作为妊娠糖尿病血管标志物的颈动脉结构和功能变化的定量评估

《Journal of Diabetes and its Complications》：Quantitative assessment of structural and functional changes in the carotid artery as vascular markers of gestational diabetes mellitus

妊娠糖尿病孕妇的颈动脉血管结构及功能改变研究，采用射频信号定量血管硬度（R-QVS）和动态矢量血流成像（VFI）评估颈动脉参数。结果显示：妊娠糖尿病组颈动脉内-中膜厚度（CIMT）较对照组显著增厚（1.15±0.17mm vs 0.62±0.12mm），且僵硬系数（HC）和脉搏波速（PWV）等参数升高。ROC分析表明PWV（AUC 0.87）和HC（AUC 0.85）对早期血管病变检测敏感度最高。多元回归分析显示PWV、HC及壁剪切应力参数与CIMT增厚独立相关。该研究证实R-QVS与VFI结合可早期识别妊娠糖尿病血管病变，为临床提供非侵入性评估工具。

　　

杨贺|凌甘|姚鹏|杜文阳|袁华婷|冯伟|张家琦

湖北省精准胎儿畸形诊断临床研究中心，超声科，湖北医药学院襄阳第一人民医院，中国湖北省襄阳市441000

摘要

背景与目的

本研究旨在探讨基于射频数据的血管硬度定量分析（R-QVS）与动态矢量血流成像（VFI）结合在评估妊娠糖尿病（GDM）患者颈动脉结构和功能变化方面的价值。该方法通过提供定量的、无创的动脉重塑评估，以期提高妊娠期间血管功能障碍的早期检测能力。

方法

在2024年11月至2025年7月期间，来自XXXX医院的117名妊娠24至40周的GDM孕妇和45名健康孕妇参与了这项前瞻性研究。根据颈动脉内膜-中层厚度（CIMT），将GDM患者分为CIMT正常组（n=63）和CIMT增厚组（n=54），同时以45名健康孕妇作为对照组。所有参与者均接受了包括R-QVS分析和VFI在内的多模态颈动脉超声检查。记录了结构参数（直径Diam、距离Dist、硬度系数HC、脉搏波速度PWV）和功能参数（最大壁剪切应力WSS_max、平均壁剪切应力WSS_mean、最大速度V_max）。使用适当的统计方法分析了各组之间的差异，并生成接收者操作特征（ROC）曲线以评估各参数的诊断性能。

结果

在CIMT、Diam、Dist、HC、PWV、WSS_max、WSS_mean和V_max方面，三组之间存在显著差异（所有p<0.01）。CIMT增厚的GDM组（1.15±0.17毫米）显著高于CIMT正常的GDM组（0.76±0.10毫米）和健康对照组（0.62±0.12毫米）。此外，CIMT增厚的GDM组在Diam（7.72±0.94毫米）、PWV（8.67±0.82米/秒）和HC（5.14±0.72）方面也显著高于CIMT正常组和对照组（p<0.01）。ROC曲线分析显示，PWV和HC在检测GDM患者早期颈动脉变化方面具有最高的诊断性能，AUC值分别为0.87和0.85。WSS_max和WSS_mean也表现出良好的区分能力，AUC值分别为0.90和0.84。相比之下，Diam和V_max的AUC值较低，分别为0.73和0.69。多变量线性回归分析表明，PWV（β=0.364，p=0.011）、HC（β=0.217，p=0.033）、WSS_max（β=?0.112，p=0.065）和WSS_mean（β=?0.150，p=0.039）是与CIMT相关的独立因素。这些结果表明，包括PWV增加和WSS改变在内的功能性血管变化可能先于GDM相关血管重塑中的颈动脉内膜-中层结构增厚。

结论

VFI结合R-QVS为评估GDM患者的颈动脉结构和功能改变提供了一种有价值的无创方法。PWV、HC和WSS等定量参数可作为GDM早期血管功能障碍的敏感指标。VFI和R-QVS的结合提高了血管评估的准确性，为GDM孕妇的早期检测、风险分层和个性化心血管管理提供了潜在的临床应用价值。

引言

妊娠糖尿病（GDM）是一种常见的妊娠特异性代谢紊乱，定义为在妊娠期间首次发现的葡萄糖耐受不良。根据诊断标准和人群特征，全球约有15%的妊娠受到其影响。1, 2>除了已知的短期并发症（如胎儿巨大儿、早产、肩难产和新生儿低血糖）外，GDM越来越被认为是母亲及其后代长期代谢和心血管疾病的重要风险因素。3, 4>值得注意的是，有GDM病史的女性在产后5-10年内患2型糖尿病和心血管疾病的风险显著增加。5>这些长期后果强调了妊娠期间早期识别血管功能障碍的必要性。

GDM的血液动力学和代谢环境特征是全身性胰岛素抵抗、高血糖、轻度炎症和内皮损伤，这些因素共同导致患者出现亚临床血管变化。6>这些改变可能先于明显症状出现，并且如果能够早期发现，通常是可逆的。7, 8>然而，传统的血管损伤诊断方法（如CIMT）主要反映的是晚期结构增厚，对早期功能异常缺乏敏感性。9>特别是在年轻人群（如孕妇）中，迫切需要更敏感和功能性的标志物来在可逆阶段检测血管损伤。

为了解决这一挑战，基于超声的新技术（如R-QVS和VFI）作为早期血管评估的有希望的工具应运而生。10> R-QVS利用原始射频（RF）信号来评估血管壁力学，从而能够精确量化与硬度相关的参数，包括收缩期直径（Diam）、位移（Dist）、硬度系数（HC）和脉搏波速度（PWV）。11, 12, 13>这些参数提供了关于动脉顺应性和血管壁机械特性的见解，可能检测到CIMT增厚之前的细微变化。

同时，VFI是一种新的、角度无关的多普勒技术，能够实现血管内血流向量的全场可视化。14, 15>与传统多普勒技术不同，VFI可以动态、实时地测量复杂的血流模式和壁剪切应力（WSS）——包括最大值（WSS_max）和平均值（WSS_mean）以及瞬时峰值速度（V_max）。壁剪切应力是影响内皮健康的关键因素，低或振荡性的WSS会导致内皮功能障碍、炎症和动脉粥样硬化进展。16, 17, 18>因此，这些血液动力学生物标志物可能作为GDM相关血管损伤的早期指标。

尽管R-QVS和VFI在评估代谢性和心血管疾病患者的血管健康方面显示出临床效用，但它们在GDM孕妇中的联合应用仍然有限。考虑到GDM中短暂但显著的代谢紊乱，研究这一背景下的颈动脉重塑可能为妊娠引起的血管应力提供独特的见解。19>此外，这些评估可以使用现代超声平台进行无创和可重复地进行，适用于产前筛查和纵向监测。

因此，这项前瞻性研究旨在探讨R-QVS和VFI在检测GDM女性颈动脉结构和功能变化方面的价值。主要目的是通过全面评估血管硬度（PWV、HC）和血液动力学特征（WSS）来量化亚临床血管重塑。我们的核心假设是，即使在CIMT仍在正常范围内，动脉硬度和局部血流动力学的改变也会在GDM早期发生，并可作为血管功能障碍的敏感生物标志物。通过比较不同GDM亚组和健康对照组之间的这些参数，我们希望为GDM中亚临床血管重塑的早期检测提供证据。

研究设计与参与者

这项前瞻性观察性研究于2023年11月至2025年7月在中国湖北省XXXX医院进行。共招募了162名接受常规产前护理的 singleton 孕妇，其中包括117名GDM患者和45名健康对照组。GDM患者进一步分为两组：CIMT正常的GDM组（n=63）和CIMT增厚的GDM组（n=54）。所有参与者在入组前均提供了书面知情同意。

基线临床特征

本研究共纳入162名孕妇，包括117名GDM患者（其中63名CIMT正常，54名CIMT增厚）和45名健康对照组。三组在母亲年龄、HDL或LDL水平方面没有统计学上的显著差异（p>0.05）。然而，在孕前BMI、收缩压和舒张压（SBP、DBP）、HbA1c、空腹血糖（FBG）和总胆固醇（TC）方面存在显著组间差异。

讨论

这项前瞻性研究采用了多参数超声方法，结合了新型无创成像技术——R-QVS和VFI——来研究GDM患者的颈动脉结构和功能改变。我们的主要发现证实，GDM会加速亚临床血管重塑，表现为动脉硬度增加和血液动力学受损。值得注意的是，我们的数据表明，特别是HC、WSS和PWV等结构和功能参数可能作为更敏感的指标

结论

总之，本研究证明了R-QVS分析和VFI在检测GDM患者颈动脉早期结构和功能变化方面的有效性。这些无创技术提供了一种敏感且可重复的方法来评估血管功能障碍，即使在CIMT没有显著增厚的情况下也是如此。PWV、HC和WSS等参数可能作为GDM早期血管重塑的宝贵生物标志物，从而实现及时干预和个性化治疗。

作者贡献声明

杨贺：撰写——原始草稿、资源准备、方法学设计、数据分析。凌甘：撰写——审稿与编辑、数据分析。姚鹏：数据可视化、方法学设计、数据分析。杜文阳：数据分析。袁华婷：研究设计、数据分析。冯伟：方法学设计、数据分析。张家琦：撰写——审稿与编辑、验证、资金获取、概念构思。

参与同意

所有参与者均提供了胎儿超声检查的书面知情同意。

出版同意

所有作者和患者均同意发表本文中可能包含的可识别图像。

伦理批准

本研究获得了XXXX伦理与科学委员会的批准（批准编号XXXX）。

资金信息

本研究得到了湖北省自然科学基金（资助编号XXXX）的支持。

未引用参考文献

31., 32., 33.

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

致谢

无特别需要提及的致谢。