AI-美国高血压杂志

美国高血压杂志美国高血压杂志 美国高血压学会会刊美国高血压学会会刊 增增 刊刊 脉搏轮廓线分析和增益指数 是超越箍带血压测量法的时候了脉搏轮廓线分析和增益指数 是超越箍带血压测量法的时候了 编辑 Joseph Izzo 纽约州立大学 引言引言 Pulse Contour Analysis and Augmentation Index It s Time to Move Beyond Cuff Blood Pressure Measurement Joseph L Izzo Jr 脉搏轮廓线分析和增益指数 是超越箍带血压测量法的时候了 1 论文论文 Clitical Measurement of Arterial Stiffness Obtained From Noninvasive Pressure Waveforms Wilmer W Nichols 从无创血压波形获得的动脉僵硬度临床测量值 3 Radial Augmentation Index A useful and Easily Obtainable Parameter for Vascular Aging Katsuhiko Kohara Yauharu Tabara Akira Oshiumi Yoshinori Miyawaki Tatsuya Kobayashi and Tetsuro Miki 桡动脉增益指数 一种有用的和易于测量的血管老化参数 11 Augmentation Index in Heart Disease Kenji Takazawa 心脏病中的增益指数 15 Role of Arterial Wall Properties in the Pathogenesis of Systolic Hypertension G rard M London 动脉壁特性在收缩期高血压发病机理中的作用 19 1 脉搏轮廓线分析和增大指数 现在是超越箍带血压测量法的时候了脉搏轮廓线分析和增大指数 现在是超越箍带血压测量法的时候了 Joseph L Izzo Jr 在过去几年内人们渐趋接受下列转变 以收缩压代替舒张压 作为判定高血压综合症的主要依据 从公共健康的观点看 收 缩压是比舒张压更为有用的未来心血管 脑血管和肾脏疾病的 危险指示器 这是很清楚的 事实上所有国际组织和专业协会 都接受全国高血压教育计划 2000 年 5 月申明和全国预防 检测 评估和治疗联合委员会 JNC7 的 2003 年报告的这一建议 收缩压是主要的最终关注点 1 2 有一件关于收缩期高血压的事过去没有被给与太大的关注 这就是需要更好地了解高血压综合症的病理学 它比舒张期 高血压更为复杂 3 今天的内科医生大多数都受过这样的教导 高血压的定义是心脏输出正常情况下由于系统血管阻力升高所 致的稳定态舒张压的升高 要了解收缩期高血压 就需要对脉 动循环的物理学和病理学变化进行更为精细的评估 虽然心脏 的排血量对收缩期高血压的产生起了重要的作用 但收缩期高 血压综合症更多地取决于脉管系统中一系列相关的变化 其中其中 最重要的就是中央动脉僵硬度的增加最重要的就是中央动脉僵硬度的增加 中央动脉僵硬化使脉压 收缩压 舒张压 扩大 导致孤立的收缩期高血压 如果系统 血管阻力也上升 就产生复合的收缩期 舒张期高血压 反射压 力波对于中央收缩期血压的上升也起了重要的作用 除此之外 似乎还有一些有关联的异常现象 例如动脉树中的毛细血管变 2 薄 或许 要问的中心问题应该是 箍带血压测量值是否是充分 的收缩期高血压及其后遗症的指示器 根据我的观点 答案是 否定的 确实从公共健康的观点看 我们从上臂箍带血压测量 值中知道了许多有关心血管疾病危险的情况 但是令人不解的 是 为什么血压升高的生理学和病理学影响在实验模型上已搞 得清清楚楚了 而在流行病学关系调查中还需要如此大的样本 群 显然 由于高血压的内在易变性 或其测量技术的相对不 精确性 高血压的病理 信号 变得模糊了 例如 由于个体 之间脉压放大程度的差异大 不可能根据周边收缩压可靠地估 算中央收缩压 从个体病人治疗的观点看 疾病机理的异质性 表明 不同类型的病人可能需要不同类型的治疗方法 如果不用箍带血压 用什么呢 现在人们对新的 能更全面 更可靠地评估血管树的技术很感兴趣 本增刊的意图是报道美 国高血压学会 2004 年会所提供的信息 该年会报道了通过收 缩脉搏轮廓线分析和波反射现象 研究收缩压波形的新技术 周边动脉中 在流量和压力不再完美匹配的点上 变窄 分支 点等 就发生反射波 越来越多的证据表明 反射波主要是由 于改变远端血管收缩状态会影响反射系数 4 的这一现象决定的 脉搏波速度 PWV 也影响反射波 血管越僵硬 PWV 越高 高 PWV 使得反射波能更快地回到主动脉根部 增加了施于心 脏的收缩压 3 近来可用的技术是使用一只高灵敏度的扁平张力测量器 以 绘出高可信度的波形 它和导管法获得的跟踪图一致 后面的 描述这些波形的分量及其含义的论文中讨论了各种测量方法 例如 我们可以计算出周边和中央增大指数 它建立了反射波 的大小和产生它的入射波之间的关系 利用广义的数学转移函 数 可以从周边跟踪图重建主动脉根部波形 从而可计算中央 收缩压 6 早期的应用研究 一如增刊中一些主要的研究者 所报道的 强烈地提示 对桡动脉张力测量所得收缩脉搏轮 廓线的分量进行的分析 可以提供大数量病人的以前无法获得 的数据 7 10 近来在这一方面有许多争论 这里也残存一些对 反射脉搏波的产生和影响 脉压放大和动脉僵硬度指示器的误 解 由于人们对这一领域的兴趣迅速升温 很可能在不远的将 来就能出现一幅清晰的图画 还要看到的是 这些新技术如何改进我们对疾病机理和临床 治疗的了解 从研究的观点看 从脉搏轮廓线分析获得的越来 越多的信息 使我们可以在较小的病人人群中更有效地研究心 血管疾病机理 它也使我们能将高血压病人人群进一步划分成 有意义的床临组 相应地就有可能根据疾病的不同的病理学模 式 将高血压患者分类 并对各类型采取针对性的疗法 最重要的是它有使病人的治疗获得改善的潜力 但为了使这种 技术获得临床应用 还必须证明它有长期的经济上的优势 4 参考文献 从无创压力波形所获得的动脉僵硬度的临床测量值从无创压力波形所获得的动脉僵硬度的临床测量值 Wilmer W Nichols 主动脉脉搏波速度 主动脉脉搏波速度 PWV 和增益指数是负面心脏事件 和增益指数是负面心脏事件 包包 括死亡括死亡 的独立预报器 由于高血压和高龄化 中央弹性动的独立预报器 由于高血压和高龄化 中央弹性动 脉变得较僵硬 舒张压下降 中央收缩压和脉压由于脉变得较僵硬 舒张压下降 中央收缩压和脉压由于 PWV 的的 升高和反射波过早地从周边返回心脏而增大 关于动脉特性的升高和反射波过早地从周边返回心脏而增大 关于动脉特性的 有价值的信息 如僵硬度等既可以从中央 主动脉 压力波形有价值的信息 如僵硬度等既可以从中央 主动脉 压力波形 也可以从周边 桡动脉 压力波形获得 但是绝对波反射幅度也可以从周边 桡动脉 压力波形获得 但是绝对波反射幅度 和被浪费的左心室 和被浪费的左心室 LV 压力能却只能从中央动脉压力波形获 压力能却只能从中央动脉压力波形获 得 由于动脉系统变得较僵硬 在脉压放大系数减小的同时 得 由于动脉系统变得较僵硬 在脉压放大系数减小的同时 中央收缩压和脉压以及中央收缩压和脉压以及 LV 废能也显著增大 主动脉收缩压和废能也显著增大 主动脉收缩压和 脉压的增大主要是由于脉压的增大主要是由于 PWV 的增大和入射波波幅小幅增大时的增大和入射波波幅小幅增大时 的反射波波幅的增大 弹性动脉变得很僵硬的病人 如患孤立的反射波波幅的增大 弹性动脉变得很僵硬的病人 如患孤立 收缩期高血压的老人 的舒张压也下降 压力分量的这些变化收缩期高血压的老人 的舒张压也下降 压力分量的这些变化 增加了增加了 LV 后负荷和心肌需氧量 并因此引起心室排空过程和后负荷和心肌需氧量 并因此引起心室排空过程和 动脉脉搏波传播过程的失谐动脉脉搏波传播过程的失谐 它促使心室肥大 高龄和高血它促使心室肥大 高龄和高血 压引起的高收缩压和高脉压增加了动脉壁的应力 它有可能造压引起的高收缩压和高脉压增加了动脉壁的应力 它有可能造 成中间弹性蛋白的断裂 增加了局部疲劳 内皮损坏和粥样硬成中间弹性蛋白的断裂 增加了局部疲劳 内皮损坏和粥样硬 化发展的可能性 血管扩张药物对中央弹性大动脉的直接效果化发展的可能性 血管扩张药物对中央弹性大动脉的直接效果 5 可能很小 但与此同时 它们对周边肌肉动脉的作用却能减小可能很小 但与此同时 它们对周边肌肉动脉的作用却能减小 反射波波幅 显著降低收缩压和脉压以及心室后负荷 这种对反射波波幅 显著降低收缩压和脉压以及心室后负荷 这种对 中央动脉压力有益的效果可以伴随或不伴随着箍带血压的降低 中央动脉压力有益的效果可以伴随或不伴随着箍带血压的降低 并可以解释某些药物并可以解释某些药物 如血管紧张素转化酶抑制剂和血管紧如血管紧张素转化酶抑制剂和血管紧 张素受体阻滞剂张素受体阻滞剂 的的 独立于血压独立于血压 效应 因此 高血压及效应 因此 高血压及 其并发症的最佳治疗应考虑动脉僵硬度 动脉压力增益和其并发症的最佳治疗应考虑动脉僵硬度 动脉压力增益和 LV 废能 所有这些都应该降至最低水平 废能 所有这些都应该降至最低水平 正常血压者和高血压患者的血压 BP 和重大心血管事件 包括中风 心肌梗塞 器 官损伤和死亡 之间的关联已经被文献所阐明 这种关联受到年龄的巨大影响 许多观 察流行病学和临床试验 包括 Framingam 的心脏研究 已经揭示了 血压计测量的 臂动脉收缩压以及脉压和负性心血管事件之间有强的正性和连续性关联 1 6 特别是对于 50 岁以下的人 7 不但如此 在对 7 个随机抽取的临床试验进行的梅塔分析中 发现最小 收缩压和心血管死亡事件之间有 J 形关系 8 由于收缩压 舒张压和脉压与弹性动脉的物 理特性有关 人们把注意力放在了动脉僵硬度 脉搏波速度 PWV 和波反射上 9 10 上 将它们作为心血管危险因素 确实 独立的研究已经表明 老年人 11 和患有冠状动脉病 12 心肌梗塞 13 心脏衰竭 14 高血压 15 16 中风 17 糖尿病 18 19 晚期肾 病 20 21 高胆固醇症 22 和炎症 23 24 病人的的动脉僵硬度增加 动脉树内部的压力差异动脉树内部的压力差异 在压力波从心脏向周边传播时 收缩压和脉压都明显增加 而同时由于动脉僵硬度的渐 增和入射波和反射波的合成 舒张压和平均压仅稍稍下降 这样 臂和腿的收缩压和脉压 就大于上行主动脉的收缩压和脉压 25 放大程度 因人而异 差别很大 与相应动脉的 弹性模数间的差异和不同反射部位距离间的差异有关 25 因此 臂动脉 箍带 血压并 不总能可靠地表示上行主动脉的血压 从而也就不能总是可靠地预报左心室 LV 后负荷 和 LV 质量 LV mass 它们是独立的心脏衰竭和与源于冠心病的死亡事件的预报器 26 最近的研究已经表明 中央动脉脉压是较好的颈动脉内膜 中膜厚度 27 冠状动脉 血管成形术后再狭窄 28 冠状动脉病严重程度 29 和晚期肾病死亡 30 的良好的预报器 不但如此 箍带臂动脉压力还常常低估了血管扩张药物降低上行主动脉的收缩压和脉压的 效果 31 32 这些误差源于从周边折返的反射压力波的发生时刻和波幅 33 34 中央动脉压力波 中央动脉压力波 图 1 上 是高保真度的主动脉压力波 用广义移动函数从桡动脉压力波合成的 其 脉搏或波幅 Ps Pd 是由 LV 挤血所产生的正向 入射 波 波幅 Pi Pd 和晚些时到达 的来自下半身的反射波 波幅 Ps Pi 之间的相互作用决定的 入射波的特性大部依赖于 中央主动脉的弹性特性 不受波反射的影响 25 33 反射波的特性依赖于更为复杂的决 6 定因素 即整个动脉树 弹性肌肉动脉以及次要一点的小动脉 的弹性特性 PWV round trip travel time tp 和到主要反射部位的距离 主动脉增益指数 AIa 通过 PWV 的变化与动脉特性发生关 系 动脉僵硬度增大 PWV 升高 使反射波更早地在心室 仍在挤血的收缩期内就从周边反射部位折回心脏 即 tp减 少 34 在 tp减少时 反射波幅 波幅 Ps Pi 增大 脉 搏波的收缩期 tr 延长 这一机制增大了上行主动脉的收 缩压和脉压 从而增大了动脉壁所承受的压力 促进了粥样 硬化的发展 提高了 LV 的后负荷 在降低搏血量的同时增 大了 LV 质量和需氧量 34 因为这个与波反射有关联的压 力增大不能增加挤血量 额外的工作负荷所产生的效果是能 量的浪费 2 09 tr Ps Pi 这能量是心室为克服增大的主 动脉压力所必需产生的 35 相应地 高中央收缩压和脉压 心脏后负荷 的最佳疗法应致力于不仅增加主动脉口径和 减小周边阻力 也要注意动脉僵硬度 PWV 波反射特性和 LV 浪费能的问题 36 37 这些变量 增益指数 入射波和 反射波波幅和传播时间 与反射部位的距离和浪费的 LV 能 量 正确计算决定于准确地确定反射点 Pi 25 33 周边动脉压力波周边动脉压力波 周边动脉压力波的波形也受到动脉僵硬 PWV 和波反射 的影响 图 1 下 25 38 桡动 脉反射波包括三个波 一个由血流产生的入射波和两个反射 波 一个是从手部返回的 另一个是晚些到达的从下半身 返回的 桡动脉增益指数 AIr 定义为 P2 P1 39 由于弹 性动脉变僵硬 PWV 增大 来自下半身的反射波更早地返 回到达桡动脉 使压力波向峰值收缩压移动 引起 TDVP 的下降和 AIr 的上升 图 2 上左 两者都可以用来评估动 脉僵硬度 22 40 AIa 和 AIr 之间有正相关关系 不过在 解释个体之间的增益指数差异时 或用它作为动脉僵硬度指 数的差异时一定要小心 因为它们与心率 41 42 和体重 43 有 关系 图 1 上上 用广义移动函数从测 得的桡动脉压力波合成的主动 脉压力波 Ps 为峰值收缩压 Pi 是一个变形点 指示反射压 力波起始上行段 Pd 是最小收 缩压 tp是正向波 或入射波 是从上行主动脉到反射点并折 返的传播时间 tr是是反射压 力波的收缩期 脉压是 Ps Pd Pi Pd Ps Pi 增益指数 AIa Ps Pi Ps Pd 浪费 的 LV 压力能 Ew 2 09 tr Ps Pi 下下 桡动脉压 力波的高保真度的无创记录波 形 已经将该波形向左移动 以和主动脉压力波对齐 和主 动脉波一样 该压力波的变化 是由于从下半身折回的反射波 的叠加所引起的 P1 是入射波 挤血 和反射波 来自手部 之和 P2 是从下半身折回的反 射波峰值减去末期舒张压所得 之差 P2 P1 是桡动脉增益指 数 AIr TDVP是压力波头两 个峰值之差 用来作为动脉僵 硬度的量度 图 2 桡动脉 左 和主动脉 右 的增益指数 的与 年龄有关的变化和它们之间的 关系 下 7 压力对动脉僵硬度的依赖压力对动脉僵硬度的依赖 动脉壁的弹性特性高度依赖于压力 动脉压力 低的时候 动脉壁靠顺应性弹性蛋白纤维的支撑 来承受应力 25 在动脉压力高的时候 动脉壁靠 僵硬得多的胶原纤维支撑 25 弹性动脉僵硬度的 增加与动脉壁的组成有关 它是在长时期内产生 的 例如是由于变老 高血压和粥样硬化所产生 的 扩张压力变化时弹性动脉可能产生急剧的变 化 但这种变化是被动的 例如 在血管舒张期 间弹性动脉内的压力和口径都减小 使动脉壁僵 硬度被动降低和 PWV 减小 肌肉动脉僵硬度的变化主要是由于平滑肌状况的急剧变化 在血管舒张期间直径增加 同时压力降低 34 引起动脉僵硬度和 PWV 的降低 血管收缩 期间僵硬度增加 产生相反的效应 年龄 增长和高血压对于人类肌肉动脉的僵硬 度影响很小 而药物对弹性动脉僵硬度 的影响很小 25 44 年龄增长和高血压 对动脉僵硬度和波年龄增长和高血压 对动脉僵硬度和波 反射的影响反射的影响 图 3 三个健康人的无创桡动脉波形纪录图 左左 和合成的主动脉压力波 右右 用以 阐明波反射特性和压力波形状与年龄的关 系 实线箭头实线箭头 反射波波峰 虚线箭头虚线箭头 反射波起始上行段 解释见正文 图 4 一个 63 岁老年男子在舌下含服硝酸甘油 0 4 毫 克 前 基线 baseline 后的桡动脉 左 和主动脉 右 压力波 箭头指示各自的反射波的起始上行段 该血管舒张剂降低了 PWV 和延迟了主动脉和桡动脉中 反射波到达的时间 从而降低了其幅度 使主动脉收缩 压和脉压显著下降 AIr 从 100 降到 53 与此同时 AIa 从 32 降到 3 0 缩略语同图 1 8 随着岁月的流逝 系统动脉的管壁也发生一些组织学变化 这些变化与粥样硬化所致的 变化不相干 年龄增长所致的主要变化发生在动脉内膜 内膜增生 和中膜里 在承受应 力的中膜里 弹性纤维和层状体失去了生命早期可见的有序排列 逐渐变薄 开裂 磨损 和破碎 在肌肉动脉内看不到与年龄有关的弹性蛋白的变薄 破碎和胶原质的增加 人类 主动脉内的胶原质要比弹性蛋白僵硬得多 至少硬 500 倍 从 20 岁到 70 岁 它的含量 要增加一倍 25 结果 年龄和高血压就与动脉壁的弹性特性的变化相关联 后者引起动 脉压力波的深刻变化 包括桡动脉 图 2 上左 和主动脉 图 2 上右 增益指数的增加 这些变化的主要原因是从下半身反射部位折回的脉搏波反射波的波幅和时间的变化 年龄是决定动脉波反射特性的重要因素 25 33 年轻人的桡动脉和主动脉的反射波发 生在心脏舒张期 图 3 上 帮助冠状动脉和心肌充血 但随着年龄增长 图 3 中 下 弹性动脉变硬 PWV 增 加 使反射波发生在心脏 收缩期 波幅更大 收缩 期更长 波反射特性的这 种变化引起搏血量的减少 以及冠状动脉充血压力的 相应下降 到中年为止 桡动脉和主动脉压力增加 舒张压也同时增加 图 3 中 以后就下降 图 3 下 45 图 3 所示的 3 个人中 桡动脉脉压增 加了一倍 而下行主动脉 的脉压增加了两倍 使放 大系数 臂动脉脉压 主 动脉脉压 从 1 7 降到 1 1 反射波向收缩波靠 拢的移动 图 3 向左移 动 既增加了桡动脉的 也增加了主动脉的增益指 数 见图 2 tp减少 同时 tr增加 使浪费掉 的 LV 压力能从 0 0 增加 到 16 3x103达因秒 cm2 患系统高血压的病人的 波反射特性会被放大 单 单主动脉僵硬只能引起主动脉脉压的增大 对于给定的搏血量 波形轮廓线改变很少 波 形轮廓线的改变主要是由于反射波波幅和时间的变化 动脉僵硬度的增大可能是由于在长 时期内同时发生了几起事件 包括弹性蛋白的减少 胶原质的增加 动脉壁中钙含量的增 加 血浆肌氨酸的增加 平滑肌细胞 受体 tone 的增加 氧化氮释放量的减少和内皮素释 放量的增加 一些个人可能因为不良的生活方式 如吸烟 46 暴食 47 和饮酒过度 48 而引起 动脉树物理特性改变的加速 从而引起动脉僵硬度 脉压和收缩期应力 systolic stress 图 5 无创的桡动脉压力波记录图 左 和合成的主动脉压力波 右 它们说明了一种 阻滞剂阿替洛尔 atenolol 和一种血管紧缩素受体 阻滞剂洛沙坦 losartan 对中央和周边动脉压力波的不同影响 箭头指 示反射波的起点 这些波形式根据 LIFE 洛沙坦干预 以降低高血压 终点值 研究 试验所公布的压力绘制的 9 的异常增加 动脉的僵硬化和波反射幅度的增加 使左心室后负荷 上行主动脉和桡动脉 脉压和增益指数也增加 所有这些都与年龄的增大 高血压 左心室肥大 49 50 和动脉 壁损坏 25 44 这是主要的心血管 脑血管和肾血管的危险因素 有关联 51 对动脉僵硬度和波反射进行药物干预的效果对动脉僵硬度和波反射进行药物干预的效果 在众多的对高血压患者 31 32 52 56 和正常血压者 57 58 进行的临床试验中已证明 了降低动脉血压对预防心血管事件 例如心肌梗死 中风和死亡 的长期益处 在开始使 用抗高血压或降血压药物时 应当确定一个个最佳目标血压 必须认识到 激烈的血压下 降对中央和周边器官的充血 特别是严重的冠状动脉疾病的稳定 8 34 50 是有害的 至少理论上如此 一般地 较低的血压与较好的结果相关联 虽然高血压标准定义为上臂 血压 140 90mmHg 59 但最近的一项梅塔分析已经肯定 上臂血压 115 75 mmHg 和 较低的死亡率相关联 上臂血压增加 20 10 mmHg 则死亡率增加一倍 60 不同的血管扩张药物对动脉和小动脉有不同的效用 61 小动脉血管扩张药主要通过对 小血管平滑肌细胞的作用 增加小动脉的口径 从而降低了周边区域的阻力和平均动脉压 力 动脉扩张剂主要松弛肌肉血管里的平滑肌细胞 从而减小 PWV 反射波波幅和时间 并减少中央收缩压和脉压 其减小幅度大于上臂箍带血压 25 31 35 近来出售的血管舒 张药对弹性动脉的直接作用很小 虽然药物开发的目的是直接减小动脉僵硬度 但能够临 床应用的这种药还没有 药物可以急剧地减小增益指数 他们能主动地扩张肌肉动脉 被 动地影响弹性动脉 34 这些作用削弱了压力波 入射波和反射波 沿动整个动脉树的传 播 改善了波反射的特性 动脉舒张药 如 ACEI ARB 钙通道阻滞剂 硝酸盐 磷酸 二酯酶 5 型抑制剂 氮氧化物 omapatrilat 减小了动脉僵硬度和 PWV 从而通过延迟反 射波从周边区域返回心脏的时间 并同时减小其波幅和收缩期 削弱了波反射 31 35 从 形态学上说 叠加在桡动脉压力波上的反射波 第二压力峰 向右向下偏移 反射波特性 的这些变化减小了中央收缩压和脉压 增益指数 桡动脉和主动脉 使 LV 肥大逆转 56 58 人们常常提到血管舒张药对中央动脉的效应 但很少提及他们对臂动脉和桡动 脉收缩压和脉压的这些效应 图 4 是一个病人皮下注射硝酸甘油的反应 如图 4 和图 5 所示 血管舒张药物对中央和周边动脉的降压效果的不同强烈地提示 在 只测量上臂箍带血压而没有测量中央血压的研究中 血管舒张药对心脏的有益作用被大大 低估了 在一项 动脉僵硬逆转对照双盲研究 REASON 试验 31 32 中 ACEI perindopril 比 阻滞剂阿替洛尔更为显著地降低了主动脉合成收缩压和脉压 虽然这些药 物同等程度的降低了 PWV 基于上面的观察 在诸如 心脏后果预防评估 HOPE 57 等临床试验中 血管舒张药的明显的 非压力依赖 益处可能 相应地可以预期 ACEI 的有益效应 包括 LV 肥大的逆转 58 并不真正简单地独立于动脉血压的变化 血压计测量法并不测量 真正的 血压 即心脏泵血时所需克服的压力 同样的推理可以 简单地解释为什么在 LIFE 洛沙坦干预 以降低高血压终点值 研究 中 ARB 洛沙 坦比阿替洛尔能更有效地减小心脏质量和心血管死亡率 55 56 在 LIFE 试验中 洛沙坦 和阿替洛尔能同样程度地降低上臂收缩压和脉压 但正如图 5 所示 阿替洛尔将主动脉收 缩压和脉压分别降低了 28 和 11mm Hg 而洛沙坦则分别降低了 40 和 23 mmHg 阿替 洛尔对增益指数没有效果 而洛沙坦则有显著降低增益指数的效果 10 参考文献 12 13 14 桡动脉增益指数 一种有用的和易于测量的血管老化参数桡动脉增益指数 一种有用的和易于测量的血管老化参数 Katsuhiko Kohara 等 背景 背景 已经阐明 中央动脉 包括主动脉和颈动脉的收缩压增益指数 AI 是伴随年龄变 化的 AI 也可以从周边动脉获得 本文研究了将从桡动脉获得的 AI 作为血管年龄老化指 数的可能性 方法 方法 用桡动脉张力测量法测量了 632 个无心血管疾病的被试人员的桡动脉波形 桡动脉 AI 计算方法如下 第二峰值收缩压 SBP2 舒张压 DBP 第一峰值收缩压 舒张压 DBP X100 结果 结果 女性的桡动脉 AI 明显高于男性 81 1 16 1 比 69 5 16 3 P 0 001 在 健康的男女中 桡动脉和年龄正相关 分别为 r 0 619 p 0 001 和 r 0 644 p 0 001 如将 被试对象 20 几岁时的情况和他们七十几岁时的情况相比较 男性的 AI 增加到 1 56 倍 从 53 2 增加到 83 0 女性的增加到 1 49 倍 从 64 6 到 96 4 多元回归分析表明 除 了性别 DBP 和脉搏以外 年龄也是桡动脉 AI 的潜在预报器 结论 结论 这些发现表明 可以方便地测量的桡动脉是依赖于年龄的 可以作为血管老化指数 最近 人们推出了几个评估血管老化的参数 1 4 其中之一就是收缩压增益指数 AI 它是中央动脉波形中压力增加值和整个脉压的比值 1 3 虽然许多因素都可以影响 AI 但 中央 AI 还是显得和动脉粥样硬化的几个危险因素 5 8 以及和未来的心血管事件 9 10 紧 密相关 已有文章报道过年龄和中央 AI 的紧密关系 11 由于 AI 也可以从桡动脉波形获 得 1 3 12 桡动脉 AI 本身也可以提供有关动脉老化的信息 在本项研究中 我们调查 了无心血管疾病的被试对象的桡动脉 AI 和年龄的关系 方法方法 被试对象 被试对象从赞成本项试验宗旨 并参加居民或职工体格检查的志愿者中挑选 共计有 632 个没有心血管疾病 糖尿病或高脂血病病史的被试对象参加了本项研究 每个人的人 体数据 血压 BP 和桡动脉 AI 都被测量 上臂血压和脉搏波分析 用震荡方法 于坐姿静息 5 分钟后 在右上臂上测量血压和桡动脉 AI EHM907 Omron Healthcare 公 司 日本京都 在上臂上测量了 AI 后 立刻用张力测量法测量左桡动脉 AI 桡动脉 AI 计算方法 第二峰值 收缩压 SBP2 舒张压 DBP 第一 峰值收缩压 SBP1 舒张压 DBP 它是使用应用于桡动脉波形的四阶微 分方程自动计算的 HEM 9010AI Omron Healthcare 公司 日本京都 图 1 HEM 9010AI 仪器的程序编制的意图是为了自动确定桡动脉所受的压力 从而获 得最佳的桡动脉波形 另外 也用与上臂血压 将它作为反射压力波绝对值的指数 进行 图 1 实测的桡动脉波形 桡动脉增益指数 AI SBP2 DBP SBP1 DBP X100 PP 脉压 SBP1 第一收缩 压分量 SBP2 第二收缩压分量 主动脉 AI 定义为 SBP2 SBP1 PP SBP SBP2 SBP1 15 比较的方法计算 SBP2 为了研究桡动脉 AI 和主动脉 AI 之间的 关联 我们也用移动函数 这是为 SphygmoCor 仪器 AtCor Medical 澳大利亚 而研发出来 的 测量了 154 个被试对象的主动脉 AI 主动脉 AI 计算方公式为 SBP2 SBP1 脉 压 PP X 100 图 1 数据分析 所有数值的格式如未特别说明 均为平 均值 标准拼差 SD 我们使用方差分 析法来评估了男女之间的差别 我们对年 龄 性别 上臂收缩压和舒张压 脉搏 身高 体重和肥胖指数 BMI 诸参数进 行了 AI 的多元回归分析 所有统计分析都 用 SPSS 统计软件 SPSS 公司 美国 进行 概率值 P 0 5 被认为是统计上有意义的 结果结果 表 1 按性别列出被试对象的特性 数据 平均年龄是 47 0 15 4 岁 年龄范围 20 到 82 岁 男性的 桡动脉 AI 明显低于女性 69 5 16 3 比 81 1 16 1 P 0 001 图 2 说明 了 HEM 9010AI 仪器测量的桡动脉 AI 和 SphygmoCor 仪器测量的主动 脉 AI 之间的相关关系 桡动脉 AI 表现出了与主动脉 AI 高度显著的 相关关系 桡动脉 AI 和年龄 图 3 总结了桡动脉 AI 和年龄之 间的关系 男女的年龄和桡动脉 AI 之间都有正相关关系 男 r 0 619 p 0 001 女 r 0 644 p 0 001 图 3 也以每 10 年一个平均值的 方法表现了桡动脉 AI 随年龄的变 化 对于男人 从 20 29 年龄段到 50 59 年龄段桡动脉 AI 显著地随年 龄变化 对于女人 可以观察到 从 20 29 年龄段到 60 69 年龄段桡 动脉 AI 随年龄变化 多元回归分析进一步揭示 除脉搏和 DBP 外 桡动脉 AI 也和年龄有关联 表 2 主动脉 AI 桡动脉 AI 图 2 SphygmoCor 测量的主动脉增益指数 AI 和 Omron HEM 9010AI 测量的桡动脉 AI 它们之间有 高度显著的相关关系 表 1 被试对象的特征 男 348 人 女 289 人 P 值 AI ABP DBP 脉搏 身高 体重 BMI 69 5 16 3 125 9 16 1 75 9 12 6 70 6 11 0 169 6 0 65 8 9 5 23 0 2 9 81 1 16 1 117 0 18 0 69 6 11 9 71 5 9 5 155 4 6 4 52 6 7 7 21 8 3 0 0 001 0 001 0 001 NS 0 001 0 001 0 001 AI 增益指数 SBP 收缩压 DBP 舒张压 BMI 肥胖指 数 数据格式为平均值 标准偏差 表 2 桡动脉增益指数的多元回归分析 tP 值 年龄 性别 女 SBP mmHg DBP 脉波 次 分 身高 cm 体重 kg BMI kg m2 0 420 0 218 0 082 0 375 0 410 0 194 0 041 0 080 13 513 5 452 1 777 8 608 16 276 1 100 0 148 0 387 0 001 0 001 0 76 0 001 0 001 0 272 0 882 0 699 缩略语同表 1 16 讨论讨论 在本项研究中我们揭示了 无心 血管疾病的 20 82 岁的健康男人和 女人的桡动脉 AI 随年龄增大而增大 在一项单独的研究中 我们评估了 EHM 9010AI 仪器测量的桡动脉 AI 和 SphygmoCor 仪器测量的主动脉 AI 之间的关联 这两种方法测量的 AI 之间有高度显著的关联 r 0 822 p 0 001 这一发现表明 用 HEM 9010AI 仪器 它检测桡动脉 确定 张力测量的合适压力 以获得最佳 压力波形 半自动地测量的桡动脉 AI 的有效性 桡动脉 AI 和移动函 数法测定的主动脉 AI 紧密关联这一 发现和 Millasseau 等人的研究结果 相吻合 12 若干参数 包括体重身高 13 心 率 14 姿态变化 15 和性别 16 17 都 影响 AI 相应地 在将 AI 作为粥 样硬化指数评估时就有必要考虑这 些混淆因素 男人和女人的桡动脉 AI 之间的差异与过去的发现相符合 13 16 17 女人的桡动脉 AI 比男人高 它提示身高 的差异可能是背后的机理之一 13 但在根据身高进行了调整以后 这一差别依然存在 据报道 女人的较细的桡动脉和较高的脉博波速度也可能是女人 AI 较高的原因 AI 决定于 PWV 与反射点的距离和反射系数 1 3 年龄增长 动脉僵硬度增加 PWV 也增大 4 反射系数受面积比 分支血管和现在血管截面积之比 和年龄的影响 曾经揭 示过 粥样硬化是和较低的面积比相关联的 11 从身高可以简单地估算出与反射点的距 离 年老以后身高多少要减小 这些发现表明 所有决定 AI 的因素都随年龄变化 总之 本项研究表明 桡动脉 AI 可以作为血管老化的指数 由于中央 AI 反映了主动脉 血压和周边动脉血压间的差异 1 3 桡动脉 AI 也可以用来评估中央血压 最近的研究结 果也指出它在评估中央血压方面的潜在用途 18 这些发现进一步说明桡动脉 AI 在临床上 是有用的 它是评估血管老化的简单易测的参数 桡动脉 AI 年龄 图 3 A 桡动脉增益指数 AI 和年龄的相关关系 男 r 0 619 P 0 001 左 女 r 0 644 P 0 001 右 B 以 10 年为一个年龄段 各年龄段男 左 女 右 的 桡动脉 AI 数据格式为平均值 标准偏差 年龄组间 P 0 01 17 参考文献 18 心脏疾病中的增益指数心脏疾病中的增益指数 Kenji Takazawa 评估血压波形特定分量的新技术已经显示出它在心脏病学方面的广泛应用 压力波分析 中的一个比较有用的参数是增益指数 AI 它量度前进压力波和从远端返回的反射波之 间的相互作用 对 AI 和相关联的波函数进行分析 可以显示出与心脏病风险有关的差异 心脏病的存在和药物治疗的效果 在评估高危人群时 AI 还能提供额外的信息 是评价药 物和疗法效果的有用的研究工具 新技术使得 AI 获得更广泛的应用 测量起来更方便 测量值更可靠 其他论文总结的有关增益指数 AI 的技术和发现显示了它的广泛蕴含和临床应用潜力 本文总结了一些特别适合于心脏病专家需要的基本研发工作和发现 历来人们使用标准的收缩压和舒张压测量值作为心血管风险的指示器 现在有了新的技 术 可以对血压各分量进行更为精密的评估和分析 研究文献表明 这种分析可以提供比 常规方法更多的有用信息 后者只评估了这些分量的合成 动脉脉搏波轮廓线的生成动脉脉搏波轮廓线的生成 前进波和反射波的合成波包括在动 脉树各点上观察到的血压波形 1 血 压波形的第一个分量是心室收缩所产 生的 在前进波和动脉树相互作用时 由于血管的作用使流量变化 在流量 变化区域 前进波可以被部分地反射 回心脏 反射程度是血管功能和解剖 结构的函数 它们反映了老龄和有 病血管的特征 血管壁增厚 变硬 内腔变窄 血管内皮功能减弱 湍流 面积减小 AI 是反映反射波对特定点血压的影 响的一个量度 对它的分析可以提供 一系列心血管系统的信息和左心室 LV 功能的参数 波反射的时间是 AI 的重要特性 对于血压不高的年轻人 主反射波在 心脏舒张期间返回 图 1 在一项关 于上升段主动脉压力波 AI 和 LV AI 的研究中 这两者的关系近乎是线性的 2 在使用血 管紧张素使血管收缩后 这些数值增加 年龄 虽然在年轻人身上也观察到动脉壁的变化 但血管改变的发生率随年龄的增长而增大 这与心血管病的发生率相符 桡动脉 3 颈动脉 3 4 股动脉 3 和上行主动脉 2 5 的 AI 的随年龄增长而增大 这些都见诸报导 每根血管有一个特征 AI 主动脉的 AI 大于 颈动脉的 而各个年龄组的桡动脉 AI 都低于主动脉和颈动脉的 图 1 同时记录的上行主动脉的流速 下 和压力 上 波形 左左 一个患缺血性心脏病的 51 岁男子 右右 一个患心肌病的 30 岁男子 可以看出左边病例的收缩晚 期有显著的反射波 但右边病例的收缩压主要是源于排血 压力 压力波相似于流量波 主反射波在舒张期间 而不 是收缩期间返回 脉搏波速度小的年轻血管和较低的血压 使得收缩期的反射较少 19 血管收缩 血管舒张 用血管收缩药物 如血管紧张素使血管收缩后 AI 上升 服用硝酸甘油使血管舒张后 AI 下降 2 6 各个血管的响应都是成比例的 显示了脉管系统对药物干预做出响应所发 生的变化 图 2 主动脉反射波率 AoRWR 和左心室反射波率 LVRWR 测量方法 AoRWR 和 AI 一样 后者是 Kelly 等人后来引入的概念 AoRWR 增加 LVRWR 也增加 服用血管紧张素引起血管收缩以后 两者显 著增加 心血管疾病 出了随年龄增长而发生的变化外 AI 也因为心血管病的存在而改变 如果有缺血性心脏 病 主动脉的压力和流量都增加 如果同时有高血压病 变化就更加显著 7 8 主动脉 压力波 主动脉阻抗模量和零频率模量都因高血压的存在或总周边阻力的增加而改变 特 征阻抗是大动脉扩张性减小的标志器 低频率模量波幅表明波反射发生早 就其与心功能不良程度的比例而言 在静息时和在使用血管紧张素引起血 管收缩后 LV 反射波率与 LV 终点舒 张压力之间的关系是截然不同的 我 们研究过心肌梗塞 心绞痛病人和心 脏功能正常并且没有明显冠心病的胸 痛综合症病人 2 在以血管紧张素诱 发的 LV 终点舒张期压力的变化为纵 轴 以 LV 反射波率的相应变化为横 轴作图时 各个组的线条斜率 对照 组和血管舒张组之间的差异 不同 胸痛组的斜率小 心绞痛组的斜率较 大 心肌梗塞组的斜率很大 这些发 现指示 血管收缩期间的 AI 的变化 对心肌功能的受损很敏感 图 3 也 暗示 缺血性心脏病病人必须降低血 压或心脏后负荷 2 血管舒张也显著地影响 AI 血管舒张后 AI 显著降低 2 6 在注射血管紧张素后对晚期 图 3 LV 反射波率和 LV 终点舒张压之间的相关关系 图 中绘出了不同疾病组的斜率 注射血管紧张素导致血压上 升后 LV 终点舒张压增加 心肌梗塞组的终点舒张压增 加较多 这一点提示 心肌受损的病人容易受到血压中反 射波成分增大的影响 它也可能表明了心肌梗塞病人的高 血压治疗的重要性 20 收缩期血流速度曲线进行的评估显示出凹入形 表明收缩期晚期的血液流动受到扰动 服 用硝酸甘油可以部分地消除这些异常现象 8 这些差异表明 浪费的能量 这是由心 脏病患者的反射波引起的 的多少 见本增刊 Nicholls 的回顾 血压正常者和高血压病人的收缩后期血流速度形态显著不同 高血压病人有特征性的收 缩后期 驼峰波 即使没有使用血管紧张素也是如此 对于患进行充血性心脏衰竭的病人 和心肌受损的病人 反射波也极端突出 示踪图也表现出血流扰动的增强 AI 和低频波幅高度相关 9 正常人的这一分量较低 高血压病人的这一分量较高 表明 存在着 AI 不同的两组人 AI 较低组的 LV 壁受力方式正常 AI 较高组的 LV 壁则持续处 于受力状态 7 这一发现表明 主动脉波率的增加指示左心室经受收缩压力的时间要延长 它最有可能是左心室肥大和 LV 肥大指数增加的原因 10 血管壁增厚 变硬 血管内腔变窄 血管内皮受损的病人的 AI 增加 并发生其它变化 包括 LV 后期收缩压 LV 壁受力和 LV 后负荷的增加 充血性心衰的发生率也增加 如果 排血压力高 反射压力低 则 LV 壁受力正常 但如果排血压力低 反射压力高 则 LV 受力时间将延长 箍带法测量的血压对反射波不敏感 箍带法测量的血压对反射波不敏感 AI 的效用的效用 常规上臂箍带血压测量法不能分辨 正常受力和持续受力 如果不进行 AI 或其它脉波轮廓线形状分析 常会遗 漏重要信息 11 图 4 表明 为什么 仅使用上臂血压测量法 会低估血管 舒张剂治疗期间中央收缩压降低的程 度 12 在服用硝酸甘油进行血管舒 张后 同时纪录的 LV 压力 上行主 动脉压力和桡动脉压力 用桡动脉张 力测量法测量 显示出主动脉峰值收 缩压下降了 30mmHg 而桡动脉峰值 收缩压只降低了 15 mmHg 这一现象 的发生是因为主动脉和桡动脉的第一 收缩分量 与前进波有关 相似 而 后期收缩压的下降 与反射波有关 则小得多 从而 为了获得压力差的 完整图形 必须获得两个收缩压测量 值 桡动脉收缩压和桡动脉后期收 缩压 这两者的比值是桡动脉 AI Kelly 等人第一个报道了利用上行主动脉压力波上升段斜坡中的反射点来客观地识别收缩 早期压力波波肩 后来我们报道了对压力波下降段的第三衍生波进行分析 也可以找出收 缩后期反射点 10 在本项研究中 服用硝酸甘油后桡动脉收缩压下降了 12mmHg 这与 上行主动脉压力下降了 23 mmHg 相对应 正如以前提到的 AI 的增加是血管变化 血管壁变硬或增厚 内腔变窄 血管内皮功 能下降 的结果 它导致 LV 后期收缩压 LV 壁受力 LV 后负荷的增加 LV 肥大和 充血性心衰发生率的增加 如果我们测量桡动脉峰值收缩压和桡动脉后期收缩压 并认为 它们等于上行主动脉压力 然后测量桡动脉收缩压的下降和桡动脉后期收缩压的下降 就 可以计算 AI RaP 桡动脉压力 JENTOW 7000 AoP 主动脉压力 SENTROW DS LVP 左心室压力 向下实心箭头 第一收缩峰 向下空心箭头 第二收缩峰 图 4 服用硝酸甘油后的第一收缩峰压力和第二收缩峰压 力 ECG 心电图 NTG 硝酸甘油 Rap 桡动脉压力 AoP 主动脉压力 LVP 左心室压力 21 收缩压分量的计算越来越方便 我们评估了一种为此而研制的新仪器 图 5 在一项研 究中 我们用 Omron HEM 9010AI 日本 Omron Healthcare 公司 测量了桡动脉压力 并 同时在导管实验室中用高可靠的的压 力线 pressure wire 测量了上行主 动脉压力 13 我们曾用此仪器 通 过 AI 和桡动脉后期收缩压的测量演 示尼可地尔的血管舒张效果 总之 不断上升的 AI 既反映了早 期的血管损害 也反映了后续的心脏 损害 这使它成为高度灵敏的心血管 危险代用指示器 要确定 AI 需要后 期收缩压测量值 而在上臂箍带法测 量血压时 它被遗漏了 由于这种仪器的研制 测量变得更容易了 分析结果可以提供更 多的信息 可能获得显著的临床好处 参考文献 Omron HEM 9010AI 屏幕影像 不须特殊技术 方便的坐姿测量 可连续观察脉搏波 图 5 Omron 仪器 22 动脉壁特性在收缩期高血压的发病机理中的作用动脉壁特性在收缩期高血压的发病机理中的作用 Gerard London 最近的前瞻性研究已经将注意力集中到收缩压 SBP 认为它是比舒张压 DBP 更 好的评估心血管死亡和所有原因死亡的向导 最近的数据也突出显示了脉压 PP 作为 50 岁以上老人的独立的心血管危险因素的重要性 5 7 另外也查明 高血压的药物治疗常 常使舒张压得到适当的控制 而对收缩压的控制则差得多 这些研究专注于 SBP 和 PP 的 决定因素 收缩压是三个主要因素互相作用的结果 1 左心室排血的特性 排血量 2 大动脉的缓冲 衰减 功能 动脉僵硬度 3 动脉树的传播和反射特性 波反射的 强度和反射波的时间 考虑到与 SBP 上升有关的不同机理 要采用个性化的治疗法就需 要了解病人的特有的动脉僵硬度情况和和波反射特性 高血压是心血管疾病 CV 的主要危险因素 降低血压 BP 可以减少心脏事件和中 风的危险 1 BP 和 CV 之间的关系是连续的 并且独立于其它危险因素 历来主要是根 据舒张压进行高血压的严重程度的分级 2 它被认为是心血管危险的最好预报器 在病理 生理学上 历来将舒张压的升高归罪于小血管直径和数量的减小 归罪于周边阻力的增大 它也是平均血压 MBP 的决定因素 周边阻力的增加一直被认为是高血压的主要的 血液动力学特征 许多大规模的横截面研究已经表明 高血压患者的最终器官损害与收缩压的关联强于它 与舒张压的关联 最近的前瞻性研究 3 4 已经将注意力集中于收缩压 将它作为比舒张 压更好的预测心血管和所有原因死亡的向导 最近的其它数据突出了脉压作为 50 岁以上 老人的独立的 CV 危