動脈功能無創(chuàng)檢測臨床意義評價中國專家共識(全文)

）詞：胡大一王繼光郭藝芳無創(chuàng)檢測心血管動脈硬化早期篩查動脈彈性功能動脈結(jié)構(gòu)動脈硬化病變是多種心血管疾病的病理生理基礎(chǔ)。動脈造影術(shù)是診斷動脈硬化病變的主要技術(shù)手段，但此項技術(shù)為有創(chuàng)檢查，技術(shù)復(fù)雜，費用高昂，不能滿足臨床早期篩查的需要。近年證據(jù)顯示，早在動脈管腔出現(xiàn)明顯狹窄或閉塞性病變之前動脈血管壁即已發(fā)生功能（或結(jié)構(gòu)改變。因此早期篩查并積極干預(yù)大動脈功能異常在心血管病的“上游防治”中具有獨特意義。本文介紹了評價動脈結(jié)構(gòu)和功能的幾種新方法和評估標準。使得早期篩查與發(fā)現(xiàn)動脈硬化病變成為可能，有助于將心血管疾病的防治陣線前移，并在疾病的早期階段采取綜合干預(yù)措施。1動脈硬化病變無創(chuàng)檢測的意義心血管疾病嚴重危害著人類健康。對于多數(shù)心血管疾病而言，動脈硬化病變是其共同的病理生理基礎(chǔ)。作為循環(huán)系統(tǒng)的重要組成部分，全身任何部位的動脈均可能發(fā)生動脈硬化（特別是動脈粥樣硬化）病變，并可能導(dǎo)致相應(yīng)區(qū)域的缺血性功能或結(jié)構(gòu)損傷甚至組織壞死，例如冠心病、腦卒中、缺血性腎病、下肢動脈疾病等。因此，積極防治動脈硬化性疾病被視為心血管疾病防治的核心內(nèi)容。加強篩查與早期診斷動脈硬化病變是提高心血管病防治水平的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。長期以來，動脈造影術(shù)曾經(jīng)作為診斷動脈硬化病變的主要技術(shù)手段。然而，由于動脈造影屬于有創(chuàng)性操作，對技術(shù)與設(shè)備條件要求較高，檢查價格較為昂貴，且有可能發(fā)生操作相關(guān)性的不良反應(yīng)（如造影劑過敏與造影劑腎病等這些不足之處在很大程度上影響了其在臨床上的廣泛應(yīng)用。更為重要的是，有創(chuàng)性動脈造影技術(shù)只能發(fā)現(xiàn)已經(jīng)發(fā)生明顯管腔狹窄的動脈病變，對于此類疾病的早期診斷與篩查幫助很小，因此僅僅依靠動脈造影難以有效提高動脈硬化性疾病的早期防治水平。從病理生理學(xué)機制而論動脈硬化病變包括動脈管壁病變與管腔病變。近年來大量證據(jù)顯示，早在動脈管腔出現(xiàn)明顯狹窄或閉塞性病變之前，動脈血管壁即已發(fā)生功能及（或）結(jié)構(gòu)改變。從某種意義上講，動脈管壁病變是管腔病變的前期病變與病理生理學(xué)基礎(chǔ)，積極干預(yù)管壁病變有助于延緩甚至避免管腔病變的發(fā)生研究顯示在大動脈管壁結(jié)構(gòu)發(fā)生改變之前，其血管功能多已出現(xiàn)不同程度異常。換言之，大動脈功能異?？赡苁悄壳芭R床上所能探知的血管病變的最早期階段。因此早期篩查并積極干預(yù)大動脈功能異常在心血管病的“上游防治”中具有獨特意義。近年來，隨著一系列新型動脈硬化疾病檢測技術(shù)的問世，使我們得以通過無創(chuàng)性手段檢測動脈結(jié)構(gòu)與功能異常。在臨床上廣泛推廣應(yīng)用這些檢測技術(shù)，對于加強動脈疾病的早期篩查與檢測、提高動脈硬化性疾病的防治水平具有重要意義。2動脈血管的分類和功能在人體的體循環(huán)系統(tǒng)中動脈主要分為彈性貯器動脈肌性分配動脈、小動脈和微動脈。彈性貯器動脈一般指大動脈，包括主動脈主干及其大分支，如頸總動脈等。這些血管富含彈性纖維，有明顯的彈性（elasticit）和可擴張性distensibility）。左心室射血時，主動脈壓升高，一方面推動動脈內(nèi)血液向前流動；另一方面使主動脈擴張，容積增大，心臟射出的一部分血液貯存在擴張的大動脈內(nèi)。當主動脈瓣關(guān)閉心臟停止射血時，擴張的動脈壁彈性回縮，將貯存的血液繼續(xù)推向外周。大動脈的這種功能既緩沖了收縮壓，又維持了舒張壓。心臟雖然間斷射血，但外周血管內(nèi)的血液是連續(xù)流動的。肌性分配動脈血管主要指中動脈，如肱動脈、股動脈等，是彈性大動脈至小動脈的動脈管道。其管壁中膜主要由平滑肌組成，收縮性較強。動脈收縮時，流入某部位的血量減少；舒張時，流入的血量增多，故稱分配血管。小動脈和微動脈的管壁富含平滑肌。在神經(jīng)和體液因素的調(diào)節(jié)下，通過平滑肌的收縮與舒張調(diào)節(jié)血管直徑，改變血管阻力。由于小動脈和微動脈的直徑小，血流速度快，因此其血流阻力大，約占體循環(huán)總外周阻力的％左右，是形成外周阻力的主要部位，故稱之為阻力血管。3評價動脈結(jié)構(gòu)和功能的方法除了應(yīng)用直觀的影像學(xué)檢查手段外，目前還可以通過記錄脈搏波（波形和傳導(dǎo)速度）檢測動脈彈性功能，借以評價動脈的結(jié)構(gòu)和功能。此外，各種生物標記物和內(nèi)皮功能的檢測，也有助于診斷動脈血管的結(jié)構(gòu)和功能病變。無創(chuàng)動脈功能檢測的方法主要有三種：①測量動脈的脈搏波傳導(dǎo)速度（pulsewavevelocity,PWV）；②通過進行脈搏波波形分析（pulsecons算反射波增強指（augmntatnnxI；③使用超聲成像手段，直接檢測某個特定動脈的管壁的可擴張性和順應(yīng)性（compliance）。動脈結(jié)構(gòu)檢測主要有兩種方法：①使用超聲成像T成等影像學(xué)手段檢測某個動脈的管壁內(nèi)中膜厚（intima-mediathickness,IMT）和粥樣斑塊形成情況；②通過測量上臂與踝部血壓，計算踝臂血壓比值，即e-brhiali（ABI），評估下肢動脈血管的開放情況。本文主要介紹上述血管結(jié)構(gòu)與功能的檢測方法。其他也常在臨床研究中應(yīng)用的一些檢測方法，如內(nèi)皮功能測定等，尚缺乏足夠的前瞻性研究結(jié)果的支持。許多生物標記物如微量白蛋白尿、C反應(yīng)蛋白等，也可以間接反映血管的早期病變，并已被廣泛應(yīng)用。本文不對這些檢測項目進行詳細介紹。4動脈彈性功能的檢測動脈彈性取決于動脈壁的僵硬度（stiffness）或可擴張性和動脈腔徑的大小。動脈的僵硬度主要取決于管壁中彈性蛋白和膠原蛋白的比例，但也受動脈壁鈣質(zhì)沉積和動脈血壓的影響大動脈近（主動脈及其大分支）由于彈性蛋白豐富，彈性非常好。隨著年齡的增長，動脈壁中彈性蛋白的比例下降導(dǎo)致動脈硬化動脈壁脂肪退行性變導(dǎo)致動脈粥樣硬化形成，最終使動脈僵硬度增加。此外，動脈內(nèi)壓越大，膠原纖維的作用就越大，動脈僵硬度越高。41脈搏波傳導(dǎo)速度（PW）（1）定義心臟每次向大動脈射血約70ml從心臟射出血液的沖擊作為波動向末梢傳出，這種波動叫脈搏波。脈搏波在動脈壁的傳導(dǎo)速度即為PW。其數(shù)值可通過測量脈搏波傳導(dǎo)時間和兩個記錄部位的距離求得，計算公式為：PWV（mm／s）L／t。傳播時間（t）為兩個波形的時間差，距離L是兩個探頭間的距離目前多采用測定頸動脈-股動（catroid-femoralarteryPWV,cfPWV）和肱-踝動脈（brachical-anklearteryPWV,baPW）的脈搏波傳導(dǎo)速度。(2)臨床意義PWV是反映動脈僵硬度的早期敏感指標。健康成年人一般cfPWV＜900mm／sbaPWV＜1400mm／s是響PWV的重要因素，故此值僅供臨床參考，目前國內(nèi)尚缺乏針對不同年齡組健康人所制訂的統(tǒng)一的正常值標準cfPWV增大提示主動脈硬度增高，baPWV反映大動脈和中動脈系統(tǒng)的彈性狀態(tài)，此值增大提示大動脈和外周動脈的硬度增加。許多研究顯示，PWV是動脈硬化性心血管事件的獨立危險因素，與患者整體心血管危險性密切相關(guān)。即便在僅存在部分危險因素（如高血壓、糖尿病、吸煙等）而尚未出現(xiàn)明顯靶器官損害者，這種相關(guān)性已存在。在針對有PWV增高和血壓增高的患者，舌下含服硝酸甘油后觀察PWV和血壓的變化有助于判斷是功能性的張力增高還是器質(zhì)性的動脈硬化。若含服硝酸甘油后baPWV改善明確，常提示是功能性的張力增高所致；否則則提示可能出現(xiàn)了病理性的結(jié)構(gòu)改變。PWV檢測有較廣泛的臨床應(yīng)用價值一般推薦在以下人群中應(yīng)用此技術(shù)功篩齡≥60固吸煙或有項以上其他致動脈粥樣硬化的危險因素（早、腦卒中與缺血性腎臟疾病者檢測PWV可有助于評估其整體危險水平。（3）測量方法平面張力法是無創(chuàng)測量PWV的傳統(tǒng)方法。該方法主要適用于淺表動脈，如頸動脈、股動脈和橈動脈等。選定測量部位后，測量兩點間的體表距離輸入計算機，將壓力感受器置于測量部位搏動最明顯處，啟動脈搏波傳導(dǎo)速度測定裝置。需要注意以下幾點：第一，傳感器放置在動脈上的位置至關(guān)重要因為操作者的手的活動和受檢者的活動可能產(chǎn)生假象第二，向下按的力量要剛好能將動脈壓平。第三，探頭要盡量與血管軸線垂直。因此，要準確檢測頸股脈搏波傳導(dǎo)速度，需要適當?shù)呐嘤?xùn)和一定的技巧。隨著近年來相關(guān)檢測技術(shù)的不斷改進現(xiàn)已能夠自動化測量PWV以歐姆龍科林動脈硬化檢測儀VP-1000為代表的新型檢測設(shè)備具有操作簡便復(fù)，性優(yōu)與的張測的cfPWV相關(guān)性良好。baPWV的測得值略高于cfPWV，主要因為周圍肌性動脈的PWV顯著高于主動脈。示波法baPWV作為篩查和判斷預(yù)后的工具，用途更為廣泛。42反射波增強指數(shù)（AI）（1）定義血液從中心動脈流向外周的過程中，因遇到阻力形成反射波，該反射波晚（augentatonpressure頸動脈收縮晚期的波形進行分析，可以計算出能夠反映動脈彈性的指標AI。AI通常指反射波高（增強壓除以整個收縮期壓力波高（即脈搏壓。但也有學(xué)者認為，收縮晚期反射波所達到的壓力除以收縮早期（即反射波發(fā)生前）壓力更能反映動脈硬化情況。（2）臨床意義AI可以定量反映整個動脈系統(tǒng)的總體彈性，能夠較敏感的顯示因大小動脈彈性改變引起的壓力波反射狀況AI是記錄血液從中心動脈流向外周的過程中形成的反射波，該反射波在收縮晚期形成增強壓。由于AI所直接反映的是壓力波反射情況，因此可明顯受到身高、心率、舒張壓、甚至年I釋I的正常值。今后應(yīng)針對不同人口學(xué)特征的人群進行廣泛研究，以獲取可供參考的正常值范圍。有研究顯示，AI是心腦血管事件的發(fā)生和死亡的獨立預(yù)測因子。AI每增加0加1.51加1.48倍。但目前尚無證據(jù)顯示AI是否可以替代PW，或具有獨立于PWV的預(yù)測價值A(chǔ)I別是降壓藥物的療效。此外，通過檢測脈搏波，可以使用轉(zhuǎn)換方程根據(jù)肱動脈血壓計算出中心動脈血壓。與肱動脈血壓相比，中心動脈血壓更能預(yù)測心腦血管事件的發(fā)生。（3）測量方法目前常用的測量方法是用壓力傳感器在很小的壓力敏感區(qū)域范圍內(nèi)，從體表動脈（通常在橈動脈）處獲得連續(xù)的高保真動脈壓力波形，稱為平面壓力波測定aiontoety），加測血。過記錄橈動脈脈搏壓力波形電腦軟件可以計算出外周動脈的AI使用轉(zhuǎn)換方程可以將橈動脈壓力波形轉(zhuǎn)換成中心動脈壓力波形，計算出中心動脈的壓力。目前市售的歐姆龍科林中心動脈壓檢測儀HEM9000AI，通過先進的多點壓力傳感技術(shù)，將多點壓力傳感探頭固定在手腕橈動脈處，探頭自動尋找最強的橈動脈搏動點，采集壓力波信號，計算出AI值，比平面壓力波測量法更有優(yōu)勢。由于也測量同一心動周期的血壓，可以據(jù)此推算中心動脈壓。43動脈的可擴張性和順應(yīng)性（1）定義使用超聲成像技術(shù)，可以檢測淺表動脈如頸動脈、股動脈和肱動脈的腔徑從舒張期到收縮期的變化，此即擴張幅度（distention）。根據(jù)該擴張幅度可以計算出血管橫截面積的變化，該變化除以脈搏壓即為順應(yīng)性系數(shù)，再除以舒張末期橫截面積則為可擴張性系數(shù)。（2）臨床意義可擴張性和順應(yīng)性系數(shù)能夠比較準確地反映所測量動脈的彈性，但因測量的只是一段血管的彈性因此不能準確了解其他部位的血管的,情況。另外，此測量方法有一定的技術(shù)難度，因而測量結(jié)果的準確性可能在一定程度上受到測量者經(jīng)驗與技術(shù)水平的影響。初步研究顯示，可擴張性和順應(yīng)性系數(shù)可以預(yù)測心腦血管事件的發(fā)生和死亡。因技術(shù)難度大，大樣本研究較少，其臨床意義仍需更進一步研究。其直觀準確的特點，特別適合觀察影響血管功能的藥物的療效。（3）測量方法由于不同公司生產(chǎn)的檢測設(shè)備操作方法有所不同，具體檢測方法請參照相應(yīng)設(shè)備的產(chǎn)品說明。44動脈彈性功能的其他檢測方法通過分析橈動脈脈搏波中的舒張壓部分，可進行舒張期脈搏波分析，可以使用Windkessel公式計算出“大動脈彈性指（C”和“小動脈彈性CC1是舒張期血流容積減少與壓力下降之間的比值，又稱容量順應(yīng)性。C2是舒張期血流容積振蕩變化與振蕩壓力變化之間的比值，又稱振蕩順應(yīng)性。但該方法測定動脈彈性的準確性還有待于進一步探討。脈壓（即收縮壓與舒張壓的差值）也可反映血管硬化的程度。脈壓增大與心血管危險之間關(guān)系密切。脈壓增大表明大動脈彈性降低，僵硬度增加，間接反映大動脈功能。但肱動脈脈搏壓增大往往是動脈彈性功能明顯減退的晚期標記。脈壓作為評估動脈彈性功能的指標不夠敏感，準確性也欠佳。（AASI）是近研的一建立動態(tài)壓測基礎(chǔ)上的反映動脈硬化程度的新指標其定義是用1減去舒張壓與收縮壓變化的回歸斜率AASI與PWV相關(guān)性良好可以獨立預(yù)測心腦血管疾病尤其是腦卒中的發(fā)生。5動脈結(jié)構(gòu)的檢測51動脈內(nèi)中膜厚度(IMT)（1）定義動脈IMT是指采用高頻B型超聲探頭測定的動脈腔-內(nèi)膜界面與中膜-外膜界面之間的距離。雖然應(yīng)用超聲技術(shù)可檢測身體多部位淺表動脈IMT，但在臨床上多經(jīng)頸總動脈采樣測量。（２）臨床意義隨著動脈超聲檢測技術(shù)不斷發(fā)展，其在臨床上的應(yīng)用日益廣泛。對身體淺表動脈進行超聲檢查除了可以直接提供關(guān)于斑塊形成與管腔狹窄的信息之外還可以定量測量IMT越來越多的研究證據(jù)顯示頸總動脈IMT是心腦血管事件危險性的獨立預(yù)測指標。頸動脈IMT每增加0.1mm，患者發(fā)生心肌梗死的危險性可增加1％。雖然在健康人群中隨著年齡增長，IMT呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢但在有動脈粥樣硬化性心血管危險因素的人群中IMT增明。顯齡性吸高膽固醇血癥高血壓以及糖代謝異常等危險因素的存在均可顯著增加IMT增厚的速度。另一方面，積極控制危險因素（例如應(yīng)用他汀降低膽固醇水平或有的降治）則能逆轉(zhuǎn)IMT估整體心血管危險水平，還被用于監(jiān)測各種干預(yù)措施的療效，并且近年來在一些大型心血管病臨床試驗中也越來越多的采用IMT作為中間終點或替代終點。雖然人群研究顯示IMT具有重要臨床意義，但其在具體患者中的臨床應(yīng)用價值尚且有限這主要是由于IMT的檢測值受許多因（如種族性別年齡等影響故其正常值尚難以確定同時不同醫(yī)療機構(gòu)檢測IMT時所采用的采樣部位甚至超聲探頭角度均有所不同。只有進一步規(guī)范技術(shù)方法并針對各組特定人群確定正常參考界值以后，才有可能為臨床提供更有價值的信息。（３）測定方法如前所述，所有表淺大動脈的內(nèi)中膜厚度均可測量，但經(jīng)頸總動脈采樣相對比較容易。頸動脈分叉處、頸內(nèi)動脈甚至股動脈雖可測量，但較困難。此外，遠側(cè)壁通常成像清晰，可以較準確測量。與之相比，近側(cè)壁成像則常欠清晰測量較困難多種因素可影響IMT測量的準確性如超聲波的分辨率、患者血管位置（深且彎曲）以及測量人員的操作技術(shù)等。以頸總動脈為例，一般取頸總動脈分叉處近端遠側(cè)壁1~1.5cm處，測量IMT，若該處存在斑塊，則取病變近端1~1.5cm處進行測量，前文已述目前國際上尚無統(tǒng)一的IMT正常界值一些學(xué)術(shù)機構(gòu)推薦以下正常參考值0～29歲＜0.5mm0～39歲＜0.6mm40~49歲＜0.7mm；50~59歲＜0.8mm0歲以上＜0.9mm動脈硬化斑塊的判定標準血管縱行掃描及橫斷面掃描時，均可見該位置存在突入管腔的回聲結(jié)構(gòu)，或突入管腔的血流異常缺損，或局部IMT≥1.3mm。斑塊可進行分類包括：①纖維斑塊：突入管腔內(nèi)、邊界清晰的均勻回聲，或局部IMT≥1.3mm；②復(fù)雜斑塊：斑塊鈣化（強回聲，常伴后方聲影）、潰瘍（帶有明顯壁龕的不規(guī)則表面）或斑塊內(nèi)出血（斑塊內(nèi)含無回聲區(qū)）。52踝臂指數(shù)(ABI)（1）定義ABI是指脛后動脈或足背動脈的收縮壓與肱動脈收縮壓的比值。（2）臨床意義ABI檢測是診斷下肢動脈疾病的簡便、可靠的無創(chuàng)性技術(shù)，可提供客觀可靠的信息因此應(yīng)在臨床上大力推廣應(yīng)用與下肢動脈造影相比ABI診斷下肢動脈疾病具有很高的敏感性、特異性和準確性。ABI的陽性預(yù)測率為9％，陰性預(yù)測率為9％，總的準確率為98％。除用于診斷以外，ABI檢測還有助于對患者預(yù)后進行評估，從而為患者治療策略的制訂提供測I比測量踝部血壓對于下肢動脈疾病具有更高的診斷價值A(chǔ)BI＜0.90以下為異常通常認為ABI值在0.41～0.90時提示血流量輕到中度減少；ABI值≤0.40時常提示血流嚴重減少，此組患者發(fā)生靜息痛、缺血性潰瘍或壞疽的風險很高。當高度懷疑下肢動脈疾病但靜息ABI值正常時，運動ABI和測量踝部的血壓對確定診斷有幫助。ABI＞1.3測定趾收縮壓和趾臂指數(shù)（TBI），通常TBI＜0.7即可診斷下肢動脈疾病。隨著對ABI研究的不斷深入，此指標的意義已經(jīng)不僅僅限于對下肢動脈疾病的診斷。越來越多的證據(jù)表明，ABI可作為心血管系統(tǒng)風險評估的重要指標，與心血管死亡率以及全因死亡率密切相關(guān)。因此，ABI檢測應(yīng)成為所有動脈粥樣硬化疾病高危人群的常規(guī)篩查項目之一。ABI檢測的適用人群主要包括：①下肢動脈疾病的高危人群（主要包括年齡＜50歲的糖尿病患者伴有一項其他動脈粥樣硬化的危險因素者年齡在50～69歲之間有吸煙或糖尿病史者