动静脉足泵对老年周围动脉硬化闭塞症（PAOD）患者

腘动脉血流动力学参数的影响

张璐 李小鹰(解放军总医院南楼心血管一科, 北京市100853)

[摘 要]目的：探讨动静脉足泵对于老年健康人及老年周围动脉硬化闭塞症（PAOD）病人腘动脉血流动力学参数的影响。同时评价动静脉足泵在老年周围动脉硬化闭塞症（PAOD）疾病中的作用。

方法：选自2008年10月～2009年1月在我院经过临床及下肢血管超声确诊的周围动脉硬化闭塞症（PAOD）（为减少个体间差异，将PAOD患者的入选标准统一为：股浅动脉闭塞或者股浅动脉存在两处以上狭窄（面积狭窄率>75％）或者成串珠样狭窄（面积狭窄率>75%），髂动脉段、腘动脉段以下无明显影响血流动力学的狭窄（面积狭窄率<50%））的60岁以上老年患者共62例（共40条下肢符合上述入选条件），年龄62～80（69.8±5.7）岁,其中男性40例，女性20例。同时选取身体健康（1995年符合中华医学会老年医学分会制定的健康老年人的标准）且血管超声提示双下肢血管基本正常的60岁以上老年健康人共20例（共40条下肢符合上述入选条件），年龄60～76（68.6±4.1）岁,其中男性14例，女性6例。 分别给两组实验对象使用动静脉足泵治疗（充气频率：3次/分钟；充气持续时间：3秒；放气时间:17秒；充气压力:120mmHg），并在治疗前、治疗30分钟时及停用的即刻（60秒内）通过彩色多普勒超声测量下肢腘动脉血流动力学参数，包括：腘动脉平均容积流量[vFl]、腘动脉平均血流速度[mV]、腘动脉直径[D]、腘动脉收缩期峰速度[PSV]、腘舒张末期速度[EDV]及搏动指数[PI]。利用CHISS统计软件，采用区组设计的方差分析分别比较PAOD组和健康组在治疗前、治疗30分钟时及治疗停止即刻的腘动脉血流动力学参数的变化。利用CHISS统计软件，采用成组t检验，对比PAOD组和健康组在应用动静脉足泵治疗后各个血流动力学参数的变化情况。

结果：应用动静脉足泵治疗30分钟时，PAOD组腘动脉平均容积流量较治疗前增加67%（P＜0.01），健康组较治疗前增加94%（P＜0.01）；停用动静脉足泵治疗的即刻（60秒内）两组腘动脉平均容积流量下降（P＜0.01），但较治疗前仍然明显增加（P＜0.01）。腘动脉平均血流速度、腘动脉收缩期峰速度、腘舒张末期速度在两组也显示了同样的变化。搏动指数与上述指标相反，两组在应用动静脉足泵30分钟时均较治疗前明显下降（P＜0.01），在停用动静脉足泵的即刻（60秒内）有所升高（P＜0.01），但较治疗前仍明显降低（P＜0.01）。进一步比较PAOD组和健康组在应用动静脉足泵治疗后上述腘动脉血流动力学参数的变化后发现：健康组较PAOD组血流动力学参数的改善程度更明显（P＜0.01），腘动脉平均血流速度也显示了同样的变化。

结论：对于健康老年人及老年周围动脉硬化闭塞症病人，动静脉足泵可以明显增加下肢动脉血流量，提高平均血流速度。而应用动静脉足泵后舒张末期速度的提高及搏动指数的降低说明，外周血流阻力的下降是动静脉足泵改善下肢动脉血流动力学参数的原因之一。动静脉足泵是一种无创、安全、有效的改善老年PAOD患者下肢动脉血流量的手段。

[关键词] 周围动脉硬化闭塞症；动静脉足泵；腘动脉;老年人。

[ABSTRACT]Objective ：To investigate the effect of Arterial-Venous foot pump (A-V foot pump) on popliteal artery haemodynamic parameters in old healthy individuals and in old patients with

peripheral arterial occlusive disease (PAOD).

Methods ：40 limbs from 62 PAOD patients with superficial femoral artery occlusion or multiple or tandem stenoses (more than 75% in areal stenosis) and 40 limbs from 20 healthy individuals, both of which are over 60 years, were screened from out-patients and in-hospital patients between October 2008 and January 2009. Popliteal artery volume flow [vFl], mean velocity [mV], diameter[D] ,peak systolic velocity [PSV] ,end diastolic velocity [EDV] and pulsatility index [PI] were measured in both groups, at pre-treatment, 30 minutes after treatment and the moment of stopping treatment (less than 60 seconds) using colour-flow duplex imaging (CFDI).The setted parameters of A-V foot pump includes: applied pressure:120 mmHg; inflation time: 3 seconds; deflation time: 17 seconds.

Results ：On application of A-V foot pump, popliteal artery vFl increased by 94% in the healthy group (p<0.01) and by 67% in the PAOD group (p<0.01). Within 60 seconds of the cessation of pump action ,blood flow decreased significantly in both groups (p<0.01), but maintained a significantly higher level than that of baseline (p<0.01, in both groups). The mV, PSV and EDV showed a similar pattern of significant changes. Both in healthy group and in the PAOD group, the PI decreased with A-V foot pump (p<0.01) and increased post-compression; however, it was significantly lower than that of baseline (p<0.01) within 60 seconds of impulse delivery.

Conclusions： A-V foot pump can significantly augment popliteal arterial inflow on short term both in old healthy individuals and in old PAOD patients. The increase of EDV and decrease of PI indicate that the attenuation of peripheral resistance is one of the main mechanisms in the elderly.

Key words: peripheral arterial occlusive disease；Arterial-Venous Foot Pump; Popliteal Artery；the elderly.

周围动脉硬化闭塞症是中老年人常见的临床综合征，它的患病率和严重程度与年龄、吸烟、糖尿病病程、血糖稳定程度、高收缩压、高胆固醇及高LDL-C呈正相关，所以随着生活质量的提高及人口老龄化的加剧，周围动脉硬化闭塞症越来越明显的影响到老年人的生活和健康。其中下肢动脉硬化闭塞症因其发病率、致残率高而倍受关注：严重肢体缺血（CLI）患者的1年病死率约为25%，截肢者可高达45%，而且28.8%的患者一旦出现症状后一直会有肢体疼痛。目前下肢动脉粥样硬化疾病的治疗措施包括：控

[1]

[1]

制危险因素、药物保守治疗、经皮腔内血管成形术及外科手术治疗。然而这些措施往往因经济费用、安全性以及高龄难以耐受手术等问题而受到限制。我们利用动静脉足泵，这种安全无创的方法，观察和比较了它对于老年健康人及老年下肢动脉硬化闭塞症患者腘动脉血流动力学参数的影响，以期为老年下肢动脉硬化闭塞症患者寻找一个安全无创的改善下肢动脉血供的方法提供临床依据。

1 对象与方法

1. 1 研究对象及分组方法：

选取2008年至2009年在我院门诊及住院确诊的老年周围动脉硬化闭塞症患者的符合条件的40条下肢为老年PAOD组（年龄＞60岁，踝臂指数ABI：0.9>ABI>0.4，双下肢血管多普勒超声检查：股浅动脉闭塞或者存在两处以上狭窄（面积狭窄率>75%）或者为串珠样狭窄（面积狭窄率>75%），髂动脉段、腘动脉段以下无明显影响血流动力学异常的狭窄（直径率<50%））；

选取同期在我院健康体检的老年健康人符合条件的40条下肢为老年健康组（年龄＞60岁，双下肢血管超声检查：未发现任何动静脉疾病，符合1995年中华医学会老年医学分会制定的健康老年人的标准）。而有充血性心力衰竭、各种肿瘤、下肢溃疡、创伤、包块、外科手术后以及各种下肢静脉疾病、糖尿病周围神经病变患者均被排除在外。 1. 2 检测方法

两组实验对象均使用统一设计的调查表，由同一调查员进行询问、填写一般情况及相关病史文卷表，并使用日本欧姆龙科林公司生产的全自动动脉硬化测定仪（VP-1000科林）测定双侧ABI，测量3次取平均值。使用大连莱博泰克公司生产的动静脉足泵（设定参数如下：充气频率：3次/分钟，快速充气时间：0.4秒，持续充气时间：2.6秒，放气时间17秒，充气压力：120mmHg）治疗30分钟，在应用足泵前、应用足泵30分钟以及停用足泵的即刻（60秒内）测量腘动脉血流动力学参数，包括：腘动脉容积流量ml/min、平均血流速度cm/s、腘动脉直径cm、收缩期峰速度cm/s、舒张末期速度cm/s及搏动指数。 1. 3 统计学处理

测量数据采用均数±标准差表示，采用区组设计的方差分析及多重比较分别对比健康

组和PAOD组使用动静脉足泵治疗前、治疗30分钟时、停用的即刻各个腘动脉血流动力学指标的变化；采用成组设计的t检验比较健康组和PAOD组两组间治疗前后腘动脉血流动力学指标改善的差异。采用CHISS统计软件进行统计学处理，P﹤0.05认为有统计学差异，P﹤0.01认为有显著统计学差异。 2 结果

2. 1 老年健康组应用动静脉足泵前后腘动脉血流动力学指标的比较：(表1) 如表1所示，在应用动静脉治疗前后腘动脉直径没有显著变化（P>0.05），而其他指标均有显著统计学差异（P<0.01）：腘动脉容积流量经过30分钟动静脉足泵治疗后，由应用前的基础水平65.6±16.6ml/min升高至127.4±35.76ml/min（P<0.01），在停用动静脉足泵的即刻（60秒内）该指标下降至98.2±25.8 ml/min（P<0.01），但仍较治疗前基础水平明显升高（P<0.01）。同样可以看出，腘动脉平均血流速度、腘动脉收缩期峰速度、腘动脉舒张末期速度均显示在应用动静脉足泵治疗30分钟后较应用前的基础水平明显提高（P<0.01），在停用动静脉足泵的即刻（60秒内）该指标有所下降（P<0.01），但仍较治疗前水平明显升高（P<0.01）。和上述指标相反，搏动指数在应用动静脉足泵30分钟后由应用前的基础水平12.2±2.5降至8.0±1.6（P<0.01），在停用足泵的即刻该指标升至9.8±1.9（P<0.01），但仍明显低于应用足泵前的基础水平（P<0.01）。

2. 2 老年PAOD组应用动静脉足泵前后腘动脉血流动力学指标的比较：(表2) 如表2所示，PAOD组在应用动静脉足泵治疗前后腘动脉直径没有显著变化（P>0.05），而其他指标均有显著统计学差异（P<0.01）。

在应用动静脉足泵治疗30分钟后腘动脉平均容积流量由应用前的基础水平81.0±19.1ml/min提高到134.9±33.1ml/min（P<0.01），在停用动静脉足泵的即刻（60秒内）该指标下降至109.6±26.6ml/min（P<0.01），但仍较治疗前水平明显升高（P<0.01）。同样可以看出，腘动脉平均血流速度、腘动脉收缩期峰速度、腘动脉舒张末期速度均显示在应用动静脉足泵治疗30

分钟后较应用前的基础水平明显提高（P<0.01），在停用动静脉足泵的即刻（60秒内）该指标有所下降（P<0.01），但仍较治疗前水平明显升高（P<0.01）。和上述指标相反，搏动指数在应用足泵30分钟后由应用前的基础水平3.8±0.8降至2.5±0.5（P<0.01），在停用足泵的即刻该指标回升至3.2±0.7（P<0.01），但仍明显低于应用足泵前的基础水平（P<0.01

表1、健康组应用动静脉足泵后腘动脉血流动力学指标情况：

项目

健 康 组

应用前a

腘动脉直径cm 平均速度cm/s 容积流量ml/min 收缩期峰速度cm/s 舒张末期速度cm/s

搏动指数

0.55±0.10 5.0±1.6 65.6±16.6 70.0±12.9 6.0±0.7 12.2±2.5

应用中b 0.54±0.10 9.9±3.6* 127.4±35.7* 85.3±13.7* 8.7±1.0* 8.0±1.6*

应用后c 0.55±0.10 7.5±2.6**▲ 98.2±25.8**▲ 77.2±12.5 **▲ 7.2±0.9 **▲ 9.8±1.9 **▲

*表示b、a间P<0.01 **表示a、c间P<0.01 ▲表示b、c间P<0.01

表2、PAOD组应用动静脉泵后腘动脉血流动力学指标情况： 项目

下肢动脉硬化闭塞症PAOD组 应用前a

腘动脉直径cm 平均速度cm/s 容积流量ml/min 收缩期峰速度cm/s 舒张末期速度cm/s

搏动指数

0.46±0.10 8.6±2.6 81.0±19.1 40.7±9.1 7.9±2.7 3.8±0.9

应用中b 0.46±0.10 14.7±5.0* 134.9±33.1* 54.1±11.9* 11.4±3.6* 2.5±0.5*

应用后c 0.46±0.10 12.0±4.0**▲ 109.6±26.6**▲ 47.5±10.5 **▲ 9.2±3.3 **▲ 3.2±0.7 **▲

*表示b、a间P<0.01 **表示a、c间P<0.01 ▲表示b、c间P<0.01 2. 3 两组间应用动静脉足泵前后腘动脉血流动力学指标的比较：(图1)

如图1所示，比较两组在应用动静脉足泵治疗前后腘动脉容积流量和平均血流速度的改善时发现健康组较周围动脉硬化闭塞症患者改善更明显。腘动脉容积流量在健康组使用动静脉足泵治疗30分钟时增加了94%（从65.6ml/min增加到127.4ml/min）（P<0.01），PAOD组增加了67%（从81ml/min增加到134.9ml/min）（P<0.01）；停止足泵后60秒内，健康组提高51%（P<0.01），PAOD组提高36%（P<0.01）。腘动脉平均血流速度在健康组使用动静脉足泵治疗30分钟时增加了97%（从5cm/s增加到9.9cm/s）（P<0.01），PAOD组增加了70%（从8.6cm/s增加到14.7cm/s）（P<0.01）；停止足泵后60秒内，健康组提高50%（P<0.01），PAOD组提高

38%（P<0.01）。

3 讨论

动静脉足泵(A-V impulse foot pump)又称为间歇性充气压力装置IPC（intermittent pneumatic foot compression），是一种模仿足底静脉丛生理效应而制成的临床物理治疗仪器，它不仅能预防静脉血液淤滞和血栓形成,而且可以改善动脉血液循环。动静脉足泵作为一种无创性治疗方式，能方便、安全、有效地加快静脉回流，改善肢体动脉血供，从而缓解临床症状、减少并发症和缩短住院时间。

早在18世纪，医生就开始采用在腿部施加外部压力来促进血液循环的实验，当时的一些记录显示使用一种特殊抽吸的装置来治疗各种疾病。直到1983年，Gardner和Fox[2]通过一系列的实验首先证明了足部存在生理

性静脉泵机制。当人负重或行走时,足弓拉伸使足底静脉丛的血液被猛烈排挤入下肢深静脉,其产生的血流具有较强的搏动性,由此生成的压力足以克服因小腿动脉膨胀产生的高达13.3 kPa的压力,从而使人在站立位时血液从足部回流至右心房可以不需要任何肌肉收缩协助。手掌和手背也有类似泵压机制。动静脉足泵正是利用足底生理性静脉泵的原理，通过外界施加压力模仿生理性脉冲的效果而设计的。

在本实验中，分别对健康老年人及PAOD老年病人使用动静脉足泵治疗30分钟，分别比较各组应用前、应用30分钟时、应用停止后即刻（60秒内）腘动脉血流动力学指标的变化。结果提示无论是健康老年人还是PAOD老年人腘动脉容积流量（分别提高94

％、51％和67％、36％）、腘动脉平均血流速度（分别提高97％、50％和70％、38％）、腘动脉收缩期峰速度（分别提高26％、14％和33％、17％）、腘动脉舒张末期速度（分别提高47％、21％和44％、19％）均明显提高，而腘动脉搏动指数（分别降低35％、19％和33％、17％）在两组表现为明显降低。这提示，动静脉足泵是一种增加老年人腘动脉血流量和血流速度的有效手段。国外使用类似仪器改善下肢血液循环的实验结果与本实验类似[3] [4] [5] [6] [7]。

对比分析本实验中的数据可以发现，无论在老年健康组还是老年PAOD组，应用动静脉足泵治疗前后腘动脉直径没有变化，这可能与腘动脉属于远端动脉而扩张性有限有关。 腘动脉容积流量是腘动脉平均血流速度与腘动脉横截面积乘积的结果，所以可以 认为，腘动脉容积流量的增加主要是腘动脉平均血流速度增加的结果。同时在该实验中，无论健康老年组还是PAOD老年组腘动脉收缩期峰速度、舒张末期速度均明显增加。尽管停用动静脉足泵后他们都会相应下[参考文献]

[1] 李小鹰.下肢动脉粥样硬化性疾病的特点和诊治.老年医学，2009，216-219. [2] Gardner AM, Fox RH. The venous pump of the human foot p reliminary report. Bristol MedicoMed Chir J, 1983, 98: 109 - 112.

[3] O’Meara PM, Kaufman EE. Prophylaxis for venous thromhypothesis in Hemodynamics of the lower extremitywith pneumatic foot comp ression. Effect on leg position. Biomed Tech (Berl) , 2001, 46: 124 -128.

[6] Bradley JG, Krugener GH, Jager HJ.

降，但在60秒内仍保持在高于治疗前的基础水平以上。有实验证明[8][9]，舒张期血流速度值会随着流出道血流阻力的改变而改变，因此应用动静脉足泵后，舒张末期血流速度增加可以推测相应的外周血流阻力降低。而搏动指数也会随着循环阻力的变化而变化[10]，即在外周血管收缩时搏动指数升高，而外周血管舒张时搏动指数降低因此应用足泵后搏动指数降低，而停止后搏动指数增加，也可以推测足泵可以促进外周血管舒张而使循环阻力降低。 4 结论

对于老年健康人及老年周围动脉硬化闭塞症病人，动静脉足泵可以明显增加下肢腘动脉血流量，提高腘动脉平均血流速度、收缩期峰速度、舒张末期速度，降低搏动指数。它可以提高舒张末期速度并降低搏动指数提示外周血流阻力的下降可能是动静脉足泵改善下肢动脉血流动力学参数的原因之一。动静脉足泵是一种无创、安全、有效的改善老年周围动脉硬化闭塞症患者下肢动脉血流量的手段。

total hip arthroplasty: a review. Orthopedics 1990; 13: 173–178.

[4] Hooker JA, Lachiewicz PF, Kelley SS. Efficacy of prophylaxis against

thromboembolism with intermittent pneumatic compression after primary and revision total hip arthroplasty. J Bone Joint Surg Am 1999; 81: 690–696.

[5] Pitto RP, Hamer H, Kuhle JW, et al. The effectiveness of intermittent plantar venous comp ression in prevention of deep venousthrombosis after total hip arthroplasty. J Arthrop lasty, 1993, 8: 57 - 61.

[7] Hemodynamic effects of intermittent

pneumatic compression in patients with critical limb ischemia J Vasc Surg 2005;42:710-6.

[8] Ramesh M, Morrissey B, Healy JB, et al. Effectiveness of the A - V impulse hand pump. J Bone Joint Surg (Br) , 1999, 81:229 - 233.

[9] Stockle U, Hoffmann R, Schutz M, et al.Fastest reduction of posttraumatic

edema:continuous cryotherapy or intermittent impulse comp ression? Foot Ankle Int, 1997,18: 432 - 438.

[10] Johnston KW. Processing continuous wave Doppler signals and analysis of peripheral arterial waveforms: problems and solutions. In: Bernstein EF, ed. Vascular Diagnosis. Mosby, 1993:149–159.