Ο ρόλος της γεωμετρίας του καρωτιδικού διχασμού στην ανάπτυξη αθηρωματικής νόσου

Abstract

BACKGROUND: Despite the impact of systemic risk factors on the entire vascular system, atherosclerotic disease is not distributed evenly and randomly. Atheromatous plaques are spatially distributed developing more frequently at geometrically susceptible areas whereas adjacent segments remaining intact. Multi-year basic and clinical research has shown that local artery geometry and hemodynamic factors, such as low and oscillatory shear stress, play an important role in the natural progression of atherosclerotic disease defining its local heterogeneous nature. The aim of our study was to investigate whether carotid bifurcation geometry as assessed by ultrasound is associated with early carotid atherosclerosis regardless of the presence of known atherosclerotic risk factors. MATERIAL-METHODS: A nonrandomized prospective study was undertaken, including subjects of both genders, aged 50-60 years, same race/ethnicity (Greek), without known cardiovascular family history and symptoms and/or signs of cardiovascular disease. Clinical assessment, biochemical exam and ultrasound of the carotid bifurcation evaluating geometrical characteristics, ultrasonic biopsy score (UBS), intima-media thickness (IMT) and the presence of plaque were recorded. RESULTS: The study included two hundred subjects (95 men/105 women, range 50 to 60 years). Statistic analysis of 292 carotid bifurcations free of plaque showed that larger diameter of the bulb (dBULB) (P<0.001) and lower diameter ratios of internal carotid artery+external carotid artery/common carotid artery ([dICA+dECA]/dCCA) (P=0.004) and (dICA2+ECA2)/dCCA2 (P=0.025) were independently associated with higher CCA IMT while UBS in the right CCA was higher in subjects with atherosclerotic risk factors but free of plaque (P=0.035). The presence of plaque among the total 400 carotid bifurcations was associated in the right and left bifurcation with lower values of (dICA+dECA)/dCCA (P=0.001) and dBULB/dCCA (P=0.014), respectively. Among subjects without atherosclerotic risk factors (n=114), the presence of plaque in the right CCA was associated with lower values of (dBULB+dECA)/dCCA (P=0.001) and in the left with lower values of dBULB/dCCA (P=0.001). CONCLUSIONS: Different dimensional ratios of the carotid bifurcation assessed by ultrasound were associated with the development of carotid atherosclerosis independently of the presence of atherosclerotic risk factors. The findings of our study suggest that further attention should be paid to the anatomy of critical areas of the carotid bifurcation, such as the ratio of outflow to inflow area and the bulb diameter as these may modulate the local hemodynamic conditions that are important for carotid atherosclerotic disease. It is also interesting that in our study the presence of plaque was associated with different geometric parameters on both sides and that UBS had higher values in the presence of atherosclerosis risk factors only on the right side suggesting that carotid atherosclerotic disease may be lateral dependent.

Υπάρχουσα γνώση–Σκοπός: Παρόλο που οι συστηματικοί παράγοντες κινδύνου επιδρούν σε ολόκληρο το αγγειακό δίκτυο, η αθηρωματική νόσος εμφανίζει σημαντική χωρική ετερογένεια. Οι αθηρωματικές πλάκες δεν κατανέμονται ομοιογενώς και τυχαία αλλά αναπτύσσονται με μεγαλύτερη συχνότητα σε "ευπαθείς" περιοχές ενώ γειτονικά τμήματα παραμένουν άθικτα. Πολυετής βασική και κλινική έρευνα έχει δείξει ότι η τοπική γεωμετρία των αρτηριών και οι αιμοδυναμικοί παράγοντες που διαμορφώνονται, όπως η χαμηλή και ταλαντευόμενη διατμητική τάση, παίζουν σημαντικό ρόλο στη φυσική εξέλιξη της αθηρωμάτωσης καθορίζοντας την τοπική ετερογενή φύση της. Σκοπός της μελέτης μας ήταν να διερευνηθούν πιθανές συσχετίσεις ανάμεσα στη γεωμετρία του καρωτιδικού διχασμού, όπως εκτιμάται υπερηχογραφικά, και στην πρώιμη καρωτιδική αθηρωματική νόσο ανεξάρτητα από την παρουσία παραγόντων κινδύνου. Μέθοδοι-πληθυσμός: Πρόκειται για μη τυχαιοποιημένη προοπτική μελέτη στην οποία εντάχθηκαν σταδιακά άτομα και των δύο φύλων, ηλικίας 50 έως 60 ετών, ελληνικής καταγωγής, χωρίς γνωστό οικογενειακό ιστορικό, συμπτώματα ή/και σημεία καρδιαγγειακής νόσου.Καταγράφηκαν στοιχεία από το ατομικό ιστορικό, την κλινική εξέταση και τον βιοχημικό έλεγχο. Για κάθε καρωτιδικό διχασμό καταγράφηκαν επίσης υπερηχογραφικά τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά, το σκορ υπερηχογραφικής βιοψίας(UBS), το πάχος του έσω μέσω χιτώνα (IMT) και η παρουσία αθηρωματικών πλακών. Αποτελέσματα: Στη μελέτη εντάχθηκαν 200 άτομα (95 άντρες/105 γυναίκες), ελληνικής καταγωγής, ηλικίας 50 έως 60 ετών. Από τη στατιστική ανάλυση 292 καρωτιδικών διχασμών χωρίς αθηρωματικές πλάκες προέκυψε ότι μεγαλύτερη διάμετρος του βολβού (P<0.001) και μικρότερες τιμές των λόγων των διαμέτρων της έσω καρωτίδας+έξω καρωτίδας/κοινήςκαρωτίδας (dICA+dECA)/dCCA (P=0.004) και (dICA2+dECA2)/dCCA2 (P=0.025) σχετίζονται με μεγαλύτερες τιμές του CCA IMT ανεξάρτητα από την παρουσία παραγόντων κινδύνου αθηροσκλήρωσης, ενώ σημαντικά μεγαλύτερες τιμές UBS στη δεξιά πλευρά βρέθηκαν στους καρωτιδικούς διχασμούς με παράγοντες κινδύνου αθηροσκλήρωσης (P=0.035).Η παρουσία αθηρωματικής πλάκας στο σύνολο των 400 καρωτιδικών διχασμών συσχετίστηκε στη δεξιά και αριστερή πλευρά με μικρότερες τιμές του λόγου (dICA+dECA)/dCCA (P=0.001) και dBULB/dCCA (P=0.014) αντίστοιχα. Μεταξύ των ατόμων χωρίς παράγοντες κινδύνου αθηροσκλήρωσης (114 καρωτιδικοί διχασμοί), η παρουσία αθηρωματικής πλάκας στον δεξιό καρωτιδικό διχασμό συσχετίστηκε με μικρότερες τιμές του λόγου (dBULB+dECA)/dCCA (P=0.001), ενώ στον αριστερό με μικρότερες τιμές του λόγου dBULB/dCCA (P=0.001). Συμπεράσματα: Οι διαφορετικές αναλογίες των διαστάσεων του καρωτιδικού διχασμού όπως εκτιμήθηκαν υπερηχογραφικά συσχετίστηκαν με την ανάπτυξη της καρωτιδικής αθηρωματικής νόσου ανεξάρτητα από την παρουσία αθηροσκληρωτικών παραγόντων κινδύνου.Τα ευρήματα της μελέτης μας υποδηλώνουν ότι θα πρέπει να δοθεί περαιτέρω προσοχή στην ανατομία κρίσιμων περιοχών του καρωτιδικού διχασμού, ιδιαίτερα στον λόγο της περιοχής εξόδου προς την περιοχή εισόδου ροής και στη διάμετρο του βολβού, καθώς αυτές μπορεί να διαμορφώνουν τις τοπικές αιμοδυναμικές συνθήκες που είναι σημαντικές για την καρωτιδική αθηρωματική νόσο. Είναι ενδιαφέρον επίσης η παρουσία πλάκας συσχετίστηκε με διαφορετικές γεωμετρικές παραμέτρους στις δύο πλευρές και ότι το UBS είχε υψηλότερες τιμές επί παρουσίας παραγόντων κινδύνου αθηροσκλήρωσης μόνο στη δεξιά πλευρά, υποδηλώνοντας ότι η καρωτιδική αθηρωματική νόσος μπορεί να είναι πλευρικά εξαρτώμενη.