Hodnocení validity indexu krevního tlaku u diabetiků

Mgr. Ondřej MACHACZKA

Doctoral thesis

Assessment of blood pressure index validity in diabetic patients

Abstract:

Úvod: Měření indexu krevního tlaku (ABI) je neinvazivní metoda, která se používá především ke stanovení ischemické choroby dolních končetin (ICHDKK). Toto onemocnění se ve větší míře vyskytuje u pacientů s diabetem, u nichž ovšem může docházet ke snížení senzitivity ABI vlivem některých komplikací diabetu. V ČR je tato metoda zařazena do doporučeného postupu i pro dispenzarizaci diabetiků 2. typu. Cíl: Cílem této práce bylo posoudit validitu metody ABI u diabetiků ve srovnání s ultrasonografickým vyšetřením (DUS) tepen dolních končetin, jako vyšetřovacím standardem. Dílčími cíli bylo porovnat dvě nejčastěji používané metody pro zjištění ABI - metodu oscilometrickou (ABI OSCI) a metodu dopplerovskou (ABI DPP); následně tyto metody porovnat s DUS; a zároveň vyhodnotit zdravotní rizika u diabetiků na základě měření ABI. Metodika: ABI byl měřen na 50 dolních končetinách u 25 diabetiků 2. typu pomocí ABI DPP a ABI OSCI. U ABI DPP byly pro výpočet konečné hodnoty použity 4 různé metody, lišící se v hodnotě systolického tlaku (TKs) dolní končetiny dosazované do čitatele vzorce pro výpočet: ABI DPP ADP - hodnota TKs na a. dorsalis pedis; ABI DPP ATP - hodnota TKs na a. tibialis posterior; ABI DPP HAP - vyšší hodnota ze dvou míst měření na kotníku; ABI DPP LAP - nižší hodnota. Zároveň bylo provedeno DUS vyšetření a zpracována základní anamnestická data. Pro statistické srovnání jednotlivých metod stanovení ABI mezi sebou byl použit párový t-test a vyjádření korelace. Srovnání metod ABI s DUS bylo v rámci této práce provedeno porovnáním výsledné hodnoty ABI s DUS diagnostikovanou stenózou za použití vyjádření shody a Kappa indexu. Dále byl proveden výpočet parametrů validity metod ABI za použití dělících bodů - ABI 0,9 a stenóza 50 %. V neposlední řadě byla provedena ROC analýza. Statistické testy byly hodnoceny na hladině významnosti 5 %. Výsledky: V hodnoceném souboru byl zjištěn statisticky významný rozdíl mezi ABI OSCI a různými výpočetními metodami ABI DPP. Nejvyšší shody s metodou DUS bylo dosaženo u metody ABI DPP LAP. Tato shoda byla ovšem interpretována jako průměrná (62,79 %, k=0,505). Z hlediska parametrů validity byly pro jednotlivé metody ABI zjištěny hodnoty senzitivity od 52 % do 97 %, specificity 29 % až 93 %, pozitivní prediktivní hodnoty 74 % až 93 %, negativní prediktivní hodnoty 47 % až 80 %, pozitivní likelihood ratio 1,36 až 7,26, negativní likelihood ratio 0,12 až 0,54 a plocha pod ROC křivkou 0,63 až 0,73. Optimální dělící body ABI dle ROC analýzy pro metodu ABI OSCI 0,93; ABI DPP ADP 0,78 (0,68); ABI DPP ATP 0,73; ABI DPP HAP 0,73; ABI DPP LAP 0,69. Závěr: Podle klasických parametrů validity, z hlediska nejvyšší zjištěné senzitivity, se ABI DPP LAP jevila jako vhodnější pro stanovení ICHDKK v souboru, ovšem zároveň vykazovala nejnižší hodnotu specificity. Naopak tomu bylo u ABI OSCI, která vykazovala nejvyšší hodnoty specificity, ale relativně nízkou hodnotu senzitivity. Ovšem, pro tuto metodu vyšla nejvyšší hodnota plochy pod ROC křivkou, která dává tyto dva parametry validity do souvislosti. Otázkou ale zůstává, zda obecně metoda ABI u diabetiků je dostatečně validní k definitivní diagnostice a posouzení závažnosti ICHDKK. Závěry této práce poukazují na potřebu obezřetné interpretace hodnoty ABI při použití u diabetiků a potřebu vypracování jednotného standardu pro metodiku a hodnocení ABI u diabetiků.

Abstract:

Introduction: Ankle brachial index (ABI) is a non-invasive method used primarily for the determination of lower extremities arterial disease (LEAD). This disease is more likely to occur in patients with diabetes, for which, however, may decrease the sensitivity of ABI due to certain complications of diabetes. In the Czech Republic this method is included in the recommended procedure even for dispensarization of type 2 diabetics. Objective: The main objective of this work was to evaluate the validity of the ABI method in diabetics compared to the ultrasonographic examination (DUS) of the lower limbs arteries as an investigation standard. The partial objectives were to compare the two most commonly used methods for ABI detection - oscillometric (ABI OSCI) and doppler (ABI DPP) methods; then compare these methods with DUS; and also, to assess the health risks for diabetics based on ABI measurements. Methods: ABI was measured at 50 lower limbs in 25 type 2 diabetics using ABI DPP and ABI OSCI. For ABI DPP, four different methods were used to calculate the final value, differing in the value of systolic pressure (BPs) of the lower limb given to the numerator of the calculation formula: ABI DPP ADP - BPs value for dorsalis pedis artery; ABI DPP ATP - BPs value for tibialis posterior artery; ABI DPP HAP - higher value from two measuring points on the ankle; ABI DPP LAP - lower value. At the same time DUS examinations were carried out and basic anamnestic data were processed. A pairwise t-test and correlation were used for statistical comparison of each ABI method. A comparison of the ABI methods with DUS was performed by comparing the ABI result with DUS stenosis using the expression of agreement and the Kappa index. Further, ABI methods were used to calculate the validity of the ABI methods using cut-off points - ABI 0.9 and stenosis 50%. Finally, ROC analysis was performed. Statistical tests were evaluated at a 5% significance level. Results: The statistically significant difference between the ABI OSCI and the various computational methods of ABI DPP was found in the study group. The highest agreement with the DUS method was achieved with the ABI DPP LAP. However, this agreement was interpreted as moderate (62.79%, k = 0.505). In terms of validity parameters, the following values were found for ABI methods: sensitivity from 52% to 97%, specificity 29% to 93%, the positive predictive value 74% to 93%, a negative predictive value 47% to 80%, a positive likelihood ratio 1.36 to 7.26, negative likelihood ratio 0.12 to 0.54 and the area under the ROC curve 0.63 to 0.73. The optimal ABI cut-points according ROC analysis for the ABI OSCI 0.93; ABI DPP ADP 0.78 (0.68); ABI DPP ATP 0.73; ABI DPP HAP 0.73; ABI DPP LAP 0.69. Conclusion: According to the classical parameters of validity, in terms of the highest sensitivity, ABI DPP LAP appeared to be the most suitable for the determination of LEAD in the study group, but at the same time showed the lowest specificity value. On the contrary, it was an oscillometric method of ABI that showed the highest specificity values but a relatively low sensitivity value. However, this method had the highest value of AUC, which gives these two parameters of validity to context. But the question remains whether the ABI method in diabetics is generally valid enough to definitively diagnose and assess the severity of LEAD. The conclusions of this work point to the need for a prudent interpretation of ABI value in diabetic patients and the need to develop a uniform standard for ABI methodology and assessment in diabetics.

Keywords

Index krevního tlaku, duplexní sonografie, ischemická choroba dolních končetin, diabetes mellitus

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 3. 2018

Thesis defence

• Date of defence: 13. 6. 2018
• Supervisor: doc. MUDr. Jana Janoutová, Ph.D.

University of Ostrava

Faculty of Medicine

Doctoral programme / field:
Public Health Care / Public Health Protection