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大动脉血管具有弹性贮器作用和顺应性，维持动脉持续的血流和缓冲动脉血压的波动。从心脏周期性喷射的血液产生称为“脉搏波”的动脉搏动，其通过动脉树传播的速度称为脉搏波传导速度（pulse wave velocity，PWV）。在生物力学中，Moens-Korteweg方程描述了PWV与血管相关因子的关系：PWV 2 =E·h/（2r·p）。其中E为弹性模量，h为血管壁厚度，r为血管半径，p为血液密度。根据该等式可知，PWV随血管壁僵硬度的增加而增大，并与血管半径成反比。在同一个体，血液密度、血管半径和血管壁厚度相对不变的情况下，PWV可反映血管壁的弹性，即僵硬度。
PWV的检测原理是基于物理学上速度的计算方法，可通过以下公式计算：PWV=d/t。其中d为动脉树上两个记录部位之间的距离，t为两部位之间脉搏波传导的时间。PWV可以在任意两个脉搏波搏动点之间的区域进行测量，反映节段性的动脉弹性。无创测定PWV需要选择两个在体表能够触摸到的动脉搏动点，如颈-股动脉PWV（carotidfemoral，cfPWV）、臂-踝动脉 PWV（brachial-ankle，baPWV）、心-颈动脉 PWV（heartcarotid，hcPWV）、心-肱动脉 PWV（heart-brachial，hbPWV）、心-股动脉 PWV（heartfemoral，hfPWV）和股-踝动脉PWV（femoral-ankle，faPWV）等。不同动脉搏动区域测量的PWV在一定程度上能反映不同动脉节段的僵硬度。临床上目前常用的PWV测量参数为cfPWV和baPWV。
baPWV测量采用示波法测量原理，受试者在仰卧位进行检查，两侧手腕分别放置心电电极，胸骨左缘放置用于检测心音的麦克风，在双侧踝部上和上臂捆绑带有体积描计和示波压力感知传感器的袖带，检测时同步记录心音、心电、四肢血压和脉搏波信号。使用半导体压力传感器记录脉搏波体积波形（PWV的样品采集频率设置为1 200Hz）。在自动增益分析和自动质量调整的前提下，存储肱动脉和踝部动脉的脉搏波体积波形，采样时间为10秒。仪器根据相位速度理论自动确定波形的特征点，通过滤波器存储超过5Hz的分量，并确定脉搏波波脚。图1-5显示了臂踝脉搏波传导时间间隔的测量方法，肱动脉脉搏波的波足与踝部动脉脉搏波的波足之间的时间间隔被定义为臂踝脉搏波传导的时间间隔（ΔT）。脉搏波传播的距离测量对于PWV计算至关重要。图1-6显示了臂踝脉搏波传导距离的测量方法，b、c、d分别代表了心脏到肱动脉测量点、心脏到股动脉搏动点、股动脉搏动点到踝的距离，臂踝距离（ΔLba）表示为1.3×c+d-b。一般情况下，成年人的身高是相对固定的，而ba距离是基于身高的固定函数计算所得，因此，只要身高测量准确，理论上只要身高不变，不同个体该检测方法所采用ba距离是一样的。
图1-5 baPWV测量原理：臂踝脉搏波传导的时间间隔（ΔT）测量
①为肱动脉脉搏波形，②为胫后动脉脉搏波形，ΔT=两波足切点间时间间隔。baPWV= ΔLba/ΔTba，Lba由受试者身高自动计算得出。
最近，Sugawara等通过比较体表测量距离和磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）方法直接测量脉搏波传导距离之间的差异，评估了baPWV测量的准确性。结果显示，体表间接测量法由于低估了心脏到肱动脉之间的距离b，从而使其测量的臂踝距离比磁共振直接测量法高估了11%。然而，基于身高计算的baPWV和基于MRI测量距离的baPWV之间有非常好的相关性（ r 2 =0.96），提示两者可以较为简便地进行相互转换。
图1-6 baPWV测量原理：脉搏波传导距离计算
b、c、d分别代表了心脏到肱动脉测量点、心脏到股动脉搏动点、股动脉搏动点到踝的距离，臂踝距离（ΔLba）表示为1.3×c+d-b。
baPWV不仅反映了主动脉、颈动脉等大动脉的弹性，还一定程度上反映了中等大小肌性动脉的僵硬度。目前临床使用的全自动动脉硬化检测仪可同步记录四肢血压，计算左、右双侧baPWV，方法简便，与传统扁平张力法测量的cfPWV具有较好的关联性（ r =0.7）。研究显示，baPWV的观察者内和观察者间的变异性分别为3.8%～10.0%和3.6%～8.4%，说明其在临床应用中具有较好的重复性。
（郭芊卉 李燕）