Уремические токсины у детей с хронической болезнью почек: кинетический анализ (UToPaed_2)

Это обсервационное многоцентровое исследование с участием 20 детей (≤ 18 лет) с хронической болезнью почек (ХБП) стадии 5D, получавших гемодиализ.

Распределение и транспорт уремических токсинов внутри организма выведено из поперечного исследования. Во время сеанса гемодиализа в середине недели образцы крови берутся из входной линии диализатора в разные моменты времени (например, в 0, 15, 30, 60, 120, 240 минут) во время сеанса, чтобы получить изменение внутридиализных концентраций, необходимое для кинетического анализа. . Для расчета клиренса диализатора кровь берут одновременно на входе и выходе из диализатора в первой части сеанса (например, через 30 минут). Общее удаление растворенных веществ измеряется частичным сбором диализирующего раствора в течение всего времени диализа с использованием проверенной системы отбора проб. Для каждого изучаемого уремического токсина калибруется кинетическая модель, имитирующая распределение и массоперенос внутри тела пациента. Тело характеризуется общим объемом распределения V (на токсин), состоящим из одного или нескольких отдельных компартментов. Например, в двухкамерной модели можно выделить плазматический или периферический компартмент, который очищается непосредственно гемодиализом (т.е. клиренс диализатора) или за счет почечного или внепочечного клиренса и внеплазматического компартмента(ов). Предполагается, что каждый компартмент характеризуется однородной концентрацией уремического токсина с различными входами и выходами. Считается, что перенос растворенных веществ между двумя отсеками осуществляется за счет градиентов концентрации (диффузия) и/или градиентов давления (конвекция) и характеризуется зазором между отсеками.

Предполагая, что удаление и образование находятся в равновесии у стабильных пациентов с БХ, скорость образования растворенных веществ в междиализный период принимается равной общему удалению растворенных веществ во время сеанса диализа. Скорость ультрафильтрации для конкретного пациента учитывается для изменения общего объема распределения с течением времени.

Изменение концентрации компартмента во времени для конкретного токсина определяется путем решения уравнения массового баланса для каждого компартмента. Кинетическая модель итеративно решает эти уравнения для полного времени сеанса диализа. При этом объем плазмы, общий объем распределения, а также межкомпартментный клиренс рассчитывают путем подгонки раствора к измеренным концентрациям в плазме пациента. Такой кинетический анализ приводит к знанию всех кинетических параметров для каждого изучаемого токсина.

Эти откалиброванные кинетические модели для педиатрии в дальнейшем используются для моделирования различных стратегий диализа и поиска наиболее оптимальной из них с учетом опыта, накопленного исследователями при проведении кинетических исследований у взрослых. При этом для каждого растворенного вещества меж- и внутридиализные изменения концентрации рассчитываются в соответствии с уравнениями баланса массы на отсек с использованием полученных кинетических параметров. В междиализный период клиренс диализатора поддерживается на нуле, в то время как образование растворенных веществ поддерживается постоянным, а прирост междиализного объема устанавливается равным применяемой интрадиализной скорости ультрафильтрации. Начиная с внутри- и междиализных концентраций в стационарном состоянии с графиком диализа 3x4 часа, внутри- и междиализные концентрации рассчитываются после математического изменения нескольких ключевых характеристик режима диализа. Это делается для данных отдельных педиатрических пациентов, а также для среднего педиатрического пациента в пределах его возрастной категории с данными, полученными из нашего первичного кинетического анализа. Возможные стратегии: более длительный и/или более частый диализ с адаптацией скорости потока крови и/или диализата или без нее, усиление конвекции, гемодиафильтрация (до, после или смешанное разведение) или их комбинация с учетом различных параметров. Для каждой стратегии моделируются последовательные сеансы до тех пор, пока не будет достигнуто новое устойчивое состояние концентраций растворенных веществ перед диализом (отклонение между двумя последовательными сеансами <1%), что соответствует реальному эффекту изменения стратегии диализа in vivo.

Различные стратегии оцениваются математически путем сравнения рассчитанного общего удаления растворенных веществ в течение первой недели с новой стратегией и усредненными по времени стационарными состояниями, а также додиализными концентрациями в объеме плазмы.

Откалиброванные параметры кинетического моделирования и результаты различных стратегий диализа сравниваются для различных изученных уремических токсинов. С учетом корреляций с сопутствующими заболеваниями (UToPaed-часть 1) выбирают один (или несколько) маркеров уремического токсина.

Кинетические модели дополнительно подтверждаются путем количественной оценки концентраций маркеров уремического токсина и сопутствующих заболеваний у отдельных пациентов после перехода на другие стратегии, а также на индивидуализированную оптимальную стратегию диализа, основанную на модели (UToPaed, часть 3).