Temperatur und Bikarbonat: Hämodynamische Effekte während der Dialyse (TURBO)

Hintergrund

Die intradialytische Hypotonie (IDH) ist eine häufige Komplikation der Hämodialyse (HD) und gilt mit einer Prävalenz zwischen 10–12 % je nach IDH-Definition als eine der häufigsten Komplikationen (1). IDH wurde mit ineffizienter Dialyse (2), Gefäßzugangsthrombose (3) und Mortalität (4,5) in Verbindung gebracht.

Orthostatische Hypotonie (OH) ist eine weitere häufige Komplikation bei der Huntington-Krankheit mit einer Prävalenz von etwa 42 % bei Patienten, die eine Behandlung der Huntington-Krankheit beginnen (6). OH ist signifikant mit einem schlechteren Outcome bei Huntington-Patienten in Bezug auf eine erhöhte Zwei-Jahres-Mortalität (4) und ein erhöhtes Risiko für Todesfälle jeglicher Ursache (6) verbunden.

Das Verständnis der Mechanismen, die IDH und OH zugrunde liegen, hat das Potenzial, die Huntington-Behandlung zu optimieren, um das Auftreten von IDH und OH zu minimieren und möglicherweise nicht nur die Mortalität und Morbidität der Patienten, sondern auch den täglichen Komfort von chronischen Huntington-Patienten zu verbessern, wenn sie eine Dialysebehandlung erhalten.

Diese Studie untersucht den hämodynamischen Effekt von Änderungen des Dialysatbikarbonats und der Dialysattemperatur.

Dialysattemperatur

Mehrere klinische Studien haben die Wirkung von Niedertemperaturdialysat (LTD) auf IDH untersucht, aber nur wenige haben die hämodynamische Reaktion im Detail mit intradialytischen Messungen des Herzzeitvolumens (CO), des zentralen Blutvolumens (CBV) und des gesamten peripheren Widerstands (TPR) untersucht. (7-14). Generell bestätigen die Studien eine den Blutdruck (BP) stabilisierende Wirkung von LTD, jedoch finden sich unterschiedliche Ergebnisse zu Veränderungen von CO, CBV und TPR. Einige Studien fanden einen stärkeren TPR-Anstieg während der Dialyse mit LTD im Vergleich zu einer höheren Dialysattemperatur (8,9,11,14). Andere Studien fanden heraus, dass sich intradialytisches CBV (7,12) und CO (12) mit LTD erheblich verbesserten.

Eine frühere Studie (14) untersuchte OH in Bezug auf die Verwendung von LTD, jedoch nicht mit detaillierten intradialytischen hämodynamischen Messungen. Die Studie zeigte, dass der mittlere arterielle Blutdruck (MAP) sowohl in Rückenlage als auch in aufrechter Position nach der Dialyse mit einer Dialysattemperatur von 37 °C im Vergleich zu einer Dialysattemperatur von 35 °C signifikant niedriger war. Darüber hinaus war der TPR-Anstieg während der Dialyse mit LTD größer.

Bikarbonat dialysieren

Nur wenige Studien haben die Wirkung der Konzentration von Bikarbonat (DB) im Dialysat auf die intradialytische Hämodynamik untersucht, und die Ergebnisse waren widersprüchlich. Ein niedrigerer DB (von 32 auf 26 mmol/l bzw. eine Reduktion um 6 mmol/l) führte in zwei Crossover-Studien (15,16) zu einem Anstieg des systolischen Blutdrucks (SBP) um etwa 5 mmHg, während in einer dritten Studie gezeigt wurde berichteten über keine signifikante Wirkung auf den Blutdruck (17). Eine dieser Studien fand auch einen Anstieg der TPR bei niedriger DB (16). IDH wurde in einer der zuvor erwähnten Cross-over-Studien (15) mit einer niedrigeren DB in Verbindung gebracht, aber diese Assoziation wurde von Gabutti et al. im Jahr 2005 (17) oder in größeren Beobachtungsstudien (17-19) nicht gefunden. Die Manipulation von DB beeinflusst unvermeidlich den Plasma-pH-Wert des Patienten während der Dialyse. Wenn also der pH-Wert bei DB-induzierter Azidose abfällt, verdrängen Wasserstoffionen Kationen wie Calcium von Proteinbindungsstellen. Andererseits erhöht DB-induzierte Alkalose den pH-Wert, was eine erhöhte Proteinbindung fördert, was die Konzentration freier Kationen verringert. Gleichzeitig wurde auch spekuliert, dass die intrazelluläre Sequestrierung von Kalium bei hohen pH-Werten die Kaliumspiegel im Plasma senkt (20). Folglich wird durch die Änderung der DB eine Reihe von Elektrolyten, einschließlich Kalzium, möglicherweise beeinflusst, was die neuromuskuläre Funktion und damit die intradialytischen hämodynamischen Parameter und die Häufigkeit von IDH und OH beeinflussen könnte (17,21-26).

Hypothesen

Hämodialyse- oder Hämodiafiltrationssitzungen (HdF) mit einer verringerten Dialysattemperatur (35 °C gegenüber 37 °C) oder einer verringerten DB-Konzentration (30 mmol/l gegenüber 38 mmol/l) haben die folgenden Auswirkungen:

• Ein Anstieg von SBP, MAP und orthostatischem Blutdruck (OBP).
• Ein Anstieg eines oder mehrerer der folgenden Werte: Herzzeitvolumen (CO), totaler peripherer Widerstand (TPR), zentrales Blutvolumen (CBV), Schlagvolumen (SV) und/oder Herzfrequenz (HR).
• Eine Abnahme der Häufigkeit von IDH und OH.

Studienteilnehmer

Die Teilnehmer werden aus der HD- und HdF-Erhaltungspopulation rekrutiert, die mit der Abteilung für Nierenmedizin des Universitätskrankenhauses Aarhus in Dänemark verbunden ist. Dazu gehören die Dialyseklinik des Universitätskrankenhauses Aarhus als Hauptzentrum und Satelliten-Dialysekliniken in Randers und Horsens.

Leistung und Stichprobengröße

Messungen von 30 zufällig ausgewählten Huntington-Patienten in unserer Klinik ergaben SD = 23 mmHg für die Differenz zwischen Änderungen des SBP innerhalb der Behandlung (nicht standardisierte Bedingungen). Unter der Annahme einer niedrigeren SD aufgrund standardisierter Blutdruckmessungen und strenger Ein- und Ausschlusskriterien wurde eine SD = 12 mmHg als vernünftige Schätzung verwendet. Berechnung des Stichprobenumfangs mit Stata/IC 16.1 (StataCorp, 4905 Lakeway Dr, College Station, TX 77845, USA) unter Verwendung einer Analyse für einen Mittelwerttest bei einer Stichprobe (t-Test) unter der Annahme einer minimalen nachweisbaren Differenz in den Mittelwerten (mittlere Differenz zwischen den zwei SBP-Änderungen innerhalb der Behandlung) = 10 mmHg; SD = 12 mmHg; zweiseitiges Signifikanzniveau (Alpha) = 0,05; power=0.80 ergab 14 Teilnehmer. Um jedoch den Ausfall von zwei Teilnehmern zu berücksichtigen, wurde eine Stichprobengröße von 16 gewählt.

Dialysegeräte, Filter und Dialysatzusammensetzung

Dialysekonsole Fresenius 5008F (Fresenius Medical Care, Bad Homburg, Deutschland) und HD- oder HdF-Filter, die regelmäßig zur Behandlung des Patienten verwendet werden, werden in allen Dialysesitzungen verwendet.

Das für jeden einzelnen Patienten verschriebene Standarddialysat wird in allen Dialysesitzungen verwendet, wodurch eine ähnliche Zusammensetzung in Bezug auf Elektrolyte wie Natrium, Kalium, Kalzium, Magnesium und Chlorid beibehalten wird. Die Bikarbonatkonzentration wird nur in den Sitzungen angepasst, in denen eine niedrige (30 mmol/L) bzw. eine hohe (38 mmol/L) DB-Konzentration untersucht wird. Das Dialysat wird online vom Dialysegerät vorbereitet. Die Blutflussrate und die Dialysatflussrate werden wie gewohnt beibehalten und bleiben unabhängig von der Intervention in allen Sitzungen gleich. Die Ultrafiltrationsrate wird in den beiden Dialysesitzungen konstant und gleich gehalten. Gleiches gilt für das Volumen der Substitutionsflüssigkeit in HdF.

Orthostatische Hypotonie (OH)

OH ist definiert als eine Verringerung des SBP um mindestens 20 mmHg oder des DBP um mindestens 10 mmHg innerhalb von 3 Minuten nach dem Stehen (27).

Intradialytische Hypotonie (IDH)

IDH ist definiert als eine Abnahme des SBP um ≥ 20 mmHg oder eine Abnahme des MAP um ≥ 10 mmHg in Verbindung mit klinischen Ereignissen/Symptomen (z. Muskelkrämpfe, Bauchbeschwerden, Übelkeit oder Erbrechen, Schwindel oder Ohnmacht, Unruhe oder Angst, Gähnen oder Gebärden) und/oder Notwendigkeit intradialytischer Eingriffe (Trendelenburg-Lagerung, Flüssigkeitsgabe, Reduktion der Ultrafiltrationsrate, Reduktion der Blutflussrate) oder Dialysebehandlung Beendigung (28).

Intradialytische Messungen

Das Herzzeitvolumen (CO) wird durch eine zuvor validierte Ultraschallverdünnungstechnik unter Verwendung des Hämodialysemonitors HD03, Flow-QC-Schlauchsets und aufsteckbaren Durchfluss-/Verdünnungssensoren von Transonic Systems Inc., Ithaca, NY, USA (29-32) ermittelt. . Die Ultraschallsensoren werden mit Standard-Ultraschallgel auf dem arteriellen und venösen Flow-QC-Schlauchset positioniert, um einen guten Kontakt sicherzustellen. Zugangsrezirkulation in der AV-Fistel kann CO-Messungen ungültig machen. Ein integriertes Rezirkulationsprotokoll wird verwendet, um die Rezirkulation des Zugangs zu überprüfen, indem vor der ersten CO-Messung 10 ml isotonische Kochsalzlösung in die venöse Blutleitung injiziert werden. Wenn eine Rezirkulation festgestellt wird, werden die Dialysenadeln höchstwahrscheinlich wieder eingeführt. CO wird zweifach gemessen, indem innerhalb von 5 Sekunden ein Bolus von 30 ml isotonischer Kochsalzlösung mit 37 °C in die venöse Blutleitung injiziert wird. Bei Abweichungen von mehr als 15 % wird eine dritte Messung durchgeführt. Als Ergebnis dient der Mittelwert der beiden engsten Aufzeichnungen. Mit dem Transonic-Gerät werden intradialytische hämodynamische Parameter nach 10, 70, 130, 190 und 230 Minuten erhalten. Die Patienten liegen in Rückenlage mit um 20 Grad erhöhtem Kopf. Vor jeder CO-Messung werden Herzfrequenz und Blutdruck gemessen. MAP, TPR und SV werden durch die folgenden Gleichungen abgeleitet:

MAP = diastolischer BD + 1/3 x (systolischer BD – diastolischer BD)

CO = SV x HF = MAP/TPR

CBV ist definiert als das Blutvolumen in Herz, Lunge und großen Gefäßen und wird mit dem Transonic-Gerät basierend auf der CO-Messung geschätzt.

Blutproben und Umgang mit biologischem Material

Nach dem gleichen Zeitmuster wie bei den transsonischen Messungen wird ein arterielles Blutgas aus der arteriellen Kanüle entnommen.

Über die für die Dialysebehandlung verwendete AV-Kanüle werden elf Blutproben aus der arteriellen Blutleitung entnommen. Vier der Proben sind normale Blutproben von 3-4 ml, während 7 der Proben arterielle Blutgase von 1 ml sind. Somit werden pro Sitzung 22 ml Blut pro Teilnehmer gesammelt, was insgesamt 88 ml für den gesamten Studienzeitraum ergibt. Damit sollen einige wesentliche Parameter bestimmt werden:

• Elektrolyte wie Kalzium, Magnesium und Kalium
• Säure-Basen-Status: pH-Wert, Standard-Bicarbonat, Standard-Basenüberschuss
• Hämoglobin, Hämatokrit
• Harnstoff zur Bestimmung von Kt/V und URR.
• Leukozytenzahl und C-reaktives Protein in der ersten Blutprobe, um das Fehlen einer Infektion zu bestätigen

Alle Blutproben werden gemäß der Standardroutine in das Labor überführt und gemäß den aktuellen klinischen Standards in der Abteilung für klinische Biochemie des Universitätskrankenhauses Aarhus oder der örtlichen Abteilung für klinische Biochemie analysiert, die normalerweise unsere Satellitendialysekliniken in Randers und Horsens bedient. Blutgastests werden mit einem ABL-Blutgasanalysator (Radiometer, Radiometer Medical ApS, Brønshøj Dänemark) analysiert. Alle Blutproben werden nach der Analyse vernichtet.

Es werden keine Proben in einer Biobank gelagert.