心血管事件是慢性肾脏病(chronic kidney diseases, CKD)患者死亡的主要原因。CKD患者心血管事件的发生率随着肾功能水平的下降而逐渐增高[1], 30%~60%的终末期肾脏病患者死于心血管事件[2]。多项研究在对心血管事件的传统危险因素如高血压、高血糖进行干预后发现, 进展期CKD患者的生存率并没有显著的改善[3-5]。而一些非传统的危险因素如尿毒症毒素、骨代谢异常、贫血、氧化应激等, 可能通过改变血管的结构和功能特性在CKD患者心血管事件的发生中发挥了重要作用[6]。近年来研究发现, 动脉僵硬与CKD患者心血管事件的发生密切相关[7]。脉搏波传导速度(pulse wave velocity, PWV)和脉搏波分析(pulse wave analysis, PWA)是目前临床上用于评估动脉僵硬度的主要手段, 这两者均具有简便易行、无创、可重复性好等优点。PWV通过人体主要大血管的脉搏波传导速度判断动脉系统的硬化程度, 已有较多研究证实能较好地预测心血管事件的发生[8-9]; PWA则通过中心动脉脉压差(CPP)、反射波强度(AP)等指标反映心脏及中心动脉的功能状况, 其目前在CKD患者中的应用仍较少见。本研究试图通过PWA检测并分析其影响因素, 为临床防治CKD患者的心血管事件提供依据。
1 对象与方法 1.1 研究对象收集2015年1月1日至5月31日于浙江省人民医院肾脏病科住院治疗的84例CKD患者的资料。纳入标准:①CKD3~5期和透析患者; ②接受中心动脉压测定; ③有完整的病史及实验室检查结果。排除标准:①CKD1~2期患者; ②无完整病史及实验室检查结果; ③排除心律失常或安装起搏器的患者; ④排除不稳定颈动脉斑块的患者; ⑤排除肝功能异常、严重感染及心功能衰竭等疾病。符合以下标准之一即可诊断为CKD:①肾损害≥3个月, 有或无肾小球滤过率(GFR)下降。肾损害系指肾脏的结构或功能异常, 具有以下一种或一种以上表现:肾脏病理形态学异常; 血液、尿液成分异常或肾脏影像学检查异常。②GFR < 60 mL·min-1·1.73 m-2维持3个月或以上, 有或无肾损害表现[10]。其中根据美国肾脏基金会的肾脏透析预后质量(K/DOQI)指南, GFP估算值(eGFR)介于30~ < 60 mL·min-1·1.73 m-2定义为CKD3期, eGFR介于15~ < 30 mL·min-1·1.73 m-2为CKD4期, eGFR < 15 mL·min-1·1.73 m-2为CKD5期。根据是否接受透析治疗分为非透析组(CKD3~5期, 36例)和透析组(CKD5期, 48例, 腹膜透析10例, 血液透析38例), 其中透析组透析时间为14.0(3.5~37.0)个月。
1.2 临床资料收集收集患者的性别、年龄、血压、高血压病及糖尿病病史等基本情况; 患者住院期间清晨空腹抽血, 透析患者采集透析前血液标本, 检测相关指标, 包括白细胞、血红蛋白、血小板、白蛋白、血尿素氮、血肌酐、血尿酸、血钾、血钠、血氯、血钙、血镁、血磷、总胆固醇、三酰甘油、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、甲状旁腺激素(PTH)等; 根据MDRD公式计算eGFR; 采集患者心脏超声检查相关资料, 包括射血分数(EF)、主动脉内径(AO)、左心房内径(LA)、收缩期左心室内径(LVDs)和舒张期左心室内径(LVDd)。
1.3 SphygmoCor脉搏分析系统检测PWA晨起在安静、温暖的环境中开展, 受检者静息10~15 min后, 取坐位, 使用血压计测量肱动脉血压, 并由专门的技术人员用SphygmoCor脉搏分析系统(SphygmoCor, 澳大利亚)测量中心动脉压。将压力探头置于患者桡动脉搏动最明显处, 调整探头的位置以获得稳定的桡动脉压力波形, 记录10 s以上。该系统可自动将桡动脉压力波形转换为中心动脉压力波形, 从而测得中心动脉收缩压(CSP)、CPP、AP、主动脉增益指数(AIX)和心率75校正的增益指数(HR75AIX)。
1.4 统计学方法采用SPSS 22.0统计学软件进行数据处理。符合正态分布和方差齐性的计量资料以均数±标准差(x±s)表示, 采用两独立样本t检验; 不符合正态分布和方差不齐的计量资料用中位数(四分位数间距)[M(Q1~Q3)]表示, 采用非参数检验; 计数资料采用χ2检验; 采用Spearman相关性分析和多元回归分析探索动脉僵硬度相关指标的影响因素。P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果 2.1 非透析组与透析组患者临床资料比较透析组和非透析组患者的平均年龄、性别构成、高血压病史、糖尿病史差异均无统计学意义(P > 0.05)。非透析组的血红蛋白、血氯、血尿酸、eGFR水平显著高于透析组(P < 0.05), 而血尿素氮、血肌酐、血镁、血磷、PTH、LA水平显著低于透析组(P < 0.05)。两组CSP、CPP、AP、AIX、HR75AIX差异无统计学意义。见表 1。
| [x±s或n(%)或M(Q1~Q3)] | ||
| 项目 | 非透析组(n=36) | 透析组(n=48) |
| 年龄(岁) | 57±14 | 64±17 |
| 男性 | 24(66.7) | 32(66.7) |
| 糖尿病史 | 17(47.2) | 26(54.2) |
| 高血压病史 | 27(75.0) | 42(87.5) |
| 收缩压(mmHg) | 142±22 | 152±25 |
| 舒张压(mmHg) | 80±14 | 82±17 |
| 白细胞(×109/L) | 5.9(5.2~7.3) | 6.4(5.2~7.9) |
| 血红蛋白(g/L) | 109±28 | 90±20** |
| 血小板(×109/L) | 178.5(147.0~213.5) | 171.0(137.3~214.0) |
| 白蛋白(g/L) | 35±7 | 33±6 |
| 血尿素氮(mmol/L) | 11.6(8.9~19.1) | 18.6(15.6~24.3)** |
| 血肌酐(μmol/L) | 223.2(152.3~390.0) | 658.2(458.2~921.3)** |
| eGFRΔ | 26.0(11.4~43.7) | 7.3(5.4~9.5)** |
| 血尿酸(μmol/L) | 448±100 | 396±123* |
| 血钾(mmol/L) | 4.3(4.0~4.7) | 4.5(3.9~5.0) |
| 血钠(mmol/L) | 141.7(140.1~143.3) | 141.0(137.8~142.3) |
| 血氯(mmol/L) | 107±5 | 103±4** |
| 血钙(mmol/L) | 2.2(2.1~2.3) | 2.2(2.1~2.3) |
| 血镁(mmol/L) | 0.86±0.11 | 0.92±0.14* |
| 血磷(mmol/L) | 1.3(1.2~1.4) | 1.6(1.1~2.1)* |
| 总胆固醇(mmol/L) | 5.0(4.1~5.7) | 4.5(3.6~5.4) |
| 三酰甘油(mmol/L) | 1.9±0.8 | 1.6±0.9 |
| HDL-C (mmol/L) | 1.1(0.9~1.3) | 0.9(0.8~1.2) |
| LDL-C (mmol/L) | 2.8±0.9 | 2.6±1.0 |
| PTH (pg/mL) | 122.2(68.0~222.4) | 190.5(65.9~452.7)* |
| CSP (mmHg) | 130±21 | 137±25 |
| CPP (mmHg) | 42.0(34.0~62.5) | 54.5(36.5~69.5) |
| AP (mmHg) | 12.5(6.0~19.0) | 14.5(7.3~24.0) |
| AIX (%) | 27±12 | 26±13 |
| HR75AIX (%) | 26±11 | 27±11 |
| 射血分数(%) | 63±9 | 60±10 |
| 主动脉内径(mm) | 29±4 | 31±4 |
| 左心房内径(mm) | 36±6 | 40±7** |
| LVDd (mm) | 50±7 | 51±7 |
| LVDs (mm) | 32±7 | 34±9 |
| eGFR:肾小球滤过率估算值; HDL-C:高密度脂蛋白胆固醇; LDL-C:低密度脂蛋白胆固醇; PTH:甲状旁腺激素; CSP:中心动脉收缩压; CPP:中心动脉脉压差; AP:反射波强度; AIX:主动脉增益指数; HR75AIX:心率75校正的增益指数; LVDs:收缩期左心室内径; LVDd:舒张期左心室内径.1 mmHg=0.133 kPa.Δ单位:mL·min-1·1.73 m-2.与非透析组比较, *P < 0.05, **P < 0.01. | ||
Spearman相关性分析结果显示, CSP与收缩压、舒张压、胆固醇、LDL-C、左心房内径、LVDd、LVDs呈正相关, 与血钙、血红蛋白呈负相关; CPP与收缩压、年龄、左心房内径、LVDd呈正相关, 与舒张压、血红蛋白呈负相关; AP与收缩压、年龄、左心房内径、LVDd呈正相关, 与血红蛋白呈负相关; AIX与收缩压、年龄、血钠呈正相关, 与血磷水平成负相关; HR75AIX与收缩压、血钠、胆固醇呈正相关, 与血红蛋白、白蛋白呈负相关。见表 2。
| 影响因素 | 中心动脉收缩压 | 中心动脉脉压差 | 反射波强度 | 主动脉增益指数 | HR75AIX | |||||
| r值 | P值 | r值 | P值 | r值 | P值 | r值 | P值 | r值 | P值 | |
| 年龄 | 0.027 | > 0.05 | 0.445 | < 0.01 | 0.406 | < 0.01 | 0.246 | < 0.05 | 0.142 | > 0.05 |
| 收缩压 | 0.972 | < 0.01 | 0.711 | < 0.01 | 0.562 | < 0.01 | 0.314 | < 0.01 | 0.394 | < 0.01 |
| 舒张压 | 0.448 | < 0.01 | -0.219 | < 0.05 | -0.212 | > 0.05 | -0.148 | > 0.05 | 0.008 | > 0.05 |
| 白细胞 | -0.093 | > 0.05 | -0.102 | > 0.05 | -0.126 | > 0.05 | -0.122 | > 0.05 | -0.001 | > 0.05 |
| 血红蛋白 | -0.282 | < 0.01 | -0.326 | < 0.01 | -0.223 | < 0.05 | -0.072 | > 0.05 | -0.249 | < 0.05 |
| 血小板 | 0.149 | > 0.05 | 0.045 | > 0.05 | 0.039 | > 0.05 | 0.014 | > 0.05 | 0.029 | > 0.05 |
| 白蛋白 | -0.198 | > 0.05 | -0.175 | > 0.05 | -0.182 | > 0.05 | -0.150 | > 0.05 | -0.257 | < 0.05 |
| 血尿素氮 | 0.141 | > 0.05 | 0.086 | > 0.05 | -0.002 | > 0.05 | -0.094 | > 0.05 | 0.009 | > 0.05 |
| 血肌酐 | 0.171 | > 0.05 | 0.076 | > 0.05 | 0.000 | > 0.05 | -0.060 | > 0.05 | 0.062 | > 0.05 |
| eGFR | -0.185 | > 0.05 | -0.137 | > 0.05 | -0.057 | > 0.05 | 0.020 | > 0.05 | -0.097 | > 0.05 |
| 血尿酸 | -0.067 | > 0.05 | -0.153 | > 0.05 | -0.166 | > 0.05 | -0.136 | > 0.05 | -0.181 | > 0.05 |
| 血钾 | 0.165 | > 0.05 | -0.016 | > 0.05 | -0.074 | > 0.05 | -0.102 | > 0.05 | -0.083 | > 0.05 |
| 血钠 | 0.063 | > 0.05 | 0.003 | > 0.05 | 0.176 | > 0.05 | 0.285 | < 0.01 | 0.284 | < 0.01 |
| 血氯 | 0.072 | > 0.05 | 0.060 | > 0.05 | 0.135 | > 0.05 | 0.180 | > 0.05 | 0.085 | > 0.05 |
| 血钙 | -0.228 | < 0.05 | -0.184 | > 0.05 | -0.169 | > 0.05 | -0.140 | > 0.05 | -0.187 | > 0.05 |
| 血镁 | 0.025 | > 0.05 | 0.016 | > 0.05 | 0.000 | > 0.05 | 0.010 | > 0.05 | -0.118 | > 0.05 |
| 血磷 | 0.050 | > 0.05 | -0.087 | > 0.05 | -0.192 | > 0.05 | -0.264 | < 0.05 | -0.145 | > 0.05 |
| 总胆固醇 | 0.282 | < 0.05 | 0.146 | > 0.05 | 0.183 | > 0.05 | 0.187 | > 0.05 | 0.247 | < 0.05 |
| 三酰甘油 | -0.076 | > 0.05 | -0.012 | > 0.05 | 0.027 | > 0.05 | 0.042 | > 0.05 | -0.002 | > 0.05 |
| HDL-C | 0.094 | > 0.05 | 0.005 | > 0.05 | 0.006 | > 0.05 | 0.006 | > 0.05 | 0.053 | > 0.05 |
| LDL-C | 0.301 | < 0.01 | 0.128 | > 0.05 | 0.144 | > 0.05 | 0.140 | > 0.05 | 0.209 | > 0.05 |
| PTH | 0.204 | > 0.05 | 0.018 | > 0.05 | -0.046 | > 0.05 | -0.045 | > 0.05 | 0.130 | > 0.05 |
| 射血分数 | -0.164 | > 0.05 | 0.026 | > 0.05 | 0.016 | > 0.05 | 0.015 | > 0.05 | -0.103 | > 0.05 |
| 主动脉内径 | 0.116 | > 0.05 | 0.076 | > 0.05 | 0.003 | > 0.05 | -0.071 | > 0.05 | -0.136 | > 0.05 |
| 左心房内径 | 0.256 | < 0.05 | 0.260 | < 0.05 | 0.237 | < 0.05 | 0.139 | > 0.05 | 0.173 | > 0.05 |
| LVDd | 0.346 | < 0.01 | 0.244 | < 0.05 | 0.259 | < 0.05 | 0.176 | > 0.05 | 0.117 | > 0.05 |
| LVDs | 0.310 | < 0.01 | 0.143 | > 0.05 | 0.159 | > 0.05 | 0.112 | > 0.05 | 0.140 | > 0.05 |
| HR75AIX:心率75校正的增益指数; eGFR:肾小球滤过率估算值; HDL-C:高密度脂蛋白胆固醇; LDL-C:低密度脂蛋白胆固醇; PTH:甲状旁腺激素; LVDs:收缩期左心室内径; LVDd:舒张期左心室内径. | ||||||||||
多元回归分析结果显示, CSP的主要影响因素为收缩压; CPP的主要影响因素为收缩压、舒张压; AP的主要影响因素为收缩压、年龄; AIX的主要影响因素为收缩压、血钠; HR75AIX的主要影响因素为收缩压、血钠。见表 3。
| PWA指标 | 影响因素 | β值 | t值 | P值 |
| CSP | 收缩压 | 0.944 | 26.625 | < 0.01 |
| 舒张压 | -0.035 | -0.625 | > 0.05 | |
| 血红蛋白 | 0.051 | 1.621 | > 0.05 | |
| 血钙 | -2.189 | -0.667 | > 0.05 | |
| 总胆固醇 | -0.417 | -0.318 | > 0.05 | |
| LDL-C | 1.662 | 0.831 | > 0.05 | |
| 左心房内径 | -0.029 | -0.242 | > 0.05 | |
| LVDd | 0.283 | 1.878 | > 0.05 | |
| LVDs | -0.137 | -1.127 | > 0.05 | |
| CPP | 年龄 | 0.011 | 0.201 | > 0.05 |
| 收缩压 | 0.939 | 23.393 | < 0.01 | |
| 舒张压 | -1.010 | -14.547 | < 0.01 | |
| 血红蛋白 | 0.052 | 1.688 | > 0.05 | |
| 左心房内径 | 0.001 | 0.010 | > 0.05 | |
| LVDd | 0.167 | 1.470 | > 0.05 | |
| AP | 年龄 | 0.237 | 3.867 | < 0.01 |
| 收缩压 | 0.200 | 4.705 | < 0.01 | |
| 血红蛋白 | 0.020 | 0.462 | > 0.05 | |
| 左心房内径 | 0.031 | 0.180 | > 0.05 | |
| LVDd | 0.288 | 1.772 | > 0.05 | |
| AIX | 年龄 | 0.159 | 1.858 | > 0.05 |
| 收缩压 | 0.163 | 3.085 | < 0.01 | |
| 血钠 | 0.646 | 2.334 | < 0.05 | |
| 血磷 | -3.929 | -1.539 | > 0.05 | |
| HR75AIX | 收缩压 | 0.115 | 2.393 | < 0.05 |
| 血红蛋白 | -0.069 | -1.370 | > 0.05 | |
| 白蛋白 | -0.297 | -1.603 | > 0.05 | |
| 血钠 | 0.625 | 2.608 | < 0.05 | |
| 总胆固醇 | 0.742 | 0.907 | > 0.05 | |
| CSP:中心动脉收缩压; CPP:中心动脉脉压差; AP:反射波强度; AIX:主动脉增益指数; HR75AIX:心率75校正的增益指数; LDL-C:低密度脂蛋白胆固醇; LVDd:舒张期左心室内径; LVDs:收缩期左心室内径. | ||||
心血管事件是CKD患者最主要的死亡原因[1]。近年来研究结果显示, 动脉僵硬与心血管事件的发生密切相关, 动脉僵硬度增加会导致脉压差增大、心脏过负荷和左心室肥厚, 从而使CKD患者心血管事件的发生率和病死率显著升高[11-12]。
中心动脉压反映的是主动脉根部压力, 能准确地反映左心室负荷及冠状动脉血流灌注情况。有关研究证实, 与外周血压相比, 中心动脉压能更好地预测心血管事件的发生[13]。在进展期的CKD患者中, 尿毒症毒素堆积、内皮功能失调和CKD骨矿物质代谢异常等原因均会导致动脉僵硬和中心动脉压升高[14-15]。而动脉僵硬会使脉压差增大从而影响肾脏微循环, 导致肾功能异常[16]。
PWA是目前临床上用于测量中心动脉压较为方便、快捷且无创的检测手段。其中, CSP反映从桡动脉波形测量而来的中心动脉收缩压, 能较好地反映动脉僵硬程度。CPP是动脉僵硬的独立危险因素。CPP产生的血管及靶器官的循环压力能够直接影响左心室后负荷和冠状动脉灌注, 因此, CPP是反映左心室和心脑血管负荷的敏感指标[17-18]。AP代表反射波的波幅, 与心血管事件的发生和死亡密切相关。健康人反射波的幅度较小, 因为血管弹性会减小反射波的幅度。而疾病状态下, 如高血压人群中, 由于动脉僵硬度增加导致反射波的幅度增加, 脉搏波速度加快, 因此, 反射波会提前至收缩末期返回从而增加心脏负担, 导致左心室肥厚和冠状动脉灌注压下降[19]。AIX能较敏感地反映因动脉弹性改变导致的压力波反射状况, 是压力波反射点、强度和速度的综合表现, 也是心血管死亡的独立危险因素。但AIX会受患者身高、心率和性别等因素的影响。HR75AIX是校正心率后的AIX数值, 能更客观地评估动脉弹性和中心动脉压, 可用于预测心血管事件的预后。
目前动脉僵硬度与CKD的关系尚存在争议, Briet等[20]研究发现, 随着CKD的进展, 动脉僵硬度的相关指标并无明显改变, 提示动脉僵硬度可能与CKD分期并无显著相关性。本研究结果也提示透析患者的动脉僵硬度与CKD3~5期的未透析患者相比也并无显著差异, 与之前的研究结果基本一致。
既往研究结果表明, 年龄和血压是影响动脉僵硬度的主要因素[21]。随着年龄的增长, 动脉壁弹性减退和钙含量增加, 从而导致动脉僵硬度增加。高血压则会引起血管壁弹力板退化, 弹性蛋白比例降低, 内中膜增厚从而导致动脉僵硬度增加[22]。本研究多元回归分析结果显示, CSP的主要影响因素为收缩压, CPP的主要影响因素为收缩压、舒张压, AP主要影响因素为收缩压和年龄, AIX、HR75AIX的主要影响因素均为收缩压和血钠。其中, CSP和CPP的主要影响因素为血压, 并没有发现年龄与这两者密切相关。这可能是由于本研究病例数较少, 而且纳入的人群主要是中晚期的CKD患者, 这部分患者由于毒素累积等原因, 其心血管状况比同龄的健康人群差, 因此年龄因素可能被其他因素所掩盖。目前, 对于中晚期CKD患者, 主动脉僵硬度改变的机制及其影响因素尚不明确。高钠在高血压的发生和靶器官损害方面发挥了积极的作用[23]。He等[24]研究结果显示, 对于普通人群, 适当限制钠的摄入能延缓动脉硬化, 减少尿蛋白, 并且能更好地控制血压, 但对于CKD患者尚缺乏相关的研究。本研究发现, 血钠是AIX、HR75AIX升高的独立危险因素, 因此, 对于中晚期CKD患者来说, 限制钠的摄入可能也是延缓动脉僵硬的一种有效手段。此外, 也有研究显示, 动脉僵硬度与透析时间[25]及CKD骨矿物质代谢异常[15]密切相关, 但是本研究未发现血钙、血磷和PTH等指标是动脉僵硬度的影响因素, 这可能与纳入的透析患者病情较稳定, 血钙及PTH等指标的异常表现不太明显有关, 同时本研究样本量也较小。
综上所述, 对CKD患者进行PWA检测能及时发现动脉僵硬度的变化, 年龄、血压和血钠可能是影响CKD患者动脉僵硬度的相关因素, 控制血压和限制钠的摄入对改善CKD患者动脉僵硬度, 预防心血管事件的发生可能有一定的临床意义。但是本研究的样本量较少, 而且没有将患者身高、体质指数、药物等影响因素纳入研究, 因此, 研究结果尚有待大规模、多中心的随机对照试验证实。
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