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编号:10227054
经食管超声对胸主动脉解剖与功能的研究
http://www.100md.com 《中国医学杂志》 1998年第9期
     作者:张薇 张学义 张运 黎莉 朱式娟 季晓平 钟明 白晨 邢艳秋 宋平

    单位:250012 济南,山东医科大学附属医院心内科(张薇、张运、黎莉、朱式娟、季晓平、钟明、白晨、邢艳秋);中国人民解放军第四五六医院心内科(张学义、宋平)

    关键词:主动脉,胸;超声心动描记术,经食管

    中华医学杂志/980909 【摘要】 目的 探讨国人胸主动脉解剖与功能特点及影响因素。方法 应用多平面经食管超声技术,测量正常组134名和高血压病组42例受试者的胸主动脉舒张期内径(Dd)、收缩期内径(Ds)、Dd与Ds之差(ΔD)、内膜-中层厚度(IMT),计算PETERSON′S弹性指数(Ep)、YOUNG′S弹性指数(Es)、胸主动脉僵硬度(β)。结果 正常组中不同年龄段各项测定值差异有显著意义,年龄与Dd、Ds、IMT、Ep、Es及β呈显著正相关。男女比较,男性Dd、Ds增大,IMT增厚。高血压病组与对照组比较,各测定值差异有显著意义(P<0.05~0.01)。结论 年龄增大和高血压使胸主动脉内径增大,内膜增厚,顺应性下降,僵硬度增大,男性性别主要影响内径和内膜厚度。
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    Evaluation of thoracic aortic anatomy and function with transesophageal echocardiography

    Zhang Wei, Zhang Xueyi, Zhang Yun, et al. Department of Cardiology, Affiliated Hospital of Shandong Medical University, Jinan 250012

    【Abstract】 Objective To evaluate the effects of age, gender, and hypertention on thoracic aortic anatomy and function in Chinese. Methods Thoracic aortic diastolic and systolic diameter ( Dd and Ds), intimal-medial thickness (IMT), Peterson′s and Young′s elastic modulus (Ep and Es ), and stiffness index ( β) were measured by transesophageal echocardiography in 134 normal subjects and in 42 patients with hypertension.Results Age was positively correlated with IMT (r=0.68, P<0.01 ), Dd(r=0.65, P<0.01), Ds(r=0.58, P<0.01), Ep(r=0.82, P<0.01), Es(r=0.71, P<0.01 ), β(r=0.67, P<0.01). Men had a greater diameter and IMT than women.In comparison with the control group, the patients with hypertension had significantly increased Dd (20.73±2.80 mm vs 18.20±3.03 mm, P<0.01),Ds (22.17±2.90 mm vs 19.81±2.93 mm, P<0.01), IMT(1.39±0.66 mm vs 1.17±0.50 mm, P<0.05), Ep(1.47±0.84 vs 0.81±0.66, P<0.01), Es(11.91±8.04 vs 6.49±3.93, P<0.01 ), and β( 3.24±0.43 vs 2.91±0.52, P<0.01).Conclusions Aging and hypertension significantly increase aortic diameter, thickness and stiffness. Men have higher aortic diameter and wall thickness than women but similar stiffness.
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    【Key words】 Aorta thoracic Echocardiography transesophageal

    (Natl Med J China, 1998, 78:666-669)

    随着对动脉粥样硬化的深入研究,胸主动脉的解剖与功能的改变引起了人们的重视[1]。胸主动脉位于后纵隔,紧贴食管后壁,因此,经食管超声技术(TEE)能获取高质量的胸主动脉实时图像,为全面评估主动脉粥样硬化提供了可靠方法[2,3]。我们应用多平面TEE技术,探讨了国人胸主动脉内径、内膜-中层厚度、顺应性、僵硬度和正常值及影响因素。

    对象与方法

    一、研究对象 一、研究对象

    176名受试者分为3组:(1)正常组134名,男65名,女69名,年龄16~70岁,平均42±10岁,经询问病史、查体、胸部X线片、心电图、化验、运动试验,排除高血压病、冠心病、脑血管病、肾脏疾病、高脂血症及糖尿病。以10岁为1个年龄段,又分为4个亚组:A组:<29岁,共28名,男16名,女12名;B组:30~39岁,共38名,男19名,女19名;C组:40~49岁,共48名,男22名,女26名;D组:>50岁,共20名,男8名,女12名。(2)高血压病组,共42例,男31例,女11例,年龄34~70岁,平均年龄50±10岁,病程为1~25年。均符合WHO和我国1979年关于高血压的诊断和分期标准。(3)对照组41名,男29名,女12名,年龄30~70岁,平均年龄49±8岁。本组是从正常组中随机抽取的与高血压病组年龄、性别匹配的正常人。
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    二、仪器

    采用美国惠普公司SONOS-1500型彩色多普勒超声诊断仪进行TEE检查,探头频率3.7/5.0MHz。瑞士康强公司生产的CARDIOL-200图像处理仪进行超声资料的脱机数据处理和统计学分析。

    三、方法

    患者术前准备及插管方法见文献[4],将探头送入食管,在食道中下段对心脏进行全面探查后,将探头置于食管上端,探查尽可能长的升主动脉,然后将管体向后旋转180°,向下移动至食管-胃底交界处,自下而上探查腹主动脉近心端、胸主动脉全程、主动脉弓和部分升主动脉。在距门齿30~35 cm处(距左锁骨下动脉5 cm处),取主动脉短轴切面,利用M型超声技术,测量胸主动脉的各项参数[2]。同时记录Ⅱ导联心电图并录像,供以后脱机处理。

    四、测量指标
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    1.胸主动脉内径:取血管前壁-管腔界面至后壁-管腔界面的距离作为胸主动脉内径,于心电图R波顶点处测量胸主动脉舒张期内径(Dd),于T波顶点处测量胸主动脉收缩期内径(Ds)(图1)。

    2.胸主动脉内膜-中层厚度(intimal-medial thickness,IMT):在M型和二维超声心动图中,正常的IMT表现为“双线征”(图1、2)。两条线之间的距离即为IMT(图1箭头处)。

    图1 正常人胸主动脉短轴M型超声,后壁呈“双线征”(箭头处),于R波顶点测量舒张期内径,于T波顶点测量收缩期内径

    3.PETERSON′S弹性指数(Ep):按下列公式计算[2]:Ep=(ΔP/ΔD)×Dd,式中ΔP=肱动脉收缩压-舒张压,ΔD=收缩期内径-舒张期内径,Dd=舒张期内径(下同)。
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    图2 正常人胸主动脉短轴二维超声,图示IMT测量方法

    4.YOUNG′S弹性指数(Es):按下列公式计算[2]:Es=Ep×Dd/2H,式中H=内膜-中层厚度。

    5.胸主动脉僵硬度(β):按下列公式计算[3]:β=ln(SBP/DBP)/(ΔD/Dd) ,式中SBP为肱动脉收缩压,DBP为肱动脉舒张压。

    以上各项指标测量5个心动周期,取其平均值。

    五、统计学处理

    各测定值以±s表示,计量资料的分析采用非配对t检验,变量间相互关系采用直线相关分析。
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    结果

    一、正常组胸主动脉各项指标测定值及影响因素 一、正常组胸主动脉各项指标测定值及影响因素

    正常组134名受试者胸主动脉各项测量指标结果见表1。与国外最大一组资料[2]的研究结果比较见表2。50岁以上的男性与女性两组比较,除主动脉内径外,IMT值男性大于女性(1.45±0.19比1.19±0.21,P<0.05)。

    正常组中4个年龄组胸主动脉各项指标测定值见表3。年龄与Dd、Ds、IMT、Ep、Es及β显著正相关,与ΔD有良好负相关(Dd r=0.65,P<0.01;Ds r=0.58,P<0.01;IMT r=0.68,P<0.01;Ep r=0.82,P<0.01;Es r=0.71,P<0.01;β r=0.67,P<0.01;ΔD r=-0.47,P<0.01)。

    二、高血压病组各项指标测定值及影响因素
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    高血压病组与对照组比较,年龄、性别和ΔD差异无显著意义,余胸主动脉各参数测定值均有显

    表1 正常组胸主动脉各参数测定值及性别之间比较(±s) 组别

    例数

    Dd(mm)

    DS(mm)

    ΔD(mm)

    IMT(mm)

    Ep

    (105 Pa)

    Es
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    (105 Pa)

    β

    男

    65

    18.4±2.5

    20.3±2.7

    2.0±0.8

    1.06±0.27

    0.8±0.3

    7±4

    2.9±0.4

    女
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    69

    16.3±2.2**

    18.1±2.2**

    1.6±0.9*

    0.98±0.21

    0.7±0.3

    6±3

    2.9±0.4

    全组

    134

    17.3±2.4

    19.2±2.4
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    1.8±0.9

    1.02±0.22

    0.7±0.3

    6±4

    2.9±0.4

    注:Dd:胸主动脉舒张期内径,Ds:收缩期内径,ΔD:Dd-Ds,IMT:内膜-中层厚度,Ep:Peterson′s弹性指数,Es:Young′s弹性指数,β:胸主动脉僵硬度(表2~4同);男女各参数测定值比较.* P<0.05 **P<0.01表2 本研究与PEARSON研究的胸主动脉各项参数测定值比较(±s) 组别

    例数
, 百拇医药
    IMT(mm)

    Dd(mm)

    Ds(mm)

    Ep

    (105Pa)

    Es

    (105Pa)

    β

    本研究

    134

    1.02±0.22

    17.3±2.4
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    19.2±2.4

    0.7±0.3

    6±4

    2.9±0.4

    Pearson[2]

    53

    1.10±0.01

    20.0±3.9

    21.8±3.8

    0.7±0.3

    7±3

    5.5±2.1
, 百拇医药
    P值

    <0.05

    <0.01

    <0.01

    >0.1

    >0.1

    <0.01

    表3 正常组各年龄亚组胸主动脉各参数测值比较(±s) 组别

    例数

    Dd(mm)

    Ds(mm)
, 百拇医药
    ΔD(mm)

    IMT(mm)

    Ep(105Pa)

    Es(105Pa)

    β

    <29岁

    28

    15.0±1.8

    18.1±2.6

    2.9±1.6

    0.78±0.18

    0.41±0.15
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    4.2±2.2

    2.4±0.4

    30~岁

    38

    17.2±2.0**

    18.8±2.1

    1.7±0.8**

    0.93±0.20**

    0.64±0.22**

    6.2±3.5**

    2.8±0.4**
, 百拇医药
    40~岁

    48

    17.7±3.3

    19.4±2.5

    1.6±0.6

    1.13±0.30**

    0.70±0.37

    5.8±3.2

    2.9±0.5

    >50岁

    20

    20.3±2.5**
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    21.1±2.5*

    1.0±0.3**

    1.29±0.20*

    1.44±0.79**

    11.3±5.3**

    3.5±0.4**

    注:与上一年龄段相比,* P<0.05,**P<0.01表4 对照组与高血压病组胸主动脉各参数测值比较(±s) 组别

, 百拇医药     例数

    Dd(mm)

    Ds(mm)

    ΔD(mm)

    IMT(mm)

    Ep(105Pa)

    Es(105Pa)

    β

    对照组

    41

    18.2±3.0

    19.8±2.9
, 百拇医药
    1.7±0.8

    1.2±0.5

    0.8±0.7

    6.5±3.9

    2.9±0.5

    高血压组

    42

    20.7±2.8

    22.2±2.9

    1.5±0.5

    1.4±0.5

    1.5±0.8
, 百拇医药
    11.9±8.0

    3.2±0.4

    P值

    <0.01

    <0.01

    >0.05

    <0.05

    <0.01

    <0.01

    <0.01

    性差异(表4)。年龄与Ep、Es和β呈中度相关(Ep r=0.57,P<0.01;Es r=0.36,P<0.05;β r=0.41,P<0.01),年龄与Dd、Ds、ΔD、IMT无显著相关关系。讨论
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    一、正常值 一、正常值

    与国外文献报道[2]中最大一组资料比较,本组的各项测定值偏低,其中IMT、Dd、Ds和β值差异有显著意义。分析其原因可能如下:(1) 两组研究对象的年龄差异具有显著性意义(P<0.01)。本组研究对象年龄偏低,女性多于男性。我们的研究结果表明,随年龄的增长,IMT增厚,Dd、Ds扩大,主动脉僵硬度增加。在50岁以上年龄组,男性的IMT值大于女性的IMT测值(P<0.01),因此,两组结果的差异,可能受年龄和性别影响;(2)种族和地理环境。流行病学的研究表明[5],种族、遗传因素和地理环境如气候、地势高低、生活习惯等在动脉硬化的发生中起重要作用。由此可见,正常人主动脉的解剖与功能受多种因素影响。因此建立国人各年龄组、不同性别的IMT、Dd、Ds、Ep、Es和β的正常值,对动脉硬化的早期诊断及流行病学研究具有重要意义。

    二、影响因素
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    1.年龄:本研究中详细分析了年龄对胸主动脉壁解剖和功能的影响,结果发现,随着年龄的增长,胸主动脉发生了如下变化:IMT增厚;内径扩大;顺应性下降;僵硬度增加。各指标与年龄具有良好的相关关系,在4个不同的年龄亚组之间,各项指标差异也具有显著意义。Pearson等应用TEE方法观察了53例非高血压患者胸主动脉,结果显示,年龄与IMT、Dd、Ds、Ep、Es和β也具有良好的相关性(r=0.44~0.81)[2]。上述结果表明,年龄是动脉硬化的重要因素。

    2.高血压:本研究结果表明,高血压患者的胸主动脉解剖与功能发生了显著变化,与对照组相比,IMT增厚,内径扩大,顺应性降低,僵硬度增大。已有研究[6]表明,颈动脉的IMT随年龄和血压的增加而增厚,但高血压对主动脉解剖与功能影响的研究甚少。由于主动脉持续暴露于较高的压力和较大的剪切力之下,较其他的大、中动脉更易受到高血压的损害。高血压是动脉粥样硬化的重要危险因素,弥漫性的IMT增厚被认为是斑块前阶段。因此,IMT的增厚可能表示早期动脉粥样硬化,或是加速动脉粥样硬化发展的危险因素。而大、中血管内径扩大,可能是高血压、动脉粥样硬化的一种全身血管重建现象[7]
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    参考文献

    1 Bogren HG, Mohiaddin RH,Klipstein RK, et al. The function of the aorta in ischemic heart disease:a magnetic resonance and angiographic study of aortic compliance and blood flow patterns.Am Heart J, 1989, 118:234-247.

    2 Anthony CP,Ruiqiang Guo,David AO,et al.Transesophageal echocardiographic assessment of the effects of age,gender,and hypertension on thoracic aortic wall size,thickness,and stiffness. Am Heart J, 1994,128:344-351.
, 百拇医药
    3 Tomasz JP, Phlip FB, Anthony CP. Evaluation of aortic distensibility with transesophageal echocardiography.Am Heart J, 1992, 123:1288-1292.

    4 张运.多平面经食管超声心动图的临床应用和研究进展.中国超声医学杂志,1994,10:6-9.

    5 吴锡桂,冠心病的危险因素和流行病学.见:陈在嘉,徐义枢,孔华宇主编.临床冠心病学.北京:人民军医出版社,1994,39-60

    6 Roman MJ,Saga PS,Pini R,et al.Parallel cardiac and vascular adaptation in hypertension. Circulation, 1992,86:1909-1918.

    7 Eggen DA, Solberg LA. Variation of atherosclerosis with age. Lab Invest, 1968,18:571-579., 百拇医药