Arteriograf - enkel apparatur för mätning av artärstyvhet och "kärlålder"

Arteriografen bygger på principen att tryckvariationerna i en blodtryckskuff vid ett tryck som ligger 35 mm över det systoliska trycket ger en information om hjärtats tryckvåg, dess hastighet i stora kroppspulsådern och graden av pulsvågsförstärkning vid tryckvågens fortplantning mot periferin. Apparaturen består av en blodtrycksmätare för armblodtryck med inbyggd trycksensor, och ett datorprogram för analys av pulsvågens form.

Mätningen går enkelt till så att först görs en blodtrycksmätning för att bestämma systoliskt och diastoliskt blodtryck, samt hjärtfrekvens. Därefter görs en registrering med trycket uppumpat till 35 mm Hg över systoliska trycket.

Datorprogrammet räknar ut pulsvågshastigheten från aortaroten till bifurkationen. Vidare erhålles graden av tryckförstärkning (augmentationen) orsakad av tryckvågens reflektion i de perifera kroppsdelarna. Med hjälp av denna kan också det centrala systoliska blodtrycket uträknas.

Denna metodik är den enklaste som finns att tillgå, den kräver ingen mer kunskap än att kunna applicera en blodtryckskuff, och den är den enda metod som ger pulsvågshastigheten från aortaroten. Andra metoder utelämnar den första delen av aorta.

I min blogg kommer jag att skriva om studier som avhandlar artärstyvhetsmätning, jämte närliggande studier, oberoende av vilka metoder som används.

Jag har de senaste åren skrivit ett antal artiklar i tidskriften Medicinsk Access, som handlar om pulsvågsdiagnostik. En fullständig lista på dessa publikationer finns i mitt inlägg daterat 20 september 2012.

Forskningsprojekt om inverkan av musik på olika fysiologiska variabler, däribland artärstyvhet

Sedan c:a 2 år tillbaka är jag engagerad i ett projekt inom institutionen för neurovetenskap och rehabilitering vid Sahlgrenska Akademin, Göteborgs universitet, som rör inverkan av hur olika typer av musik inverkar på fysiologiska variabler, såsom hjärtfrekvens, andning, hudtemperatur, hudkonduktans, artärstyvhet, pulsvågsförstärkning och subjektivt upplevd arousal (lugn - upplivad) och sinnestillstånd (nedstämd - glad). Detta är ett delprojekt i ett större projekt som syftar till att fastställa optimala betingelser för avdelningar med intensiv sjukvård, t.ex. intensivvård, postoperativ vård av komplicerade operationer, samt vård av stroke och subarachnoidalblödning.

Mer om projektet finns att läsa på följande länk:

www.neurophys.gu.se/sektioner/klinisk_neurovetenskap_och_rehabilitering/neurovetenskap/bodyscore

Mer läsning om pulsvågsanalys och artärstyvhet

De som är intresserade  av att läsa mer om olika aspekter av pulsvågsanalys, såsom dokumentation av metodik, relation till olika sjukdomar, effekt av behandlingar och läkemedel mm, kan läsa i de artiklar som listas nedan.

PUBLIKATIONSLISTA RÖRANDE PULSVÅGSANALYS FÖR GUNNAR NYBERG

Uppdaterad 2014-02-18

I tidskriften Blodtrycket, organ för Svenska Hypertonisällskapet, har följande skrivits:

Nr 2, vol. 21, 2005 sid  51-54. Noninvasiv pulsvågsanalys – nygammal metod för karakterisering av hjärtkärlsjukdom, atheroskleros och endotelfunktion.

Nr 2, vol. 23, 2007, sid 45-48. Modern cirkulationsdiagnostik – pulsen åter till heders.

Nr 4, vol. 23, 2007, sid 101-103. Varför används inte nitrater vid arteriell hypertension?

Blodtrycket döptes sedermera om till Vaskulär Medicin, organ för den utvidgade föreningen svensk förening för hypertoni, stroke och vaskulär medicin. I denna publicerades:

Nr 1, vol. 27, 2011, sid 49-57. Noninvasiv pulsvågsanalys och mätning av artärstyvhet – framtidens hjälpmedel för kontroll av kardiovaskulärt åldrande och sjukdom.

Dessa artiklar kan läsas på nätet, adress: www.hypertoni.org.

  

I tidskriften Medicinsk Access har följande artiklar skrivits:

Nr 2 2007. Noninvsiv pulsvågsanalys och bestämning av pulsvågshastighet. Sid 49-54

Nr 3 2008. Om att mäta blodtryck och artärstelhet. Sid 22-25

Nr 4-5 2008. Hur kom ni på den noninvasiva undersökningsmetodiken för att bestämma pulsvågshastighet? Intervju med Dr Miklós Illyés, Budapest. Sid 26-28.

Nr 8-9 2008. Ökat intresse för pulsvågsdiagnostik. Sid 25-26.

Nr 1 2009. Pulsvågshastighet – när skall det användas och vad är rätt? Sid 27-30.

Nr 3 2009. Förbättrad och individualiserad kardiovaskulär prevention. Sid 14-18.

Nr 4-5 2009. Livsstilsfaktorers inverkan på artärstelhet, mätt som pulsvågshastighet. Sid 17-20.

Nr 7 2009. Långverkande nitrat vid svårbehandlad hypertoni – en försummad möjlighet? Tillsammans med J. Nilsson. Sid 13-17.

Nr 8-9 2009. Nya initiativ sprider kunskap om artärstyvhet och pulsvågsförstärkning. Sid 24-29.

Nr 1 2010. Hur farligt är det att vara fet? Sid 16-21.

Nr 3 2010. Kan man mäta pulsvågshastighet med fingerpletysmografi? Sid 19-22.

Nr 4-5 2010. Ska det centrala aortablodtrycket bli framtidens variabel för prognos och behandlingskontroll vid hjärtkärlsjukdom? Sid 34-37.

Nr 8-9 2010. Är noninvasiv mätning av artärstyvhet som pulsvågshastighet en validerad metod? Sid 10-14.

Nr 1 2011. Det utvidgade kardiovaskulära kontinuet. Sid 15-18.

Nr 3 2011. Vad kan man göra åt stela artärer? Sid 15-18.

Nr 6 2011. D-vitamin, artärstyvhet och kardiovaskulär sjukdom. Sid 26-29.

Nr 8-9 2011. Reumatiska sjukdomar, artärstyvhet och kardiovaskulär sjukdom. Sid 9-14.

Nr 2 2012. Hur påverkar musik cirkulationen? Sid  28-41.

Nr 3 2012. Hur påverkar fysisk aktivitet artärstyvhet och kärlåldrande. Sid 11-14.

Nr 4-5 2012. Om testosteron, atheroskleros och hjärtsjukdom. Sid 15-19.

            De nya europeiska guidelines för kardiovaskulär prevention. Sid 21-22.

            Kommer atherosklerotisk hjärtsjukdom att utrotas? Sid 24-25.

Nu lagligt för legitimerad sjukvårdspersonal att använda alternativa behandlingsmetoder som komplement. Sid 50.

Nr 6 2012.       Vad har man för nytta av att bestämma artärernas styvhet?

                        Apropå Lars Werkö och kolesterolhypotesen. Sid 23.

Nr 7 2012. Vad är det som är så bra med rödvin? Sid 8 - 13.

Nr 1 2013. Musikens helande kraft. Sid 9 - 17.

Nr 2 2013. Blodtryck, hypertension, diabetes och pulsvågsanalys. Sid 9 - 16.

Nr 3 2013. Finns det en Pheidippides-kardiomyopati? Sid 16 - 19.
                  Se även sid 35-37 i samma nummer: Kosttillskott som komplement till
                  livsstilsmodifikation och läkemedel, av Per-Arne Öckerman.

Nr 4/5 2013. Artärstyvhet som klinisk variabel. Sid 20 - 26.

Nr 6 2013. Allt fler bevis för att D-vitamin skyddar mot hjärt-kärlsjukdom. Sid 18.
                  Pulsvågsanalys ger bättre helhetsbild. Sid. 48 - 49.
                  Litar vi för blint på guidelines? Sid. 13 - 17.

Nr 7 2013  Nya kostråd - hur drog SBU sina slutsatser? Troligen konservativt. Sid. 21-25. 

Nr 8/9  2013  Knepigt med riskfaktorer. Sid. 42 - 43.
                  D3-vitamin sänker blodtrycket ibland. Sid. 53

Dessa artiklar kan läsas på nätet, adress www.medicinskaccess.se

Övriga artiklar om pulsvågsanalys

Nyberg G, Söderström S, Pontén J, Sellgren J, Kharatinova N, Emanuelsson H. 
 Effect of midazolam and nitroglycerin on arterial pulse wave in coronary                       
 heart disease patients. 
Eur J Clin Pharmacol 1997;52, suppl: A 60

Söderström S, Nyberg G, Pontén J & O'Rourke M.
Substantial equivalence between ascending aortic pressure waveforms                
and waveforms derived from the radial pulse using a generalized transfer function.
FASEB Journal 1998;12(5):A712

Nyberg G & Gudnason T. Early tolerance with immediate-release isosorbide mononitrate.
Poster presentation at the APS Conference on endothelial regulation and vascular tone: molecular to integrative physiology. Augusta, GA, Sept. 16-19 1998.

Nyberg G, Åhlund C, Elwien K, Herling-Svensson K, Höglund L, Johansson U-B, Kharitonova N, Sohtell L & Jolin-Mellgård Å.
Cardiovascular effects of an ultra-short-acting calcium antagonist, clevidipine, in healthy volunteers.
Presented in Jerusalem 1998.

Nyberg G, Caidahl K, Hartford M, Kharitonova N. Dose-response study of sublingual nitroglycerin's effect on the radial and aortic pulse wave augmentation in patients with coronary heart disease.
Am J Hypertension 1999; (12(4), 175A.

Nyberg G, Klintland N, Caidahl K.
Effect of L-arginine on nitrate tolerance in young healthy men 2. Effect on aortic augmentation index and reflection and stiffness indices from radial artery recordings.
In Abstracts from the 3rd European Meeting on  Pulse Wave analysis and Large Artery Function, 
J Hum Hypertension 2000;abstracts, p 826, Poster P 26.

Nyberg G, Andersen GN, Rantapää-Dahlquist S, Klintland N & Caidahl K. 
Pulse wave tonometry in patients with systemic sclerosis and healthy controls: effects of nitroglycerin and methodological considerations. 
Br J Clin Pharmacol 2002;53:413P

Hadimeri H, Caidahl K, Bech-Hansen O, Nyberg G.  
 Echocardiographic findings in kidney transplant patients with autosomal dominant                        polycystic kidney disease.
Scand J Urol Nephrol 2009;43(5):416-9

Wållberg-Jonsson S, Caidahl K, Klintland N, Nyberg G, Rantapää-Dahlqvist
Increased arterial stiffness and indication of endothelial dysfunction in long-standing rheumatoid arthritis.
Scand J Rheumatol 2008;37:1-5.

Sandqvist M, Nyberg G, Hammarstedt A, Klintland N, Gogg S, Caidahl K, Ahrén B, Smith U, Jansson P-A. Low adipocyte IRS-1 protein expression is associated with increased arterial stiffness in non-diabetic males.
Atherosclerosis 2005;180(1):119-25

Soderstrom S, Nyberg G, O'Rourke MF, Sellgren J, Ponten J.
Can a clinically useful aortic pressure wave be derived from a radial pressure wave?
Br J Anaesth 2002;88(4):481-8.

Stokes GS, Ryan M, Brnabic A, Nyberg
A controlled study of the effects of isosorbide mononitrate on arterial blood pressure and pulse wave form in systolic hypertension. J Hypertens;1999;17(12 Pt 1):1767-73.

D-vitamin på vintern

Den mörka årstiden har kommit. Solen har ingen chans att bilda det nödvändiga D-vitaminet i vår hud, den är för svag på våra breddgrader även om den lyser. Många äldre och människor som även sommartid inte blir utsatta för mycket sol, behöver extra tillskott av D-vitamin på vintern. De flesta känner till att det i första hand är för att motverka urkalkning av skelettet och förhindra benbrott. Men ett samband mellan D-vitaminbrist , artärstyvhet och ökad risk för hjärt-kärlsjukdomar har också konstaterats. Jag har skrivit om detta i tidskriften Medicinsk Access nyligen. Den är avsedd för läkare och sjukvårdspersonal och ger hänvisning till en del viktiga undersökningar.

I Sverige finns på apotek D-vitamin endast i kombination med kalk. En rekommenderad dos innehåller 400-800 internationella enheter (IE) per dag. Vissa studier indikerar att dubbla mängden D-vitamin är nödvändigt på vintern. Tabletter innehållande D-vitamin enbart finns i hälsokostaffärer.

Den som konstateras ha en ökad artärstyvhet och misstänker att han/hon får i sig för litet D-vitamin, kan således testa att förbättra sina värden genom extra tillskott av detta. Ökad artärstyvhet betyder ökad risk för hjärtkärlsjukdomar, och kan mätas med t.ex. Arteriograph, som jag skrivit om i tidigare inlägg.

Biologisk ålder

För en månad sedan (den 15 oktober) råkade jag se i Expressen ett frågetest som skulle ge svar på din biologiska ålder. Ett antal frågor, där svaren innebar antingen att man ökade eller minskade sin kronologiska ålder med några angivna siffror. En fråga handlade t.ex. om man använde tandtråd. Aldrig - då ska du lägga till 2 år. Alltid - då skall du dra ifrån 3 år. Som källa angavs tidskriften Amelia, och professor Tommy Cederholm, specialist i klinisk nutrition och metabolism i Uppsala, kommenterade varje fråga. En 31-årig kvinna visade sig ha en biologisk ålder på 14 år.

Jag testade mig själv och fann att de olika + och - tog ut varandra ganska bra, så jag blev obetydligt yngre än mina 75 år. Det kan tilläggas att jag har så gott som aldrig varit sjuk, mår bra och ser yngre ut än vad jag är. Jag tror detta test kanske kan ge bättre utslag för unga människor. Själv tror jag mer på den engelske 1700-talsläkaren Thomas Sydenham som har sagt: " en människa är så gammal som hennes blodkärl”.

Men frågorna i testet föreföll välmotiverade för att ge kroppen så bra skötsel som möjligt. Jag fäste mig särskilt vid frågan om man använde tandtråd eller annat för att rengöra tändernas mellanrum. En mycket bra fråga. Det finns faktiskt en hel del forskning som talar för att dålig munhygien gör att bakterier kommer ut i blodet i sådan grad att en inflammation sker, vilket sätter igång åderförkalkningssjukdomen och snabbare gör artärerna styvare. Så det lönar sig för hjärtat att sköta tänderna!

Hur vet man då hur gamla ens blodkärl är? Jo, artärerna i kroppen kan man känna av på flera ställen. Det ställe som är lättast för vem som helst att hitta är på tumsidan av handleden, där radialisartären går så ytligt att man kan känna hjärtats pulsslag om man lägger fingret på den. Redan för flera tusen år sedan utvecklades i den kinesiska läkekonsten en teknik att med tre fingrar känna av pulsen på handleden, och utifrån hur det kändes i de olika fingrarna dra slutsatser om hälsotillståndet. I dag kan man göra detta med avancerade tekniska hjälpmedel. Med en känslig trycksensor som trycks mot pulsen får manen elektrisk signal som kan analyseras i en dator. Med en liknande metod fångar man istället upp trycksvängningarna i en blodtrycksmanschett när man tar blodtrycket (Arteriograph-metoden). Därifrån kan man på olika sätt få fram värden som berättar om hur elastisk stora kroppspulsådern och de stora blodkärlen är, och vilken förmåga de minsta artärerna har att avge kärlvidgande ämnen som det innersta cellagret i kärlen kan producera.

Genom att man har undersökt ett stort antal människor i Europa i olika åldrar har man kunnat bestämma den normala variationen och hur den förändras med åldern. Biologiska vävnader förändras med tiden så att det elastiska ämne som finns i kärlen förstörs. Kärlen blir styvare, mindre elastiska, och det värde som motsvarar den förändringen, pulsvågshastigheten, ökar. Med en metod som jag skrivit om tidigare, Arteriograph, kan man bestämma blodtryck, pulsvågsförstärkning och pulsvågshastighet. Med hjälp av dessa värden kan man alltså komma fram till en ungefärlig biologisk ålder. Åtminstone för människor äldre än 50 år tror jag denna stämmer bättre än Expressens test. Själv har jag värden som motsvarar 50-60 år, dvs. 20 år lägre än min kronologiska ålder.

Pulsvågsanalys för bestämning av artärstyvhet

Jag intresserar mig för artärstyvhet och icke-invasiva metoder för att mäta artärstyvhet och artärernas förmåga att producera för kärlen nyttiga substanser. Blodkärlen har ett tunt encelligt lager av celler som kallas endotelet. Dessa celler har förmåga att producera många substanser. En viktig kärlvidgande substans somproduceras där är kväveoxidul (kemisk formel: NO). Det finns också andra kärlvidgande ämnen. Endotelfunktionen är god om förmågan till att bilda dessa substanser är god. Endotelfunktionen återspeglas till stor del i den s.k. pulsförstärkningsfaktorn, eller augmentationen. Det mått som användes är augmentationsindex och uttrycks i procentenheter - se mera nedan.

Hjärtat åstadkommer att blodet cirkulerar i kroppen genom att trycka ut blodet i artärerna. Den tryckvåg som då alstras går med en hastighet av 6 - 15 meter per sekund. OBS: detta är inte den hastighet som blodet rinner med utan en tryckvåg. En liknande tryckvåg ses i naturen när en tsunami uppkommer genom att havsbottnen plötsligt sänks.

Hastigheten som pulsvågen har är ett uttryck för artärernas styvhet. Hos unga människor med mjuka elastiska kärl är hastigheten låg. Med åldern "nöts" blodkärlens struktur, som blir mindre och mindre elastisk, och kärlen blir styvare, pulsvågshastigheten ökar. Sjukdomar som åstadkommer inflammatoriska förändringar i olika delar av kroppen drabbar ofta också blodkärlen, och kan ytterligare förvärra artärstyvheten. Exempel på detta är åderförkalkning, ledgångsrheumatism, diabetes och andra mindre vanliga sjukdomar.

Att mäta pulsvågshastighet (PWV) och augmentation (mäts som ett index och brukar förkortas AIX) kan göras utan att man behöver sticka in nålar i cirkulationen, alltså med icke-invasiva metoder. En enkel sådan metod, som egentligen kan ses som förfinad blodtryckstagning eftersom den bygger på att med dator analysera tryckförändringarna i blodtrycksmanschetten, finns och lämpar sig mycket väl för användning på en vanlig öppenvårdsmottagning. Andra icke-invasiva metoder finns men är tids- och skicklighetskrävande och lämpar sig därför bara för forskningsstudier.

Jag intresserar mig för forskning på tillstånd med förändringar av artärstyvheten, och vad som kan påverka den. Vad kan man då använda de värden man får  genom denna metod?

Det har pågått forskning med icke-invasiv teknik under de senaste 15 åren, och antalet vetenskapliga publikationer har nästan fördubblats årligen. Många studier har visat att  PWV är en kraftig riskfaktor för insjuknande och död i hjärtkärlsjukdom (infarkt, kärlkramp i hjärtat) och slaganfall (stroke). Man har fastlagt normalvärdena för en frisk befolkning, och i det sammanhanget också fått fram att PWV är beroende av blodtryckets storlek. Alla åtgärder som sänker blodtrycket till den ideala nivån 120/80 sänker alltså PWV. Vissa blodtrycksmediciner påverkar även PWV dessutom, oberoende av blodtryckseffekten. Andra ämnen påverkar också gynnsamt, t.ex omega-3-tillförsel eller, mer naturligt, mer fisk i dieten. Mycket har klarlagts men mycket återstår att göra för att fastställa vilka dietfaktorer eller andra åtgärder som påverkar PWV.

Genom att mäta PWV kan man alltså fastslå en ungefärlig "biologisk ålder", och man kan utifrån detta få en uppfattning om risken för att utveckla hjärtsjukdom. Vidare kan man genom att följa mätningar av PWV, och även AIX som kompletterar bilden av blodkärlens kondition, sedan man föreslagit åtgärder, t.ex. ökad motion, blodtrycksmedicinering, inflammationshämmande medel osv, få en uppfattning om det har haft någon positiv effekt, och därför minskat risken för att utveckla sjukdom.

Jag har bedrivit forskning inom detta område, och är fortfarande engagerad i några forskningsprojekt. De senaste åren har jag skrivit en del artiklar i tidskriften Medicinsk Access, som finns tillgänglig på nätet under adress www.medicinsk.access. Jag har också möjlighet att ta emot intresserade för undersökning med den lättarbetade Arteriograph-metoden