Arterial stiffness as a function of accumulation of damaging effects of vascular risk factors

Abstract

Введение. Повышение жесткости сосудистой стенки является признаком поражения сосудов как органа-мишени, а также фактором риска развития сердечно-сосудистых заболеваний и маркером неблагоприятного прогноза. Разработка подходов к оценке артериальной жесткости, определение наиболее прогностически значимых параметров являются актуальными задачами в настоящее время. Недавние исследования показывают потенциальную информацию, заложенной в фотоплетизмографии (ФПГ) для оценки жесткости артериальной стенки. Вторая производная ФПГ, скорость ускорения, вероятно, коррелирует с «ранним сосудистым старением» (EVA-синдромом), что и определило цель данной работы. Цель исследования. Изучить возможности фотоплетизмографии в оценке артериальной жесткости, артериального возраста и «раннего сосудистого старения» у здоровых и больных людей с факторами риска сердечно-сосудистых заболеваний. Материалы и методы. Всего обследовано 2042 пациентов (М –38,4%) в возрасте от 17 до 94 лет (средний возраст – 48 ± 9,51 лет). Сердечно-сосудистый анамнез имели 41,48 % пациентов, из них анамнез по артериальной гипертонии (АГ) – 32,81%, по ишемической болезни сердца (ИБС) – 7,35 %, сахарный диабет 2 типа (как эквивалент ИБС) – 1,66%. Объем исследования включал общеклиническое исследование крови, мочи, биохимический анализ крови на глюкозу, холестерин и уровень креатинина, осмотры профильных специалистов, ЭКГ и рентгенографию органов грудной клетки. Для учета модифицируемых и немодифицируемых ФР использовался специально разработанный формализованный опросник. В качестве специального метода исследования использовалась фотоплетизмография. Рассчитывались показатели: индекс жесткости (SI), индекс отражения (RI), индекс аугментации (Alp75), возрастной индекс (AGI) и типы пульсовой волны (PV-type). Для определения сосудистого возраста (VA) строилось корреляционное поле зависимости возрастного индекса от возраста испытуемого, и затем по величине возрастного индекса рассчитывался возраст сосудистой системы. Результаты. На первом этапе исследования генеральная выборка была проанализирована на предмет взаимосвязи маркеров артериальной ригидности с паспортным и сосудистым возрастом. Наибольшая корреляционная связь (R = 0,53; p<0,05) с паспортным возрастом была выявлена для AGI – показателя, отражающего соотношение различных компонент второй производной пульсовой волны объёма. Критериями EVA-синдрома считались значения AGI, выходящие за пределы 90-го перцентиля (n = 301) критериями «молодого сосудистого возраста» (n = 154) - значения AGI менее 10 перцентиля с коррекцией по возрасту и полу. После этого вся выборка была разделена на группы с шагом 10 лет, после чего была выявлена значимая корреляция в возрастных группах 40-69 лет. Следует отметить, что в выборке пациенты возрастом 40-59 лет составляли 75,5%. Сравнение этих двух альтернативных подгрупп показало, что между мужчинами в диапазоне от 40 до 60 лет с EVA (n = 47) и “молодой сосудистый возраст” (n = 63) имеются значимые различия как по показателям артериальной жесткости, так и по наличию модифицируемых факторов риска. Оценка вклада сосудистых факторов риска в сосудистое старение показала, что лидирующие позиции занимают статус курения и артериальная гипертония. Отношение шансов по риску АГ у мужчин с EVA-синдромом составляет 1,61, p<0.05; по риску ССЗ = 1,76, p<0.05. Для женщин была отмечена только тенденция по увеличению сердечно-сосудистого риска, подгруппа EVA была слишком малочисленна. Анализ подгруппы без сердечно-сосудистых заболеваний не проводился. Выводы. Фотоплетизмография является перспективным методом оценки сосудистого возраста и сердечно-сосудистого риска. У мужчин в возрасте от 40 до 60 лет с EVA-синдромом отношение шансов по риску АГ составляет 1,61; p <0,05; по риску ССЗ = 1,76; p <0,05.

Introduction. An increase in the stiffness of the vascular wall is a sign of vascular lesion as a target organ, as well as a risk factor for the development of cardiovascular diseases and an unfavorable prognosis. Development of approaches to the assessment of arterial stiffness, the definition of the most prognostically significant parameters are relevant tasks currently. Recent studies suggest potential information embedded in photoplethysmography (PPG) to assess arterial wall stiffness. The second derivative of PPG — acceleration rate, probably correlates with “early vascular aging” (EVA syndrome), which determined the purpose of this work. Purpose of the surveyis to study the opportunities of contour analysis of the pulse wave velocity using photoplethysmography in the assessment of arterial age and “early vascular aging” and to evaluate the relationship between photoplethysmography data. Materials and methods. Surveyed 2042 patients (men –38.4%) aged from 17 to 94 years (mean age - 48 ± 9.51 years). 41.48% of patients had a cardiovascular history, of which anamnesis for arterial hypertension (HTN) was 32.81%, for coronary arteries disease (CAD) - 7.35%, and type 2 diabetes mellitus (as an equivalent of CAD) 66%. The scope of the study included a general clinical examination of blood, urine, analysis of blood for glucose, cholesterol and creatinine level, examinations of relevant specialists, ECG and chest X-ray. To account for modifiable and non-modifiable risk factors, we used a specially developed formalized questionnaire. Photoplethysmography was used as a special research method. The following indicators were calculated: stiffness index (SI), reflection index (RI), augmentation index (Alp75), age index (AGI) and pulse wave types (PV-type). To determine the vascular age (VA), a correlation fields were constructed for the dependence of the age index on the subject's age, and then the age of the vascular system was calculated by the age index. Results. At the first stage of the study, the general sample was analyzed for the relationship between arterial stiffness markers and passport and vascular age. The highest correlation (R = 0.53; p <0.05) with the passport age was found for AGI, an indicator reflecting the ratio of the various components of the second derivative of the pulse wave. The criteria for the EVA syndrome were AGI values that went beyond the 90th percentile (n = 301) as the criteria for “young vascular age” (n = 154) - AGI values less than 10 percentile with age and gender corrections. After that, the entire sample was divided into groups in 10-year increments, after which a significant correlation was found in the age group of 40-69 years. It should be noted that patients aged 40–59 years accounted for 76% of the total sample. Comparison of these two alternative subgroups showed that between men in the range of 40 to 60 years with EVA (n = 47) and “young vascular age” (n = 63) there are significant differences. The odds ratio for the risk of hypertension in men with EVA syndrome is 1.61, p <0.05; risk of CVD = 1.76, p <0.05. For women, there was only a tendency to increase cardiovascular risk, the EVA subgroup was too small. Analysis of the subgroup without cardiovascular diseases was not conducted. Conclusion. Photoplethysmography is a promising method for assessing vascular age and cardiovascular risk. In men aged 40 to 60 years with EVA syndrome, the odds ratio for the risk of hypertension is 1.61; p <0.05; risk for CVD = 1.76; p <0.05.