Karbonmonoksidbasert gjenåndingsmetode og bioimpedans hos hemodialysepasienter (HEMOVOL)

Mål:

1. Å kombinere en karbonmonoksid-repustmetode og bioimpedans som gjør det mulig å objektivt måle mengden væske i blodet (intravaskulært) og i hele kroppen, og dermed teste den faktiske mengden væske i kroppen når pasientene er hydrert i henhold til deres kliniske tørrvekt .
2. For å validere karbonmonoksid-repustmetode hos hemodialysepasienter sammenlignet med en radioaktiv merking av erytrocytter og albumin (gullstandarden).
3. For å undersøke om hemoglobin er en gyldig markør for anemi i denne pasientpopulasjonen ved å måle erytrocyttvolumet og hemoglobinmassen ved hjelp av karbonmonoksid-repustmetoden og korrelere dette med hemoglobinkonsentrasjonen.

Bakgrunn:

Anemi og overhydrering er utfordrende tilstander hos pasienter i hemodialyse. Overhydrering er assosiert med hypertensjon, kardiomyopati og økt dødelighet. Ved vurdering av pasientens volumstatus brukes blodtrykk, kroppsvekt og perifert ødem som indikatorer. For å oppnå et mer nøyaktig estimat har disse målene blitt kombinert med ulike teknikker, som relative endringer i blodvolum (målt med blodvolumsensor (BVS)) og bioimpedans. Disse metodene brukes i ulik grad i den kliniske hverdagen.

Ved overhydrering fordeles væske intravaskulært og kan dermed utvide blodvolumet. Det primære kliniske problemet med et utvidet blodvolum er hypertensjon og økt risiko for kardiovaskulære komplikasjoner. Måling av det intravaskulære volumet kan derfor ha stor klinisk relevans, men foreløpig er det ingen direkte tiltak for dette implementert i den kliniske daglige rutinen. Ulike teknikker har blitt brukt til forskningsformål. Disse inkluderer fluorescerende fortynningsteknikker, radioaktiv merking av erytrocytter og albumin, samt infusjon av dialysat under dialyse hvor endringer i BVS-målinger kan brukes til å beregne de intravaskulære volumene.

Bioimpedans kan brukes til å måle den totale vannfasen og det intra- og ekstracellulære volumet. Metoden har vist seg å være nyttig ved diagnostisering av overhydrering hos hemodialysepasienter. Overhydrering påvist av bioimpedans hos hemodialysepasienter har vist seg å korrelere med økt dødelighet. Bioimpedans er en ikke-invasiv, smertefri og praktisk nyttig måte å vurdere volumstatus på.

Anemi er en annen betydelig utfordring hos pasienter i hemodialyse. Flertallet av pasienter på hemodialyse har en signifikant reduksjon i endogen erytropoietinproduksjon, som forårsaker anemi og krever behandling med et erytrocyttstimulerende middel (ESA). Grunnlaget for anemidiagnose og vedtak om ESA-behandling hos hemodialysepasienter er basert på hemoglobin før dialyse (målt ved dialyseoppstart). Ved overhydrering vil væske distribuert til det intravaskulære rommet føre til utvidet plasmavolum (PV) og fortynning av hemoglobin. Denne fortynningen og dermed den kunstige reduksjonen i hemoglobin gjør hemoglobin før dialyse vanskelig å tolke hos pasienter i dialyse. Tidsgjennomsnittet hemoglobin, beregnet på grunnlag av pre-dialyse og post-dialyse hemoglobin, har vist seg å korrelere bedre med faktisk hemoglobin hos hemodialysepasienter, men verdien har ikke vunnet terreng i praksis.

Karbonmonoksid-repustmetoden er en velprøvd teknikk for å bestemme intravaskulært volum, (blodvolum, BV), PV og røde blodlegemer (RBCV). Hos nyrefriske pasienter er metoden validert mot en radioaktiv merketeknikk (gullstandard) hvor det er påvist høy korrelasjon (r = 0,97) mellom de to metodene. Kullosrepustmetoden har også vist seg å kunne oppdage selv svært små endringer i blodvolum. Metoden er trygg og krever 6 minutters innånding av karbonmonoksid. En forutsetning for å bruke karbonmonoksid-repustmetoden er normal diffusjon av gass over lungene, som tillater opptak i blodet. Dialysepasienter kan være betydelig overhydrert og mulig opphopning av vann i alveolene kan redusere diffusjonen av karbonmonoksid og påvirke metoden. På denne bakgrunn skal metoden valideres mot en radioaktiv merketeknikk.

Validiteten av karbonmonoksid-repustmetoden hos hemodialysepasienter er ikke utført, noe som er viktig hvis metoden skal implementeres klinisk og for forskningsformål.

Metode:

Kasuskontrollstudie med 25 pasienter i hver gruppe. Kasusgruppen består av hemodialysepasienter og kontrollgruppen består av friske personer med eGFR over 60 ml/min/1,73m2. Forsøkspersonene ble matchet på kjønn, alder (+/- 5 år) og (vekt +/- 10 kg).

Hemodialysegruppe: 25 hemodialysepasienter er inkludert. Umiddelbart før oppstart av dialyse måles det totale kroppsvannet ved bioimpedans og det tas blodprøver. En normal hemodialyse varer i 3-4 timer og i denne perioden gjennomgår pasienten væskeekstraksjon tilsvarende beregnet tørrvekt. 30 minutter etter at dialysen er fullført, måles det totale bobyvannet med bioimpedans og blodvolum, plasmavolum og erytrocyttvolum måles med karbonmonoksid-repustmetode. Hos 10 deltakere måles blodvolum, plasmavolum og erytrocyttvolumet ved en radioaktiv merking av erytrocytter og albumin, hvor blod tas i begynnelsen av dialyse og renses ved slutten av dialyse. Hemoglobin og hematokrit måles før dialyse, postdialyse og 30 minutter etter avsluttet dialyse. Deltakelse i studien som involverer radioaktiv merking av erytrocytter og albumin kan utelates dersom en deltaker ikke ønsker studien.

Kontrollgruppe: Inkluderer 25 pasienter med eGFR over 60 ml/min/1,73m2 og uten alvorlig hjertesvikt, leversvikt eller lungesykdom. Hos alle deltakerne måles det intravaskulære volumet ved hjelp av karbonmonoksid-repustmetoden og det totale kroppsvannet ved bioimpedans. Hos 10 deltakere måles blodvolumet med en radioaktiv markør av erytrocytter og albumin. Hemoglobin og andre standardprøver måles.

Dersom en deltaker etter inkludering må trekkes, erstattes pasienten med en ny deltaker inntil et antall på 25 deltakere i hver gruppe er oppnådd. Dersom en matchet deltaker ikke finnes for en inkludert deltaker, trekkes vedkommende ut og erstattes av en ny.

Statistikk:

Blodvolum hos pasienter har hemodialyse blitt funnet å være 73,4 ml/kg (SD 15 ml/kg) og fra det anslåtte normale blodvolumet er det funnet å være 59,0 ml/kg (SD 9,3 ml/kg). I en tosidig uparet t-test med α = 0,05, SD = 15 og en potens på 90 %, vil en prøvestørrelse på 23 pasienter i hver gruppe vise en signifikant forskjell. Det er antatt et frafall på ca. 2 pasienter og totalt 25 er inkludert i hver gruppe.

Etter fullføring av studien og datafullføring blir resultatene analysert i henhold til primære og sekundære endepunkter. Resultatene rapporteres som gjennomsnittsverdier med konfidensintervall eller median og interkvartilområde. Data analyseres med parametrisk (normalfordelte data) eller ikke-parametrisk statistikk (ikke-normalfordelte data). Et 95 % konfidensintervall er akseptert som statistisk signifikant (p < 0,05). Analyse utføres som en protokollanalyse.