Ankle Blood Pressure as a Predictor of Vascular Events

Abstract

Nilkka-olkavarsipainesuhdetta eli ABI-mittausta käytetään alaraajojen valtimoverenkierron arviointiin. Perinteisesti matala ABI-arvo (≤ 0,90) tarkoittaa perifeeristä stenoottista valtimotautia. Viime vuosina myös korkeaa ABI-arvoa (≥ 1,4) on pidetty poikkeavana mittaustuloksena. Nilkkapaineen merkitystä - ilman ABI-suhdetta – ei ole selvitetty. Tämän tutkimuksen perushypoteesina on että verisuonten jäykistyessä (stiffness) ja sklerosoituessa (atherosclerosis) nilkkaverenpaine nousee, johtuen sekä verenpaineesta että paikallisista verisuonimuutoksista, ja nilkkaverenpaineen nousu on yksi varhaisimmista poikkeavista kardiovaskulaarista muutoksista. Hypertoninen rasitusverenpainevaste ilman nilkkaverenpaineen nousua eroittaa toisaalta ne potilaat, joilla alaraajojen stenoottinen muutos ahtauttaa jo alaraajojen verenkiertoa.

Tutkimusaineisto koostuu 4038 potilaasta, joille tehtiin Helsingin Diakonissalaitoksessa kliininen rasituskoe elokuun 1989 ja syyskuun 1995 välisenä aikana.Indikaationa olivat fyysisen kunnon selvittäminen, sydänlihaisksemian toteaminen tai rasitusastman selvittely. Kun diagnosoidut sydänsairaat poissuljettiin, jäi lopulliseksi aineistoksi 3858 potilasta.

Potilaat jaettiin viiteen eri ryhmään perustuen nilkka- ja rasitusverenpaineeseen. Ryhmittäminen oli tarpeen, sillä nilkkaverenpaineen yhteys sydän- ja verisuonitautiriskiin ei ole lineaarinen. Koska nilkkaverenpaineesta eikä rasituksen aikaisesta verenpainevasteestakaan ei ole olemassa viitearvoja, ryhmät muodostettiin niin, että kukin ryhmä oli tilastoanalyysejä ajatellen tarpeeksi iso. Referenssiryhmän muodostivat potilaat, joilla nilkkaverenpaine oli korkeintaan 175 mmHg ja rasituksen aikainen systolinen verenpaine kohtuullisella kuormalla korkeintaan 215 mmHg.

Kokonaiskuolleisuuutta seurattiin 15 vuotta, sepelvaltimotautitapahtuman tai – kuoleman ilmaantumista samoin 15 vuotta ja sairaalahoitoon tai kuolemaan johtaneiden aivoverenkiertohäiriöiden ilmaantumista seurattiin 16 vuotta sekä dementoitumista 18 vuotta.

Potilasryhmällä, jolla ainoana poikkeava löydöksenä oli nilkkaverenpaineen nousu yli 175 mmHg, oli referenssiryhmään verrattuna 1,7 kertainen riski kuolla seurannan aikana. Erityisesti sydän- ja aivoverenkiertosairauksista johtuva kuolleisuus oli merkittävä (2,2 – 3,3 kertainen). Myös dementoituminen oli korostunut ( 1.6 kertainen). Toisaalta referenssiryhmän sairastuvuus ja kuolleisuus oli muihin ryhmiin nähden merkittävästi pienempää: kokonaiskuolleisuus 5.7 %, sepelvaltimotautisairastuvuus vain 0.95% ja sairastuvuus aivoverenkierron häiriöihin 3.5%.

Nilkkaverenpaineen nousu joko ainoana poikkeavana löydöksenä tai yhdessä hypertonisen rasitusreaktion kanssa on poikkeava löydös, merkkinä suurentuneesta riskistä sairastua sydän- tai aivoverenkiertosairauksiin tai myöhemmällä iällä dementoitua. Nilkkaverenpaineen mittauksen nykyistä laajempi käyttö kliinisessä työssä vaikuttaa aiheelliselta.

In clinical settings the ankle BP is measured exclusively for the calculation of ankle–brachial pressure index (ABI) for the diagnosis of peripheral arterial disease. Both, high and low ABIs are recognized as clinically important markers of atherosclerotic disease due to their strong associations with cardiovascular disease incidence and mortality. The value of ankle blood pressure itself has not been evaluated. This study is based on the hypothesis that in the beginning of the arterial stiffening and atherosclerosis the ankle blood pressure may be determined by blood pressure and the elastic properties of conduit arteries. The elevated ankle blood pressure might be one of the earliest signs of adverse changes in the cardiovascular system. On the other hand, stenotic changes along the conduit vessels decrease the ankle blood pressures, but cause exaggerated exercise blood pressure and this group has to be considered as a separate entity.

Subjects for this investigation were derived from a group of 4,038 consecutive ambulatory patients, who underwent symptom-limited bicycle exercise test at the Helsinki Deaconess Institute between August 1989 and December 1995. The patients were referred by occupational health physicians to a symptom-limited exercise test to rule out coronary heart disease and evaluate physical fitness. Patients with a documented history of cardiovascular disease were excluded from the analysis. The final study group consisted of 3,858 patients.

Subjects were divided into five groups based on resting ankle and exercise blood pressure at the moderate exercise level. Groups were constructed because they made sense pathophysiologically and because the ankle blood pressure has a U-shaped association with the risk of a coronary event and cannot therefore be analysed as a continuous variable. As there are no established reference values for the ABP or the brachial exercise blood pressure, we chose our cut-points (175 and 215 mmHg) arbitrarily to create groups of reasonable size. In the reference group the resting ankle blood pressure was < 175 mmHg and the exercise blood pressure ≤ 215 mmHg.

The all cause mortality follow-up data were available for up to 15 years. Data on coronary death or first non-fatal coronary event, including MI, percutaneous coronary angioplasty or coronary artery bypass graft surgery, were available for up to 15 years and the follow-up for incident cerebrovascular events was 16 years and for incident dementia 18 years.

Results were expressed as hazard ratios (HR) and 95% confidence intervals (CI) compared to the reference group. The basic models were adjusted for age and sex. The larger models were further adjusted for BMI, physical working capacity (metabolic equivalents = METs), self-reported blood glucose and cholesterol, current smoking and early parental history of cardiovascular disease. This study confirmed that the ankle blood pressure gives us important information about the status of the arterial tree in middle-aged asymptomatic individuals. The main finding was that even those persons among whom the elevated ankle blood pressure was the only abnormal finding had 1.7-fold higher multivariate-adjusted risk of death, especially cardiac or cerebrovascular death (2.2 and 3.3-fold). The elevated ankle blood pressure had an independent predictive value even for dementia (1.6-fold), probably due to its role as a marker of arterial stiffness or atherosclerosis. On the other hand, persons with normal ankle, arm and exercise brachial blood pressure had clearly the best prognosis. The total mortality was 5.7%, mortality due to cardiac causes was only 0.95% and due to cerebrovascular causes 3.5% during the follow-up of 18 years.

In conclusion, an abnormal increase in ankle blood pressure with or without exaggerated exercise BP reaction may act as a forewarning of increased CV risk to clinicians, irrespective of resting BP. Wider use of the ankle BP measurement in clinical work seems warranted.