Nicht invasive Bestimmung der Gefäßreagibilität bei Patienten mit terminaler Niereninsuffizienz

Abstract

Patienten mit terminaler Niereninsuffizienz haben ein erhöhtes kardiovaskuläres Risiko. In der vorliegenden Untersuchung wurden die Gefäßeigenschaften von Patienten mit dialysepflichtiger Niereninsuffizienz und gesunden Probanden mittels nicht invasiver digitaler Photoplethysmographie untersucht. Die Volumen-Puls-Kurve wurde mittels verschiedener Indices, nämlich a/d und a/b charakterisiert. Die Indices wurden aus den Extremwerten der zweiten Ableitung der Volumen-Puls-Kurve gewonnen. Zunächst wurden bei gesunden Probanden (8 Frauen und 9 Männer, mittleres Alter 31 ± 1 Jahre, Mittelwert ± SEM) die Veränderung der Volumen-Puls-Kurve und der Indices während einer endothelunabhängige Vasodilatation mittels Glyceroltrinitrat, einer systemischen Vasokonstriktion mittels eines standardisierten Eiswassertests sowie einer endothelabhängigen Vasodilatation im Rahmen der reaktiven Hyperämie nach kurzzeitigem suprasystolischem Stau am Oberarm dargestellt. Eine Vasodilatation wurde durch einen signifikanten Anstieg des a/d-Index gekennzeichnet, so kommt es z.B. während einer reaktiven Hyperämie mit endothelabhängiger Vasodilatation zu einem Anstieg des a/d-Index. Andererseits wird eine Vasokonstriktion durch einen signifikanten Abfall des a/d-Index dargestellt. Die Gefäßuntersuchungen wurden dann bei 60 Patienten (20 Frauen und 40 Männer, mittleres Alter 66 ± 2 Jahre, Mittelwert ± SEM) mit terminaler Niereninsuffizienz im Verlauf der Hämodialysebehandlung durchgeführt. Während der Hämodialysebehandlung fällt der a/d- Index signifikant ab, was für eine Vasokonstriktion spricht. In einer Subgruppe zeigte sich am Start der Hämodialysebehandlung eine regelrechte reaktive Hyperämiereaktion mit signifikantem Anstieg des a/d- Index. Hingegen war am Ende der Hämodialysebehandlung kein signifikanter Anstieg des a/d-Index nachweisbar, was für eine verminderte endothelabhängige Vasodilatation am Ende der Hämodialysebehandlung spricht. Interessanterweise war ein signifikanter Anstieg des a/d-Index, also eine endothelabhängige Vasodilatation am Ende der Hämodialysebehandlung nur bei den 11 Patienten ohne erhebliche arteriosklerotisch bedingte 57 Vorerkrankungen (Anstieg des ad-Index auf 353 ± 82 %, p< 0.05) nicht aber bei den 13 Patienten mit erheblichen arteriosklerotisch bedingten Vorerkrankungen (Veränderung des ad-Index auf 218 ± 10.7%, p> 0.05) nachzuweisen. Dies Ergebnis spricht dafür, dass eine Hämodialysebehandlung eine vorbestehende massive Gefäßschädigung nicht verbessern kann.

Patients with end-stage renal failure have an elevated cardiovascular risk. In the present investigation, vessel characteristics of hemodialysis patients and healthy control subjects were investigated by means of non-invasive fingertip photoplethysmography. The pulse wave was characterized by various indices, namely a/d and a/b. The indices were obtained from the end-values of the second derivative of the volume-pulse curve. There were 17 healthy control subjects (9 male, age 31 ± 1, mean±SEM). A reactive hyperemia was induced after short-term suprasystolic pressure on the upper arm. The following variables were measured the change of the volume-pulse curve and the indices during an endotheliumindependent vasodilation by means of nitroglycerin, peripheral vasoconstriction by means of a standardized cold pressure test, and endothelium-dependent vasodilation. Vasodilation was characterized by a significant increase of the a/d index; e.g. an increase of the a/d index occurs during a reactive hyperemia with endothelium-dependent vasodilation. A vasoconstriction on the other is represented by a significant drop of the a/d index. The vessel examinations were then carried out on 60 patients (40 male, mean age 66±2, mean ±SEM) with terminal renal insufficiency in the course of hemodialysis sessions. During the hemodialysis treatment, the a/d index dropped significantly, indicating vasoconstriction. In a subgroup, there was a marked reactive hyperemia reaction with a significant increase of the a/d index at the start of the hemodialysis treatment. By contrast, no significant increase of the a/d index was demonstrable at the end of the hemodialysis treatment, which suggests a reduced endothelium-dependent vasodilation at the end of the hemodialysis treatment. Interestingly, there was a significant increase of the a/d index i.e. an endothelium-dependent vasodilation at the end of the hemodialysis treatment only for the 11 patients without severe artherosclerotic disease (increase of the ad index to 353±82 %, p< 0.05) but not for the 13 patients with severe artherosclerotic disease (change of the ad index to 218±11 %, p> 0.05). This result provides evidence that hemodialysis treatment can not improve preexisting massive vessel damage.