脉搏波速度(PWV)分析


脉搏波速度分析介绍


男女死亡和致命疾病的主要原因是心血管疾病(CVD)。1984年,在美国国家心脏、肺和血液研究所弗明翰心脏研究开始调查研究导致CVD的因素和特点。虽然当时的分析手段和范围有限,但在此研究中收集的脉搏冲形却成为一个重要的参数。研究人员发现用肉眼观察到的脉搏形状模式与患CVD风险增强密切相关。

最近圣托马斯医院的研究人员重新见证了这一惊人的观察。圣托马斯医院的研究小组对这一最初的研究结果进一步研究证实,手指光体积描记器夹套得到的手指容量脉波与桡动脉和肱压力脉波有直接的关系。

当心脏泵血并通过动脉推动血液的流动时就产生脉搏。手指血流脉搏(DVP)的第一构成要素波形(即收缩压部分,如下面的蓝色所示)起源于从主动脉根到手指脉搏的直接传输。当(上身)脉搏沿着手臂传送的时候,脉搏直接通过主动脉传到下身。这引起动脉直径变化和分叉,进而使得脉搏部分反射回来。这些反射会在来自下身的单次波反射中聚集,沿着主动脉向上传输,然后传到手指上,形成第二部分手指血流脉搏(即舒张部分,如下面的绿色所示)。手臂是直接传输波和反射传输波的管道,因此对手指血流量脉搏的曲线影响很小。

手指流量脉搏(DVP)波形轮廓与大动脉的硬化程度和血管张力有直接的关系。因此,手指血流量脉冲波形的特点会因这些因素而变化。



脉搏波速度

我们观察并测量血液循环中的动脉系统的脉搏波速度。这一生理现象为我们提供了解血压、血流、速度和整体变化的根据。这些脉搏波的变化可用来给动脉弹性分类。请参考下图了解详细的解释:

S (动脉脉搏波的起点)主动脉瓣打开;血液从左心室泵出。

P (脉首波)
由左心室射血引起,使动脉壁线性增强。

T (潮波)
来自于小动脉的反射波。

C (切迹)
收缩期的终点,动脉瓣关闭。

D(重博波)
来自于主动脉血压引起的血液撞击主动脉瓣形成的反射震荡波。



心血管疾病与大小动脉的状况有直接的关系。主要动脉的动脉硬化和增强是潜在的健康问题,包括心力衰竭、 肾脏综合症、硬化和心脏病发作的强有力的前兆。年龄和收缩压是脉搏波速度增强的最重要的因素。在老化过程中,动脉会钙化并失去弹性,因此,测量脉搏波速度对研究老龄化、血管疾病、血管舒张和收缩剂等对动脉的影响很有帮助。

脉搏波速度的测量:

• 对血管系统功能的快速和客观的分析
• 量化动脉僵硬度和增强
• 有助于了解心血管健康
• 促进对用药、治疗、生活方式/饮食的监督
• 协助对疾病发展的控制

脉搏波速度分析

脉搏波速度分析受到欧洲高血压学会的广泛认可,是诊断和治疗高血压不可分割的部分。脉搏波速度和心血管相关的疾病、事件和死亡之间的关系已经得到证明。

动脉僵硬度指数(弹性射血指数EEI、重博脉舒张指数DDI、重博脉弹性指数DEI)可给医疗专业人士提供重要信息。测试为您的血管系统是如何工作的提供快速客观的分析。这些信息在让您的医疗专业人员知情并指导他们时非常有益(即这些数据可在您在有症候和临床症状前让他们决定使用什么样的治疗)。

在不引起健康风险的情况下,脉搏波速度分析确定血管系统是否工作正常,不受任何限制。一个健康的心脏将氧气和营养输送到身体的各个部分,同时将废物送到肾脏、肝脏和肺清除出人体。要做到这一点,动脉必须健康。随着时间,动脉会发生粥样硬化、硬化或者变硬(弹性丧失和变狭窄)。这些变化会加重心脏、瓣膜、和动脉的负担,导致中风、心脏病发作、肾衰竭和/或猝死。

由医疗钙化和弹性的丧失(老化)引起的动脉硬化是导致脉搏波速度增强的最重要的因素。脉搏波速度是测量血管内皮功能障碍(即动脉弹性)和动脉僵硬度的有效和可很容易复制的手段。

综述

心脏一次收缩就引起血液在动脉中的输送。输出血液节段的动能和富有弹性血管壁伸展节段的势能相互转化使得血液在动脉中传输。随之会引起压力、速度和整体的变化。 这些变化是生理现象,就是大家所知的脉搏波,在分析动脉弹性时能被很容易地观察和测量到。

相关性

年龄是导致脉搏波速度增强的最重要的因素。 伴随着年龄的增长,会出现钙化和弹性的丧失,这会引起动脉的硬化。有些研究认为脉搏波速度的增强可能是粥样动脉硬化(如糖尿病一样)的前兆,而另外的研究显示已经表明容易得动脉硬化(即家族高胆固醇血症)的研究对象中随着年龄增长,脉搏波速度并没有发生显著增长。尽管如此,动脉粥样硬化的发展和动脉硬化之间有定性关系。

研究显示,高血压比动脉粥样硬化更容易导致与年龄相关的动脉硬化。

血压是高血压病症的一个很有价值的最有效的指证,脉搏波速度则提供了进一步细节。脉搏波速度分析通过依靠压力感受器引起的脉搏压力得到的运动来测量动脉壁的运动。

在一些疾病如高血压中观察到,心血管疾病和死亡率的增加的原因是大动脉的损害。与此损害有关的动脉扩张性引起收缩压和动脉搏动不相称的升高。这些因素与心血管疾病的发病率和死亡率的上升有关。脉搏波分析使我们了解动脉硬化和扩张性,对研究老化、与血管有关的疾病和扩张和收缩血管的药剂很有价值。

患糖尿病和冠状动脉疾病的病人常常表现出在非堵塞的动脉中有动脉功能减弱的情况。

在动脉粥样硬化中,动脉壁常常会加厚,变硬、并狭窄,使它们在从血压波动中吸收能量时效果减弱。反过来,这又使脉搏波上升。

确定主要动脉的健康状态是早诊断、治疗和预防心血管相关的疾病的关键。分析动脉硬化使我们大大了解潜在的健康问题,包括心脏病发作、心力衰竭、糖尿病和肾脏综合症。


使用指用套夹测量脉搏波速度

当心脏收缩时,它会产生直接的波,传到指头。这一波被反射到下身并传到手指。指用套夹测量并记录直达波和反射波的结合。



手指流量脉搏(DVP)

手指流量脉搏(DVP)波形(即收缩压部分)的第一部分来自于从主动脉根到手指的脉搏的直接传输。当脉搏沿手臂传输的时候,直接脉搏从主动脉到下身泵输。这引起动脉压力变化,然后将脉搏反射回手指。这些反射会在来自下身的单次波反射中聚集,沿着主动脉向上传输,然后传到手指上,形成第二部分手指血流脉搏(即舒张部分,如下面的绿色所示)。手臂是直接传输波和反射传输波的管道,因此对手指血流量脉搏的曲线影响很小。

测量手指流量脉搏(DVP)

手指流量脉搏是通过将红外光线透过手指来测量的。光吸收量与手指的血液流量成直接的正比例。

有一个控制系统来调配测量血液流量变化的最佳水平。这将因为血管收缩或不佳灌注而产生的不精确信号的可能性减少到最小值。

测量动脉硬化

脉搏波速度测量装置评估动脉硬化极为有效。利用从红外线传感器收集到的手指流量脉搏数据,脉搏波速度系统确定脉搏波通过动脉的时间。来自于这一测量的波形与脉搏波穿行动脉系统所需的时间有直接的关系。脉搏穿行动脉的速度与动脉硬化有直接的关系。因此,这种测量使得脉搏波速度成为有价值的评估血管变化的无创工具。

动脉硬化度的临床意义

脉搏波速度测量到的手指流量脉冲波形不受血管系统变化的影响,而是由大动脉中的动脉僵硬度(通过硬化指数SI评估)和血管张力(由阻力指数RI来评估)决定的。动脉硬化指数有效地测量器官健康并有助于我们了解必要的生活方式的变化或者药物治疗。它也是一系列健康风险包括心血管有关疾病的一个强有力的指示。

测量内皮功能

除了动脉硬化度,脉搏波速度装置还有效确定动脉组织血管张力。利用配有信号调理电路的高清光体积描记换能器,脉搏波速度装置测量手指流量脉冲波形。 尽管手指的大小不一样,一个功能强大的控制系统极度精确地将测量血液变化的传输维持在最佳的水平。 这一装置无创,不需要任何操作者来完成测量动脉硬化度和血管张力的工作。

内皮功能的临床意义

脉搏波速度装置可用于观察和测量由内皮依赖舒张药物,如沙丁胺醇引起的手指流量脉冲波形。 这些观察结果可用于评估内皮功能。沙丁胺醇可通过吸入器方便用药,所以这一测试在诊所或者患者家里就可以方便进行。

脉搏波速度分析产品信息


脉搏波速度装置利用无创的手指探夹从患者收集波形信息。 从这一扁平张力计测量到的结果包括:

• 射血持续时间
• 主动脉增强指数和压力
• 心内膜下心肌活力率

这一装置可用于控制健康问题,例如高血压、糖尿病、肾脏病和心血管疾病的早期识别。

脉搏波速度分析的主要应用

1. 早期识别: 快速方便地确定下列高危病人:
a. 高血压
b. 动脉硬化
c. 血液循环问题
d. 血管过早老化
e. 小血管紊乱(那些血压计检测不到的障碍)
2. 改进的评估:测量与高血压、糖尿病、和心力衰竭有关的动脉硬化
3. 监控: 评估药物治疗的效果


系统特点:

1 分析关键参数,包括:
o 主动脉脉搏压力
o 主动脉收缩压
o 主动脉增强指数
o 左心室负荷
o 左心室和升主动脉(驱动脑部血流)的脉搏压力
o 中央收缩压(通过压力感受器可看到)
o 与心动周期有关的射血持续时间
o 整个心动周期的动脉灌注压
2 动脉硬化及其对心脏的临床影响的评估
3 测量心内膜下心肌活力

优点:

• 对将来的心血管问题的早期预测
• 评估肱压力测量不能检测到的药效
• 国际准则认可的、器官损害指示器和心血管风险预测
• 明确证明患者生活方式改变和药物治疗的效果
• 舒适无创
• 无需一次性的器具
• 实时显示结果
• 自动无需人工操作








脉搏波速度的应用


心脏疾病是最普遍的疾患——比其他疾病更影响人们的健康。许多人在中风和心脏病发作之前可能完全不知道他们有心脏问题。这些因素导致心脏疾患更加多样化,而且心脏问题越来越多。生活方式的问题例如高胆固醇、吸烟和高血压已经证明与心脏病发作和中风有关,其他的决定因素如年龄和糖尿病也是人们一直的因素。


所有这些因素都导致动脉硬化,后者又使血流变狭窄,因此给心脏增加更多的负担。

脉搏波分析以精确和有针对地测量您的血压。它使得医生极为精确地评估动脉和心血管健康。它在心脏水平线上测量血压而传统的血压计则从手臂测量血压。 脉搏波测量使医生了解到心脏和血管之间互动的富有价值的信息,让他们分析您心脏的性能。

这一革命性的技术是对手臂血压测量的一个补充,因为它提供有关心脏功能更详细的信息。因此脉搏波速度分析可用于家庭、诊所、和手术室。脉搏波速度分析可为心脏病专家、医生和个人提供一个深入了解心脏功能和心脏和动脉性能表现的窗口。

心脏科和一般的应用
脉搏波速度系统非常适合用于诊所或专业场所,提供有关病人健康和动脉功能的有价值的信息。这使得医生和病人能做出更好的治疗决策。

• 筛选心律不齐和其他的异常
• 评估动脉状况
• 更有效开出治疗高血压的配方药
• 早期识别心血管风险
• 监测药物治疗的有效性
• 通过容易理解的结果鼓励选择健康的生活方式
• 全面、一致和精确的血压测量

锻炼
不管是专业的运动或者健身,脉搏波速度分析提供有关心脏 功能和整体健康的重要信息。其结果可用于管理和鼓励有效的训练方案。

• 找出血管年龄(即动脉全面健康的指示)
• 跟踪进度(确定锻炼如何在一段时间内有益于动脉健康)
• 确定身体什么时候已经暖身准备好运动

高血压
这一简洁易用的设备开启了一个了解心脏功能和动脉健康的详细的窗口,这对有效诊断、管理和监测高血压至关重要。

• 测量周围血压和脉搏率(即临床高血压控制的最先进的方法)
• 利用中心血压测量预测心血管问题(比周围血压更强大的预测工具)
• 确定增强指数(动脉年龄、状况和对治疗的反应的指示)

药房
脉搏波速度系统快捷方便,为客户提供珍贵的信息,因而建立持续的客户关系。

• 找出血管年龄(即动脉全面健康的指示)
• 跟踪生活方式、治疗和用药的效果
• 筛选心律不齐和其他的异常
• 精确测量血压

健康产业
利用脉搏波速度分析来展示健康治疗或方案对患者整体健康的影响。

• 在任何环境下进行详细的心脏评估(例如在诊所、家里等等)
• 让客户深度了解他们的健康状况
• 展示健康生活方式的效果和跟踪病人的进展

为什么测试动脉弹性?


在许多国家,例如美国和加拿大,心血管疾病以心脏病发作和中风的方式出现,是致死的主要原因。更多的病人遭受与心血管有关的疾病和残疾的折磨。 在健康支出和生命的丧失方面的花费是惊人的。

众所周知,血管内皮和血管的表现与总体的心血管健康有直接的关系。在这一层面上找到和监控动脉的表现使得早期的干预和疾病预防才能成功。

老化和疾病改变血管的弹性和功能。这些变化破坏动脉的波动功能,导致心血管问题和健康问题。 测量波动功能或者脉搏波速度能够提供比传统的血压测量更多的重要信息。

动脉硬化


动脉硬化指动脉的柔度或弹性。动脉的僵化和变硬就是动脉硬化。动脉硬化决定心脏如何努力工作才能让血液在全身流动。

为什么动脉硬化很重要?

动脉的功能与潜在的心血管问题如心脏病发作或中风有直接的关系。测量动脉硬化可深入了解大动脉并可早期识别有患病风险的人。 动脉硬化也证明是比传统的手臂血压计量方法更精确的预测。

测量动脉硬化的方法

• 增强指数:测量以脉冲波形为基础的动脉硬化
• 中心血压:一般随着动脉硬化的恶化而上升
• 脉搏波速度:测量压力脉搏在动脉系统中的两点之间传输所需要的时间
• 颈动脉、内中膜厚度:超声波测量动脉壁的厚度

脉搏波速度分析如何测量动脉硬化程度?

脉搏波速度分析评估动脉硬化非常有效。脉搏波速度测量装置评估动脉硬化极为有效。这一系统利用简单舒适的红外线传感器确定脉搏波通过动脉的时间。脉搏穿行动脉的速度与动脉硬化有直接的关系。测量得到的增强指数和中心血压数据都被人可为大动脉硬化的指数。

动脉硬化与血压有什么样的关系?

当心脏将血泵到动脉系统时,动脉的僵硬程度决定血液是否顺利地在整个身体中传输。柔顺的动脉轻松有效地传输血液,因此心脏无需费力工作。相反,僵直硬化的动脉给血流造成较大的阻力,因此增加心脏的负担,使其费力用工。动脉每一次搏动的力量和对血流的阻力决定血压。


减少动脉僵硬的方法

一旦确定动脉僵硬成为问题,就应当寻求一系列的治疗方法。

• 锻炼
o 持之以恒的身体锻炼有助于预防进一步硬化并可增强弹性

• 降压药
o 选择降压药放松动脉壁,因此减少硬化

• 新药
o 虽然长期的损耗可能不可逆转,但是研究已经找到新的治疗方法

• 针对性治疗
o 医生可以选择生活方式和其他治疗方式相结合


主动脉硬化


脉搏波速度在分析动脉硬化对全面健康的影响中很重要。人们广泛认为,主动脉的僵硬会有效地预测和指示心血管疾病和发病。

例如,更高的脉搏波速度在老化、主动脉硬化中引起反射波(收缩压)更早地回到心脏。这一测量显示3种潜在的心血管结果的风险上升。

1. 升高中央脉搏压力
中央收缩压上升,进而对脑血管造成压力。这会导致中风。要注意的重要一点:这一变化可能在臂式收缩压没有显著变化的情况下出现。



2. 增加左心室的负荷
当左心室负荷增大时,左心室质量和肥大会加速增长。左心室负荷的增加由图中的黑箭头显示出来。



3. 舒张压中冠状动脉灌注压减小
由于灌注冠状动脉的压力,关键的舒张压阶段会减少。这会增大心肌缺血的风险。



脉搏波速度和锻炼


研究显示,体育锻炼会改善弹性并减少动脉硬化。锻炼不仅对动脉有长期的显著影响,这种正面效果当时就见效而且可以测量出来。锻炼以后,反射脉搏波回到心脏所需的时间减少,因此减少了心脏的负担并促进了心血管全面的健康。长期来看,有氧运动和柔韧性运动如瑜伽和普拉提的结合已经证明会进一步改善动脉的弹性。

脉搏波速度分析和锻炼

脉搏波速度分析让我们洞察到锻炼对动脉硬化有价值的信息。在锻炼前、锻炼中、锻炼后立刻和过一段时间评估动脉的状况使得跟踪、监测和分析血管健康成为简便的事情。脉搏波速度分析中收集到的数据在下列状态很有用:

• 热身
o 确定面对锻炼时动脉扩张的速度并精确确定身体何时已经完全热身并为下一阶段的锻炼做好准备

• 当时的效果
o 评估身体如何对增加运动强度起反应并监测动脉的反应以测量血流的效果和有效性

• 锻炼后
o 确定锻炼停止以后动脉回到其静息状态所需的时间

• 长期效果
o 跟踪按照锻炼方案、生活方式变化和改善运动水平后等等血管年龄在一段时间内的改善

对锻炼的一般反应

锻炼对血压产生生理反应,这可以利用血管增强指数来测量出来。在体育锻炼中,脉搏率上升增强指数下降。同时,在锻炼期间,观察到的血压变化最小。一旦锻炼停止,增强指数和脉搏率回到各自的静息状态值。

下图说明在脉搏率、舒张压和收缩压中对锻炼的一般反应。同时也说明了在锻炼前、锻炼中和锻炼后的变化。



热身的效果

体育锻炼使心脏射更多的血出来以满足个器官的要求。锻炼刚开始时,动脉还没有扩张。.因此,当富含氧气的血压涌到各个器官时,血压会上升。这刚开始的失衡加重心脏负担。运动量的增加和血压的急速上升使得动脉扩张。动脉扩张使血液更有效地流动并使得心脏将血液有效地在全身输送。动脉扩张也减少心脏负荷,是血压正常化,同时脉搏维持在较高的水平。

锻炼效果

体育锻炼会显著改变血流和血液循环。这些生理变化包括以下几点:

• 心率增加
• 血压变化
• 血管舒张

如果病人不是经常锻炼身体,脉搏波速度的测量应当在病人放松和静息的状态下进行。这才会得到最精确的评估。

锻炼前:



锻炼后:



高血压研究回顾


以下文章和出版物提供更多的关于动脉健康和动脉健康研究和数据。

“重新发现动脉”

John R Cockcroft 和 Ian B Wilkinson (2002) 认为分析动脉僵硬度有助于治疗心血管疾病。Laurent 等 (2002)提出更进一步的尝试性应用; Mackenzie 等 (2002)提出测量动脉僵硬度测量的方法。

Oliver &和Webb (2003)进一步讨论测量动脉僵硬度的技术同样还讨论其应用性和心血管疾病药物的关系。 这些早期的研究证明了动脉健康的重要性以及动脉在决定血压中所起的作用。

“高血压是动脉综合症”

Izzo (2004) 陈述了单纯收缩期高血压和动脉硬化的关系,而Kass (2005)则讨论了动脉硬化和心室功能的关系。这一主题后来由Nichols (2005) 和Zieman 等 (2005)进一步深化。

这些重要的研究发展推动了专家对关于动脉硬化(Laurent 等 2006)的应用和方法的共识研究(Hirata 等,2006).在这些研究结果的基础上,Cohn (2007)讨论了动脉硬化测量的证据和治疗高血压潜在的优点。Michael F O'Rourke 和 Hashimoto (2008)发表了对动脉硬化研究的具有历史性的看法;Franklin (2008)指出动脉硬化是对心血管疾病新的可靠的指示物。

“治疗动脉问题来降低心血管风险”

P. Avolio 等 (2009) 强调中央和周围血压的区别而Nilsson 等 (2009)则提出按照血管年龄降低心血管风险。Alberto P Avolio 等 (2010)将臂式血压测量和新的周围脉搏波分析结合起来,建议用作将来的血压控制的手段。

临床问题


根据世界卫生组织(2011)最新版的《全球心血管疾病的预防和控制分布》, 心血管疾病是全球死亡和致残的最主要的原因。心血管疾病被定义为心血管系统的疾病和伤害:即心脏、心脏血管和身体和大脑的血管系统(动脉和静脉)。罹患心血管疾病的风险因素包括任何以下情况的家族史:

• 心血管疾病或与心血管有关的死亡
• 病态肥胖
• 糖尿病
• 高胆固醇
• 高血压

除了这些遗传问题,生活方式在心血管疾病发病中扮演重要角色。吸烟和经常坐姿的生活方式也是已知的预警因素。如果没有这些传统的风险因素,专家可能会检查动脉健康以评估心血管问题存在的可能性。

很多心血管疾病是可以预防的,但是学要尽早采取措施以避免这些问题。动脉是很关键的深度了解心血管健康以促进治疗的窗口。虽然这么说,一旦动脉由于斑块的聚集堵塞严重堵塞的话,专家在评估动脉的功能和结构时也能力有限。

脉搏波速度系统让专家在早期评估动脉血功能以识别出有风险的患者。早期的筛选有助于在它们发展成更严重的问题之前提早诊断和/或治疗潜在的血管问题。 脉搏波速度系统也使专家精确找到问题并得出具有更具针对性的诊断评估。最后, 脉搏波速度系统使医生能够在每个后续阶段监控动脉健康以保证干预有期望的效果

心血管分析是如何起作用的?


传统来讲,心血管分析主要靠心电图、超声波心动图和应激实验等手段来完成。 虽然这些测试在评估心脏功能时有效,但是其范围却仅限于心脏,而且这些手段不能让我们得到有关动脉有价值的了解。既然动脉健康与心血管功能息息相关这个事实已经根深蒂固,动脉评估当然是最佳的手段。

动脉评估会得到详细的心血管健康评估的信息,而传统的获取信息的方法在心血管疾病的晚期却会打折扣。这是由于血管斑块的聚集威胁到动脉的功能和结构的完整性。脉搏波速度系统绕过动脉阻塞精确和轻松地评估动脉功能。

因此通过动脉评估的心血管分析因为下列理由而更显重要:

• 临床对动脉弹性的调查已经成功地找到动脉弹性减弱和最后导致心血管疾病的相关性。
• 动脉僵化常常在没有传统的风险因素时出现,另外已经成功发现高血压、糖尿病、心力衰竭或冠状动脉疾病的患者的动脉弹性丧失。
• 研究表明动脉弹性细微的变化为我们了解整个心血管健康提供有价值的信息。动脉弹性的变化常常先于高血压和糖尿病,而且这些变化会反映在动脉血压波形中。
• .数据显示血管变化要早于一般和明显的心血管疾病的症状和心脏病发作或中风出现很多年。而且,临床调查已经证明动脉丧失弹性和老化之间有联系,这说明动脉僵化是心血管疾病早期的生物标志。

The 脉搏波速度系统让我们可以轻松无创分析测量心血管健康。最终得到的数据让我们了解到动脉弹性、僵化、和血管变化富有价值的信息,这些都是心血管问题强有力的决定因素。临床分析使我们可早期筛选、治疗和监控任何重大心血管问题。