Ultrasonic vascular visual-exercise early diagnosis of arterial hypertension

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

High level of prevalence of the arterial hypertension (AH) demands use of new technologies of early disease verification.

Purpose. Develop a visual-exercise method of diagnostics of AH: bicycle-stressful doppler sonography of a renal-vascular blood-groove with assessment of the vascular motion status and definition of diagnostic criteria of disease.

Materials and methods. The cohort (n=48) of healthy subjects and patients with AH I-II degree is surveyed. Bicycle-stressful research of renal-vascular reactivity included initial measurement and exercise monitoring of peak speed of a blood-groove (Vps) and the resistant index (RI) in renal artery (RA). Calculation the index of the pressor and high-speed relation (IPHSR) on a formula was carried out: IPHSR = Systolic BP/ Vps RA.

Results. At peak bicycle-stressful test the VpsRA at patients with AH increased only 8% (2.8–11.0%) while at healthy volunteers – 27% (21.4–37.0%). Significantly differed IPHSR: at patients with AH it was measured 2.38–3.23 units (2.8 [2.650–2.892] units), and healthy volunteers 1.72–2.37 units (2.03 [1.91–2.16] units) (p=0,0001). The sensitivity of IPHSR was 91%, specificity – 88%, accuracy – 93%. The decrease of cortically kidney perfusion (increase in RI RA) in group of control was less expressed, than group of patients with AH: 8,6% (4.3–11.0) and 14.7% (9.7–23.2] respectively (r=0,0004).

Conclusion. In the course of bicycle-exercise at patients with AH load the small growth of peak speed (<10%) and the essential growth of vascular resistance (>25%), the IPHSR is highly sensitive (91%) and highly specific (88%) criterion of AH with differential border of 2,5 units.

About the authors

V. А. Avkhimenko

Siberian Federal Scientific and Clinical Center of Federal Medical and Biological Agency

Author for correspondence.
Email: borisah@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2178-601X

Candidate of Medical Sciences

Russian Federation, Seversk

А. B. Trivozhenko

Siberian Federal Scientific and Clinical Center of Federal Medical and Biological Agency

Email: borisah@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-6449-9523

MD

Russian Federation, Seversk

References

  1. Баланова Ю.А., Шальнова С.А., Имаева А.Э. и др. от имени участников исследования ЭССЕ-РФ-2. Распространенность артериальной гипертонии, охват лечением и его эффективность в Российской Федерации (данные наблюдательного исследования ЭССЕ-РФ-2). Рациональная Фармакотерапия в Кардиологии. 2019; 15 (4): 450–66 [Balanova Y.A., Shalnova S.A., Imaeva A.E. et al. on behalf of ESSE-RF-2 researchers. Prevalence, Awareness, Treatment and Control of Hypertension in Russian Federation (Data of Observational ESSE-RF-2 Study). Rational Pharmacotherapy in Cardiology. 2019; 15 (4): 450–66 (in Russ.)]. doi: 10.20996/1819-6446-2019-15-4-450-466
  2. Чазова И.Е., Жернакова Ю.В. от имени экспертов. Клинические рекомендации. Диагностика и лечение артериальной гипертонии. Системные гипертензии. 2019; 16 (1): 6–31 [Chazova I.E., Zhernakova Yu.V. on behalf of the experts. Clinical guidelines. Diagnosis and treatment of arterial hypertension. Systemic Hypertension. 2019; 16 (1): 6–31 (in Russ.)]. doi: 10.26442/2075082X.2019.1.19017
  3. Смирнова М.И., Горбунов В.М., Кошеляевская Я.Н. и др. Характеристики больных с воспроизводимой скрытой артериальной гипертонией и подход к ее диагностике. Рациональная Фармакотерапия в Кардиологии. 2019; 15 (6): 789–94 [Smirnova M.I., Gorbunov V.M., Koshelyaevskaya Y.N. et al. Characteristics of Patients with Reproducible Masked Hypertension and its Diagnosis Approach. Rational Pharmacotherapy in Cardiology. 2019; 15 (6): 789–94 (in Russ)]. doi: 10.20996/1819-6446-2019-15-6-789-794
  4. Заяц А.Н. Шишко В.И. Характеристика типов гемодинамического ответа при выполнении велоэргометрии у мужчин в возрасте18-29 лет с синдромом артериальной гипертензии. Лечебное дело. 2021; 1 (76): 43–9 [Zaiac A.N. Shishko V.I. hare. The characteristic of types of the haemo dynamic answer when performing a veloergometriya at men in vozraste18-29 years with a syndrome of arterial hypertension. Lechebnoe delo. 2021; 1 (76): 43–9 (in Russ.)].
  5. Хурса Р.В. Квази-гипертензия при суточном мониторировании артериального давления. Здравоохранение. 2015; 7:27–35 [Hursa R.V. Kvazi-gipertenziya at daily monitoring of arterial blood pressure. Health care. 2015; 7: 27–35 (in Russ.)].
  6. Тихоненко В.М., Пивоваров В.В., Рубинский А.В. и др. Перспективы велоэргометрии с измерением артериального давления на каждом сердечном сокращении. Медицинский алфавит. 2022; 33: 8–12 [Tihonenko V.M., Pivovarov V.V., Rubinskiy A.V. et al. Outlook for ergometer testing with beat to beat blood pressure measurement. Medical alphabet. 2022; 33: 8–12 (in Russ.)]. doi: 10.33667/2078-5631-2022-33-8-12
  7. Voitikova M.V., Khursa R.V. Classification of hemodynamics using a diagnostic nomogram and ambulatory blood pressure data. Nonlinear Phenomena in Complex Systems. 2020; 23 (3): 291–8. doi: 10.33581/1561-4085-2020-23-3-291-298
  8. Мельникова Л.В., Осипова Е.В. Поражение почек при эссенциальной артериальной гипертензии: патогенетические основы ранней диагностики. Артериальная гипертензия. 2019; 25 (1): 6–13 [Melnikova L.V., Osipova E.V. Kidney damage in essential arterial hypertension: pathogenetic issues for early diagnostics. Arterial Hypertension. 2019; 25 (1): 6–13 (in Russ.)]. doi: 10.18705/1607-419X-2019-25-1-6-13
  9. Кобалава Ж.Д., Троицкая Е.А., Колесник Э.Л. Современные рекомендации по артериальной гипертонии: согласованные и несогласованные позиции. Рациональная Фармакотерапия в Кардиологии. 2019; 15 (1): 105–14 [Kobalava Z.D., Troitskaya E.A., Kolesnik E.L. New guidelines on management of arterial hypertension: key similarities and differences. Rational Pharmacotherapy in Cardiology. 2019; 15 (1): 105–14 (in Russ.)]. doi: 10.20996/1819-6446-2019-15-1-105-114
  10. Беленков Ю.Н., Привалова Е.В., Данилогорская Ю.А. и др. Ремоделирование сосудистого русла у больных артериальной гипертонией: возможности диагностики и коррекции. Кардиология. 2012; 52 (6): 67–72 [Belenkov Yu.N., Privalova E.V., Danilogorskaya Yu.A. et al. Remodeling of vascular bed in patients with arterial hypertension: possibilities of diagnostics and correction. Cardiology. 2012; 52 (6): 67–72 (in Russ.)].
  11. Manohar M., Goetz T.E., Saupe B. et al. Thyroid, renal, and splanchnic circulation in horses at rest and during short-term exercise. Am J Vet Res. 1995; 56 (10): 1356–61.
  12. Rocha M.P., Mentetzides S.H., Drew R.C. Renal blood flow during exercise: understanding its measurement with Doppler ultrasound. J Appl Physiol. 2023; 134 (4): 1004–10. doi: 10.1152/japplphysiol.00392.2022
  13. Drew R.C., Muller M.D., Blaha C.A., et al. Renal vasoconstriction is augmented during exercise in patients with peripheral arterial disease. Physiol Rep. 2013; 1 (6): e00154. doi: 10.1002/phy2.154
  14. Kawakami S., Yasuno T., Kawakami S. et al. The moderate-intensitycontinuous exercise maintains renal blood flow and does not impair the renal function. Physiol Rep. 2022; 10 (15): e15420. DOI: 10.14814/ phy2.15420
  15. Rocha M.P. Gliemann L. Exercise and the kidneys: How does renal blood flow behave when measured during exercise? Physiol Rep. 2022; 10 (19): e15485. doi: 10.14814/phy2.15485

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Patient P., 54 years old, with AH. Renal and vascular response to bicycle stress exercise: a – baseline Doppler blood flow spectrum, Vps RA – 68 cm/s, RI RA – 0.65; б – exercise testing, Vps RA – 74 cm/s (+9%), RI RA – 0.85 (+20%)

Download (408KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Healthy male N., 47 years old. Renal and vascular response to bicycle stress exercise: a – baseline Doppler blood flow spectrum, Vps RA – 72 cm/s, RI RA – 0.64; б – exercise testing, Vps RA – 87 cm/s (+21%), RI RA – 0.7 (+9%)

Download (436KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Stress-induced increase in Vps of the renal and vascular circulation in the main and control groups, where ВЭМ is the peak of physical activity

Download (207KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Comparative ROC-analysis of the criteria for exercise diagnostics of AH

Download (246KB)
Indexing metadata

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».