无创性脉波检测装置测量中心动脉压的准确性和重复性研

1、无创性脉波检测装置测量中心动脉压的准确性和重复性研究李维维1，陈良龙1，李卫华2 谢 强2 李金国1 罗育坤1 林朝贵1 彭亚飞1 郑行春1 黄峥嵘2 【摘要】 背景 中心动脉压（central aortic pressures，CAP）是升主动脉根部的血压。研究结果表明CAP与心脑血管病终点事件密切相关，如何准确、方便的测量CAP是目前研究的热点。 目的 评价无创性检测CAP的准确性和重复性。 方法 选择105例动脉粥样硬化患者（AS组）和83例非动脉粥样硬化患者（NAS组），采用无创性桡动脉脉波检测装置测量CAP、肱动脉收缩压（BSBP）和桡动脉增益指数（radial artery aug

2、ment index，rAI），并与导管法直接压力测量结果做比较。 结果 无论AS组还是NAS组，无创法与导管法获得的CAP测值均具有高度的一致性及相关性。无创法CAP及rAI测值在测量者间及测量者内重复测量的一致性及可重复性均很高。无论AS组还是NAS组，CAP均低于对应的BSBP，但AS组CAP和BSBP的差值显著小于NAS组。结论 无创性脉波检测装置测量CAP和rAI的准确性高；虽然中心动脉压低于肱动脉压，但是动脉粥样硬化使此差别显著缩小。 【关键词】 中心动脉压； 无创性； 准确性； 重复性基金项目：本研究由厦门市重大疾病研究项目资助（厦门市科技局、卫生局资助项目 No.3502Z20

3、074001 No.XMWZK0603）作者单位：1 福建医科大学附属协和医院心内科，福建省冠心病研究所，福建 福州 350001； 2 福建医科大学附属厦门第一医院心内科，厦门市心血管病研究所，福建 厦门 361000；通讯作者：陈良龙，E-mail：lianglongchenAccuracy and reproducibility of measuring central aortic pressures non-invasively by radial arterial pulse wave testing equipment LI Weiwei1, CHEN Lianglong1*,

4、Li weihua2. Department of cardiology, Union hospital affiliated to Fujian medical university, Fuzhou 350003, Fujian province China【Abstract】 Background Central aortic pressures（CAP） is defined as the pressure of ascending aorta root. Previous studies demonstrated CAP closely related with end-point e

5、vents of cardio-cerebrovascular diseases. How to measure CAP accurately and conveniently is a focus currently. Objectives To evaluate the accuracy and the reproducibility for measuring CAP non-invasively by radial arterial pulse wave testing equipment，and to explore the difference between CAP and br

6、achial arterial systolic blood pressure（BSBP）. Methods 105 atherosclerotic patients（AS） and 83 non-atherosclerotic patients（NAS）were recruited. CAP and rAI were determined non-invasively by radial artery pulse wave testing equipment and invasively by catheterization，respectively. Results There was a

7、 good agreement and linear relationship between CAPs derived non-invasively and invasively either in AS or NAS. The repeated CAP measurements respectively by two observers also revealed a good agreement and reproducibility in inter- or intra-observers. CAP was lower than BSBP either in AS or NAS, bu

8、t the difference was diminished significantly in AS. Conclusions CAP measured non-invasively by radial artery pulse wave testing equipment is accurate, and CAP is usually lower than the corresponding BSBP, with a remarkable increase in atherosclerotic patients. 【Key words】 Central aortic pressure；No

9、n-invasively；Accuracy；ReproducibilityProject sponsor: This work is supported in part by the grand of Xiamen Critical Disease Research Project, No.3502Z20074001/No.XMWZK06031 Department of Cardiology, Union Hospital, Fujian Medical University2 Department of Cardiology, Fujian Medical University affil

10、iated Xiamen First Hospital* Corresponding author: Chen lianglong E-mail：lianglongchen无创性脉波检测装置测量中心动脉压的准确性和重复性研究李维维1，陈良龙1，李卫华2 谢 强2 李金国1 罗育坤1 林朝贵1 彭亚飞1 郑行春1 黄峥嵘2ASCOT-CAFÉ研究（Conduit Artery Functional Endpoint，传输动脉功能性终点）证实，较之周围动脉压，中心动脉压（central aortic pressures，CAP ）与心脑血管病终点事件的关联更为密切，预示降低大动脉压或改善

11、大动脉弹性功能成将成为今后的研究热点1 。桡动脉脉波检测装置（HEM9000AI，Ormon-Colin Co.）是基于脉波传输原理开发的一种检测CAP及桡动脉增益指数（radial artery augment index，rAI）的新装置。然而，该装置得到的CAP可否准确地反映实际中心动脉压的研究较少、国外仅见小样本观察资料；而且关于CAP与周围动脉压的关系也有争议。本研究旨在评价HEM9000AI检测CAP和rAI的准确性和可重复性，同时探讨CAP与周围动脉压的关系。资料与方法研究对象纳入标准 2007年6月至2008年1月期间本院心内科及介入科的住院病人，符合下列标准者纳入研究。入选标

12、准：因疾病诊治需要，必须进行周围动脉（桡或股动脉）插管及导管检查者，患者及家属充分理解并签署知情同意书同意参加此项研究者。排除标准：双侧肱动脉血压相差大于10mmHg，无脉症和反关脉，严重心律不齐者包括房颤、室速、II-III度房室传导阻滞及其它需要药物治疗的心律失常，严重心脏病包括急性心衰、休克等血流动力学不稳定，不能配合者，同时参加其他试验者。病例资料 符合上述条件者共188例，将其分成动脉粥样硬化组（AS组）105例和非动脉粥样硬化组（NAS组）83例。其中，AS组至少有一个或一个以上的靶器官（心、脑、肾、周围动脉等）具有肯定的动脉粥样硬化的临床或影像学证据；而NAS组，所有受试者经心电

13、图、活动平板心电图试验、超声心动图及周围血管超声检查均无心肌缺血或无任何动脉粥样硬化证据，并且选择性冠状动脉造影显示无冠状动脉血管腔狭窄且TIMI血流正常。在两组患者的一般资料中，年龄和收缩压差异有非常显著意义（P<0.01），血糖和高密度脂蛋白胆固醇差异有统计学意义（P<0.05）（表1）。AS组患者中，合并冠心病85例（81%）（其中24例行PCI术），合并原发性高血压55例（52%），合并高脂血症27例（26%），合并糖尿病（包括空腹血糖异常、糖耐量异常）21例（20%）；在NAS组患者中，包括胸部不适或不典型胸痛58例（70%）、血管瘤（包括肝、肾）8例（10%）、子宫肌瘤

14、6例（7%）、肝或卵巢囊肿8例（10%）、肾血管畸形2例（2%）、支气管扩张1例（1%）。AS组患者正在服用的药物包括受体阻滞剂（51例，48.6%）、血管紧张素转化酶抑制剂（76例，72.3%）、他汀类（79例，75.2%）、血小板抑制剂（66例，62.9%）、钙拮抗剂（43例，41%）、硝酸脂类（29例，27.6%）。NAS组患者均未服用上述药物。中心动脉压测定在导管室同步分别以有创性导管法直接记录及无创性脉波检测装置间接测量、获取中心动脉压等测值，具体方法如下：有创性导管法 应用多导电生理记录仪（Pruka Marquette，GE公司，美国）进行有创性中心动脉压描记。受试者取仰卧位，穿

15、刺右桡动脉，置入6F桡动脉长鞘至肱-桡动脉交界处、沿鞘送入6F猪尾导管至升主动脉根部，导管尾部经压力换能器（Argon Medical Devices公司，荷兰）连接至多导电生理记录仪。按照心导管压力测量的常规包括生理盐水冲管及零点校正、进行压力曲线记录，当压力曲线平稳后，读出中心动脉收缩压（CSBP1）；随后，通过桡动脉鞘侧臂记录肱动脉收缩压（BSBP1）。无创性检测法 应用中心动脉压检测装置（HEM9000AI，Ormon-Colin Co.， 日本）进行无创性中心动脉压检测。受试者左手外展，调节导管床使手腕与心脏处于同一高度，嘱受试者放松、平静呼吸、不要移动手腕。仔细触摸找出桡动脉搏动明

16、显点，将脉波传感器对准检测点，同时记录肱动脉血压、收集30秒的脉搏波图形，中心动脉压检测装置可自动计算并显示出中心动脉收缩压（CSBP2）、肱动脉收缩压（BSBP2）及桡动脉增益指数（radial artery augment index，rAI）。在中心动脉压检测装置读出数值的即刻，冻结电生理记录仪上的压力读数，进行两种压力读数的同步记录。可重复性研究 自30岁起至80岁止，以10岁为一年龄段，每年龄段选取2名患者，共10名患者。在此10名患者中，由两位测量者分别对同一患者在间隔约15分钟各自测量1次中心动脉压，即每个患者产生4个测值、每个测量者在同一患者中各自获得2个测值。对这些测值进行包

17、括均数及标准差计算、配对t检验、及相应重复性研究的统计分析。重复测量期间，尽量维持患者血压及心率不变或相对稳定（两次测量时患者的血压波动<5mmHg，心率波动<10次/分）。统计学分析连续性资料以均数加减标准差表示。使用spss13.0和Microsoft Excel2003进行统计分析和作图。Bland-Altman图用来评价有创和无创中心动脉压测量的一致性及测量者间测量的一致性10；重复性评价使用Pearson相关系数和组内相关系数（intra-class correlation coefficient, ICC）11以及Bland-Altman分析和作图。P<0.05被

18、认为差异具有统计学意义。结果一、 两组受试者的一般资料AS组和NAS组中，年龄、收缩压、空腹血糖和HDL-C差异具有显著性，而其余指标差异无显著性（表1）表1 受试者的一般资料（±s）年龄（y）性别(M/F)身高(cm)体重（Kg）心率(bmp)SBP(mmHg)DBP(mmHg)GLU(mmol/L)TC(mmol/L)TG(mmol/L)HDL-C(mmol/L)LDL-C(mmol/L)AS组(n=105)59.4±11.977/28166±766.7±8.775±15136±2174±115.8±1.54.

19、4±0.91.38±0.741.14±0.452.9±1.0NAS(n=83)44.5±11.5Ñ21/11166±7 64.7±8.774±11123±15 Ñ70±105.1±0.7*4.7±1.0#1.39±0.67#1.33±0.67*2.9±0.9#注：（1）与AS组比较，Ñ, P<0.01; *, P<0.05; , P>0.05。（2）AS组，动脉粥样硬化组；NAS组，非动脉粥样硬化组

20、；SBP，收缩压；DBP，舒张压；GLU，空腹血糖；TC，总胆固醇；TG，甘油三酯；HDL-C，高密度胆固醇；LDL-C，低密度胆固醇。二、两种方法检测中心动脉压的结果比较测值的均数比较: 由表2可知，无论是在NAS组还是AS组或所有受试者（NAS+AS组）中，无创性测得的CSBP2与有创性测得的CSBP1测值的均数非常接近，差异均无显著性意义（P>0.05）；另外，AS组CSBP1（P<0.01）和CSBP2（P<0.01）及rAI（P<0.05）的测值均高于NAS组，差异均具有统计学意义。表2 受试者血压及桡动脉增益指数的比较（±s）组 别CSBP1（mm

21、Hg）CSBP2（mmHg）rAI（%）NAS组（n=83）117±14116±15 63±15AS组（n=105）130±23*129±24 *68±16*NAS+AS组（n=188）122±13121±16 66±15注：（1）与CSBP1比较，#，P>0.05；与NAS组比较，*，P<0.05； *，P<0.01。（2）CSBP1，导管直接测量的中心动脉压；CSBP2，无创的中心动脉压。一致性分析：在两组受试者中，无论是NAS组还是AS组Bland-Altman图显示无创与有创测量

22、获得的中心动脉压差值绝大部分落在95的一致性界限内，提示两种测量方法获得的中心动脉压的测值一致性高（图3A、图3B）。相关性分析：在两组受试者中，无论是NAS组还是AS组线性相关分析显示无创与有创测量获得的中心动脉压测值呈高度相关（NAS组，r=0.95、SEE=2.6、P<0.01）；AS组，r=0.98，SEE=2.7，P<0.01）（图3C、图3D）。ABCD图3 两种方法测量中心动脉压的一致性和相关性Bland-Altman图图3A和图3B为Bland-Altman图，以两种方法测量的中心动脉压的均值作为横坐标，差值作为纵坐标，上下点线分别是测量差值均数±1.96

23、倍差值的标准差。图3C和图3D为直线相关分析图，以无创和有创中心动脉压测值分别为横坐标和纵坐标。三、中心动脉压和周围动脉压的关系将AS组和NAS组按照年龄段分层，比较导管测量的中心动脉压和肱动脉压的关系（表3）。两组三个年龄段BSBP1均分别大于CSBP1，但随着年龄的增大，这种差异性逐渐减少，在>60岁组CSBP1和BSBP1已无明显差异（P>0.05）。AS组三个年龄段的中心动脉压显著高于对应NAS组；两组患者CSBP1均比BSBP1低（P<0.01），两组CSBP1与BSBP1平均相差分别为12.7mmHg和11.3mmHg（P>0.05）。表3 中心动脉压和周围

24、动脉压的关系（±s）组别AS组（n=52）NAS组（n=38）CSBP1（mmHg）BSBP1（mmHg）CSBP1（mmHg）BSBP1（mmHg）<40岁119±16135±15Ñ108±12125±14Ñ4060岁132±17140±13*115±15120±16*>60岁148±15153±14123±16132±13注：（1）与CSBP1比较，Ñ, P<0.01; *, P<0.05;, P>0.

25、05； （2）CSBP1：导管直接测量的中心动脉压；BSBP：导管直接测量的肱动脉压。四、无创检测中心动脉压的重复性研究对10名30-80岁不同年龄段的受试者进行了测量者间和测量者内的比较，CAP和rAI在测量者内和测量者间各自两次测量均数之间没有显著性差异（表4）；CAP和rAI测量者间重复性较好（ICC分别为0.98、0.95；Pearson相关系数分别为0.97、0.96）（表5）；Bland-Altman图显示两位测量者间和同一测量者内CAP和rAI测量有较好的一致性（图4、图5）。表4 不同测量者、不同时间点的中心动脉压和桡动脉增益指数（±s）测量者测量次数中心动脉压（mm

26、Hg）桡动脉增益指数（%）测量者1TEST1127.7±15.469.0±21.5TEST2125.8±15.368.5±21.0测量者2TEST1126.7±15.368.3±21.9TEST2127.6±16.568.0±20.7注：TEST1：第一次测量；TEST2：第二次测量表5中心动脉压和桡动脉增益指数的ICC及Pearson相关系数项目中心动脉压桡动脉增益指数ICCPearson相关系数差异度（%）ICCPearson相关系数差异度（%）TEST1 VS TEST20.980.9730.950.962注

27、：ICC：组内相关系数ABCD图4 测量者间中心动脉压和桡动脉增益指数的重复性A、B为测量者间测量的相关性，横坐标为测量者1，纵坐标为测量者2；C、D为测量者间的一致性；Bland-Altman图，以两位测量者测量的中心动脉压或桡动脉增益指数的均值为横坐标，差值为纵坐标，上下点线分别是测量差值均数±1.96倍的标准差。CSBP2：无创的中心动脉压，rAI：桡动脉增益指数。ABCD图5同一测量者中心动脉压和桡动脉增益指数的重复性 A、B为同一测量者内测量的相关性，横坐标为第一次测量，纵坐标为第二次测量；C、D为同一测量者内的一致性；Bland-Altman图，以同一测量者两次测量的中心

28、动脉压或桡动脉增益指数的均值为横坐标，差值为纵坐标，上下点线分别是测量差值均数±1.96倍的标准差。CSBP2：无创的中心动脉压，rAI：桡动脉增益指数。讨论 既往由于CAP测量的创伤性使其临床应用得不到应有的重视。近年来，CAP的研究已经成为心血管领域的一个焦点。ASCOT-CAFÉ研究证实，尽管外周血压降低程度相似，但不同的降压药物在降低CAP方面有非常显著的差别，而且该差别与心脑血管病终点事件关系更为密切1，提示所谓降压药物的“血压外”效应(beyond blood pressure)可能是“袖带外”效应(beyond cuff)3、4。CAFÉ研究以及很多

29、临床试验均采用主动脉压或大动脉弹性功能作为观察指标并获得预期结果，预示降低大动脉压或改善大动脉弹性功能成将成为今后研究领域的热点及临床治疗的新靶点5-8。研究发现，外周肌性动脉(桡动脉)的压力波形与弹性大动脉(主动脉)的压力波形之间存在密切的对应关系，两者之间可以建立数学转换关系 9。桡动脉脉波检测装置（HEM9000AI，Ormon-Colin Co.）是基于上述原理开发的一种检测CAP及rAI的新装置。然而，该装置得到的CAP可否准确地反映实际CAP的研究较少、国外仅见小样本观察资料；而且关于CAP与周围动脉压的关系也有争议。因此，这方面需深入研究。本研究发现，无论是AS组还是NAS组，导

30、管直接测量与无创性间接测量获得的CAP的均数均非常接近，差异无显著意义。同时，线性相关分析显示，两种测量方法获得的CAP具有高度的线性相关，用无创性测量方法获得的数据来推测CAP的标准误小于3mmHg，相对于平均130 mmHg的测量范围其误差是很小的。而且，Bland-Altman统计分析显示，与导管法直接测量CAP相比，无创性的检测结果与其一致性良好。两组受试者中分别2%（2/105）和1%（1/83）的点在95%一致性界限之外，这在临床上是完全可以接受的。因此，无论是AS组还是NAS组，无创性测量获得的CAP具有很高的准确性。本研究对30-80岁不同年龄组及不同疾病状态的受试者进行了测量

31、者内和测量者间CAP和rAI测量结果的比较，发现两位测量者各自两次测值之间及两位测量者测值之间测量结果均数的差异均很小；同时，不同测量者测得的CAP和rAI均具有高度的线性相关和良好的一致性。因此，无创性CAP和rAI的检测具有高度的可重复性。本研究还发现，无论是AS组还是NAS组，中心动脉收缩压均比肱动脉收缩压低。但是，有两种趋势值得一提：其一，随着年龄的增加，中心动脉收缩压与肱动脉收缩压的差值呈减小趋势，特别是在>60岁的受试者中，这种差异已经不明显；其二，在AS组中尤其是严重动脉硬化的患者，这种差值有更为明显的减少倾向。这些可能与年龄增大，主动脉硬化程度加重，反射波传播速度增快，从

32、而使得反射波更多地叠加在中心动脉的收缩期有关。局限性：由于研究时间较短，受条件所限，只能进行批内和天内短时间比较，无法进行天间比较，因此本研究的重复性好仅适用于不同测量者短时间内的重复测量。在中心动脉压和外周血压关系方面，由于纳入的人群较少，所以只能对年龄进行简单粗分层，无法对各心血管危险因素对血压差异的影响进行进一步分析。上述局限将是我们下一步研究的重点。本研究证实在中国人群中使用无创性的桡动脉脉波检查装置测量中心动脉压和桡动脉增益指数准确性高、重复性好，值得在临床上推广应用。参考文献1、 Williams B, Lacy PS, Thorn SM, et a1. Differential

33、impact of blood pressure-lowering drugs on central aortic pressure and clinical outcomes: principal results of the Conduit Artery Function Evaluation (CAFE) study J. Circulation,2006,113(9):1213-1225. 2、 刘福成,陈鲁原. CAFÉ研究：降压药物作用的新机制J. 循证医学，2006，6：135-138.3、 张维忠.降压治疗新视点：中心动脉压J. 中华心血管杂志，2006，5：471-473.4、 Williams B. Recent hypertension trials: implications and controversies J. J Am Coll Cardiol. 2005，45: 813827.5、 Danchin N, Benetos A, Lopez-Sublet M, et al. Aortic pulse pre