EndoPAT——无创血管内皮功能检测的新技术

    目前，国际上包括Framingham心脏研究中心及Mayo诊所在内的众多权威机构早已开始广泛应用EndoPAT2000无创血管内皮诊断系统对众多疾病进行血管内皮功能方面的诊疗及研究工作（总计约30万病例），所涉及领域涵盖心血管疾病、糖尿病、肾病、男科疾病等多学科、多病种，至今已发表SCI论文300余篇，且其中不乏New England Journal of Medicine、JACC、Circulation、Lancet等顶级期刊。

　　　但在我国，对血管内皮功能的认知及检测应用已远落后于国际步伐，究其原因主要有以下两点：
　　　
1、我国医疗行业内对于“血管内皮功能”概念的重视程度普遍较低
　　　血管内皮是覆盖于血管内表面的单细胞层，血管内皮不仅是血管的渗透屏障，还是一个多功能的旁分泌和内分泌器官，其表达和分泌的多种生物活性物质在调节血管张力、血栓形成、平滑肌细胞生长、免疫应答、细胞外基质和炎症反应等方面具有关键性作用。正常的血管内皮功能是维持心血管系统稳态的基本条件。
　　　血管内皮功能障碍目前已被证明与诸多疾病或其诊断标志物存在着多种密切的联系:C-反应蛋白（CRP）是一种与多种疾病相关的重要标记蛋白，已有文献指出血管内皮功能障碍与C-反应蛋白（CRP）水平相关，显示血管内皮功能障碍参与了动脉粥样硬化、急性冠脉综合征等CRP水平异常疾病的过程；2008年发表在《Circulation》上的研究结果指出Endo-PAT指数值（RHI）与多种心血管危险因素之间存在明显的负相关；2010年的一项多变量分析发现内皮功能障碍是未来发生心脑血管不良事件的独立危险因素（p=0.002）；2011年在《Hypertension》发表的结果也指出Endo-PAT指数异常与糖尿病，吸烟和降脂药物存在关联等。
　　　上述结论均有力地证明了内皮功能检测已在多种疾病的诊断、治疗中扮演了极其重要的角色。
　　　
2、受对传统检测方法某些固有印象的干扰
    内皮功能检测手段主要分为两种：
2.1 侵入性检测：使用乙酰胆碱注入血管，由于内皮功能正常时乙酰胆碱可通过NO途径舒张血管，而当内皮功能受损时则会导致血管收缩，因此通过血管造影可同时检测冠脉管径及流量的变化并以此判断内皮功能。该检测方法此前一直被认为是评估内皮功能的“金标准”。但因其侵入性，并且耗时较长、费用高，在临床应用上受到极大限制。
2.2 非侵入性FMD内皮检测：采用袖带加压的方法阻断肱动脉血流数分钟，之后快速解压，从而使血流对内皮形成较高的血流切应力，以此刺激内皮释放一氧化氮使血管舒张，同时在上述过程中利用超声探头对单根血管管径的变化进行测量计算。但该方法不能规避因气温、心理、神经等因素导致的干扰性管径变化，且无法突破超声影像学手段测量范围窄、对术者水平依赖度高的瓶颈，导致检测可重复性及数据可靠度低。另由于检测时间较长，很大程度上不能满足临床大规模应用的实际需要。

3、随着科技的进步与发展，转变、更新我们对血管内皮功能检测手段的认知十分必要。
　　　Endo-PAT诊断系统与以往的内皮功能检测方法完全不同：基于一套独创性的体积描记生物传感器系统，结合其专利技术——外周动脉张力测定法（PAT）来测定指尖动脉搏动容积变化（指尖血管张力变化潜力高，最多可相差数百倍）即血流量的检测，该套设备对于血流变化极其敏感，在确保高精确度和对比度的同时，拥有较宽的动态测量范围；该系统的另一特点是测量双臂信号，即一侧上肢用以测定内皮功能，同时利用另一侧监测全身性血管变化用以排除环境、心理等因素引起的血管变化干扰。检测过程方便快捷，完成一例全套检测仅需10-15分钟，全程实现自动化、电脑化工作，检测结束后自动分析、生成、打印检测报告并可另提供AI、HRV及Framingham Risk Score和Europe Score危险评分报告，利于临床工作的大规模开展。国际上，该诊断系统早已被Framingham心脏研究中心等多家权威机构使用并认定其结果准确可靠，Endo-PAT诊断系统是唯一和有创冠动脉内皮功能检测做过对比，该研究在2003年由美国的MAYO进行，其敏感性达到82﹪，特异性77﹪。并于2004年通过了美国FDA认证，也是目前唯一获得该认证的无创血管内皮功能诊断系统。
    具体操作方法：患者平卧，将EndoPAT生物传感器(PAT探头)嵌套于双手的食指前端，其中一侧检测内皮功能，另一侧作为对照监测全身性血管变化。将标准袖带束于肱动脉上2cm处（暂不充气），首先采集6分钟的基线张力数据，随后袖带充气阻断肱动脉血流5分钟并采集数据，最后将袖带快速放气，利用血流对管壁的切应力引起内皮依赖的血管舒张，同时采集这一过程中增强的张力信号（表现为PAT信号幅度增强）。最终由电脑Endo-PAT软件对阻断前后信号幅度比值进行计算，再根据另一侧对照数据对检测结果进行修正，得出精确的内皮功能评估指数（RHI），RHII值越高，提示内皮功能越好，反之亦然。

    我院应用Endo-PAT2000检测的经验
    我院心脏中心自2013年4月至2013年6月，短短2个月间就利用Endo-PAT2000设备进行了多达166例门诊及住院患者的血管内皮功能检测，并对结果进行了分析研究：患者为心内门诊或住院的冠心病患者，以及门诊健康体检者。所有患者均采用Endo-PAT2000检测仪评估内皮功能指数（RHI），RHI﹤1.67时提示内皮功能障碍。其中冠心病患者126例，健康体检者40例。男性91例（54.8％），女性75例（45.2％）。年龄22-84（56±12.9）岁。冠心病组的RHI明显低于正常体检者（1.71±0.73 vs. 2.48±0.65），差别有极显著性意义（p＜0.01）。在冠心病患者中，正在服用他汀类降脂药物治疗的患者RHI明显高于未服药者（1.96±0.57 vs. 1.61±0.71），差别有显著性意义（p＜0.05）。有三个及以上危险因素的冠心病患者RHI明显低于两个及以下危险因素者(1.56±0.49 vs.1.98±0.87），差别有显著性意义（p＜0.05）。在冠心病患者中，多支或弥漫的冠脉病变患者的RHI明显低于单支病变(1.59±0.75vs. 1.81±0.68），差别有显著性意义（p＜0.05）。存在内皮功能障碍的患者血Hcy、CRP、HbA1C明显高于内皮功能正常者,有统计学意义（p=0.02,p=0.04,p=0.03）。在两组中，性别及年龄未见统计学意义。在多元回归分析中，我们发现吸烟、未控制的血糖是影响血管内皮功能指数的独立影响因素。吸烟数越多、血糖越高，则内皮功能指数越低（p＜0.05）。我们对26例未服用他汀类药物的内皮功能障碍患者给予他汀类治疗，一个月后复查内皮功能指数明显优于治疗前（p=0.01）。我们使用Endo-PAT2000进行的该研究，其结果与目前国外的研究结果具有较高的一致性[11]。本方法具有检查时间短、患者耐受度高的特点，并可针对内皮功能状态进行量化并筛选出高危人群，可起到积极干预，改善内皮功能，改善预后的作用。今后我们还计划进一步扩大样本量，以使用该方法在流行病学及预后、药物及生活方式干预、筛选高危人群等方面进行深入的研究。 综上所述，Endo-PAT2000无创血管内皮功能诊断系统是一种准确可靠的血管内皮功能检测方法，并且能够对内皮功能进行量化。该设备可以探测出血管造影尚不能发现的早期病变，能有效帮助冠心病患者降低心血管事件的发生率，对心血管疾病的预防和治疗具有重大的临床意义。此外，由于其具有自动化程度高、不依赖操作者的优势，利于在临床中大范围推广应用。