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1、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
2、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-Brachia
3、l 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,Eth C0 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
4、,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,40003000200010000,baPWV(cm/sec),100 120 140 160 180,收缩压(mmHg),
5、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-,150014001300120011001000,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，
6、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
7、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
8、）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
9、,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;19932)London GM et all.Hypertension.;38:434-
10、438;20013)lan B.Wilkison et al.Arterioscler Thromb Vasc Biol.22:147-152;20024)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.Bee
11、vers,M.Caulfield,R.CollinsS.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 96399485 9354 9193 8998 7895阿替洛尔 噻嗪类 9618947
12、5 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 96399544 9441 93229167 8078阿替洛尔 噻嗪类 96189532 9415 92619085 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,
13、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
14、 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 1
15、982;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,步骤 1评估患者的危险因素
16、吸烟 糖尿病 男性年龄大于55岁或女性年龄大于65岁 高血压高脂血症 既往心血管病史评估患者的下肢症状 间歇性跛行 严重肢体缺血工具:填写调查问卷表。步骤2如果怀疑有PAD行踝臂指数（ABI）诊断工具:多普勒超声检查、动脉硬化早期诊断仪,无创检测动脉功能与结构,下肢痉挛性痛的男性,危险因素评估：,1.既往有吸烟史 20支/天2.无糖尿病3.BMI=23（身高：1.83m,体重：78kg）4.高血压血压:158/92 mm Hg应用双克和阿替洛尔治疗5.高脂血症-未治疗TC:6.2mmol/L/240mg/dLHDL:1.5mmol/L/60mg/dLLDL:4.1mmol/L/159mg/dL
17、TG:1.8mmol/L/160mg/dL,病例分析,无创检测动脉功能与结构,体检上臂收缩压右侧:156/88 mm Hg左侧:160/92 mm HgABI 计算去较高的上臂收缩压右:160/160=1.00 左:100/160=0.63,156 mm Hg,160 mm Hg,160 mm Hg,右侧,左侧,诊断:左下肢中度PAD,ABI 测量,100 mm Hg,病例分析,无创检测动脉功能与结构,中国心血管疾病高危人群中下肢动脉粥样硬化（ABI异常）的发生率,正常74.6%,ABI异常25.4%,入选标准 年龄50岁 危险因素：肥胖 吸烟 糖尿病 高血压 血脂紊乱 冠心病/脑卒中,N=5
18、646,任何一侧肢体的ABI0.9诊断为PAD,高危人群PAD现况研究,PAD患者间歇性跛行患病率,高危人群PAD现况研究,共 患 率,Hasimu B,Li J,et al.Hypertens Res 29:23-28,2006,高危人群PAD现况研究,Risk factors for PAD,Reduced,Increased,FemaleAgeSmokingDiabetesTCHDL-CCreatinineUric acid,0.75 1 2 3 4 56,OR,高危人群PAD现况研究,三年随访结果,三年随访死亡情况：三年随访共死亡502例，其中因心血管系统病死亡321例，占全部死亡的6
19、3.9%,ABI三年随访研究,三年随访结果,图3A 三年随访全因死亡率比较,ABI三年随访研究,三年随访结果,图3B 三年随访CVD死亡率比较,ABI三年随访研究,三年随访结果,图4A 3年随访生存率比较（终点事件:全因死亡）,ABI三年随访研究,三年随访结果,图4B 3年随访生存率比较（终点事件:CVD死亡）,ABI三年随访研究,不同ABI水平生存率,三年随访结果,ABI三年随访研究,COX回归调整年龄、性别、高血压史、糖尿病史、吸烟史后，有症状PAD和无症状PAD相对于ABI正常者发生全因死亡和CVD死亡的相对危险度分别为RR1和RR2，如下：,三年随访结果,ABI三年随访研究,吸烟是PA
20、D重要危险因素,罗盈怡 李觉 胡大一 等 中华医学杂志 85;3071-3074,2005,ABI三年随访研究,结果显示，吸烟和PAD的存在会使死亡率及心血管病死亡率上升（P0.001）,吸烟与PAD对死亡结局的影响,图5 3年随访吸烟和PAD患者死亡率比较,ABI三年随访研究,研究表明，吸烟合并PAD的患者三年累积生存率最低，经K-M检验差别有统计学意义（P0.001）,吸烟与PAD生存分析,图6A 3年随访吸烟和PAD患者生存率比较（终点事件:全因死亡）,ABI三年随访研究,吸烟与PAD生存分析,图6B 3年随访吸烟和PAD患者生存率比较(终点事件：CVD死亡）,ABI三年随访研究,COX
21、回归调整年龄、性别、高血压史、糖尿病史后，吸烟合并PAD者、无吸烟有PAD者和有吸烟无PAD者相对于无吸烟无PAD者发生全因死亡和CVD死亡的相对危险度如下：,吸烟与PAD死亡危险因素分析,表3 吸烟与PAD患者全因与CVD死亡相对危险度比较,ABI三年随访研究,结 论,心血管病高危人群PAD是高患病率，每4人就有1人患PAD。PAD是高病死率，RR全因为2.0，RRCVD为2.5。PAD患者病在腿上，险在心脑。64%由心脑血管事件导致死亡。PAD患者80%无症状，有很高的隐蔽性。但无症状心脑血管事件死亡的风险依然存在，RR全因为1.7，RRCVD为2.2。PAD吸烟者心脑血管事件死亡的风险更
22、高，RRCVD为2.97.PAD是预测心脑血管事件死亡的重要指标。,ABI三年随访研究,谢谢！,同济大学心肺血管中心,中国自然人群下肢动脉疾病患病率及相关危险因素,自然人群PAD现况研究,结 果,21539 例受试者中,为避免假阴性，剔除ABI1.4者(n=13)；另剔除数据缺失者，对21152例受试者进行分析平均年龄52.30 12.69岁。其中男性10862例，女性10290例。汉族16967例，维族1047例，蒙族1450例，其他民族1688例,自然人群PAD现况研究,结 果,ABI均值为1.082 0.093(标化均值为1.055)。PAD患病率粗率为3.08%，标化率为3.04%(表
23、1)。在PAD患者中，仅1.38%有PAD记录史。,自然人群PAD现况研究,结 果,男性PAD患病率粗率为2.52%，标化率为1.84%；女性PAD患病率粗率为3.66%，标化率为4.31%。女性患病率高于男性(表1)男性ABI均值为1.095 0.095，标化均值为1.070；女性ABI均值为1.068 0.089，标化均值为1.039。女性ABI值低于男性(表1),自然人群PAD现况研究,结 果,不同民族间ABI值分布不同，PAD患病率存在差异，汉族居民患病率为3.31%，而维族、蒙族及其他民族患病率分别为2.20%、2.07%和2.19%，其中以汉族为最高(表1),自然人群PAD现况研究,表1 PAD患病率及踝臂指数均值(以2000年我国第五次人口普查数据标化),自然人群PAD现况研究,图1 不同年龄组PAD患病率,自然人群PAD现况研究,表4 PAD相关因素Logistic回归分析,自然人群PAD现况研究,
