远红外线治疗对 ESRD 患者 AV 瘘血流、内皮功能和超声心动图的影响

对于接受血液透析 (HD) 治疗的终末期肾病患者，功能良好的血管通路是实现充分透析和改善生活质量所必需的。 在几种血管通路中，长期技术存活率最好的是原生动静脉瘘（AVF），占台湾HD患者血管通路的80%以上。 在美国，血管通路并发症约占 HD 患者住院治疗的 20%，每年花费 10 亿美元 (1)。 由于静脉流出道狭窄或血栓形成，血管通路功能障碍通常表现为血流不足 (2)。 大约 80% 到 85% 的 AV 通路失败是由 AV 通路血栓形成引起的，其中 80% 以上是由 AVF 狭窄引起的 (3)。 通路流量 (Qa) 小于 500 ml/min 与通路失败的风险增加相关，并预示着自体 AVF 的无辅助通畅性较差 (4)。 血管通路狭窄的病理特征是内膜增生；平滑肌细胞在介质中增殖，随后迁移到内膜，细胞外基质过度积累 (5)。 尽管有上述发现，但关于如何有效预防 HD 患者血管通路狭窄的信息很少。

红外辐射是一种不可见的电磁波，其波长比可见光的波长更长。 根据波长的不同，红外辐射可分为三类：近红外辐射（0.8-1.5μm）、中红外辐射（1.5-5.6μm）和远红外（FIR）辐射（5.6-1000μm） (6). 红外辐射传输的能量被周围皮肤中的热感受器感知为热量 (7)。 FIR 辐射的应用包括食品保鲜 (8) 和健康促进 (9-10)。 动物研究还表明，FIR 可改善皮肤血流量 (11-12)，从而促使 FIR 用于治疗外伤、糖尿病和外周动脉闭塞性疾病引起的皮肤组织缺血性损伤和坏死。 此外，一些研究表明 FIR 疗法可能会改善内皮功能并降低某些心血管疾病的发生率 (13-15)。 FIR 的热效应导致血管舒张，并可能增加 AV 瘘的通路流量。 根据 Vaupel 等人的报告，在 10 毫米深度的组织中，温度最多可升高 4°C (16)。 此外，红外线疗法可以允许将多种能量传输到皮下组织，深度可达 2-3 厘米，而不会像未经过滤的热辐射那样刺激或过热皮肤 (17)。 只要陶瓷板与皮肤之间的距离超过 20 厘米 (11)，在 FIR 治疗 30 至 60 分钟期间，皮肤温度稳定升高至 38~39 °C 左右的平台。 因此，红外线疗法可以避免一些传统热疗方法的缺点或副作用（例如烧伤、感染、通路失败的风险或先前静脉穿刺部位的长时间出血）。

除了热效应外，文献还报道了红外线治疗的三种可能的非热效应，包括 (1) 改善内皮功能，(2) 抑制内膜增生，以及 (3) 减少氧化应激。 FIR 可以改善内皮功能，这不仅在动物研究 (11,12,14) 中而且在一项临床研究 (13) 中也有观察到。 余等。提示 FIR 疗法对皮肤血流的有益作用可能与 L-精氨酸/NO 通路有关 (11)。 在这方面，赤崎等人。发现重复的 FIR 疗法可以在单侧后肢缺血的载脂蛋白 E 缺陷小鼠模型中上调 eNOS 表达并增强血管生成 (12)。 此外，池田等人。据报道，4 周的桑拿疗法显着增加了血清硝酸盐浓度以及 TO-2 仓鼠主动脉中 eNOS 的 mRNA 和蛋白质的表达 (14)。 此外，Imamura 等人。表明，两周的重复桑拿疗法显着改善了血管内皮功能，导致有冠状动脉危险因素的患者的肱动脉血流介导的内皮依赖性扩张从 4% 增加到 5.8% (13)。

除了增强 eNOS 表达，Kipshidze 等人。发现非烧蚀性红外激光 (NIL) 疗法可抑制胆固醇喂养兔 PTCA 后长达 60 天的新内膜增生 (18)。 根据他们的报告，非消融剂量的 NIL 会降低血管平滑肌细胞 (VSMC) 的生长，但不会降低内皮细胞的生长速度。 由于 VSMCs 在介质中的增殖是血管通路狭窄的 HD 患者血管壁的重要病理发现 (5)，因此减缓 VSMCs 的生长可能会降低通路狭窄的频率。 根据 Masuda 等人的报告。 (19)，连续两周每天接受远红外线干桑拿 45 分钟的患者的收缩压和升高的尿液 8-表前列腺素 F2α 水平显着降低。 F2-异前列腺素，即 8-epi-prostaglandin F2α，是脂质过氧化的化学稳定产物，其水平被认为是体内氧化应激的可靠标志 (20)。 这些结果表明，重复的桑拿疗法可以减少氧化应激，从而防止动脉粥样硬化的进展和并发症。 由于 HD 患者还暴露于来自内向尿毒症状态和外向 HD 相关技术的严重氧化应激，因此 FIR 疗法的应用可被视为减少氧化应激的替代治疗方式。

Nakhoul 等人。已经表明，在通过动静脉 (A-V) 通路进行慢性血液透析 (HD) 治疗的终末期肾病 (ESRD) 患者中，无法解释的肺动脉高压 (PHT) 发生率很高 [21]。 使用多普勒超声心动图评估肺动脉压 (PAP)。 在 HD 手术前后测定血浆中 ET-1 和 NO 代谢物的水平，并在有和没有 PHT 的患者亚组之间进行比较。 在所研究的 42 名 HD 患者中，20 名患者 (48%) 的 PHT 较高 (PAP = 46+/-2 mmHg)，而其余患者的 PAP 正常 (29+/-1 mmHg) (P<0.0001)。 与无 PHT 的 HD 患者相比，有 PHT 的 HD 患者心输出量更高（6.0+/-1.2 对比 5.2+/-0.9 l/min，P<0.034），相似的血浆 ET-1 水平（1.6+/-0.7 对比 2.4+/-0.8 fmol/ml），较低的基础血浆 NO2 + NO3 水平（14.3+/-2.3 μM 对比 24.2+/-5.2μM， P<0.05)，以及较低的 HD 诱导的血浆 NO 代谢物增加（从 14.3+/-2.3 到 39.9+/-11.4 microM，P<0.007 对比从 24.2+/-5.2 到 77.1+/-9.6μM， P<0.0001，分别）。 通过血压计暂时关闭 8 名 PHT 患者的 A-V 通道导致 CO（从 6.4+/-0.6 到 5.3+/-0.5 l/min，P = 0.18）和收缩压 PAP（从 47.2+/ -3.8 至 34.6+/-2.8 毫米汞柱，P<0.028）。 总之，他们的研究表明，通过外科 A-V 瘘管进行慢性 HD 的 ESRD 患者中 PHT 的患病率很高。 鉴于 NO 的血管舒张和抗有丝分裂特性，PHT 患者基础和 HD 诱导的 NO 产生减弱可能导致肺血管紧张度增加。 此外，在接受颞叶 A-V 分流关闭或成功移植的 HD 患者中，正常 PAP 和 CO 的部分恢复表明过度肺血流参与了该疾病的发病机制。

这项研究的重要性：

AV 瘘可能对心脏功能和超声心动图参数产生重大影响。 FIR 已被证明可以增加流行的 HD 患者 AV 瘘的通路流量。 然而，它对新创建的 AV 瘘管的作用尚不清楚。 本研究将揭示 FIR 疗法对终末期肾病患者超声心动图参数、AVF 通路流量和内皮功能的影响。 如果 FIR 治疗与 ESRD 患者的有益血流动力学效应相关，则可将其视为改善 ESRD 患者内皮功能和心脏性能的治疗方式。