无创检测大动脉功能与结构的新进展,同济大学心肺血管中心 李 觉 2009年 5月,无创检测动脉功能与结构,28岁 男性,68岁 男性,人随着动脉的老化而老化 William Osler,无创检测动脉功能与结构,粥样硬化 动脉壁硬化,ORourke M, Hypertension. 1995;26:2,动 脉 硬 化,动脉僵硬,无创检测动脉功能与结构,动脉粥样硬化血栓形成的病理过程,Adapted from Libby P. Circulation 2001; 104:365-372.,稳定性心绞痛/间歇性跛行,血栓形成,动脉粥样硬化,不稳定性心绞痛 心肌梗死缺血性脑卒中/TIA严重的下肢缺血血管性死亡,无创检测动脉功能与结构,动脉粥样硬化的全身表现,Adapted from: Drouet L. Cerebrovasc Dis 2002; 13(suppl 1): 16.,TIA,心绞痛,脑卒中,心肌梗死,外周动脉疾病:,肾动脉狭窄,无创检测动脉功能与结构,动脉僵硬度主要影响因素,管壁中弹性蛋白/胶原蛋白 动脉壁钙质沉积 动脉血压,无创检测动脉功能与结构,动脉壁硬化表现,动脉顺应性 ,主动脉顺应性降低后,主动脉顺应性正常时,脉搏波速度 ,无创检测动脉功能与结构,大动脉功能与结构无创检测的主要方法,脉搏波传导速度（PWV）功能 中心动脉压（CBP）和增强指数（AI）功能 踝臂指数（ Ankle-Brachial Index, ABI）结构,无创检测动脉功能与结构,脉搏波传导速度及其临床意义,无创检测动脉功能与结构,脉搏波速度 (PWV),PWV = D DT m/sec,A,B,D,Et hC0 2 R,Moens-Korteweg Equation,C0 : 速度Et : 杨氏模量h : 动脉壁厚度: 液体密度R : 内径,PWV 主要决定于 动脉壁弹性和几何性质,无创检测动脉功能与结构,发射波和反射波,青年人 (PWV慢) 老年人 (PWV快),反射波,PWV,PWV,发射波,发射波,无创检测动脉功能与结构,青年人和老年人的脉搏波,脉搏波 发射波 反射波 速度,青年人,老年人,中央,周边,后负荷,冠状动脉血流,无创检测动脉功能与结构,脉搏波速度,无创检测动脉功能与结构,baPWV 的测量,左踝,右踝,右臂,左臂,右baPWV 1464cm/s 左baPWV 1492cm/s,无创检测动脉功能与结构,baPWV 测量值的可重复性,Yamashina A, Hypertension Res, 2002;25:359,无创检测动脉功能与结构,收缩压不同的各组的baPWV的与年龄有关的变化,Yamashina A et al, Hypertension Res, 2003;26:801-06,无创检测动脉功能与结构,4000 3000 2000 10000,baPWV(cm/sec),100 120 140 160 180,收缩压 (mmHg),糖尿病、高血压患者中和一般人群中的收缩压和baPWV,糖尿病 (n=512) 高血压 (n=213) 一般人群 (n=3879),无创检测动脉功能与结构,代谢异常项目数,3 2 -1 0,升高的 CRP + 升高的 CRP -,1500 1400 1300 1200 1100 1000,baPWV (cm/sec),代谢异常和 CRP 和 baPWV,n=1,483,Tomiyama H, YamashinaA, et al.Hypertension 2005:45:997-1003,无创检测动脉功能与结构,Yambe M,Yamashina A, et al. Hypertension, 2006,baPWV 1400 cm/s， 有发展成为高血压的危险,无创检测动脉功能与结构,结 论,现在使用 baPWV 可以更准确地测量和更全面地评估动脉僵硬度。 测量 baPWV 很简单，而且是无创的，其结果可重复。 baPWV 可以早期给出有关心血管危险存在的信息。 在心血管疾病的管理中，baPWV 可以作为替代的标志器。 因此强烈建议，在健康筛查中或在门诊机构中测量baPWV，以检测心血管危险，或对有危险因素的对象进行跟踪。,无创检测动脉功能与结构,中心动脉压及其临床意义,无创检测动脉功能与结构,脉搏波与血压,脉搏波包括（1）输出波（心脏收缩引起的第1个峰值）（2）反射波（来自末梢反射的第2个峰值）,脉压 (PP),舒张压(DBP),收缩压(SBP),平均血压(MP),动脉内压力,来自末梢的反射波,切痕（主动脉关闭时）,无创检测动脉功能与结构,中心动脉压的波形,时间,主动脉波形,输出波,反射波,中心动脉压波形（主动脉波形）由心脏收缩引起的输出波和来自末梢的反射波重叠而成。,无创检测动脉功能与结构,桡动脉和主动脉实际描记的波形,Kohara K. Am J Hypertens 2005;18:11s-14s,桡动脉压力搏动,主动脉压力搏动,桡动脉AI,主动脉AI,增强指数,AI: 增强指数,无创检测动脉功能与结构,中心动脉压与增强指数 （ Augmentation Index, AI）,AI（反射波的量化指标）,主动脉的顺应性 中心（主动脉）血压 心脏负荷,主要反映,P1（输出波）,P2（反射波）,rAI ,r=radial（桡骨）,SBP,血压 (mmHg）,反射波,DBP（舒张压）,SBP（收缩压）,PP（脉压）,SBP2PPrAIDBP,P1,P2,无创检测动脉功能与结构,使用全身传递函数从测量的桡动脉压 来合成主动脉压,主动脉压力波,身体下部的反射波,桡动脉压,主动脉压力,桡动脉压力波,无创检测动脉功能与结构,rAI与主动脉AI的比较,对象： 正常人154名方法： 桡动脉血压（使用机器：HEM-9000AI）和推测大动脉血压（使用机器：）結果： 相関係数r=0.82,无创检测动脉功能与结构,反射波主要决定因素,反射正常,P 1,P 2,P 1,P 2,反射过早,反射过大,P 1,由于大血管硬化，脉搏波传导速度(PWV)加快，反射波较快地与输出波重叠。,由于动脉的分叉部离心脏较近，反射波过快地与输出波重叠。,由于中小动脉硬化或末梢血管抵抗，发生了大振幅的反射波。,无创检测动脉功能与结构,AI的临床意义,反射波低,P1,P2,反射波中,P1,P2,反射波高,P1,P2,随年龄增加变化,伴随高血压、动脉硬化的进展，心脏负荷增大，预后不良,AI小,AI中,AI大,1)Marchais et al.Hypertension.22:876-883;1993 2)London GM et all.Hypertension.;38:434-438;2001 3)lan B.Wilkison et al.Arterioscler Thromb Vasc Biol.22:147-152;2002 4)Ronan P.kelly et al.Hypertension.1429-1433;2001,无创检测动脉功能与结构,动脉粥样硬化的恶性循环,Dart AM, JACC 37:975,2001,是引起动脉粥样硬化恶性循环的原因。,动脉粥样硬化,主动脉硬化,中心波反射,血管内皮损害和机械疲劳,脉压升高,无创检测动脉功能与结构,B.Dahlof (副主席), P.Sever (副主席), N. Poulter (秘书) H. Wedel (统计学家), G. Beevers, M. Caulfield, R. Collins S. Kjeldsen, A. Kristinsson, J. Mehlsen, G. McInnes, M. Nieminen E. OBrien, J. stergren, 代表 ASCOT 研究者,ASCOT CAF 研究(美国心脏协会 2005),英国和斯堪的纳维亚心脏效果研究,一项降低血压和胆固醇预防冠心病和血管事件的随机对照、分阶段设计的研究,无创检测动脉功能与结构,终点事件: 非致命性心梗 (排除无痛性心梗) + 致命性冠心病,Number at risk 氨氯地平 培哚普利 9639 9485 9354 9193 8998 7895 阿替洛尔 噻嗪类 9618 9475 9302 9099 8881 7768,0.0,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0,年,0.0,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0,HR = 0.87 (0.761.00) p = 0.0458,阿替洛尔 噻嗪类 (共有444例出现事件),氨氯地平 培哚普利 (共有390例出现事件),%,无创检测动脉功能与结构,心血管死亡率,Number at risk 氨氯地平 培哚普利 9639 9544 9441 9322 9167 8078 阿替洛尔 噻嗪类 9618 9532 9415 9261 9085 7975,0.0,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0,年,0.0,0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0,3.5,HR = 0.76 (0.650.90) p = 0.0010,%,阿替洛尔 噻嗪类 (共有342例出现事件),氨氯地平 培哚普利 (共有263例出现事件),无创检测动脉功能与结构,ASCOT-CAF的研究,William B et al. Circulation 2006;113(9):1213-25,入选者： 由英国及爱尔兰的5个ASCOT研究中心的2199名受试者完成，以2001年开始到2005年结束。 研究设计：采用前瞻性、随机、对照、开放、终点盲法分析的方法。,无创检测动脉功能与结构,两组治疗后的血液动力学参数,中心SBP 通过AI和肱动脉BP来评估,无创检测动脉功能与结构,结 论,140 mmHg,高血压,血压下降,减少心血管事件,反射波,收缩期血压,SBP2 （收缩后期血压）,高血压的管理要考虑中心动脉压,无创检测动脉功能与结构,下肢收缩压 两侧肱动脉收缩压高值,ABI =,ABI检测PAD敏感性95%，特异性99% 用于确诊PAD 识别处于血管事件的高危患者 下肢动脉僵硬的患者可采用TBI,踝臂指数（ABI）,Lijmer JG. Ultrasound Med Biol 1996;22:391-8; Feigelson HS. Am J Epidemiol 1994;140:526-34; Baker JD. Surgery 1981;89:134-7; Ouriel K. Arch Surg 1982;117:1297-13; Carter SA. J Vasc Surg 2001;33:708-14,无创检测动脉功能与结构,我国动脉粥样硬化高危人群ABI诊断PAD的灵敏度与特异度,调查了上海、沈阳383例动脉粥样硬化高危患者以下肢动脉造影狭窄程度50%为金标准,无创检测动脉功能与结构,ABI值诊断PAD的ROC曲线（以下肢动脉造影狭窄 50为标准） ROC：0.953 (95%CI 0.920, 0.985),无创检测动脉功能与结构,不同下肢动脉狭窄程度者的ABI水平,无创检测动脉功能与结构,踝臂指数（ABI）的临床应用,无创检测动脉功能与结构,PAD的诊断指南,