The value of bone mineral density assessment by dual-energy x-ray absorptiometry for prediction of cardiovascular mortality in patients treated with hemodialysis

Cover Page

Abstract


Aim. Determine whether bone mineral density (BMD) assessed by dual-energy x-ray absorptiometry can be used as predictor of increased risk of death in hemodialysis patients.

Materials and methods. A prospective study was performed of 516 patients with chronic kidney disease treated with hemodialysis (men – 265, women – 251, mean age 44.8±11.4 years) who were observed for 5.7±3.2 years.

Before inclusion in the study, in all patients was analyzed bone mineral density using dual-energy X-ray absorptiometry in three standard departments: lumbar vertebrae, proximal femur and distal forearm. The probability analysis of the outcome was carried out using the Kaplan–Meier method and Cox.

Results. During follow-up period 111 (21.5%) patients died, 50.5% from cardiovascular events. Survival analysis by Kaplan–Meier method allowed to prove the increased risk of death from cardiovascular pathology in hemodailysis patients with low bone mineral density of all evaluated areas. Step-by-step multivariate Cox regression analysis showed that the T score of the femur, showing the difference of BMD of the patient with normal value of BMD for young adult, had the greatest prognostic significance.

Conclusion. Reduced bone mineral density in patients receiving hemodialysis is associated with an increased risk of death from cardiovascular disease. Dual energy x-ray absorptiometry can be used for assessment of this risk.


Full Text

МПК – минеральная плотность костей
ХБП – хроническая болезнь почек

Введение

Продолжительность жизни больных, страдающих хронической болезнью почек (ХБП) и получающих заместительную почечную терапию гемодиализом, является одним из важных показателей эффективности их лечения. Именно поэтому большое количество исследований посвящено изучению факторов, определяющих повышенный риск смерти пациентов, страдающих хронической почечной недостаточностью [1, 2]. Основной причиной смерти пациентов с ХБП считаются заболевания сердечно-сосудистой системы [3], повышенный риск развития которых связывают с нарушением кальциевого и фосфорного обмена [4], питательного статуса больных [5], хроническим воспалением, анемией и изменением артериального давления, сопутствующих ХБП, многими другими факторами [6]. Достаточно давно прослежена связь остеопороза с повышенным риском смерти, особенно от сердечно-сосудистой патологии у людей с нормальной функцией почек [7]. Сниженная минеральная плотность костей (МПК) некоторыми авторами рассматривается как лучший независимый индикатор высокого риска смерти даже в сравнении с такими показателями, как артериальное давление и уровень холестерина крови [8]. Закономерности изменений МПК у пациентов, получающих длительное лечение гемодиализом, достаточно хорошо изучены [9]. Также доказана прогностическая значимость показателей денситометрии костей в оценке риска переломов у диализных пациентов [10].

Цель исследования – изучение зависимости изменения МПК и продолжительности жизни больных ХБП, получающих лечение гемодиализом.

Материалы и методы

В исследование включены 516 больных (265 мужчин и 251 женщина), получавших лечение гемодиализом. Средний возраст пациентов составил 44,8±11,4 года (от 22 до 72 лет), средний срок наблюдения от момента выполнения денситометрии – 5,7±3,2 года. МПК оценивали методом двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии (аппарат Hologic Discovery W, США). Исследование МПК осуществлялось в трех стандартных зонах: позвонки L1–L4 поясничного отдела позвоночника, проксимальный отдел бедренной кости и дистальный отдел костей предплечья. Анализ МПК выполнялся с помощью стандартных диагностических индексов T и Z. Индекс T показывает отличие значений МПК исследуемого пациента от «нормальных» значений МПК молодого взрослого (30 лет) человека того же пола, индекс Z показывает отличие значений МПК исследуемого больного от «нормальных» значений МПК человека того же возраста и пола. Нормой считали значения, отклоняющиеся менее чем на 1 SD. Статистическая обработка полученных данных осуществлялась с помощью программы Statistica for Windows, версия 6 (Statsoft Inc., США). Для анализа вида распределения количественных данных использовался критерий Колмогорова–Смирнова. Анализ вероятности изучаемого исхода (смерти) в определенный период времени проводили с помощью метода Каплана–Мейера. Для оценки прогностической значимости изучаемых факторов использовали пошаговый регрессионный анализ по модели пропорциональных интенсивностей Кокса. В каждой из приведенных методик критический уровень значимости определен исходя из значения p не более 0,05.

Результаты

В ходе проспективного наблюдения из 516 больных ХБП, получавших лечение гемодиализом, умерли 111 (21,5%). Причины смерти представлены в табл. 1. Сердечно-сосудистая патология (острый инфаркт миокарда, острая и хроническая сердечная недостаточность, нарушения мозгового кровообращения) являлась самой частой причиной гибели пациентов.

 

Таблица 1. Причины смерти больных ХБП, получающих лечение гемодиализом

Причины смерти

Количество случаев

Количество случаев, %

Сердечно-сосудистая патология

56

50,5

Инфекционные

19

17,1

Желудочно-кишечные заболевания

9

8,1

Онкологические

7

6,3

Другие

20

18

 

На 2-м месте среди причин смерти – инфекционные заболевания, к которым отнесены сепсис, инфекционный эндокардит, пневмонии. Далее следовали желудочно-кишечные заболевания (желудочно-кишечные кровотечения, панкреонекроз, токсические гепатиты). Из онкологических заболеваний зарегистрировано 2 случая рака желудка, 2 – рака предстательной железы, 2 – гипернефромы, 1 – рака яичников. К другим причинам отнесены несчастные случаи, дорожно-транспортные происшествия, суициды, смерть пациентов в период реабилитации после аллотрансплантации почки, гипогликемическая и кетоацидотическая кома, гиперкалиемия и случаи неустановленной причины смерти. Для анализа вклада МПК в риск гибели пациентов, страдающих ХБП, использован метод оценки выживаемости Каплана–Мейера. Чтобы исключить влияние возраста и пола, МПК оценивалась по индексу Z. Все больные разделены на группы с нормальными (Z>-1,0) и сниженными (Z<-1,0) показателями МПК (p>0,05). Анализ не обнаружил достоверных различий общей смертности пациентов с нормальными и сниженными показателями МПК (p>0,05). Однако при анализе смертности от сердечно-сосудистой патологии получено достоверное различие выживаемости в группах лиц, разделенных по индексу Z на пациентов с нормальной (Z>-1,0) и сниженной минеральной плотностью (Z<-1,0); рис. 1–3. Смертность от сердечно-сосудистой патологии больных с ХБП со сниженными значениями МПК (Z<-1,0) существенно выше в сравнении с пациентами, имевшими нормальные показатели МПК. Для анализа вклада индексов T и Z в оценку риска смерти от заболеваний сердечно-сосудистой системы использована регрессионная модель пропорциональных интенсивностей Кокса (табл. 2).

 

Рис. 1. Выживаемость больных ХБП на гемодиализе с учетом гибели от сердечно-сосудистой патологии в группах, выделенных по индексу Z предплечья (Z>-1,0; Z≤-1,0); F-критерий Кокса 1,74: p<0,05.

 

Рис. 2. Выживаемость больных ХБП на гемодиализе с учетом гибели от сердечно-сосудистой патологии в группах, выделенных по индексу Z позвонков L1–L4 (Z>-1,0; Z≤-1,0); F-критерий Кокса 1,78; p<0,05.

 

Рис. 3. Выживаемость больных ХБП на гемодиализе с учетом гибели от сердечно-сосудистой патологии в группах, выделенных по индексу Z бедренной кости (Z>-1,0; Z≤-1,0); F-критерий Кокса 1,84; p<0,05.

 

Таблица 2. Многовариантный регрессионный анализ (Кокса) вклада индексов T и Z в оценку риска смерти от сердечно-сосудистой патологии у больных ХБП, получающих лечение гемодиализом

Критерий оценки МПК

β

Критерий Вальда

p

χ2

p

T (предплечье)

-0,1

0,7

сн

12,3

<0,01

T (позвонки)

0,04

0,1

сн

  

T (бедро)

-0,35

3,1

<0,05

  

Z (предплечье)

-0,13

1,1

сн

7,5

сн

Z (позвонки)

0,01

0,01

сн

  

Z (бедро)

-0,19

0,9

сн

  

Примечание: сн – статистически незначимо.

 

Пошаговый многовариантный регрессионный анализ показал, что индекс T бедренной кости – самый чувствительный индикатор повышенного риска смерти диализных пациентов от сердечно-сосудистой патологии. Добавление в анализ других показателей МПК существенно не меняло результат общей оценки, что подтверждает независимость индекса T бедренной кости как прогностического фактора.

Обсуждение

В нашем наблюдении от патологии сердечно-сосудистой системы погибли более 50% пациентов, что согласуется с данными других исследователей [11]. Анализируя влияние МПК на общий риск смерти больных ХБП, получающих лечение гемодиализом, нам не удалось обнаружить какой-либо закономерности. Однако ситуация изменилась, когда в рассмотрение приняли только случаи смерти от заболеваний сердечно-сосудистой системы. У больных с дефицитом МПК смертность от сердечно-сосудистой патологии существенно выше в сравнении с пациентами с нормальными показателями плотности кости. Пошаговый многовариантный регрессионный анализ показал, что индекс T бедренной кости является самым чувствительным предиктором повышенного риска смерти пациентов ХБП от сердечно-сосудистой патологии (см. табл. 2). Наиболее вероятным объяснением обнаруженной зависимости считается одновременное влияние вторичного гиперпаратиреоза на кости и сердечно-сосудистую систему больных ХБП. Прогрессирующая на фоне вторичного гиперпаратиреоза потеря костной массы сопровождается интенсивной кальцификацией сердца и сосудов высвобождающимися из костной ткани кальцием и фосфором [12].

Заключение

Снижение МПК у больных ХБП ассоциируется с высоким риском смерти от сердечно-сосудистой патологии, а двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия может быть использована как инструмент оценки этого риска. Наиболее высокой прогностической значимостью в отношении оценки риска смерти от сердечно-сосудистой патологии обладает индекс T бедренной кости (p<0,001), который может быть рекомендован для применения клиническими врачами в практической работе.

About the authors

Sergey O. Mazurenko

Saint Petersburg State University; Sokolov Clinical Hospital №122

Author for correspondence.
Email: dr_mazurenko@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1915-2237

Russian Federation, Saint Petersburg

д.м.н., проф., зав. каф. пропедевтики внутренних болезней; рук. Центра остеопороза и метаболических заболеваний скелета

Yakov A. Nakatis

Saint Petersburg State University; Sokolov Clinical Hospital №122

Email: dr_mazurenko@mail.ru

Russian Federation, Saint Petersburg

д.м.н., проф.; глав. врач

 

Aleksander A. Enkin

Leningrad Regional Clinical Hospital

Email: dr_mazurenko@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2305-9673

Russian Federation, Saint Petersburg

зав. отд-нием диализа

Konstantin G. Staroselsky

City Hospital №26

Email: dr_mazurenko@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3956-1628

Russian Federation, Saint Petersburg

зав. отд-нием диализа

Aleksander N. Vasiliev

Pavlov First Saint Petersburg State Medical University

Email: dr_mazurenko@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0529-3880

Russian Federation, Saint Petersburg

зав. отд-нием хронического гемодиализа

Oksana G. Mazurenko

Sokolov Clinical Hospital №122

Email: dr_mazurenko@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1922-5309

Russian Federation, Saint Petersburg

к.м.н., врач-рентгенолог Центра остеопороза и метаболических заболеваний скелета

Petr V. Soin

City Hospital №26

Email: dr_mazurenko@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4162-6686

Russian Federation, Saint Petersburg

врач отд-ния диализа

Larisa G. Ermolaeva

City Hospital №26

Email: dr_mazurenko@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5040-6768

Russian Federation, Saint Petersburg

к.м.н., доц. каф. пропедевтики внутренних болезней

Igor G. Ivanov

Saint Petersburg State University

Email: dr_mazurenko@mail.ru

Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Wen CP, Cheng TY, Tsai MK, et al. All-cause mortality attributable to chronic kidney disease: a prospective cohort study based on 462293 adults in Taiwan. Lancet. 2008;371(9631):2173-82. doi: 10.1016/S0140-6736(08)60952-6
  2. Gibertoni D, Mandreoli M, Rucci P, et al. Excess mortality attributable to chronic kidney disease. Results from the PIRP project. J Nephrol. 2016;29(5):663-71. doi: 10.1007/s40620-015-0239-4
  3. Levin A, Djurdjev O, Barrett B, et al. Cardiovascular disease in patients with chronic kidney disease: Getting to the heart of the matter. Am J Kidney Dis. 2001;38(6):1398-407. doi: 10.1053/ajkd.2001.29275
  4. Rivara MB, Ravel V, Kalantar-Zadeh K, et al. Uncorrected and Albumin-Corrected Calcium, Phosphorus, and Mortality in Patients Undergoing Maintenance Dialysis. J Am Soc Nephrol. 2015;26(7):1671-81. doi: 10.1681/ASN.2014050472
  5. Krutko DM, Mazurenko SO, Staroselsky KG, et al. Control of Hemodialysis Therapy Based on the Bioelectrical Impedance Analysis. Biomed Eng. 2016;50:189. doi: 10.1007/s10527-016-9616-0
  6. Sun J, Axelsson J, Machowska A, et al. Biomarkers of cardiovascular disease and mortality risk in patients with advanced CKD. Clin J Am Soc Nephrol. 2016;11(7):1163-72. doi: 10.2215/CJN.10441015
  7. Qu X, Huang X, Jin F, et al. Bone mineral density and all-cause, cardiovascular and stroke mortality: a meta-analysis of prospective cohort studies. Int J Cardiol. 2013;166(2):385-93. doi: 10.1016/j.ijcard.2011.10.114
  8. Farhat GN, Newman AB, Sutton-Tyrrell K, et al.; Health ABC Study. The association of bone mineral density measures with incident cardiovascular disease in older adults. Osteoporos Int. 2007;18(7):999-1008. doi: 10.1007/s00198-007-0338-8
  9. Ambrus C, Marton A, Nemeth ZK, Mucsi I. Bone mineral density in patients on maintenance dialysis. Int Urol Nephrol. 2010;42:723-39. doi: 10.1007/s11255-009-9666-2
  10. Mazurenko SO, Mazurenko OG, Enkin AA, et al. Use of dual energy x-ray absorptiometry for assessment of fracture risk in dialysis patients. Biomed Eng. 2017;51:20. doi: 10.1007/s10527-017-9676-9
  11. DeLoach SS, Townsend RR. Vascular Stiffness: Its Measurement and Significance for Epidemiologic and Outcome Studies. Clin J Am Soc Nephrol. 2008;3(1):184-92. doi: 10.2215/CJN.03340807
  12. Malluche HH, Blomquist G, Monier-Faugere MC, et al. High parathyroid hormone level and osteoporosis predict progression of coronary artery calcification in patients in dialysis. J Am Soc Nephrol. 2015;26(10):2534-44. doi: 10.1681/ASN.2014070686

Supplementary files

There are no supplementary files to display.

Statistics

Views

Abstract - 146

PDF (Russian) - 16

Cited-By


Article Metrics

Metrics Loading ...

PlumX

Dimensions

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
 

Address of the Editorial Office:

  • Novij Zykovskij proezd, 3, 40, Moscow, 125167

Correspondence address:

  • Novoslobodskaya str 31c4., Moscow, 127005, Russian Federation

Managing Editor:

 

© 2018 "Consilium Medicum" Publishing house


This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies