桡动脉心内膜下心肌活力率的提出及其有效性研究

【摘要】 目的提出一项评估心肌灌注的新指标：桡动脉心内膜下心肌活力率(SEVR)，并将从桡动脉压力波形直接获取的SEVR与颈动脉SEVR进行相关性分析验证其有效性。方法　在200例20～74岁的健康人(男性99人，女性101人)中，将表面张力传感器分别测量颈动脉SEVR和桡动脉SEVR10。结果　尽管颈动脉SEVR比桡动脉SEVR更高，但是桡动脉SEVR与颈动脉SEVR仍然高度相关(r=0.81，P<0.001)。男性的桡动脉SEVR明显比女性更高。多元线性逐步回归分析显示：心率、年龄、脉压差、收缩压是桡动脉SEVR的独立影响因素。结论　直接从桡动脉压力波形获取的SEVR可以提供与颈动脉SEVR相似的信息，桡动脉SEVR可能替代颈动脉SEVR作为评估心血管系统疾病的一项主要指标。
　　【关键词】 桡动脉;心内膜下心肌活力率;有效性
　　[Abstract]　ob[x]jective　To propose a new index for assessment of myocardial perfusion： the radial artery subendocardial viability ratio (SEVR)， and to examine whether SEVR obtained directly from radial artery pressure waveforms (radial SEVR) can provide information comparable with carotid arterial SEVR measurements.Methods　In a cross-sectional study of 200 apparently healthy subjects (99 men and 101 women) aged 20-74 years， the carotid SEVR and radial SEVR were measured using applanation tonometry.Results　Radial SEVR was strongly correlated with carotid SEVR (r=0.81，P<0.001)， although radial SEVR was much higher than carotid SEVR. Male subjects had a slightly higher radial SEVR than females. Stepwise multiple-regression analysis showed that heart rate was a potent predictor of radial SEVR in addition to age， pulse pressure and systolic BP.Conclusion　These results suggest that SEVR obtained directly from radial arterial pressure waveforms can provide equivalent information to carotid arterial SEVR， and has the potential as a surrogate marker of cardiovascular diseases.

　　[Key words]　Radial artery; Subendocardial viability ratio; Effectiveness

　　从中心动脉(如主动脉和颈动脉)压力波形获取的心内膜下心肌活力率(subendocardial viability ratio，SEVR)是衡量冠状动脉能量供需平衡的指标，它体现了动脉系统满足心脏能量需求的能力的大小[1,2]。主动脉及颈动脉SEVR的减少与心血管疾病的危险性密切相关。在一个心动周期中，左心室内膜下心肌对于缺血缺氧的反应比外膜下心肌更为敏感，更易于发生缺血缺氧损伤，内膜下心肌几乎完全依赖于舒张期冠脉灌流[3]。Buckberg等[4,5]通过对人体及实验动物进行缺血实验发现中心动脉压力波形下舒张期与收缩期的面积之比，即舒张期压力-时间指数(diastolic pressure time index： DPTI)和收缩期压力-时间指数(systol pressure time index，SPTI)的比值，与心内膜下血液供应密切相关，并得出SEVR计算公式：SEVR=DPTI/SPTI。SPTI=主动脉平均收缩压×收缩时间，反映了心脏氧耗情况，而DPTI=主动脉平均舒张压×舒张时间，反映了心脏供氧情况。因直接测量主动脉或颈动脉脉搏波需要严格的技术支持并且患者常有不适感，因此目前广泛测量中心动脉SEVR的方法是通过测量桡动脉的压力波形，经函数自动转换为主动脉的压力波形。然而，有研究表明，这种转换功能(从桡动脉-主动脉)存在很大的个体间差异[6-9]，可见此种方法并不适用于每个人。Millasseau等[10]研究发现直接从桡动脉波形获取的信息与主动脉波形提供的信息相近。
　　本研究提出一项无创评估心脏供血能力的新指标：桡动脉SEVR，即从桡动脉压力波形直接获取SEVR，其计算方法与中心动脉SEVR相似。因由颈动脉压力波形获取的SEVR(简称：颈动脉SEVR)能够准确的评估中心动脉SEVR的变化，并已有研究表明，颈动脉的压力波形与主动脉的压力波形近乎一样，能够准确地反映主动脉波形的变化[12,13]。在本研究中，通过将桡动脉SEVR与颈动脉SEVR进行相关性分析，从而验证桡动脉SEVR的有效性。
　　1　对象与方法
　　1.1　对象

　　排除心血管疾病患者，排除高血压、糖尿病等疾病患者，排除服用作用于血管的药物的患者，共有200名健康成年人纳入作为受试对象，其中男性99人，女性101人，年龄20～74岁，身高(165.97±7.70) cm，体质量(60.41±10.44)kg。所有受试对象测试前均签署知情同意书。
　　1.2　方法

　　1.2.1　研究条件

　　在安静、恒温(23～25 ℃)的环境下进行实验。测试时间为上午9：00～11：00。受试对象在测量前24 h内不能饮酒，8 h内不能喝茶、喝咖啡、吸烟、参加激烈运动等。每个受试对象在测量之前需要仰卧位休息15 min，并且在测量过程中，受试对象要保持清醒，不能说话。
　　1.2.2　研究方法

　　受试对象仰卧位静息15 min后，采用欧姆龙电子血压计(Omron HEM-7012， Kyoto， Japan)测量左肱动脉血压。每名受试对象测量3次血压，每次间隔2 min，取3次平均值输入。测完血压后，使用动脉硬化检测仪(IIM2010A，中科院合肥智能所，合肥)进行SEVR测量，将表面张力传感器分别垂直放置于左侧桡动脉及颈动脉搏动强处，连续记录12 s稳定的桡动脉及颈动脉脉搏波，取所有波形的平均值。该仪器的有效性及使用方法已获验证[14]。桡动脉SEVR与颈动脉SEVR均采用SEVR=DPTI/SPTI公式计算，结果通过仪器自动分析获取(图1)。测量过程由受过专业培训的同一操作者完成。图1　桡动脉压力波型
　　SEVR：心内膜下心肌活力率;DPTI：舒张期压力-时间指数;SPTI：收缩期压力-时间指数;PP：脉压;SEVR=DPTI/SPTI

　　1.3　统计学处理
　　应用SPSS 13.0以及Microsoft Excel 2003对数据进行分析，计量资料采用均数±标准差(x-±s)表示，分别采用Pearson 相关系数(r)对两种测量方法的相关符合程度来进行评价;运用独立样本t检验分析不同年龄段男女桡动脉SEVR的差异;应用多元线性逐步回归分析研究桡动脉SEVR的影响因素，以P<0.05为差异有统计学意义。
　　2　结果

　　2.1　受试对象的基本资料
　　男性的身高、体质量、肱动脉收缩压、中心动脉压、颈动脉SEVR和桡动脉SEVR均高于女性(P<0.05)，然而女性的心率比男性心率高(P<0.05)，见表1。表1　受试对象的基本资料
　　2.2　桡动脉SEVR与颈动脉SEVR的相关性
　　桡动脉SEVR与颈动脉SEVR存在强相关(r=0.81，P<0.001)。桡动脉SEVR和颈动脉SEVR因性别不同而有所差异，女性两种测量的差异较男性大。男性颈动脉SEVR与桡动脉SEVR的平均差异为10.25%，标准差为11.99%，而女性的差异较男性大，分别为13.11%和16.78%(图2)。　图2　桡动脉SEVR与颈动脉SEVR的相关性分析
　　颈动脉SEVR与桡动脉SEVR均与身高(r=0.30和r=0.34)、体质量(r=0.28和r=0.18)、舒张时间(r=0.84和r=0.88)和舒张时间/收缩时间(DT/ST)( r=0.94和r=0.97)正相关，与性别(r=-0.30和r= -0.34)、心率(r= -0.71和r= -0.74)负相关(所有P<0.01)。
　　2.3　桡动脉SEVR的影响因素
　　多元线性逐步回归分析显示：心率、性别、脉压、中心动脉收缩压均作为颈动脉SEVR的独立影响因素(校正R2=0.65，P<0.001，表2)，心率、性别、年龄、脉压、收缩压均作为桡动脉SEVR的独立影响因素(校正R2=0.79，P<0.001，表2)。如果将颈动脉SEVR作为一个自变量时，逐步回归分析结果显示：颈动脉SEVR、年龄、心率、性别、脉压、收缩压、身体质量指数均作为桡动脉SEVR的独立影响因素(校正R2=0.84，P<0.001，表2)。表2　桡动脉SEVR和颈动脉SEVR的逐步回归分析

　　2.4　桡动脉SEVR与性别的关系
　　不同年龄段中，男性桡动脉SEVR比女性的SEVR高，其中20～29岁年龄段更为明显(P<0.01)。但是，不同年龄段中男女的SPTI无明显差异，而DPTI男性较女性高，这可能与女性的心率较男性高有关(图3)。
　　3　讨论

　　本研究结果显示男性的桡动脉SEVR和颈动脉SEVR均比女性要高。尽管男性比女性的肱动脉收缩压更高，但是男性的SPTI并没有比女性更高。总体来讲，各个年龄段中男女的射血时间相似[男女分别为(348.2±2.1)ms和(371.7±2.2)ms，P=0.38]。在不同年龄段中，男性的桡动脉SEVR比女性要高，这可能与女性的心率较快有关。心脏舒张时间对心率的依赖性较高，而桡动脉SEVR与心率呈负相关(r=-0.74)，故心率越快，SEVR越小;反之，SEVR越大。Brooks等[6-15]和Saito等[16]也通过对大量人群试验，发现SEVR与心率具有负相关的关联。这与本文结果一致。同样，经多元回归分析，心率是桡动脉SEVR的一个主要的影响因素，并且性别也是桡动脉SEVR的一个独立预测因素。
　　使用桡动脉SEVR测量的优点之一是易操作。测量时仅需将动脉表面张力传感器放置在手腕桡动脉搏动强处即可。Hayward等[11]在350例健康人群中将传感器置于颈动脉搏动强处，通过颈动脉压力波形直接获取颈动脉SEVR。但是此种方法常有不适感、较难固定位点，不及桡动脉方便。因此，采用桡动脉作为测量位置较颈动脉更易接受且更易获取高质量信号。此项指标可以用于评估大规模健康人群以及心血管疾病患者的筛查，同时可以应用到大型临床试验中。然而，我们尚需要对桡动脉SEVR与心血管系统疾病的发生率和病死率的关系做进一步的验证，以及如血液黏稠度、血管弹性等对桡动脉SEVR的影响的研究，以便对心血管疾病的评估提供良好的临床指导作用。
　　本研究主要分析从桡动脉波形直接获取的桡动脉SEVR与颈动脉SEVR是否等效。通过对不同年龄段健康人研究发现：直接从桡动脉波形获取的SEVR值与颈动脉SEVR具有高度相关性(r=0.81，P<0.001)。结果表明，从桡动脉压力波形直接获取的SEVR与颈动脉SEVR提供了相似的信息。因此，桡动脉SEVR可以替代颈动脉SEVR成为评估心血管系统疾病的一项主要指标。
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