ESRD 환자의 AV Fistula 흐름, 내피 기능 및 심초음파에 대한 원적외선 치료

혈액투석(HD) 치료를 받는 말기 신질환 환자의 경우 적절한 투석을 달성하고 삶의 질을 향상시키기 위해 잘 기능하는 혈관 접근이 필요합니다. 여러 유형의 혈관 접근 중에서 장기적인 기술적 생존은 대만의 헌팅턴병 환자에서 혈관 접근의 80% 이상을 차지하는 선천적 동정맥루(AVF)에 가장 적합합니다. 혈관 접근 합병증은 미국에서 헌팅턴병 환자 입원의 약 20%를 차지하며 연간 10억 달러의 비용이 듭니다(1). 혈관 접근 기능 장애는 일반적으로 정맥 유출관의 협착 또는 혈전증으로 인해 부적절한 혈류로 나타납니다(2). AV 접근 실패의 약 80~85%는 AV 접근 혈전증에서 발생하며, 그 중 80% 이상이 AVF 협착에서 발생합니다(3). 500 ml/min 미만의 접근 흐름(Qa)은 접근 실패의 위험 증가와 관련이 있으며 기본 AVF의 더 열악한 비보조 개통을 예측합니다(4). 혈관통로 협착증의 병리학적 특징은 내막 과형성; 이후 내막으로의 이동과 함께 배지에서 평활근 세포의 증식 및 세포외 기질의 과도한 축적(5). 위의 결과에도 불구하고 헌팅턴병 환자의 혈관통로 협착증을 효과적으로 예방하는 방법에 대한 정보는 거의 없습니다.

적외선은 가시광선보다 파장이 긴 보이지 않는 전자기파입니다. 적외선은 파장의 차이에 따라 근적외선(0.8-1.5μm), 중적외선(1.5-5.6μm) 및 원적외선(FIR) 방사(5.6-1000μm)의 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다. (6). 적외선은 주변 피부의 온도 수용체에 의해 열로 인식되는 에너지를 전달합니다(7). FIR 방사선의 적용에는 식품 보존(8) 및 건강 증진(9-10)이 포함됩니다. 동물 연구에서는 또한 FIR이 피부 혈류를 개선하여(11-12) 외상, 진성 당뇨병 및 말초 동맥 폐색 질환으로 인한 피부 조직의 허혈성 병변 및 괴사 치료에 FIR을 사용하는 것으로 나타났습니다. 또한 일부 연구에서는 FIR 요법이 내피 기능을 개선하고 일부 심혈관 질환의 빈도를 감소시킬 수 있음을 나타냅니다(13-15). FIR의 열 효과는 혈관 확장을 초래하고 AV 누공의 접근 흐름을 증가시킬 수 있습니다. Vaupel 등의 보고에 따르면 조직의 10mm 깊이에서 온도를 최대 4°C까지 높일 수 있습니다(16). 또한 적외선 요법은 여과되지 않은 열 복사와 같이 피부를 자극하거나 과열시키지 않고 피하 조직으로 2-3cm 깊이의 다중 에너지 전달을 허용할 수 있습니다(17). 세라믹 판과 피부 사이의 거리가 20 cm 이상인 경우 30-60분 동안 FIR을 처리하는 동안 피부 온도는 38-39 °C 정도의 고원으로 꾸준히 증가했습니다(11). 따라서 적외선 요법은 일부 전통적인 열 요법 방법의 단점이나 부작용(예: 화상, 감염, 접근 실패 위험 또는 이전 정맥 천자 부위에서 장기간 출혈)이 없을 수 있습니다.

열 효과 외에도 (1) ​​내피 기능 개선, (2) 내피 증식 억제 및 (3) 산화 스트레스 감소를 포함하여 적외선 치료의 세 가지 가능한 비열 효과가 문헌에 보고되었습니다. FIR은 동물 연구(11,12,14)뿐만 아니라 한 임상 연구(13)에서도 관찰되는 내피 기능을 향상시킬 수 있습니다. Yu et al. 피부 혈류에 대한 FIR 요법의 유익한 효과가 L-아르기닌/NO 경로와 관련될 수 있음을 시사합니다(11). 이와 관련하여 Akasaki et al. 반복된 FIR 요법이 eNOS 발현을 상향 조절하고 편측 뒷다리 허혈의 아포지단백 E-결핍 마우스 모델에서 혈관신생을 증가시킬 수 있음을 발견했습니다(12). 또한 Ikeda et al. 4주간의 사우나 요법이 TO-2 햄스터의 대동맥에서 eNOS의 mRNA 및 단백질 발현뿐만 아니라 혈청 질산염 농도를 유의하게 증가시켰다고 보고했습니다(14). 또한, Imamura et al. 2주간의 반복적인 사우나 요법은 혈관 내피 기능을 크게 개선하여 관상동맥 위험 인자가 있는 환자에서 상완 동맥의 흐름 매개 내피 의존성 확장을 4%에서 5.8%로 증가시키는 것으로 나타났습니다(13).

eNOS 발현을 향상시키는 것 외에도 Kipshidze et al. Nonablative 적외선 레이저(NIL) 요법이 최대 60일 동안 콜레스테롤을 먹인 토끼에서 PTCA 후 신생 내막 증식을 억제한다는 것을 발견했습니다(18). 그들의 보고서에 따르면 NIL의 비절제 용량은 혈관 평활근 세포(VSMC)의 성장을 감소시켰지만 내피 세포의 성장 속도를 감소시키지는 않았습니다. 매체에서 VSMC의 증식은 혈관통로 협착이 있는 HD 환자의 혈관벽의 중요한 병리학적 소견이므로(5), VSMC의 성장을 늦추면 접근 협착의 빈도를 줄일 수 있습니다. Masuda 등의 보고서에 따르면. (19) FIR 건식 사우나를 하루 45분씩 2주 동안 받은 환자에서 수축기 혈압과 증가된 요중 8-epi-prostaglandin F2α 수치가 유의하게 낮았습니다. F2-isoprostanes, 즉 8-epi-prostaglandin F2α는 지질 과산화의 화학적으로 안정한 산물이며 그 수준은 생체 내 산화 스트레스의 신뢰할 수 있는 마커로 제안되었습니다(20). 이러한 결과는 반복적인 사우나 요법이 산화 스트레스를 감소시켜 죽상동맥경화증의 진행 및 합병증을 예방할 수 있음을 시사합니다. 헌팅턴병 환자는 또한 내부 요독 상태와 외부 HD 관련 기술로 인해 심한 산화 스트레스에 노출되기 때문에 FIR 요법의 적용은 산화 스트레스를 줄이기 위한 대체 치료 양식으로 간주될 수 있습니다.

Nakhoulet al. 동맥-정맥(A-V) 접근을 통한 만성 혈액 투석(HD) 요법을 받는 말기 신장 질환(ESRD) 환자에서 원인 불명의 폐고혈압(PHT) 발생률이 높은 것으로 나타났습니다[21]. 폐동맥압(PAP)은 도플러 심초음파를 사용하여 평가되었습니다. 혈장 내 ET-1 및 NO 대사산물의 수준은 HD 절차 전후에 결정되었고 PHT가 있는 환자와 없는 환자의 하위 그룹 간에 비교되었습니다. 연구된 HD 환자 42명 중 20명(48%)은 PHT가 더 높았고(PAP = 46+/-2mmHg) 나머지는 PAP가 정상(29+/-1mmHg)이었습니다(P<0.0001). PHT가 없는 HD 환자와 비교하여 PHT가 있는 HD 환자는 심박출량이 더 높았습니다(6.0+/-1.2 대 5.2+/-0.9 l/min, P<0.034), 유사한 혈장 ET-1 수준(1.6+/-0.7 대 2.4+/-0.8 fmol/ml), NO2 + NO3의 낮은 기초 혈장 수준(14.3+/-2.3 μM 대 24.2+/-5.2μM, P<0.05), 혈장 NO 대사산물의 낮은 HD 유도 증가(14.3+/-2.3에서 39.9+/-11.4로) microM, P<0.007 대 24.2+/-5.2에서 77.1+/-9.6μM, 각각 P<0.0001). PHT가 있는 8명의 환자에서 혈압계에 의한 A-V 액세스의 일시적인 폐쇄는 CO(6.4+/-0.6에서 5.3+/- 0.5 l/min으로, P = 0.18) 및 수축기 PAP(47.2+/에서)의 일시적인 감소를 초래했습니다. -3.8 ~ 34.6+/-2.8 mmHg, P<0.028). 요약하면, 그들의 연구는 외과적 A-V 누공을 통한 만성 HD의 ESRD 환자에서 PHT의 높은 유병률을 보여주었습니다. NO의 혈관확장 및 항분열 촉진 특성을 고려할 때, PHT 환자에서 감쇠된 기저 및 HD 유발 NO 생성이 폐혈관 긴장도 증가에 기여할 가능성이 있습니다. 또한 일시적인 A-V 션트 폐쇄 또는 성공적인 이식을 받은 HD 환자에서 정상적인 PAP 및 CO의 부분적인 회복은 과도한 폐 혈류가 질병의 발병에 관여한다는 것을 나타냅니다.

이 연구의 중요성:

AV 누공은 심장 기능 및 심초음파 매개변수에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다. FIR은 만연한 헌팅턴병 환자에서 AV 누공의 접근 흐름을 증가시키는 것으로 입증되었습니다. 그러나 새로 생성된 AV 누공에 대한 역할은 알려져 있지 않습니다. 이 연구는 말기 신질환 환자의 심초음파 매개변수, AVF의 접근 흐름 및 내피 기능에 대한 FIR 요법의 효과를 밝힐 것입니다. FIR 요법이 ESRD 환자에서 유익한 혈역학적 효과와 관련이 있다면 ESRD 환자에서 내피 기능 및 심장 성능을 개선하기 위한 치료 양식으로 간주될 수 있습니다.