Abstract

Ziel: Wir wollten untersuchen, ob eine erhöhte Vollblutviskosität (WBV) ein wichtiger Faktor für das Auftreten von Aortenklappensklerose (AVS) sein könnte. Themen und Methoden: Insgesamt wurden 209 Patienten in die Studie aufgenommen. Der WBV wurde unter Verwendung des Hämatokrits und des Gesamtplasmaproteins bei einer niedrigen Scherrate (LSR) und einer hohen Scherrate (HSR) berechnet. AVS wurde definiert als unregelmäßige Ventilverdickung und Verkalkung (ohne Anzeichen einer Abflussobstruktion), dokumentiert durch eine maximale transvalvuläre Geschwindigkeit < 2,5 m / s bei echokardiographischer Untersuchung. Die Patientengruppe bestand aus 109 Patienten mit AVS (77 Frauen, 32 Männer) und 100 Probanden ohne AVS (65 Frauen, 35 Männer) wurden der Kontrollgruppe zugeordnet. Ergebnisse: In der AVS-Gruppe waren die WBV-Werte für HSR signifikant höher (17,4 ± 0,5 vs. 17.1 ± 0,7 208 s-1, p < 0,001) und LSR (65,9 ± 12,5 vs. 59,7 ± 16,7 0,5 s-1, p = 0,002). In der multivariaten logistischen Regressionsanalyse waren WBV bei HSR und LSR unabhängige Prädiktoren für AVS (Odds Ratio, OR: 2,24, 95% Konfidenzintervall, CI: 1,38–3,64, p = 0,001; OR: 1,026, 95% CI: 1,006–1,046, p = 0,01). Die Analyse der Empfänger-Betriebskennlinie (ROC) ergab, dass ein WBV–Grenzwert von 65,4 bei LSR eine Sensitivität von 46,8% und eine Spezifität von 60,0% aufwies (Fläche unter der ROC-Kurve, AUC: 0,615, 95% -KI: 0,535-0,696, p = 0.004) und ein WBV-Cutoff-Wert von 17,1 bei HSR hatten eine Sensitivität von 61,5% und eine Spezifität von 53% (AUC: 0,648, 95% –KI: 0,571-0,725, p < 0,001) für die Vorhersage von AVS. Schlussfolgerung: Diese Studie zeigte, dass WBV unabhängig mit AVS assoziiert war. WBV könnte ein Indikator für Entzündungen und Gefäßumbau ohne Anzeichen einer Abflussobstruktion sein.

© 2018 Der/die Autor(en) Veröffentlicht von S. Karger AG, Basel

Bedeutung der Studie

Einleitung

Aortenklappensklerose (AVS) ist ein häufiger Befund bei Echokardiographie in der älteren Bevölkerung . AVS ist auch ein inkrementeller Risikofaktor im Zusammenhang mit der erhöhten Todesrate durch kardiovaskuläre Ereignisse . Die Morphologie von Atherosklerose und AVS ist ähnlich und mit ähnlichen Risikofaktoren verbunden . Zusätzlich wurde behauptet, dass mechanische Kräfte wie Blutdruck, Membranspannung und Flüssigkeitsscherspannung zur Verkalkung der Aortenklappe (AV) beitragen . Läsionen treten häufig an der Aortenseite der Blättchen auf, einem Bereich mit hoher turbulenter Strömung und Zugspannung mit oszillierender Scherspannung . Das Zentrum der Ventilspitze hat die größte mechanische Belastung und ist häufiger beteiligt als die Kommissuren.Die Vollblutviskosität (WBV), ein Marker für Scherspannung, kann als ein wichtiger kardiovaskulärer Risikofaktor angesehen werden, der zu AVS beiträgt. Die Messung des WBV kann aufgrund nicht standardisierter Methoden im Labor, fehlender fortschrittlicher Instrumente und unzureichender Forschungsdaten eine Herausforderung darstellen . Ein hoher WBV könnte die endotheliale Integrität an den Brennpunkten erhöhter mechanischer Beanspruchung stören, z. B. an der Aortenoberfläche von AV-Blättchen im Koronarsinusbereich der Aorta. Daher wollten wir untersuchen, ob ein erhöhter WBV zusätzlich zu herkömmlichen kardiovaskulären Risikofaktoren ein wichtiger Faktor für das Auftreten von AVS sein könnte.

Themen und Methoden

Patientenpopulation

Dies ist eine klinische Querschnittsstudie, an der 209 Patienten von August 2014 bis November 2016 teilnahmen. Die Patienten wurden in 2 Gruppen eingeteilt, basierend auf dem Vorhandensein oder Fehlen von AVS bei echokardiographischer Untersuchung. Die Patientengruppe bestand aus 109 Patienten mit AVS (77 Frauen, 32 Männer); 100 Probanden ohne AVS (65 Frauen, 35 Männer) umfassten die Kontrollgruppe. AVS wurde definiert als unregelmäßige Ventilverdickung und Verkalkung ohne Anzeichen einer Abflussobstruktion, wie durch eine maximale transvalvuläre Geschwindigkeit < 2,5 m / s basierend auf einer früheren Studie dokumentiert .

Die Krankengeschichte wurde von Patienten und ihren Krankenhausunterlagen erhalten, und bei allen Patienten und Kontrollen wurde eine körperliche Untersuchung durchgeführt. Demografische, klinische und Labordaten der Probanden wurden aus Krankenakten gesammelt. Ausschlusskriterien waren vorherige Koronararterien-Bypass-Operation oder perkutane Koronarintervention, linksventrikuläre Ejektionsfraktion < 50%, eine Vorgeschichte von Herzklappenoperationen, bikuspidaler AV, rheumatische Herzkrankheit, Nierenversagen, akute oder chronische Lebererkrankung, chronische Lungenerkrankung, akute und chronische Infektionen oder entzündliche Erkrankungen, Malignome, hämatologische Störungen (einschließlich Anämie) oder orale Warfarintherapie. Anämie wurde definiert als eine Verringerung entweder des Prozentsatzes der roten Blutkörperchen (Hämatokrit, Hct) oder eine Verringerung der Konzentration von Hämoglobin in einer Probe von venösem Blut im Vergleich zu Referenzwerten.Hypertonie wurde definiert als ein systolischer Blutdruck von 140 mm Hg oder mehr oder ein diastolischer Blutdruck von 90 mm Hg oder mehr oder die Einnahme von blutdrucksenkenden Medikamenten. Diabetes mellitus wurde definiert als die Verwendung von Antidiabetika und einem Nüchternblutzucker > 126 mg/dl. Hyperlipidämie wurde bei Patienten mit Gesamtcholesterin > 200 mg/ dl, Low-Density-Lipoprotein (LDL) > 130 mg/ dl, Triglyceridspiegeln > 150 mg/ dl und bei Patienten, die mit lipidsenkenden Arzneimitteln behandelt wurden, identifiziert. Der Body-Mass-Index wurde definiert als Gewicht in Kilogramm geteilt durch das Quadrat der Körpergröße in Metern. Die Studie wurde von der institutionellen Ethikkommission genehmigt, und von allen Patienten wurde eine schriftliche Einverständniserklärung eingeholt.

Transthorakale Echokardiographie

Jeder Patient wurde einer vollständigen transthorakalen Echokardiographie unter Verwendung der Empfehlungen des Guidelines and Standards Committee der American Society of Echocardiography unterzogen . Echokardiogramme wurden unter Verwendung eines Vivid S5 (General Electronic, Waukesha, WI, USA) mit einem 2,5- bis 3,5-MHz–Wandler durchgeführt, der auf dem IIIrd-IVth platziert wurde linker Interkostalraum entlang der parasternalen Linie, wobei die Patienten in Rückenlage lagen linke laterale Dekubitus-Position mit dem Kopf des Bettes bei 30 ° gehalten. Alle Untersuchungen wurden von einem erfahrenen Kardiologen durchgeführt, der für die klinischen Informationen des Patienten blind war.

AVS wurde definiert als das Vorhandensein einer unregelmäßig erhöhten Echogenität und Verdickung der Blättchen, keine Einschränkung der Blättchenbewegung, mit einer maximalen momentanen transaortalen Strahlgeschwindigkeit < 2,5 m/ s. Patienten mit schlechter Echogenität wurden von der Studie ausgeschlossen. AVS wurde definiert als eingeschränktes systolisches Öffnen der Klappenflügel; patienten mit einem mittleren transvalvulären Druckgradienten von mindestens 10 mm Hg und / oder mit einer maximalen momentanen transaortalen Strahlgeschwindigkeit > 2, 5 m / s wurden ebenfalls von der Studie ausgeschlossen. Die Mitral Annular Calcification (MAC) wurde echokardiographisch als echodense, unregelmäßige regalartige Struktur definiert, die den Mitralklappenanulus mit zugehöriger akustischer Abschattung umfasst.

Laboranalyse

Allen Probanden wurden nach 12-stündigem Fasten Blutproben durch Venenpunktion in standardisierte Röhrchen mit Dikaliumethylendiamintetraessigsäure (EDTA) entnommen. Alle hämatologischen Messungen wurden mit dem XT-2000i-Analysator (Sysmex Corporation of America, Long Grove, IL, USA) durchgeführt. Biochemische Messungen wurden mit einem molekularen Analysator (Roche Diagnostics, Manheim, Deutschland) durchgeführt.

Extrapolation des WBV

Die Berechnung des WBV erfolgte mit einer Formel aus Hct und Gesamtplasmaprotein (TP) für die Wandscherspannung. Der WBV wurde sowohl für LSR (0,5 s–1) als auch für HSR (208 s–1) aus der Hct- und TP-Proteinkonzentration unter Verwendung einer validierten Formel berechnet .

HSR: WBV (208 s-1) = (0,12 × Hct) + 0,17 (TP – 2,07).

LSR: WBV (0,5 s-1) = (1,89 × Hct) + 3,76 (TP – 78,42).

Statistische Analyse

Das statistische Paket für Sozialwissenschaften (SPSS Inc., Chicago, IL, USA) für Windows wurde für alle statistischen Berechnungen verwendet. Kategoriale Variablen wurden als Zahlen und Proportionen ausgedrückt, während kontinuierliche Variablen als Mittelwert ± SD ausgedrückt wurden. Der Shapiro-Wilk-Test wurde verwendet, um zu bewerten, ob die Verteilung der kontinuierlichen Variablen normal war. Kontinuierliche Variablen wurden mit dem Student-t-Test (beim Vergleich normalverteilter Variablen) oder dem Mann-Whitney-U-Test (beim Vergleich nicht normalverteilter Variablen) verglichen. Der χ2-Test wurde verwendet, um Gruppen hinsichtlich kategorialer Variablen zu vergleichen. Variablen mit p < 0.10 in der univariaten Analyse wurden als potenzielle Risikomarker identifiziert und als Kovariaten in das vollständige multivariate logistische Regressionsmodell aufgenommen. Die ROC-Kurve (Receiver-Operating Characteristic) wurde verwendet, um die Empfindlichkeit und Spezifität von WBV bei HSR und LSR sowie deren Grenzwerte für die Vorhersage von AVS zu demonstrieren. Ein Wert von p < 0,05 wurde als signifikant angesehen.

Ergebnisse

Das Durchschnittsalter der Teilnehmer betrug 65,5 ± 6,9 Jahre. Die Ausgangsmerkmale, Laborwerte und echokardiographischen Messungen beider Studiengruppen sind in Tabelle 1 dargestellt. Es gab keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen in Bezug auf Durchschnittsalter, Geschlecht, Body-Mass-Index, Diabetes mellitus, Bluthochdruck, Hyperlipidämie und Rauchen. In echokardiographischen Messungen betrug die mittlere AV-Strahlgeschwindigkeit 1,97 ± 0,13 m/s in der Patientengruppe und 1,33 ± 0,18 m/s in der Kontrollgruppe (p < 0,001). Die mittlere linksventrikuläre Ejektionsfraktion, die Größe des linken Vorhofs und der aufsteigende Aortendurchmesser waren in beiden Gruppen ähnlich. Das Vorhandensein von MAC war in der AVS-Gruppe signifikant höher als in der Kontrollgruppe (28 vs. 14 ; p = 0,039).

Beide Gruppen waren hinsichtlich der Laborparameter ähnlich, mit Ausnahme höherer hochempfindlicher C-reaktiver Proteinspiegel (p = 0,044) in der AVS-Gruppe. Der Gesamt- und der LDL-Cholesterinspiegel waren in der AVS-Gruppe höher, die Unterschiede waren jedoch statistisch nicht signifikant (p-Werte: 0, 079 bzw. 0, 084). In der AVS-Gruppe waren die WBV-Werte für HSR signifikant höher als in der Kontrollgruppe (17,4 ± 0,5 vs. 17,1 ± 0,7 208 s–1, p < 0,001) und LSR (65,9 ± 12,5 vs. 59,7 ± 16,7 0,5 s–1, p = 0,002).

Um Prädiktoren für AVS zu finden, wurden 2 multivariate logistische Regressionsmodelle getrennt von WBV bei HSR- und LSR-Werten betrachtet, die MAC, hochempfindliches C-reaktives Protein und LDL-Cholesterin enthalten (Tabellen 2, 3). Die WBV-Werte bei HSR und LSR waren unabhängige Prädiktoren für AVS (WBV bei HSR: Odds Ratio, OR: 2,24, 95% Konfidenzintervall, KI: 1,38–3.64, p = 0,001; WBV bei LSR: OR: 1,026, 95% KI: 1,006–1,046, p = 0,01; Tabellen 2, 3). In der ROC–Kurvenanalyse hatte ein WBV–Cutoff-Wert von 65,4 bei LSR eine Sensitivität von 46,8% und eine Spezifität von 60,0% für die Vorhersage von AVS (Fläche unter der ROC-Kurve, AUC: 0,615, 95% CI: 0,535-0,696, p = 0,004) und ein WBV-Cutoff-Wert von 17,1 bei HSR hatte eine Sensitivität von 61,5% und eine Spezifität von 53% für die Vorhersage von AVS (AUC: 0,648, 95% -KI: 0,571-0,725, p < 0,001; Abb. 1).

Diskussion

Die vorliegende Studie zeigte, dass die WBV-Werte in der AVS-Gruppe höher waren als in den Kontrollen. Darüber hinaus wurden WBV-Werte bei HSR und LSR unabhängig mit AVS assoziiert. WBV ist ein Maß für den Widerstand des Blutes gegen den Fluss und trägt zur endothelialen Scherspannung bei . Diese biophysikalische Eigenschaft macht es zu einer kritischen Determinante der Reibung an den Gefäßwänden. Scherspannung moduliert die Orientierung der Endothelzellen in Strömungsrichtung und die „Welligkeit“ der luminalen Gefäßoberfläche . In: Balachandran et al. berichtet, dass die Exposition von pulsierender Scherspannung auf der Aortenoberfläche eine Zunahme von Entzündungsmediatorzellen verursacht. Turbulente Strömung und daraus resultierende oszillierende Scherbeanspruchung auf der Aortenoberfläche von AV-Blättchen und im Koronarsinusbereich führen zu einer erhöhten Permeabilität von Endothelzellen und einer proatherogenen phänotypischen Transformation, einschließlich einer verstärkten Matrixverkalkung . Als gemeinsamer Pathomechanismus von AVS und Atherosklerose, Sklerose und anschließende Verkalkung von AVS wird durch die gleichen traditionellen Risikofaktoren gefördert, die zu einer endothelialen Dysfunktion führen, sowie hämodynamische Faktoren, die die Bildung eines Sekundärflusses beinhalten, bei dem die Gefäßwand oszillierenden Scherspannungen ausgesetzt ist . Wie AVS treten koronare atherosklerotische Läsionen häufiger an Stellen mit der höchsten oszillatorischen Scherspannung auf, wie z. B. Koronargefäßgabelungen .

Einige veröffentlichte Studien berichteten, dass der nach der de Simone-Formel geschätzte WBV mit dem Auftreten von MAC und koronarer Kollateralzirkulation bei Patienten mit chronischer totaler Okklusion, Myokardinfarkt mit ST-Hebung und koronarem Slow-Flow-Phänomen in Verbindung gebracht wurde . Darüber hinaus beeinflussen erhöhte Hct-Spiegel als Bestandteil von WBV die zerebrale Hämodynamik umgekehrt und führen zu einem erhöhten Risiko für neurologische Defizite . Die starke Beziehung zwischen Bluthochdruck und WBV und den Komponenten von WBV wurde auch bei primärer Hypertonie gezeigt . Koronare Herzkrankheit und AV-Erkrankung können im Allgemeinen nicht nebeneinander bestehen, und die Assoziationen sind komplex. Selbst in Abwesenheit des atherosklerotischen Prozesses können bei Patienten mit schwerer Aortenstenose veränderte Blutflussmuster beobachtet werden . Die Schwankungen des WBV sind ein Indikator für die Wandscherspannung, und es wurde behauptet, dass ein verbesserter WBV Entzündungen und Gefäßumbau verursacht .

In einer früheren Studie wurde festgestellt, dass die AVS-Rate bei Patienten mit Myokardinfarkt ohne vorherige koronare Risikofaktoren höher war, was darauf hindeutet, dass nicht nachweisbare atherosklerotische Prozesse bei diesen Patienten möglicherweise höher waren als erwartet . Daher reichen traditionelle kardiovaskuläre Risikofaktoren wie Diabetes, Bluthochdruck, Rauchen und Hyperlipidämie nicht aus, um das Auftreten und die Entwicklung von AVS zu erklären.

Ein höherer WBV kann aufgrund eines erhöhten AV-Widerstands ein Indikator für AVS sein. Obwohl die WBV die Hauptkomponente der Virchow-Triade ist, Verwandte Studien sind aufgrund der verschiedenen Materialien, die für ihre Bewertung benötigt werden, begrenzt. In dieser Studie haben unsere Ergebnisse auch gezeigt, dass WBV ein wichtiger Faktor für die Entwicklung von AVS sein kann.

Zu den Einschränkungen dieser Studie gehört die Tatsache, dass es sich um eine Fall-Kontroll-Studie mit einer relativ kleinen Anzahl von Patienten handelt; Alle Daten basierten auf einer einzigen Messung, und direkte Messungen der Blutviskosität mit einem Viskosimeter wurden nicht durchgeführt.

Schlussfolgerungen

In dieser Studie waren WBV bei HSR und LSR unabhängig voneinander mit AVS assoziiert. Ein verbesserter WBV könnte ein Indikator für Entzündungen und Gefäßumbau ohne Anzeichen einer Abflussobstruktion sein.

Offenlegungserklärung

Die Autoren haben keinen Interessenkonflikt zu melden.

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