慢性腎臓病の小児患者における尿毒症毒素：速度論的分析 (UToPaed_2)

これは、血液透析で治療された慢性腎臓病 (CKD) ステージ 5D の 20 人の子供 (≤ 18 歳) を対象とした多施設観察研究です。

体内の尿毒症毒素の分布と輸送は、横断研究から得られます。 週半ばの血液透析セッション中に、運動分析に必要な透析内濃度の変化を得るために、セッション中のさまざまな時点 (0、15、30、60、120、240 分など) で透析器の入口ラインから血液がサンプリングされます。 . ダイアライザークリアランスを計算するために、血液はセッションの最初の部分 (例えば 30 分) でダイアライザーの入口と出口で同時にサンプリングされます。 全溶質除去は、検証済みのサンプリング システムを使用して、全透析期間中の部分的な透析液収集によって測定されます。 研究中の各尿毒症毒素について、動態モデルは、患者の体内の分布と物質輸送をシミュレートして調整されます。 体は、1 つまたは複数の別個のコンパートメントで構成される総分布容積 V (毒素あたり) によって特徴付けられます。 例えば。 2コンパートメントモデルでは、血液透析によって直接除去される血漿コンパートメントまたは末梢コンパートメントを区別できます（つまり、 透析器クリアランス) または腎臓または腎外クリアランス、および血漿外コンパートメントによって。 各コンパートメントは、変数の入力と出力を伴う均質な尿毒症毒素濃度によって特徴付けられると想定されています。 2 つのコンパートメント間の溶質輸送は、濃度勾配 (拡散) および/または圧力勾配 (対流) によって駆動されると考えられ、コンパートメント間のクリアランスによって特徴付けられます。

除去と生成が安定した HD 患者で平衡状態にあると仮定すると、透析期間中の溶質生成速度は、透析セッション中の総溶質除去に等しいと仮定されます。 患者固有の限外濾過率が考慮され、経時的に総分配量が変化します。

コンパートメント濃度の時間変化は、特定の毒素について、各コンパートメントの物質収支方程式を解くことによって決定されます。 動的モデルは、完全な透析セッション時間についてこれらの方程式を繰り返し解きます。 これにより、血漿量、総分布量、およびコンパートメント間クリアランスが、測定された患者の血漿濃度に溶液を適合させることから計算されます。 このような速度論的分析は、研究された各毒素のすべての速度論的パラメーターの知識をもたらします。

これらの小児科用のキャリブレーションされた動態モデルは、さまざまな透析戦略をシミュレートするためにさらに使用され、研究者が成人の動態研究から得た経験に基づいて、最適なものを探します。 これにより、導出された動力学的パラメーターを使用して、コンパートメントごとの物質収支方程式に従って、溶質ごと、透析間および透析内の濃度変化が計算されます。 透析期間中、透析器のクリアランスはゼロに保たれますが、溶質の生成は一定に維持され、透析中の容量ゲインは透析中に適用される限外濾過速度に等しく設定されます。 3x4 時間の透析スケジュールで定常状態の透析内および透析間濃度から開始し、透析体制のいくつかの重要な特性を数学的に変更した後、透析内および透析間濃度を計算します。 これは、個々の小児患者データだけでなく、その年齢カテゴリ内の平均的な小児患者についても行われ、データは主要な動態分析から発せられます。 考えられる戦略は次のとおりです。血液および/または透析液の流量を適応させるかどうかにかかわらず、より長くおよび/またはより頻繁な透析、対流の増加、血液透析濾過（前、後、または混合希釈）、またはさまざまなパラメーターを考慮した組み合わせ。 戦略ごとに、透析前の溶質濃度の新しい定常状態に達するまで連続セッションがシミュレートされ (2 つの連続セッション間の偏差 < 1%)、透析戦略の変更の実際の in vivo 効果と並行しています。

計算された最初の 1 週間の総溶質除去量と新しい戦略、および平均化された定常状態時間と血漿量の透析前濃度を比較することにより、さまざまな戦略を数学的に評価します。

キャリブレーションされた速度論モデリング パラメーターとさまざまな透析戦略の結果は、研究されたさまざまな尿毒症毒素について比較されます。 共存症 (UToPaed-パート 1) との相関を考慮して、1 つ (または複数) の尿毒症毒素マーカーが選択されます。

モデルに基づく個別化された最適な透析戦略だけでなく、異なる戦略に切り替えた後、個々の患者の尿毒症毒素マーカー濃度と併存症を定量化することにより、動態モデルをさらに検証します (UToPaed-パート 3)。