Použití metody palcového tlaku (toe brachial index) k detekci ischemické choroby dolních končetin u diabetiků

Overview

Metoda palcového tlaku (toe brachial index – TBI) je používána k detekci ischemické choroby dolních končetin v případě snížené účinnosti metody kotníkového tlaku (ankle brachial index – ABI). K tomu nejčastěji dochází u diabetiků v důsledku arte-riální kalcifikace. Předpokládá se, že arterie na palci jsou kalcifikací méně zatíženy, a tedy TBI může podávat přesnější výsledky.

Cílem této práce je podat stručný přehled dosavadních poznatků o TBI a jeho použití k detekci ischemické choroby dolních končetin u diabetiků ve srovnání s ABI.

Pro účely této práce byla provedena rešerše informací a současných vědeckých poznatků zaměřených na použití TBI v detekci ischemické choroby dolních končetin u diabetiků.

Na rozdíl od přesně definovaných limitních hodnot ABI nejsou diagnostická kritéria pro normální hodnotu TBI zcela jednoznačná. Dle mezinárodních pokynů je doporučována hodnota 0,7. Studie prokazují, že arterie na palci jsou méně zatíženy kalcifikací, vzhledem k čemuž může TBI podávat přesnější výsledky než ABI. K tomu podle některých studií může docházet pouze v případě, kdy je ABI > 1,3, což značí zjevnou kalcifikaci tepen. Ta je ovšem běžná mezi diabetiky i s hodnotou ABI < 1,3. Obecně se studie ohledně validity TBI u diabetiků liší svými výsledky a rovněž také jejich validitou. Rozdílnost výsledků může být dána například používáním rozdílných metod a postupů, nejednoznačnou kriteriální hodnotou a větší náchylnosti měření k teplotním výkyvům prostředí. Nicméně dle nejaktuálnějších mezinárodních doporučených postupů je metoda TBI u diabetiků na podkladě vysoké evidence průkazu doporučována přednostně. TBI se tedy jeví jako rovnocenná alternativa ABI, která může být použita u diabetiků nejen jako doplnění vyšetření, ale i samostatně.

Klíčová slova:

palcový tlak (toe brachial index) – diabetes mellitus – ischemická choroba dolních končetin

ÚVOD

Metoda palcového tlaku (toe brachial index – TBI) je vyšetřovací metoda, která se používá k detekci a stanovení ischemické choroby dolních končetin (ICHDKK) obdobně jako tzv. metoda ankle brachial index (ABI). Základním principem obou těchto metod je zjištění poměru systolického krevního tlaku (TKs) na dolní končetině a na paži. U zdravého jedince by měl být zjištěný TKs na dolní končetině stejný nebo popřípadě vyšší než na horní končetině. Rozdíl ve zmíněných metodách je, jak již napovídá sám jejich název, že v případě TBI se TKs na dolní končetině měří na palci a v případě ABI v oblasti kotníku. Předpokládá se, že arterie na palci dolní končetiny jsou méně zatížené kalcifikací, a proto měření TBI může podávat přesnější výsledky. U metody ABI může totiž docházet ke snížení validity především u diabetických pacientů vlivem přidružených komplikací. Nejčastější příčinou bývá právě mediokalcinóza tepen, která znemožňuje přesné stanovení systolického tlaku na dolní končetině nebo dává falešně vysoké hodnoty.

V současnosti je v České republice vyšetření ABI doporučováno jak u pacientů s bolestí v končetině suspektní z ischemické etiologie, tak i u asymptomatických osob nad 50 let s jedním kardiovaskulárním rizikovým faktorem, mezi které se řadí především i diabetes mellitus, a u všech osob nad 70 let. Dále také u hypertoniků a nově i u diabetiků k odhalení časného aterosklerotického postižení (1krát ročně). Ve všech těchto případech, pokud nelze změřit kotníkový tlak z důvodu nemožnosti komprese tepen, je doporučováno měřit systolický krevní tlak na palci za pomocí metody TBI (16). Některé poslední studie ovšem poukazují na to, že u diabetiků použití TBI nepřináší žádnou výhodu oproti metodě ABI a že obě metody jsou silně provázány.

METODIKA

Práce je zpracována formou literární rešerše a jejím cílem je předložení stručného přehledu dosavadních poznatků o metodě toe brachial indexu a jeho použití k detekci ischemické choroby dolních končetin u diabetiků ve srovnání s metodou ankle brachial indexu. Za tímto účelem byla vyhledávána literatura za pomocí citačních rejstříků jako především Web of Science a SCOPUS. Při vyhledávání byly použity kombinace klíčových slov „toe brachial index (popřípadě toe pressure)“ and „diabetes mellitus“ and „lower extremity arterial disease (popřípadě peripheral arterial disease)“. Zároveň byly použity také české literární zdroje, a to především k popisu výskytu ischemické choroby dolních končetin a doporučených postupů diagnostiky. Největší význam byl přikládán výsledkům epidemiologických studií z posledních 10 let. Byly ale použity i starší zdroje, a to z důvodu malého počtu nových studií publikovaných na dané téma.

ISCHEMICKÁ CHOROBA DOLNÍCH KONČETIN

Ischemická choroba dolních končetin (ICHDKK) je charakterizována přítomností ischemie při stenózujícím či obliterujícím postižení periferních tepen, nejčastěji na podkladě aterosklerózy (15). Prevalence ICHDKK se v různých epidemiologických studiích uvádí v obecné populaci v rozmezí 3–10 % u jedinců nad 50 let s nárůstem k 15–20 % u populace starší 70 let (15). Častěji onemocní muži (13). Klasickým projevem ICHDKK jsou intermitentní klaudikace (bolest v dolních končetinách při zátěži), ty jsou ale přítomny jen u 5–10 % pacientů, větší část nemocných s ICHDKK trpí v počátečním stadiu atypickými symptomy (50 %) nebo je asymptomatická (40 %) (8, 14). U symptomatických, ale i asymptomatických nemocných nese ICHDKK zhoršenou prognózu – nemocní mají vyšší kardiovaskulární morbiditu i mortalitu (nejčastější příčinou úmrtí je ischemická choroba srdeční, v menší míře jde o onemocnění mozku a rupturu břišních výdutí) (16). Prognóza je tím horší, čím závažnější je klinický stav ICHDKK.

Přítomnost diabetu zhoršuje prognózu nemocných s ICHDKK, která se objevuje v časnějším věku, probíhá rychleji než u nediabetiků a často bývá diagnostikována v pozdních fázích choroby (8, 14).

ISCHEMICKÁ CHOROBA DOLNÍCH KONČETIN U DIABETIKŮ

Přesná incidence ICHDKK u pacientů s diabetes melittus (DM) není známa. Na základě rozsáhlých populačních studií se ale u pacientů s diabetem ukazuje vyšší prevalence ICHDKK (17). U diabetiků se ICHDKK vyskytuje až 10krát častěji a kritická končetinová ischemie asi 5krát častěji než u nediabetiků (12). Hlavní příčinou častějšího výskytu ICHDKK u diabetiků je nakupení rizikových faktorů pro aterosklerózu. ICHDKK u diabetiků vykazuje určitá specifika oproti pacientům bez diabetu, např. se objevuje o 1 až 2 dekády dříve, okluze bývá multisegmentální, bývají postiženy i kolaterály (29). Na rozdíl od ICHDKK u kuřáků, jsou u diabetických pacientů častěji postiženy distální arterie oproti proximálním. Mezi nejčastěji postižené hlavní cévy patří a. poplitea, a. tibialis anterior, tibioperonealní kmen, a. tibialis posterior a a. dorsalis pedis (18). Nápadný je také častější výskyt kalcifikací v tepnách. Často se jedná o hrudkovité kalcifikace subintimální ve velkých tepnách, které se nacházejí asi u 50 % osob s DM. Častá je také mediokalcinóza charakterizována ukládáním kalcia do medie tepen, které se stávají rigidní. Mediokalcinóza bývá zejména u déletrvajícího DM a doprovází autonomní neuropatii na dolních končetinách a/nebo chronické onemocnění tepen. Mediokalcinóza se vyskytuje asi u 5–10 % diabetiků, ale až u 50 % pacientů se syndromem diabetické nohy (2).

ANKLE BRACHIAL INDEX

Základní a zároveň nejednoduší používanou neinvazivní metodou pro stanovení ICHDKK je metoda ABI. Principem této metody je zjištění poměru systolického tlaku v oblasti kotníku a systolického tlaku na paži. Fyziologicky by měl být zjištěný TKs na kotníku stejný nebo popřípadě vyšší než na horní končetině. Index by se tak měl pohybovat v rozmezí od 0,9 do 1,3 (resp. 1,4). Pokud je přítomna významná stenóza, dochází k redukci tlaku a ABI je jeden ze způsobů jeho kvantifikace. Snížené hodnoty ABI potvrzují diagnózu ICHDKK (i u asymptomatických nemocných). Jedná se o klíčový údaj při diferenciální diagnostice bolestí v končetině; stratifikují nemocné s ICHDKK (čím nižší ABI, tím horší prognóza končetiny i pacienta) (16). Vyšší hodnoty ABI než 1,3 (resp. 1,4) poukazují na poruchu stlačitelnosti tepen. Hodnoty ABI v normálním rozmezí ale nevylučují přítomnost stenózy, pokud je malá nebo v klidu hemodynamicky nevýznamná, její významnost se může projevit až poklesem tlaku po zátěži. V současnosti se nejčastěji využívají dvě základní metody pro zjištění ABI – měření ABI za pomoci ultrazvukové sondy s využitím Dopplerova principu, kdy se TKs měří postupně na jednotlivých končetinách, a automatická oscilometrická metoda měření, která umožňuje současné měření krevního tlaku na všech čtyřech končetinách. Dle doporučených postupů American Heart Association (1) se upřednostňuje dopplerovské ultrazvukové vyšetření. Automatické přístroje založené technicky na různých principech jsou považovány za vhodné spíše ke screeningovým účelům. Další méně časté metody zahrnují například měření ABI za pomocí pletysmografie či fotopletysmografie (1).

V případě metod, kde se TKs měří na dolních končetinách ručně, například pomocí tužkového doppleru, se TKs měří na a. dorsalis pedis (ADP) a/nebo a. tibialis posterior (ATP). Pokud je TKs měřen na obou místech kotníku, lze dojít k několika různým výsledkům ABI v závislosti na tom, zda je do vzorce pro výpočet dosazen TKs zjištěný na ADP nebo ATP nebo vyšší hodnota z těchto dvou míst měření (tzv. metoda HAP – z anglického high ankle pressure), nebo naopak nižší hodnota (tzv. metoda LAP – z anglického low ankle pressure). V praxi se do čitatele nejčastěji dosazuje vyšší hodnota TKs zjištěná na obou kotnících (HAP), aby se tím minimalizovaly falešně pozitivní výsledky u zdravých jedinců, a tím aby se zabránilo dalším zbytečným testům a vyšetřením. Některé studie navrhují naopak použití metody LAP, především například u pacientů s diabetem (1).

ANKLE BRACHIAL INDEX U DIABETIKŮ

U diabetiků může vlivem přidružených komplikací docházet ke snížení validity ABI. Příčinou nejčastěji bývá mediokalcinóza tepny, která nedovoluje kolaps tepny a tím znemožňuje přesné stanovení systolického tlaku na dolní končetině, nebo, co je důležitější, dává falešně vysoké hodnoty tenze, tedy falešně negativní výsledky indexu ABI (5).

Např. Chung et al. (5) uvádí ve své studii, ve které bylo provedeno porovnání výsledků zjištěných měřením za pomocí ABI a duplexní sonografie (DUS), že nejvýznamnější faktor ovlivňující validitu ABI je DM s hodnotou OR 4,36 pro možný falešně negativní výsledek. Mnoho studií toto zjištění potvrzuje a poukazuje na snížení diagnostické účinnosti ABI, a to především v důsledku komplikací souvisejících s DM, jako jsou např. neuropatie, diabetická noha a mediokalcinóza (6, 21).

V této souvislosti některé studie na základě svých výsledků (9, 19, 27) doporučují použít pro zvýšení validity ABI výpočetní metodu LAP. Jak ale uvádí American Heart Association (1), i když použití tohoto způsobu výpočtu může mírně zvýšit senzitivitu pro identifikaci vysoce rizikových pacientů, celková míra rizika u pacientů s ABI < 0,9 je nižší kvůli většinou snižující se specificitě, a tedy zahrnutí četných případů s počínajícím onemocněním. Použití metody LAP může vést v tomto případě k nadměrnému diagnostikování ICHDKK s významným dopadem na využívání zdrojů a financí (1).

TOE BRACHIAL INDEX

Toe brachial index je alternativou metody ABI, kdy se TKs na dolní končetině měří na palci. Předpokládá se, že arterie na palci jsou méně zatížené kalcifikací, a proto měření TKs v této oblasti podává přesnější výsledky (28). Metoda TBI je tedy doporučována v případě, kdy je ABI neproveditelné, především například z důvodu nemožnosti komprese tepen v důsledku kalcifikace jejich stěny (1, 13). Základní postup ručního vyšetření TBI je obdobný jako u ABI (tab. 1).

Řada studií (10, 26) doporučuje zahřátí dolní končetiny před vyšetřením, jelikož tlak na palci může být ovlivněn vnější teplotou. Náchylnost k teplotním výkyvům může snižovat reprodukovatelnost výsledků.

V současnosti se nejčastěji využívá ke stanovení TBI navíc metody pletysmografie, kdy se TKs měří za užití jak speciální malé manžetky, tak navíc fotopletysmografické sondy, které se připevňují na palec nohy. Obdobně jako u ABI i zde lze použít pro stanovení TBI ruční metodu za použití digitálního cévního Doppleru obsahujícího zmíněné komponenty, tak i automatickou metodu například v podobě oscilometrického pletysmografu, která danou hodnotu TBI vypočítává automaticky.

Na rozdíl od dobře definovaných a podložených limitních hodnot ABI zůstávají diagnostická kritéria pro patologickou a normální hodnotu TBI nejednoznačná. Z několika studií týkajících se ICHDKK a také z mezinárodních pokynů je jako hraniční pro TBI doporučována hodnota 0,7, což ale není mnohdy empiricky podloženo. Hodnoty nižší jsou považovány za průkaz ICHDKK (10). Stejnou hodnotu uvádí u nás Česká lékařská společnost Jana Evangelisty Purkyně v Doporučených diagnostických a terapeutických postupech pro všeobecné praktické lékaře pro ischemickou chorobu dolních končetin (16).

Dle starších studií, které shrnuli v přehledu Hoyer et al. (10), se normální hodnota TBI pohybovala v rozmezí 0,49 až 0,74, ovšem mnohé z těchto studií byly limitovány například absencí zobrazovací metody k objektivnímu vyloučení ICHDKK, malou velikostí vzorku, nevhodným věkovým složením souboru a použitím různých metod.

Například v novější kanadské studii z roku 2017, do které bylo zapojeno 73 zdravých studentů okolo 24 let, s průměrným BMI v normálním rozsahu, fyzicky aktivních, nekuřáků, bylo zjištěno, že průměrné TBI zdravého muže bylo 0,97 a zdravé ženy 0,95 (22).

TOE BRACHIAL INDEX VERSUS ANKLE BRACHIAL INDEX U DIABETIKŮ

Studie prokazují, že arterie na palci jsou méně zatížené kalcifikací (4, 24, 25). Například Brooks et al. (4) uvádí, že měření TBI může vzhledem k tomu podávat přesnější výsledky než ABI, ovšem také uvádí, že použití TBI nepřináší žádnou výhodu oproti ABI při zjišťování tlaku na dolní končetině u diabetiků. Pouze u pacientů se zjevnou kalcifikací, tedy s hodnotou ABI ≥ 1,3, je měření tlaku přesnější. Ovšem arteriální kalcifikace je běžná mezi diabetickými pacienty s hodnotou ABI ≤ 1,3 (popř. 1,4).

Výsledky studií zaměřené na porovnání metod TBI a ABI u diabetiků se obecně liší. Již Ramsey et al. (23) ve studii z roku 1983 uvádí, že měření ABI a TBI podává téměř stejné výsledky jak u diabetických (r = 0,60), tak u zdravých jedinců (r = 0,62). Studie byla provedena na 294 končetinách a její závěr zněl, že TKs na palcích u nohou korelují s kotníkovými TKs, klinickými symptomy a přítomností či nepřítomností diabetu (23). Například dle novější studie Stoekenbroeka z roku 2015 (28) rovněž nebyl zjištěn žádný důkaz, že TBI podává přesnější výsledky ve srovnání s ABI u diabetických pacientů s hodnotou ABI ≤ 1,4. Stoekenbroek dále uvádí, že TBI může v tomto případě zkreslovat výsledky stejně jako ABI a že ABI a TBI jsou silně provázány a tento vztah není ovlivněn diabetem. Z tohoto důvodu rovněž indikace TBI jako prvotního vyšetření u diabetiků nemusí umožňovat dřívější detekci ICHDKK oproti ABI, tak jak se předpokládá (28).

Naopak Williams et al. ve studii z roku 2005 (32) provedené na 130 končetinách tvrdí, že metoda TBI je účinnější screeningovou metodou než ABI, a to zejména u diabetiků s rizikovými končetinami s detekovatelnou periferní neuropatií. Ačkoliv u diabetiků bez neuropatie měla lepší senzitivitu metoda ABI (100 %) oproti TBI (91 %), u diabetiků s neuropatií TBI vykazovalo stále spolehlivé výsledky se senzitivitou 100 % oproti metodě ABI, která klesla v senzitivitě na 53 % (32). Obdobně i ve studii z roku 2013, do které bylo zapojeno 56 účastníků, bylo zjištěno, že senzitivita pro přítomnost ICHDKK byla nižší u ABI ve srovnání s měřením TBI (47 % a 95 %). Měření ABI však mělo větší specificitu pro detekci ICHDKK než měření TBI (79 % a 91 %). Ve studii je zmíněno, že metoda TBI pravděpodobněji detekuje přítomnost signifikantního ICHDKK lépe než metoda ABI (7). Nebo jako ve studii z roku 2015, kde byla sledována senzitivita a specificita ABI a TBI na 120 diabetických pacientech. Výsledky této studie ukazují, že TBI má celkově mnohem vyšší senzitivitu (71 %) na přítomnost onemocnění periferních cév než ABI (45 %). ABI však měla vyšší specificitu (93 %) než TBI (79 %). Negativní prediktivní hodnota ABI (69 %) má významné klinické důsledky, přibližně třetina účastníků byla nepravdivě diagnostikována (31).

Ve studii Tehana et al. z roku 2016 (30), která se věnovala porovnání parametrů validity TBI a ABI ve srovnání s výsledky duplexní ultrasonografie jako vyšetřovacího standardu, byla zjištěna vyšší přesnost metody TBI. ROC analýza prokázala, že celkově bylo u diabetických pacientů TBI lepší v ploše pod křivkou – area under curve (AUC 0,75) ve srovnání s ABI (AUC 0,58). Zároveň ale bylo zjištěno, že senzitivita TBI byla nižší u diabetických pacientů (63 %) než u pacientů bez diabetu (83 %), avšak specificita naopak vyšla u diabetiků vyšší (82 % oproti 74 %).

ANKLE BRACHIAL INDEX A TOE BRACHIAL INDEX JAKO MARKERY A PREDIKTORY KARDIOVASKULÁRNÍHO RIZIKA

ABI slouží k posouzení míry závažnosti aterosklerózy u dolních končetin, ale je rovněž spojen s rizikem aterosklerózy a výskytem kardiovaskulárních onemocnění v jiných částech cévního systému (1).

Nízká hodnota ABI je spojena s mnoha kardiovaskulárními rizikovými faktory, počítaje hypertenzi (HPT), DM, dyslipidemii, kouření a několika novými rizikovými faktory (např. C-reaktivní protein, interleukin-6, homocystein a chronické onemocnění ledvin). V řadě populačních kohortových studií zahrnujících jednotlivce s existujícím kardiovaskulárním onemocněním byl zjištěn silný a konzistentní vztah mezi ABI a výskytem ischemické choroby srdeční (ICHS) a cerebrovaskulárním onemocněním (1). ABI může být zároveň použit i jako prediktor rizika, to jak v obecné populaci bez klinických příznaků KVO, tak u pacientů se stanoveným KVO, a to buď v kombinaci s tradičními rizikovými faktory, nebo samostatně (1). Studie zaměřené na diabetickou populaci ukazují, že u DM 2. typu hodnota ABI ≤ 0,9 zvyšuje riziko kardiovaskulární mortality až o 67 % (1). Vztah mortality k ABI se týká nejen nízkých hodnot ABI, ale i vysokých. Při kalcifikaci tepen mohou dosahovat hodnoty ABI nad 1,4. Ze studií vyplývá například, že přítomnost mediokalcinózy zvyšuje riziko mortality u DM 2. typu o 1,5 a adjustované riziko pro kardiovaskulární mortalitu u diabetiků s hodnotou ABI > 1,4 je 2,09 ( 21).

Lze předpokládat, že nízká hodnota TBI by mohla být silněji asociována například s úmrtím na kardiovaskulární onemocnění než hodnota ABI, a to především u pacientů s diabetem (11).

Například ve studii (11) byla sledována lineární závislost mezi hodnotou TBI a kardiovaskulární mortalitou. Bylo ale také zjištěno, že poměr rizik (hazard ratio) spojující nízké TBI s kardiovaskulární mortalitou byl ve srovnání s ABI nižší. V této studii se uvádí, že to může být způsobeno rozdíly reprodukovatelnosti ABI a TBI. Reprodukovatelnost TBI nebyla ve studiích zatím příliš mnoho sledována, ale bylo pospáno, že hodnota tlaku na palci nohy je více náchylná k teplotním výkyvům okolí, kdy v chladném prostředí dochází snadněji k vazokonstrikci a zvýšení odporu, což může vést ke snížení reprodukovatelnosti výsledků.

ZÁVĚR

Výhodou obou metod (ABI i TBI) je jejich relativní jednoduchost provedení. Vyšetření TBI je mírně technicky náročnější (použití malé manžetky na palec nohy a příp. fotopletysmografické sondy), což by v případě zajištění validnějších výsledků u diabetiků nemělo být překážkou. I když existují stále novější a dostupnější zařízení pro měření tlaku na palci nohy, existuje v současnosti jen omezený počet studií zkoumajících validitu TBI u diabetiků. Navíc tyto studie se liší svými výsledky a rovněž také jejich validitou. Nicméně současné doporučené postupy European Society of Vascular Medicine již metodu TBI u diabetiků doporučují přednostně, a to na podkladě vysoké evidence průkazu. TBI je tedy rovnocennou alternativou ABI, která může být u diabetiků použita nejen jako doplnění vyšetření, ale i samostatně.

Publikace vznikla za podpory grantu s registračním číslem SGS07/LF/2019 „Hodnocení validity toe brachial indexu u diabetiků“ v rámci Studentské grantové soutěže Ostravské univerzity.

Konflikt zájmů: žádný.

ADRESA PRE KOREŠPONENCIU:

Mgr. Ondřej Machaczka, Ph.D.

Centrum vědy a výzkumu

Fakulta zdravotnických věd, Univerzita Palackého

Hněvotínská 976/3, 775 15 Olomouc

e-mail: ondrej.machaczka@upol.cz