Temperatuur en bicarbonaat: hemodynamische effecten tijdens dialyse (TURBO)

Achtergrond

Intradialytische hypotensie (IDH) is een veel voorkomende complicatie van hemodialyse (HD) en wordt beschouwd als een van de meest voorkomende complicaties met een prevalentie tussen 10-12%, afhankelijk van de definitie van IDH (1). IDH is in verband gebracht met inefficiënte dialyse (2), vasculaire toegangstrombose (3) en mortaliteit (4,5).

Orthostatische hypotensie (OH) is een andere veel voorkomende complicatie bij de ZvH met een prevalentie van ongeveer 42% bij patiënten die beginnen met de ZvH-behandeling (6). OH is significant geassocieerd met een slechtere uitkomst bij ZvH-patiënten in termen van een verhoogde mortaliteit na twee jaar (4) en een verhoogd risico op overlijden door alle oorzaken (6).

Het begrijpen van de mechanismen die ten grondslag liggen aan IDH en OH heeft het potentieel om de behandeling van de ZvH te optimaliseren, om het optreden van IDH en OH te minimaliseren, waardoor mogelijk niet alleen de mortaliteit en morbiditeit van de patiënt wordt verbeterd, maar ook het dagelijkse comfort van chronische ZvH-patiënten tijdens dialysebehandeling.

Deze studie zal het hemodynamische effect van veranderingen in dialysaatbicarbonaat en dialysaattemperatuur onderzoeken.

Dialysaat temperatuur

Verschillende klinische onderzoeken hebben het effect van lagetemperatuurdialysaat (LTD) op IDH onderzocht, maar slechts weinigen hebben de hemodynamische respons in detail onderzocht met intradialytische metingen van cardiale output (CO), centraal bloedvolume (CBV) en totale perifere weerstand (TPR). (7-14). Over het algemeen bevestigen de onderzoeken een bloeddrukstabiliserend effect van LTD, maar er zijn diverse resultaten gevonden met betrekking tot veranderingen in CO, CBV en TPR. Sommige onderzoeken vonden een grotere toename van TPR tijdens dialyse met LTD in vergelijking met een hogere dialysaattemperatuur (8,9,11,14). Andere studies vonden dat intradialytische CBV (7,12) en CO (12) aanzienlijk verbeterden met LTD.

Een eerdere studie (14) onderzocht OH in relatie tot het gebruik van LTD, maar niet met gedetailleerde intradialytische hemodynamische metingen. De studie toonde aan dat de gemiddelde arteriële bloeddruk (MAP) zowel in liggende als in rechtopstaande positie significant lager was na dialyse met een dialysaattemperatuur van 37°C in vergelijking met een dialysaattemperatuur van 35°C. Bovendien was de toename in TPR groter tijdens dialyse met LTD.

Dialysaat bicarbonaat

Weinig studies hebben het effect van dialysaatbicarbonaat (DB) -concentratie op intradialytische hemodynamica onderzocht en de resultaten waren tegenstrijdig. Een lagere DB (van respectievelijk 32 naar 26 mmol/L of een verlaging van 6 mmol/L) bleek in twee cross-over studies (15,16) de systolische bloeddruk (SBP) te verhogen met ongeveer 5 mmHg, terwijl een derde studie rapporteerde geen significant effect op BP (17). Een van deze onderzoeken vond ook een toename van TPR met een lagere DB (16). IDH is in verband gebracht met een lagere DB in een van de eerder genoemde cross-over studies (15), maar deze associatie werd niet gevonden door Gabutti et al in 2005 (17) of in grotere observationele studies (17-19). Manipulatie van DB beïnvloedt onvermijdelijk de plasma-pH van de patiënt tijdens dialyse. Dus als de pH daalt met DB-geïnduceerde acidose, verdringen waterstofionen kationen zoals calcium van eiwitbindingsplaatsen. DB-geïnduceerde alkalose daarentegen verhoogt de pH, wat een verhoogde eiwitbinding bevordert, wat de niveaus van vrije kationen verlaagt. Tegelijkertijd is er ook gespeculeerd dat intracellulaire sekwestratie van kalium bij hoge pH-waarden de plasmakaliumspiegels zou verlagen (20). Bijgevolg kan een reeks elektrolyten, waaronder calcium, worden beïnvloed door de DB te veranderen, wat een invloed kan hebben op de neuromusculaire functie en daarmee op de intradialytische hemodynamische parameters en de frequentie van IDH en OH (17,21-26).

Hypothesen

Hemodialyse of hemodiafiltratie (HdF) sessies met een verlaagde dialysaattemperatuur (35°C vs. 37°C) of verlaagde DB-concentratie (30 mmol/L vs. 38 mmol/L) hebben de volgende effecten:

• Een verhoging van SBP, MAP en orthostatische bloeddruk (OBP).
• Een toename van een of meer van de volgende: cardiale output (CO), totale perifere weerstand (TPR), centraal bloedvolume (CBV), slagvolume (SV) en/of hartslag (HR).
• Een afname van de frequentie van IDH en OH.

Studie deelnemers

Deelnemers zullen worden gerekruteerd uit de HD- en HDF-onderhoudspopulatie die is verbonden aan de afdeling niergeneeskunde van het Aarhus Universitair Ziekenhuis in Denemarken. Deze omvatten de dialysekliniek in het academisch ziekenhuis van Aarhus als de belangrijkste hub en satellietdialyseklinieken in Randers en Horsens.

Vermogen en steekproefomvang

Metingen van 30 willekeurig geselecteerde ZvH-patiënten in onze kliniek leverden SD = 23 mmHg op voor het verschil tussen veranderingen binnen de behandeling in SBP (niet-gestandaardiseerde aandoeningen). Uitgaande van een lagere SD als gevolg van gestandaardiseerde bloeddrukmetingen en strikte in- en exclusiecriteria werd een SD = 12 mmHg als redelijke schatting gebruikt. Berekening van de steekproefomvang met Stata/IC 16.1 (StataCorp, 4905 Lakeway Dr, College Station, TX 77845, VS) met behulp van analyse voor een gemiddelde test voor één steekproef (t-test), uitgaande van een minimaal waarneembaar verschil in gemiddelden (gemiddeld verschil tussen de twee veranderingen binnen de behandeling in SBP) = 10 mmHg; SD = 12 mmHg; tweezijdig significantieniveau (alfa) = 0,05; power=0.80 resulteerde in 14 deelnemers. Om rekening te houden met de uitval van twee deelnemers, is echter gekozen voor een steekproefomvang van 16.

Dialysemachines, filters en dialysaatsamenstelling

Dialyseconsole Fresenius 5008F (Fresenius Medical Care, Bad Homburg, Duitsland) en HD- of HdF-filters die regelmatig worden gebruikt voor de behandeling van de patiënt, zullen bij alle dialysesessies worden gebruikt.

Het standaarddialysaat dat voor elke individuele patiënt wordt voorgeschreven, wordt gebruikt in alle dialysesessies, waardoor een vergelijkbare samenstelling wordt behouden met betrekking tot elektrolyten zoals natrium, kalium, calcium, magnesium en chloride. De bicarbonaatconcentratie wordt alleen aangepast in de sessies waarin respectievelijk lage (30 mmol/L) en hoge (38 mmol/L) DB-concentraties worden onderzocht. Dialysaat wordt online bereid door het dialyseapparaat. Bloedstroomsnelheid en dialysaatstroomsnelheid blijven zoals gewoonlijk en blijven gelijk in alle sessies, ongeacht de interventie. De ultrafiltratiesnelheid wordt tijdens de twee dialysesessies constant en gelijk gehouden. Hetzelfde geldt voor het volume substitutievloeistof in HdF.

Orthostatische hypotensie (OH)

OH wordt gedefinieerd als een verlaging van de SBP van ten minste 20 mmHg of van de DBP van ten minste 10 mmHg binnen 3 minuten na staan ​​(27).

Intradialytische hypotensie (IDH)

IDH wordt gedefinieerd als een afname van SBP ≥20 mmHg of een afname van MAP ≥10 mmHg geassocieerd met klinische voorvallen/symptomen (bijv. spierkrampen, buikklachten, misselijkheid of braken, duizeligheid of flauwvallen, rusteloosheid of angst, geeuwen of tekenen) en/of behoefte aan intradialytische interventies (Trendelenburg-ligging, vochttoediening, verlaging van de ultrafiltratiesnelheid, verlaging van de bloedstroomsnelheid) of dialysebehandeling stopzetting (28).

Intradialytische metingen

Cardiale output (CO) wordt verkregen door een eerder gevalideerde ultrasone verdunningstechniek met behulp van Hemodialysis Monitor HD03, Flow-QC-slangensets en opklikbare flow-/dilutiesensoren van Transonic Systems Inc., Ithaca, NY, VS (29-32) . De ultrasone sensoren worden op de arteriële en veneuze Flow-QC-slangenset geplaatst met behulp van standaard ultrasone gel om een ​​goed contact te verzekeren. Toegangsrecirculatie in de AV-fistel kan CO-metingen ongeldig maken. Een ingebouwd recirculatieprotocol zal worden gebruikt om te controleren op toegangsrecirculatie door injectie van 10 ml isotone zoutoplossing in de veneuze bloedlijn voorafgaand aan de eerste CO-meting. Als recirculatie wordt gedetecteerd, zullen de dialysenaalden hoogstwaarschijnlijk opnieuw worden ingebracht. CO wordt in tweevoud gemeten door binnen 5 seconden een bolus van 30 ml 37°C isotone zoutoplossing in de veneuze bloedlijn te injecteren. Als de resultaten meer dan 15% afwijken, wordt een derde meting gedaan. Het gemiddelde van de twee dichtstbijzijnde opnames zal als resultaat dienen. Met het Transonic-apparaat worden intradialytische hemodynamische parameters verkregen na 10, 70, 130, 190 en 230 minuten. Patiënten liggen in rugligging met het hoofd 20 graden verhoogd. Voor elke CO-meting worden HR en BP gemeten. MAP, TPR en SV worden afgeleid door de volgende vergelijkingen:

MAP = diastolische bloeddruk + 1/3 x (systolische bloeddruk - diastolische bloeddruk)

CO = SV x HR = MAP/TPR

CBV wordt gedefinieerd als het bloedvolume in het hart, de longen en grote vaten en wordt met het Transonic-apparaat geschat op basis van de CO-meting.

Bloedmonsters en behandeling van biologisch materiaal

Volgens hetzelfde tijdspatroon als de Transonic-metingen wordt een arterieel bloedgas uit de arteriële canule afgenomen.

Elf bloedmonsters worden genomen uit de arteriële bloedlijn via de AV-canule die wordt gebruikt voor dialysebehandeling. Vier van de monsters zijn gewone bloedmonsters van 3-4 ml, terwijl 7 van de monsters arteriële bloedgassen van 1 ml zijn. Per sessie wordt dus 22 ml bloed per deelnemer afgenomen, wat neerkomt op een totaal van 88 ml voor de gehele onderzoeksperiode. Het doel hiervan is om een ​​aantal essentiële parameters te bepalen:

• Elektrolyten zoals calcium, magnesium en kalium
• Zuur-base-status: pH, standaard bicarbonaat, standaard base-overmaat
• Hemoglobine, hematocriet
• Ureum voor de bepaling van Kt/V en URR.
• Aantal witte bloedcellen en C-reactief proteïne in het eerste bloedmonster om de afwezigheid van infectie te bevestigen

Alle bloedmonsters worden overgebracht naar het laboratorium volgens de standaardroutine en geanalyseerd volgens de huidige klinische normen bij de afdeling Klinische Biochemie, het Universitair Ziekenhuis van Aarhus of de plaatselijke afdeling Klinische Biochemie die normaal gesproken onze satellietdialyseklinieken in Randers en Horsens bedient. Bloedgastesten worden geanalyseerd met behulp van een ABL-bloedgasanalysator (Radiometer, Radiometer Medical ApS, Brønshøj Denemarken). Alle bloedmonsters worden na analyse vernietigd.

Er worden geen monsters opgeslagen in een biobank.