부정맥을 예방하기 위한 혈액 투석 중 및 이후의 칼륨 역학 및 칼륨 프로파일링 (PANDORA)

연구 유형: 자발적 개입, 비약물, 탐색, 전향적, 단일 중심. 적격 환자는 정상적인 임상 경로와 관련된 혈액 투석 치료를 받습니다.

이 연구는 기간 A와 기간 B로 나뉩니다. 기간 A에는 등록 단계(단계 0), 실험실 및 기기 측정 단계(단계 1), 칼륨 동역학의 수학적 모델 개발 단계(단계 2) 및 수학적 모델의 검증 단계(3단계). 기간 B는 칼륨의 혈중 농도를 조절하고 투석 중 및 후에 부정맥 발병 위험을 최소화하기 위한 수학적 모델의 사용 단계를 포함합니다(4단계).

연구 인구:

연구 집단은 생존을 위해 매주 3회 혈액 투석을 수행해야 하는 만성 신부전이 있는 6명의 평가 가능한 외래 환자로 구성됩니다.

환자 중 탈락의 경우 연구의 기간 A 종료 및 기간 B 종료 모두에서 평가 가능한 6명의 환자에 도달하기 위해 다른 환자가 등록될 것이다.

검사실 테스트는 요소 투여를 위한 Bologna Metropolitan Unique Laboratory와 U.O. 세포내 칼륨 투약 및 세포외 칼륨, 나트륨, 칼슘혈증, 중탄산염혈증, 혈당 투석을 위한 신장 투석 및 이식.

세포 내 칼륨의 측정은 선택적 이온 프로브에 의해 수행됩니다. 첫 번째 단계(1단계)는 세포 내 및 세포 외 칼륨 농도의 측정 실행과 칼륨의 동역학과 밀접한 관련이 있는 요소, 혈당 및 혈장 전해질의 농도 평가를 특징으로 합니다. 체임피던스 분석은 용질이 포함된 세포내 및 세포외 부피의 크기와 투석 치료를 통해 얻은 탈수에 대한 이러한 이차 부피의 변화를 추정하기 위해 투석의 시작과 끝에 수행됩니다. 오전 8시에 시작하는 투석 동안 투석 치료의 광범위하고 대류적인 과정이 칼륨 동역학에 미치는 영향을 평가하기 위해 30분마다 측정이 수행됩니다. 혈액 샘플과 동시에 전해질 및 특히 세포 외/세포 내 칼륨의 측정과 함께 심장의 전기적 활동을 기록하기 위해 12개의 파생 ECG가 수행됩니다. 조기 심실 또는 상심실 수축, 수정된 QT 간격의 변경, 실제 부정맥의 최종 발병과 같은 리듬 변경의 인식에 특별한 주의를 기울일 것입니다. 투석 종료 60분 후 요소, 혈당, 세포내 및 세포외 칼륨, ECG의 시간당 측정이 반복됩니다. 체임피던스 분석은 투석 종료 60분 후, 투석 종료 7시간 후 관찰 종료 시점(오후 7시)에 반복한다. 투석 종료 후 측정은 혈관 내 공간의 용질과 혈관 외 공간의 용질 사이의 느린 균형으로 인해 혈장 수준에서 용질의 반동을 평가하는 데 필요합니다. 투석 종료 후 체임피던스 분석은 혈관내 구획과 혈관외 구획 사이의 용질 재분배가 세포외 부피 비율의 변화에 ​​해당하는지 여부를 평가하는 데 필요합니다. 혈액 샘플과 동시에 이 단계에서 조기 심실 또는 상심실 수축의 투석 후 모양, 수정된 QT 간격의 변경 및 실제 부정맥의 최종 발병을 평가하기 위해 ECG 기록이 필요합니다. 이러한 심전도 변화는 칼륨 반동에 의해 영향을 받을 수 있으며 세포내 칼륨과 세포외 칼륨 사이의 관계를 변화시킬 수 있습니다. 등록된 6명의 환자 모두에서 측정 단계를 완료하는 데 예상되는 시간은 4개월입니다.

연구에 등록된 모든 환자는 다음을 받게 됩니다.

1. Flexya® 혈액 투석기(Medtronic, Mirandola, Italy)에서 내인성 초여과액(HFR)의 온라인 재주입과 함께 240분 혈액 투석 여과를 사용하는 혈액 투석 요법, 사용된 필터는 HFR 필터(Medtronic, Mirandola, Italy), 이중 챔버 HFR 투석 기술에 사용되는 필터. 필터의 첫 번째 부분은 고유량 폴리페닐렌 멤브레인 혈액여과기로 구성됩니다. 혈액 여과기를 통해 내인성 한외여과기는 기계적인 한외여과 과정 덕분에 혈장수에서 혈액의 일부를 분리하여 얻습니다. 내인성 한외여과기의 시간당 흐름은 혈액여과기 내의 막간 압력 값을 기반으로 자동으로 획득됩니다. 생성된 내인성 한외여과액은 혈액여과기에서 수지 1g당 700m2의 흡착 표면 덕분에 흡착 공정이 일어나는 중성 수지가 들어 있는 카트리지로 이동합니다. 흡착 후 한외여과액은 전체적으로 혈액으로 되돌아가 HFR 필터의 두 번째 부분에 도달합니다. HFR 필터의 두 번째 챔버는 중량 감소 및 확산 과정이 발생하는 저유량 폴리페닐렌 필터입니다. 혈관 통로의 혈류는 > 250ml/분의 값으로 유지되며 투석액의 흐름은 500ml/분입니다. 투석 치료 중 체중 감소는 환자의 임상적 필요에 따라 처방됩니다.
2. 칼륨, 나트륨, 중탄산염혈증, 칼슘혈증, 요소 및 혈당 값을 평가합니다. 이는 다른 용질의 것과 밀접하게 연결된 칼륨의 동역학입니다(예: 삼투압의 전반적인 변화로 인해 세포 내 및 외부 부피의 변화와 상호 작용하는 여러 이온 사이에서 펌프). 투석 세션(혈액 투석 1) 동안 총 9개의 혈액 샘플에 대해 칼륨, 중탄산염, 칼슘, 나트륨, 포도당 및 요소의 투여량이 30분마다 수행됩니다. 투석 세션 종료 60분 후 각 환자는 60분마다 세포 내 및 세포 외 칼륨, 중탄산염, 이온화 ​​칼슘, 나트륨, 요소, 혈당에 대한 7개의 혈액 샘플을 받습니다(혈액 투석 후 1). 다음 투석(혈액 투석 2) 시작 시 칼륨, 나트륨, 중탄산염, 특히 칼슘혈증, 요소, 혈당의 혈액 샘플을 채취하여 투석간 간격에서 칼륨 반동 정도를 확인합니다. 혈액 투석 2 동안 더 이상의 혈액 검사나 기기 검사를 실시하지 않으며 혈액 투석 후 기간 동안 환자를 계속 관찰해서는 안 됩니다.
3. 예상되는 시간 간격에 따라 투석 세션과 투석 후 몇 시간 동안 세포외 칼륨과 세포내 칼륨을 모두 평가하십시오. 세포 내 칼륨의 측정은 선택적 이온 프로브에 의해 수행됩니다.
4. 투석 세션당 환자당 총 16개의 ECG 경로에 대해 5분 동안 12개의 심전계를 사용한 ECG. ECG는 투석 세션당 총 9개의 트랙에 대해 30분마다 혈액 샘플과 동시에 수행됩니다. 투석 세션 종료 60분 후 각 환자는 총 7개의 ECG에 대해 60분마다 새로운 ECG 트랙을 받게 됩니다.

(e) 투석 종료 후 60분 후 240분(투석 종료)에 시간 0(투석 시작)에 각 환자의 세포외 구획을 평가하기 위해 Electro fluid graph machine®(Akern, Pontassieve, Italy)을 사용한 신체 임피던스 분석 그리고 투석 종료 후 7시간 후.

(f) HFR 투석 치료 동안 Natrium 센서(Medtronic, Mirandola, Italy)를 사용하여 Natrium에 의해 측정된 전도도 값을 투석 치료 동안 측정된 전해질의 혈액 수준과 비교합니다.

연구의 두 번째 단계(2단계)는 혈액 투석 및 투석 후 단계에서 용질 동역학의 수학적 모델 개발로 구성됩니다. 수학적 모델은 일부 주요 용질의 성능, 특히 세포 외 및 세포 내 칼륨 농도를 합리적인 정밀도로 시뮬레이션할 수 있습니다.

수학적 모델의 개발은 등록된 6명의 모든 환자로부터 얻은 1단계 데이터가 수집되었을 때 발생할 수 있습니다.

수학적 모델은 볼로냐 대학교 전기 전자 및 정보 공학과 Mauro Ursino 교수가 개발할 것입니다. 이 모델은 다음을 예측하는 특성을 가질 것입니다. b) 투석 중 및 투석 치료 후 처음 7시간 동안의 세포내 및 세포외 칼륨 농도의 동역학. 칼륨 동역학의 수학적 모델에는 주요 능동 수송 메커니즘인 Na/K/ATPase 의존 펌프, 세포 내 구획에서 세포 외 구획으로의 칼륨의 수동 확산 메커니즘, 투석막을 통한 칼륨의 확산, 투석 중 용적에서 투석 후 칼륨과 용질의 반동, 혈장 삼투압의 역할. 이 모델은 두 개의 구획(세포 내 및 세포 외), 삼투 및 한외여과를 위한 체적 교환, 다양한 용질의 동역학, 확산에 의한 교환을 포함합니다. 6명의 평가 가능한 환자 중 2단계를 완료하는 데 예상되는 시간은 3개월입니다.

3단계. 이전 ​​시점에서 개발된 모델은 투석 중 및 투석 후 초기 몇 시간 동안 용질, 특히 칼륨의 시간 동역학을 시뮬레이션하는 데 사용됩니다. 이를 위해 모델 예측을 생체 내 결과와 비교합니다. 아마도 "적합" 및 최소화 기술은 불완전한 생리학적 지식으로 모델의 해당 매개변수를 추정하는 데 사용될 것입니다. 모델과 데이터의 차이를 신중하게 분석하여 측정 오류인지, 개별 변동성인지 또는 모델 결함인지 이해합니다. 후자의 경우 모델 제한을 초과하는 변경 사항이 해결됩니다. 두 번째 경우(개별 변동성)에서 조사관은 모델을 개별 환자에 맞게 조정하기 위해 온라인 추정 방법을 찾습니다. 수학적 모델 소프트웨어는 연구에 등록된 환자의 정상적인 온라인 HFR 세션 동안 응용 프로그램을 위해 Flexya 혈액 투석 기계에서 구현됩니다. 오전 8시에 시작하는 투석 동안 용질 측정(세포내 및 세포외 칼륨, 요소, 혈당, 중탄산염혈증, 나트륨, 칼슘혈증)은 수학적 모델에 의해 예측된 값과 다양한 값 사이의 편차를 추정하기 위해 30분마다 수행됩니다. 측정 갭 및 실험실 테스트에서 실제로 측정된 값. 혈액 샘플과 동시에 12개의 파생 ECG가 수행됩니다. 투석 60분 후 용질 및 ECG의 매시간 측정이 반복됩니다. 체임피던스 분석은 투석 종료 60분 후, 투석 종료 7시간 후 관찰 종료 시점(오후 7시)에 반복한다. 투석 후 측정은 모델 검증과 용질의 실제 농도와 모델에 의해 예측된 값 사이의 일치성을 평가하기 위해 필요합니다. 투석 종료 후 체임피던스 분석은 혈관내 구획과 혈관외 구획 사이의 용질 재분배가 세포외 부피 비율의 변화에 ​​해당하는지 여부를 평가하는 데 필요합니다. 동시에 이 단계에서 ECG 기록도 필요합니다. 6명의 평가 가능한 환자 중 3상을 완료하는 데 예상되는 시간은 6개월입니다.

Step 4. 이미 검증된 모델을 사용하여 투석조의 칼륨 프로파일을 결정하여 올바른 형태의 칼륨 추세를 식별하기 위해 세포 내 칼륨 혈증의 최적 추세를 보장할 수 있으며 위험 요인을 최소화할 수 있습니다. 부정맥의 발생을 줄입니다. 4단계를 완료하는 데 예상되는 시간은 4개월입니다.