同步臂踝脉搏波传导速度研究及应用现状

　　作者：王虎林,司良毅　　作者单位：第三军医大学西南医院老年病特诊科，重庆 400038

　　【关键词】 脉搏 传导测量术 臂 踝

　　近年来脉搏波传导速度被广泛应用于评价动脉壁的扩张性和硬度，而同步臂踝脉搏波传导速度(baPWV)测定以其无创、操作简便、结果准确、重复性好的优势，在流行病学研究和临床实践中发挥着越来越重要的作用。本文就baPWV的研究现状做一综述。

　　1 baPWV简介

　　1.1 baPWV测定的原理

　　脉搏波是由左心室收缩射血所致，并沿着动脉树以一定速度传播的波动。脉搏波传导速度(PWV)可通过以下公式计算：PWV=D/T，D表示动脉树上两个记录部位之间的距离，T表示两部位之间脉搏波传导的时间间隔。传统的测量方法由于操作烦琐，给大规模研究和应用带来不便。随着计算机技术和信号采集技术的改进，PWV自动化测量的程度越来越高。大量人体解剖数据的研究使得脉搏波记录部位之间的距离可根据身高计算获得，而同步脉搏波波型体积描计传感器使得自动计算脉搏波传导的时间间隔成为可能。同步baPWV测定就是在双侧踝关节和上臂肘关节处按照一定要求捆绑带有体积描计和压力感知传感器的袖带，检测时同步记录心音、心电、四肢血压和脉搏波信号，自动计算出baPWV。由于操作便捷、结果可靠，临床应用越来越广泛。

　　1.2 baPWV的可靠性和重复性

　　由于脉搏波记录部位之间的距离是通过计算获得而非直接测量，其结果的可靠性和重复性最受关注。Yamashina[1]首先对baPWV进行了观察，他们在给41例患者进行心导管检查时，用前端带有测压计的导管测量升主动脉和距离50cm的降主动脉之间的主动脉脉搏波传导速度，并同步测量baPWV，结果主动脉PWV和baPWV有良好的相关性(r=0.87，P<0.01)，说明baPWV测定结果可靠。为明确baPWV的重复性，他们安排两个熟练程度不一的技师分别测量了32例(17例冠心病和15例对照)患者的baPWV，二者相关系数为0.98(P<0.01)，而由同一检查者对55例患者的近期非同日检查结果相关系数也达到0.87(P<0.01)，说明baPWV检测受检查时间和检查者的影响较小，重复性好。另外，山东大学的学者[2]也在160例存在动脉硬化的老年患者中证实了baPWV与容量顺应性(C1)和振荡顺应性(C2)有很好相关性。

　　1.3 baPWV的影响因素及其特殊性

　　baPWV和其他脉搏波传导速度一样，受到动脉壁结构和血流动力学变化的影响。Tomiyama[3]等在12 517例无心血管病史的健康人中进行了baPWV测定，逐步回归法显示年龄、血压、性别是最强的影响因素，而体重指数、甘油三酯、尿酸、血糖也与baPWV相关，但是较次要的影响因素。为进一步明确年龄的影响，从这组人群中进一步选择了7 881例无动脉硬化危险因素的受试者进行年龄分层的观察，证实无论男女，baPWV与年龄均成二次方程曲线关系。在小于60岁的各年龄组baPWV女性较男性低，60岁之后这种差别消失。

　　由于baPWV选择肱动脉和踝动脉为采集脉搏波信号的部位，因而两部位间动脉管腔狭窄，特别是相对较长的下肢动脉狭窄可能会影响baPWV测定结果。为此Motobe[4]在1 361例有动脉硬化相关疾病的患者和7 889例无动脉硬化危险因素的健康人中同时检测了baPWV和反应下肢动脉狭窄的踝臂指数(ABI)，显示ABI下降对baPWV有明显影响，受试者工作特征曲线(receiver operator characteristic curve,ROC)显示ABI <0.95可作为影响baPWV测定精确度的一个标准。因而用baPWV评价动脉僵硬度时需要排除下肢动脉狭窄的病例。

　　此外，由于检测部位的差别，baPWV反应动脉硬化的范围与其他脉搏波传导速度有一定区别。Sugawara[5]在409例健康成年人中同时检测了baPWV、主动脉(颈-股)PWV和下肢(股-踝)PWV,结果显示baPWV与后二者均有显著的相关性，逐步回归显示主动脉PWV的影响占主导地位，解释了58%的baPWV方差，下肢PWV解释了23%的总方差。Aso[6]研究发现baPWV与糖尿病人蛋白尿、微量白蛋白尿、外周神经病变、心率变异性、视网膜病变等并发症有相关性，而主动脉PWV与这些并发症无相关性，可能与baPWV反应外周动脉硬化的功能有关，显示了baPWV的优势。

　　2 baPWV的应用

　　2.1 在动脉硬化危险因素评价中的作用

　　动脉硬化危险因素的筛查往往需要大规模的临床数据，而且往往需要较长的时间;而baPWV检测的简便、快捷，有可能成为动脉硬化危险因素筛选和动态观察的理想指标。

　　吸烟、高血压、空腹血糖过高及代谢综合征作为动脉硬化的危险因素已经得到公认。 baPWV为进一步客观地评价这些危害提供了可量化的指标。对于吸烟的急、慢性损害，Kim[7]选择长期吸烟组、不吸烟组和对照组进行吸烟实验，除对照组外其他两组受试者在10 min内吸烟2支，在吸烟前、吸烟后5、15、45、60 min分别测定baPWV，结果显示和对照组相比，两吸烟组baPWV在吸烟后5 min开始上升，持续近30 min，长期吸烟者比不吸烟者baPWV上升程度更明显。对于是否严格控制血压问题，Tomiyama[8]选择5 312例除高血压对无其他动脉硬化危险因素的个体进行baPWV检测，按照JNC-7危险分层标准进行分组并根据年龄分层后发现，baPWV在个年龄段均随着高血压分级的增加明显增加，提示高血压分级越高动脉硬化越严重，这种与血压水平相关的baPWV增加在血压正常和高血压前期的患者中也存在，他们的结论支持JNC-7关于严格控制血压的建议。对于空腹血糖过高的影响，Ohnishi[9]研究发现，空腹血糖过高(IFG)的人群baPWV也较正常人高，多元回归显示IFG对baPWV的影响独立于年龄、血压、体重指数等危险因素，这与糖尿病早期即可出现血管病变相符合。Nakanishi [10]发现代谢综合征与baPWV有强相关性，且独立于年龄、性别、吸烟、饮酒等因素，认为baPWV有望成为临床实践中评价心血管危险因素的替代指标。鉴于baPWV和代谢综合征有良好的线性关系，Miyaki[11]甚至建议baPWV作为代谢综合征新的诊断组成部分。

　　对于有争议的危险因素，baPWV为其进一步确认提供了线索。血尿酸升高作为动脉硬化的危险因素有一定争议，但Ishizaka[12]在对982名体检者观察后发现，高尿酸血症患者不论性别，血尿酸水平均与baPWV呈正相关，而且独立于传统危险因素，体现了baPWV在早期评价动脉硬化方面的重要意义。炎症反应作为血管损害的危险因素逐渐受到重视，Nagano[13]在870例受试者中研究了baPWV与反应体内炎症的超敏C反应蛋白(hsCRP)的相关性，多元回归分析显示血浆hsCRP可引起baPWV升高，且独立于传统危险因素的影响。此外，还有研究证实baPWV与A型性格有相关性[14]，提示了A型行为是动脉硬化的危险因素。

　　2.2 在动脉硬化性疾病筛选和和预后评估中的作用

　　作为评价动脉僵硬度的指标，baPWV在动脉硬化性疾病的筛选中发挥了重要作用。Yamashina[1]等比较了冠心病患者、有动脉硬化危险因素的非冠心病患者及健康人三组的baPWV测定结果，显示三组之间baPWV有显著性差异，指出baPWV有望作为血管损害的筛选指标。他们在另一项研究[15]中对10 828例常规体检人群在测定baPWV和传统血管危险因素时，进行Framingham评分，以鉴别是否存在心脑血管病，结果显示baPWV是心血管病的危险因素，且独立与传统危险因素，ROC显示baPWV>1400cm/s有助于区分心脑血管病患者并对其进行危险分层。Sakuragi[16]的研究还发现三支病变的冠心病患者较一支病变的baPWV明显增高，多元回归显示baPWV与左室射血分数有相关性，指出baPWV还可以用于评价冠心病危险性和左室收缩功能。Fujiwara[17]发现大于70岁的老年人中baPWV增加会导致认知功能的下降，而且独立与年龄及其他血流动力学指标。外周动脉疾病方面，Nakamura[18]研究发现baPWV与X片诊断的腹主动脉钙化长度有良好的相关性，提示baPWV是评估主动脉硬化的有用指标。Yokoyama[19]发现2型糖尿病合并外周动脉病的患者左右双侧的baPWV不对称，患侧肢体baPWV较健侧低，经成功的血管重建治疗后这种差别消失，证实左右baPWV差异过大也可以作为外周动脉病的筛选指标，而该指标可能较ABI更为敏感。

　　对于存在动脉硬化性疾病的患者，baPWV测定还有助于预后判断。Tomiyama[20]对215例急性冠脉综合征患者进行了随访观察(26±10月)，指出baPWV增加可预测心血管病的再住院率和冠状动脉介入治疗，中风、心衰、心性猝死的发生率，ROC及COX风险评估模型显示截断值分别以1 700cm/s和1 800cm/s对判断再住院率和心血管事件的有显著意义。日本北海道长寿与衰老纵向调查(LILAC)选取的298例大于75岁的老年人中baPWV的预测价值高于年龄、性别、血压和认知功能，在排除年龄和认知功能影响后，baPWV每增加200cm/s，心血管事件发生性增加30.2%，而每增加500 cm/s则危险性增加 93.3%，因此他们建议baPWV应作为公共服务性检查[21]。

　　3 展望

　　baPWV为大规模的临床和流行病学研究提供了便捷的检测手段，对于动脉硬化危险因素的筛选及评价提供可客观的观察指标，对动脉硬化性疾病早期发现，治疗和预后判断也显示出重要的作用。但作为新的检测手段，在实际应用中也存在很多缺陷。baPWV和年龄有很强的相关性，因而其正常参考值范围必须也必须结合年龄确定，在临床应用上带来不便。baPWV受血流动力学影响较明显，同一个个体在不同的血压、心率等条件下测值会有很大差别，反应动脉硬化情况时容易造成假象。有研究[22]建立了baPWV和不同年龄及血压的公式，但距离实际应用还有困难。另一方面，baPWV和既往其他PWV之间各有优缺点，进一步对各种PWV测定方法进行比较有利于正确的选择。随着研究数据的不断完善和测量技术的不断改进，baPWV准确性和特异性将进一步提高，有着广阔的应用前景。

　　【参考文献】

　　[1]Yamashina A,Tomiyama H,Takeda K,et al.Validity,reproducibility,and clinical significance of noninvasive brachial-ankle pulse wave velocity measurement[J].Hypertens Res,2002,25(3): 359-364.

　　[2]Li B,Gao H,Li X,et al.Correlation between brachial|ankle pulse wave velocity and arterial compliance and cardiovascular risk factors in elderly patients with arteriosclerosis[J].Hypertens Res,2006,29(5): 309-314.

　　[3]Tomiyama H,Yamashina A,Arai T,et al.Influences of age and gender on results of noninvasive brachial|ankle pulse wave velocity measurement-a survey of 12517 subjects[J].Atherosclerosis,2003,166(2): 303-309.

　　[4]Motobe K,Tomiyama H,Koji Y,et al.Cut|off value of the ankle|brachial pressure index at which the accuracy of brachial-ankle pulse wave velocity measurement is diminished[J].Circ J,2005,69(1): 55-60.

　　[5]Sugawara J,Hayashi K,Yokoi,et al.Brachial-ankle pulse wave velocity: an index of central arterial stiffness[J].J Hum Hypertens,2005,19(5): 401-406.

　　[6]Aso K,Miyata M,Kubo T,et al.Brachial|ankle pulse wave velocity is useful for evaluation of complications in type 2 diabetic patients[J].Hypertens Res,2003,26(10): 807-813.

　　[7]Kim JW,Park CG,Hong SJ,et al.Acute and chronic effects of cigarette smoking on arterial stiffness[J].Blood Press,2005,14(2): 80-85.

　　[8]Tomiyama H,Arai T,Koji Y,et al.The age|related increase in arterial stiffness is augmented in phases according to the severity of hypertension[J].Hypertens Res,2004,27(7): 465-470.

　　[9]Ohnishi H,Saitoh S,Takagi S,et al.Pulse wave velocity as an indicator of atherosclerosis in impaired fasting glucose: the Tanno and Sobetsu study[J].Diabetes Care,2003,26(2): 437-440.

　　[10]Nakanishi N,Shiraishi T,Wada M.Brachial|ankle pulse wave velocity and metabolic syndrome in a Japanese population: the Minoh study[J].Hypertens Res,2005,28(2): 125-131.

　　[11]Miyaki K,Hara A,Naito M,et al.Two new criteria of the metabolic syndrome: prevalence and the association with brachial|ankle pulse wave velocity in Japanese male workers[J].J Occup Health,2006,48(2): 134-140.

　　[12]Ishizaka N,Ishizaka Y,Toda EI,et al.Higher serum uric acid is associated with increased arterial stiffness in Japanese individuals[J].Atherosclerosis,2007 (192):131 137.

　　[13]Nagano M,Nakamura M,Sato K,et al.Association between serum C-reactive protein levels and pulse wave velocity: a population-based cross|sectional study in a general population[J].Atherosclerosis,2005,180(1): 189-195.

　　[14]Liu H,Saijo Y,Zhang X,et al.Impact of type A behavior on brachial|ankle pulse wave velocity in Japanese[J].Tohoku J Exp Med,2006,209(1): 15-21.

　　[15]Yamashina A,Tomiyama H,Arai T,et al.Brachial|ankle pulse wave velocity as a marker of atherosclerotic vascular damage and cardiovascular risk[J].Hypertens Res,2003,26(8): 615-622.

　　[16]Sakuragi S,Iwasaki J,Tokunaga N,et al.Aortic stiffness is an independent predictor of left ventricular function in patients with coronary heart disease[J].Cardiology,2005,103(2): 107-112.

　　[17]Fujiwara Y,Chaves PH,Takahashi R,et al.Arterial pulse wave velocity as a marker of poor cognitive function in an elderly community|dwelling population[J].J Gerontol A Biol Sci Med Sci,2005,60(5): 607-612.

　　[18]Nakamura U,Iwase M,Nohara S,et al.Usefulness of brachial|ankle pulse wave velocity measurement: correlation with abdominal aortic calcification[J].Hypertens Res,2003,26(2): 163-167.

　　[19]Yokoyama H,Shoji T,Kimoto E,et al.Pulse wave velocity in lower|limb arteries among diabetic patients with peripheral arterial disease[J].J Atheroscler Thromb,2003,10(4): 253-258.

　　[20]Tomiyama H,Koji Y,Yambe M,et al.Brachial|ankle pulse wave velocity is a simple and independent predictor of prognosis in patients with acute coronary syndrome[J].Circ J,2005,69(7): 815-822.

　　[21]Matsuoka O,Otsuka K,Murakami S,et al.Arterial stiffness independently predicts cardiovascular events in an elderly community|longitudinal investigation for the longevity and aging in hokkaido County (LILAC) study[J].Biomed Pharmacother,2005,59(Suppl 1): S40-44.

　　[22]Yamashina A,Tomiyama H,Arai T,et al.Nomogram of the relation of brachial|ankle pulse wave velocity with blood pressure[J].Hypertens Res,2003,26(10): 801-806.】