秦国伟 谢伟玲
广西壮族自治区人民医院心电诊断科 广西南宁530021
基金项目：广西医药卫生科研课题（编号：Z2015339）
动脉硬化性疾病是一种弥漫性、进展性和全身性疾病，是心脑血管疾病的基础。动脉硬化是包括高血压、高血脂等在内的诸多心血管危险因素导致的血管功能改变，与预后的关系已引起学术界的高度重视[[[]Benetos A. Pulse pressure and cardiovascular risk[J]. J Hypertens Suppl,1999,17(5):S21)S24.]]。目前心脑血管病的诊治重点仍是发现和治疗血管腔狭窄，如冠心病等动脉闭塞性疾病的介入治疗已取得相当好的效果，但都忽视了病变的关键——动脉血管壁。血管壁病变才是各种心脑血管病发生、发展的基础。动脉粥样硬化早期尚未出现管壁增厚，管腔狭窄，仅表现为动脉弹性、顺应性减退，僵硬度增加，其早于疾病临床症状和血管结构改变的出现。只有对心脑血管病高危人群进行早期检测、早期发现，并干预亚临床血管病变的进展才是延缓和控制心脑血管事件的根本措施。因此动脉壁功能改变成为筛查早期血管病变的重要靶点[[[] Cohn JN. Arterial stiffness, vascular disease, and risk of cardiovas-
cular events[J]. Circulation,2006,113(5):601)603.]]。
通过检测脉搏波传导速度(pulse wave velocity，PWV)，能够对动脉硬化疾病做出早期筛查和心血管事件进行预警，PWV至今一直被“欧洲高血压防治指南”收录，并且已成为评价动脉硬化程度的经典指标[[[] Cifkova R,Erdine S,Fagard R,et al.Practice guidelines for primary care physicians:2003 ESH/ESC hypertension guidelines[J].J ypertens,2003;21(10):1779-86.]][[[] 2007 Guidelines for the Management of Arterial Hypertension.The tesk force for the management of arterial hypertension of the European Society of Hypertension (ESH) and of the European Society of Cardiology (ESC) [J].J Hypentension,2007:5(6):1105-87.]]。作为一种无创、简便、低廉且有效的检测动脉硬化的方法，被广泛应用于临床工作中。现就脉搏波传导速度目前的研究进展做一综述如下。
一、动脉硬化概述
动脉血管具有弹性或者可扩张性，通过在瞬间扩张适应左室射血时急速增加的血流，将40%射血送至外周，60%储存在容量血管（尤其是中心动脉），当心室舒张时，血管回缩，将储存的部分血液输送至外周。将心脏间歇射血的脉动流转换为外周血管的稳流，保持器官组织的稳定血供。而决定动脉弹性的主要有3个因素，即动脉压、动脉壁结构与功能和内皮细胞功能。动脉管壁维持血管壁的稳定性和顺应性的2种极重要的支架蛋白质：胶原纤维和弹力纤维，主要分布在中膜。两种蛋白质比例保持动态平衡，平衡打破，主要是炎性反应等，使胶原合成增加，弹性纤维减少，引起血管僵硬度增加。而血管腔内压增加或高血压都可刺激胶原过度合成。另外基质中糖基化终末产物（AGE）可与胶原或弹性蛋白发生交链作用使管壁僵硬。内皮细胞功能障碍时，NOS受抑制增多，NO合成减少，血管平滑肌（VSMC）张力增强，也造成动脉硬化。
二、PWV的原理
心脏每次收缩向大动脉射血约70ml，射出的血对大动脉的冲击作为波动沿着动脉血管向末梢传播，这种波动叫脉搏波。PWV是脉搏波在动脉系统的两个既定点间的传播速度。根据Moens-Korteweg公式，PWV=（Eh/2ρr）1/2. ，E为血管壁的弹性模量，即产生单位弹性变形所需要的应力，h/r为厚度-半径比，ρ为血液密度。因此脉搏波传播速度取决于传播介质的物理和几何性质，即动脉的弹性，管腔的大小，血液的密度和粘度等。当动脉硬化，即血管僵硬度增加时，PWV即增快，反之减慢。
三、PWV的检测方法
PWV的测定是通过测量脉搏波传导时间和两个记录部位的距离求得，计算公式为PWV（m/s)=L/t。传播时间（t）为两个波形的时间差，L是两个探头间的距离。目前PWV检测大体包括颈-股动脉PWV（carotid-femoral artery PWV，cfPWV），颈-桡动脉PWV（carotid -radial artery PWV，crPWV），颈-肱动脉PWV(carotid-brachial PWV，cbPWV）和肱-踝动脉PWV（brachial-ankle artery PWV，baPWV）。其中常用cfPWV和baPWV。
cfPWV可直接反应主动脉僵硬度，且临床相关性最好，是目前反应主动脉僵硬度和预测心脑血管事件的“金标准”[[[] Laurent S,Cockcroft J,van Bortel L,et al.Expert consensus document on arterial stiffness: methodological issues and clinical applications[J].Eur Heart J,
2006, 27(21):2588-2605.]]。目前多使用法国Colson&Les Lilas公司生产的Complior系统测量。受检者仰卧位，确定右侧颈部和腹股沟动脉搏动最明显部位，测量这两点间距离，然后将压力感受器分别置于上述搏动明显处，仪器自动测量脉搏波传导时间，根据PWV=L/t计算PWV。连续记录16个PWV测量值，舍弃3个最大值、3个最小值，取其余10个测量值的平均值。cfPWV正常参考值为10m/s(<60岁)或12m/s（≥60岁）。由于cfPWV检测相对复杂，需要患者暴露腹股沟区域，临床应用受到一定限制。
baPWV测量肱动脉到胫后动脉的PWV，主要反应中央动脉和部分周围肌性动脉的僵硬度，目前多采用日本生产的Colin.VP-1000来检测。受检者平卧，双手手心向上置于身体两侧，保持正常呼吸并全身放松，用袖带缚于上臂及下肢踝部，上臂气囊标志对准肱动脉，下肢袖带气囊标志处于下肢内踝上约两横指处，心电感应器放置于左侧第二肋间。在检测心电图和心音图的同时，测量四肢血压、脉搏波波形，并测得踝臂指数（ankle brachial index，ABI）和臂踝动脉脉搏波传导速度( brachial -ankle PWV，ba-PWV) 数值。baPWV=（La-Lb）/ΔT，Lb（心脏-上臂距离），La（心脏-脚踝距离），可在输入身高后仪器自动计算出测量点之间的距离 ，ΔT为臂、踝的脉波上升起始点的时间差。正常人参考值baPWV<1400cm/s。由于baPWV测量操作简单，重复性好，在临床应用广泛，且适用于大规模人群的流行病学研究。
四、PWV的临床应用
1、PWV是心血管事件的独立预测因子
动脉僵硬是独立于其他心血管疾病危险因素如吸烟、高脂等之外的另一重要危险因素[[[]陈大伟,张婧靳,英姜树,等. 应用脉搏波速度和血管年龄评估缺血性心血管疾病危险度[J]. 中国老年学杂志，2016,36（1）：71-73.]][[[] Laurent S, Boutouyrie P,Asmar R,et al.Aortic stiffness is an independent predictor of all-cause mortality in hypentensive patients.Hypentension,2001,37:1236-1241.]]，动脉僵硬度增加，血管壁对压力的缓冲功能下降，血管壁所受压力增大，管壁弹性成分容易疲劳和断裂，易使内膜损伤而导致动脉粥样硬化和血栓事件。
国内外大量临床研究均证实[[[] Boutouyrie P,Tropeano AI,Asmar R,et al.Aortic stiffness is an independent predictor of primary coronary events in hypertensive patients:a longitudinal study.Hypertension,2002,39:10-15.]][[[] 李珊珊，张存泰，周洪莲，等.脉搏波传导速度与心血管危险因素及Framingham积分的相关性[J].中华老年多器官疾病杂志，2012;11(12):912-6.]][[[] Guerin AP,Blacher J,Pannier B,et al.Impact of aortic stiffness attenuation on survival of patients in end stage renal disease[J].Circulation.2001,103(7):9887-992.]]，高血压、冠心病、糖尿病、终末期肾病及中风等多项疾病，在多元回归分析，校正年龄、性别等其他诸多影响因素后，结果均证实PWV是心血管病事件（致命性和非致命性心肌梗死，冠状动脉血运重建和心绞痛）的独立预测因子[[[]?蔡涵璐，王丽华，刘佩芳,等. 臂踝脉搏波传导速度对急性缺血性脑卒中早期预后的预测价值 [J]. 心血管康复医学杂志，2019,28(4)： 517-519.]]，且数值越大，发生心血管病事件的风险越高。
鹿特丹心脏研究则对2835例健康个体进行随访研究，平均随访3.2-4.1年。亦发现心血管疾病的危险随baPWV的增加而增加，相较于心血管危险因素、动脉粥样硬化斑块及脉压等传统指标外，baPWV能提供额外的心血管危险的预测值，是健康人群冠心病和脑卒中发病危险的独立预测因子[[[] Mattace Raso FU,Cammen TJ,Hofman A,et al. Arterial stiffness and risk of coronary heart disease and stroke the rotterdam study[J].Circulation.
2006, 113(5):657-663.]]。国内赵胜仙[[[] 40岁以上人群肱踝脉搏波传导速度与心脑血管事件关系的前瞻性研究[J].天津医药,2016,44(8):963-966.]]等对贵阳市云岩区3421例普通人群随访3年的前瞻性研究结果亦一致。
PWV作为心血管事件的独立预测因子可以为心血管疾病预防、诊断和治疗提供可靠的信息，能对冠心病、高血压、糖尿病、终末期肾病及健康人群等的血管病变进行风险评估，从而早期干预，进而降低心血管恶性事件的发生。
2、判断疗效指导干预策略
测量PWV观察干预前后PWV的改善情况,可用于判断动脉硬化干预的疗效并指导药物的选择，同时,探讨药物的作用机制可以为开发新药提供参考。循证医学证据显示,经过系统降压治疗血压控制在正常水平的高血压患者,其心脑血管事件的发生率及病死率仍高于无高血压的正常人，因为其心脏和血管的病理改变和功能障碍早于高血压本身的进展，从而导致血压在正常水平却心血管事件发生，所以对高血压的治疗单纯的降压治疗是远远不够的,更合理的治疗目标应该是控制和改善血管病变,改善动脉弹性,逆转功能性动脉硬化。大规模临床试验已证实动脉硬化是可以逆转的。
目前药物及非药物干预动脉僵硬的措施主要是通过降低平滑肌张力（血压），增强血管内皮功能（改善舒张性）以及改善血管壁构成（胶原纤维，基质）来减轻动脉僵硬。已有研究表明，他汀类药物、血管紧张素转换酶抑制剂（ACEI）、血管紧张素转换酶受体拮抗剂（ARB）、硝酸酯类和钙离子拮抗剂都有改善动脉弹性的作用[[[]汪一琴，黄奕云，郭斌书,等. ?降压联合调脂治疗原发性高血压的临床研究 [J]. 中国现代药物应用，2018, 12(15)：119-120. ]]。硝酸酯类药物在体内可形成外源性一氧化氮(NO),直接舒张大动脉血管平滑肌,减慢PWV。ACEI、ARB类药物可通过抑制RAAS系统,短期内可使血管平滑肌细胞的收缩敏感性与紧张度降低，他汀类药物改善动脉弹性的机理,可能与改善动脉内皮功能有关,包括上调内源性一氧化氮合成酶(endogenous nitric oxide synthetase,eNOS)表达,增加内源性NO合成和释放,减少氧自由基产生,抑制内皮素生成,延缓或逆转粥样硬化病变等[[[] Bonetti PO,lerman LO,Napoli C,et al.Statin effects beyond lipid lowering:are they clinically relevant[J].Eur Heart J,2003,24:225-248.]]。与胰岛素抵抗及2型糖尿病有关的动脉硬化，可被胰岛素增敏剂如吡格列酮、罗格列酮通过活化氧化物酶体增殖物激活受体（PPAR），增加胰岛素敏感性，改善血糖。PPAR多在血管表达，并稳定血管，阻止其重构，抑制炎症[[[] Nakamura T,Matsuda T,Kawagoe Y,et al.Effect of pioglitazone of carotid intimalmedia thickness and arterial stiffness in type 2 diabetic nephropathy patients[J].Metabolism,2004,53(10):1382-1386.]][[[] Kim SG,Ryu OH,Kim HY,et al.Effect of rosiglitazone of plasma adiponectin levels and arterial stiffness in subjects with prediabetes or nondiabetic metabolic syndrome[J].Eur J endocrinol,2006,154(3):433-440.]]，改善动脉僵硬度。减重、有氧运动、摄入长链ω-3多不饱和脂肪酸，适量红酒，减少摄盐等非药物干预也证实能一定程度上改善动脉僵硬度。
通过测量干预前后PWV，可以较直观地判断药物疗效，明确动脉弹性的恢复情况，从而指导用药并预测疾病的转归。
3、流行病学调查、健康筛查
大量研究已证实动脉弹性减退早于动脉管壁的形态学改变[[[] Gotschy A,Bauer E,Schrodt C,et al.Local arterial stiffening assessed by MRI precedes atherosclerotic plaque formation[J].circ cardiovasc Imaging,
2013, 6(6):916-23.]][[[] 聂颖,陈宝霞,冯新恒,等.应用脉搏波传导速度及瞬时波强技术联合评价初发高血压患者的动脉弹性[J].中华医学杂志,2012,92(11):764-767.]]，PWV对亚临床血管病变具有早期诊断和筛查的作用，而且PWV检测操作简单、快捷、经济、无创，因此PWV在大样本的流行病学调查，大规模人群筛查和全民健康保健方面有重要的应用价值，通过健康体检筛查出动脉僵硬度增高人群，进行早期干预，改善其动脉弹性，可以有效降低心血管病发生率[[[] 谢伟玲,秦国伟,杨敏,等.中年动脉硬化患者危险因素及综合护理干预效果分析[J].国际护理学杂志,2018,37(18):2468-2472.]]。
本课题采用检测baPWV方法对2015年在本院健康体检的中年人群进行动脉硬化筛查，分析动脉硬化患者的高危因素及其对疾病的认知水平、遵医行为。580例动脉硬化患者随机分为对照组和研究组各290例，对照组给予常规干预，研究组在此基础上，给予综合护理干预。结果显示年龄、BMI、SPB、DBP、HCY和TG与动脉硬化发生相关。经过干预两组对动脉硬化的病因、治疗方法、并发症、临床表现、危险因素、预防措施等知晓率和在饮食控制、血压/血糖监测、体重控制、有氧运动和心理调整等遵医行为均高于干预前，两组PWV水平较干预前均明显降低，干预后研究组PWV水平明显低于对照组[[[] 谢伟玲,秦国伟,杨敏,等.心理护理干预对中年体检者脉搏波传导速度的影响 [J]. 中国临床新医学, 2017,10(12):1212-1215.]]。
综述所述，PWV作为一个简捷、有效、可重复性的非侵入性检查，为心血管事件发生提供了一个很好的预测指标，为指导用药及进行药物疗效评价提供了客观的观察指标，也为大规模的临床筛查和流行病学研究提供了便捷的检测手段，对动脉硬化性疾病早期发现、治疗及预后判断有着重要的临床价值和作用，也必将有着广阔的应用前景。
参考文献：