Metoda ponownego oddychania oparta na tlenku węgla i bioimpedancja u pacjentów hemodializowanych (HEMOVOL)

Cel:

1. Połączenie metody ponownego oddychania tlenkiem węgla i bioimpedancji, która pozwala obiektywnie mierzyć ilość płynu w krwioobiegu (wewnątrznaczyniowo) i w całym ciele, a tym samym badać rzeczywistą ilość płynów w organizmie, gdy pacjenci są nawodnieni zgodnie z ich kliniczną suchą masą .
2. Walidacja metody ponownego wdychania tlenku węgla u pacjentów hemodializowanych w porównaniu z radioaktywnym znakowaniem erytrocytów i albumin (złoty standard).
3. Zbadanie, czy hemoglobina jest ważnym wskaźnikiem niedokrwistości w tej populacji pacjentów, mierząc objętość erytrocytów i masę hemoglobiny metodą ponownego wdychania tlenku węgla i korelując to ze stężeniem hemoglobiny.

Tło:

Niedokrwistość i przewodnienie stanowią trudne warunki u pacjentów poddawanych hemodializie. Przewodnienie wiąże się z nadciśnieniem tętniczym, kardiomiopatią i zwiększoną śmiertelnością. W ocenie stanu objętościowego pacjenta jako wskaźniki stosuje się ciśnienie krwi, masę ciała i obrzęki obwodowe. Aby uzyskać dokładniejsze oszacowanie, pomiary te połączono z różnymi technikami, takimi jak względne zmiany objętości krwi (mierzone za pomocą czujnika objętości krwi (BVS)) i bioimpedancja. Metody te są stosowane w różnym stopniu w codziennej praktyce klinicznej.

W przypadku przewodnienia płyn jest rozprowadzany wewnątrznaczyniowo i może w ten sposób zwiększyć objętość krwi. Podstawowym problemem klinicznym związanym ze zwiększoną objętością krwi jest nadciśnienie i zwiększone ryzyko powikłań sercowo-naczyniowych. Pomiar objętości wewnątrznaczyniowej może zatem mieć duże znaczenie kliniczne, ale obecnie nie ma bezpośrednich pomiarów wdrożonych w codzienną rutynę kliniczną. Do celów badawczych zastosowano różne techniki. Obejmują one techniki rozcieńczeń fluorescencyjnych, radioaktywne znakowanie erytrocytów i albumin, a także infuzję dializatu podczas dializy, gdzie zmiany w pomiarach BVS można wykorzystać do obliczenia objętości wewnątrznaczyniowej.

Bioimpedancję można wykorzystać do pomiaru całkowitej fazy wodnej oraz objętości wewnątrz- i zewnątrzkomórkowej. Wykazano przydatność metody w diagnostyce przewodnienia u pacjentów hemodializowanych. Wykazano, że przewodnienie wykryte przez bioimpedancję u pacjentów poddawanych hemodializie koreluje ze zwiększoną śmiertelnością. Bioimpedancja to nieinwazyjny, bezbolesny i praktycznie użyteczny sposób oceny stanu objętości.

Niedokrwistość jest kolejnym poważnym wyzwaniem dla pacjentów poddawanych hemodializie. Większość pacjentów poddawanych hemodializie ma znaczny spadek endogennej produkcji erytropoetyny, co powoduje anemię i wymaga leczenia stymulantem erytrocytów (ESA). Podstawą rozpoznania niedokrwistości i podjęcia decyzji o leczeniu ESA u pacjentów hemodializowanych jest stężenie hemoglobiny przed dializą (mierzone na początku dializy). W przypadku przewodnienia, płyn rozprowadzony do przestrzeni wewnątrznaczyniowej doprowadzi do rozszerzenia objętości osocza (PV) i rozcieńczenia hemoglobiny. To rozcieńczenie, a tym samym sztuczny spadek stężenia hemoglobiny, utrudnia interpretację hemoglobiny przed dializą u pacjentów poddawanych dializie. Wykazano, że uśredniona w czasie hemoglobina, obliczona na podstawie hemoglobiny przed i po dializie, lepiej koreluje z rzeczywistą hemoglobiną pacjentów hemodializowanych, ale wartość ta nie zyskała popularności w praktyce.

Metoda ponownego oddychania tlenkiem węgla jest dobrze sprawdzoną techniką określania objętości wewnątrznaczyniowej (objętość krwi, BV), PV i objętości krwinek czerwonych (RBCV). U pacjentów ze zdrowymi nerkami metoda została zwalidowana w porównaniu z techniką znakowania radioaktywnego (złoty standard), w której wykazano wysoką korelację (r = 0,97) między dwiema metodami. Wykazano również, że metoda ponownego oddychania tlenkiem węgla jest w stanie wykryć nawet bardzo małe zmiany w objętości krwi. Metoda jest bezpieczna i wymaga 6 minut inhalacji tlenkiem węgla. Warunkiem stosowania metody ponownego wdychania tlenku węgla jest normalna dyfuzja gazu w płucach, która umożliwia jego wchłonięcie do krwi. Pacjenci dializowani mogą być znacznie przewodnieni, a ewentualne gromadzenie się wody w pęcherzykach płucnych może zmniejszać dyfuzję tlenku węgla i wpływać na metodę. Na tym tle metoda ma zostać zweryfikowana w odniesieniu do techniki znakowania radioaktywnego.

Nie przeprowadzono oceny ważności metody ponownego wdychania tlenku węgla u pacjentów hemodializowanych, co jest ważne, jeśli metoda ma być wdrożona klinicznie i do celów badawczych.

Metoda:

Badanie kliniczno-kontrolne z udziałem 25 pacjentów w każdej grupie. Grupę przypadku stanowią pacjenci hemodializowani, a grupę kontrolną stanowią osoby zdrowe z eGFR powyżej 60 ml/min/1,73m2. Badanych dobrano pod względem płci, wieku (+/- 5 lat) i (waga +/- 10 kg).

Grupa hemodializowana: obejmuje 25 pacjentów hemodializowanych. Bezpośrednio przed rozpoczęciem dializy mierzona jest całkowita zawartość wody w organizmie za pomocą bioimpedancji i pobierane są próbki krwi. Zwykła hemodializa trwa 3-4 godziny iw tym czasie pacjent poddawany jest ekstrakcji płynów odpowiadającej szacowanej suchej masie. 30 minut po zakończeniu dializy dokonuje się pomiaru całkowitej wody boby za pomocą bioimpedancji oraz objętości krwi, objętości osocza i objętości erytrocytów metodą ponownego wdychania tlenku węgla. U 10 uczestników mierzy się objętość krwi, objętość osocza i objętość erytrocytów za pomocą radioaktywnego znakowania erytrocytów i albumin, gdzie krew jest pobierana na początku dializy i oczyszczana na końcu dializy. Hemoglobina i hematokryt są mierzone przed dializą, po dializie i 30 minut po zakończeniu dializy. Udział w badaniu dotyczącym radioaktywnego znakowania erytrocytów i albumin może zostać pominięty, jeśli uczestnik nie wyraża zgody na udział w badaniu.

Grupa kontrolna: Obejmuje 25 pacjentów z eGFR powyżej 60 ml/min/1,73 m2 i bez ciężkiej niewydolności serca, niewydolności wątroby lub choroby płuc. U wszystkich uczestników mierzono objętość wewnątrznaczyniową metodą ponownego oddychania tlenkiem węgla, a całkowitą wodę w organizmie metodą bioimpedancji. U 10 uczestników objętość krwi mierzono za pomocą radioaktywnego znacznika erytrocytów i albuminy. Mierzona jest hemoglobina i inne standardowe próbki.

Jeżeli uczestnik po włączeniu musi zostać wycofany, pacjent jest zastępowany przez nowego uczestnika, aż do osiągnięcia liczby 25 uczestników w każdej grupie. Jeśli nie można znaleźć dopasowanego uczestnika dla uwzględnionego uczestnika, dana osoba jest wycofywana i zastępowana przez nową.

Statystyka:

Stwierdzono, że objętość krwi u pacjentów poddawanych hemodializie wynosi 73,4 ml/kg (SD 15 ml/kg), a na podstawie przewidywanej prawidłowej objętości krwi ustalono, że 59,0 ml/kg (SD 9,3 ml/kg). W dwustronnym niesparowanym teście t z α = 0,05, SD = 15 i mocą 90%, wielkość próby 23 pacjentów w każdej grupie wykaże znaczącą różnicę. Zakłada się, że wskaźnik rezygnacji wynosi około 2 pacjentów, a w każdej grupie uwzględniono łącznie 25 pacjentów.

Po zakończeniu badania i uzupełnieniu danych wyniki są analizowane pod względem pierwszorzędowych i drugorzędowych punktów końcowych. Wyniki przedstawiono jako wartości średnie z przedziałem ufności lub medianą i przedziałem międzykwartylnym. Dane są analizowane za pomocą statystyk parametrycznych (dane o rozkładzie normalnym) lub nieparametrycznych (dane o rozkładzie nienormalnym). 95% przedział ufności uznano za istotny statystycznie (p < 0,05). Analizy przeprowadza się zgodnie z analizą protokołu.