Intraarteriálisan és Arteriográffal mért pulzushullám görbék összehasonlító vizsgálata (Horváth Iván, Cziráki Attila, Gaszner Balázs, Sárszegi Zsolt, Illyés Miklós, Papp Lajos Pécsi Tudományegyetem, Szívgyógyászati Klinika)
A vizsgálatok célja Komparatív vizsgálataink célja az volt, hogy a „gold standardnak” számító intraarteriális, invazív mérésekkel ellenőrizzük az újonnan kifejlesztett és szabadalmaztatott módszer és műszer, az Arteriográf által mért artériás stiffness paraméterek, nevezetesen az artéria brachialis augmentációs index (Aix) és az aorta pulzushullám terjedési sebesség (PWVao) meghatározásának megbízhatóságát. Anyag és módszer Összesen 26, rutin koronarográfiára előjegyzett alacsony rizikófaktorú betegen végeztük összehasonlító vizsgálatainkat, amelyekhez etikai bizottsági engedéllyel és betegek beleegyező nyilatkozatával rendelkeztünk. A jobb, illetve a bal artéria radiális vagy a jobb artéria femoralis volt a behatolás kapu, ami azért fontos, mert ezeket a rutinban végezzük, így az eljárás semmi extra megterhelést nem jelentett a betegek számára. 5 Fr-es sheat-et, 5 Fr-es Judkins katétert, valamint Braun nyomásérzékelőt használtunk, és ACIS injektor rendszert, ami azért jó, mert lerövidíti a kontrasztnak ill. a sónak a nyomásmérőhöz való összeköttetését. A felvett képeket Philips BH 5000 Integris angiográfiás rendszerrel digitálisan rögzítettük. A nyomásértékeket Marquette MacLab 500 többcsatornás analóg regisztráló egységgel vettük fel, és MUSE digitális adattároló rendszerrel rögzítettük. Az artéria brachialis invazív és non-invazív (Arteriográf) pulzusgörbéjének összehasonlító vizsgálati protokollja 10, különböző augmentációs index kategóriába (-66,4% minimum, +20,9% maximum) eső betegnél végeztük el az összehasonlító vizsgálatokat oly módon, hogy az artéria radiálisból történő behatolás után a katéter végét az ugyanerre a karra felhelyezett mandzsetta felső széle fölé helyeztük. A mandzsetta felső szélének pozícióját árnyékot adó anyaggal jelöltük abból a célból, hogy a katétert biztosan a mandzsetta fölé helyezzük, de ugyanakkor a lehető legközelebb ahhoz (l. az alábbi ábrát).
A katéter átmosása után thermoprinter szalagon folyamatosan rögzítettük az intrabrachiális nyomásgörbét, majd elindítottuk az arteriográf mérést, így annak egész működése alatt identikus és szimultán intraarteriális és non-invazív pulzusgörbéket kaptunk. Értékeltük az invazív és non-invazív görbék lefutását vizuális szemrevételezés alapján. Quantitatív összehasonlítást úgy végeztünk, hogy egyenként kiszámoltuk a suprasystolés nyomáson intraarteriálisan és Arteriográffal non-invazívan szimultán rögzített identikus szívciklusok augmentációs indexeit és egyszerű korrelációszámítást végeztünk a két módszerrel nyert Aix értékek között. Az invazív és non-invazív (Arteriográf) PWV mérés protokollja 16 betegnél végeztük el az invazív és az Arteriográffal szimultán mért non-invazív aorta pulzushullám terjedési sebesség (PWV) összehasonlítását, oly módon, hogy az aortagyökben lévő katéter sóoldattal történő átmosása után 100 mm/sec sebességgel thermoprinterrel rögzítettük a szimultán felvett EKG-t és aortagyök nyomásgörbét, majd a katétert a bifurcatio aortae magasságába helyeztük. Az elért pozíciót kontrasztanyag bejuttatásával ellenőriztük, majd a katéter ismételt átmosása után itt is hasonló sebességgel rögzítettük az EKG-t és aorta bifurcatio nyomásgörbét. A pulzushullám aortagyök és bifurcatio közötti terjedési idejét úgy határoztuk meg, hogy a kinyomtatott papíron msec-ban lemértük az EKG R-hullámának csúcsa és az aortagyök nyomásgörbe kezdete közötti időt, majd a bifurcationál lévő pozícióban az R-bifurcatio időt is. Az R-bifucatioból kivontuk az R-aortagyök időt, így megkaptuk az aortagyök és a bifurcatio közötti valós pulzushullám terjedési időt. A PWV számításhoz szükséges aortagyök-bifurcatio távolságot úgy határoztuk meg, hogy amikor az aortagyökben volt a katéter, akkor szalaggal megjelöltük a femoralis behatolásnál a ketétert, majd a bifurcatio magasságába történő visszahúzás után ugyanígy jártunk el. A vizsgálat befejeztével a katéteren lévő két jelölés közötti távolságot centiméter szalaggal lemértük. A non-invazív Arteriográf PWV meghatározáshoz a jugulum sterni és az os pubis felső széle közötti távolságot mértük meg fekvő helyzetben, ügyelve arra, hogy az esetlegesen nagyobb abdomen vagy mammák okozta görbületet ne mérjük bele a távolságba. Eredmények Az artéria brachialis invazív és non-invazív (Arteriográf) pulzusgörbéjének összehasonlító vizsgálata Vizuális kiértékelés Az artéria brachialisból származó intraarteriális és az Arteriográf által szolgáltatott noninvazív pulzusgörbék láthatók az alábbi ábrán. A pulzusgörbéket suprasystolés (systoles BP+35 Hgmm) mandzsetta nyomás, azaz teljes occlusio (stop flow) mellett rögzítettük, mind intraarteriálisan, mind non-invazívan az Arteriográffal. Az alábbi képen látható utolsó intraarteriális szívciklus mellé hozzátettük ugyanazt a pulzust Arteriográffal rögzítve. PRESSURE PULSE OF THE BRACHIAL ARTERY RECORDED INVASIVELY BY INTRAARTERIAL CATHETER POSITIONED 1 CM ABOVE OF THE OVERPRESSURIZED (SYSTOLIC BP + 35 mmHg) mmHg) CUFF OF THE AERTERIOGRAPH PRESSURE PULSE OF THE BRACHIAL ARTERY RECORDED SIMULTANEOUSLY AND NONNON-INVASIVELY BY THE OVERINFLATED CUFF OF THE ARTERIOGRAPH
Horváth, I., et al.: University of Pécs, Dept. of Cardiology, Pécs, Hungary
A vizuális összehasonlítással megállapítható volt, hogy suprasystolés kondícióban mind az invazív, intrabrachiális, mind a non-invazív Arteriográf nyomáspulzuson markánsan, jól elkülöníthető a korai (direkt) és késői (reflektált) systolés hullámcsúcs, amely az Aix meghatározásának alapvető feltétele. Mindazonáltal meglepő volt az invazív és non-invazív pulzusgörbék hasonlósága. A systolés hullámok jó elkülöníthetősége azonban teljesen megszűnt, ha a szimultán felvételt akkor végeztük el, amikor a mandzsetta az éppen aktuális diastolés nyomásra volt felfújva. Az alábbi kép ezt az állapotot mutatja be. Jóllehet a véres és vértelen pulzusgörbe gyakorlatilag azonos egymással, egyikben sem különíthető el az Aix méréséhez szükséges korai és késői systolés hullámcsúcs. A jelenség okát az előző írásban részletesen taglaltuk, ezért itt röviden csak annyit, hogy a diastolés mandzsettanyomáson a szívciklus teljes ideje alatt van áramlás, de oly módon, hogy a brachiális artéria átmérője eközben nagymértékben változik, így a Bernoulli effektus kialakulása is markáns, olyannyira, hogy a total-flow mellett a korai és késői systolés csúcs észlelhetősége megszűnik (l. az alábbi ábrát). SIMULTANEOUS INTRAARTERIAL PRESSURE PULSE IN THE BRACHIAL ARTERY
NONNON-INVASIVE OSCILLOMETRIC PULSE OF THE BRACHIAL ARTERY, RECORDED BY ARTERIOGRAPH Horváth, I. et al.: University of Pécs, Dept. of Cardiology, Pécs, Hungary
Quantitatív analízis Az identikus pulzusgörbék (invazív és Arteriográf) ütésről-ütésre augmentációs indexeinek összehasonlítása látható az alábbi ábrán.
meghatározott
Invasive (brachial art.) vs Arteriograph simultaneously measured, beat to beat Augmentation Index (n = 75) 60 40
Arteriograph Aix (%)
20
y = 0,9449x + 5,8987 R2 = 0,817 R = 0,9
0 -20 -40 -60 -80 -80
-60
-40 -20 0 Invasive (brachial artery) Aix (%)
20
40
Az igen magas, szignifikáns (p<0,001) korreláció statisztikailag is bizonyította a vizuálisan már észlelt egyezőséget.
Az invazív és non-invazív (Arteriográf) PWV mérés eredményei A 16 invazív módszerrel is vizsgált beteg aorta pulzushullám terjedési sebessége (PWVao) széles skálán helyezkedett el, mivel 6,26 m/s minimum és 14,73 m/s maximum között mozgott, így a viszonylag kisebb esetszám ellenére a PWVao teljes élettani tartományában el lehettet végezni az összehasonlítást. Az invazív úton mért aortagyök és bifurcatio távolság átlagosan 50,2±3,6 cm volt, amely nem különbözött szignifikánsan (p = 0,13) a non-invazív vizsgálathoz használt átlagos jugulumsymphysis távolságtól 49,1±3,3 cm. A két módszerrel meghatározott PWVao közötti átlagos eltérés értéke 0,46±1,28 m/s volt, amely eltérés a 16 beteg Arteiográffal mért PWVao 9,21 m/s-os átlagának mindössze 5%-a. Az invazív módon és Arteriográffal mért PWVao közötti korrelációt mutatja be a következő ábra, amelynek tanúsága szerint a korreláció erős, 0,8 feletti volt. ARG PWV vs INVASIVE PWV (n = 16) 20
Arteriograph PWV (m/s)
18
y = 0,6773x + 2,6626
16
2
R = 0,6957 R = 0,83
14 12 10 8 6 4 2 0 0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
invasive PWV (m/s)
Két azonos entitást mérő módszer összehasonlítására leginkább a Bland-Altmann plot használatos, ezért az alábbi ábrán ezt mutatjuk be. Bland-Altman plot of the ARG vs invasive PWV (m/s)
differences between ARG vs invasive PWV (m/s)
6 5 4
2SD
3 2 1 0 -1 -2
2SD
-3 -4 -5 -6 4
6
8
10
12
14
16
18
mean of the ARG vs invasive PWV (m/s)
A Bland-Altman ábrázolásból kitűnik, hogy a két módszer által mért PWVao értékek többsége az átlagértékhez közel helyezkedik el és a 2SD értéket mindössze egy összehasonlítás értékpárja haladja meg.
Megbeszélés Az artériás stiffness mérésére alkalmazott non-invazív módszerek közül elsősorban az applanációs tonometria terjedt el, és ezen belül a leggyakrabban alkalmazott berendezés az ausztrál SphygmoCor, valamint a francia Complior lett. Ez utóbbi csak pulzushullám terjedési sebesség mérésére alkalmazható, míg az előbbi Px modellje augmentációs indexet mér, Vx modellje pedig PWV-t. Kiemelendő körülmény, hogy a szakirodalomban sem az ausztrál, sem a francia műszerről nem található olyan közlemény, amely az aorta PWV mérésének pontosságát az etalonnak tekinthető invazív módszerrel validálta volna. Munkánk emiatt az aorta PWV invazív mérési módszerének kidolgozása szempontjából is hiánypótló. Segítségével megteremtettük a feltételeket a teljesen új mérési elven, az oszcillometrián alapuló hazai módszer és műszer, az Arteriográf invazív mérésekhez történő validálásának. Az Arteriográf által mért brachiális Aix és aorta PWV meglepően jó egyezése az invazív mérésekkel túlmutat annak jelentőségén, hogy az egyszerűen, gyorsan, akár szűrővizsgálatban használt műszer – pontossága alapján – bátran ajánlható a klinikusok kezébe. Az Arteriográf PWVao és az invazív PWV aortagyök és bifurcatio között mért értékeinek ilyen jó egyezése azt is jelenti, hogy igazoltuk az Arteriográf újszerű mérési elvét, amely azon alapszik, hogy a késői systolés hullám a bifurcatio aortae-ról történő visszaverődés eredménye. Reméljük, ezzel hozzájárulhatunk egy közel évszázados vita eldöntéséhez, amely arról szól, hogy honnan verődik vissza a késői systolés hullám. Hangsúlyozni kívánjuk továbbá azt az eredményeinkben bemutatott másik igen jelentős felismerést, hogy a reflektált systolés hullám intraarteriálisan is csak akkor mutatható ki, ha a brachiális artéria teljes mértékű occlusiójával (suprasystolés nyomásra fújt mandzsettával) stop-flow kondíciót hozunk létre, amelynek eredményeképpen a centrális nyomásváltozások – a folyadékok összenyomhatatlansága miatt – minimális csillapítással lesznek észlelhetők a brachiális artérián. A brachiális artériában a stop-flow létrehozásával olyan állapot alakul ki, mintha egy folyadékkal telt katéterhez nyomásérzékelőt csatlakoztatnánk, ahogy tesszük ezt az invazív vizsgálatok során rutinban. Ennek következtében mind az intrabrachiális katéterrel, mind a magas, suprasystolés nyomású mandzsettával ugyanazt a fizikai entitást vizsgáljuk. Munkánkat összefoglalva megállapíthatjuk, hogy az Arteriográffal non-invazívan, valamint a katéterrel intraarteiálisan nyert brachiális pulzusgörbék gyakorlatilag identikusak és a két különböző módszerrel rögzített pulzusgörbékből számolt augmentációs indexek (Aix) között igen erős, szignifikáns korreláció áll fenn. Hasonlóan erős korrelációt igazoltunk az invazívan és non-invazívan, Arteriográffal mért aorta pulzushullám terjedési sebesség (PWVao) között. Mindezek alapján arra következtethetünk, hogy az artériás stiffness paramétereket új eljárással mérő Arteriográf megbízható, pontos mérési eredményeket szolgáltató eszköz, amelynek a cardiovascularis prevencióban történő alkalmazása egyszerűsége, gyorsasága révén páratlan lehetőségeket kínál.
