肱踝脉搏波传导速度与高血压病合并脑卒中相关性的研究进展

Research Progress on the Correlation between Brachial and Ankle Pulse Wave Conduction Velocity and Hypertension Complicated with Stroke

摘要: 脑卒中是全球第二大死亡原因，是中国和日本的主要死亡原因。其具有多种病理生理机制，其中动脉粥样硬化是导致高血压病及脑卒中的主要发病机制之一。它的预防是一个主要目标。识别高血压病及脑卒中的发生风险，特别是通过新的个体化风险因素，包括大动脉损伤的生物标志物，如动脉硬化，是确定适当干预水平的必要条件。因此本文就动脉硬化的测量指标的发展史、病理生理学、其对高血压病及脑卒中的预测价值等方面进行综述。

Abstract: Stroke is the second leading cause of death in the world and the leading cause of death in China and Japan. Atherosclerosis is one of the main pathophysiological mechanisms leading to hypertension and stroke. Its prevention is a major goal. Identifying the risk of hypertension and stroke, in particular through new individualized risk factors, including biomarkers of great artery injury, such as arteriosclerosis, is necessary to determine an appropriate level of intervention. This article reviews the development history, pathophysiology, predictive value of atherosclerosis in hypertension and stroke.

1. 引言

脑卒中是神经系统最常见的疾病，主要包括缺血性脑卒中和出血性脑卒中两大类，急性缺血性脑卒中是最常见的脑卒中类型，占我国脑卒中的69.6%~70.8% [1] [2] 。脑出血的发病率为(12~15)/10万人/年，在西方国家中，脑出血约占所有脑卒中的15%，占所有住院卒中患者的10%~30%，我国脑出血的比例更高，占脑卒中的18.8%~47.6% [3] [4] [5] [6] 。其发病具有多种病理生理机制，其中动脉粥样硬化是导致高血压病及脑卒中的主要发病机制之一，它的预防是一个主要目标。因此识别高血压病及脑卒中的发生风险，特别是通过新的个体化风险因素，包括大动脉损伤的生物标志物，如动脉硬化，是确定适当干预水平的必要条件。因此本文就动脉硬化的测量指标的发展史、病理生理学、其对高血压病及脑卒中的预测价值进行综述。

2. 动脉硬化测量指标的发展演变

动脉硬化的测量指标主要有脉搏传导速度(PWV)，1922年，Bramwell和Hill首次报告了人类 [7] 中PWV的测量。将血压计固定在右颈动脉和右桡动脉上，以确定两个部位的脉搏波时差。动脉长度是通过测量头臂动脉分支到右侧颈总动脉的距离，并从其到桡动脉的长度减去到颈动脉的长度来确定的。通过这种设置，Bramwell和Hill率先证明PWV随着年龄而增加 [8] 。

1995年，一种自动测量颈动脉–股动脉间脉冲传输时间(cfPWV)的装置被引入，使得cfPWV的测量更加容易 [8] 。由于正确记录颈动脉和股动脉波形需要技巧，而且测量股骨周围的脉搏波会导致受试者精神压力，因此cfpwv的测量尚未被纳入一般临床实践。2007年欧洲高血压指南将PWV列为高血压亚临床靶器官损害的指标。2010年中国高血压防治指南中二者被列为影响分层的靶器官损害指标 [9] 。肱–踝脉搏波传导速度(baPWV)是作为一个系统动脉僵硬指数开发的，它提高了可用性，可以在一般的临床实践中实施。baPWV方法测量肱动脉和踝关节的脉搏波，而不是颈动脉和股动脉。血压和脉搏波测量袖带适用于所有人，便于测量，不会对受试者造成压力 [10] [11] [12] 。上臂和脚踝之间的距离是通过身体高度的线性回归来计算的。从而简化了距离测量，消除了测量误差，提高了临床实用性。与cfPWV [7] 测量相比，baPWV的测量更容易、耗时更少、压力更小。有研究 [14] 证实无创baPWV测量的有效性以及观察者间和观察者内的重现性，并提示无创baPWV是一种可接受的血管损伤标志物。因此，baPWV在大规模人群血管损伤筛查中具有潜在的应用价值。

3. 动脉硬化的病理生理学机制

动脉粥样硬化的发生发展包括脂质的浸润、血小板被激活、原位血栓形成、内膜破损、炎症反应、氧化应激反应、血管平滑肌细胞(VSMC)被激活等。动脉有很厚的壁来容纳血液流动和巨大的压力。动脉壁的结构由内膜、中膜和外膜三层组成。内膜由内皮细胞和结缔组织组成，中膜包含弹性组织和一层厚厚的平滑肌，外膜由纤维结缔组织组成。动脉的主要功能之一包括血液流动运输氧气供应到组织(即导管功能)。另一个功能是抑制和缓冲血流波动(缓冲功能)，当动脉变硬时，这一功能就会受到损害。动脉硬化与血管平滑肌和内皮细胞功能的改变有关。血管平滑肌细胞受到多种因素的影响和刺激，包括细胞机械拉伸、钙信号波动、血管紧张素II、内皮素、氧化应激和NO [13] [14] [15] [16] 。另一方面，内皮细胞损伤导致血管舒张剂和缩血管剂物质的产生和分解不平衡，特别是NO和血管紧张素II的产生 [17] ，NO由内皮细胞产生，一氧化氮具有舒张血管平滑肌的作用，NO也会导致氧化应激，导致内皮依赖性扩张受损，从而增加动脉硬化 [18] 。动脉粥样硬化的发生主要由巨噬细胞、Ｔ淋巴细胞、肥大细胞、感染等参与启动具有与人类抗原类似的分子模式的致病抗原的免疫应答反应。动脉粥样硬化最严重的并发症是导致血管壁硬化、斑块破裂或血凝块形成导致血管的急性闭塞，导致心肌梗死或卒中 [19] 。

4. baPWV在高血压、脑卒中方面的研究进展

4.1. baPWV与高血压病的相关性

在中国，高血压作为心脑血管疾病特别是卒中的首要危险因素，发病率很高。由于不健康的生活方式转变，患病率仍在上升。因此，早期预防高血压对控制心脑血管疾病具有重要意义。早期研究表明，血压升高或高血压控制不佳可导致动脉硬化增加 [20] [21] ，而越来越多的证据表明，动脉硬化增高早于高血压，在高血压发病机制和血压控制过程中发挥重要作用 [18] 。Shouling Wu [22] 等人测量了没有心肌梗死、卒中、房颤或扑动史、癌症史的17,862名参与者的血压和baPWV值，结果显示动脉硬化介导老化与血压呈正相关，动脉硬化可能先于血压升高。Lee SJ [23] 等以10,360名韩国成年人作研究对象，发现即使在新的2017 ACC/AHA指南下，baPWV的大小也与高血压病的发展独立相关，女性比男性患高血压病的风险更高。康玉华 [24] 等通过对278例高血压患者分组研究发现，与正常血压组检出率(59.59%)相比，体位性低血压组和体位性高血压组动脉硬化检出率(80.00%和86.54%)，由此可见，血压不稳以及血压过高，baPWV水平均较血压正常组明显升高。祖强 [25] 等将463名受试者分为高血压组和对照组，发现高血压组baPWV均值高于对照组，高血压合并心脑血管疾病者baPWV高于单纯高血压病者。徐娟 [26] 等根据血压值将486名受试者分为正常血压组和高血压组，同时测量其baPWV值并进行分析，结果显示：高血压组的baPWV较正常血压组明显增快，表明高血压对全身动脉的弹性及管壁结构已经产生了不利的影响，提示高血压病及其并发症的防治不应局限于高血压患者。Huang Z [27] 等人通过测量6552名参与者的baPWV值并将其分为正常正常组、正常高血压组、高baPWV组–正常组、高baPWV组–高血压组，研究bapwv与高血压的相关性，研究表明：药物降低血压升高与降低baPWV升高有关，并可能延缓高血压患者动脉硬化的进展；该结果还强调了血压控制对baPWV的影响，证实了baPWV变化的已知主要决定因素是血压、心率和年龄。Zhang Y等人 [28] 研究结果表明，在社区成人中，BaPWV与动脉硬化增加显著相关，高于或超过平均血压的影响。这些发现为长期血压升高的预后价值提供了越来越多的证据，并强调了长期稳定血压控制的重要性。综合上述，对于高血压病患者及急性脑梗死高危人群建议检查动脉硬化指数，早期干预高血压病的发生以及其并发症的发生；而对于已患有高血压病的患者，不仅要合理的应用降压药物控制血压，还应该合理地选择具有明显降低动脉硬化的药物延缓和改善血管病变。

4.2. baPWV与急性缺血性脑卒中的相关性

缺血性脑卒中是目前世界范围内中老年人持续和获得性残疾的主要原因。考虑到人口结构的变化，急性缺血性脑卒中发生率预计会进一步增加。此外，中风预计会越来越多地影响年轻患者。因此，目前预防急性缺血性脑卒中的策略是最重要的，有研究表明85%的中风可能是可以预防的 [29] 。生活方式的改变以及对危险因素的控制对于中风的预防尤为重要。Wu Y等人 [30] 通过对在2010~2011年、2012~2013年和2014~2015年期间接受健康检查的20,310名受试者进行研究分析，结果表明：高baPWV合并高血压可增加发生心脑血管事件的风险。baPWV联合BP可能对心脑血管事件的预测价值比单独应用baPWV或BP更好。Han M等人 [31] 通过对1091名首次接受baPWV检测的急性脑梗死患者进行研究发现：无论卒中亚型如何，baPWV在预测急性卒中后长期功能预后方面具有独立的预后价值。这一发现表明，在急性脑梗死期间，baPWV (一种简单且可替代的测定动脉僵硬度的方法)的测量可能有助于识别不良结果风险增加的个体。Kim YB等 [32] 通过研究1282例连续的急性缺血性卒中或短暂性脑缺血发作患者，发现动脉硬化与SVD的发病机制有关。baPWV也可以作为SVD的生物标志物。综上所述，baPWV联合BP可能对心脑血管事件的预测价值比单独应用baPWV或BP更好，积极控制血压，改善动脉硬化，对急性卒中后长期功能预后方面具有独立的预后价值，从而减少急性缺血性脑卒中患者不良结果风险增加风险。

4.3. baPWV与急性出血性脑卒中的相关性

自发性(非创伤性)脑出血(ICH)是中风的重要原因，每年发病率为24.6/100,000，占高收入国家中风的10%，占低收入和中等收入国家中风的20%。脑出血通常是由高血压改变或其他血管异常引起的小穿透动脉破裂引起的。其主要病理生理机制包括动脉粥样硬化，因此积极预防动脉硬化对减少脑出血的发生很重要。毛海艳 [33] 等人通过对脑卒中患者和健康人群的bapwv进行比较，发现bapwv可以定量地反映血管的损伤严重程度，与健康人群相比，脑卒中患者的baPWV值明显增高，并且脑出血患者的baPWV值更高，因此脑出血患者及脑梗死患者baPWV值存在差异趋势，故临床治疗也不同，治疗与本类研究前期结果相同，首要治疗是强化降压治疗。黄小芳 [34] 等研究人通过对111例急性脑卒中患者病例进行研究分析，发现bapwv与急性出血性脑卒中的发生独立相关，可以被作为患者发生脑出血的一个危险预测信号，以便于指导提前干预。以上均为国内baPWV与急性出血性脑卒中相关性的文献，研究表明baPWV与脑出血发生独立相关，baPWV可以定量反映血管的损伤程度，早期干预动脉硬化及血压可进一步改善脑出血患者的预后。目前尚未发现国外的相关文献，因此尚待进一步研究。

无创baPWV值便于测量，不会对受试者造成压力，与cfPWV [13] 测量相比，baPWV的测量更容易、耗时更少、压力更小。无创baPWV是一种可接受的血管损伤标志物。因此，baPWV在大规模人群血管损伤筛查中具有潜在的应用价值。虽然目前已有较多文献表明动脉硬化与高血压病急性脑卒中有正相关性，延缓和逆转动脉粥样硬化是预防高血压病及脑卒中发生及改善预后的重要举措。在一项评估瑞舒伐他汀与阿托伐他汀疗效比较研究中，将1039例心血管疾病患者随机分为两组，两组患者分别口服瑞舒伐他汀40 mg/天、阿托伐他汀80 mg/天，治疗14月后重新测量斑块的体积，结果表明瑞舒伐他汀的逆转斑块效果优于阿托伐他汀。但仲乐乐等人 [35] 研究表明中高强度阿托伐他汀可明显改善颅内动脉粥样硬化斑块炎症反应，也可稳定斑块，但其逆转斑块的依据不足。毛海艳 [33] 等人通过研究表明动脉硬化的首要治疗是强化降压治疗。俞红霞等人 [36] 研究发现左旋氨氯地平联合调脂药物能够进一步提高降压效果，也可延缓动脉硬化进展。总的来说，动脉硬化的评估为高血压、脑卒中的病理生理学和预后提供了有价值的见解。但目前并无确切能够逆转动脉硬化程度的治疗，所以它也可能作为一个单独的治疗靶点，尽管这种可能性需要进一步探索。

参考文献

NOTES

^*通讯作者。