Specifics of the hemodynamics in hemodialysis patients with hand ischemia

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Background. Successful hemodialysis is impossible without an effective vascular access. However, the average duration of its normal functioning is 2.5–3.0 years that is associated with complications, one of them being steal syndrome of the hand.

Aim: to examine the hemodynamic parameters in the permanent vascular access and forearm arteries in chronic hemodialysis patients with ischemic steal syndrome of the hand. Methods. Duplex ultrasound was performed in 550 patients, 517 of which (94.0%) had an arteriovenous fistula, 33 (6.0%) had an arteriovenous graft. The inflow artery, anastomotic zone, outflow vein and arteries distal to the anastomotic zone were assessed during ultrasound examination; linear and volumetric speed indicators, peripheral resistance indices were measured.

Results. Steal syndrome was detected in 2.7% of cases. The main causes are the inflow artery alterations due to diabetes and atherosclerosis that lead to insufficient growth of the blood flow through the artery (20.0%); substantial anastomosis diameter that causes a vein dilation and significant increase in the access flow (13.3%); insufficient blood flow through the ulnar, anterior interosseous arteries and the absence of collateral branches not compensating for the retrograde blood flow in the radial artery distal to anastomosis (40.0%); microcirculatory dysfunction of the hand and alterations of the regulation mechanisms of the resistive vessels tone (26.7%).

Conclusion. Dynamic ultrasound examination of the vascular access can detect adverse changes in the hemodynamics and avoid severe ischemic complications. The main contribution to the steal syndrome development belongs to the condition of the forearm arteries not participating in the fistula formation and the hand microvasculature.

About the authors

Tatyana V. Zakhmatova

Mechnikov North-West State Medical University

Author for correspondence.
Email: tvzakh@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8253-2382
SPIN-code: 6813-0679

Doctor of medicine, associate professor of radiology department

Russian Federation, 191015, Saint Petersburg, Kirochnaya str., 41

Valeriia S. Koen

Mechnikov North-West State Medical University

Email: valeriia.koen@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-3280-5714
SPIN-code: 4385-9561

Postgraduate student of radiology department

Russian Federation, 191015, Saint Petersburg, Kirochnaya str., 41

Alexander V. Holin

Mechnikov North-West State Medical University

Email: holin1959@list.ru
ORCID iD: 0000-0001-8227-1530
SPIN-code: 9791-8550

Doctor of medicine, professor, head of radiology department

Russian Federation, 191015, Saint Petersburg, Kirochnaya str., 41

References

  1. Алферов С.В., Карпов С.А., Гринев К.М., Васильев А.Н. Постоянный сосудистый доступ для гемодиализа: современные представления // Нефрология. — 2013. — Т.17. — №6. — С. 56–70. [Alferov SV, Karpov SA, Grinev KM, Vasilyev AN. Permanent vascular access for hemodialysis: a modern view. Nephrology (Saint-Petersburg). 2013;17(6):56–70. (In Russ).] doi: 10.24884/1561-6274-2013-17-6-56-70.
  2. Гринев К.М., Карпов С.А., Алферов С.В. Нетромботические осложнения постоянного сосудистого доступа при программном гемодиализе и способы их хирургической коррекции // Вестник Санкт-Петербургского университета. Медицина. — 2017. — Т.12. — №4. — С. 340–353. [Grinev KM, Karpov SA, Alferov SV. Non-thrombotic complications of permanent vascular access in dialysis cases and techniques for their surgical correction. Vestnik of Saint-Petersburg university. 2017;12(4):340–353. (In Russ).] doi: 10.21638/11701/spbu11.2017.404.
  3. Седов В.М., Карпов С.А., Алферов C.B., Гринев K.M. Феномен ишемического «обкрадывания» у пациентов с артериовенозными фистулами для гемодиализа // Вестник хирургии им. И.И. Грекова. — 2013. — Т.172. — №6. — С. 51–55. [Sedov VM, Karpov SA, Alfyorov SV, Grinyov KM. Phenomenon of ischemic steal syndrome in patients with different arteriovenous fistulas for hemodialysis and its surgical correction. Grekov’s Bulletin of Surgery. 2013;172(6):51–55. (In Russ).] doi: 10.24884/0042-4625-2013-172-6-051-055.
  4. Калинин Р.Е., Сучков И.А., Пшенников А.С., и др. Сосудистый доступ для гемодиализа — вчера, сегодня, завтра // Медицинский вестник Северного Кавказа. — 2016. — Т.11. — №1. — С. 120–125. [Kalinin RE, Suchkov IA, Pshennikov AS, et al. Sosudistyy dostup dlya gemodializa — vchera, segodnya, zavtra. Medicinskij vestnik Severnogo Kavkaza. 2016;11(1):120–125. (In Russ).] doi: 10.14300/mnnc.2016.11016.
  5. Huber TS, Larive B, Imrey PB, et al. Access related hand ischemia and the hemodialysis fistula maturation study. J Vasc Surg. 2016;64(4):1050–1058. doi: 10.1016/j.jvs.2016.03.449.
  6. Quencer KB, Kidd K, Kinney T. Preprocedure evaluation of a dysfunctional dialysis access. Tech Vasc Interv Radiol. 2017;20(1):20–30. doi: 10.1053/j.tvir.2016.11.005.
  7. Карпов С.А. Обоснование и оценка хирургической коррекции ишемического синдрома обкрадывания у больных с артериовенозной фистулой для гемодиализа: Дис. … канд. мед. наук. — СПб., 2013. — 167 с. [Karpov SA. Obosnovaniye i otsenka khirurgicheskoy korrektsii ishemicheskogo sindroma obkradyvaniya u bol’nykh s arteriovenoznoy fistuloy dlya gemodializa. [dissertation] Saint Petersburg; 2013. 167 р. (In Russ).]
  8. Beathard GA, Spergel LM. Hand ischemia associated with dialysis vascular access: an individualized access flow-based approach to therapy. Semin Dial. 2013;26(3):287–314. doi: 10.1111/sdi.12088.
  9. Napoli M. Echo color doppler & vascular accesses for hemodialysis. Milano: Wichtig Editore; 2011. P. 87–92.
  10. Попов А.Н. Оптимальные варианты длительно функционирующих артериовенозных фистул у пациентов, находящихся на хроническом гемодиализе: Дис. … канд. мед. наук. — Нижний Новгород, 2015. — 129 с. [Popov AN. Optimal’nyye varianty dlitel’no funktsioniruyushchikh arteriovenoznykh fistul u patsiyentov, nakhodyashchikhsya na khronicheskom gemodialize. [dissertation] Nizhniy Novgorod; 2015. 129 р. (In Russ).]
  11. Itoga NK, Ullery BW, Tran K, et al. Use of a proactive duplex ultrasound protocol for hemodialysis access. J Vasc Surg. 2016;64(4):1042–1049. doi: 10.1016/j.jvs.2016.03.442.
  12. Pietrryga JA, Little MD, Robbin ML. Sonography of arteriovenous fistulas and grafts. Semin Dial. 2017;30(4):309–318. doi: 10.1111/sdi.12599.
  13. Коэн В.С., Захматова Т.В., Себелев К.И. Алгоритм дуплексного сканирования постоянного сосудистого доступа для гемодиализа // Российский электронный журнал лучевой диагностики. — 2020. — Т.10. — №1. — С. 83–93. [Koen VS, Zahmatova TV, Sebelev KI. Algorithm of duplex ultrasound of permanent vascular access for hemodialysis. Russian Electronic Journal of Radiology. 2020;10(1):83–93. (In Russ).] doi: 10.21569/2222-7415-2020-10-1-83-93.
  14. Гринев К.М. Пути улучшения диагностики и хирургического лечения гемодинамических осложнений артериовенозных фистул для хронического гемодиализа: Дис. … докт. мед. наук. — СПб., 2016. — 215 с. [Grinev KM. Puti uluchsheniya diagnostiki i khirurgicheskogo lecheniya gemodinamicheskikh oslozhneniy arteriovenoznykh fistul dlya khronicheskogo gemodializa. [dissertation] Saint Petersburg; 2016. 215 р. (In Russ).]
  15. Лобов Г.И., Гурков А.С. Регуляция микроциркуляторного кровотока в кисти у пациентов с радиоцефалической артериовенозной фистулой для гемодиализа // Вестник науки Сибири. — 2014. — №4. — С. 291–296. [Lobov GI, Gurkov AS. Regulyatsiya mikrotsirkulyatornogo krovotoka v kisti u patsiyentov s radiotsefalicheskoy arteriovenoznoy fistuloy dlya gemodializa. Vestnik nauki Sibiri. 2014;(4):291–296. (In Russ).]

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure: 1. Echograms of hemodynamically significant stenosis of the adducting (radial) artery: the diameter of the free lumen of the radial artery in the stenosis zone is 1.4 mm (A); acceleration of peak systolic blood flow velocity in the area of stenosis up to 352 cm / s, which indicates stenosis of 80–90% (B)

Download (264KB)
Indexing metadata
3. Figure: 2. Echograms of the outlet vein (A) and artery distal to the anastomosis zone (B): volumetric blood flow velocity in the outlet vein was 2.8 L / min (A), retrograde blood flow in the artery distal to the anastomosis area - 879 ml / min (B)

Download (273KB)
Indexing metadata
4. Figure: 3. Echograms of the ulnar artery: the volumetric blood flow rate initially (A) was 610 ml / min, after a test with physical activity (B) - up to 868 ml / min (an increase of 30.0%)

Download (314KB)
Indexing metadata
5. Figure: 4. Echograms of the ulnar artery: the initial volumetric blood flow rate was 425 ml / min (A), its decrease after a test with physical activity to 417 ml / min indicates a breakdown of compensatory mechanisms of blood flow autoregulation in the hand (B)

Download (272KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2020 Zakhmatova T.V., Koen V.S., Holin A.V.

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

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».