脑血管血液动力学检测与卒中高危个体筛选

杨渤生
摘自:中国慢性病预防与控制,2005,13(5):253-254

 

    卒中是心脑血管疾病的主要严重临床事件,由于其高死亡率、致残率和再发率,已经成为全球慢性病疾病负担的重要组成部分。随着临床预防意识的增强和研究工作的深入,识别高危个体,积极采取有效的预防措施以阻止卒中临床事件发生,已经成为卒中防治中的重要内容。高危个体的识别手段研究和应用也有相应的进展,尤其血液动力学(hemodynamic)检测在卒中高危个体筛选中的研究和应用,已经取得可喜进展。

1 血液动力学检测方法和常用指标

    血液动力学是流体力学一个分支学科,现已较为广泛地应用于医学实践和研究。研究发现,血液动力学异常是动脉硬化发生和发展的重要原因,血管结构和功能异常也可出现血液动力学指标的异常改变。其中脑血管血液动力学是检测血管功能状态的手段,其基本原理是通过血管内血液流动信息或血管本身所表现出的特征性改变,获得临床评价脑血管功能的指标体系。前者被称为运动学指标,后者为动力学指标,临床通称为血液动力学指标。运动学指标包括血流量和血流速度,动力学指标包括外周阻力、阻抗、脉搏波波速等。

1.1 常用检测方法和指标

    血液动力学检测方法和参数在CVD的研究和防治中应用已经有较长的历史,如血液流速(velocity of blood)和流量(quantity of blood)测定、平面压力波(applanation tonometery)测定,脉搏波传导速度(PWV)测定,以超声技术测定的动脉扩张性系数(DC)、动脉顺应性系数(CC)、顺应性(C)和阻力指数(RI),以经颅多谱勒测定的颅内血管的流速及其在流速基础上运算所得的搏动指数(PI)及阻力指数(RI)等。上述方法和参数均试图从血管内血液流动的量和速度信息来反映冠状动脉和脑循环的供血状况,并推算出其它指标来反映动脉顺应性、弹性和阻力。

1.2 颈动脉系统的血液动力学检测

    颈动脉系统的血液动力学检测是国内近年来研制而成的血液动力学专用检测手段,其检测仪除了多谱勒探头采集到的流速信息外,还在弹性腔模型的基础上,直接由压力探头测得反映血管弹性和阻力的信息。即在血管特征性病变的信息采集方面,比其它仪器更直接、更客观。该类仪器的检测指标体系大同小异,包括最大流速(Vmax)、最小流速(Vmin)、平均流速(Vmean)、平均血流量(Qmean)等运动学指标和外周阻力(RV)、特性阻抗Zcv)、脉搏波波速(WV)、动态阻力(RV)、临界压(CP)、舒张压与临界压差值(DP)等反映血管特征的动力学指标。能够较全面地反映脑血管的血液动力学特征。

1.3 颈动脉系统血液动力学的综合评价指标

    颈动脉系统血液动力学检测所获得的是一系列参数,如颈动脉系统的检测指标有10对,20个之多,显然采用其中任何一个参数来评价脑血管的受损程度以及卒中发生的风险都有具有一定的片面性。且从临床应用角度,众多的指标给结果判定带来一定困难,若能够将10对检测指标的综合作用以更为简单和直观的方法体现,可明显提高判定临床检测结果的可行性。为此,王桂清和郭佐等通过前瞻性研究,获得了各指标变化与卒中发生的关系,并根据各指标建立了血液动力学综合积分。该积分为0~100分,100分为完全正常,75分以上为大致正常,75分以下为脑血管受损,分值越低,受损程度越重,卒中的风险越高。


2 血液动力学与卒中发病风险评估

    从正常人到卒中发生,必须经历脑血管结构和功能的损害过程。在动脉硬化发生和发展的过程中,血液动力学既是重要的致病因素,又是血管病变的重要表现。各种危险因素综合作用所导致的血管损害,最终都将以血液动力学异常的形式表现出来。因此,研究血液动力学与血管损害乃至卒中发生风险的关系,对于脑血管病的防治具有重要意义。

2.1 血液动力学指标的人群特征

    按卒中发生的病理生理进程,大体上可将人群分成无危险因素暴露的正常人、有危险因素暴露的易患人群、卒中发生前的高危个体、卒中急性期、和卒中后遗症患者。有关的研究结果显示,在35岁以上的队列人群中,将研究对象分成上述5组人群,Vmin均数分别为11.4、9.7、6.7、4.1、6.8,RV分别为62.4、82.3、122.7、137.5、115.9,血液动力学积分值异常(<75分)发生率分别为13.3%、34.7%、74.1%、100%和67.7%。即从正常人到卒中,血液动力学呈现规律性变化,尤其是在随访中发生卒中的高危个体,在卒中发生前已经出现显著的血液动力学异常,可能是发生卒中的重要预警信号。

2.2 血液动力学检测与卒中危险度评估

    作为一项高危个体筛选手段,必须能够定量评估卒中发生的危险度。在血液动力学指标中,单项指标不能全面反映脑血管受损的程度,而积分值则有可能成为定量评估危险度的指标。黄久仪等通过2.5万队列人群的随访资料分析,发现血液动力学积分值异常(低于75分)与卒中的发病风险密切相关,相对危险度(RR)高达7.3倍,是卒中最强的独立危险因素。当高血压患者的积分值低于75分,其RR上升到12.6倍。剂量反应关系分析进一步证实,当积分值低于75分,RR为5.0倍,低于50分,RR为6.9倍,低于25分,RR为14.1倍。类似的结果也在其它一些研究中得以证实。


3 血液动力学与卒中高危个体筛选

    高危个体是指发病风险明显增高的个体,卒中高危个体由于目前尚无明确方法作为筛选或识别的标准,因而给各种检测方法的评价带来一定困难。在人群研究中,高危个体筛选方法的评价往往以随访中卒中发生作为金标准进行评价,而卒中发生必须依赖前瞻性研究的随访才能获得。因此,血液动力学检测的筛检效能需要通过前瞻性研究的随访方可进行筛检试验的评价。

3.1卒中高危个体筛检试验评价

    国内近年来有文献通过队列人群的随访结果,应用标准的筛检试验方法对血液动力学积分筛选卒中高危个体的效能进行了评价,结果表明,该指标筛选高危个体的敏感度、特异度、准确度和Youden指数分别为87.5%、67.7%、67.9%和0.55。即在即将发生卒中的高位个体中,87.5%在发病前积分值低于75分,能够提前识别和筛选,随访中未发生卒中的患者,67.7%积分值在75分以上,可予以排除。其预警和筛选的准确程度为67.9%,曹奕丰等则根据血液动力学检测指标建立了卒中预测模型,预警卒中的敏感度和特异度分别达到80.7%和78.5%。

3.2 筛检的截断点问题

    理想的筛选手段必须具备敏感、特异、无创等优点。但敏感度与特异度是一对矛盾,从预防角度,应尽可能多地筛选出可能发病的个体,但在提高敏感度的同时,必须以降低特异度为代价。因此,在预防实践中,必须根据漏筛或假阳性的危害进行权衡,将敏感度与特异度调整到最佳水平,处于这一水平筛检手段的正常值范围,即为最佳截断点。血液动力学积分筛检高危个体的最佳截断点也在上述的筛检试验中进行了评价,当截断点取75分时,Youden指数值最高,ROC曲线下面积最大,即75分为血液动力学积分筛检高危个体的最佳截断点。

3.3 在预防实践中的应用

    筛选的目的是为了识别出重点对象进行有效的预防,针对高危个体实施的预防为重点预防或高危预防策略。在预防策略中,筛选与干预是决定预防效果的最关键要素。血液动力学,尤其是其积分值,从上述临床应用研究的情况看,不失为卒中高危个体筛检的理想指标。王桂清等在上海市南汇区近70万人群中进行了为期3年的筛检-干预效果观察与评价,结果显示,在全区35岁以上人群中初筛出危险因素暴露个体进行血液动力学检查,再将血液动力学积分异常者作为高危个体筛选出来进行强化预防。干预3年后,全区卒中的发病率显著下降,接受强化干预组的卒中发生率也显著低于一般干预组,取得了良好的干预效果。

    血液动力学毕竟是一门新的学科发展分支,血液动力学与动脉硬化发生与发展的关系正在深入研究中,血液动力学在卒中高危人群筛选中的效能及其价值,也在进一步的深入评价。但从现有的研究证据看,脑血管血液动力学指标的综合积分值,在卒中高危个体的筛选中具有良好的效能,在卒中预防中具有重要的潜在应用价值。

 


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