慢性心力衰竭血管内皮功能的彩色多普勒研究
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中华中西医杂志 2003年4月 第4卷 第8期
【摘要】 目的 应用超声彩色多普勒研究慢性心力衰竭患者的血管内皮功能。方法 选用高频线阵探头，对30例慢性心力衰竭患者和30例健康者分别测量其休息时肱动脉内径(D 0 )及反应性充血后肱动脉内径(D 1 );比较两组休息状态下肱动脉内径D 0 及反应性充血后血流介导的内皮依赖血管舒张功能(FMD)。结果 休息状态下，慢性心力衰竭患者肱动脉内径D 0 (3.96±0.84)mm与健康组D 0 (3.98±0.82)mm相比，无显著变化(P>0.001);慢性心力衰竭患者肱动脉的FMD(3.46±0.72%)%与健康组FMD(4.65±1.21)%相比，有显著变化(P<0.001)。结论 慢性心力衰竭患者存在血流介导内皮功能障碍。
关键词 慢性心力衰竭 彩色多普勒 内皮功能 肱动脉内径FMD
【文献标识码】 A 【文章编号】 1606-8106(2003)08-1162-02
, 百拇医药
Study on angioendothelial function of chronic
heart failure by color doppler ultrasound
Sun Xiaolan，Huang Hongman，Wu Qingmei，et al.
East City Hospital，Shanghai200090.
【Abstract】 Objective To study the endothelial function of chronic heart failure by using Color DopplerUltraˉsound.Methods Measuring and comparing internal diameter of brachial arteries when rest and after reactive hyperˉemia situation respectively(D 0 and D 1 )in30patients and30healthy person，comparing flow mediated dilation(FMD)by using high frequency linear-array transducer ultrasound system.Results At rest，the internal diameter of brachial arteries D 0 (3.96±0.84)mm of experimental group was not statistically different from that of control group D 0 (3.98±0.82)mm(P>0.001);but FMD(3.46±0.72)%of brachial arteries of experimental group was statistically differˉent from that of control group FMD(4.65±1.21)after reactive hyperemia situation(P<0.001).Conclusion The chronic heart failure has flow-mediated endothelial dysfunction.
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Key words Chronic heart failure color doppler endothelial function internal diameter of brachial arteries FMD
本文应用彩色多普勒超声技术对慢性心力衰竭患者的血管内皮功能进行评估，了解此类患者是否存在内皮功能障碍。
1 资料与方法
1.1 研究对象 慢性心力衰竭患者30例，男17例，女13例，来源于本院心血管病房，平均年龄(69.4±11.5)岁。正常对照组30例，男12例，女18例，无任何心血管疾病、糖尿病、高血压、高脂血症等疾病，平均年龄(57.2±7.8)岁。
1.2 方法 使用仪器为GE出品的LOGIQ400MR，探头频率为8.2～11MHz。采用Celermajer [1] 等方法，每位受试者在休息10min后，首先测量他们在休息状态下肱动脉内径D 0 ，测量部位选在右侧肘窝上方2cm处。随后做反应性充血试验，即将血压计袖带置于右上臂，充气加压至300mmHg，持续4min，迅速放气减压，放气后1min，测量反应性充血试验后肱动脉内径D 1 。在整个测试过程中，超声探头应放于固定的位置，连续测量三个心动周期，取平均值。最后计算FMD，使用公式D 1 -D 0/D 0×100%。
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1.3 统计学方法 应用t检验，P<0.001为差异有显著性。
2 结果
详见表1。
表1 慢性心力衰竭患者超声指标测量结果 (略)
慢性心力衰竭组与正常对照组相比，休息状态下，二者肱动脉内径D 0 差异无显著性(P>0.001);而在血流介导的内皮依赖血管舒张功能FMD方面，二者差异有非常显著性(P<0.001)，证明慢性心力衰竭组存在内皮功能障碍。
3 讨论
慢性心力衰竭的致病机制非常复杂，研究表明:血管内皮功能障碍可能是心力衰竭患者病情恶化的重要因素之一 [2] 。
血管内皮细胞(EC)不仅是血管内膜的屏障结构，而且也是一个重要的内分泌器官，具有多方面的生理功能，其主要表现为调节血管张力，保持血管内皮依赖性舒张活性;维持凝血和纤溶系统之间的动态平衡，抑制血小板的聚集和活性，维护血管内膜无血栓形成表面;维护血管内膜的非增殖状态等 [3] 。在许多促发因子:如:乙酰胆碱，血清素等以及血流增加对血管产生的剪切力的作用下，内皮细胞通过受体依赖性机制释放一种引起局部血管扩张的物质，称为内皮衍生舒张因子(EDRF)，已研究证实为一氧化氮(NO)，是强烈的血管扩张剂，它通过激活鸟苷酸环化酶使细胞内环磷鸟苷(cGMP)浓度增加，从而导致血管平滑肌舒张及抑制血小板的粘附。目前临床主要是通过测定血管EDR活性来评价和研究人的血管内皮功能 [4] 。
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动脉流量介导的舒张(flow-mediated dilation，FMD)具有内皮依赖性。应用高频率血管超声测定肱动脉内径及FMD活性是近年来国内外研究和反映血管内皮功能的重要方法。在休息状态下，先测定肱动脉内径基础值，再用血压计袖带充气加压至300mmHg5min后，造成远端肢体缺血，袖带放松后，产生反应性充血，肱动脉内的血流增加，血液动力学本身刺激EC产生与分泌NO、ET(内皮素)，EC调节心肌细胞松弛，改善其舒张早期灌注，调节对抗的血管扩张。而血管内皮功能障碍使正常的内皮细胞丧失了阻止异常血管收缩，防止血小板聚集及平滑肌细胞增殖的能力，不能释放EDRF，使血管不能舒张 [1] 。
心力衰竭时，组织器官缺血、缺氧，低氧血症，细胞内酸中毒，儿茶酚胺分泌增加以及激活磷脂酶，通过花生四烯酸代谢等产生氧自由基(OFR)，后者通过引发脂质过氧化反应，不断地生成过氧化物，可使血管内皮细胞缩小，膜系统破坏和通透性增加，继而改变其功能。生理状态下，NOS m-RNA的基因表达以及蛋白质的生物合成受血流量的调控;病理状态下，由于心力衰竭所致的低输出量，低灌注量及脂质过氧化物产生增加等，EC合成EDRF减少。近来研 究发现OFR可以灭活EDRF并抑制其介导的舒张血管反应。
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冠状动脉与外周血管，甚至全身血管的内皮功能反应是一致的，血管内皮功能障碍，表现为机体对外界刺激引起的EDRF释放上调反应降低，冠状动脉与外周血管对内皮依赖的血管扩张剂反应减弱，其结果导致心功能进一步恶化，形成恶性循环。
应用彩色多普勒超声技术测定肱动脉内皮功能，是一项新的技术，有研究表明，在相同刺激下，如:血流量增加，冠状动脉与肱动脉的血流介导的血管舒张具有很强的相关性 [5]。因此，这种无创性的血流介导的肱动脉内皮功能的评估可以代表冠状动脉的内皮功能状况。
综上所述，慢性心功能衰竭具有明显的内皮功能障碍。
参考文献
1 Celermajer Ds，Sorensen KE，Gooth VM，et al.Non-invasive detection of endothelial dysfunction in children and adults at risk of atheroscleroˉsis.Lancet，1992，340:1111-1115.
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2 马建林，陈萍.心力衰竭时内皮功能障碍的研究概况.心脏杂志，2000，12(2):131-132.
3 吴志坚，唐晓明，钱学贤，等.口服L-精氨酸对冠状动脉患者肱动脉内皮功能的改善作用.中华内科杂志，1998，12:819-822.
4 钱学贤，吴志坚.肱动脉流量介导的舒张超声测定及其临床意义.中华内科杂志，1999，38(8):509-510.
5 Bon Pei Takase，MD.Endothelium Dependent flow Mediated Vasodilaˉtion in Coronary and Brachial Arteries in Suspected Coronary Artery Disˉease.The American Journal of Cardiology，1998，82，1535-1539.
作者单位:200090上海市市东医院B超室(心血管内科)
(编辑 于少伟), 百拇医药(孙晓岚 黄红漫 吴青梅 刘军 孙建萍 张英虎 张洁)
关键词 慢性心力衰竭 彩色多普勒 内皮功能 肱动脉内径FMD
【文献标识码】 A 【文章编号】 1606-8106(2003)08-1162-02
, 百拇医药
Study on angioendothelial function of chronic
heart failure by color doppler ultrasound
Sun Xiaolan，Huang Hongman，Wu Qingmei，et al.
East City Hospital，Shanghai200090.
【Abstract】 Objective To study the endothelial function of chronic heart failure by using Color DopplerUltraˉsound.Methods Measuring and comparing internal diameter of brachial arteries when rest and after reactive hyperˉemia situation respectively(D 0 and D 1 )in30patients and30healthy person，comparing flow mediated dilation(FMD)by using high frequency linear-array transducer ultrasound system.Results At rest，the internal diameter of brachial arteries D 0 (3.96±0.84)mm of experimental group was not statistically different from that of control group D 0 (3.98±0.82)mm(P>0.001);but FMD(3.46±0.72)%of brachial arteries of experimental group was statistically differˉent from that of control group FMD(4.65±1.21)after reactive hyperemia situation(P<0.001).Conclusion The chronic heart failure has flow-mediated endothelial dysfunction.
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Key words Chronic heart failure color doppler endothelial function internal diameter of brachial arteries FMD
本文应用彩色多普勒超声技术对慢性心力衰竭患者的血管内皮功能进行评估，了解此类患者是否存在内皮功能障碍。
1 资料与方法
1.1 研究对象 慢性心力衰竭患者30例，男17例，女13例，来源于本院心血管病房，平均年龄(69.4±11.5)岁。正常对照组30例，男12例，女18例，无任何心血管疾病、糖尿病、高血压、高脂血症等疾病，平均年龄(57.2±7.8)岁。
1.2 方法 使用仪器为GE出品的LOGIQ400MR，探头频率为8.2～11MHz。采用Celermajer [1] 等方法，每位受试者在休息10min后，首先测量他们在休息状态下肱动脉内径D 0 ，测量部位选在右侧肘窝上方2cm处。随后做反应性充血试验，即将血压计袖带置于右上臂，充气加压至300mmHg，持续4min，迅速放气减压，放气后1min，测量反应性充血试验后肱动脉内径D 1 。在整个测试过程中，超声探头应放于固定的位置，连续测量三个心动周期，取平均值。最后计算FMD，使用公式D 1 -D 0/D 0×100%。
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1.3 统计学方法 应用t检验，P<0.001为差异有显著性。
2 结果
详见表1。
表1 慢性心力衰竭患者超声指标测量结果 (略)
慢性心力衰竭组与正常对照组相比，休息状态下，二者肱动脉内径D 0 差异无显著性(P>0.001);而在血流介导的内皮依赖血管舒张功能FMD方面，二者差异有非常显著性(P<0.001)，证明慢性心力衰竭组存在内皮功能障碍。
3 讨论
慢性心力衰竭的致病机制非常复杂，研究表明:血管内皮功能障碍可能是心力衰竭患者病情恶化的重要因素之一 [2] 。
血管内皮细胞(EC)不仅是血管内膜的屏障结构，而且也是一个重要的内分泌器官，具有多方面的生理功能，其主要表现为调节血管张力，保持血管内皮依赖性舒张活性;维持凝血和纤溶系统之间的动态平衡，抑制血小板的聚集和活性，维护血管内膜无血栓形成表面;维护血管内膜的非增殖状态等 [3] 。在许多促发因子:如:乙酰胆碱，血清素等以及血流增加对血管产生的剪切力的作用下，内皮细胞通过受体依赖性机制释放一种引起局部血管扩张的物质，称为内皮衍生舒张因子(EDRF)，已研究证实为一氧化氮(NO)，是强烈的血管扩张剂，它通过激活鸟苷酸环化酶使细胞内环磷鸟苷(cGMP)浓度增加，从而导致血管平滑肌舒张及抑制血小板的粘附。目前临床主要是通过测定血管EDR活性来评价和研究人的血管内皮功能 [4] 。
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动脉流量介导的舒张(flow-mediated dilation，FMD)具有内皮依赖性。应用高频率血管超声测定肱动脉内径及FMD活性是近年来国内外研究和反映血管内皮功能的重要方法。在休息状态下，先测定肱动脉内径基础值，再用血压计袖带充气加压至300mmHg5min后，造成远端肢体缺血，袖带放松后，产生反应性充血，肱动脉内的血流增加，血液动力学本身刺激EC产生与分泌NO、ET(内皮素)，EC调节心肌细胞松弛，改善其舒张早期灌注，调节对抗的血管扩张。而血管内皮功能障碍使正常的内皮细胞丧失了阻止异常血管收缩，防止血小板聚集及平滑肌细胞增殖的能力，不能释放EDRF，使血管不能舒张 [1] 。
心力衰竭时，组织器官缺血、缺氧，低氧血症，细胞内酸中毒，儿茶酚胺分泌增加以及激活磷脂酶，通过花生四烯酸代谢等产生氧自由基(OFR)，后者通过引发脂质过氧化反应，不断地生成过氧化物，可使血管内皮细胞缩小，膜系统破坏和通透性增加，继而改变其功能。生理状态下，NOS m-RNA的基因表达以及蛋白质的生物合成受血流量的调控;病理状态下，由于心力衰竭所致的低输出量，低灌注量及脂质过氧化物产生增加等，EC合成EDRF减少。近来研 究发现OFR可以灭活EDRF并抑制其介导的舒张血管反应。
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冠状动脉与外周血管，甚至全身血管的内皮功能反应是一致的，血管内皮功能障碍，表现为机体对外界刺激引起的EDRF释放上调反应降低，冠状动脉与外周血管对内皮依赖的血管扩张剂反应减弱，其结果导致心功能进一步恶化，形成恶性循环。
应用彩色多普勒超声技术测定肱动脉内皮功能，是一项新的技术，有研究表明，在相同刺激下，如:血流量增加，冠状动脉与肱动脉的血流介导的血管舒张具有很强的相关性 [5]。因此，这种无创性的血流介导的肱动脉内皮功能的评估可以代表冠状动脉的内皮功能状况。
综上所述，慢性心功能衰竭具有明显的内皮功能障碍。
参考文献
1 Celermajer Ds，Sorensen KE，Gooth VM，et al.Non-invasive detection of endothelial dysfunction in children and adults at risk of atheroscleroˉsis.Lancet，1992，340:1111-1115.
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2 马建林，陈萍.心力衰竭时内皮功能障碍的研究概况.心脏杂志，2000，12(2):131-132.
3 吴志坚，唐晓明，钱学贤，等.口服L-精氨酸对冠状动脉患者肱动脉内皮功能的改善作用.中华内科杂志，1998，12:819-822.
4 钱学贤，吴志坚.肱动脉流量介导的舒张超声测定及其临床意义.中华内科杂志，1999，38(8):509-510.
5 Bon Pei Takase，MD.Endothelium Dependent flow Mediated Vasodilaˉtion in Coronary and Brachial Arteries in Suspected Coronary Artery Disˉease.The American Journal of Cardiology，1998，82，1535-1539.
作者单位:200090上海市市东医院B超室(心血管内科)
(编辑 于少伟), 百拇医药(孙晓岚 黄红漫 吴青梅 刘军 孙建萍 张英虎 张洁)