Orijinal Araştırma

Tip 2 Diabetes Mellitus Hastalarında Sağ Ventrikül Sistolik Fonksiyonları ve Pulmoner Arter Basıncının Kardiyovasküler Sonuçlar Üzerine Etkisi

10.4274/kvbulten.galenos.2023.25733

  • Sıla Çelik
  • Ajar Koçak
  • Melis Çiçek
  • Ebru Ercan

Gönderim Tarihi: 20.08.2023 Kabul Tarihi: 28.08.2023 Bull Crdiov Acad 2023;1(2):43-47

Amaç:

Literatürde triküspit anüler düzlem sistolik ekskürsiyon/sistolik pulmoner arter basıncı (TAPSE/sPAB) oranının <0,55 mm/mmHg olması pulmoner hipertansiyon için prediktif bir risk faktörü olarak ifade edilmiştir. Ayrıca, TAPSE/sPAB oranının ≤0,32 mm/mmHg olması, tüm nedenlere bağlı ölümler için öngörücü bir risk belirteci olarak bildirilmiştir. Bu çalışmada, TAPSE/sPAB oranı ile tip 2 diabetes mellitus (DM) hastalarını sağlıklı gönüllülerle kardiyovasküler sonuçlar açısından karşılaştırdık.

Yöntem ve Gereçler:

Bu çalışmada diyabetik hastalar ile sağlıklı gönüllüler, transtorasik ekokardiyografi ile belirlenen TAPSE/sPAB oranı açısından karşılaştırıldı. Ekokardiyografik işlemler hastaların klinik durumundan habersiz 2 farklı kardiyolog tarafından yapıldı. Tip 2 DM ile TAPSE/sPAB oranı arasındaki bağımsız ilişki, IBM Statistics 21 kullanılarak istatistiksel olarak değerlendirildi.

Bulgular:

Bu çalışmada 37 diyabetik hasta ile 38 sağlıklı kontrol ekokardiyografik parametreler açısından karşılaştırıldı (toplam 75 hasta, ortalama yaş: 67,1±9,5). Hastaların %69,3’ü erkekti. Diyabetik hastaların vücut kitle indeksi değerleri yüksek olma eğilimindeydi (28,6±4,4’e karşı, 27,3±4,6; p=0,154). Diyabetik hastalarda ejeksiyon fraksiyonu (%) değerlerinde istatistiksel olarak anlamlı düşüş saptandı (p=0,037). Diyastolik fonksiyonlar değerlendirildiğinde, diyabetik hastaların kontrollere göre trend bazında diyastolik disfonksiyon gösterme oranları daha fazlaydı (p=0,055). Ayrıca, TAPSE değerleri diyabetiklerde, diyabetik olmayanlara göre azalma eğilimi gösterdi (p=0,104). Tahmini ortalama sPAB değerleri, diyabetiklerde artmış olarak bulundu (p<0,001). Olumsuz kardiyovasküler sonuçları öngördüğü bildirilen TAPSE/sPAB oranı diyabetiklerde, diyabetik olmayanlara göre daha düşük değerlerde bulundu (p<0,001).

Sonuç:

Bu çalışmada, klinik pratikte rahatlıkla uygulanabilen TAPSE/sPAB oranı diyabetik hastalarda, diyabetik olmayan kontrollere göre daha düşük bulunmuştur. Buna göre, diyabetik hastalarda sağlıklı bireylere göre azalmış TAPSE/sPAB oranı değerleri, olumsuz kardiyovasküler sonuçların habercisi olabilir.

Anahtar Kelimeler: TAPSE/sPAB oranı, kardiyovasküler sonuçlar, diyabetikler

GİRİŞ

Amerika Birleşik Devletleri’nde, 1958’de 1,6 milyon olan diyabetik olgu sayısı, 2010 yılında 21,1 milyona, 2022 yılında ise 37,3 milyona çıkarak benzeri görülmemiş bir büyüme kaydetmiştir (1,2). Diyabet tanısı alanların oranı yaş, cinsiyet, ırk ve eğitim düzeyine bakılmaksızın artmıştır. Diyabetin sistemik makro ve mikrovasküler disfonksiyona yol açtığı iyi bilinmektedir ve etiyolojide rolü olan endotel disfonksiyonu için mekanik açıklamalar iyi tanımlanmıştır (3). Bununla birlikte, diyabetin pulmoner damar sistemi üzerindeki etkisi yeterince anlaşılamamıştır. Epidemiyolojik çalışmalar, diyabetik hastaların koroner arter hastalığı, konjestif kalp yetmezliği, hipertansiyon veya sigaradan bağımsız olarak pulmoner hipertansiyon geliştirme riskinin arttığını göstermiştir (4). Diyabet ve pulmoner hipertansiyon arasında bir bağlantı olduğunu gösteren artan sayıda literatüre rağmen, diyabetin pulmoner hipertansiyon üzerindeki etkileri iyi tanımlanmamıştır. Bu çalışmada klinik pratikte kolay uygulanabilen ve kardiyovasküler sonlanımlar açısından bir öngördürücü olarak tanımlanan triküspit anüler düzlem sistolik ekskürsiyon/sistolik pulmoner arter basıncı (TAPSE/sPAB) oranı, diyabetik ve non-diyabetik hastalarda karşılaştırılmıştır.


YÖNTEM VE GEREÇLER

Bu çalışmada tip 2 diyabetik hastalar ile sağlıklı gönüllüler, transtorasik ekokardiyografi ile belirlenen ejeksiyon fraksiyonu (EF) (%), TAPSE, sPAB ve TAPSE/sPAB (mm/mmHg) oranı açısından karşılaştırıldı. Ekokardiyografik işlemler hastaların klinik durumundan habersiz 2 farklı kardiyolog tarafından yapıldı. Çalışma, Ufuk Üniversitesi Girişimsel Olmayan Klinik Araştırmalar ve Etik Kurulu’ndan etik onay aldı (karar no: 23.02.12.01/12, tarih: 12.01.2023). Ek olarak, çalışmaya katılan tüm bireylerden bilgilendirilmiş onam formu alındı.

Triküspit Anüler Düzlem Sistolik Ekskürsiyon (mm)

Sağ ventrikül (RV) fonksiyonları hakkında kantitatif bilgi veren TAPSE standart RV ölçümlerinden birisidir. Ventrikülün uzun aksı boyunca olan uzunlamasına/aksiyal hareketin en kuvvetli olması nedeni ile en hareketli kısmı bazal bölümüdür ve global fonksiyonlarına büyük katkı sağlar. Kalp siklusu boyunca kalbin sirküler hareketinin az, rotasyonunun minimal ve apeksin rölatif sabit oluşunu kabul edersek, kalbin uzun aks fonksiyonunu değerlendirmede atriyoventriküler kapak anulus hareketleri önem kazanır (5). Triküspit anüler düzlem sistolik hareketini değerlendirmek için apikal dört boşluk görüntüde, triküspit anulus-lateral serbest duvar ile birleştiği noktadan M-mod trase elde edilir. Bu trasede apekse doğru iki hareket gözlenir. Birinci ileri hareket anulusun sistolik hareketini, ikinci pozitif dalga ise düşük amplitüdlü olup atriyum sistolüne aittir. Yani diyastolik periyodu yansıtır ve triküspit anülüsün ileri itmesi ile ilgili olduğundan atriyum kompliyansı ve fonksiyonu hakkında fikir verir. Bu iki harekette presistolik incelmeyi bazal seviye olarak alırsak, bazal-tepe arasındaki mesafe, sistolik fonksiyon için sistolik hareketin büyüklüğünü verir. Triküspit kapak düzlem sistolik hareketinin ölçümü basit, tekrarlanabilir ve uygulanabilir olup RV fonksiyonları hakkında önemli bilgiler verir. TAPSE’nin normal değeri >16 mm olmalıdır. Bu değerin <16 mm olması çeşitli kardiyovasküler hastalıklarda kötü prognoz göstergesidir (Şekil 1) (5,6).

Sistolik Pulmoner Arter Basıncı

Tahmini sPAB’ın belirlenmesi için modifiye edilmiş Bernoulli denkleminden yararlanıldı (P=4 V²) (P=iki boşluk arasındaki basınç farkı, V=hız). Bu denkleme göre triküspid kapak yetersizliğinden faydalanılarak, RV sistolü sırasında oluşan triküspid kapak yetersizlik jetinin sistol sırasında RV ile sağ atriyum arasında meydana gelen zirve basınç gradiyentini yansıttığı temeli üzerinde yola çıkılır. Eğer bu fark ve sağ atriyum basıncı biliniyorsa, modifiye Bernoulli denkleminden yola çıkılarak RV sistolik basıncı tahmin edilebilir. Bunun için RV’den sağ atriyuma geçen triküspid yetersizliği akımının triküspid kapaktan köken aldığı noktaya continuous-wave (sürekli dalga) Doppler kürsörü yerleştirilerek triküspid yetersizliğinin zirve jet hızı ölçülür. Bu hız daha sonra eşitlikteki yerine konularak RV ve sağ atriyum arasındaki sistolik basınç gradiyenti hesaplanır ve tahmini sağ atriyal basınç bulunan bu değere eklenir.

SağVSB: 4 (vTR)² +SağAB

SağVSB: sağ ventrikül sistolik basıncı (mmHg)

vTR: maksimal triküspid yetersizlik hızı (m/s)

SağAB: tahmin edilen sağ atriyal basınç (mmHg)

Hastada aynı zamanda pulmoner kapak veya RV çıkım yolu obstrüksiyonu yoksa, bulunan RV sistolik basıncının tahmini sPAB denk olduğu kabul edilebilir. Sağ atriyal basınç, Amerikan Ekokardiyografi Birliği ve Avrupa Ekokardiyografi Birliğince ortak hazırlanan Boşluk Kantitifikasyon Kılavuzu’na göre non-invazif olarak iki boyutlu transtorasik ekokardiyografik inceleme ile vena kava inferior çapı ve solunumla çapın değişme yüzdesi kullanılarak tahmin edilmiştir (7). Buna göre subkostal pencere uzun eksende vena kava inferiyor’un sağ atriyumla birleşme noktasına 2,0 cm mesafede, hasta normal solurken, ekspiryum sonunda ve inspiriyumdaki vena kava inferior çapları ölçüldü. Bu iki çapın oranı ile çökme indeksi hesaplandı ve Tablo 1’deki algoritma kullanılarak sağ atriyal basınç elde edildi (8).

TAPSE/sPAP oranı (mm/mmHg)

TAPSE/sPAP oranı, farklı klinik ortamlarda doğrulanmış, prognostik rolü olan RV ile pulmoner arter (PA) bağlantısının ekokardiyografik bir tahminidir. 2022 ESC/ERS pulmoner hipertansiyon kılavuzuna göre bu oran, pulmoner hipertansiyon prediktörü (<0,55) olarak bildirilmektedir. Aynı zamanda <0,19 değeri ise, pulmoner hipertansiyonu olan bireylerde 1 yıllık mortalite açısından yüksek risk (>%20) taşıyanları öngördürücü olarak bildirilmektedir (9).

İstatistiksel Analiz

Veriler IBM Statistics 21 yazılım paketi ile analiz edilmiştir. Değişkenlerin normal dağılımı Kolmogorov-Smirnov testi ile analiz edildi. Değişkenlerden biri veya her ikisi de normal dağılmadığından dolayı Spearman’ın Rho korelasyonu kullanıldı. Dağılımın normal olmaması nedeniyle gruplar arası karşılaştırmalar Mann-Whitney U testi ile yapıldı. Kategorik değişkenlerin dağılımlarının gruplar içinde farklılık gösterip göstermediğini araştırmak için ki-kare testi kullanıldı. Veriler, sürekli değişkenler için ortalama ± standart sapma ve ikili değişkenler için mutlak sayılar (%) olarak gösterildi. Tüm analizler diabetes mellitus (DM) varlığına göre sınıflandırıldı. 0,05’ten küçük bir p-değeri istatistiksel olarak anlamlı kabul edildi.


BULGULAR

Bu çalışmada yaş ortalaması 67,1±9,5 olan, 37 diyabetik ve 38 sağlıklı kontrol toplam 75 katılımcı ekokardiyografik parametreler açısından karşılaştırıldı. Katılımcıların, %69,3’ü erkek, %30,7’si kadın bireylerden oluşmaktaydı. DM’si olan hastaların vücut kitle indeksi değerleri yüksek olma eğilimindeydi. Ancak, bulgular istatistiki olarak anlamlı değildi (28,6±4,4’e karşın, 27,3±4,6; p=0,154). Diyabetik hastalarda, transtorasik ekokardiyografi ile belirlenen sol ventrikül EF (%) değerleri istatistiksel olarak anlamlı daha düşük olarak bulundu (60,2±9,4’e karşın, 63,2±5,5; p=0,037). Ek olarak, TAPSE değerleri (mm) diyabetiklerde, diyabetik olmayanlara göre istatistiksel olarak anlamlı olmayan azalma eğilimi gösterdi (14,9±2,4’e karşın, 15,9±2,6; p=0,104). Tahmini ortalama sPAB değerleri (mmHg), diyabetiklerde kontrol grubuna göre artmış olarak bulundu (39,1±13,7’e karşın, 27,2±6,5; p<0,001). Olumsuz kardiyovasküler sonuçları öngördüğü bildirilen TAPSE/sPAB oranı (mm/mmHg) diyabetiklerde, diyabetik olmayanlara göre daha düşük değerlerde bulundu (0,42±0,2’e karşın, 0,61±0,2; p<0,001) (Tablo 2).


TARTIŞMA

Bu çalışmada, transtorasik ekokardiyografi ile belirlenen ve klinik pratikte rahatlıkla uygulanabilen TAPSE/sPAB oranı (mm/mm) ve sol ventrikül EF (%) ortalama değerleri, DM’li hastalarda, kontrollere göre daha düşük bulunmuştur. Ayrıca sPAB değerleride, kontrollerden daha yüksek olarak tespit edilmiştir. Buna göre, diyabetik hastalarda sağlıklı bireylere göre azalmış TAPSE/sPAB oranı ve EF değerleri ve yükselmiş sPAB düzeyleri, olumsuz kardiyovasküler sonuçların habercisi olabilir.

Pulmoner hipertansiyona yol açan endotel disfonksiyonunun hücresel ve moleküler biyolojisi kapsamlı bir şekilde çalışılmış olmasına rağmen, diyabetin PA yatağı üzerindeki biyolojik ve klinik etkileri daha az anlaşılmıştır. İnsanlar üzerinde yapılan birçok çalışma, pulmoner hipertansiyonun metabolik sendrom, insülin direnci ve dislipidemi ile ilişkisini göstermiştir. Örneğin, Zamanian ve ark. (10) insülin direnci ve pulmoner hipertansiyon arasındaki ilişkinin ilk klinik raporunu bildirmiştir. Benzer şekilde, Pugh ve ark. (11) HbA1c ile değerlendirildiği şekliyle tanınmayan glikoz intoleransının PA hipertansiyonda yaygın olduğunu tanımlamışlardır. Ayrıca, Abernethy ve ark. (12) DM’nin pulmoner hipertansiyon hastalarının prognozu için bağımsız bir belirteç olduğunu göstermiştir. Bizde çalışmamızda literatürle uyumlu olarak ekokardiyografik olarak belirlenen tahmini sistolik PA basıcı değerlerini kontrol grubuna göre daha yüksek olarak bulduk. Bu kapsamda dispne şikayeti olan diyabetik hastalar, PA basıncı tespiti açısından klinik pratikte kolay uygulanan ve ucuz bir tetkik olan transtorasik ekokardiyografi ile erken aşamalarda taranabilirler. Böylelikle, risk altındaki grup belirlenerek erken tanı ve tedavi sağlanabilir.

TAPSE/sPAB oranı, standart bir Doppler ekokardiyografi sırasında kolayca elde edilen RV-PA eşleşmesinin doğrulanmış invaziv olmayan tahminidir. TAPSE/sPAB oranı <0,55 mm/mmHg, pulmoner hipertansiyon için öngörücü bir risk faktörüdür. TAPSE/sPAB oranı ≤0,32 mm/mmHg, tüm nedenlere bağlı ölümler için öngörücü bir risk belirtecidir (13). Bizde çalışmamızda, literatüre uyumlu olarak TAPSE/sPAB oranını kontrol grubuna göre daha düşük düzeylerde bulduk.

Son zamanlarda yapılan çalışmalarda, genel popülasyona kıyasla idiyopatik PA hipertansiyon (IPAH) hastalarının yüksek kan glukoz seviyelerine, DM prevalansında artışa ve değişmiş bir lipid profiline sahip olduğunu ortaya koymuştur (14-16). Ayrıca, metabolik parametrelerin hastalığın ciddiyeti ile korele olduğu ve bu grupta kötü sağkalımı tahmin edebildiği de bildirilmiştir. Daha da önemlisi, DM yakın zamanda, PAH ilaçlarına azalmış yanıtla birlikte yeni bir IPAH fenotipi ile ilişkili bir kardiyopulmoner komorbidite olarak tanımlanmıştır (9). Bizim çalışmamızda da spesifik olarak pulmoner hipertansiyon grubu sınıflandırılmasada, ekokardiyografik olarak sPAB kontrol grubundan yüksek olarak belirlendi.

Birçok çalışmada, koroner kalp hastalığı ve hipertansiyondan bağımsız olarak gelişen diyabetik kardiyomiyopatinin kanıtları gösterilmiştir (17,18). Diyabetik kardiyomiyopati, genellikle erişkinlerde gölmekte ve sistolik, diyastolik veya ventriküllerin her iki fonksiyonunu da etkileyebilmektedir (19,20). Bizim çalışmamızda da benzer şekilde diyabetiklerde kontrollere göre, sol ventrikül EF değerleri normal sınırlar içerisinde de olsa, azalmış olarak bulunmuştur. Böylelikle henüz kardiyomiyopati gelişmeden erken aşamalarda sol ventrikülün sistolik fonksiyonlarında baskılanma başlayabildiğini söyleyebiliriz.

Çalışmanın Kısıtlılıkları

Bu çalışmada hasta sayılarının kısıtlı olması, natriüretik peptid değerleri dahil kan biyokimyasal değerlerinin çalışmaya dahil edilmemesi ve sağ kalp kateterizasyonu gibi invaziv prosedürlerin kullanılmaması başlıca sınırlılıklar içinde sayılabilir. Bu konuda daha ayrıntılı bilgiler için, geniş ölçekli, prospektif, randomize çalışmalara ihtiyaç vardır.


SONUÇ

Netice olarak çalışmamızda kardiyovasküler olumsuz olaylarla ilişkilendirilen yüksek sPAB değerleri, düşük EF ve TAPSE/sPAB oranları, diyabetik hasta grubunda prognozu erkenden belirlemek ve bu kapsamda medikal tedaviyi şekillendirerek, klinik pratikte tanı ve takiplerin kolay bir şekilde yapılmasında fayda sağlayabilirler.

* Etik

Etik Kurul Onayı: Çalışma için, Ufuk Üniversitesi Girişimsel Olmayan Klinik Araştırmalar ve Etik Kurulu’ndan etik onay alındı (karar no: 23.02.12.01/12, tarih: 12.01.2023).

Hasta Onayı: Çalışmaya katılan tüm bireylerden bilgilendirilmiş onam formu alındı.

Yazarlık Katkıları

Konsept: S.Ç., E.E., Dizayn: S.Ç., Veri Toplama veya İşleme: S.Ç., M.Ç., Analiz veya Yorumlama: S.Ç., Literatür Arama: S.Ç., A.K., M.Ç., E.E., Yazan: S.Ç., A.K.

Hakem Değerlendirmesi: Editörler kurulu dışında ve editörler kurulunda olan kişiler tarafından değerlendirilmiştir.

Çıkar Çatışması: Yazarlar tarafından çıkar çatışması bildirilmemiştir.

Finansal Destek: Herhangi bir kurum veya kuruluştan finansal destek alınmamıştır.


Resimler

  1. Centers for Disease Control and Prevention (CDC). National diabetes fact sheet: national estimates and general information on diabetes and prediabetes in the United States, 2011. Atlanta: Department of Health and Human Services, CDC, 2011.
  2. Centers for Disease Control and Prevention (CDC). National Diabetes Statistics Report. Estimates of Diabetes and Its Burden in the United States, 2022.
  3. Brownlee M. Biochemistry and molecular cell biology of diabetic complications. Nature 2001;414(6865):813-820. 
  4. Movahed MR, Hashemzadeh M, Jamal MM. The prevalence of pulmonary embolism and pulmonary hypertension in patients with type II diabetes mellitus. Chest 2005;128(5):3568-3571. 
  5. Kjaergaard J, Petersen CL, Kjaer A, Schaadt BK, Oh JK, Hassager C. Evaluation of right ventricular volume and function by 2D and 3D echocardiography compared to MRI. Eur J Echocardiogr 2006;7(6):430-438.
  6. Spiro JR, Steeds RP. Chapter 14 - Echocardiography in Respiratory Medicine, Editor(s): Stephen G. Spiro, Gerard A. Silvestri, Alvar Agustí, Clinical Respiratory Medicine (Fourth Edition), W.B. Saunders, 2012;193-201.
  7. Lang RM, Bierig M, Devereux RB, Flachskampf FA, Foster E, Pellikka PA, et al. Recommendations for chamber quantification: a report from the American Society of Echocardiography’s Guidelines and Standards Committee and the Chamber Quantification Writing Group, developed in conjunction with the European Association of Echocardiography, a branch of the European Society of Cardiology. J Am Soc Echocardiogr 2005;18(12):1440-1463.
  8. Wiedemann HP, Matthay RA. Acute right heart failure. Crit Care Clin 1985;1(3):631-661.
  9. Humbert M, Kovacs G, Hoeper MM, Badagliacca R, Berger RMF, Brida M, et al. 2022 ESC/ERS Guidelines for the diagnosis and treatment of pulmonary hypertension. Eur Heart J 2022;43(38):3618-3731.
  10. Zamanian RT, Hansmann G, Snook S, Lilienfeld D, Rappaport KM, Reaven GM, et al. Insulin resistance in pulmonary arterial hypertension. Eur Respir J 2009;33(2):318-324.
  11. Pugh ME, Robbins IM, Rice TW, West J, Newman JH, Hemnes AR. Unrecognized glucose intolerance is common in pulmonary arterial hypertension. J Heart Lung Transplant 2011;30(8):904-911.
  12. Abernethy AD, Stackhouse K, Hart S, Devendra G, Bashore TM, Dweik R, et al. Impact of diabetes in patients with pulmonary hypertension. Pulm Circ 2015;5(1):117-123.
  13. Colalillo A, Hoffmann-Vold AM, Pellicano C, Romaniello A, Gabrielli A, Hachulla E, et al. The role of TAPSE/sPAP ratio in predicting pulmonary hypertension and mortality in the systemic sclerosis EUSTAR cohort. Autoimmun Rev 2023;22(4):103290.
  14. Bull TM, Clark B, McFann K, Moss M; National Institutes of Health/National Heart, Lung, and Blood Institute ARDS Network. Pulmonary vascular dysfunction is associated with poor outcomes in patients with acute lung injury. Am J Respir Crit Care Med 2010;182(9):1123-1128.
  15. Kopeć G, Waligóra M, Tyrka A, Jonas K, Pencina MJ, Zdrojewski T, et al. Low-density lipoprotein cholesterol and survival in pulmonary arterial hypertension. Sci Rep 2017;7:41650.
  16. Jonas K, Waligóra M, Magoń W, Zdrojewski T, Stokwiszewski J, Płazak W, et al. Prognostic role of traditional cardiovascular risk factors in patients with idiopathic pulmonary arterial hypertension. Arch Med Sci 2019;15(6):1397-1406.
  17. Hill MF. Diabetic cardiomyopathy: Cardiac changes. Pathophysiological mechanisms. Biologic markers and the available therapeutic armamentarium. In: Cardiomyopathies - from basic research to clinical management. Veselka J (Ed) 2012:487-512.
  18. Feuvray D. Cardiac metabolism in the diabetic patient. Heart Metab 2010;46:11–15.
  19. Kiencke S, Handschin R, von Dahlen R, Muser J, Brunner-Larocca HP, Schumann J, et al . Pre-clinical diabetic cardiomyopathy: prevalence, screening, and outcome. Eur J Heart Fail 2010;12(9):951-957.
  20. From AM, Scott CG, Chen HH. The development of heart failure in patients with diabetes mellitus and pre-clinical diastolic dysfunction a population-based study. J Am Coll Cardiol 2010;55(4):300-305.