无创中心动脉压与慢性肾脏病患者左心室肥厚关系的研究进展

蔡如意 张金石 朱一帆 刘琳 何强

目前，慢性肾脏病（chronic kidney disease，CKD）及其相关并发症受到了越来越多的关注，已成为一个重要的公共卫生问题。其中心血管事件是CKD患者最主要的并发症及死亡原因[1-2]。左心室肥厚是CKD患者的常见心血管病变表现[3]，在终末期肾脏病患者中的发病率高达75%[4]，也是终末期肾脏病患者的全因和心血管事件死亡的独立危险因素[5]。近年来，使用无创中心动脉压来预测心血管事件及靶器官损伤的研究越来越多。本文通过阐述无创中心动脉压与心血管事件的关系，就其与CKD患者左心室肥厚关系的研究进展作一综述。

1 中心动脉压的病理生理学意义

中心动脉压即主动脉压，是指升主动脉根部血管所承受的侧压力，中心动脉收缩压决定了左心室收缩期的后负荷，而中心动脉舒张压则决定了冠状动脉的灌注情况。理论上中心动脉压能更直接、准确地反映左心室、冠状动脉及脑血管的负荷情况，对肾功能进展及周围血管并发症有一定的预测价值。中心动脉压压力波包括心室射血产生的前行波和来自外周血管的反射波两部分。当压力波从弹性较好的主动脉传到变硬的肱动脉时，压力波的上部变窄，收缩峰变得更突出，收缩压升高[6]，脉压增大，左心室后负荷增大，导致左心室肥厚和左心室舒张功能障碍及冠状动脉灌注受损。由于脉搏波放大效应，外周动脉压总是大于相应的主动脉压。因此中心动脉压比臂动脉压与心血管病理生理的联系更加密切，更能客观、准确地反应真实的动脉血压水平[7-8]。

2 中心动脉压的测量方法

2.1 侵入性测量方法 最直接的方法是心导管置入术和使用压力传感器导管记录升主动脉的血压，但为有创性检查，对操作者的技术要求高，成本和时间消耗大，不适合应用于常规检查。

2.2 非侵入性测量方法 无创的测量方法包括通过动脉部位的脉搏记录（颈动脉、肱动脉、桡动脉），脉冲采集技术（压力测量、振荡测量、回声跟踪），校准脉搏波（动脉收缩压/动脉舒张压、平均动脉压/动脉舒张压、自动校准），数学分析（传递函数、波分析）[9-10]。20世纪90年代，临床出现了非侵入性压力测量技术，通过检测外周动脉压波形并计算外周血压。经比较认为其与侵入性测量的中心动脉压有较好的一致性[10]；但是由于价格昂贵，且这个过程非常耗时，并需要训练有素的医务人员进行操作，所以并没有用于临床实践。随后出现的SphygmoCor（AtCor Pty Ltd,Sydney,Australia）是第一个用于商用的设备，并且通过无创方法评估中心动脉压，目前已经在流行病学研究中广泛使用[11]。

Gotzmann等[12]对无创中心动脉压测量技术进行验证，是目前关于无创中心动脉压测量技术的最大验证性研究。结果表明SphygmoCor XCEL设备和Mobil-OGraph NG设备这两种现有的自动振荡监测仪均能够较精确地评估中心动脉压，可促进中心动脉压在日常临床实践中的运用。从2017年3月到2018年3月，他们纳入了502例接受冠状动脉造影术的患者，测量他们的中心动脉压，同时分别采用SphygmoCor XCEL设备和Mobil-O-Graph NG设备进行中心动脉压的非侵入性测量。结果显示两种设备的测量结果与侵入性方法测量的收缩期血压（SphygmoCor，R2=0.864，P＜0.001；Mobil-OGraph，R2=0.763，P＜0.001）和舒张期血压（SphygmoCor，R2=0.772，P ＜0.001；Mobil-O-Graph，R2=0.618，P ＜0.001）均高度相关。但是这两种设备测量得出的收缩压均稍偏低，舒张压稍偏高：SphygmoCor XCEL的偏差为（-5.0±7.7/0.5±6.2）mmHg；Mobil-O-Graph NG 的偏差为（-6.0±10.4/3.6±8.3）mmHg。比较 SphygmoCor XCEL和Mobil-O-Graph NG两种设备得出，使用SphygmoCor与侵入性方法测量所得的中心动脉压的相关性（R2）更高，偏差更低（P＜0.001）。

3 无创中心动脉压预测心血管事件的发生

中心动脉压既是升主动脉根部血管所承受的侧压力，又是左心室与整个动脉系统互动的连接点，所以其与心血管疾病的联系更密切，相比外周动脉压能更好地评估心脑血管等靶器官疾病的发生和发展。大多数研究认为，靶器官的功能和病理生理与中心动脉压密切相关，而与臂动脉压无关。与臂动脉压相比，中心动脉压对多种人群未来心血管事件和全因死亡率具有独立的预测能力[6，13-14]。

Roman等[11]随访了强心研究（Strong Heart Study，SHS）队列，2 403例参与者中319例发生了心血管事件，他们认为不论是动脉粥样硬化程度、血管内膜-中层厚度还是血块体积，中心动脉压与其相关性都比外周动脉压强，在调整了混杂因素之后，发现中心动脉血压（危险比=1.15/10 mmHg，χ2=13.4，P＜0.001）比外周动脉压（危险比=1.10/10 mmHg，χ2=6.9，P=0.008）更能预测心血管事件。随后，Wang等[15]研究了1 272例参与者，随访了（10.8±1.70）年，死亡 130例，因心血管事件死亡37例。他们分别检测了参与者的中心动脉和周围动脉的收缩压和脉压，探讨了10年的全因和心血管疾病死亡率。研究发现只有中心动脉收缩压和中心脉压单独导致心血管死亡率，中心动脉收缩每升高10 mmHg，其危险比为 1.303（95%CI：1.121～1.515）和中心脉压每升高 10 mmHg，其危险比为 1.257（95%CI:1.016～1.556）。他们认为中心动脉收缩压比其他血压变量在预测心血管死亡率方面更有价值。近两年，Zuo等[16]在2年短期随访中同样发现，与臂动脉压相比，中心动脉压提高了对心血管事件的预测。不论是前瞻性试验还是回顾性观察试验，大量数据表明中心动脉压在预测心血管事件的发生中优于臂动脉压。但Rahman等[17]研究了来自慢性肾功能不全队列研究的数据，研究对象是平均年龄60岁的轻度至中度[估计的肾小球滤过率20～70 ml/（min·1.73 m2）]的CKD患者，随访了5.5年。与最低四分位的外周收缩压相比，最高四分位收缩压的心血管事件风险更高 （危险比为 1.59；95%CI：1.17～2.17；C 统计量为0.76）。与最低四分位的中心动脉收缩压相比，最高四分位收缩压的心血管事件风险更高（危险比为1.69；95%CI：1.24～2.31；C 统计量为 0.76）。他们认为，外周血压和中心动脉压的升高都与CKD患者心血管疾病高风险结局有关。与外周血压测量相比，测量中心动脉压并不能提高预测CKD患者心血管事件结局或死亡率的能力。Rahman等[17]的研究里并未包含中度至重度CKD患者，对于他们来说具有更高的风险并发心血管事件，更需要提前预防，延长寿命，提高生活质量。

4 无创中心动脉压预测左心室肥厚的发生

左心室质量是CKD患者全因和心血管死亡的独立预测因子[5]。有许多研究比较了左心室质量与中心动脉压和臂动脉压的关系，认为中心动脉压能更加准确地评估左心室肥厚的发生，但是观察性结果并不完全一致[18-20]。其中，Kollias等[21]的一项荟萃分析纳入了12项研究，认为中心动脉压与左心室肥厚密切相关，是左心室肥厚强而有力的预测因子。本文总结了3种不同无创方法检测得出的中心动脉压是否比臂动脉压更能准确地预测左心室肥厚。

4.1 压力测量 在一项高血压的研究中，Francisco等[18]对392例从未接受过治疗的高血压患者进行横断面研究。所有患者均测量诊室血压、24 h动态血压和中心动脉血压（采用压平法测压），并通过超声心动图测定左心室质量。他们认为左心室质量指数与24 h动态血压的相关性高于诊室血压和中心动脉压。24 h动态收缩压的变化导致左心室质量指数变化最大。因此，他们认为中心动脉压不能更好地鉴别左心室肥厚患者。

4.2 传递函数 Wohlfahrt等[22]随机抽取了捷克9个地区的人口，通过广义传递函数得出中心动脉压，用心电图仪评估左心室肥厚。在左心室肥厚的预测中，中心动脉收缩压的优势比高于臂动脉收缩压和脉压，且45岁以上受试者非侵入性测定的中心动脉压与左心室肥厚的相关性比臂动脉压更强。随后，Roman等[23]纳入了参加心脏研究体检的2 585例参与者。中心动脉压由广义传递函数导出，臂动脉压按国际测量标准测量，左心室质量采用解剖学验证的公式计算，并根据身高、体重进行调整。所有血压变量均与左心室绝对壁厚、相对壁厚、左心室质量指数明显相关，相关系数有较大差异。并认为左心室相对壁厚和左心室质量指数与中心动脉压的关系比臂动脉压更紧密，中心动脉压在预测左心室肥厚上可能优于臂动脉压。

4.3 振荡测量

4.3.1 VicorderR（SMT医疗）系统设备 Litwin等[19]使用VicorderR（SMT医疗）系统设备测量中心动脉压，认为诊室舒张压（AUC=0.5836）、24 h动态收缩压（AUC=0.5841）、中心收缩压（AUC=0.6090）和中心脉压（AUC=0.5611）作为左心室肥厚的预测因子，其AUC相似，没有统计学差异，中心收缩压可能可以预测左心室肥厚的发生，但并不优于其他血压参数。

4.3.2 Mobil-O-Graph NG设备 Weber等[24]研究通过Mobil-O-Graph NG设备获取中心动脉压相关数据，得出左心室质量与外周诊室血压、外周动态收缩压、中心动态收缩压的相关系数分别为0.29、0.41、0.47。预测左心室肥厚的AUC分别为0.618、0.635和0.666，并具有统计学差异。认为与外周诊室血压和（或）外周动态收缩压相比，中心动态收缩压与左心室肥厚关系更密切，更能预测左心室肥厚的发生。Blanch等[25]通过无创Mobil-O-Graph NG设备获取中心动脉压相关数据，无论是在调整的多元回归模型中，还是在AUC，中心动脉压和臂动脉压之间的比较都没有表明中心动脉压在统计学上的显著优势。所以他们认为臂动脉压和中心动脉压在预测左心室肥厚发生上并没有显著差异。以上两项研究数据同样是通过Mobil-O-Graph NG设备获取，但两个研究得出截然相反的结果。可能由于是Weber等[24]的研究收集了24 h动态血压数据较即时血压更有临床意义。

4.3.3 SphygmoCor设备 近两年，Odili等[26]的一项研究中，通过心电图来评估左心室肥厚，并通过无创的SphygmoCor设备来获取[24]，他们认为在预测左心室肥厚的发生上，中心动脉压（收缩压、脉压差、平均动脉压的相对危险比分别为 2.41（95%CI：1.33～4.36）、2.04（95%CI：1.23～3.37）、2.00（95%CI：1.11～3.63）并不优于臂动脉压（收缩压、脉压差、平均动脉压的相对危险比分别为 2.62（95%CI：1.49～4.65）、1.88（95%CI：1.19～2.95）、2.16（95%CI：1.22～3.82），两者并没有明显统计学差异。

以上研究可见，对于无创方法评估的中心动脉压在预测左心室肥厚发生上是否优于臂动脉压，还存在一定的争议。虽然以上研究对象多为心血管事件患者，但是心血管事件也是CKD患者最主要的并发症及死亡原因。Zoccali等[27]在一项前瞻性研究中，评估了161例终末期肾脏病血液透析患者左心室肥厚变化与其生存率和心血管事件预后的关系。发现因左心室质量指数明显增加而发生心血管事件的患者比没有发生心血管事件的患者多。左心室质量指数与终末期肾脏病患者心血管事件风险增加有一定的相关性（危险比为1.62，95%CI：1.13～2.33，P=0.009）。Shah 等[28]对青年血液透析患者进行横断面研究，通过压平法测定中心动脉压，并对超声心动图测得的左心室肥厚进行了回顾。他们得出透析前中心动脉压数据与左心室质量指数具有一定相关性。因此，无创中心动脉压对于CKD患者具有一定的临床价值。

根据目前的检索，无创中心动脉压应用于冠心病、高血压患者较为广泛，对于CKD患者是否并发左心室肥厚与无创中心动脉压的研究较少，左心室肥厚与CKD患者心血管事件死亡密切相关。因此，无创中心动脉压的测定对于CKD患者有一定的临床指导意义。有必要进一步探索无创中心动脉压与CKD患者左心室肥厚的关系，但是无创中心动脉压的检测对于CKD患者来说获益多少，仍需要进一步研究。

5 小结

无创测量所得的中心动脉压与心导管植入术后测量的中心动脉压具有较高的一致性，但是仍需更多前瞻性试验来探究无创中心动脉压的临床意义。同时，在肾脏病领域中，心血管疾病仍是导致肾脏替代治疗或未进行肾脏替代治疗的CKD患者的最主要死亡原因。而左心室肥厚是一个重要的，也可能是一个可预防的导致心血管事件发生的危险因素。因此，探讨无创中心动脉压是否能作为CKD患者左心室肥厚的独立危险因素具有一定的临床意义。