Meta-analysis of randomized clinical trials on the speed of pulse wave propagation

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

This paper presents a theoretical analysis of the literature on the speed of pulse wave propagation using a combination of ECG and PPG signals. The diagnostic value of pulse wave velocity in medical practice is use of this indicator for non-invasive measurement of blood pressure and also for determination of arterial stiffness. Some studies have shown an association of pulse wave velocity with risk factors for cardiovascular disease. The speed of pulse wave propagation is an early marker and predictor of cardiovascular risk both in individuals with normal blood pressure and people with hypertension and is used as the "gold standard" for assessing arterial stiffness; however, the question about accuracy and automation of the measurement of the speed of pulse wave propagation still remains to be answered.

About the authors

B. G Gharamyan

Institute of Cell Biophysics, Russian Academy of Sciences

Email: garamjan13@gmail.com
Pushchino, Moscow Region, Russia

References

  1. Л. И. Агеева, Г. А. Александрова, Н. М. Зайченко и др., в сб. Здравоохранение в России, под ред. И. Н. Шаповал и С. Ю. Никитина (Росстат, Москва, Россия, 2019), сс. 20-24.
  2. S. S. Virani, A. Alonso, E. J. Benjamin, et al., Circulation, 141 (9), e139 (2020).
  3. A. Virdis, S. Masi, E. Casiglia, et al., Hypertension, 75 (2), 302 (2020).
  4. S. Noureddine, N. Y. Dumit, and H. Maatouk, Nurs. Health. Sci., 22 (1), 49 (2020).
  5. И. А. Мизева, А. А. Думлер и Н. Г. Муравьев И. А., Рос. журн. биомеханики, 2 (56), 83 (2012).
  6. А. Н. Рогоза, Т. В. Балахонова и Н. М. Чихладзе, Современные методы оценки состояния сосудов у больных артериальной гипертонией (Атмосфера, М., 2008).
  7. И. Б. Матросова, И. В. Елисеева, Н. А. Борисова и др., Изв. высш. уч. зав. Поволжский рег. Мед. науки, 1, 45 (2008).
  8. О. В. Илюхин и Ю. М. Лопатин, Вестн. ВолГМУ, 1 (17), 3 (2006).
  9. A. Adji and M. F. O'Rourke, in The handbook of cuffless blood pressure monitoring, Ed. by J. Sola and R. Delgado-Gonzalo (Springer Cham, New York, USA, 2019), pp. 15-30.
  10. M. Belau, W. Scheffer, and G. Maret, Biomed. Opt. Express., 8 (7), 3493 (2017).
  11. R. R. Townsend, I. B. Wilkinson, E. L. Schiffrin, et al., Hypertension, 66 (3), 698 (2015).
  12. L. M. V. Bortel, S. Laurent, P. Boutouyrie, et al., J. Hypertens., 30 (3), 445 (2012).
  13. G. Mancia, R. Fagart, K. Narkiewicz, et al., Eur. Heart J., 34 (28), 2159 (2013).
  14. A. Milan, G. Zocaro, D. Leone, et al., J. Hypertens. 37 (8), 1547 (2019).
  15. D. Buxi, J.-M. Redoutc, and M. R. Yuce, IEEE Trans. Biomed. Eng., 64 (4), 917 (2016).
  16. X. Ding and Y.-T. Zhang, Biomed. Eng. Lett., 9 (1), 37 (2019).
  17. Д. Д. Кульминский, Е. И. Боровкова, В. С. Хорев и С. А. Миронов, Bul. Med.Internet Conf., 4 (7), 962 (2014).
  18. L. Yibin, G. Yangyu, L. Shenlong, et al., in The 15th Int. Conf. on Biomedical Engineering, Ed. by J. Goh (Springer Cham, New York, USA, 2014), pp. 842-844.
  19. Y.-L. Zheng, X.-R. Ding, C. C. Y. Poon, et al., IEEE Trans. Biomed. Eng., 61 (5), 1538 (2014).
  20. G. Parati, C. Torlasco, M. Pengo, G. Bilo, and J. E. Ochoa, Hypertens. Res., 43 (7), 609 (2020).
  21. Д. И. Рощупкин, Е. Е. Фесенко и В. И. Новоселов, Биофизика органов (Наука, М., 2000).
  22. M. E. Safar, R. Asmar, A. Benetos, et al., Hypertension, 72 (4), 796 (2018).
  23. M. H. N. van Velzen, A. J. Loeve, E. G. Mik, and S. P. Niehof, J. Med. Dev., 12 (1), 011006 (2018).
  24. M. E.-S. El-Naggar, Egypt. J. Bronchol., 12, 114 (2018).
  25. M. S. Dhillon and M. J. Banet, in The handbook of cuffless blood pressure monitoring, Ed. by J. Sola and R. Delgado-Gonzalo (Springer Cham, New York, USA, 2019), pp. 43-59.
  26. А. А. Гриневич, Б. Г. Гарамян и Н. К. Чемерис, Докл. РАН. Науки о жизни, 504 (3), 223 (2022).
  27. Б. Г. Гарамян, А. А. Гриневич, А. А. Хадарцев, Н. К. Чемерис, Вестн. новых мед. технологий, 27 (3), 92 (2020).
  28. R. Mukkamala and J.-O. Hahn, IEEE Trans. Biomed. Eng., 65 (6), 1410 (2017).
  29. X.-R. Ding, Y.-T. Zhang, J. Liu, et al., IEEE Trans. Biomed. Eng., 63 (5), 964 (2015).
  30. Z. Tang, T. Tamura, M. Sekine, et al., IEEE J. Biomed. Health Inform., 21 (5), 1194 (2016).
  31. J. Lee, J. Sohn, J. Park, et al., Biomed. Eng. Online, 17 (1), 81 (2018).
  32. В. А. Дудко и Р. С. Карпов, Атеросклероз: патогенез, клиника, функциональная диагностика, лечение (Изд-во СТТ, Томск, 1998).
  33. R. Asmar, A. Benetos, J. Topouchian, et al., Hypertension, 26 (3), 485 (1995).
  34. Ю. В. Котовская, Кардиология: Новости. Мнения. Обучение, 1 (1), 34 (2013).
  35. О. В. Илюхин и Ю. М. Лопатин, Вестн. ВолГМУ, 1 (17), 3 (2006).
  36. И. Т. Муркамилов, К. А. Айтбаев и Ф. А. Юсупов. Кардиоваскуляр. терапия и профилактика, 16 (4), 83 (2017).
  37. K. Matsushita, Y. Sang, S. H. Ballew, et al., Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol., 34 (8), 1770 (2014).
  38. H. Watanabe, S. Ohtsuka, M. Kakihana, and Y. Sugishita, J. Am. Coll. Cardiol., 21 (6), 1497 (1993).
  39. Д. А. Усанов, А. В. Скрипаль, А. Ю. Вагарин и А. П. Рытик, Методы и аппаратура для диагностики состояния сердечно-сосудистой системы по характеристикам пульсовой волны (Изд-во Саратовского ун-та, Саратов, 2009).
  40. В. А. Корнева и Т. Ю. Кузнецова, Совр. мед.: трад. и иннов., 1, 88 (2013).
  41. Н. А. Белоконь и М. Б. Кубергер, Болезни сердца и сосудов у детей: Руководство для врачей (Медицина, М., 1987).
  42. S. Laurent, J. Cockcroft, L. V. Bortel, et al., Eur. Heart J., 27 (21), 2588 (2006).
  43. S. C. Millasseau, R. P. Kelly, J. M. Ritter, and P. J. Chowienczyk, Clin. Sci. (Lond.), 103 (4), 371 (2002).
  44. I. B. Wilkinson and C. M. McEniery, Clin. Exp. Pharmacol. Physiol., 31 (11), 795 (2004).
  45. P. A. Roberts, B. R. Cowan, Y. Liu, et al., J. Cardiovasc. Magn. Reson., 17 (1), 86 (2015).
  46. Н. Г. Головко и Т. Н. Божук, Наука-2020, 1 (12), 98 (2017).
  47. Н. Г. Головко, В. Д. Богачев, О. А. Плужников, Теория и практика физ. культуры, 7, 52 (2012).
  48. P. Albaladejo, X. Copie, P. Boutouyrie, et al., Hypertension, 38 (4), 949 (2001).
  49. R. Asmar, A.Rudnichi, J. Blacher, et al., Am. J. Hypertens., 14 (2), 91 (2001).
  50. S. Dehghanojamahalleh and M. Kaya, IEEE J. Transl. Eng. Health Med., 7, 1900607 (2019).
  51. M. L. Ford, L. A. Tomlinson, T. P. E. Chapman, et al., Hypertension, 55 (5), 1110 (2010).
  52. C. M. Giachelli, J. Am. Soc. Nephrol., 15 (12), 2959 (2004).
  53. Д. Л. Теплый, Ю. В. Нестеров, Е. В. Курьянова и др., Физиология человека и животных (Астраханский ун-т, Астрахань, 2017).
  54. H. Fok, B. Jiang, B. Clapp, and P. Chowienczyk, Hypertension, 60 (5), 1220 (2012).
  55. J. Steppan, V. Barodka, D. E. Berkowitz, and D. Nyhan, Cardiol. Res. Pract. 2011., 263585, 1 (2011).
  56. A. P. Avolio, T. Kuznetsova, G. R. Heyndrickx, et al., Adv. Exp. Med. Biol., 1065, 153 (2018).
  57. M. H. N. van Velzen, A. J. Loeve, M. C. Kortekaas, etal., Physiol. Meas., 37 (1), 52 (2016).
  58. H. Xiao, I. Tan, M. Butlin, D. Li, and A. P. Avolio, Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol., 312 (6), H1185 (2017).
  59. Y. Cagir, M. Altay, B. B. Cagir, et al., Endocr. Pract., 24 (9), 815 (2018).
  60. J. J. Murad, B. Pannier, J. Blacher, et al., Kidney Int., 59 (5), 1834 (2001).
  61. R. M. A. Henry, P. J. Kostense, A. M. W. Spijkerman, et al., Circulation, 107 (16), 2089 (2003).
  62. А. А. Гриневич, А. В. Танканаг, В. Г. Сафронова и Н. К. Чемерис, Докл. РАН, 468 (3), 342 (2016).
  63. A. A. Grinevich, A. V. Tankanag, and N. K. Chemeris, Math. Biol. Bioinf., 11 (2), 233 (2016).
  64. А. А. Гриневич, А. В. Танканаг и Н. К. Чемерис, Матем. биология и биоинформатика, 9 (2), 341 (2014).
  65. C. Crim, J. A. Anderson, P. M. A. Calverley, et al., Am. J. Respir. Crit. Care Med., 201 (10), 1307 (2020).
  66. A. Milan, G. Zocaro, D. Leone, et al., J. Hypertens., 37 (8), 1547 (2019).
  67. H. Obeid, H. Khettab, L. Marais, et al., J. Hypertens., 35 (8), 1618 (2017).
  68. Ю. И. Гурфинкель, Н. В. Кацэ, Л. М. Парфенова и др., Рос. кардиол. журн., 2 (76), 38 (2009).
  69. V. Regnault, J. Lagrange, A. Pizard, et al., Hypertension, 63 (1), 105 (2014).
  70. Q. Zhong, M.-J. Hu, Y.-J. Cui, et al., Angiology, 69 (7), 617 (2018).
  71. Я. А. Орлова, Э. Ю. Нуралиев, Е. Б. Яровая и др., Сердце, 8 (5), 261 (2009).
  72. T. Miyoshi, M. Doi, S. Hironata, et al., J. Atheroscler. Thromb., 17 (3), 249 (2010).
  73. О. В. Илюхин, М. В. Илюхин, Д. Л. Тарасов и др., Рос. кардиол. журн., 5 (103), 12 (2013).
  74. А. С. Алиева, М. А. Бояринова, Е. В. Могучая и др., Артер. гипертензия, 21 (3), 241 (2015).
  75. R. R. Townsend, I. B. Wilkinson, E. L. Schiffrin, et al., Hypertension, 66 (3), 698 (2015).
  76. D. Buxi, J.-M. Redoute, and M. R. Yuce, Physiol. Meas., 36 (3), R1 (2015).
  77. J. Lee, S. Yang, S. Lee, and H. C. Kim, J. Clin. Med., 8 (11), 1773 (2019).
  78. G. Slapnicar, N. Mlakar, and M. Lustrek, Sensors (Basel), 19 (15), 3420 (2019).
  79. S. Omboni, I. N. Posokhov, Y. V. Kotovskaya, et al., Curr. Hypertens. Rep., 18 (10), 72 (2016).
  80. H. Wu, J. Zhong, and M. Li, Sensors, 19 (24), 5543 (2019).
  81. Ю. Ф. Осмоловская, В. Ю. Мареев, А. М. Глечан и Т. В. Балахонова, Журн. сердечной недостаточности, 12 (5), 270 (2011).
  82. M. D. Rienzo, E. Vaini, and P. Lombardi, Annu.Int. IEEE Eng. Med. Biol. Soc., 2015, 7184 (2015).
  83. C. W. Tsao, A. Lyass, M. G. Larson, et al., J. Am. Heart Assoc., 4 (11), e002189 (2015).
  84. L. Rouch, P. Cestac, B. Sallerin, et al., Hypertension, 72 (5), 1109 (2018).
  85. A. Johansson, C. Ahlstrom, T. Lanne, and P. Ask, Med. Biol. Eng.Comput., 44 (6), 471 (2006).
  86. L. M. Nilsson, Anesth. Analg., 117 (4), 859 (2013).
  87. X.-R. Ding, Y.-T. Zhang, H. K. Tsang, and W. Karlen, Annu.Int. Conf. IEEE Eng. Med. Biol. Soc., 2016, 4240 (2016).
  88. A. Mol, C. G. M. Meskers, S. P. Niehof, et al., Exp. Gerontol., 135, 110938 (2020).
  89. T. Okamoto, Y. Hashimoto, and R. Kobayashi, Aging Clin. Exp. Res., 31 (10), 1451 (2019).
  90. I. Ikonomidis, S. Katsanos, H. Triantafyllidi, et al., Eur. J. Clin. Invest., 49 (2), e13049 (2019).
  91. A. Diaz, M. Tringler, S. Wray, et al., J. Clin. Hypertens. (Greenwich), 20 (2), 258 (2018).
  92. C. Li, H. Xiong, S. Pirbhulal, et al., Medicine (Baltimore), 94 (51), e2343 (2015).
  93. N. Kulsum-Mecci, C. Goss, B. A. Kozel, et al., J. Clin. Hypertens. (Greenwich), 19 (3), 221 (2017).
  94. T. Ohkuma, H. Tomiyama, T. Ninomiya, et al., Circ. J., 81 (10), 1540 (2017).
  95. R. Lithovius, D. Gordin, C. Forsblom, et al., Diabetologia, 61 (9), 1935 (2018).
  96. L. A. P. R. Resende, M. A. V. Silva, J. A. M. Resende, et al., Medicine, 98 (50), e18100 (2019).
  97. R. Garcia-Carretero, L. Vigil-Medina, O. Barquero-Perez, and J. Ramos-Lopez, J. Med. Syst., 44 (1), 16 (2020).
  98. J. J. Drinkwater, F. K. Chen, A. M. Brooks, et al., Diabet. Med., 38 (4), e14407 (2021).
  99. J. Liu, K. Wang, H. Liu, et al., Endocr. J., 66 (7), 629 (2019).
  100. M. H. Kristiansen, A. M. Bangh0j, E. Laugesen, and L. Tarnow, Diabet. Med., 35 (10), 1391 (2018).
  101. B. N. Link, C. Eid, M. H. Bublitz, et al., Sleep, 42 (5), zsz022 (2019).
  102. C. R. Amirtharaj, L. C. Palmeri, G. Gradwohl, et al., J. Perinatol., 38 (9), 1220 (2018).
  103. L. Mokotedi, S. Gunter, C. Robinson, et al., J. Cardiovasc. Transl. Res., 12 6), 580 (2019).
  104. Е. А. Троицкая, С. В. Вельмакин, С. В. Виллевальде и Ж. Д. Кобалова, Кардиология, 58 (7S), 46 (2018).

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences

This website uses cookies

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

About Cookies