Correlation between renal function and aortic stiffness index assessed by Doppler ultrasound in patients with chronic kidney disease

doi:10.3877/cma.j.issn.1672-6448.2021.11.013

Abstract

Abstract:

Objective

To explore the association between renal function and aortic stiffness and its influencing factors in patients with chronic kidney disease (CKD).

Methods

A total of 117 CKD patients at Tangdu Hospital, Air Force Military Medical University from January to May 2021 were included in this study. According to the glomerular filtration rate (GFR), the CKD in the subjects were divided into G1-5 stages. The carotid-femoral pulse wave velocity (PWV) of all subjects was measured by Doppler ultrasound. Pearson analysis was used to analyze the correlation between GFR and PWV, and multi-factor linear regression was adopted to include and correct confounding factors to analyze the independent influencing factors for GFR.

Results

In the 117 CKD patients, the mean GFR was 59.8±32.0 ml /(min?1.73 m²), and the carotid-femoral PWV was (8.83±1.81) m/s. There was a moderate inverse correlation between GFR and carotid-femoral PWV (r=-0.5698, P＜0.001). After adjustment for confounding factors, there was an independent correlation between carotid-femoral PWV and GFR (P＜0.001).

Conclusion

This study demonstrated that there is an independent correlation between renal function and carotid-femoral PWV in patients with CKD, suggesting that increased aortic stiffness is closely related with CKD.

Key words: Chronic kidney disease, Arterial stiffness, Pulse wave velocity, Ultrasonography, Doppler, Glomerular filtration rate

Wenli Fan, Xiao Liang, Jingxi Du, Peng Wang, Yong Yang. Correlation between renal function and aortic stiffness index assessed by Doppler ultrasound in patients with chronic kidney disease[J]. Chinese Journal of Medical Ultrasound (Electronic Edition), 2021, 18(11): 1084-1089.

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Figures/Tables 5

临床资料	总CKD患者（n=117）	G1期（n=29）	G2期（n=30）	G3期（n=28）	G4期（n=21）	G5期（n=9）	统计值	P 值
年龄（岁， $x ¯$ ±s）	50.8±12.1	44.5±12.0	49.5±13.3	52.3±9.0	54.1±10.2	63.4±8.3^c	F=5.855	＜0.001
性别［男/女，例］	69/48	15/14	19/11	17/11	13/8	5/4	χ²=1.019	0.907
病程（年， $x ¯$ ±s）	5.0±3.5	2.7±2.1	3.7±2.3^a	5.8±3.0^c	7.1±3.2^c	9.3±5.2^c	F=14.66	＜0.001
BMI（kg/m²， $x ¯$ ±s）	25.1±3.8	24.8±3.3	24.7±3.7	25.5±4.9	25.3±4.4	26.5±2.2	F=1.901	0.098
收缩压（mmHg， $x ¯$ ±s）	132±9	128±10	131±9	132±10	135±8	141±7^b	F=3.956	＜0.001
舒张压（mmHg， $x ¯$ ±s）	78±7	77±7	78±8	77±9	80±7	82±7^a	F=2.336	0.033
平均动脉压（mmHg， $x ¯$ ±s）	96±7	94±7	96±7	95±8	98±7	102±6	F=1.098	0.212
心率（次/min）	74±11	76±11	76±13	72±12	73±10	69±9	F=1.795	0.124
空腹血糖（mmol/L， $x ¯$ ±s）	5.45±0.82	5.28±0.73	5.27±0.73	5.24±0.69	5.74±0.64	6.43±0.53	F=2.101	0.078
吸烟［例（%）］	39（33.3）	9（31.0）	10（33.3）	8（28.6）	8（38.1）	4（44.4）	χ²=1.609	0.899
总胆固醇（mmol/L， $x ¯$ ±s）	4.82±1.07	4.45±0.58	4.52±0.61	4.49±0.62	4.88±0.82	5.69±1.27^c	F=3.199	0.018
高密度脂蛋白（mmol/L， $x ¯$ ±s）	1.18±0.38	1.26±0.39	1.20±0.42	1.16±0.39	1.19±0.38	1.05±0.27	F=1.908	0.094
低密度脂蛋白（mmol/L， $x ¯$ ±s）	2.73±0.55	2.42±0.52	2.73±0.53	2.74±0.53	3.04±0.60	2.94±0.63	F=1.387	0.177
甘油三酯（mmol/L， $x ¯$ ±s）	1.63±0.57	1.39±0.36	1.52±0.48	1.66±0.61	1.68±0.61	1.89±0.43	F=1.997	0.093
颈-股动脉PWV（m/s， $x ¯$ ±s）	8.75±1.67	7.94±1.25	8.36±1.48^c	8.80±1.48^a	9.33±1.58^c	11.16±1.76^c	F=9.576	＜0.001
GFR［ml/（min·1.73 m²）， $x ¯$ ±s］	59.8±32.0	101.6±10.2^c	73.2±9.1^c	45.4±8.4^c	20.9±4.0^c	11.7±2.2^c	F=494.0	＜0.001
C反应蛋白（mg/L， $x ¯$ ±s）	25.6±24.4	13.7±11.2	22.1±24.2	38.7±34.8	25.7±23.4	31.7±23.4	F=2.132	0.073
肌酐（μmol/L， $x ¯$ ±s）	62.0±15.2	47.5±10.2	46.3±9.3	54.5±11.5	87.1±16.4^c	124.5±49.5^c	F=8.336	＜0.001
血清胱抑素C（mg/L， $x ¯$ ±s）	0.92±1.12	0.64±0.67	0.78±1.00	0.83±1.17	1.77±1.28^c	2.51±1.76^b	F=6.511	＜0.001
药物使用情况［例（%）］
ACEI类	48（41.0）	11（37.9）	13（43.3）	9（32.1）	10（47.6）	5（55.5）	χ²=2.257	0.681
ARB类	45（38.5）	12（41.4）	7（23.3）	13（46.4）	9（42.9）	4（44.4）	χ²=2.388	0.623
钙通道阻滞剂类	41（35.0）	13（44.8）	9（30.0）	10（35.7）	7（33.3）	2（22.2）	χ²=15.782	0.051
他汀类	56（47.9）	11（37.9）	18（60.0）	12（42.9）	11（52.4）	4（44.4）	χ²=6.998	0.107
抗糖尿病类	42（35.9）	12（41.4）	9（30.0）	8（28.6）	10（47.6）	3（33.3）	χ²=14.281	0.068
糖皮质激素类	59（50.4）	12（41.4）	17（56.7）	16（57.1）	11（52.4）	3（33.3）	χ²=6.543	0.112
免疫抑制剂类	31（26.5）	8（27.6）	10（33.3）	8（28.6）	4（19.0）	1（11.1）	χ²=34.475	0.038

临床资料	总CKD患者（n=117）	G1期（n=29）	G2期（n=30）	G3期（n=28）	G4期（n=21）	G5期（n=9）	统计值	P 值
年龄（岁， $x ¯$ ±s）	50.8±12.1	44.5±12.0	49.5±13.3	52.3±9.0	54.1±10.2	63.4±8.3^c	F=5.855	＜0.001
性别［男/女，例］	69/48	15/14	19/11	17/11	13/8	5/4	χ²=1.019	0.907
病程（年， $x ¯$ ±s）	5.0±3.5	2.7±2.1	3.7±2.3^a	5.8±3.0^c	7.1±3.2^c	9.3±5.2^c	F=14.66	＜0.001
BMI（kg/m²， $x ¯$ ±s）	25.1±3.8	24.8±3.3	24.7±3.7	25.5±4.9	25.3±4.4	26.5±2.2	F=1.901	0.098
收缩压（mmHg， $x ¯$ ±s）	132±9	128±10	131±9	132±10	135±8	141±7^b	F=3.956	＜0.001
舒张压（mmHg， $x ¯$ ±s）	78±7	77±7	78±8	77±9	80±7	82±7^a	F=2.336	0.033
平均动脉压（mmHg， $x ¯$ ±s）	96±7	94±7	96±7	95±8	98±7	102±6	F=1.098	0.212
心率（次/min）	74±11	76±11	76±13	72±12	73±10	69±9	F=1.795	0.124
空腹血糖（mmol/L， $x ¯$ ±s）	5.45±0.82	5.28±0.73	5.27±0.73	5.24±0.69	5.74±0.64	6.43±0.53	F=2.101	0.078
吸烟［例（%）］	39（33.3）	9（31.0）	10（33.3）	8（28.6）	8（38.1）	4（44.4）	χ²=1.609	0.899
总胆固醇（mmol/L， $x ¯$ ±s）	4.82±1.07	4.45±0.58	4.52±0.61	4.49±0.62	4.88±0.82	5.69±1.27^c	F=3.199	0.018
高密度脂蛋白（mmol/L， $x ¯$ ±s）	1.18±0.38	1.26±0.39	1.20±0.42	1.16±0.39	1.19±0.38	1.05±0.27	F=1.908	0.094
低密度脂蛋白（mmol/L， $x ¯$ ±s）	2.73±0.55	2.42±0.52	2.73±0.53	2.74±0.53	3.04±0.60	2.94±0.63	F=1.387	0.177
甘油三酯（mmol/L， $x ¯$ ±s）	1.63±0.57	1.39±0.36	1.52±0.48	1.66±0.61	1.68±0.61	1.89±0.43	F=1.997	0.093
颈-股动脉PWV（m/s， $x ¯$ ±s）	8.75±1.67	7.94±1.25	8.36±1.48^c	8.80±1.48^a	9.33±1.58^c	11.16±1.76^c	F=9.576	＜0.001
GFR［ml/（min·1.73 m²）， $x ¯$ ±s］	59.8±32.0	101.6±10.2^c	73.2±9.1^c	45.4±8.4^c	20.9±4.0^c	11.7±2.2^c	F=494.0	＜0.001
C反应蛋白（mg/L， $x ¯$ ±s）	25.6±24.4	13.7±11.2	22.1±24.2	38.7±34.8	25.7±23.4	31.7±23.4	F=2.132	0.073
肌酐（μmol/L， $x ¯$ ±s）	62.0±15.2	47.5±10.2	46.3±9.3	54.5±11.5	87.1±16.4^c	124.5±49.5^c	F=8.336	＜0.001
血清胱抑素C（mg/L， $x ¯$ ±s）	0.92±1.12	0.64±0.67	0.78±1.00	0.83±1.17	1.77±1.28^c	2.51±1.76^b	F=6.511	＜0.001
药物使用情况［例（%）］
ACEI类	48（41.0）	11（37.9）	13（43.3）	9（32.1）	10（47.6）	5（55.5）	χ²=2.257	0.681
ARB类	45（38.5）	12（41.4）	7（23.3）	13（46.4）	9（42.9）	4（44.4）	χ²=2.388	0.623
钙通道阻滞剂类	41（35.0）	13（44.8）	9（30.0）	10（35.7）	7（33.3）	2（22.2）	χ²=15.782	0.051
他汀类	56（47.9）	11（37.9）	18（60.0）	12（42.9）	11（52.4）	4（44.4）	χ²=6.998	0.107
抗糖尿病类	42（35.9）	12（41.4）	9（30.0）	8（28.6）	10（47.6）	3（33.3）	χ²=14.281	0.068
糖皮质激素类	59（50.4）	12（41.4）	17（56.7）	16（57.1）	11（52.4）	3（33.3）	χ²=6.543	0.112
免疫抑制剂类	31（26.5）	8（27.6）	10（33.3）	8（28.6）	4（19.0）	1（11.1）	χ²=34.475	0.038

变量	未标准化偏回归系数b	标准化偏回归系数β	t值	P值
常量	207.14	-	5.760	＜0.001
年龄	-0.570	-0.218	-2.829	0.006
性别	1.345	0.096	1.088	0.257
BMI	-0.558	-0.054	0.839	0.403
收缩压	-0.342	-0.102	-1.224	0.224
舒张压	-0.318	-0.075	-0.924	0.357
是否吸烟	0.570	0.016	0.284	0.532
总胆固醇	6.732	0.184	2.763	0.007
空腹血糖	0.481	0.011	0.177	0.860
颈-股动脉PWV	-6.035	-0.320	-4.096	＜0.001
病程	-3.415	-0.380	-5.757	＜0.001

References 16

1	Briet M, Collin C, Karras A, et al. Arterial remodeling associates with CKD progression [J]. J Am Soc Nephrol, 2011, 22(5): 967-974.
2	Cavalcante JL, Lima JA, Redheuil A, et al. Aortic stiffness: Current understanding and future directions [J]. J Am Coll Cardiol, 2011, 57(14): 1511-1522.
3	Vlachopoulos C, Aznaouridis K, Stefanadis C. Prediction of cardiovascular events and all-cause mortality with arterial stiffness: A systematic review and meta-analysis [J]. J Am Coll Cardiol, 2010, 55(13): 1318-1327.
4	Cardoso CRL, Salles GC, Salles GF. Prognostic impact of aortic stiffness in patients with resistant hypertension [J]. Hypertension, 2019, 73(3): 728-735.
5	Laurent S, Cockcroft J, Van Bortel L, et al. Expert consensus document on arterial stiffness: Methodological issues and clinical applications [J]. Eur Heart J, 2006, 27(21): 2588-2605.
6	London GM, Safar ME, Pannier B. Aortic aging in esrd: structural, hemodynamic, and mortality implications [J]. J Am Soc Nephrol, 2016, 27(6): 1837-1846.
7	Levey AS, Coresh J, Balk E, et al. National kidney foundation practice guidelines for chronic kidney disease: evaluation, classification, and stratification [J]. Ann Intern Med, 2003, 139(2): 137-147.
8	杨勇, 杨润润, 王臻, 等. 类风湿性关节炎患者不同部位动脉僵硬度的超声多普勒评价 [J]. 中国超声医学杂志, 2019, 35(12): 1095-1098.
9	Wang Z, Wang D, Han M, et al. A novel methodology for semi-automatic measurement of arterial stiffness by doppler ultrasound: clinical feasibility and reproducibility [J]. Ultrasound Med Biol, 2021, 47(7): 1725-1736.
10	梁宇彤, 陈鹏飞, 周田, 等. 动脉整体顺应性与颈-股脉搏波传播速度关系的相关性 [J/CD]. 中华医学超声杂志(电子版), 2017, 14(9): 671-675.
11	Van Bortel LM, Laurent S, Boutouyrie P, et al. Expert consensus document on the measurement of aortic stiffness in daily practice using carotid-femoral pulse wave velocity [J]. J Hypertens, 2012, 30(3): 445-448.
12	Chirinos JA, Segers P, Hughes T, et al. Large-artery stiffness in health and disease: state-of-the-art review [J]. J Am Coll Cardiol, 2019, 74(9): 1237-1263.
13	Ben-Shlomo Y, Spears M, Boustred C, et al. Aortic pulse wave velocity improves cardiovascular event prediction: an individual participant meta-analysis of prospective observational data from 17,635 subjects [J]. J Am Coll Cardiol, 2014, 63(7): 636-646.
14	Mancia G, Backer GD, Dominiczak A, et al. 2007 Guidelines for the Management of Arterial Hypertension: The Task Force for the Management of Arterial Hypertension of the European Society of Hypertension (ESH) and of the European Society of Cardiology (ESC) [J]. J Hypertens, 2007, 25(6): 1105-1187.
15	Kusunoki H, Iwashima Y, Kawano Y, et al. Associations between arterial stiffness indices and chronic kidney disease categories in essential hypertensive patients [J]. Am J Hypertens, 2021, 34(5): 484-493.
16	隋准, 张昕, 王宓. 糖尿病肾病非透析患者动脉僵硬度及其对预后的影响 [J]. 重庆医科大学学报, 2018, 43(12): 1609-1612.

[1]	Liping Wang, Lei Xu, Tian'an Jiang, Jialin Qiang. Microvascular imaging combined with Qpack quantitative analysis for assessment of blood perfusion in the renal cortex of patients with chronic kidney disease [J]. Chinese Journal of Medical Ultrasound (Electronic Edition), 2023, 20(03): 292-296.
[2]	Xiaoyin Zhang, Yang Yu. Research progress on the occurrence and development of chronic kidney disease by Porphyromonas gingivalis [J]. Chinese Journal of Stomatological Research(Electronic Edition), 2023, 17(05): 328-334.
[3]	Yansheng Jin, Gaiqin Dong, Xiaozhong Li. Progress of research on the role and mechanism of macrophages in vascular calcification of patients with chronic kidney disease [J]. Chinese Journal of Kidney Disease Investigation(Electronic Edition), 2023, 12(04): 234-237.
[4]	Changyuan Yang, Xitao Ling, Jiamei Qiu, Ruolan Duan, Qin Li, Yujie Lin, Xindong Qin, Haijing Hou, Fuhua Lu, Guobin Su. Progress of research on screening/assessment tools for frailty in patients with chronic kidney disease [J]. Chinese Journal of Kidney Disease Investigation(Electronic Edition), 2023, 12(04): 229-233.
[5]	Sijia Li, Xiaole Su, Lihua Wang. Progress of research on inhibition of Wnt/β-catenin signaling pathway to delay renal interstitial fibrosis [J]. Chinese Journal of Kidney Disease Investigation(Electronic Edition), 2023, 12(04): 224-228.
[6]	Shiyuan Wang, Aihua Zhang. Progress of research on the mechanism of chronic kidney disease-related cognitive impairment [J]. Chinese Journal of Kidney Disease Investigation(Electronic Edition), 2023, 12(03): 163-167.
[7]	Xiaojing Shi, Xiaole Su, Lihua Wang. Application of direct-acting oral anticoagulants in chronic kidney disease patients complicated with atrial fibrillation [J]. Chinese Journal of Kidney Disease Investigation(Electronic Edition), 2023, 12(01): 26-31.
[8]	Shan Luo, Santao Ou. Progress of research on the mechanism of activin A in vascular calcification of chronic kidney disease [J]. Chinese Journal of Kidney Disease Investigation(Electronic Edition), 2022, 11(06): 353-356.
[9]	Lin Xiong, Santao Ou. Progress of research on bone-vascular axis in chronic kidney disease [J]. Chinese Journal of Kidney Disease Investigation(Electronic Edition), 2022, 11(06): 342-346.
[10]	Xuefeng Sun. RAAS inhibitors in the treatment of patients with chronic kidney disease accompanied by heart failure [J]. Chinese Journal of Kidney Disease Investigation(Electronic Edition), 2022, 11(06): 301-306.
[11]	Huan Li, Yushu Tang, Xuan Wang, Xisheng Xie. Progress in research on diagnosis and treatment of pulmonary infection in patients with chronic kidney disease [J]. Chinese Journal of Kidney Disease Investigation(Electronic Edition), 2022, 11(05): 285-289.
[12]	Cheng Yi, Wei Wei, Yuliang Zhao. The last piece of picture puzzle: conceptual evolution of acute kidney disease [J]. Chinese Journal of Clinicians(Electronic Edition), 2023, 17(08): 906-910.
[13]	Changyan Li, Fang Gu, Juan Liu, Mingmin Tang. Efficacy and prognostic factors of febuxostat therapy for chronic kidney disease complicated with hyperuricemia [J]. Chinese Journal of Clinicians(Electronic Edition), 2023, 17(03): 279-284.
[14]	Wei Huang, Xiuqin Wu, Huan Liu, Yongqiang Hong, Hongyu Wang. Relationship between resting heart rate and arterial stiffness in apparently normal She minority people in Fujian Province [J]. Chinese Journal of Clinicians(Electronic Edition), 2022, 16(07): 685-690.
[15]	Xu Cheng, Yue Yu, Xiaohua Pei. Current situation and reflection of nuclide labeled glomerular filtration rate method [J]. Chinese Journal of Diagnostics(Electronic Edition), 2023, 11(02): 73-76.

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