應(yīng)用QAS及X-strain技術(shù)評(píng)價(jià)不同鈣濃度透析液對維持性血液透析患者頸動(dòng)脈彈性及形變能力的早期影響

邢雨薇，鄭敏，李碩，候利芳，孫素麗

· 論著 ·

應(yīng)用QAS及X-strain技術(shù)評(píng)價(jià)不同鈣濃度透析液對維持性血液透析患者頸動(dòng)脈彈性及形變能力的早期影響

邢雨薇1，鄭敏1，李碩2，候利芳3，孫素麗1

目的 采用血管硬度檢測技術(shù)（QAS）及應(yīng)變與應(yīng)變率成像技術(shù)（X-strain）評(píng)價(jià)進(jìn)行不同鈣濃度維持性血液透析患者頸動(dòng)脈的彈性和形變能力的早期改變。方法 隨機(jī)選擇60例標(biāo)準(zhǔn)鈣透析患者，根據(jù)即將使用透析液濃度的不同分為：低鈣組（使用低鈣透析液，鈣1.25 mmol/L）、標(biāo)準(zhǔn)鈣組（使用標(biāo)準(zhǔn)透析液，鈣1.50 mmol/L），每組30例。檢測患者生化指標(biāo)：包括血鈣、血磷、甲狀旁腺素（PTH）水平等，行頸動(dòng)脈常規(guī)超聲測得內(nèi)中膜厚度（IMT）、阻力指數(shù)（RI）等相關(guān)參數(shù)，應(yīng)用QAS技術(shù)和X-strain技術(shù)檢測兩組患者雙側(cè)頸動(dòng)脈，分別得出兩組數(shù)據(jù)順應(yīng)性系數(shù)CC、膨脹系數(shù)DC、彈性系數(shù)（α）、彈性系數(shù)（β）、脈搏波傳導(dǎo)速度（PWV）、反射波增強(qiáng)指數(shù)（Alx）和最大圓周應(yīng)變（Cs）、最大圓周應(yīng)變率（Csr）等參數(shù)，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，比較其差異并進(jìn)行相關(guān)性分析。結(jié)果 ①血液透析6個(gè)月后低鈣組的血鈣、血磷、鈣磷乘積較標(biāo)準(zhǔn)鈣組顯著降低（P＜0.05），而PTH水平顯著升高（P＜0.05）。②血液透析6個(gè)月后低鈣組IMT、RI、α、β、PWV、Alx數(shù)值較標(biāo)準(zhǔn)鈣組顯著降低（P＜0.05），而Cs、Csr數(shù)值顯著升高（P＜0.05）。③IMT、α、β、PWV、Cs、Csr之間有相關(guān)性。④血鈣對頸動(dòng)脈彈性功能的影響顯著。結(jié)論 QAS技術(shù)及X-strain技術(shù)可以較早評(píng)價(jià)不同鈣濃度維持性血液透析患者頸動(dòng)脈彈性及形變能力，了解心血管疾病的發(fā)展情況，及早調(diào)整方案，有益于臨床診療。

血液透析患者；超聲；頸動(dòng)脈；彈性；形變能力

終末期腎病（ESRD）是指肌酐清除率小于15 ml/min是慢性腎臟疾病終末階段，維持性血液透析（MHD）是ESRD患者通常采用的不完全性腎臟的代替性療法。有研究表明MHD大大提高患者患心血管疾病的幾率[1]。大部分MHD患者采用標(biāo)準(zhǔn)鈣透析（即透析液含鈣量1.5 mmol/L）并結(jié)合鈣磷結(jié)合劑使用，使心臟和血管等組織異位鈣化的問題日益加重，增加了心血管系統(tǒng)的負(fù)荷。為改善這一情況，部分患者采用低鈣透析液（透析液含鈣量1.25 mmol/L）[2]。本研究通過血管成像技術(shù)（QAS）及應(yīng)變率成像技術(shù)（X-strain）的應(yīng)用，對不同鈣濃度MHD患者頸動(dòng)脈的彈性和形變能力的早期變化進(jìn)行評(píng)估，為提高M(jìn)HD患者的總體生存質(zhì)量及遠(yuǎn)期診療效果給予相應(yīng)臨床依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 研究對象 隨機(jī)選擇2015年4月～2015年10月到哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院血液透析中心進(jìn)行維持性血液透析治療的ESRD患者60例，其中男性28例，女性32例，平均年齡（36.70±12.45）歲，入組者透析齡均在3個(gè)月以上，行常規(guī)頸動(dòng)脈超聲檢查均排除形成明顯斑塊者（IMT厚度≥1.5 mm）。導(dǎo)致腎衰竭的原發(fā)性腎臟?。òI小球腎炎、腎病綜合征、IgA腎病、腎盂腎炎、痛風(fēng)性腎病、藥物性腎病、多囊腎等）約占60%，糖尿病性腎臟病約20%，原發(fā)性高血壓性腎臟病約10%，不明原因腎臟病約10%?；颊咴谌虢M前均進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)鈣維持性血液透析并配以活性維生素D3和碳酸鈣口服，入組后隨機(jī)分為低鈣組和標(biāo)準(zhǔn)鈣組，每組30例。低鈣組改為選用低鈣透析液（鈣濃度1.25 mmol/L），標(biāo)準(zhǔn)鈣組選用標(biāo)準(zhǔn)鈣透析（鈣濃度1.5 mmol/L），兩組患者配以活性維生素D3和碳酸鈣口服，血液透析6個(gè)月后，復(fù)查生化類指標(biāo)，采集相應(yīng)頸動(dòng)脈超聲數(shù)據(jù)。

1.2 儀器與方法 選用Esaote公司出產(chǎn)MyLab90型多普勒超聲診斷儀，配有LA523探頭，頻率4-13MHz，配備QAS及X-strain分析軟件。入組時(shí)以及連續(xù)透析6個(gè)月后復(fù)查時(shí)，受檢患者行頸動(dòng)脈的超聲檢查，當(dāng)天檢測生化指標(biāo)，測量血壓，行頸動(dòng)脈的超聲檢查，連接同步肢體導(dǎo)聯(lián)心電圖，檢測各項(xiàng)參數(shù)。

1.2.1 生化指標(biāo)的測定 60位受檢者在進(jìn)行超聲檢查當(dāng)天采血，檢測血鈣，血磷，血鎂，鈣磷乘積，甲狀旁腺素（PTH），進(jìn)行記錄。

1.2.2 常規(guī)超聲檢查 患者取仰臥位，頭略偏向檢測的對側(cè)，短軸及長軸切面上觀察頸動(dòng)脈內(nèi)膜的光滑程度及有無斑塊。M型超聲圖像下測取頸總動(dòng)脈的內(nèi)-中膜厚度（IMT）、收縮期管腔的內(nèi)徑（Ds）、舒張期管腔的內(nèi)徑（Dd）、管徑變化差值ΔD（ΔD=Ds-Dd）。在頻譜多普勒圖像條件下測取雙側(cè)頸總動(dòng)脈的收縮期峰值流速（PSV）、舒張期末期流速（EDV）和阻力指數(shù)（RI）。

1.2.3 QAS檢測 選擇頸總動(dòng)脈分叉處近端2～3 cm處檢測，短軸方向探查獲得頸動(dòng)脈管壁最大前后徑，按順時(shí)針方向?qū)⑻筋^旋轉(zhuǎn)近似90度得到頸動(dòng)脈的長軸方向切面，前后管壁清晰的顯示時(shí)啟動(dòng)QAS軟件，測取此段血管壁的運(yùn)動(dòng)軌跡，連續(xù)性穩(wěn)定采集6個(gè)以上心臟運(yùn)動(dòng)周期的動(dòng)脈運(yùn)動(dòng)軌跡，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)差（SD）＜30%時(shí)凍結(jié)并存儲(chǔ)圖像。采集的血管彈性參數(shù)包括：順應(yīng)性系數(shù)（CC）、膨脹系數(shù)（DC）、彈性系數(shù)α及β、脈搏波傳導(dǎo)速度（PWV）、反射波增強(qiáng)指數(shù)（Alx）。

1.2.4 X-strain檢測 選取與QAS檢測同一位置頸動(dòng)脈，短軸切面清晰顯示各節(jié)段管壁時(shí)啟動(dòng)X-strain模式，連續(xù)性穩(wěn)定的獲取不少于3個(gè)以上心臟運(yùn)動(dòng)周期的圖像，存儲(chǔ)并在脫機(jī)狀態(tài)下對其進(jìn)而分析，獲得頸動(dòng)脈的應(yīng)變參數(shù)，得出血管壁的最大圓周應(yīng)變（Cs）和圓周應(yīng)變率（Csr）。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 18.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析；計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，兩組間比較采用組間配對t檢驗(yàn)，兩變量的相關(guān)性采用Pearson和Spearman法進(jìn)行相關(guān)性分析；回歸性分析采用非條件Logistic回歸分析；計(jì)數(shù)資料采用例數(shù)（構(gòu)成比）表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)；P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 臨床生化指標(biāo)的比較 MHD患者的血鈣水平、血磷水平、鈣磷乘積數(shù)值、PTH水平的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），低鈣組血鈣數(shù)值明顯減低（P＜0.01），血磷、鈣磷乘積數(shù)值降低（P＜0.05），PTH水平升高（P＜0.05），標(biāo)準(zhǔn)鈣組患者血鈣數(shù)值明顯升高（P＜0.05），血磷、鈣磷乘積數(shù)值升高（P＜0.05），PTH水平降低（P＜0.05）（表1）。

2.2 常規(guī)頸動(dòng)脈超聲參數(shù)、QAS技術(shù)參數(shù)及X-strain技術(shù)參數(shù)比較 取頸動(dòng)脈參數(shù)的雙側(cè)平均數(shù)值，對其采用統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。同組受檢者治療前后，兩組CC、DC比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；兩組 IMT、RI、α、β、PWV、Alx、Cs、Csr比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），其中低鈣組患者RI、α、β數(shù)值減低（P＜0.05），IMT、PWV、Alx數(shù)值明顯減低（P＜0.05），Cs、Csr數(shù)值明顯升高（P＜0.05），標(biāo)準(zhǔn)鈣組患者RI、α、β數(shù)值升高（P＜0.05），IMT、PWV、Alx數(shù)值明顯升高（P＜0.05），Cs、Csr數(shù)值明顯減低（P＜0.05）（表2，圖1～4）。透析6個(gè)月后，低鈣組較標(biāo)準(zhǔn)鈣組IMT、RI、α、β、PWV、Alx數(shù)值明顯減低（P＜0.05），Cs、Csr數(shù)值明顯升高（P＜0.05）（表2，圖1～4）。

2.3 頸動(dòng)脈管壁的形變能力及彈性指標(biāo)的相關(guān)性分析 受檢者觀察前頸動(dòng)脈IMT、X-strain技術(shù)、QAS技術(shù)參數(shù)分析表明：IMT、Cs、Csr、α、

β、CC、DC、PWV具有顯著的相關(guān)性。CC數(shù)值與α、β、Pwv數(shù)值呈負(fù)相關(guān)，與IMT、DC、Cs、Csr數(shù)值呈正相關(guān)。DC數(shù)值與IMT、α、β、PWV、Alx數(shù)值呈負(fù)相關(guān)，與CC、Cs、Csr數(shù)值呈正相關(guān)。Cs、Csr數(shù)值與IMT、α、β、PWV數(shù)值呈負(fù)相關(guān)，與CC、DC數(shù)值呈正相關(guān)，與Alx數(shù)值無相關(guān)性。Alx數(shù)值與IMT、CC、PWV數(shù)值呈正相關(guān)，與DC數(shù)值呈負(fù)相關(guān)，與α、β、Cs、Csr數(shù)值無相關(guān)性（表3）。

表1 兩組患者生化指標(biāo)比較

表2 兩組頸動(dòng)脈管壁彈性參數(shù)比較

圖1 低鈣組入組時(shí)頸動(dòng)脈的Cs及Csr曲線

圖2 低鈣組透析6個(gè)月頸動(dòng)脈的Cs及Csr曲線

圖3 標(biāo)準(zhǔn)鈣組入組時(shí)頸動(dòng)脈的Cs及Csr曲線

圖4 標(biāo)準(zhǔn)鈣組透析6個(gè)月后頸動(dòng)脈的Cs及Csr曲線

2.4 頸動(dòng)脈管壁彈性相關(guān)因素的多元Logistic回歸分析 多因素分析結(jié)果顯示：動(dòng)脈反射波增強(qiáng)指數(shù)（OR=1.565，95%CI：1.12～2.00，P＜0.05）、血鈣（OR=1.217，95%CI：0.78～1.52，P＜0.05）是影響頸動(dòng)脈管壁的彈性的高危因素（表4）。

表3 IMT、QAS及Xstrain參數(shù)相關(guān)性分析

表4 影響頸動(dòng)脈管壁的彈性的相關(guān)因素多元Logistic回歸分析結(jié)果

3 討論

研究證實(shí)，MHD患者是心血管疾病的高危人群，其動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)病率顯著高于同齡、無基礎(chǔ)疾病的非透析人群[3,4]。MHD患者體內(nèi)鈣磷代謝紊亂，鈣磷水平偏高，可導(dǎo)致并加速患者動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)展，使用低鈣透析液可有效降低血管損害[5]。傳統(tǒng)超聲通過評(píng)價(jià)頸動(dòng)脈硬化程度，可間接反映全身動(dòng)脈情況，主要評(píng)估頸動(dòng)脈發(fā)生明顯形態(tài)學(xué)改變，即斑塊形成后的情況。近年來研究表明，頸動(dòng)脈在未發(fā)生明顯形態(tài)學(xué)改變前，動(dòng)脈的彈性及形變能力均開始減退，心血管疾病可依據(jù)動(dòng)脈彈性的減低早期發(fā)現(xiàn)。

本研究通過應(yīng)用QAS及X-strain技術(shù)在形態(tài)學(xué)及功能方面同時(shí)評(píng)價(jià)不同鈣濃度維持性血液透析對患者頸動(dòng)脈的早期影響。QAS技術(shù)可以依據(jù)動(dòng)脈血管的管壁運(yùn)動(dòng)狀況，獲得動(dòng)脈血管的管壁相應(yīng)彈性數(shù)據(jù)，從功能方面對動(dòng)脈血管的管壁硬化程度進(jìn)行真實(shí)評(píng)估。X-strain則利用二維斑點(diǎn)逐幀追蹤感興趣區(qū)域內(nèi)的心肌組織的運(yùn)動(dòng)情況[6]，并與上一幀相應(yīng)位置圖像進(jìn)行對照，真實(shí)反映出局部心肌組織的運(yùn)動(dòng)軌跡及形變情況[7]，因其不被組織運(yùn)動(dòng)方向與聲束方向之間夾角造成的失真所影響，沒有角度依賴性，進(jìn)而可以準(zhǔn)確獲得該處組織應(yīng)變及應(yīng)變率[8,9]。頸動(dòng)脈屬于彈力型動(dòng)脈，動(dòng)脈管壁跟隨心臟運(yùn)動(dòng)周期的變化在圓周方向運(yùn)動(dòng)，則通過X-strain技術(shù)的應(yīng)用，獲得頸動(dòng)脈管壁的圓周應(yīng)變Cs及應(yīng)變率Csr，進(jìn)而分析其形變能力。

對使用鈣濃度不同的透析液的MHD患者頸動(dòng)脈硬化程度的研究結(jié)果表明，在改用低鈣透析后，患者血鈣、血磷、鈣磷乘積減低，常規(guī)頸動(dòng)脈超聲參數(shù)IMT、RI數(shù)值減低，頸動(dòng)脈QAS技術(shù)參數(shù)α、β、PWV、Alx數(shù)值減低，X-strain技術(shù)參數(shù)Cs、Csr數(shù)值升高，表明進(jìn)行低鈣透析提高了無顯著斑塊形成的頸動(dòng)脈管壁的形變能力及彈性功能；進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)鈣血液透析者，血鈣、血磷、鈣磷乘積數(shù)值均升高，常規(guī)頸動(dòng)脈的超聲參數(shù)IMT、RI數(shù)值升高，頸動(dòng)脈QAS技術(shù)參數(shù)α、β、PWV、Alx數(shù)值升高，X-strain技術(shù)參數(shù)Cs、Csr數(shù)值降低，提示標(biāo)準(zhǔn)鈣透析液加速了無顯著斑塊形成的頸動(dòng)脈管壁的形變能力及彈性減低。

對MHD受檢者頸動(dòng)脈的研究表明，動(dòng)脈的應(yīng)變參數(shù)Cs、Csr數(shù)值與其彈性指標(biāo)呈負(fù)相關(guān)，與其順應(yīng)性系數(shù)呈正相關(guān)，隨IMT、α、β、PWV、Alx數(shù)值升高，維持性血液透析患者頸動(dòng)脈發(fā)生硬化危險(xiǎn)性減低，隨Cs、Csr降低，頸動(dòng)脈發(fā)生硬化危險(xiǎn)性增加。血鈣對頸動(dòng)脈管壁的僵硬程度影響最顯為著。

綜上所述，通過降低鈣離子在透析液中的濃度可較為有效的改善鈣、磷紊亂情況，改善動(dòng)脈管壁彈性和形變能力，QAS技術(shù)及X-strain技術(shù)可以較早期評(píng)估不同鈣濃度透析對MHD患者頸動(dòng)脈彈性及形變能力影響，進(jìn)而了解心血管疾病的發(fā)展，及早調(diào)整治療方案，對臨床具有積極意義。

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本文編輯：田洪榛，田國祥

Evaluation the early effects of different calcium concentration on carotid artery elasticity and deformation capability in maintenance hemodialysis patients by QAS and X-strain technique

XING Yu-wei*, ZHENG Min, LI Shuo, HOU Li-fang, SUN Su-li.*Department of Ultrasound, the First Affiliated Hospital of Harbin Medical University, Harbin 150001, China.

Objective To evaluate the early effects of different calcium concentration on carotid artery elasticity and deformation capability in maintenance hemodialysis patients by quantitative artery stiffness (QAS) and X-strain technique. Methods 60 calcium dialysis patients were Randomly divided into two groups according to the dialysate concentrations: low calcium group (1.25 mmol/L) and standard calcium group (1.50 mmol/L). Each group had 30 patients. Biochemical indexes including but not limited to calcium, phosphorus, parathyroid hormone (PTH) were measured. intima-media thickness (IMT), resistance index (RI) and so on were measured by carotid artery ultrasonography. Compliance coefficient (CC), distention coefficient (DC), stiffness parameter α, stiffness parameter β, pulse wave velocity (PWV), augmentation index (AIx), circumferential strain (Cs) and circumferential strain rate (Csr) were measured by QAS and X-strain and compared between two groups. Results ①At 6 month after the hemodialysis, calcium, phosphorus and calcium-phosphorus product of the low calcium group were significantly decreased than that of the standard calcium group, while PTH was increased (P＜0.05). ②At 6 month after the hemodialysis, the values of IMT, RI, α, β, PWV and AIx of the low calcium group were decreased than that of the standard calcium group, while the values of Cs, Csr were increased (P＜0.05). ③There is a correlation among IMT, α, β, PWV, Cs and Csr. ④Calcium has a significant impact on the carotid artery elasticity. Conclusion QAS and X-strain technology can early detect the effects of different calcium dialysate on carotid elasticity and deformation capacity in maintenance hemodialysis patients. It has important implications for clinical timely adjustment of dialysis programs, as well as prevention.

Maintenance hemodialysis patients; Ultrasound; Carotid; Elasticity; Deformation capacity

R543.4

A

1674-4055(2016)11-1369-04

1150001 哈爾濱,哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院超聲科;2150001 哈爾濱,哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第四醫(yī)院超聲科;3150001哈爾濱,哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院體檢中心

鄭敏,E-mail:zhengminchaosheng@163.com

10.3969/j.issn.1674-4055.2016.11.25