Relationship between Aortic Arch Calcification, Detected by Chest X-Ray, and Renal Resistive Index in Patients with Hypertension

Abstract

Cíl: Kalcifikace aortálního oblouku (AAC) je náhradním markerem arteriální tuhosti a cévního poškození souvisejícího s hypertenzí. Renální odporový index (RRI), parametr dopplerovské ultrasonografie ledvin, se používá k hodnocení hemodynamiky ledvin. V této studii jsme se zaměřili na hodnocení vztahu mezi RRI a AAC u pacientů s hypertenzí. Metody: Pacienti s hypertenzí podstoupili rentgenové vyšetření hrudníku a reálnou dopplerovskou ultrasonografii. Byli rozděleni do dvou skupin podle RRI (skupina 1: RRI ≥0,70; skupina 2: RRI < 0,70). Dva vyšetřující, zaslepení vůči nálezům RRI, přezkoumali AAC u těchto pacientů. Byla zjištěna hodnota kappa 0,781 a hodnota p < 0,001 byla považována za významnou. Výsledky: Studie zahrnovala 289 pacientů s hypertenzí (průměrný věk 63,87 ± 11,38 let). U 53,6 % (n = 155) zkoumaných osob byla zjištěna hodnota RRI ≥ 0,70. V průběhu studie bylo zjištěno, že RRI je vyšší než 0,70. Pacienti s RRI ≥ 70 byli starší a měli častěji AAC i hypertrofii levé komory. Byla provedena vícenásobná lineární regresní analýza s cílem ověřit, zda přítomnost AAC významně předpovídá RRI. Výsledky regresní analýzy ukázaly, že přítomnost AAC významně predikovala RRI (β = 0,053; p < 0,001). Závěry:

© 2018 The Author(s) Published by S. Karger AG, Basel

Význam studie

Úvod

Hypertenze je jedním z nejčastějších kardiovaskulárních rizikových faktorů. Diagnostika a léčba poškození koncových orgánů souvisejících s hypertenzí spolu s regulací krevního tlaku může pomoci snížit kardiovaskulární úmrtnost . Zatímco ledviny regulují krevní tlak, jsou také ovlivněny jakýmkoli poškozením regulace krevního tlaku. Nefropatie související s hypertenzí je způsobena postupným úbytkem nefronů v důsledku poruchy regulace krevního tlaku. Hypertenzní nefropatie zvyšuje kardiovaskulární úmrtnost, protože dále zhoršuje regulaci krevního tlaku . V klinické praxi je jedním z nejpřesnějších ukazatelů hypertenzní nefropatie zjištěné pomocí rychlosti glomerulární filtrace (GFR) a mikroalbuminurie index renálního odporu (RRI) . RRI je výpočet používaný pro hodnocení různých klinických stavů, jako je chronická rejekce renálního alograftu, detekce a léčba stenózy renální tepny, progrese chronického onemocnění ledvin a akutní a chronická obstrukční choroba ledvin, a zároveň odráží i změny intrarenální perfuze . RRI odráží intrarenální perfuzi a je důležitým ukazatelem systémových hemodynamických změn. Proto má u pacientů s hypertenzí prognostický význam . U pacientů s hypertenzí je třeba stanovit prediktory zvýšeného RRI, aby bylo možné zjistit stupeň poškození ledvin.

Kalcifikace aortálního oblouku (AAC) je způsobena progresí poškození endotelu a také zánětem a kalcifikací v aortálním oblouku v důsledku vysokého krevního tlaku . Stejně jako RRI je AAC důležitým ukazatelem zvýšené zátěže krevním tlakem a zvýšené tuhosti tepen . AAC lze snadno odhalit při rutinním rentgenovém vyšetření hrudníku, které je jednoduchým, levným a široce dostupným nástrojem. V současné době nejsou k dispozici žádné zprávy o využití AAC k predikci RRI. Cílem této studie proto bylo zjistit vztah mezi AAC a RRI.

Metody

Pacienti s hypertenzí, kteří se hlásili do Univerzitní nemocnice Karabük v období od ledna 2016 do ledna 2017, podstoupili standardní rentgenové vyšetření hrudníku a dopplerovskou ultrasonografii ledvin. Dva další lékaři, kteří nebyli informováni o výsledcích RRI, hodnotili AAC pomocí rentgenu hrudníku. Pacienti byli rozděleni do dvou skupin podle RRI. Skupinu 1 tvořili pacienti s RRI ≥0,70 a skupinu 2 pacienti s RRI < 0,70. Ve skupině 3 byli pacienti s RRI ≥0,70. Ze studie byli vyloučeni pacienti s anamnézou kardiochirurgické operace, středně závažným až závažným onemocněním srdečních chlopní, fibrilací síní, stenózou renální tepny, nefrostomií, malignitou, akutním/chronickým infekčním a zánětlivým onemocněním a těhotné pacientky. Pro výpočet velikosti vzorku byl použit následující vzorec:

kde Z = standardní normální rozptyl při 5% chybě 1. typu (p < 0,05; 1.96 bylo použito ve vzorci), p = očekávaný podíl v populaci na základě předchozích studií nebo pilotních studií a d = absolutní chyba nebo přesnost (musí rozhodnout výzkumník).

Podle studie Berniho a kol. bylo zjištěno, že podíl pacientů s RRI ≥0,70 je přibližně 25 %. < Přesnost/absolutní chyba byla dodržena na 5 % a chyba 1. typu na 5 %. Podle toho při dosazení těchto hodnot do výše uvedeného vzorce:

Všichni pacienti byli vyšetřeni na kardiovaskulární rizikové faktory. Za diabetiky byli považováni pacienti, kteří v minulosti dostávali perorální antidiabetickou a/nebo inzulinovou léčbu, nebo ti, u nichž byla glykémie nalačno ≥ 126 mg/dl alespoň dvakrát. Pacienti, kteří dříve dostávali antihypertenzní léčbu nebo kteří měli alespoň dvakrát krevní tlak ≥130/80 mm Hg, byli označeni za hypertoniky. Pulzní tlak byl vypočítán jako rozdíl mezi vrcholovým systolickým a diastolickým krevním tlakem. Pacienti s celkovým cholesterolem > 200 mg/dl nebo cholesterolem v lipoproteinech o nízké hustotě > 100 mg/dl nebo ti, kteří v minulosti užívali léky snižující hladinu lipidů, byli považováni za hyperlipidemické . Chronické onemocnění ledvin (CKD) bylo definováno jako poškození ledvin nebo snížená GFR < 60 ml/min/1,73 m2 po dobu nejméně 3 měsíců.

Albuminurie jako marker poškození ledvin byla definována jako rychlost vylučování albuminu močí ≥30 mg/24 h . Odhadovanou GFR jsme vypočítali pomocí rovnice Chronic Kidney Disease Epidemiology Collaboration . Za kuřáky byli považováni aktivní kuřáci nebo ti, kteří přestali kouřit během posledního 1 měsíce. Index tělesné hmotnosti byl vypočten vydělením hmotnosti (kg) druhou mocninou výšky (m2) . Plocha povrchu těla byla vypočtena jako druhá odmocnina ze součinu hmotnosti (kg) a výšky (cm) děleno 3 600 . Všichni pacienti podstoupili 12svodovou elektrokardiografii a transtorakální echokardiografii. RRI byla měřena pomocí renální dopplerovské ultrasonografie radiologem, který byl zaslepen informacemi o pacientovi. Běžné biochemické testy byly u pacientů provedeny po 12 hodinách lačnění.

Vyhodnocení AAC

Standardní (zadně-přední) rentgenový snímek hrudníku (40 × 40 cm; Curix HT 1.000G Plus, Agfa, Mortsel, Belgie) byl pořízen ve stoje (Thoramat, Siemens, Erlangen, Německo). Vzdálenost mezi ohniskem a pacientem byla nastavena na 150 cm. Bylo použito automatické řízení expozice s pevným napětím trubice 117 kV. AAC byla klasifikována následovně: stupeň 0 – žádná viditelná kalcifikace; stupeň I – malé skvrny kalcifikace nebo tenká kalcifikace na aortálním knoflíku; stupeň II – jedna nebo více oblastí ztluštělé kalcifikace; a stupeň III – kruhová kalcifikace na aortálním knoflíku (obr. 1). Dva vyšetřovatelé, kteří byli zaslepeni vůči nálezům RRI, přezkoumali AAC na rentgenovém snímku hrudníku. Sto rentgenových snímků hrudníku, náhodně vybraných pro hodnocení AAC, hodnotili nezávisle na sobě dva kardiologové, aby posoudili spolehlivost diagnózy AAC. Byla zjištěna hodnota kappa 0,781 a p < 0,001.

Měření RRI

Všechna vyšetření byla provedena jedním radiologem za použití stejného přístroje (50Hz stěnový filtr a 2 až 5MHz konvexní převodník) (Toshiba, Nemio 35 , Japan Care Co., Ltd., Japonsko) po 6 hodinách lačnění a 20 minutách odpočinku. K měření hodnot RRI v intrarenálních segmentálních tepnách byla použita barevná dopplerovská ultrasonografie. Během vyšetření byla získána spektra z úrovně arkuátních (kortikomedulární spojka) nebo interlobárních tepen (přiléhajících k dřeňovým pyramidám) pomocí 2 až 4mm dopplerovského okna. Všechna měření byla prováděna pomocí dopplera drženého pod úhlem 30° a 60° vůči lumen cévy. Vlny byly získávány s použitím nejnižší opakovací frekvence pulzů, která nevytvářela artefakty. Byly použity nejnižší filtry a nejvyšší zesílení, které by nevytvářely šum pozadí. U subjektů této studie byly hodnoty RRI pro spojenou část stanoveny s použitím obou ledvin ve střední čáře. Byly změřeny tři hodnoty RRI a zprůměrovány pro obě ledviny. Vzorec použitý pro výpočet RRI je následující: (systolická maximální rychlost – diastolická maximální rychlost) / systolická maximální rychlost . Třicet pacientů bylo náhodně vybráno pro hodnocení intraobservační variability; stejné měření bylo po 1 hodině zaslepeně opakováno. Hodnoty RRI vykazovaly vynikající reprodukovatelnost s intraobservačním intraclass koeficientem 0,937 a 95% intervalem spolehlivosti 0,872-0,969.

Laboratorní měření

Všem účastníkům byly při přijetí odebrány vzorky žilní krve. Pomocí standardních technik byly kvantifikovány kreatinin, dusík močoviny v krvi, glukóza, celkový cholesterol, cholesterol v lipoproteinech o nízké hustotě, cholesterol v lipoproteinech o vysoké hustotě, draslík, sodík, albumin, vápník, fosfát, aspartátaminotransferáza a alaninaminotransferáza. Čtyřiadvacetihodinová koncentrace albuminu v moči byla měřena imunoturbidimetrickou metodou. U žen byl sběr moči opakován, pokud pacientka menstruovala. Běžné krevněchemické a lipidové parametry byly měřeny analyzátorem Siemens Advia 1800.

Echokardiografické vyšetření

Všichni pacienti byli vyšetřeni pomocí komerčně dostupného systému (Vivid 4; GE Medical Systems, Horten, Norsko) s fázovým snímačem o frekvenci 3,5 MHz. Konvenční M-mode, B-mode a dopplerovské parametry byly měřeny podle pokynů Americké echokardiografické společnosti. Byl měřen enddiastolický a endsystolický průměr levé komory (LK) a tloušťka zadní stěny a septa. Hmotnost LK byla vypočtena pomocí Devereuxovy rovnice: Hmotnost LK = 0,8 × + 0,6 g, kde LVEDD je enddiastolický průměr LK, IVST je tloušťka stěny interventrikulárního septa a PWT je tloušťka zadní stěny. Index hmotnosti LK byl vypočten vydělením hmotnosti LK plochou povrchu těla. Hypertrofie LK byla definována jako index hmotnosti LK > 115 g/m2 u mužů a > 95 g/m2 u žen .

Statistické analýzy

Pro statistickou analýzu dat byl použit program Number Cruncher Statistical System (NCSS) 2007 (Kaysville, UT, USA). Pro vyhodnocení údajů studie byly použity deskriptivní statistické metody (průměr, směrodatná odchylka, medián, četnost, poměr, minimum a maximum), přičemž Studentův t test byl použit pro porovnání kvantitativních údajů při srovnání dvou skupin u normálně rozdělených hodnot a Mannův-Whitneyho U test u parametrů s nenormálním rozdělením. K vyhodnocení vztahů mezi proměnnými byly použity Pearsonova a Spearmanova korelační analýza. Ke zkoumání rizikových faktorů ovlivňujících RRI byla použita lineární regresní analýza. Pro porovnání kvalitativních údajů byl použit Pearsonův χ2 test. Významnost byla považována při hodnotě p < 0,05.

Výsledky

Studie zahrnovala 289 pacientů s hypertenzí (67,1 % žen, 32,9 % mužů, průměrný věk 63,87 ± 11,38 let). Bylo zjištěno, že pravé RRI se pohybovalo v rozmezí od 0,53 do 0,89, s průměrem 0,71 ± 0,07, zatímco levé RRI se pohybovalo v rozmezí od 0,55 do 0,89, s průměrem 0,71 ± 0,07. Zjištěné hodnoty se pohybovaly v rozmezí od 0,55 do 0,89, s průměrem 0,71 ± 0,07. Bylo zjištěno, že RRI je < 0,70 u 46,4 % (n = 134) pacientů a ≥0,70 u 53,6 % (n = 155) pacientů. Mezi skupinami s RRI byl zjištěn statisticky významný rozdíl z hlediska průměrného věku, přičemž průměrný věk ve skupině s RRI ≥ 70 byl vyšší než ve skupině s RRI < 70 (67,71 ± 10,13 vs. 59,43 ± 11,15, p = 0,001). Ve skupině s RRI ≥ 70 byla pozorována vyšší hypertrofie LK (p = 0,001) a užívání kyseliny acetylsalicylové (p = 0,035) (tab. 1). AAC nebyla zjištěna u 30,1 % (n = 87) subjektů, zatímco u 69,9 % (n = 202) pacientů byla zjištěna jako stupeň I u 38,1 % (n = 110), stupeň II u 24,2 % (n = 70) a stupeň III u 7,6 % (n = 22) pacientů. Byla zjištěna statisticky významná souvislost mezi RRI a přítomností a stupněm AAC (p = 0,001) (tabulka 2).

Celkem 156 z 289 pacientů (54,0 %) mělo CKD. Pacienti byli rozděleni do dvou skupin podle přítomnosti CKD. Pacienti s CKD byli starší (65,22 ± 11,96 vs. 62,29 ± 10,46 let; p = 0,028). U pacientů s CKD byla zjištěna vyšší prevalence kouření (41 vs. 22 ; p = 0,046) a hypertrofie LK (53 vs. 30 ; p = 0,032). Kromě toho byla u pacientů s CKD zjištěna vyšší hodnota RRI (0,71 vs. 0,70,0 ; p = 0,045) a prevalence AAC (118 vs. 84 ; p = 0,021).

RRI vykazovala negativní korelaci mezi GFR (r = -0.267; p < 0,01), hladinou sérového albuminu (r = -0,189; p < 0,01), tělesným povrchem (r = -0,120; p < 0,05) a ejekční frakcí LK (r = -0,188; p < 0,01), což bylo statisticky významné. Na druhé straně byla zjištěna pozitivní korelace mezi ureou (r = 0,242; p < 0,01), sérovou hladinou draslíku (r = 0,140; p < 0,05), albuminurií (r = 0.187; p < 0,05), koncovým diastolickým průměrem LK (r = 0,207; p < 0,01), koncovým systolickým průměrem LK (r = 0,227; p < 0,01), průměrem levé síně (r = 0,126; p < 0,01).05), tloušťka interventrikulární přepážky (r = 0,215; p < 0,01), tloušťka zadní stěny (r = 0,136; p < 0,05), index hmotnosti LK (r = 0,320; p < 0.01), pulzního tlaku (r = 0,211; p < 0,05) a systolického krevního tlaku (r = 0,146; p < 0,05), což bylo statisticky významné (tab. 3).

Lineární regresní analýza

Přítomnost AAC, pulzní tlak, albuminurie, věk, GFR, hladina albuminu v séru, ejekční frakce LK, průměr levé síně, hladina draslíku v séru, rychlost A, index hmotnosti LK, plocha povrchu těla, normální geometrie, koncentrická hypertrofie, excentrická hypertrofie a užívání kyseliny acetylsalicylové byly analyzovány pomocí lineární regresní analýzy.

Byla provedena vícenásobná lineární regresní analýza s cílem ověřit, zda přítomnost AAC významně předpovídá RRI. Výsledky regrese ukázaly, že model vysvětlil 39,2 % rozptylu a že model byl významným prediktorem RRI (F(16,72) = 10,964; p < 0,001). Bylo zjištěno, že přítomnost AAC významně predikuje RRI (β = 0,053; p < 0,001) (tabulka 4).

Diskuse

Tato studie stanovuje silný a nezávislý vztah mezi AAC, hodnoceným pomocí rentgenového snímku hrudníku, a RRI, ukazatelem intrarenálního hemodynamického parametru.

Hypertenze způsobuje remodelaci, endoteliální dysfunkci, fibrózu a kalcifikaci, což vede k významným cévním změnám. Cévní kalcifikace je jedním z nejdůležitějších ukazatelů cévního poškození souvisejícího s hypertenzí. Zánět, oxidační stres, pokročilý věk a renin-angiotenzinový systém jsou důležité faktory podílející se na rozvoji cévní kalcifikace . Angiotenzin 2, substrát systému renin-angiotenzin, hraje aktivní roli v růstu a diferenciaci hladkých svalových buněk cév . Cévní hladké svalové buňky jsou složeny z mezenchymálních buněk, jako jsou osteoblasty. Vlivem různých faktorů prostředí se buňky hladkého svalstva cév přeměňují na fenotyp osteoblastů a produkují vápník. Cévní kalcifikace tak začíná produkcí vápníku v intimě nebo medii . AAC je prototypem cévní kalcifikace. Nejvýznamnějším patofyziologickým zdůvodněním vztahu mezi AAC a RRI je, že tvorba AAC vede ke snížení cévní poddajnosti a zvýšení tuhosti tepen . Zvýšená arteriální tuhost snižuje poddajnost. Arteriální poddajnost je hlavní charakteristikou pulzní složky krevního tlaku. Elastická stěna aorty se během systoly natahuje a během diastoly se opět stáčí. Tím je zajištěn průtok periferní krve, zejména krve ledvinami. Zvýšená tuhost aorty snižuje její poddajnost, což vede ke snížení průtoku krve ledvinami . Snížení průtoku krve ledvinami vede ke zvýšení RRI.

Cévní kalcifikace je systémová jednotka, která ovlivňuje celé cévní řečiště. V jiné studii byla zjištěna silná a nezávislá korelace mezi kalcifikací koronárních tepen a AAC . Kromě toho byla zaznamenána silná korelace mezi AAC a kalcifikací renálních tepen, která je důležitým ukazatelem onemocnění renálních tepen . Kalcifikace renálních tepen má významný vliv na hemodynamické parametry ledvin . Podle autorů je dalším patofyziologickým vysvětlením korelace mezi AAC a RRI to, že systémová vaskulární kalcifikace, zejména kalcifikace renálních tepen, zhoršuje průtok krve ledvinami, a tím zvyšuje RRI. Tato studie prokázala souvislost mezi AAC a RRI, a nabízí tak spolehlivější důkaz o souvislosti mezi vaskulární kalcifikací a RRI . Tato studie rovněž prokázala souvislost mezi věkem a zvýšením RRI. Několik zpráv naznačuje, že existuje korelace mezi RRI a věkem. Předpokládá se, že příčinou nárůstu RRI s věkem je zvýšená arteriální tuhost a snížená cévní poddajnost s věkem . V této studii byla také zjištěna silná reverzní korelace mezi GFR a RRI. V literatuře bylo zaznamenáno několik studií prokazujících korelaci mezi RRI a GFR, které podporují výsledky této studie . V této studii byla zjištěna pozitivní korelace mezi dilatací LK, funkcemi a RRI. Ratto et al. rovněž zaznamenali korelaci mezi dilatací LK, funkcemi a RRI. V této studii bylo zjištěno, že hypertrofie LK (excentrická a koncentrická hypertrofie) je nezávislým prediktorem RRI. Zvýšení arteriální tuhosti a tlakové zátěže může zvýšit RRI a vést k rozvoji hypertrofie LK. Alterini et al. prokázali korelaci indexu hmotnosti LK a hypertrofie LK s RRI u pacientů s hypertenzí, což je v souladu s touto studií.

RRI je výsledkem interakce mezi renálními hemodynamickými parametry a systémovými hemodynamickými faktory. Bylo zjištěno, že RRI souvisí s mnoha onemocněními ledvin i s významnými kardiovaskulárními chorobami . RRI, který úzce souvisí se systolickou a diastolickou funkcí LK, svědčí o progresi onemocnění ledvin i o progresi srdečního selhání . Podobně je známo, že RRI úzce souvisí s tuhostí aorty a aterosklerózou . Pulzní tlak je tvořen interakcí srdečních funkcí s cévními strukturami . Byla zaznamenána silná souvislost mezi RRI a pulzním tlakem . V souladu s tím jsme v této studii zjistili významnou souvislost mezi RRI, pulzním tlakem a albuminurií . Nepodařilo se nám však prokázat významnou asociaci mezi RRI, E/A a ejekční frakcí LK.

Kardiorenální syndrom je příkladem propojení srdečních a renálních onemocnění. U tohoto syndromu se zvyšuje kardiovaskulární morbidita a mortalita . Tato studie rovněž zjistila korelaci mezi dilatací LK, funkcí a RRI, čímž podpořila možnost kardiorenálního syndromu. Kromě toho bylo zjištěno, že kalcifikace aorty je nezávislým a silným prediktorem RRI. Také je známo, že funkce a hypertrofie LK korelují s kalcifikací aorty . Lze spekulovat, že vaskulární kalcifikace se může podílet na patogenezi kardiorenálního syndromu, jak hodnotí výsledky této studie . Navíc je zřejmé, že kalcifikace aorty může být součástí kardiorenálního syndromu.

Omezení

Mezi omezení této studie patří malá velikost vzorku, studie byla provedena v jednom centru, nebyl prokázán patofyziologický vztah mezi RRI a AAC a nebylo zkoumáno poškození koncových orgánů v důsledku hypertenze.

Závěr

U pacientů s hypertenzí byl zjištěn nezávislý a silný vztah mezi AAC a RRI, ukazatelem renálních hemodynamických parametrů. AAC, hodnocená pomocí rentgenového snímku hrudníku a běžně používaná a snadno dostupná procedura v klinické praxi, může být ukazatelem zvýšeného RRI.

Etické prohlášení

Studie byla plánována v souladu s doporučeními stanovenými Helsinskou deklarací o biomedicínském výzkumu zahrnujícím lidské subjekty. Institucionální etická komise schválila protokol studie; od každého účastníka byl získán informovaný souhlas.

Prohlášení o zveřejnění informací

Autoři nemají žádný střet zájmů, který by museli deklarovat.

Kontakty autorů

Podrobnosti článku / publikace

Open Access License / Drug Dosage / Disclaimer

Tento článek je licencován pod licencí Creative Commons Uveďte autora-Neužívejte dílo komerčně 4.0 International License (CC BY-NC). Použití a šíření pro komerční účely vyžaduje písemný souhlas. Dávkování léčivých přípravků: Autoři a vydavatel vynaložili veškeré úsilí, aby výběr a dávkování léků uvedené v tomto textu byly v souladu s aktuálními doporučeními a praxí v době vydání. Vzhledem k probíhajícímu výzkumu, změnám ve vládních nařízeních a neustálému přísunu informací týkajících se farmakoterapie a reakcí na léky však čtenáře vyzýváme, aby si u každého léku zkontroloval příbalový leták, zda nedošlo ke změnám v indikacích a dávkování a zda nejsou doplněna varování a bezpečnostní opatření. To je zvláště důležité, pokud je doporučovaný přípravek novým a/nebo zřídka užívaným lékem. Prohlášení o vyloučení odpovědnosti: Prohlášení, názory a údaje obsažené v této publikaci jsou výhradně výroky jednotlivých autorů a přispěvatelů, nikoliv vydavatele a editora (editorů). Výskyt reklamy a/nebo odkazů na produkty v publikaci neznamená záruku, podporu nebo schválení inzerovaných produktů či služeb nebo jejich účinnosti, kvality či bezpečnosti. Vydavatel a redaktor(é) se zříkají odpovědnosti za jakoukoli újmu na zdraví osob nebo majetku, která by vznikla v důsledku myšlenek, metod, návodů nebo výrobků uvedených v obsahu nebo v reklamách.

.