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编号:10270177
高频超声检测血管内皮依赖性舒张功能的探讨
http://www.100md.com 《中华超声影像学杂志》 1999年第5期
     作者:周启昌 赵水平 李江 高梅 范平 李向平 章鸣

    单位:410011 长沙, 湖南医科大学附属第二医院超声诊断科(周启昌、高梅、范平、章鸣), 心内科(赵水平、李江、李向平)

    关键词:超声检查;内皮;血管;血管舒张;

    中华超声影像学杂志990506 【摘要】 目的 探讨高频超声检测血管内皮依赖舒张功能的临床价值。 方法 应用7.0 MHz探头检测原发性高血压(n=21)、 冠心病(n=21)、 和健康人(n=21)休息时、 反应性充血、 舌下含服GTN后的肱动脉内径变化。 结果 高血压组和冠心病组肱动脉血流介导性扩张百分比明显低于正常组〔(4.6±2.8)%、 (2.6±0.9)% vs (14.4±2.9)%, P<0.05〕舌下含服GTN后肱动脉内径变化在三组间无显著性差异〔(19.6±6.0)%、 (21.1±7.0)% vs (23.5±10.2)%, P>0.05〕。 结论 原发性高血压、 冠心病存在血管内皮依赖性舒张功能失调, 高频超声能准确可靠地检测血管内皮依赖性舒张功能。
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    Detection of endothelium-dependent vasodilation function with high-frequence ultrasound

    ZHOU Qichang, ZHAO Shuiping, LI Jiang, et al.

    Department of Ultrasonography, the Second Affiliated Hospital. Hunan Medical University, Changsha, 410011

    【AbstractObjective This study is to investigate the clinical significance of detecting endothelium-dependent vasodilation function with high-frequence ultrasound. Methods The diameter of brachial arteries at rest, during reactive hyperaemia and after sublingual GTN in 63 subjects, consisted of 21 patients with essential hypertension, 21 patients with coronary heart disease and 21 controls. Results The results showed that flow-mediated dilatation in the groups with essential hypertension and coronary heart disease was much reduced in comparison with the control group 〔(4.6±2.8)%、 (2.6±0.9)% vs (14.4±2.9)%, P<0.05〕. However, there was no significant difference in response to GTN among the three groups〔(19.6±6.0)%、 (21.1±7.0)% vs (23.5±10.2)%, P>0.05〕. Conclusions The study indicates that endothelium-dependent vasolidation is impaired in patients with essential hypertension and coronary heart disease, high frequence ultrasound can be used to detect endothelial dysfunction.
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    【Key words】 Ultrasonography Endothelium, vascular Vasodilation

    血管内皮是介于循环血液与血管平滑肌之间的生理屏障, 它通过释放一氧化氮(NO)及其它血管活性物质, 在维持血管收缩舒张等方面起着关键性作用。 近年来, 对内皮功能失调的研究已引起众多学者的兴趣与重视[1-6]。 本研究采用高频超声技术检测休息时、反应性充血和含服硝酸甘油(GTN)后肱动脉内径扩张百分比, 以探讨高频超声无创性评估血管内皮依赖性舒张功能的临床价值。

    资 料 与 方 法

    一、 对象分组

    1. 原发性高血压组: 21例, 男11例, 女10例, 年龄(48.1±8.1)岁, 诊断按1978年WHO标准(BP≥160/95 mmHg), 排除其它继发性基础疾病。
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    2. 冠心病组: 21例, 男13例, 女8例, 年龄(49.0±8.1)岁, 按1979年WHO冠心病诊断标准确诊, 其中陈旧性心肌梗塞14例, 冠脉造影确诊者7例。 上述两组病人血糖、 血脂、 肝肾功能均正常, 于检查前停服药物一周以上。

    3. 健康对照组: 21例, 男11例, 女10例, 年龄(45.2±9.9)岁, 经病史询问、 体格检查、 ECG、 血糖、 血脂、 肝肾功能、 超声检查均无异常。

    二、 检查方法

    按照我们前述方法[6], 采用美国Acuson 128 XP/10彩色多普勒超声诊断仪, 7.0 MHz线阵高频探头, 同步记录ECG, 室温25℃, 病人仰卧, 右上肢裸露外展15°~20°, 掌心向上, 静卧10分钟后, 依次检查静息状态下, 反应性充血、 含服GTN肱动脉内径及血流速度积分, 并计算肱动脉内径扩张百分比和血流量(肱动脉内径扩张百分比=(D1-D0)/D0×100%或(D2-D0)/D0×100%, 其中D1为反应性充血后血管直径, D2为含服硝酸甘油后血管直径, D0为静息状态下血管直径)。 肱动脉内径测量: 以右肘弯横纹上方2~15 cm处肱动脉为靶血管, 取其纵切面图像, 当动脉前后壁内膜显示最清楚时, 调节探查深度为3 cm, 增益调节至能满意区别管腔与内膜分界面时为止, 然后将图像局部尽可能放大, 用电子游标测量前后壁内膜之间的距离,均在心室舒张末期(同步ECG显示R波时)测量, 取3个心动周期的平均值。 然后将2 mm多普勒取样容积置于管腔中央, 角度55°, 获取多普勒血流频谱, 测量血流速度积分。 静息状态下测量后, 标记探头前后端位置, 以保证探头位置固定不变, 检查期间仪器设置保持恒定。 然后进行反应性充血试验: 将血压计袖带缚于右前臂肱动脉远端(袖带上缘约在肘弯横纹下2~3 cm), 袖带充气至280~300 mmHg, 持续4~5分钟后放气, 记录放气瞬间初始连续3次最大动脉血流频谱, 测量流速积分, 放气后60秒内测量3次肱动脉内径。 休息10分钟后, 待血管内径恢复至试验前状态, 给予舌下含服GTN0.5 mg , 3.5~4分钟后检查肱动脉内径与血流速度积分。
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    三、 数据处理, 所有数据输入微电脑内, 用SPSS统计软件处理, 获取各参数的平均值、 标准差、 变异系数、 组间比较用方差分析, t检验。

    结 果

    一、 三组研究对象一般资料

    除原发性高血压组平均血压明显增高外(P<0.05)。 三组间年龄、 性别、 体重指数、 总胆固醇、 高密度脂蛋白、 低密度脂蛋白、 血糖、 基础心率均无显著性差异(P>0.05),(表1)。

    表1 三组一般资料与血脂、 血糖水平比较(±s) 项目

    对照组

    高血压组
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    冠心病组

    年龄(岁)

    45.2±9.9

    48.1±8.1

    49.0±8.0

    性别(男/女)

    11/10

    11/10

    13/8

    体重指数

    (体重/体表面积)

    22.7±2.2
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    23.2±2.2

    22.6±2.1

    平均血压(mmHg)

    92.8±6.8

    122.8±12.3*

    95.1±2.1

    心率(次/min)

    72.2±7.6

    70.6±8.1

    68.8±6.9

    总胆固醇(mmol/L)

    4.82±0.72
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    4.97±0.75

    5.56±1.18

    HDL-C(mmol/L)

    1.35±0.35

    1.33±0.37

    1.33±0.48

    LDL-C(mmol/L)

    2.71±0.62

    2.88±0.52

    3.21±0.93

    血糖(mmol/L)

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    4.6±0.6

    4.5±0.7

    注: *与正常组比较P<0.05

    二、 肱动脉对反应性充血及含服GTN的反应

    反应性充血引起肱动脉内径舒张百分比在原发性高血压组为(4.6±2.8)%、 冠心病组为(2.6±0.9)%, 与正常对照组(14.4±2.9)%比较, 差异有显著性意义(P<0.05); 含服GTN后肱动脉内径舒张百分比三组依次为(19.6±6.0)%、 (21.1±7.0)%、 (23.5±10.2)%, 方差分析显示三组间差异无显著性意义(P>0.05)。 反应性充血和含服GTN后引起的肱动脉血流量变化在三组间无显著性意义(P>0.05), 但反应性充血引起的血流量变化较静息状态下各组均有明显的增加(P<0.05), (表2)。
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    表2 肱动脉反应性充血和含服硝酸甘油的反应(x±s) 项目

    对照组

    高血压组

    冠心病组

    肱动脉直径(mm)

    静息状态

    3.8±0.5

    4.0±0.6

    3.9±0.5

    反应性充血

    4.4±0.6

    4.2±0.7
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    4.0±0.6

    含服GTN后

    4.7±0.6

    4.8±0.7

    4.7±0.7

    反应性充血舒张百分比(%)

    14.4±2.9

    4.6±2.8*

    2.6±0.9*

    含服GTN舒张百分比(%)

    23.5±10.2

    19.6±6.0
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    21.1±7.0

    肱动脉血流量(ml/min)

    静息状态下

    117.9±41.3

    115.0±49.4

    117.1±46.1

    反应性充血

    324.9±117.1

    319.4±115.2

    327.5±120.1

    含服GTN后

    195.9±81.4
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    156.8±62.5

    170.3±71.5

    注: *与正常组比较P<0.05

    三、 重复性检验

    对10例受试者在1~2周后重复检测, 静息状态下, 反应性充血及含服GTN后肱动脉内径扩张的变异系数(CV)为 1.5%、 3.4%和3.6%, 反应性充血、 含服GTN引起的肱动脉舒张百分比其差异分别为(2.7±1.2)%、 (4.2±1.6)%; 对同一受试者检查, 两个观察者间测量差异均<6%。讨 论

    一、 超声检测血管内皮依赖性舒张功能的机理

    血管的收缩和舒张主要是通过血管内皮细胞释放血管活性物质实现的, 其中最主要的活性物质是NO, NO弥散到相应部位的平滑肌细胞激活腺苷酸环化酶, 增中细胞内cAMP浓度, 引起平滑肌舒张。 某些生理刺激如血流增加, 能刺激血管内皮释放NO, 引起血流介导性血管舒张 实验正是利用这一原理, 阻断受试者肱动脉远端血管(用血压计袖带充气至280~300 mmHg) 4~5分钟, 放气后由于远端阻力血管舒张, 引起肱动脉血流迅速增加, 从而刺激血管内皮依赖性舒张, 如果内皮功能受损, 内皮细胞释放NO减少, 血管舒张减弱。 GTN是NO前体物, 不依赖于内皮细胞, 直接作用于血管平滑肌细胞引起血管舒张, 即使内皮功能受损, 血管亦能舒张, 从而排除血管内皮依赖性舒张功能受损并非由于血管平滑肌对NO的反应性减弱所致。
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    二、 超声检测血管内皮依赖性舒张功能可靠性

    既往对血管内皮功能的研究常采用冠脉造影或肱动脉内直接输注乙酰胆碱的方法, 虽然结果可靠, 但因其创伤性、 操作复杂、 患者难以接受, 其临床应用有较大的局限性。 超声检查肱动脉可提供动脉壁的解剖学图像, 线阵高频探头能清晰显示血管腔与内膜的分界, 理论上7.0 MHz探头在近场分辨率为0.1 mm, 图像局部放大后屏幕每线宽为0.065 mm[5], 因而超声能可靠准确地测量血管内径的细微变化。 Uetata[7]等采用超声法与冠脉造影法分别评估同组患者的肱动脉与冠状动脉的内皮依赖性舒张功能, 发现两种方法的评估结果具有高度一致性。 实验采用高频超声检测血管内皮依赖性舒张功能, 发现高血压、 冠心病患者血流介导性血管内皮依赖性舒张功能明显低于健康人, 而GTN所致的非内皮依赖性舒张功能在三组间无统计学差异, 与Celermajer[5]和Nabel[8]报道的结果完全一致。 表明高频超声评估肱动脉内皮依赖性舒张功能可能是临床无创性检测的一个简单而可靠的方法。
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    三、 超声测血管内皮依赖性舒张功能的临床意义

    大量研究[1-8]表明: 原发性高血压、 冠心病、 糖尿病、 动脉粥样硬化、 妊高征等许多疾病均可能存在内皮功能失调, 并且内皮依赖性舒张功能失调可能是这些疾病早期的一个重要标志, 因此, 早期检测、 预防和治疗内皮功能失调, 对防止、 控制这些疾病的发生发展有着极其重要的临床意义。

    参 考 文 献

    1 Iiyama K, Nagano M, Nagano N, et al. Impaired endothelial function with essential hypertension assessed by ultrasonography. Am Heart J, 1996, 132∶779-782.

    2 Healy B. Endothelial cell dysfunction: an emerging endocrinopathy linked to coronary disease, J Am Coll Cardiol, 1990, 16 ∶357-358.
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    3 Mclenachan JM,Vita J,Fish RD, et al. Early evidence of endothelial vasodilation dysfunction at coronary branch points. Circulation, 1990, 82∶1169-1173.

    4 Anderson EA, Mark AL. Flow-mediated and reflex changes in large peripheral artery tone in humans. circulation, 1989, 79∶93-100.

    5 Celermajor DS, Sorensen KE, Gooch VM, et al. Non-invasive detection of endothelial dysfunction in children and adults at risk of atherosclerosis. Lancet, 1992, 340∶1111-1115.
, http://www.100md.com
    6 Jiang Li, Shui-Ping Zhao Xiang-Ping li, et al. Non invasive detection of endothelial dysfunction in patents with essential hypertension. lnt J Cardiol, 1997, 61 ∶165-169.

    7 Uetata A, Gerhard MD, Meredith IT, et al. Close relation of endothelial dysfunction in coronary and brachial artery (Abstr). Circulation, 1993, 88∶1-618.

    8 Nabel EL, Selwyn AP, Ganz P. Large coronary arteries in human are responsive to changing blood flow: an endothelial-dependent mechanism that fails in patients with atherosclerosis. J Am Coll Cardiol, 1990, 16∶349-356.

    (收稿 1998-04-01 修回 1999-04-15), http://www.100md.com