Výskyt postižení karotických tepen a tepen dolních končetin u diabetických pacientů s podezřením na ischemickou chorobu srdeční

MUDr. Miroslav Homza, Ph.D.

Doctoral thesis

The Occurrence of the Atherosclerotic Disease in Carotids and Lower Limb Arteries in Diabetic Patients with a Suspected Coronary Artery Disease

Abstract:

Ateroskleróza je systémovým onemocněním postihujícím často více řečišť. Ischemická choroba dolních končetin (ICHDK) proto s sebou nese kromě rizika amputace končetin i zvýšené riziko kardiovaskulárních nebo cerebrovaskulárních onemocnění. Základním screeningovým nástrojem pro detekci ICHDK je index kotník-paže (ABI). Při bližším studiu literatury však zjistíme, že v jeho měření existují mezi různými studiemi značné metodické rozdíly a úplná shoda na jeho používání nepanuje ani v guidelines, kdy například diabetologické guidelines udávají jako horní hranici pro normální ABI hodnotu 1,3, zatímco kardiologické 1,4. Bylo také publikováno několik studií, které na obecné populaci srovnávaly výpočet využívající pro výpočet ABI nižší z hodnot tlaku na úrovni kotníku (oproti vyššímu tlaku dle doporučení guidelines) a výsledky těchto studií ukazovaly na lepší citlivost takovéto alternativní metody výpočtu. V této práci bylo na 62 diabetických pacientech, kteří navštívili kardiologickou ambulanci s podezřením na ICHS, provedeno měření ABI oscilometrickou a dopplerometrickou metodou a vyšetření tepen dolních končetin a karotid duplexní ultrasonografií. Byly spočteny indexy ABI s využitím nižšího a vyššího tlaku na kotníku a pro všechny možnosti byla analyzována senzitivita, specificita, prediktivní hodnoty pozitivního (PPH) a negativního (NPH) testu pro detekci významné (>50%) stenózy v tepnách dolních končetin určené duplexním ultrazvukovým vyšetřením. Byl také zkoumán vliv změny dolní a horní hranice normálních hodnot ABI (z 0,9 na 1,0 a z 1,4 na 1,3) na kvalitu predikce. Kromě toho byla analyzována i použitelnost indexu ABI na predikci významné stenózy karotid (>70%) u asymptomatických pacientů. Nejlepších výsledků (senzitivita 94,3 %, specificita 74,1 %, PPH 82,5 % a NPH 90,9 %) podávala metoda využívající nižšího z kotníkových tlaků s hranicemi předepsanými kardiologickými guidelines (0,9 a 1,4), následována oscilometrickou metodou při využití dolní hranice normální hodnoty 1,0. Metoda doporučená v guidelines podávala konzistentně nejhorší výsledky. Pacienti s vysokým nebo neměřitelným ABI z velké části také trpěli ICHDK, což indikuje, že u diabetických pacientů je kalcifikace tepen často spojená s ICHDK. ABI také překvapivě vykázalo 100% senzitivitu pro detekci významné (>70%) stenózy karotid. U diabetických pacientů by se tedy dle našich výsledků měla pro screening ICHDK používat dopplerometrická metoda ABI s využitím nižšího z kotníkových tlaků s hraničními hodnotami 0,9 a 1,4. Pacienti s jakoukoliv abnormalitou (ABI<0,9, ABI >1,4, neměřitelná hodnota) by měli být dále indikováni k vyšetření dolních končetin i karotid zobrazovacími metodami. Oscilometrickou metodu je možné u diabetiků použít až jako druhou volbu a jedině při zvýšení dolní hranice normálních hodnot na 1,0.

Abstract:

Atherosclerosis is a systemic disease frequently affecting multiple vascular beds. Lower extremity arterial disease (LEAD) is therefore, besides being a risk factor for lower limb amputation, an indicator of an increased risk of cardiovascular or cerebrovascular events. Ankle-brachial index (ABI) is the principal tool for screening of LEAD. A closer look at the literature however reveals that there are substantial methodical differences among studies and not even guidelines are unified on the use of ABI – for example, guidelines for management of diabetic patients consider 1.3 to be the upper cut-off for normal ABI values while in cardiology guidelines, it is 1.4. Several studies also compared the calculation using lower and (guideline-recommended) higher of the ankle blood pressures and the results indicated a better performance of the alternative method. In this thesis, a group of 62 diabetic patients presenting at our cardiology clinic due to a suspected coronary artery disease were subjected to ABI measurement using both the oscillometric and dopplerometric method as well as examination of lower extremities and carotid arteries through duplex ultrasonography. ABI indices were calculated using both the lower and higher ankle systolic blood pressures. Sensitivity, specificity, positive and negative predictive values (PPV, NPV) for the detection of a significant (>50%) stenosis in the arteries of lower limbs determined by duplex ultrasonography was evaluated for all methods. The effect of the change of the cut-off values (0.9 to 1.0 and 1.4 to 1.3) on the predictive performance of the test was also evaluated. In addition, suitability of the ABI for detection of a significant carotid stenosis (>70%) in asymptomatic diabetic patients was also evaluated. The method utilizing the lowest ankle blood pressure (LAP) with the cut-off values recommended by cardiology guidelines performed best – sensitivity 94.3 %, specificity 74.1 %, PPV 82.5 % and NPV 90.9 %), followed by an oscillometric method using an increased low cut-off of 1.0. The guideline-recommended method consistently yielded the worst results. Most patients with high ABI or measurement failure also suffered with LEAD, which indicates that the medial calcinosis in diabetic patients is frequently associated with LEAD. Surprisingly, ABI also yielded very good results for detection of significant carotid stenosis with 100% sensitivity and NPV, although the specificity was low (42.9 %). Our results indicate that the dopplerometric method using the lowest arterial blood pressure at the ankle level with cut-off values of 0.9 and 1.4 should be used in diabetic patients. Patients with any abnormality (ABI<0.9, ABI >1.4, measurement failure) should be referred to a further examination of lower extremities and carotids by imaging methods. It is possible, though not preferable, to use the scillometric method for diabetic patients under the condition that the lower cut-off value is increased to 1.0.

Keywords

ankle-brachial index, diabetes ischemická choroba dolních končetin, ateroskleróza karotid, oscilometrická metoda, dopplerometrická metoda, screening

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 17. 9. 2018

Thesis defence

• Date of defence: 4. 12. 2018
• Supervisor: doc. MUDr. Milan Kozák, Ph.D.
• Reader: doc. MUDr. Jiří Špác, CSc., doc. MUDr. Dalibor Musil, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Medicine

Doctoral programme / field:
General Medicine (4-years) / Cardiology