāo)志性的替代終點(diǎn)[2],日益成為干預(yù)的靶點(diǎn)[3]。事實(shí)上,研究表明在不同的臨床和不同人種的背景下,cIMT均可以預(yù)測HF的發(fā)生[4-5]。臨床實(shí)踐中,在采集cIMT數(shù)據(jù)的同時(shí)也會采集頸動脈血流速度。少量研究表明,頸動脈血流參數(shù),如收縮期峰值血流速度(peak systolic velocity, PSV)和舒張末期血流速度(end diastolic velocity, EDV)也可預(yù)測未來的心血管事件[6]。

綜上,HF的早期預(yù)防顯得尤為重要。近年來,隨著超聲心動圖成像技術(shù)的發(fā)展,基于二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)的左心室整體縱向應(yīng)變(left ventricular global longitudinal strain, LVGLS)使得評估亞臨床左心室收縮功能障礙成為可能。研究表明,即便在左心室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction, LVEF)正常的情況下,LVGLS已經(jīng)出現(xiàn)下降,成為HF早期預(yù)防的敏感指標(biāo)[7]。事實(shí)上,LVGLS是心血管事件和死亡的獨(dú)立預(yù)測因子[8]。同樣,相對于傳統(tǒng)的舒張功能指標(biāo)E/A比值,利用組織多普勒技術(shù)測量的二尖瓣環(huán)舒張?jiān)缙谘魉俣?e’)以及E/e’是亞臨床舒張功能的指標(biāo)[9]。

然而,目前關(guān)于頸動脈血流速度參數(shù)(PSV和EDV)與亞臨床左心室功能的關(guān)系尚不完全清楚,因此本研究擬在丹陽社區(qū)自然人群中探討它們之間的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 研究對象

研究對象基于自然人群流行病學(xué)調(diào)查研究——“丹陽研究”。丹陽研究是一個正在開展的、前瞻性的高血壓流行病學(xué)研究[10-11]。南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院倫理委員會同意本項(xiàng)目的研究方案(2017NL-045-02),所有受試者均簽署知情同意書并同意參加本研究。本部分研究對象為2021年10月8日—10月27日在丹陽車站社區(qū)納入的受試者(n=750),在排除頸動脈圖像缺失(n=109)或者心超圖像缺失人群后(n=80),最終納入本研究供統(tǒng)計(jì)分析的樣本量為561例。

1.2 一般資料采集

個人基本資料包括姓名、性別、出生日期、身高、體重、腰圍、婚姻狀況、教育程度等,計(jì)算體重指數(shù)(body mass index, BMI),BMI=體重(kg)/身高(m)2。個人史包括吸煙史、飲酒史、既往疾病史(如高血壓、糖尿病和高脂血癥)及目前服用藥物情況(如服用降壓藥、降糖藥和降脂藥)等。使用歐姆龍7 130示波血壓監(jiān)測儀(歐姆龍,日本)連續(xù)3次測量受試者的血壓,每次至少間隔1 min,取3次讀數(shù)的平均值作為最終血壓值。高血壓定義為收縮壓≥140 mmHg和(或)舒張壓≥90 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa),或目前正在服用降壓藥物;糖尿病定義為空腹血糖≥7.0 mmol/L和(或)正在使用降糖藥物;高脂血癥定義為總膽固醇≥6.2 mmol/L或低密度脂蛋白膽固醇≥4.1 mmol/L或甘油三酯≥2.3 mmol/L或高密度脂蛋白膽固醇<1.0 mmol/L和(或)正在使用降脂藥物;冠狀動脈粥樣硬化心臟病(coronary artery disease, CAD)是通過自我報(bào)告的心肌梗死史、冠狀動脈旁路移植術(shù)或經(jīng)皮冠狀動脈介入治療來定義。估算的腎小球?yàn)V過率(estimated glomerular filtration rate, eGFR)根據(jù)CKD-EPI(chronic kidney disease epidemiology collaboration)方程來估算[12]。

1.3 生化指標(biāo)采集

囑受試者禁食、禁藥過夜,由專業(yè)護(hù)士采集肘靜脈血10 mL,在4 ℃條件下離心(離心半徑17.5 cm,4 000 r/min,10 min),將離心后上清液置于-20 ℃保存,避免反復(fù)凍融,送至江蘇省中醫(yī)院檢驗(yàn)科測定常規(guī)生化指標(biāo)。

1.4 頸動脈超聲指標(biāo)采集

受試者側(cè)躺于硬質(zhì)平板床上,由一名訓(xùn)練有素的超聲醫(yī)學(xué)科醫(yī)師使用GE Vivid E90(通用電氣醫(yī)療系統(tǒng)中國有限公司,中國)超聲儀采集雙側(cè)頸總動脈、頸內(nèi)動脈、頸外動脈的常規(guī)圖像,截取最優(yōu)圖像保存。依據(jù)所留存的圖像測量雙側(cè)頸總動脈內(nèi)中膜的厚度、斑塊的厚度和數(shù)量等其他常規(guī)頸動脈超聲測量指標(biāo)。對于多普勒頻譜分析,根據(jù)頸總動脈、頸內(nèi)動脈、頸外動脈的一個心動周期,由機(jī)器系統(tǒng)自動描記PSV和EDV頸動脈血流速度參數(shù)。

1.5 超聲心動圖指標(biāo)的采集

受試者側(cè)躺于平板床,由一名訓(xùn)練有素的心臟超聲醫(yī)生使用飛利浦CX-50型心臟彩色多普勒超聲儀(飛利浦,美國)采集相關(guān)指標(biāo)。左心室質(zhì)量(left ventricular mass, LVM)按美國心臟超聲協(xié)會(American Society of Echocardiography, ASE)推薦的公式[13]計(jì)算,并除以體表面積得出左心室質(zhì)量指數(shù)(left ventricular mass index, LVMI)。左心室肥厚[14](left ventricular hypertrophy, LVH)定義: 男性LVMI>115 g/m2;女性LVMI>95 g/m2。改良Simpson法用于測量左心室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction, LVEF)。脈沖多普勒技術(shù)記錄舒張?jiān)缙诜逯盗魉?E)和舒張晚期峰值流速(A),組織多普勒技術(shù)測量e’。

使用心血管超聲定量分析軟件9.0版本(飛利浦,美國)對采集的圖像進(jìn)行離線斑點(diǎn)追蹤分析。凍結(jié)左心內(nèi)膜最清晰的一幀圖像,在自動跟蹤心肌運(yùn)動的變化后,手動檢查心內(nèi)膜表面。調(diào)整整個心動周期的心內(nèi)膜曲線的擬合,依據(jù)ASE“17節(jié)段法”將左心室前壁、前間隔、后間隔、下壁、后壁、側(cè)壁,按照基底部、中間部、心尖部分為16節(jié)段,再加上心尖帽,共17個室壁節(jié)段將心室分為17個節(jié)段。得出17個節(jié)段應(yīng)變,由系統(tǒng)自動獲取LVGLS,為了便于統(tǒng)計(jì)及分析,整體縱向應(yīng)變(global longitudinal strain, GLS)采用絕對值形式。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié) 果

2.1 受試者臨床、超聲心動圖和頸動脈彩超特征

研究納入561例參與者,平均年齡(58.2±11.7)歲,其中女性339例(60.4%)。表1按性別總結(jié)了受試者的基本特征。與女性相比,男性吸煙比例(41.0%vs0.9%)和飲酒比例(34.7%vs2.9%)更高,心率(-4.4次/min)更慢,eGFR[-4.41 mL/(min·1.73 m2)]更低(P<0.001)。男性的代謝參數(shù),如腰圍、BMI、血壓、血糖和血清肌酐更高(P≤0.044)。此外,男性頸總動脈IMT(+0.08 mm,P<0.001)更厚和斑塊檢出率(53.6%vs39.2%,P=0.001)更高。男性LVMI(+6.71 g/m2)更大(P<0.001),但左心室肥厚患病率較低(10.1%vs18.0%,P=0.020),女性LVGLS(+1.0%)、E(+0.06 m/s)、E/e’(+0.4)更大(P≤0.022)。

表1 人群統(tǒng)計(jì)學(xué)和實(shí)驗(yàn)室特征

如表2所示,對于EDV,左側(cè)頸總動脈、頸內(nèi)動脈和頸外動脈的測量值均大于右側(cè)(P≤0.046);對于PSV,左側(cè)頸總動脈、頸內(nèi)動脈的測量值大于右側(cè)(P<0.001)。

表2 人群的頸動脈血流參數(shù)

2.2 頸動脈血流參數(shù)與亞臨床心功能的關(guān)系

如表3所示,單因素分析顯示: 雙側(cè)頸總動脈PSV、EDV與LVMI和LVH呈負(fù)相關(guān)(r為-0.362--0.145;P≤0.001)。(1) 收縮功能: 僅右側(cè)PSV與LVEF正相關(guān)(r=0.091;P=0.036),EDV與LVGLS正相關(guān)(r=0.119;P=0.005)。(2) 舒張功能: 雙側(cè)PSV、EDV均與E峰、E/A比值、e’正相關(guān)(r為0.171-0.476;P<0.001),與E/e’比值負(fù)相關(guān)(r為-0.264--0.166;P<0.001)。在校正年齡、BMI、性別、收縮壓、空腹血糖、吸煙史、飲酒史、降壓治療、降糖治療、降脂治療、總膽固醇、eGFR等混雜因素后(表4),結(jié)構(gòu)方面: 僅右側(cè)EDV與LVMI仍然顯著相關(guān)(r=-0.088;P=0.040)。收縮功能方面: 僅右側(cè)PSV與LVEF和LVGLS顯著正相關(guān)(r分別為0.121、0.093;P≤0.029)。舒張功能方面: 僅PSV與E峰以及e’(r為0.108-0.160;P≤0.011)。最后,進(jìn)一步校正cIMT和頸動脈斑塊后結(jié)果基本類似,見表5?；谛詣e的亞組分析顯示結(jié)果與上述主分析類似;此外,回歸分析也得出類似的結(jié)論(具體數(shù)據(jù)未展示)。

表3 頸動脈血流參數(shù)與亞臨床心功能的關(guān)系(單因素分析)

表4 頸動脈血流參數(shù)與亞臨床心功能的關(guān)系(校正模型)

表5 頸動脈血流參數(shù)與亞臨床心功能的關(guān)系(全變量校正模型)

3 討 論

本研究發(fā)現(xiàn),即使進(jìn)一步調(diào)整cIMT及頸動脈斑塊這兩個重要的混雜因素后,PSV仍與亞臨床舒張功能指標(biāo)(e’)顯著正相關(guān)。據(jù)我們所知,本研究是國內(nèi)首次基于較大樣本量探討頸動脈血流速度相關(guān)參數(shù)與亞臨床左心室功能的關(guān)系,并發(fā)現(xiàn)PSV降低與亞臨床左心室舒張功能(e’降低)下降有關(guān)。

目前,關(guān)于PSV與左心室舒張功能關(guān)系的研究尚少,我們首次報(bào)道了PSV速度下降與亞臨床左心室舒張功能減退獨(dú)立相關(guān)。Chuang等[6]研究發(fā)現(xiàn),頸動脈血流速度PSV的降低顯著增加未來不良心血管事件的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),這與本次研究一致。此外,既往cIMT與左心室舒張功能關(guān)系的研究表明[15]: 與頸動脈無硬化組相比,頸動脈粥樣硬化組LVEF下降,e’、E/A減小,A峰、E/e’增加,也提示頸動脈硬化(cIMT增厚)患者左心室舒張功能減退。本次研究在進(jìn)一步校正cIMT和頸動脈斑塊等混雜因素后,仍然發(fā)現(xiàn)PSV降低與左心室亞臨床舒張功能減退顯著相關(guān),提示PSV有可能作為預(yù)防HF潛在的干預(yù)靶點(diǎn)。

我們認(rèn)為可能的病理生理學(xué)機(jī)制主要有以下3個方面。第一,頸動脈血流速度降低會導(dǎo)致剪切應(yīng)力降低,從而導(dǎo)致動脈粥樣硬化的發(fā)生[16],進(jìn)而對心臟功能產(chǎn)生影響。第二,研究報(bào)道在高血壓合并左心室肥厚的患者,頸總動脈舒張期血流受損[17],所以頸動脈血流的可分配性降低和低舒張期灌注壓可能是心臟功能下降的另一個原因。第三,HF患者來自外周動脈的波反射幅度增加會降低頸動脈血流速度[18]。本研究亦發(fā)現(xiàn)左側(cè)和右側(cè)的頸動脈血流速度差異顯著,且右側(cè)與心臟收縮和舒張功能的關(guān)系更加明顯,推測其原因可能與我們的樣本量較小,或與當(dāng)?shù)鼐用裼依志佣嘤嘘P(guān),在我們今后的研究中尚需進(jìn)一步探討這種差異的具體機(jī)制。

本研究的優(yōu)點(diǎn)有以下幾點(diǎn): 首先,本研究采集了受試者較詳細(xì)的基本信息和表型(如教育,吸煙、飲酒史、疾病史和用藥史,以及血糖、血脂等),從而可以校正包括cIMT及頸動脈斑塊等潛在的混雜因素,進(jìn)而探索頸動脈血流速度對亞臨床舒張功能的獨(dú)立作用。其次,本研究在相對較大樣本的自然人群開展,便于進(jìn)行基于性別的亞組分析,研究結(jié)果具有一定的可推廣性。當(dāng)然,除了上述優(yōu)點(diǎn),本研究也有不足之處。首先,本研究為橫斷面研究,無法闡明頸動脈PSV降低與亞臨床左心室舒張功能減退(e’降低)的因果關(guān)系,未來我們在后續(xù)的前瞻性研究中可以進(jìn)一步闡明它們之間的因果關(guān)系以及探討PSV對HF的預(yù)測價(jià)值。其次,本研究僅在江蘇丹陽社區(qū)開展,具有一定的地域局限性,并不能完全代表國內(nèi)其他區(qū)域,需要開展多中心的流行病學(xué)研究進(jìn)一步驗(yàn)證。最后,由于舒張功能減退的患者較少,不能依據(jù)舒張功能減退進(jìn)行亞組分析,未來可以在臨床研究中進(jìn)行驗(yàn)證。

綜上所述,本研究在丹陽社區(qū)人群中發(fā)現(xiàn)頸動脈PSV降低與左心室亞臨床舒張功能減退獨(dú)立相關(guān),有可能為HF的預(yù)防提供新的視角。