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肱動脈充血前后搏動指數變化評價血液透析患者血管內皮功能的研究

來源:中華現代影像學雜志 作者:王 媛,童明輝△,魯虹霞,陳斌娟,王小鋒,李莉作者 2013-2-27
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摘要: 【摘要】 目的 探討肱動脈充血反應前后搏動指數變化在評價血液透析患者血管內皮功能方面的臨床應用價值。方法 應用高頻超聲檢測40例血液透析患者和32例正常人肱動脈充血反應前后的搏動指數變化(△PI%)及內徑的變化(△D%),比較兩組間差異有無顯著性。分析血液透析組△PI%與△D%的相關性,及它們分別與年齡、收縮壓、......


【摘要】  目的 探討肱動脈充血反應前后搏動指數變化在評價血液透析患者血管內皮功能方面的臨床應用價值。方法 應用高頻超聲檢測40例血液透析患者和32例正常人肱動脈充血反應前后的搏動指數變化(△PI%)及內徑的變化(△D%),比較兩組間差異有無顯著性。分析血液透析組△PI%與△D%的相關性,及它們分別與年齡、收縮壓、舒張壓、透析時間及頸動脈內中膜厚度(IMT)的相關性。結果 (1)血液透析組的△PI%(18.12±15.74)高于正常組的△PI%(10.70±18.07)、血液透析組的△D%(4.86±1.97)低于正常組的△D%(9.40±1.33),差異均有顯著性,且△PI%的差異性(P<0.01)顯著于△D%(P<0.05);(2)血液透析患者的△PI%與△D%、IMT有高度相關性(P<0.01),與年齡、收縮壓、透析時間有相關性(P<0.05)。△D%僅與IMT、收縮壓有相關性(P<0.05)。結論 (1)血液透析對血管內皮功能有一定程度的損害;(2)△PI%可作為一種評價血液透析患者血管內皮功能的新指標。

【關鍵詞】  搏動指數變化;血管內皮功能;血液透析;高頻超聲

  Objective To explore the clinical value of the brachial artery pulsatility index changing before and after artery reactivity hyperemia (△PI%) for the vascular endothelial function in hemodialysis patient.Methods Flow-mediated dilatation(△D%) and the △PI% were assessed in 32 normal person and 40 hemodialysis patient by sonographic measurement. We correlated both △D% and the △PI% with age, the systolic pressure, the diastolic pressure,the dialysis time and the carotid artery intima-media thickness.Results The hemodialysis group's △PI% (17.12±15.74) was higher than the normal group's (10.70±17.02),hemodialysis group's △D% (4.86±1.97) was lower than the normal group's (9.40±1.33).The difference had statistics significance.The △PI% had a higher significance(P<0.01) than △D%(P<0.05). The hemodialysis patients′s △PI% had a high correlation with △D% and ITM(P<0.01),as well as had a correlation with age,systolic blood pressure(SBP) and the dialysis time(P<0.05). △D% only correlated with ITM and SBP (P<0.05).Conclusions Hemodialysis may injure endothelial function;△PI% may be considered as a new marker of endothelial function.

  [Key words] pulsatility index change;endothelial function;hemodialysis;high frequency ultrasound

  血液透析患者是動脈粥樣硬化的高危人群,有研究報道其動脈硬化的發生程度高于非透析者[1],血管內皮損傷及功能紊亂是導致動脈粥樣硬化的主要原因之一[2],高頻超聲測定肱動脈反應性充血前后管徑的變化(Flow-mediated dilatation FMD)是當前國內外常用的評價血管內皮細胞功能受損的一種簡單而無創的手段,但其測量管徑的主觀性強、測量方法的不統一等造成了不容忽視的局限性。如何能減少主觀因素等帶來的誤差是臨床亟待解決的問題。本研究通過超聲血流頻譜自動取得搏動指數(pulsatility index,PI),分析血液透析患者肱動脈反應性充血前后PI的變化,探討△PI%是否可作為評價血液透析患者血管內皮功能的新方法及其臨床應用價值。

  1 資料與方法

  1.1 研究對象

  選取2010年6月—10月在蘭州大學第二醫院的血液透析患者(hemodialysis,HD)40例,男26例,女14例,平均(47±11)歲,透析時間3~36個月,平均透析時間14.3個月,排除糖尿病腎病、高血壓腎病、嚴重肝病、女性患者避開排卵期;正常對照組32例,男20例,女12例,平均(45±10)歲,為我院門診健康體檢者,排除各種腎臟疾病、高血壓、糖尿病、高脂血癥及甲狀腺功能亢進癥等。兩組間年齡、性別差異無顯著性。所有研究對象對本實驗研究目的和方法均知情同意。

  1.2 儀器與方法

  采用飛利浦IU22型彩色多普勒超聲診斷儀,探頭頻率5~12MHz。參考Celermajer等[3]及Corretti MC等[4]提出的方法測量肱動脈充血反應前后內徑及搏動指數。所有受試者于測試前休息10min以上,在室溫20℃~25℃環境下,取仰臥位,右上肢裸露,透析患者裸露無動靜脈瘺側上肢,外展15°,掌心向上,選定上臂肘上2~5cm處探測肱動脈,取其縱軸切面,當動脈前后壁內膜顯示最清楚時,測量肱動脈前后壁內膜之間的距離,測量3次,取其平均值,得出靜息狀態下肱動脈內徑基礎值D。,同時應用彩色多普勒自動測得搏動指數(pulsatility index,PI)。于受試者肘關節下2~3cm處縛一血壓計,將血壓計袖帶充氣加壓至受試者的收縮壓以上50mmHg,持續4min,松開袖帶,于60s時測得PI1,于60~100s內(間隔小于15s)測量3次肱動脈反應性充血后內徑值,取最大值為D1。通過公式:△D%=(D1-D。)/D。×100%計算血流介導的肱動脈內徑擴張值。充血反應前后PI的變化參考Wellington P等[5]的方法以公式△PI%=(PI1-PI。)/PI。×100%計算。整個測試過程中,探頭始終處于固定位置,血管內徑測量盡量取同一部位。

  頸動脈內中膜測定:所有研究對象均行頸動脈超聲檢查,取仰臥位,掃查雙側頸總動脈,分別測量距頸總動脈分叉0.5cm、1cm、2cm處的內中膜厚度( intima-mediathickness, IMT),取得平均值。

  1.3 統計學處理

  采用SPSS11.0統計軟件進行數據分析。所得數據用(±s)表示,組間差異采用方差分析,指標間關系分析采用Pearson相關分析。

  2 結果

  2.1 兩組觀察指標比較

  血液透析組的△PI%(18.12±15.74)高于正常對照組△PI%(10.70±18.07)(圖1)、△D%(4.86±1.97)低于正常組的△D%(9.40±1.33),兩組比較差異均有顯著性,且△PI%的差異性(P<0.01)顯著于△D%(P<0.05)。(見表1)。表1 正常組與透析組間的差異性比較

  2.2 透析組各項指標的相關性分析

  血液透析患者的△PI%與△D%、IMT、透析時間有高度相關性(P<0.01),與年齡、收縮壓有相關性(P<0.05),△D%與IMT、收縮壓有相關性(P<0.05),與年齡、透析時間均無相關性(P>0.05),△PI%、△D%均與舒張壓無相關性(見表2)。表2 透析組各項指標間相關分析

  3 討論

  維持性血液透析是近年來臨床上治療腎功能不全的一個突破, 但同時有研究報道,血透患者心血管疾病的發生率較未透析者有所上升, 且不能用傳統的發病危險因素來解釋[6]。近年來還發現血透患者在透析后,血管內皮功能會低于透析前[1]。這些都提示了血液透析在降低部分毒素的同時也加重了血管內皮功能的損害。大量資料表明,內皮細胞損傷是血管動脈粥樣硬化的始動因素。目前,研究者大多采用高頻超聲測量肱動脈血流介導的血管管徑擴張變化(FMD)的方法,間接了解血管內皮釋放NO的功能,這是一種通過外周血管評價心血管疾病危險性的非侵入性的、簡便的方法[7]。但由于其方法本身帶來的局限性不容忽視,如測量血管內徑時的主觀因素;測量方法的不一致;袖帶減壓后峰值血流量的達峰時間不統一等。鑒于FMD法的局限性,如何能減少誤差是目前臨床上亟待解決的問題。從血流動力學的角度看,肱動脈充血反應前后管徑、血流速度、血流阻力都會發生變化,其中血管阻力的變化也可以通過血流的速度波形進行評價[8],超聲檢測中的搏動指數PI與收縮期血流峰值速度、舒張期血流速度及平均血流速度密切相關[PI = (PSV - EDV)/TAV],也就是說肱動脈充血前后搏動指數可能會發生變化。在本實驗中發現,所有的研究對象肱動脈充血反應前后的搏動指數都發生了變化。在Wellington P的實驗中也發現了這種變化,同時也發現當血管內皮功能紊亂時血管舒縮功能下降,肱動脈充血反應前后的舒張期速度及平均速度較血管內皮功能正常人低,而收縮期峰值速度的變化不明顯[5]。所以推測肱動脈充血反應前后的搏動指數的變化百分比(△PI%)可以從一定程度上反應血管的內皮功能。本實驗在對病例組的研究中發現△PI%與△D%具有高度負相關性(P<0.01),與IMT、透析時間有高度正相關性(P<0.01),與年齡、收縮壓也有一定相關性(P<0.05);而△D%僅僅與IMT、收縮壓具有一定的相關性(P<0.05),且相關度低于△PI%。血管內皮功能與頸動脈中內膜厚度、年齡、收縮壓等具有相關性這一結論也在很多研究中都得到過證實[9]。由此可見,△PI%可以更全面的評價血液透析患者的血管內皮功能。血管內皮細胞是高度分化的單層細胞,覆蓋在血管腔的內表面, 不僅具有分隔血液與間質組織的屏障功能,還通過分泌多種血管活性物質調節血管張力、維持凝血與纖溶的平衡以及抑制炎性細胞的黏附與聚集。正常情況下兩者共同調節著血管的收縮和舒張功能。血液透析的患者在透析時,血液暴露于透析膜會導致補體系統的活化;包括血小板的黏附、聚集和釋放反應;凝血系統的接觸活化;纖溶系統的激活;中性粒細胞黏附、聚集,釋放活性氧代謝產物等[10]可能會導致血管內皮的損傷。本試驗發現血透組的△PI%高于正常對照組,兩組比較差異有顯著性,并且△PI%的差異性顯著于肱動脈充血反應前后的管徑變化百分比(△D%),提示△PI%反映血管內皮功能的敏感度甚至高于△D%。因為超聲檢測中的搏動指數是由儀器自動測量得出的,減少了人為因素的誤差,筆者認為△PI%可以作為評價血管內皮功能的一種新方法應用于臨床,并且比△D%更具客觀性。血液透析患者是心血管疾病的高發人群,而血管內皮功能紊亂是多種心血管疾病發生發展的始發階段。鑒于這種情況,臨床工作者不僅要在血液透析過程中盡量避免損傷血管內皮功能的有害因素,加強內皮功能的保護, 還應定期檢測血管內皮功能,采取相應的臨床治療措施。△PI%僅應用高分辨力超聲和普通的超聲血流頻譜就可獲得,并且與血液透析患者的多種心血管危險因素密切相關,有望成為檢測血管內皮功能的又一方法,對減少血液透析患者的心血管事件,提高生存質量、降低死亡率有著非常重要的意義。(本文圖片見附頁1)

【參考文獻】
    1 傅朝, 周啟昌, 范平, 等. 超聲檢測慢性腎功能不全患者血管內皮功能. 中國超聲醫學雜志, 2002 ,18 (11):841-844 .

  2 Thambyrajah J, Landray MJ, McGlynn FJ,et al.Abnormalities of endothelial function in patients with redialysis renal failure. Heart J,2000,83:205-209.

  3 Celermajer DS, Sorensen KE, Gooch VM, et al. Non-invasive detection of endothelial dysfunction in children and adults at risk of atherosclerosisl.Lancet , 1992, 340: 1111-1115.

  4 Corretti MC, Anderson TJ, Benjamin EJ,et al.Guidelines for the ultrasound assessment of endothelial-dependent flow-mediated vasodilation of the brachial artery: a report of the International Brachial Artery Reactivity Task Forcey.J Am Coll Cardiol,2002,16:257-265.

  5 Wellington P,Martins, PhD, et al. Brachial artery pulsatility index change 1 minute after 5-minute forearm compression comparison with flow-mediated.J Ultrasound Med,2008,27:693-699.

  6 Lindner A , Charra B, Sherrard DJ , et al .Accelerated atherosclerosis in prolonged maintenance hemodialysis.N Engl J Med, 1974, 290:697-701.

  7 Sorensen KE,Celermajer DS,Spiegelhalter DJ,et al.Non-invasive measurement of human endothelium dependent arterial responses:accuracy and reproducibility.Br Heart J,1995,74(3):247-253.

  8 Taylor KJ, Holland S. Doppler US, part I: basic principles,instrumentation, and pitfalls. Radiology 1990,174:297-307.

  9 Gullu H, Erdogan D, Caliskan M, et al. Interrelationship between noninvasive predictors of atherosclerosis:transthoracic coronary flow reserve, flow-mediated dilation,carotid intima-media thickness, aortic stiffness, aorticdistensibility, elastic modulus, and brachial artery diameter.Echocardiography,2006,23:835-842.

  10 廖華,劉文虎. 維持性血液透析患者血管內皮細胞變化的相關因素與臨床意義. 國際移植與血液凈化雜志, 2008,6(1):1-4.

  


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