上臂与腕部袖带闭塞评估数字热监测血管反应性的一致性:一项方法比较研究

《Frontiers in Physiology》:Agreement between upper-arm and wrist cuff occlusion for the assessment of vascular reactivity by digital thermal monitoring

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月12日 来源:Frontiers in Physiology 4.3

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  背景:数字热监测(Digital Thermal Monitoring, DTM)是一种自动化评估血管反应性的方法,使用血管反应性指数(vascular reactivity index, VRI),一种与内皮功能相关的温度衍生替代标志物。标准DTM需要5分钟

  
背景:数字热监测(Digital Thermal Monitoring, DTM)是一种自动化评估血管反应性的方法,使用血管反应性指数(vascular reactivity index, VRI),一种与内皮功能相关的温度衍生替代标志物。标准DTM需要5分钟上臂袖带收缩压以上闭塞,可能引起不适并限制某些个体的可行性。腕部袖带闭塞是否提供可比的VRI测量尚不清楚。

方法:在这项方法比较研究中,48名健康成人于同一访视中按随机顺序接受上臂和腕部袖带闭塞的DTM评估。使用配对比较和一致性分析评价两种闭塞部位对VRI、脉搏率(pulse rate, PR)和血压(blood pressure, BP)的一致性。

结果:上臂袖带闭塞平均VRI为1.70 ± 0.33,腕部袖带闭塞为1.76 ± 0.34,部位间无显著差异(平均差0.06,95% CI ?0.04至0.15;p=0.25),无显著比例偏倚。VRI一致性为中等(ICC = 0.53,95% CI 0.29–0.70)。相反,腕部测量高估收缩压10.5 mmHg(95% CI 7.3–13.7;p<0.001)和舒张压10 mmHg(95% CI 7.1–12.9;p<0.001),一致性差(分别为ICC = 0.29,95% CI ?0.05至0.56 和 ICC = 0.18,95% CI ?0.07至0.43)。结论:腕部袖带闭塞提供与上臂闭塞相似的平均VRI值,但个体水平仅显示中等一致性。在腕部和上臂袖带闭塞可被认为对个体评估可互换之前,需要在更大和更多样化人群中进行进一步研究,包括重复测量。
研究背景:血管内皮通过调节血管张力、炎症、血栓形成和组织灌注维持血管稳态。剪切应力增加时,内皮细胞释放一氧化氮(nitric oxide, NO)及其他舒血管介质,促进动脉舒张。该反应受损是内皮功能障碍和动脉粥样硬化的早期表现之一。由于内皮功能障碍先于明显心血管疾病并与不良心血管结局相关,血管反应性评估成为识别常规风险因素之外高危个体的重要工具。血流介导的舒张(flow-mediated dilation, FMD)是常用的无创内皮功能评估方法,但依赖昂贵超声设备、观察者间变异高且需要熟练技师,常规临床使用受限。数字热监测(Digital Thermal Monitoring, DTM)作为简化、自动化的血管反应性评估技术出现,其衍生的血管反应性指数(vascular reactivity index, VRI)与FMD相关,并与冠状动脉钙化等动脉粥样硬化标志物相关。标准DTM需5分钟上臂袖带收缩压以上闭塞,可能造成不适并降低部分个体耐受性。既往研究发现指根部闭塞可获得与常规上臂方案相似的平均VRI,但个体水平一致性有限。腕部闭塞可能改善舒适度且技术上更易操作,但血压(blood pressure, BP)测量提示袖带位置不一定可互换,腕部与肱动脉测量因静水压、解剖差异和部位特异性动脉特征而不同。VRI是否受袖带位置影响尚不清楚。因此,研究人员开展方法比较研究,主要评估上臂与腕部袖带闭塞获得的VRI一致性,次要比较两种闭塞部位的相关生理参数。

关键技术方法:单中心、横断面方法比较研究。样本为经 University of Houston 机构审查委员会批准(STUDY00000981)的健康年轻成人便利队列;初筛50名,2名因基线指尖温度<27 °C排除,最终48名分析。同一访视内自身对照,计算机随机分配上臂-腕部或腕部-上臂顺序,间隔30 min洗脱。使用 VENDYS-II 设备行DTM;指尖温度传感器置于双手食指指腹,袖带置于右臂或右腕,充气至相应部位收缩压以上50 mmHg并维持5 min,放气后观察反应性充血,软件计算VRI,同时自动测脉搏率(pulse rate, PR)、收缩压和舒张压。分析采用配对t检验、Pearson相关、Bland–Altman图、组内相关系数(intraclass correlation coefficient, ICC)和探索性多变量线性回归。

结果:共分析48名参与者,平均年龄27.9 ± 2.1岁;29名(60%)为男性,13名(27%)为Hispanic或Latino。23名先接受上臂袖带闭塞,25名先接受腕部袖带闭塞。腕?臂VRI差异在两个测量序列间无显著差异(0.01 ± 0.40 对 0.10 ± 0.24;p=0.34)。VRI均值在上臂袖带闭塞为1.70 ± 0.33单位,在腕部袖带闭塞为1.76 ± 0.34单位;腕?臂平均差为0.06单位(95% CI ?0.04至0.15;p=0.25),95%一致性界限(95% limits of agreement, LoA)为?0.59至0.70单位。PR在两种部位间无显著差异(偏倚0.3 bpm,95% CI ?2.1至2.8;p=0.78;LoA ?16.0至16.67 bpm)。收缩压腕部高于上臂,偏倚10.5 mmHg(95% CI 7.3至13.7;p<0.001;LoA ?11.2至32.1 mmHg);舒张压腕部高于上臂,偏倚10 mmHg(95% CI 7.1至12.9;p<0.001;LoA ?9.70至29.70 mmHg)。相关性方面,PR r=0.63(p<0.001),VRI r=0.53(p<0.001),收缩压 r=0.43(p=0.002),舒张压 r=0.30(p=0.04)。ICC绝对一致性:PR为0.64(95% CI 0.43至0.78),属中等;VRI为0.53(95% CI 0.29至0.70),属中等;收缩压为0.29(95% CI ?0.05至0.56),属差;舒张压为0.18(95% CI ?0.07至0.43),属差。探索性多变量回归显示,VRI、收缩压和舒张压的腕?臂差异与年龄、性别或民族无关。

讨论:VRI是反应性充血期间温度衍生的血管反应性替代标志物,不直接量化内皮依赖性血管舒张。本研究中,腕部袖带闭塞产生的VRI相对于标准上臂方案无显著平均差异或比例偏倚,但绝对一致性仅为中等,LoA提示两种方法在个体测量层面不应被假定为可互换。该结果强调组水平估计相似性与参与者个体水平一致性之间的区别。该结果与 Heath et al. 比较指部与肱部闭塞的DTM研究大体一致:平均VRI值无差异,但相关性弱。两项研究的一致模式提示,改变闭塞部位可能保留VRI的中心趋势,同时引入相关的个体内变异;因此替代DTM方案评价应纳入绝对一致性和LoA,而非仅依赖平均差或相关。FMD研究显示袖带位置可影响结果。Berry et al. 报道上臂闭塞较前臂闭塞产生更大峰值反应性充血、更大肱动脉FMD反应和更晚峰值扩张;Mannion et al. 同样观察到肘上较肘下袖带放置产生更大充血流量和FMD,但近端闭塞造成更多不适;Doshi et al. 证明腕部闭塞诱导的FMD反应完全依赖NO,而上臂闭塞产生的舒血管反应有相当大NO非依赖成分,可能与肱动脉周围组织缺血有关。这些发现提示袖带位置和闭塞组织体积可影响缺血后血管反应,但FMD中NO依赖性和内皮特异性的机制含义不能直接外推至VRI。研究人员仅将其联系到更广泛生理概念,即闭塞部位和缺血组织范围可能影响缺血后充血特征,并可能促成VRI所测指尖温度反应差异。BP和PR的平行分析提供内部背景:PR对袖带位置相对不敏感,在腕部和上臂间一致性最高;腕部BP收缩压和舒张压约高10 mmHg,且与上臂测量一致性差,符合腕部BP已知的部位依赖性,包括静水压影响以及动脉几何和僵硬度差异,并确认两个袖带位置代表不同血流动力学测量环境。VRI缺乏相应系统性差异值得注意。与袖带衍生BP不同,VRI由放气后指尖温度反弹计算,并相对基线指尖温度和环境温度、相对于模型化零反应曲线(zero-reactivity curve, ZRC)进行调整;这些特征可能减少部位依赖性压力差转化为VRI一致方向效应的程度,且两部位闭塞期间指尖温度下降幅度相似,支持缺血刺激大致可比。剩余不一致可能反映缺血血管区域、局部侧支和微血管反应差异,以及反应性充血固有的生物学和测量变异。由于未在任一部位获得重复测量,本研究无法区分真实部位间变异与部位内重测变异。实际意义方面,腕部袖带闭塞可能在上臂闭塞技术困难或患者耐受性受关注时有用,但本研究未直接评估舒适度或可行性。在标准化条件下,缺乏系统平均偏倚支持进一步评估腕部方案用于组水平研究应用;但当前结果未建立等同性,个体内连续测量评估变化时应保持同一闭塞部位。腕部测试以患者为中心的理由合理,但在DTM情境中仍为间接证据。COOL-BP研究中,使用无袖带腕部监测器和上臂家庭BP袖带的参与者中,91%偏好腕部设备,主要因为易用和便利;Zeng et al. 发现患者认为腕部动态BP监测器比臂式设备更舒适,但腕部监测器成功记录率较低且个体测量差异明显;Kawaja et al. 同样显示传统臂式袖带动态监测可能笨重、干扰日常活动或令人尴尬,而一些腕部设备使用者仍担心不适、运动相关误差和传感器移位。由于这些研究评价无袖带或动态BP设备,而非5分钟收缩压以上DTM闭塞,其发现不应直接外推至本研究方案。总体而言,腕部袖带闭塞作为技术上便利的替代方案在特定情境中似有前景,但其作用应由预期推断水平界定。相似平均VRI值可能适合某些横断面组间比较,而中等个体一致性反对在纵向随访中切换腕部与上臂闭塞,或临床决策中互换使用部位特异性结果。在更广泛采用前,需要在更大、更多样化队列中重复研究,并在每个部位进行重复测量,预设可接受一致性界限。

局限性:样本量适中,导致ICC置信区间相对较宽;未来研究应针对一致性估计进行效能计算。队列由年轻健康成人组成,限制对老年或高风险人群的外推。每个部位仅获取单次测量,因此无法评估部位内重测重复性;观察到的LoA可能反映生物学变异、测量误差和真实袖带位置效应,而当前设计无法区分。未预设VRI可接受差异,因为尚未建立有意义VRI差异的有效阈值;因此本研究评价一致性而非等同性或可互换性。最后,VRI应解释为温度衍生的血管反应性替代标志物,而非内皮功能的直接测量。未评估不适、耐受性、偏好和技术可行性,腕部闭塞的潜在实际优势需进一步评价。

结论翻译:使用腕部袖带闭塞获得的VRI相对于标准上臂袖带闭塞显示无系统偏倚,但个体水平仅显示中等一致性。相反,腕部BP测量显示系统性高估且与上臂测量一致性差,而PR在部位间显示最高一致性。因此,腕部袖带闭塞可能代表组水平VRI评估的实用替代方案。然而,在腕部闭塞可被采纳为标准方案的替代方案之前,需要更大规模、更多样化人群研究,纳入部位内重复测量、预设一致性界限、VRI分类一致性和直接舒适/可行性评估。
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