HİPERTANSİF HASTALARIN VASKÜLER, PATOLOJİK, DEMOGRAFİK VE RADYOANATOMİK ÖZELLİKLERİNİN KONVANSİYONEL ANJİYOGRAFİ İLE DEĞERLENDİRİLMESİ

Abstract

ÖZET

Hipertansiyon insan sağlığını ciddi şekilde etkileyen ve mortalitesi olan küresel bir halk sağlığı problemidir. Hipertansif bireylerin vasküler, patolojik, demografik ve anatomik özellikleri farklılık gösterebilir. Bu anatomik farklılıklarından biri de koroner arter çaplarıdır ve dünyada birçok popülasyonda koroner arter çapları farklılık gösterir.

Bu çalışmanın amacı konvansiyonel koroner anjiyografi uygulanmış hipertansif kadın ve erkek hastalarda koroner arterlerin radyoanatomik ölçümünü gerçekleştirerek koroner arter çaplarının ortalama değerlerini tespit etmek ve bu ölçümlerin kan değerleri, cinsiyet ve yaş gibi verilerle ilişkisini ortaya çıkarmaktır. Çalışmamızda Karabük Özel Medikar Hastanesi Kardiyoloji Polikliniğine 2019-2023 yılları arasında, çeşitli nedenlerle başvuran, tanı amaçlı koroner anjiyografisi yapılan 20 yaş üzeri 205 bireyin görüntüleri retrospektif olarak değerlendirildi. Çalışmaya 109 hipertansiyon tanısı almış hasta (Grup 1) ve 96 çeşitli nedenlerle kardiyoloji birimine başvurmuş kardiyovasküler rahatsızlığı bulunmayan bireyin (Grup 2) konvasiyonel anjiyografi görüntüleri dahil edildi. Koroner arterlerde düzensizlik, ölçüm yapılacak arter segmentinin ölçüm için yetersiz olması gibi kriterler ve by-pass ameliyatlı hastalar çalışmaya dâhil edilmedi.

Elde edilen görüntüler Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM) formatında Windows tabanlı çalışan kişisel iş istasyonu RadiAnt DICOM Viewer programına aktarıldı. Sağ anterior oblik (RAO) cranial çekim ile elde edilen arteria coronaria dextra (ACD)’nın proksimal, orta, crux, distal, posterolateral (RPLD) ve r. interventricularis posterior (RIP) dallarının çap ölçümleri gerçekleştirildi. Sol anterior oblik (LAO) caudal çekim ile elde edilen görüntüden ise arteria coronaria sinistra (ACS), arteria interventricularis anterior (AIA) proksimal, ramus circumflexus (RCX) proksimal çap ölçümleri gerçekleştirildi. Çalışmamızda hastalara ait glukoz, sodyum, potasyum, kalsiyum, kanda üre azotu (BUN), kreatinin, düşük yoğunluklu lipoproteion (LDL), yüksek yoğukluklu lipoprotein (HDL), aspartat transaminaz (AST), alanin aminotransferaz (ALT), glomerüler filtrasyon hızı (EFGR), trigliserit, C-reaktif protein (CRP) ve total kolestrol kan sonuçları hastane arşiv sisteminden alınarak Excel ortamında kaydedildi.

Çalışmamızda Makine öğrenme algoritmaları olan doğrusal diskriminant analiz (DDA), kuadratik diskriminant analizi (KDA), lojistik regresyon (LR), rasgele orman (RO), karar ağacı (KA), ekstra ağaç sınıflandırması (EAS), gaussian naive bayes sınıflandırması (GNBS), k-en yakın komşular regresyonu (K-EYKR) algoritmaları kullanıldı. Gruplar arası ilişki ve ilişkinin derecesi normal dağılan verilerde Pearson korelasyon testi ile normal dağılmayan verilerde ise Spearman rho korelasyon testi ile test edildi. Temel istatistiksel analizlerde Minitab 17 paket programı kullanıldı.

Çalışmaya dahil edilen görüntülerin 109’u grup 1 (56 kadın, 53 erkek), 96’sı 2. gruptaki (23 kadın, 73 erkek) bireylere aitti. Grup 1 de bireylerin ortalama yaşı kadınlarda 68,39±9,91, erkeklerde 69,15±10,14, grup 2 de bireylerin yaş ortalamaları kadınlarda 59,48±11,29, erkeklerde ise 55,32±11,83 olarak bulundu. Grup 1 ve grup 2’ye ait parametrelerin makine öğrenme algoritmaları sonucunda en yüksek doğruluk oranı DDA algoritması ile 0,85 olarak bulundu. Diğer algoritmaların doğruluk oranının 0.73 ile 0,83 arasında değiştiği bulundu. RO algoritmasının SHAP çözümleyicisi kullanılarak parametrelerin çıktıya olan etkisine bakıldı ve en yüksek katkının ACD’nın RPLD dalı tarafından sağlandığı bulundu.

Yaptığımız çalışmada grup 1 ve grup 2 de kullanılan kan parametreleri arasında doğruluk oranına en yüksek katkıyı EGFR değeri göstermiştir. Hastaların koroner arter çap ölçümlerine göre elde edilen parametrelerde de en yüksek katkıyı RPLD parametresi sağlamıştır. RPLD’nin devamında da sırasıyla; RCX proksimal, RIP, ACD distal, ACD proksimal, AIA proksimal, ACD orta ve ACS bulunmuştur.

Çalışmamızın sonucunda koroner arterlerin radyoanatomik çap ölçüm değerlerine ve biyokimya verilerine makine öğrenme algoritmaları kullanılarak yapılan değerlendirmeler sonucunda hipertansif bireyler ile bu parametreler arasında önemli ilişkilerin var olduğu ortaya konulmuştur.

ABSTRACT

Hypertension is a global public health problem that seriously affects human health and has mortality. Vascular, pathological, demographic and anatomical features of hypertensive individuals may differ. One of these anatomical differences is coronary artery diameters. Coronary artery diameters differ in many populations around the world.

The aim of this study is to determine the mean values of coronary artery diameters and radioanatomical measurements of coronary arteries in hypertensive female and male patients who have undergone conventional coronary angiography, and to increase the level of radioanatomical knowledge on this subject by revealing the relationship between them. to them. to them. To make these measurements with data such as blood values, gender, age and to contribute to the data of our society.

In our study, the images of 205 individuals over the age of 20 who applied to the Cardiology Polyclinic of Karabuk Private Medikar Hospital for various reasons and underwent diagnostic coronary angiography between the years 2019-2023 were evaluated retrospectively. Conventional angiography images of 109 patients diagnosed with hypertension (Group 1) and 96 individuals without cardiovascular disease (Group 2) who applied to the cardiology unit for various reasons were included in the study. Criteria such as irregularity in the coronary arteries, insufficiency of the arterial segment to be measured, and patients with by-pass surgery were not included in the study.

The resulting images were transferred to the Windows-based RadiAnt DICOM Viewer program in Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM) format. Diameter measurements of the proximal, middle, crux, distal, ramus posterolateralis dexter (RPD) and r. interventricularis posterior (RIP) branches of the artery coronaria dextra (ACD) obtained by right anterior oblique (RAO) cranial extraction were performed. A. coronaria sinistra (ACS), artery interventricularis anterior (AIA) proximal, r. circumflexus (RCX) proximal diameter measurements were performed from the image obtained with left anterior oblique (LAO) caudal extraction. blood urea nitrogen (BUN), creatinine, low density lipoprotein (LDL), high density lipoprotein (HDL), aspartate transaminase (AST), alanine aminotransferase (ALT), glomerular filtration rate (EFGR), triglyceride, C-reactive protein (CRP) and total cholesterol blood results were taken from the hospital archive system and recorded in Excel.

In our study, machine learning algorithms (ML), linear discriminant analysis (LDA), quadratic discriminant analysis (QDA), logistic regression (LR), random forest (RF), decision tree (DT), extra tree classifier (ETC), gaussian naive bayes (GaussianNB), k-nearest neighbors (k-NN) algorithms were used. The relationship between groups and the degree of relationship were tested with the Pearson correlation test in normally distributed data and with the Spearman rho correlation test in data that were not normally distributed. Minitab 17 package program was used for basic statistical analysis.

Of the images included in the study, 109 belonged to group 1(56 female, 53 male) and 96 group 2 (23 female, 73 male) individuals. The mean age of individuals in the group 1 was 68.39±9.91 in women, 69.15±10.14 in men, 59.48±11.29 in women, and 55.32±11.83 in men in the group 2.

As a result of the ML algorithms of the parameters belonging to Group 1 and Group 2, the highest accuracy rate was found to be 0.85 with the LDA algorithm. The accuracy rate of other algorithms was found to vary between 0.73 and 0.83. Using the SHAP analyzer of the RF algorithm, the effect of the parameters on the output was examined and it was found that the highest contribution was provided by PL.

In our study, the EGFR value showed the highest contribution to the accuracy rate among the blood parameters used in group 1 and group 2 participants. In the parameters obtained according to the coronary artery diameter measurements of the patients, the PL parameter provided the highest contribution. In the continuation of PL, respectively; RCX Proximal, RIP, ACD Distal, ACD Proximal, AIA Proximal, ACD Middle, and ACS were found.

As a result of our study, it was revealed that there are important relationships between hypertensive individuals and these parameters as a result of the evaluations made using machine learning algorithms on the radioanatomical diameter measurement values and biochemistry data of the coronary arteries.