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老年高血压患者血液流动性可视化和红细胞流变性特点的临床研究
发布者
中国临床医生杂志
作者
熊伟1,刘剑刚2*,季颖2,李立志2,李浩3(1.中国中医科学院西苑医院内分泌科,北京100091;2.中国中医科学院西苑医院心血管科,北京100091;3.中国中医科学院西苑医院老年病科,北京100091)
正文

中国社会人口已经进入老龄化阶段,老年人的健康状态备受关注,60岁以上的老年人50%患有高血压,多项研究表明老年高血压已经成为老年人卒中、心肌梗死的发生的首要独立危险因素[1,2],对老年心血管疾病的发生及预后有重要的影响[3]。所以,加强老年高血压患者的血液流变学状态的监测及微循环状态的微观健康管理,对减少老年患者的心脑血管事件发生有着重要的意义。

随着计算机技术在研究领域的广泛应用与发展,研究者通过利用计算机的数字化联合电子显微镜的可视化直观观测血液动态流动过程,同时准确记录血液流动时间,通过血液经过半导体硅晶片过程模拟人体微循环,直观了解血液黏稠状态及血细胞流变性特点。本研究利用可视化装置观察老年高血压患者的血液流变学,并结合红细胞聚集性、变形性指标和血浆红细胞酶学浓度的变化,综合分析老年高血压患者血液流变学的变化特点。

1 资料与方法

1.1 临床资料 2011年10月到2012年1月在中国中医科学院西苑医院门诊就诊的老年高血压患者109例。另外选取体检老年健康人21例作为健康对照组。老年高血压组男42例,女67例,平均年龄65.75岁,老年健康组男10例,女11例,平均年龄62.08岁。经oneway-ANOVA检验及χ2检验,各组间年龄、性别、病程、合并症、是否服用钙离子拮抗剂(calcium channel blocker,CCB)等基线资料比较,差异无显著性(P>0.05)[4]。研究对象均签署知情同意书,本课题经伦理委员会讨论并通过伦理审查。

1.2 选例诊断 高血压诊断及危险性分层参照《中国高血压防治指南(2010年修订版)》[5]。

1.2.1 老年高血压患者纳入和排除标准 纳入标准:①未服药时,符合原发性高血压西医诊断标准;②高血压治疗西药为CCB类;③近2周未服抗血小板聚集、抗凝药物;④年龄60~79岁;⑤知情同意并签署知情同意书者。排除标准:①继发性高血压、糖尿病;②合并严重的心脑血管疾病、肾脏疾病;③其他严重原发疾病、精神病[4]。

1.2.2 老年健康者的纳入标准 参照中华医学会老年医学会对健康老年人标准的建议[6]:①躯干无明显畸形,无明显活动受限;②从未有过严重的肝肾疾病、高血压、血糖升高、高尿酸血症、恶性肿瘤等严重器质性疾病;③无慢性呼吸系统疾病;④无精神疾病史,视听功能良好;⑤诊室血压必须符合:收缩压<140mmHg和舒张压<90mmHg;⑥年龄60~79岁;⑦理化检查未见具有临床意义性异常。

1.3 观察指标和研究方法

1.3.1 调查量表 由经培训后的心血管病科副主任医师筛选,主治医师完成调查量表。受试者在禁食12h后,第2日晨起采集血样:分别检测红细胞变形性,红细胞聚集性等流变学相关指数、理化指标检测、计算机可视化检测和血浆三磷酸腺苷酶(adenosine triphosphate,ATP)酶学检测。

1.3.2 血液流变学可视化原理及检测[7] MC-FAN仪器采用控制血流速度模拟人体末梢循环,血液在固定压力下通过一个12mm×12mm的单晶体硅片上的闭合微通路,微通路的内径为7µm,接近人体毛细血管。同时借助电子显微镜及录像机观察和记录血液细胞流动状态,并由计算机准确记录不同流量血液(10、30、60、100µl)通过硅晶片所用时间。

1.3.3  ATP酶活性的检测 血浆Ca2+-Mg2+-ATP和Na+-K+-ATP酶活性采用比色法。

1.3.4 红细胞流变学指标 红细胞变形指数采用激光衍射法,红细胞由15%聚乙烯吡咯烷酮磷酸缓冲液稀释,红细胞经剪切力拉长成椭圆形,计算机自动计算出红细胞变形指数。仪器为LBY-BX2型红细胞功能激光衍射仪。红细胞聚集指数采用光密度法测量,样品在剪切率为600/s下剪切10s,使红细胞解聚,然后锥-板间的旋转运动停止,红细胞重新聚集时间为100s。

1.3.5 质量控制及样本估算 根据来源于《临床流行病学:临床科研设计、测量与评价》[8]的公式、本实验的观测指标总数为16个,并结合实际情况,规定总共观察130例。

1.3.6 统计学处理 使用Excel数据库软件建立数据库,录入数据,并对数据进行核对及逻辑检查,全部数据使用SPSS18.0统计软件分析。数据用均数±标准差表示,两组之间各指标的比较运用t检验。P<0.05表示差异有显著性。

2    结果

2.1  老年高血压组和老年健康组MC-FAN结果比较 老年高血压组MC-FAN仪器通过时间(transitingtime,TT)与老年健康组比较显著延长(P<0.05)[4](表1)。

表1 两组间MC-FAN的TT比较(s,x±s)

2.2 老年高血压与老年健康组红细胞流变性指标比较 剪切率为100/s时,老年高血压组细胞变形指数(deformation index,DI)与老年健康组比较显著降低(P<0.05);剪切率为1500/s时,老年高血压组DI与老年健康组比较显著降低(P<0.05)。综合红细胞变形指数(integrated deformation index,I-DI)老年高血压组与老年健康组比较差异无显著性(P>0.05)。老年高血压组红细胞聚集指数与老年健康组比较显著升高(P<0.05)(图1、表2)。

图1 老年高血压与老年健康组血液流变学可视化比较

图A、B、C表示老年高血压患者30、60、100µl的血流状态;图D、E、F表示老年健康人30、60、100µl的血流状态

表2 两组间红细胞流变性指标比较(x±s)

2.3 老年高血压与老年健康组血浆ATP酶活性比较 与老年健康组比较,老年高血压组的Na+-K+-ATP酶活性显著减低(P<0.01),Ca2+-Mg2+-ATP酶活性显著减低(P<0.01)(表3)。

表3 两组间血浆ATP酶活性比较(x±s)

3    讨论

红细胞流变性的改变对老年高血压患者组织给氧、器官微循环具有重要意义。有研究证明,老年高血压患者的红细胞变形能力下降、血液黏度上升、红细胞刚性增加和聚集性升高[9],在血压波动的情况下,物理、化学因素的影响下,协同导致冠状动脉粥样硬化性心脏病、卒中的发作[10-11]。有研究证实,老年高血压、糖尿病、高脂血症、高尿酸血症均是老年女性冠心病的独立危险因素[11],说明对老年高血压的研究具有重要意义。近期有研究证实,红细胞分布宽度与冠心病具有明显相关性,可见红细胞的指标与动脉硬化的进展具有密切关系[12]。本文旨在通过直观可视角度,展现血液流动性、红细胞变形性指标对血液黏度异常有重要的影响,从而进一步引起动脉硬化,是原发高血压病发病的重要因素[10,13]。老年高血压患者血液黏度高的可能原因包括红细胞变形性下降,动脉壁的损伤,机体抗氧化能力降低,自由基、血脂代谢紊乱增多,血小板受到红细胞的冲击导致的异常堆积,均可导致老年动脉硬化的进展。老年高血压病多是原发性高血压病缓慢发展而来,有较长的病程,通过MC-FAN可以对老年高血压患者与老年健康者进行鉴别,且可以直观检查血液流动状态进行辅助诊断。本研究运用MC-FAN血液流变学可视化检测仪对老年高血压患者及老年健康人血样进行检测,分析老年高血压患者血液流动性可视化的变化特点。

本研究结果表明,老年高血压患者在MC-FAN中的血液通过时间明显长于老年健康者差异有显著性。与老年健康组比较,血液流变学可视化检测仪显示老年高血压患者的红细胞变形能力显著降低,因红细胞变形能力减退,通过模拟毛细血管的时间延长,动态地揭示老年高血压患者由于红细胞变形能力下降堵塞模拟毛细血管的整个过程。可见老年高血压是心脑血管疾病的重要危险因素。有学者观察血液流动性改变与冠状动脉粥样硬化性心脏病的关系研究,随冠状动脉狭窄程度的加重,红细胞变形指数逐渐降低,血液流速减慢,造成冠状动脉缺血缺氧。

老年高血压患者的红细胞聚集指数较老年健康组有升高趋势,与相关文献报道结果相一致[13],提示老年高血压患者的红细胞更容易发生聚集。老年高血压患者血浆Na+-K+-ATP酶活性和Ca2+-Mg2+-ATP酶活性与老年健康人比较显著降低。血浆ATP酶活性与红细胞膜上ATP酶活性具有一致性,可见血中ATP酶活性的下降是导致红细胞变形障碍的重要因素。ATP酶活性变化具有不同特点,在老年高血压病的诊断和疗效评价中具有参考价值。

多篇研究指出,老年高血压患者红细胞ATP酶活性异常降低与红细胞变形能力变差具有显著相关性,同时与红细胞的聚集性升高存在负相关性[14-15],最终使体内的血液黏度增加,血液流变学可视化检测仪显示的流动时间显著延长,即血液流经模拟毛细血管的时间增加,通过MC-FAN血流变可视化检测仪动态显示临床上人体毛细血管堵塞或微循环障碍、红细胞黏附的改变。因此,在老年高血压病的分级、分期、诊断及疗效评价过程中,不应只是停留在血压数值控制的层面,应更全面关注老年高血压病相关微循环及红细胞ATP酶的活性、红细胞变形性、聚集性等相关的血液流变学指标,从而指导临床,预防心脑血管事件。血液流动性可视化的可准确描述与实时演示,为老年高血压病的研究与防治提供了平台,进一步推动了老年高血压病研究的深入发展(本课题仪器操作和图像处理得到日本エムシー(MC-FAN)研究所市桥裕一和柳田敏男的指导和帮助,谨致谢忱!)。

参考文献

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