颈动脉超声检查在男性血管健康评价中的应用研究.doc

颈动脉超声检查在男性血管健康评价中的应用研究 血管健康与心血管病风险筛查研究报告之二航空医学研究所 武留信 师绿江 宋蕾 黄靖 李更茹【摘要】目的 采用颈动脉超声检测技术对健康男性进行颈动脉超声检查，以探讨该项技术对于健康男性血管健康评价的实际意义。方法 研究对象为经过体格检查,排除心脑血管疾病的298名青壮年健康男性志愿者，将其按是否保持规律作息习惯和坚持强化体能锻炼（工作8-10h/d、锻炼1-1.5h/d）分为两组，其中保持规律作息习惯和坚持强化体能锻炼的为第1组，共 166人，平均年龄28.94.9 岁；不能保持的为第2组，共132人，平均年龄28.94.9 yr。采用ACUSON-ASPEN全数字电脑多功能超声诊断仪（美国生产），探头频率7.5-10.0MHz，探头置于被检血管相应体表走行区，由近心端至远侧进行连续扫查，依次检查颈总动脉窦部、颈总动脉远端及颈总动脉近端，获得血管横断像及纵断像；利用二维B型图像观察血管结构，并进行血管内径、内中膜厚度（IMT）、血管壁斑块及超声多谱勒血流速率测量。结果 （1）青壮年健康男性健康男性颈动脉IMT的正常值范围为：左侧窦部为0.540.10mm、右侧窦部为0.490.09mm、左侧远端为0.450.09mm、右侧远端为0.520.09mm、左侧近端0.490.09mm、右侧近端0.490.08mm。（2）IMT增厚（0.90mm）检出率：第1组为4，第2组为14；斑块检出率：第1组为0，第2组为1.5。（3）IMT及增厚部位在不同年龄和不同部位存在明显差异，IMT值随年龄增加而增加，窦部IMT值明显厚于远端和近端，左侧窦部IMT值明显大于右侧，第1组的IMT均值明显小于第2组。（4）年龄和紧张工作年限是影响颈动脉超声检查结果的主要因素，血压、心率水平和体重指数及体能锻炼强度和方式也是影响因素之一。结论 颈动脉超声检查作为全身动脉硬化的一个“窗口”，不但对于普通人群亚临床颈动脉硬化及心血管风险的预测、预警具有十分重要的意义，而且将该项技术用于健康男性血管健康评价也具有实用的价值。当前随着社会经济的变革，人们生活方式的变化，我国心血管病的常见危险因素水平明显增加，心血管病发病呈增长态（1）。我们曾经对两千余名青壮年男性吸烟、饮酒、血压、体重、疲劳、紧张、压力等心血管危险因子的调查发现(2)，其吸烟率达52.8，中度以上饮酒率达72.3，血压偏高者达7.9，体重超标者达20.6，肥胖者达9.3，主诉紧张、压力与疲劳者达50以上。这些不良因子的存在，一方面成为其心脑血管病发生的重要危险因子，另一方面直接影响其工作和生活。自1983年.Reilly（3）等和1986年 Pignolip（4）等采用高分辨率血管超声技术检测评价颈动脉内中膜厚度和动脉硬化斑块以来，颈动脉脉硬化的超声研究和血管健康无创评价技术的应用已越来越深入和广泛。许多研究表明:（5-8） 颈动脉超声检测作为全身动脉硬化的一个“观察窗口”，不但到动脉硬化性疾病的早期诊断及预后判断有重要价值，而且对心血管健康与心血管病风险的评估与预测也有重要意义。因此，我们采用现代无创颈动脉超声检测技术对不同工作负荷和体能锻炼强度的健康男性进行颈动脉超声检查，探讨该项技术对于健康男性血管健康评价的实际意义。研究方法1 研究对象 共298名经过体格检查,排除心脑血管疾病的青壮年健康男性志愿者。将其按是否保持规律作息习惯和坚持强化体能锻炼（工作8-10h/d、锻炼1-1.5h/d）分为两组，其中保持规律作息习惯和坚持强化体能锻炼的为第1组，共 166人，平均年龄28.94.9 岁；身高171.62.7cm、体重69.25.9kg、体重指数23.51.8、紧张工作年限9.64.5yr；不能保持的为第2组，共132人，平均年龄31.65.3 yr、身高172.43.6cm、体重71.67.6kg、体重指数24.12.4 紧张工作年限15.66.2 yr。2 检查仪器和方法 采用ACUSON-ASPEN全数字电脑多功能超声诊断仪（美国）及血管测量技术，探头频率7.5 MHz -10.0MHz。受检者取仰卧位，充分暴露颈前部，颈后垫枕，头后仰，并偏向检查侧对侧。血管探头置于被检血管相应体表走行区，由近心端至远心端进行连续扫查，依次检查颈总动脉窦部、颈总动脉远端及颈总动脉近端，获得血管横断像及纵断像后。利用血管测量技术及软件进行血管内径、内中膜厚度（IMT）、血管壁斑块及超声多谱勒血流速率测量；对可疑部位结合彩色多普勒显像进行确认。3 检查指标 （1）内中膜厚度（IMT）：指血管内膜上缘与中膜下缘之间的距离。本研究实际测量心脏舒张期颈动脉后壁IMT。测量部位包括三段血管，即颈动脉窦部1.0cm、颈总动脉远端1.0cm和颈总动脉近端1.0cm；每部位分别取3个满意测量点。若后壁内膜缺如或无法显示清楚，则测量该部位前壁；若前壁也缺如或无法显示清楚，则测量临近内中膜。参照国外研究，取上述3段血管18个点IMT的均值用于统计分析，将IMT0.9mm定义为IMT增厚。（2）血管腔内径：指管腔前后壁内膜界面之间的距离。分别测量舒张期、收缩期管腔内径。取三个测量点，即颈动脉窦最大内径、颈动脉窦近端起始部内径及颈总动脉近端起始处内径。（3）斑块：指测量部位IMT1.3mm，或比邻近内中膜增厚0.5mm。测量部位包括颈动脉分叉处、颈动脉窦、颈总动脉主干，其中位于颈动脉窦部及颈动脉分叉的斑块均记录为颈动脉窦部。记录斑块位置、纵切面最大面积和斑块检出率；根据超声图像显示的斑块回声度将斑块分为3型，即低回声的软斑、强回声的硬斑和回声界乎两者之间的混合斑；斑块检出率=（研究人群中检出颈动脉斑块的人数/研究人群总人数）100。（4）血流速率：采用彩色多普勒血流频谱自动描记技术分别采集双侧颈动脉远端血流频谱图，获取收缩期血流速率（VS）、舒张期血流速率（VD）、平均血流速率（Vm）、搏动指数（PI）、阻力指数（RI）及同步心率（HR）。（5）按常规方法进行血压测量。4 质量控制 （1）预试验：为了规范操作，搞好质量控制，在正式试验前，分别进行了预试验和上岗人员培训。共完成了18人的颈动脉超声检测和4人的上岗培训，并进行了操作者之间和自身前后两次的重复测量与信度验证，均达到了质控要求。（2）质量控制试验：先对6名健康志愿者进行了24人次的操作者前后自身和操作者之间的重复测量和信度验证试验结果。无论检查者之间和/或同一操作者前后自身对比，均达到了较高的结果一致性（自身配对T检验无显著差异，两次相关系数均达到了统计学要求）。在完成第一次检查两个半月后随机整群选取20名受检者进行了第二次重复测量。每个受检者由两名检查者先后独立进行重复检查，两名操作者测量IMT和血管内径的结果无显著性差异（IMT相关系数为0.69、血管内径相关系数0.83-0.90）；斑块检出的一致率达到97.5、k=0.950），斑块面积也无显著差异（两操作者的相关系数为0.955）。同一操作者对同一研究对象前后两次测量IMT和血管内径的结果无显著差异（IMT相关系数为0.69，血管内径相关系数为0.69-0.81）；斑块检出的一致率达到85、k =0.696），斑块面积也无显著差异（两操作者相关系数为0.833）。5 统计分析采用SPSS11.0统计分析软件包进行分析。均值比较采用单因素方差分析，年龄调整均值的比较采用协方差分析，率的比较采用2检验，相关分析采用简单相关和控制年龄的偏相关分析。以P0.05为统计学显著水平。研究结果1 研究人群的基本特征（见表1）表1 两组受检者基线资料统计结果（平均值标准差）指标第1组（n=166）第2组（n=132）P值年龄（yr）28.94.931.65.30.06身高(cm)171.62.7172.23.70.08体重(kg)69.25.972.47.60.00紧张工作年限9.64.515.66.20.00体重指数(kg/m2)23.51.824.42.30.01收缩压(mmHg)118.98.5118.49.50.64舒张压(mmHg)67.06.769.37.90.09平均压(mmHg)84.36.785.78.00.06脉压(mmHg)51.96.749.26.70.67脉率(bpm)65.88.965.410.10.07注：保持规律作息习惯和坚持强化体能锻炼第1组，不能保持者为第2组。2 两组受检者颈动脉内中膜厚度（IMT）分布特征（见表2、3，图1、2、3、4）表2 第1组内中膜厚度（IMT）的年龄分布（平均值标准差，mm）年龄例数窦部远端近端左右左右左右-24340.460.100.460.080.420.070.430.080.390.070.390.0625-29660.530.070.480.080.440.060.510.080.480.070.440.0730-34370.570.090.510.090.480.080.560.080.520.090.470.0735-39240.590.110.530.070.500.100.560.080.550.090.490.0940-50.630.070.570.090.600.260.620.120.570.090.470.09Total1660.540.100.490.090.450.090.520.090.490.090.450.08图1 第1组颈动脉窦部、远端和近端IMT均值图2 第1组颈动脉窦部、远端和近端左右侧IMT均值比较第1组中，IMT的分布范围在0.320.64mm之间，均值为0.490.09mm；IMT随年龄增大呈现增厚趋势；无论左右IMT值均在窦部最大、远端次之、近端最小，并且左侧窦部IMT值明显大于右侧（P0.01）。表3 第2组内中膜厚度（IMT）分布（平均值标准差， mm）年龄例数窦部远端近端左右左右左右-2450.460.100.460.080.420.070.430.080.390.070.390.0625-29250.530.070.510.080.480.080.480.070.440.060.440.0730-34280.580.090.560.080.510.090.520.090.480.080.470.0735-39280.590.110.560.080.530.070.550.090.500.100.490.0940-460.630.070.620.120.500.100.570.090.610.260.470.09Total1320.570.150.510.110.490.100.540.140.510.140.470.10图3 组2左右颈动脉IMT均值比较第2组中，IMT的总体分布范围在0.300.12mm，均值为0.520.12mm；IMT随年龄增大呈现增厚趋势；IMT在右窦部最大、远端次之、近端最小，并且左侧窦部IMT值明显大于右侧窦部。3 两组受检者颈动脉内中膜厚度（IMT）均值比较（见表3）表3 两组受检者颈动脉内中膜厚度（IMT）比较（平均值标准差， mm）部位左右第1组第2组第1组第2组窦部0.540.100.570.15#0.520.090.540.14#远端0.480.090.510.110.490.090.510.13近端0.450.090.490.100.450.080.470.10注：#P0.01从表3可见，第2组受检者双侧颈动脉窦部IMT均值明显大于第1组。4 两组受检者颈动脉斑块及IMT增厚检出率比较（见表4）从表4可见，第1组受检者中共发现6人（8处）IMT值0.9mm，增厚检出率为3.6（6/166），最厚为1.1mm；其中，3处发生在左侧窦部，4处发生在左侧颈动脉近端，1处发生在右侧颈动脉远端。而第2组受检者中共发现18人（27处）IMT增厚，增厚检出率为13.6（18/132），最厚处为1.2mm；其中，11处发生在左侧颈动脉窦部，9处发生在右侧颈动脉窦部，4处发生在右侧颈动脉远端，3处发生在左侧颈动脉远端。两组无论IMT增厚例数或总检出部位个数经卡方检验有十分显著的统计学差异（P0.01）。斑块检出率：第1组受检者中没有检出斑块，而第2组受检者中共检出2人有斑块（均为右侧颈动脉窦部混合斑），检出率为1.5（2/132）。表4 两组受检者颈动脉IMT增厚（0.9mm）检出率比较指标第1组(n=166)第2组(n=132)PIMT增厚例数6（0.04）18（0.14）0.01IMT增厚部位个数8（0.05）27（0.20）0.01窦部检出率（%）3（0.50）14（0.78）0.01窦部检出个数（%）3（0.38）20（0.74）0.0140岁检出率（%）3（0.50）16（0.89）0.015 受检者颈动脉内中膜厚度与基线资料相关分析第1组受检者IMT与年龄、身高、体重、体重指数、血压、心率和工龄指标的简单相关分析（见表5）：表5 受检者颈动脉内膜厚度与基线资料的简单相关分析 指标LSIMTLFIMTLNIMTRSIMTRFIMTRNIMTrPrPrPrPrPrP年龄0.430.000.360.000.390.000.400.000.410.000.290.00身高-0.140.09-0.020.85-0.100.25-0.080.36-0.120.150.040.62体重-0.050.580.030.73-0.040.61-0.010.95-0.010.930.080.36体重指数0.020.820.070.400.010.950.030.700.040.600.070.43收缩压0.020.830.030.690.050.530.120.150.000.990.090.28舒张压0.150.070.280.000.210.010.190.020.150.070.170.05平均压0.110.180.200.020.170.040.180.030.100.230.150.07脉压-0.130.12-0.230.00-0.150.08-0.040.67-0.150.07-0.050.53脉搏-0.020.800.150.080.100.250.150.080.090.290.050.57紧张工作年限0.430.000.370.000.400.000.400.000.410.000.280.00注：LSIMT左侧窦部内中膜厚度、LFIMT左侧远端内中膜厚度、LNIMT左侧近端内中膜厚度；RSIMT右侧窦部内中膜厚度、RFIMT右侧远端内中膜厚度、RNIMT右侧近端内中膜厚度。从表5可见，受检者的年龄、紧张工作年限与6个部位IMT呈明显正相关（P0.01）；左侧远端、近端、右侧窦部、近端IMT与DBP呈明显正相关（P0.05），而PP仅与左侧远端IMT呈明显负相关（P0.01）。讨论1 颈动脉超声检查对于血管健康和亚临床动脉硬化评价的实际意义颈动脉超声检查技术由于其重复性好，方便经济，自20世纪80年代便逐渐在心血管病临床实践和亚临床动脉硬化流行病学研究中得到广泛应用（8、9），作者以往的研究（10、11、12）和本项研究的结果也证实了这一点。较早开展的几个大规模研究（13、14、15），均得出较为一致性结论即颈动脉硬化超声检查是研究全身动脉硬化和分层预测、预警动脉硬化性心脑血管事件的有效途径。颈动脉内中膜厚度（IMT）和斑块检出率及斑块超声组织结构分型，不但可以定性定量评价血管健康状态，而且还可以有效预测亚临床动脉硬化的发生情况，以及对心脑血管事件发生的风险作出预警。国内外研究均证实(12、14、15)，易发生动脉硬化的血管包括冠状动脉、颈动脉（颈内动脉、颈总动脉）、Willis环、下腹主动脉、升主动脉、降主动脉。颈动脉由于其位置浅表、变异小、易于观测，故近年来成为研究全身动脉硬化的重要“窗口”。颈动脉斑块形成、内中膜厚度增厚及硬度加大和/或顺应性下降，已成为公认的亚临床动脉硬化表现形式和判断标准。其发生发展主要与以下10种因子相关：年龄、性别、血压、血脂水平、糖尿病、吸烟、精神紧张、B族维生素缺乏、肥胖和不运动。2 受检者颈动脉超声检查结果与年龄、紧张工作年限及体能锻炼强度有关本研究通过对不同工作和锻炼强度的青壮年健康男性进行颈动脉超声检查，初步建立了科学规范的颈动脉超声测量评价方法，获取了不同年龄、不同部位的颈动脉内中膜厚度的分布特征及其与工作和锻炼方式的关系，为其血管健康检查提供了有效手段。不同工作和体能锻炼方式与强度的健康男性受检者的颈动脉超声测量指标的分布特征明显：随着年龄和紧张工作年限的增加，颈动脉内中膜厚度（IMT）也逐渐增厚。各个年龄段颈动脉内中膜厚度（IMT）均以窦部最厚，远端次之，且左侧颈动脉窦部内中膜厚度均大于右侧，这是由于窦部的解剖结构和血流动力学的原因造成的，因为窦部血管壁内膜受到的血液应切力最大，容易发生内中膜增厚和斑块形成（12、16）。第1组的内中膜增厚率（IMT0.90mm）和均值水平明显低于第2组，存在明显差异。上述分布特征表明，影响颈动脉内中膜厚度的因素中主要包括年龄、紧张工作年限及体能锻炼强度是影响颈动脉内中膜厚度的重要因素；另外，血压、心率、体重和体重指数也有相当影响，而有规律的工作和锻炼对血管健康有积极影响。 第1组的颈动脉IMT均值，IMT0.90mm检出率较第2组的低，而且没有检出颈动脉斑块。所有受检者IMT均值、上限分布范围、IMT增厚检出率、斑块检出率、颈动脉狭窄检出率均与自然人群存在差异。国外研究发现（6、8、9），健康成人IMT在0.25-1.35mm范围内波动，通常IMT0.90mm或1.0mm被认为异常；不同研究人群之间的斑块检出率差别很大，最低为0，最高可达85（6、12）。国内从各研究人群得到的颈总动脉IMT均值差别较大，在0.50-0.86mm不等（17、18）；我们前期的研究发现（10、11、12），影响北京市城乡结合部中老年自然人群IMT及斑块检出率的因素除年龄和性别外，主要是收缩压、吸烟和血糖增高，而影响北京市区中老年知识分子IMT及斑块检出率的因素除年龄和性别外，主要是体重指数、血压水平及运动情况。总之，年龄、紧张工作年限、解剖部位和血压水平均是影响颈动脉IMT测量值和斑块检出结果的最主要因素，IMT和IMT增厚率及斑块检出率在40岁以上年大受检者明显高于40岁以下年轻受检者，此点与国内外研究报告的结果基本一致。另外，体能锻炼方式和强度也是影响血管健康和颈动脉内中膜增厚与斑块生成的因素之一。结论颈动脉超声检查作为全身动脉硬化的一个“窗口”，不但对于普通人群亚临床颈动脉硬化及心血管风险的预测、预警具有十分重要的意义，而且将该项技术用于健康男性血管健康水平评价也具有现实的应用价值。参考文献1.中国卫生部心血管病防治研究中心：中国心血管病报告 2005 .中国大百科全书出版社，北京 2006.1-42.武留信、宋蕾、强东昌，等. 中国军事飞行员心电图正常值研究，中华航空航天医学杂志，2003.14（2）：91-953 .Reilly LM, Lusby RJ, Hughes L et al: Carotid plague history usingreal-time ultrasonography: clinical and therapeutic implications. Amj Surg 1983;146(2):188-1934 Pignolip, Tremoli E, Poli A et al: Intimal plus medual thickness of the arterial wall: a direst measurement with ultrasound imaging. Circulation 1986;74(5):1399-14065.Chambless LE, Falsom AR, Davis V et al: Risk factors for progression of common carotid atherosclerosis: The atherosclerosis risk in communities study. 1987-1998; m J Epidemiol 2002; 155(1):37-386.Hunt KJ, Pankow SP, Offenbacher S et al: B-Mode ultrasound-detected carotid artery lesions with and without acoutic shadowing and their association with markes of inflammation and endothelial activation: the atherosclerosis risk in communities study. Atherosclorosis 2002, 162(1):145-1557.Crrinholdt M-LM,Ultrasound and lipoproteins as predictors of lipid-rich,rupture-prone plagues in the carotid artery. Arterioscler Thromb Vasc Biol 1999;19(1):2-13 8.Sramek A, Bosch JG, Reiber JH, et al: Ultrasound assessment of atherosclerotic vessel wall changes: reproducibility of intima-media thickness measurements in carotid and femoral arteries. Invest Radiol 2000 Dec;35(12):699-7069.Ciulla MM, Paliotti R, Ferrero S, et al. Assessment of carotid plaquecomposition in hypertensive patients by ultrasonic tissuecharacterization: a validation study. J Hypertens 2002 Aug;20(8):1589-9610. 武留信、阎春连、宋蕾，等