收缩压与兔主动脉僵硬度的相关性研究

摘要

研究背景:动脉粥样硬化性疾病已成为威胁人类健康的主要疾病之一,动脉结构和功能的异常是临床心血管事件的主要因为和共同病理基础,其后果可引起致死和致残性疾病。动脉僵硬度增加是血管病变的早期表现,流行病学和临床研究已证实心血管死亡率增加与动脉僵硬度增加有关。随着对动脉粥样硬化性疾病的认识,随着动脉粥样硬化性疾病临床防治重心的前移,人们认识到动脉粥样硬化性疾病预防的重要性。
　　 动脉僵硬度作为用于评价血管功能的指标,其定义为在单位压力改变下,血管面积、直径或体积的改变。它依赖于血管的几何和机械特性。动脉的扩张性、僵硬度、动脉弹性与动脉顺应性意义相近。它取决于动脉管腔的大小和管壁的硬度或可扩张性,是反映动脉舒张功能状态的指标,所以早期发现血管功能的改变对心脑血管病的防治具有重要意义。
　　 对于大动脉僵硬度的评估,目前的评估方法主要有:
　　 1、脉压(Pulse pressure,PP)脉压即收缩压与舒张压的差值,PP由心搏量、大动脉弹性和动脉反射波的时间和强度决定。PP和收缩压和舒张压相比,是更强的冠心病预测因素。Madhavan等在前瞻性研究中发现在治疗前脉压≥63mmHg患者心血管事件(心肌梗死和脑卒中)的发生率与病死率较脉压≤46mmHg的相对危险度分别是2.6和4.3。但是外周PP仅仅是动脉顺应性的间接估计,它的缺点是较受心搏量、心率等因素的影响。
　　 2、脉搏波传导速度(pulse wave velocity,PWV)PWV是指压力波在动脉传播的速度,它的基本原理是:通过记录脉搏波经过一段血管两点的时间和相应体表距离而计算出脉搏波的传播速度。PWV主要反映是所测节段的大动脉的顺应性。Meaume等报道在70～100岁的老年人中,PWV是心血管死亡事件的独立预测因素。Blacher等发现在终末期肾衰病人中,PWV增高是预测所有因为引起死亡及心血管因为死亡的独立危险因素。PWV与心血管疾病有明显相关性,但PWV数值受较多因素影响,例如血压、身高、心率,在个体之间作比较时要注意,如果体表距离测量有误差,可明显影响数据的准确性。
　　 3、脉搏波分析:脉搏波分析有压力波分析与容积波分析之分。脉博压力波图形主要由心室收缩引起的压力和外周反射波组成。在顺应性好的血管,反射波在舒张期返回,引起舒张压的增高从而增加冠脉灌注压。而顺应性差的血管,反射波在收缩期返回主动脉引起收缩压的增高从而增加左室后负荷。因此这种能够测量小动脉顺应性,敏感反映血管变病的脉搏波分析法有很好的应用前景。但使用此种方法需估算心输出量,而此种心输出量的估算方法是建立在正常心功能基础上的,因此在心功能不全的病人直接使用此方法误差可能较大。脉搏容积波可以通过一种光电容积描记仪(Photoplethysmorgraphy,PTG)测量,PTG类似外周血氧饱和度计,通过记录穿过指端红外线信号的变化而得到末梢血管的容积改变,从而推算出外周与中心动脉顺应性。PTG法受外周体表温度等因素的影响较大,故其准确性不及PWV。
　　 4、磁共振显像(MRI)、MRI主要用于主动脉的顺应性的评估。Resnick等通过MRI检测主动脉顺应性发现其随年龄增长而下降,高血压患者较正常者主动脉顺应性显著下降。虽然MRI检查是无创的、重复性好,但因其费用的昂贵,限制了它在临床上的应用。
　　 5、血管回声跟踪技术(echo-tracking,ET):弹性系数(Eρ)、硬度指数(β)和动脉顺应性(AC)反映动脉内径随动脉内压力变化而变化的能力,目前成为临床中无创检查中最准确的评价动脉僵硬度的指标。该技术自动采集血管搏动所产生的射频信号,实时跟踪、描记血管前壁和后壁运动轨迹,利用相位跟踪方法自动计算血管内径变化并以曲线形式加以显示,在输入血压数据后,系统即可自动计算出多项反映动脉弹性变化的指标。血管回声跟踪技术可以对动脉血管弹性直接进行检测和评估,可以评价外周动脉发生形态学改变之前的受损血管弹性功能。能够较准确评价血管弹性。
　　 综上,弹性系数(Eρ)、硬度指数(β)和动脉顺应性(AC)指标,反映动脉内径随动脉内压力变化而变化的能力。该指标目前主要通过ET技术测量得出。血管回声跟踪技术将探头接收到的相邻2次射频信号的时相改变转换为距离信息而获取管壁位移,纵向分辨力提高:同时实时跟踪、描记血管壁运动轨迹,自动计算血管内径及其变化,避免了人工测量误差,因此ET技术评价动脉僵硬度应该较为准确。本研究采用ET技术研究动脉粥样硬化和评价模型动脉僵硬度。
　　 关于E p、B和AC的计算公式如下:
　　 Eρ(kPa)=(Ps-Pd)/[(Ds-Dd)/Dd]
　　 β=Ln(Ps/Pd)/[(Ds-Dd)/Dd];
　　 AC(mm2/kPa)=π(Ds×Ds-Dd×Dd)/[4(Ps-Pd)]。
　　 (Ps:收缩压；Pd:舒张压；Ds:收缩期血管内径；Dd:舒张期血管内径)
　　 β代表动脉血管的硬化程度,发生动脉硬化时,该数值升高；Ep代表动脉血管的弹性,发生动脉硬化时该数值升高:发生动脉硬化时,AC值降低。EP、β和AC是反映人体大动脉缓冲功能的常用参数,是检测心血管功能损害的常用指标。
　　 众所周知,影响动脉粥样硬化的因素比较多,性别、年龄、体重指数(BMI)、血压(BP)、总胆固醇(TC)、血甘油三脂(TG)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)、TC/HDL比值、血糖(GLU)、血尿酸(UA)等都可以影响动脉粥样硬化。
　　 对于其它大多数影响因素对于动脉硬化的影响比较民明确,但关于血压对动脉僵硬度的影响研究报道不统一:有的研究认为动脉僵硬度与血压不相关；有的研究认为动脉僵硬度受血压的影响,血压高的人群动脉僵硬度较高,但该研究所涉及的对比人群存在除血压以外的其它影响动脉僵硬度的因素。且所有研究都是针对慢性高血压对动脉僵硬度的影响,有关急性单纯的血压升高对动脉僵硬度的影响目前还未见报道。
　　 本实验通过ET技术测量弹性系数(Eρ),硬度指数(β)和动脉顺应性(AC)等指标评价急性血压变化时对动脉僵硬度的影响。明确如何在参考实时的血压状态下对患者动脉硬化情况进行更加准确的评价,对于下一步治疗提供更加科学的依据和指导。
　　 关于血压对动脉僵硬度的影响,文献报道在长期的影响过程中,其中平均压和脉压对动脉僵硬度的影响较大,但本文只是考虑实时的血压状态对于动脉僵硬度的影响,因此应用药物较易控制的收缩压做为干预因素。
　　 目的:探讨急性血压升高对主动脉僵硬度的影响。
　　 方法:取新西兰纯种雄性大白兔30只,体重(2.5±0.5)kg,兔龄4个月。所有动物用药前所测指标为对照组,用药后指标均与用药前自身做比较。首先监测用药前空白组股动脉血压、超声图像采集、存储,连续采集12个以上心动周期血管内径变化曲线存入e-DMS系统；按照多巴胺注射液10 μg/kg·min的剂量,用0.9％氯化钠注射液稀释,用微量泵从兔耳缘静脉注射,待血压升高30％时,记录股动脉血压,超声图像采集、存储。继续应用多巴胺注射液,待血压升高50％时,记录股动脉血压,超声图像采集、存储。调整多巴胺的用量,待血压升高70％时,再次记录股动脉血压,超声图像采集、存储。进入e-DMS系统,自动计算代表动脉血管的弹性的指标:血管压力-应变弹性系数(pressure-strainelastic modulus,Eρ)、表明动脉血管的硬化程度的硬度指数(stiffness coefficient beta β,)及动脉的顺应性(arterial complianceAC)等指标。
　　 结果采用SPSS 13.0统计软件。数据以均数±标准差表示,同一指标不同血压值(不同时间点)之间多个样本均数之间的比较采用重复测量方差分析的LSD法；所测指标与收缩压之间的依存关系采用多重线性回归分析方法。以P<0.05为差异有统计学意义。
　　 结果:对照组、收缩压升高30％组、50％组及70％组的Eρ分别为84.34±8.44、120.77±11.51、121.40±9.61、121.70±9.36；对照组、收缩压升高30％组、50％组及70％组的β分别为8.74±0.61、10.48±0.71、10.59±0.50和10.65±0.54；对照组、收缩压升高30％组、50％组及70％组的AC分别为0.58±0.40、0.39±0.26、0.39±0.25和0.39±0.26；对照组、收缩压升高30％组、50％组及70％组的Ds分别为2.94±0.02mm、3.14±0.02nln、3.14±0.02mm和3.14±0.02mm；对照组、收缩压升高30％组、50％组及70％组的Dd分别为2.85±0.05mm、3.07±0.03mm、3.07±0.02mm和3.08±0.02ram；收缩压升高30％组、50％组和70％组的Eρ、β、Ds、Dd较空白对照相对应的指标均明显升高,并有显著统计学差异(P<0.05),但三组间比较无统计学差异。收缩压升高30％组、50％组和70％组的AC较空白对照相对应的指标均明显降低,并有显著统计学差异(P<0.05),但三组间AC无统计学差异。
　　 结论:
　　 1、血管回声跟踪技术可以准确的评价动脉僵硬度情况。
　　 2、动脉僵硬度受急性血压升高的影响,随着血压的升高而升高。
　　 3、动脉僵硬度随着收缩压的升高到一定程度就会保持相对稳定。
　　 4、相对于Ac和Eρ,β值对于收缩压的相关程度最高,即β值容易受到收缩压水平的影响。

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参考文献

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