Niniejszy protokół opisuje metodę oceny regionalnej antykoagulacji cytrynianowej w wariancie segmentowym w porównaniu z jednosegmentowym w pediatrycznej hemodializie, zapewniając zestandaryzowane podejście do badań klinicznych.
Artykuł metodologiczny
Niniejszy protokół opisuje metodę oceny regionalnej antykoagulacji cytrynianowej w wariancie segmentowym w porównaniu z jednosegmentowym w pediatrycznej hemodializie, zapewniając zestandaryzowane podejście do badań klinicznych.
W niniejszym badaniu retrospektywnie porównano skuteczność i bezpieczeństwo segmentowej regionalnej antykoagulacji cytrynianowej (S-RCA) oraz jednosegmentowej RCA (SS-RCA) w pediatrycznej hemodializie. Pięćdziesięciu dwóch pacjentów podzielono na grupy S-RCA (n = 26) i SS-RCA (n = 26). Oceniono parametry leczenia, stężenie jonizowanego wapnia, pH, wodorowęglany, krzepnięcie w dializatorze i pułapce powietrza żylnej, poziom azotu mocznika we krwi (BUN), kreatyninę (Cr), elektrolity, wapń całkowity, funkcję krzepnięcia oraz wystąpienie powikłań. Nie stwierdzono istotnych różnic w przepływie krwi, przepływie dializatu ani ultrafiltracji między grupami. Choć skuteczność antykoagulacji w dializatorze była podobna, antykoagulacja w pułapce powietrza żylnej była istotnie lepsza w grupie S-RCA (p = 0.030). Po dializie poziomy BUN i Cr spadły bardziej znacząco w grupie S-RCA (p < 0.001). Poziomy elektrolitów, wapnia całkowitego i parametry krzepnięcia pozostały stabilne, nie wystąpiły żadne ciężkie zdarzenia niepożądane. Wyciągnięto wniosek, że S-RCA zapewnia wyższą skuteczność antykoagulacji i lepszą adekwatność dializy w porównaniu z SS-RCA w pediatrycznej hemodializie, stanowiąc alternatywny schemat antykoagulacji dla tej populacji.
Hemodializa (HD) polega na usuwaniu z krwi produktów przemiany materii, substancji szkodliwych oraz nadmiaru wody z wykorzystaniem zasad dyfuzji i konwekcji; jest jedną z najczęściej stosowanych terapii zastępczych nerek u pacjentów z końcową niewydolnością nerek, a także w leczeniu ostrego uszkodzenia nerek oraz zatruć lekowych lub toksycznych1. Skuteczność i bezpieczeństwo pozakorporealnej antykoagulacji zapewniają bezpieczne i efektywne przeprowadzenie hemodializy2. Główne metody antykoagulacji w hemodializie obejmują: dializę bez użycia heparyny, standardową antykoagulację heparyną, antykoagulację heparyną drobnocząsteczkową, antykoagulację cytrynianem i inne. Obecnie w hemodializie najczęściej stosuje się antykoagulację heparyną, jednak zwiększa ona ryzyko krwawień i może prowadzić do małopłytkowości indukowanej heparyną (HIT)3.
Regionalna przeciwkrzepliwość cytrynianowa (RCA) polega na pompowaniu cytrynianu przed dializator, co prowadzi do chelatowania jonowego wapnia w surowicy w obiegu pozacorporealnym i blokuje konwersję protrombiny do trombiny, osiągając efekt przeciwkrzepliwości. Jednocześnie cytrynian może być metabolizowany w organizmie w cyklu kwasu trójkarboksylowego do metabolitów fizjologicznych, wykazując dobrą biozgodność4. RCA wykazuje wysoką skuteczność w przeciwkrzepliwości pozacorporealnej i pozwala uniknąć powikłań krwotocznych; oferuje również takie zalety jak poprawa biozgodności membrany filtracyjnej i brak wpływu na ogólny stan krzepnięcia krwi pacjenta. W ostatnich latach metoda ta znajduje szerokie zastosowanie u pacjentów z krytyczną tendencją do krwawień oraz u osób z przeciwwskazaniami do stosowania heparyny lub innych leków przeciwkrzepliwych5,6. Pacjenci dziecięcy poddawani hemodializie cierpią głównie na ostre uszkodzenie nerek, ostre zatrucia i inne stany krytyczne, często współistniejące z zaburzeniami krzepnięcia. RCA może skutecznie zmniejszyć ryzyko krwawień, dlatego warto promować jej zastosowanie w hemodializie dziecięcej5,7.
RCA wykazuje oczywiste zalety w zastosowaniu hemodializy u pacjentów z krytyczną tendencją do krwawień. Większość dotychczasowych rozwiązań opiera się na uproszczonej metodzie, polegającej na stosowaniu dializatu zawierającego wapń w ramach przeciwkrzepliwości cytrynianowej, co upraszcza procedurę i eliminuje konieczność dodatkowej suplementacji wapnia. Jednak w przypadku uproszczonej metody RCA efekt przeciwzakrzepowy często nie jest satysfakcjonujący, a w pułapkach powietrza w linii żylnej często dochodzi do krzepnięcia8,9. W tradycyjnej metodzie RCA cytrynian w krwi jest usuwany podczas przechodzenia przez dializator, a jednocześnie jony wapnia z dializatu zawierającego wapń dyfundują do krwi, zwiększając stężenie jonów wapnia w obiegu. Prowadzi to do zmniejszenia efektu przeciwzakrzepowego i częstego występowania skrzepów w pułapkach powietrza w linii żylnej, co nie tylko skraca czas efektywnego leczenia pacjenta i zwiększa koszty terapii, ale również prowadzi do większej utraty krwi10.
W zależności od różnych miejsc wlewu cytrynianu, regionalną przeciwkrzepliwość cytrynianową można podzielić na tryb „jednoczęściowy” (SS-RCA) oraz tryb „segmentowy” (S-RCA). W literaturze raportowano, że S-RCA jest bezpieczniejsza i bardziej skuteczna11, jednak istnieje mniej doniesień z badań klinicznych nad techniką S-RCA w hemodializie pediatrycznej. Niniejsze badanie zostało przeprowadzone w celu zbadania zastosowania klinicznego S-RCA w hemodializie dzieci. Poprzez porównanie tej metody z SS-RCA, dążyliśmy do oceny jej wykonalności, skuteczności i bezpieczeństwa w tej konkretnej populacji. Głównymi celami była ocena jej wpływu na przeciwkrzepliwość układu, szczególnie w pułapce powietrza żylnego, oraz wpływ na adekwatność dializy, mierzony klirensem małych cząsteczek, takich jak BUN i Cr. Postawiono hipotezę, że S-RCA zapewni lepszą przeciwkrzepliwość i wyższą adekwatność dializy w porównaniu z SS-RCA, stanowiąc tym samym bezpieczną i skuteczną alternatywną strategię przeciwkrzepliwości dla dzieci poddawanych hemodializie.
Zatem głównym celem niniejszego badania była ocena wykonalności, skuteczności i bezpieczeństwa S-RCA w porównaniu do SS-RCA w pediatrycznej populacji pacjentów poddawanych hemodializie. Postawiono hipotezę, że S-RCA zapewni lepszą antykoagulację, szczególnie w obiegu żylnym, i pozwoli na osiągnięcie lepszej adekwatności dializy bez zwiększania ryzyka wystąpienia zdarzeń niepożądanych, oferując tym samym zoptymalizowaną strategię antykoagulacji dla dzieci. Rysunek 1 przedstawia schemat blokowy projektu badania.
Niniejszy protokół retrospektywnego badania porównawczego został zatwierdzony przez Komisję Etyczną Szpitala Zdrowia Matki i Dziecka w Guiyang (Guiyang Children's Hospital) (Numer zgody: 2022-36). Badanie zostało przeprowadzone zgodnie z zasadami Deklaracji Helsińskiej. Od opiekunów prawnych wszystkich uczestników pediatrycznych uzyskano pisemną świadomą zgodę. Wykorzystane odczynniki i sprzęt wymieniono w Tabeli materiałów.
1. Wybór pacjentów i przydział do grup
2. Przygotowanie do hemodializy i konfiguracja przeciwzakrzepowego układu krążenia
3. Przeprowadzenie sesji hemodializy
4. Pobieranie próbek i testy w punkcie opieki (POCT)
5. Ocena krzepnięcia w obiegu
6. Pobieranie i processing próbek surowicy
7. Analiza biochemiczna i krzepliwości
8. Monitorowanie i rejestrowanie powikłań
9. Zarządzanie danymi i analiza statystyczna
Do badania zakwalifikowano łącznie 52 pacjentów pediatrycznych spełniających kryteria włączenia, których podzielono na grupę S-RCA (n=26) oraz grupę SS-RCA (n=26). Wyjściowe cechy demograficzne i kliniczne były porównywalne między grupami (P>0.05), co przedstawiono w Tabeli 1.
Jak pokazano w Tabeli 2, całkowita dawka cytrynianu była istotnie wyższa w grupie S-RCA niż w grupie SS-RCA (P<0,001), co odzwierciedla dodatkową infuzję do komory żylnej w protokole S-RCA. Tempo infuzji cytrynianu w odcinku tętniczym, przepływ krwi, przepływ dializatu oraz objętość ultrafiltracji były zbliżone między grupami (P>0,05), co potwierdza, że parametry obiegu pozaustrojowego były dobrze dopasowane.
Po 2 h dializy, iCa2+ stężenia mierzone przed filtrem były istotnie niższe od wartości przed dializą w obu grupach, co potwierdziło efektywne regionalne przeciwkrzepliwe działanie w obrębie układu pozaustrojowego. W grupie S-RCA stężenie iCa²⁺ przed filtrem wynosiło 0,43 ± 0,14 mmol/l, a w grupie SS-RCA 0,39 ± 0,15 mmol/l; obie wartości były wyraźnie obniżone w porównaniu do wyjściowych poziomów przed dializą (odpowiednio 1,13 ± 0,21 mmol/l i 1,12 ± 0,22 mmol/l). Ponadto stężenie iCa²⁺ za komorą żylną było istotnie niższe w grupie S-RCA niż w grupie SS-RCA (0,85 ± 0,11 vs 1,03 ± 0,14 mmol/l, P < 0,001), co wskazuje na lepsze utrzymanie przeciwkrzepliwości w segmencie żylnym przy zastosowaniu strategii infuzji segmentowej. Poziom systemowego iCa²⁺ pozostawał stabilny przed i po dializie w obu grupach (P>0,05), co wskazuje na brak hipokalcemii wywołanej procedurą.
W grupie S-RCA odnotowano nieco wyższe wartości pH przed filtrem oraz za komorą żylną w 2. godzinie (odpowiednio P=0,027 i P=0,017), choć zmiany pH po filtrze oraz pH systemowe były porównywalne. Poziomy wodorowęglanów (HCO₃⁻) były podobne między grupami we wszystkich punktach czasowych (P>0,05), a w obu grupach przez cały czas trwania dializy utrzymywała się stabilna równowaga kwasowo-zasadowa. Patrz Tabela 3Skuteczność przeciwkrzepliwości w dializatorze była porównywalna w grupach S-RCA (92,31%) i SS-RCA (84,62%) (P=0,664). Jednakże przeciwkrzepliwość w żyłowej pułapce powietrznej była znacznie bardziej efektywna w grupie S-RCA (100,00% vs 76,92%, P=0,030), co szczegółowo opisano w Tabela 4.
Poziomy azotu mocznikowego we krwi (BUN) i kreatyniny (Cr) przed dializą były podobne w obu grupach. Po dializie poziom BUN i Cr spadł znacząco bardziej w grupie S-RCA niż w grupie SS-RCA (P<0,001 dla obu parametrów), co wskazuje na lepsze oczyszczanie z małych cząsteczek (Tabela 5).
Po-dializacyjne stężenia potasu, sodu, chlorków oraz wapnia całkowitego w surowicy były porównywalne między grupami (P>0.05). W obu grupach odnotowano oczekiwane wzrosty poziomu HCO₃⁻ po dializie, bez istotnych różnic międzygrupowych (Tabela 6).
Czas częściowej protrombiny (APTT), czas protrombinowy (PT) oraz czas trombinowy (TT) były podobne pomiędzy grupami zarówno przed, jak i po dializie (P>0.05), co wskazuje na brak różnic w oddziaływaniu na krzepliwość systemową (Tabela 7).
W żadnej z grup nie wystąpiły poważne zdarzenia niepożądane. W grupie S-RCA odnotowano tendencję do rzadszego występowania objawów związanych z hipokalcemią (drętwienie warg/kończyn, skurcze mięśni), nudności/wymiotów, niedociśnienia oraz kumulacji cytrynianu, choć różnice te nie osiągnęły istotności statystycznej (P>0.05, Tabela 8).

Rycina 1: Schemat przebiegu badania. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.
Tabela 1: Porównanie informacji ogólnych. BMI: wskaźnik masy ciała; S-RCA: Segmented SS-RCA; SS-RCA: Single-Segment SS-RCA. Analogicznie poniżej. Kliknij tutaj, aby pobrać tę tabelę.
Tabela 2: Porównanie wskaźników parametrów zabiegowych. Kliknij tutaj, aby pobrać tę tabelę.
Tabela 3: Porównanie poziomów iCa2+, pH oraz HCO3-. Prosimy kliknąć tutaj, aby pobrać tę tabelę.
Tabela 4: Porównanie stopnia koagulacji w dializatorach i pułapkach powietrza żylnego. Prosimy kliknąć tutaj, aby pobrać tę tabelę.
Tabela 5: Porównanie poziomów BUN i Cr przed i po leczeniu dializacyjnym. Kliknij tutaj, aby pobrać tę tabelę.
Tabela 6: Porównanie elektrolitów w surowicy i tCa2+ in vivo przed i po dializie. Kliknij tutaj, aby pobrać tę tabelę.
Tabela 7: Porównanie funkcji krzepnięcia (APTT, PT, TT) przed i po dializie. Kliknij tutaj, aby pobrać tę tabelę.
Tabela 8: Porównanie wskaźników powikłań. Prosimy kliknąć tutaj, aby pobrać tę tabelę.
Zarządzanie przeciwkrzepliwością w pediatrycznej hemodializie od zawsze stanowiło główne wyzwanie w praktyce klinicznej. Ze względu na wąskie naczynia krwionośne, małą objętość krwi oraz znaczące różnice w charakterystyce metabolicznej między pacjentami pediatrycznymi a dorosłymi, tradycyjna przeciwkrzepliwość ogólnoustrojowa (np. heparyna) jest podatna na powikłania krwotoczne lub zakrzepowe, z wyższym ryzykiem zwłaszcza u dzieci z tendencją do krwawień, w okresie okołooperacyjnym lub przy niskiej masie ciała15,16. Przeciwkrzepliwość cytrynianowa hamuje aktywność trombiny poprzez miejscową chelatację jonów wapnia, co teoretycznie umożliwia selektywną przeciwkrzepliwość w krążeniu pozaustrojowym i zmniejsza ryzyko ogólnoustrojowego krwawienia17, jednak ponieważ płyn do dializy jest dializatem zawierającym wapń, krew ulega wymianie jonowej poprzez filtr. Jonowy wapń we krwi, który został zchelatowany, jest korygowany, co wpływa na krzepnięcie, a prędkość przepływu krwi u dzieci jest niska, zatem ryzyko wystąpienia krzepnięcia podczas pojedynczego odcinka podaży leku jest wyższe niż u dorosłych. Specyfika fizjologiczna dzieci (np. obecność cytrynianu) może prowadzić do powikłań krwotocznych lub zakrzepowych. Cechy fizjologii dzieci (np. ograniczona zdolność do metabolizowania cytrynianu, łatwo zaburzona równowaga kwasowo-zasadowa) prowadzą do trudności technicznych w jego zastosowaniu18. S-RCA może zoptymalizować równowagę między skutecznością przeciwkrzepliwości a bezpieczeństwem poprzez dynamiczną modulację infuzji cytrynianu i suplementacji wapnia19,20. Badanie skuteczności S-RCA w pediatrycznej hemodializie jest istotne dla poprawy wyników, zmniejszenia liczby powikłań i promowania zindywidualizowanej przeciwkrzepliwości u dzieci. W niniejszym badaniu stwierdzono, że ani S-RCA, ani SS-RCA nie spowodowały istotnych zaburzeń elektrolitowych, nierównowagi kwasowo-zasadowej ani dysfunkcji krzepnięcia w pediatrycznej hemodializie. Ponadto nie zaobserwowano poważnych działań niepożądanych związanych z akumulacją cytrynianu. Wyniki te wykazują, że obie metody przeciwkrzepliwości są równie bezpieczne i skuteczne w populacji pediatrycznej.
Optymalizacja parametrów przeciwkrzepliwości cytrynianowej jest kluczowym elementem zapewniającym bezpieczeństwo i skuteczność hemodializy. W ostatnich latach, wraz z upowszechnieniem koncepcji medycyny precyzyjnej, S-RCA wykazało potencjalne zalety w zastosowaniach klinicznych dzięki swojej unikalnej metodzie podawania 21. Konwencjonalne SS-RCA wykorzystuje infuzję cytrynianu ze stałą prędkością, co może prowadzić do niewystarczającej miejscowej przeciwkrzepliwości lub zwiększonego ryzyka powikłań metabolicznych2. Kilka badań wykazało nieliniową zależność między dawką cytrynianu a efektem przeciwkrzepliwym, co może zwiększyć ryzyko alkalozy metabolicznej i hipokalcemii, gdy dawka przekroczy próg krytyczny22. Jednocześnie zmiany parametrów hemodynamicznych podczas dializy wpływają na kinetykę metabolizmu leków, co sugeruje potrzebę zastosowania bardziej precyzyjnych schematów dawkowania23,24. W niniejszym badaniu stwierdzono, że całkowita dawka cytrynianu była znacząco wyższa w grupie S-RCA niż w grupie SS-RCA (P<0.001). Co istotne, nie stwierdzono znaczącej różnicy (P>0.05) między obiema grupami w podstawowych parametrach leczenia (przepływ krwi, przepływ dializatu, objętość ultrafiltracji), co pozwala wykluczyć wpływ tych czynników na wyniki badania. W grupie S-RCA zastosowano zróżnicowane ustawienia prędkości pompy: prędkość pompy na końcu tętniczym wynosiła 68,42 ± 15,22 mL/h, a na końcu pułapki powietrznej żylnej została zredukowana do 50,23 ± 10,05 mL/h. Z punktu widzenia procedury krytyczne jest zapewnienie, aby szybkość infuzji cytrynianu na końcu tętniczym była precyzyjnie skalibrowana względem przepływu krwi (BFR), zazwyczaj utrzymywana w zakresie od 0,5 do 1,0 BFR (mL/min), aby uzyskać odpowiednią przeciwkrzepliwość przedfiltrową bez wywoływania układowej hipokalcemii. Klinicyści powinni zweryfikować, czy pompa cytrynianowa jest prawidłowo podłączona do linii przeddializacyjnej i czy nie występują żadne niedrożności lub zagięcia, które mogłyby zakłócić przepływ. Dodatkowo należy regularnie sprawdzać prawidłowe umieszczenie i drożność linii infuzyjnej komory żylnej. W przypadkach, gdy mimo prawidłowych szybkości infuzji zaobserwowano krzepnięcie w komorze żylnej, diagnostyka problemów powinna obejmować sprawdzenie ewentualnych przeszkód mechanicznych, potwierdzenie, że komora żylna nie jest przepełniona pianą lub skrzepami, oraz rozważenie tymczasowego zwiększenia szybkości infuzji cytrynianu do komory żylnej w zalecanym zakresie (0,3–0,5 × BFR). W przypadku podejrzenia akumulacji cytrynianu, wskazanego przez wzrost stosunku całkowitego wapnia do wapnia zjonizowanego >2,5, klinicyści powinni niezwłocznie zmniejszyć lub przerwać infuzję cytrynianu, jeśli to możliwe zwiększyć przepływ dializatu i rozważyć tymczasową suplementację wapniem. Te praktyczne uwagi są niezbędne dla bezpiecznego i skutecznego wdrożenia S-RCA, szczególnie u pacjentów pediatrycznych, którzy są bardziej podatni na wahania metaboliczne.
Różnica w dawkowaniu w grupie S-RCA odzwierciedla jej unikalny mechanizm działania2,25: (1) wyższa dawka na końcu tętniczym zapewniła początkową przeciwkrzepliwość, co odpowiadało wysokiemu ryzyku krzepnięcia w segmencie filtra; (2) niższa dawka w segmencie żylnej pułapki powietrznej pozwalała na zachowanie podstawowych wymagań dotyczących przeciwkrzepliwości przy jednoczesnym zmniejszeniu obciążenia metabolicznego; oraz (3) dynamicznie dostosowane dawkowanie może być bardziej zgodne z charakterystyką farmakokinetyczną cytrynianu, optymalizując czas ekspozycji na lek. Taki sposób podawania zapewnia skuteczność przeciwkrzepliwą, potencjalnie redukując ryzyko powikłań metabolicznych poprzez zmniejszenie obciążenia cytrynianem w segmencie żylnym. Dodatkowo, pH w grupie S-RCA było nieco wyższe niż w grupie SS-RCA przed 2-godzinnym filtrem dializacyjnym i po żylnej pułapce powietrznej (odpowiednio P=0,027 i P=0,017), jednak różnica w stężeniu HCO₃⁻ między obiema grupami nie była istotna statystycznie (w obu przypadkach P>0,05). Przed i po leczeniu nie odnotowano istotnych zmian poziomu Ca2⁺, pH oraz HCO₃- w żadnej z grup, co sugeruje, że zarówno dwie wieloetapowe grupy SS-RCA, jak i grupa SS-RCA były w stanie utrzymać stabilność ogólnej równowagi elektrolitowej i kwasowo-zasadowej. Nieznaczna różnica w pH może wynikać z obciążenia zasadami generowanego podczas metabolizmu cytrynianu, jednak stabilność stężenia HCO₃- sugeruje, że obie metody skutecznie buforowały zmiany metaboliczne i utrzymywały homeostazę kwasowo-zasadową26.
Wybór metody antykoagulacji w hemodializie jest bezpośrednio związany z bezpieczeństwem i skutecznością leczenia. Regionalna antykoagulacja cytrynianem (RCA) stała się istotną kliniczną opcją antykoagulacyjną ze względu na doskonały miejscowy efekt przeciwkrzepliwy oraz niskie ryzyko krwawień27. W porównaniu z SS-RCA, S-RCA dynamicznie dostosowuje szybkość wlewu cytrynianu. Kilka badań wykazało, że pacjenci poddawani konwencjonalnej hemodializie cierpią z powodu niewystarczającej antykoagulacji, co często prowadzi do zakrzepicy dializatora oraz zakrzepicy w pułapce powietrznej żyły, poważnie wpływając na adekwatność dializy1,28. Wyniki niniejszego badania wykazały, że grupa S-RCA była znacząco lepsza od grupy SS-RCA pod kątem efektywności antykoagulacji w pułapce powietrznej żyły, z istotnością statystyczną. Wynik ten jest częściowo zgodny z doniesieniami Ting i wsp., którzy zaobserwowali, że S-RCA zmniejszyła ryzyko koagulacji w obiegu żylnym o około 40%29. Znaczna skuteczność antykoagulacyjna S-RCA może wynikać z jej unikalnego mechanizmu działania: ponieważ dializat zawiera wapń, gdy krew przepływa przez dializator i zachodzi wymiana jonowa z dializatem zawierającym wapń, chelatowany wapń zjonizowany jest korygowany, co wpływa na proces krzepnięcia. Ponadto, gdy krew przechodzi przez dializator, cytrynian jest usuwany, co dodatkowo osłabia efekt przeciwkrzepliwy. Dlatego S-RCA osiąga antykoagulację poprzez ponowne chelatowanie jonów wapnia w segmencie przed komorą żylną po wlewie cytrynianu. Należy zauważyć, że dzieci mają niższe przepływy krwi i są z natury bardziej podatne na ryzyko koagulacji w porównaniu z dorosłymi. W związku z tym ryzyko koagulacji przy podaniu jednosegmentowym jest u dzieci wyższe niż u dorosłych.
Kluczową kwestią bezpieczeństwa jest metaboliczne przetwarzanie zwiększonego obciążenia cytrynianem w grupie S-RCA. Stosunek wapnia całkowitego do wapnia zjonizowanego (tCa/iCa) jest wiarygodnym markerem zastępczym akumulacji cytrynianu, przy czym wartość stosunku >2,5 wskazuje na potencjalną toksyczność. W niniejszym badaniu u żadnego pacjenta w żadnej z grup nie stwierdzono stosunku tCa/iCa przekraczającego ten próg, a klinicznie obserwowana częstość akumulacji cytrynianu, choć nie różniła się istotnie statystycznie, była niższa w grupie S-RCA. To pozornie paradoksalne znalezisko – wyższa dawka przy niższym ryzyku akumulacji – można wyjaśnić strategią podzielonej infuzji. W S-RCA część całkowitej dawki cytrynianu jest podawana bezpośrednio do komory żylnej. Ta frakcja omija dializator, w którym zachodzi większość usuwania cytrynianu, i trafia do krążenia systemowego, gdzie ulega metabolizmowi. Stabilne poziomy wodorowęglanów po dializie oraz brak podwyższonego stosunku tCa/iCa wskazują, że pacjenci pediatryczni w naszej kohorcie, których starannie wyselekcjonowano w celu wykluczenia osób z ciężką niewydolnością wątroby, posiadali wystarczającą wydolność metaboliczną (przede wszystkim wątrobową, ale także nerkową i mięśniową), aby skutecznie usunąć to obciążenie. Wyniki te sugerują, że S-RCA, poprzez rozproszenie obciążenia cytrynianem, może zmniejszać gwałtowny popyt na zdolność oczyszczania dializatora i bardziej równomiernie rozkładać zadanie metaboliczne na endogenne szlaki pacjenta. Niemniej jednak czujne monitorowanie stosunku tCa/iCa pozostaje kluczowe, szczególnie u dzieci z podejrzeniem lub nieznanym stopniem upośledzenia funkcji wątroby.
Sugerujemy, że wyższa skuteczność przeciwzakrzepowa zaobserwowana w komorze żylnej przy zastosowaniu S-RCA prawdopodobnie zapobiega utajonemu lub jawnemu zakrzepowi w obiegu, co pozwala na zachowanie powierzchni dializatora i zapewnia przeprowadzenie pełnej, nieprzerwanej sesji dializy. Maksymalizuje to czas dostępny na usuwanie substancji rozpuszczonych, zwiększając tym samym klirens małych cząsteczek. Co ciekawe, podczas gdy klirens BUN i Cr różnił się znacząco, poziomy potasu (K⁺) w surowicy po dializie były porównywalne w obu grupach. Rozbieżność ta może wynikać z różnic w kinetyce usuwania substancji rozpuszczonych. Usuwanie potasu jest w dużym stopniu zależne od szybkiego ustanowienia transmembranowego gradientu stężeń, co może zachodzić efektywnie nawet w nieoptymalnych warunkach w obiegu. W przeciwieństwie do tego, klirens większych cząsteczek, takich jak BUN i Cr, jest bardziej zależny od czasu i bardziej podatny na przerwy w skuteczności dializy spowodowane niewielkimi epizodami zakrzepowymi. Zatem korzyść z całkowicie drożnego obiegu zapewnionego przez S-RCA może być bardziej wyraźna w przypadku substancji, których klirens jest krytycznie zależny od utrzymania ciągłego, nieprzerwanego czasu dializy.
W ostatnich latach leczenie schorzeń nerek w stadium końcowym u dzieci napotkało istotne wyzwania, w szczególności w zakresie optymalizacji metody przeciwzakrzepowej w hemodializie30. Metoda SS-RCA stała się istotną alternatywą w hemodializie dzieci ze względu na unikalny mechanizm przeciwzakrzepowy i niższe ryzyko krwawień31. Jednakże tradycyjna metoda SS-RCA w zastosowaniach klinicznych nadal wiąże się z problemami takimi jak niestabilność przeciwzakrzepowa i ograniczona efektywność dializy32. Porównanie poziomów BUN i Cr przed i po dializie w niniejszym badaniu wykazało, że spadek tych wartości był znacznie większy w grupie S-RCA niż w grupie SS-RCA (P<0.001). Wyniki tego badania eksperymentalnego sugerują, że S-RCA, poprzez optymalizację dystrybucji przeciwzakrzepowej podczas dializy, może skuteczniej zapobiegać miejscowej koagulacji, a tym samym wydłużyć efektywny czas dializy. Sha i wsp. stwierdzili, że w przypadku S-RCA w porównaniu z metodą jednosegmentową clearance BUN wzrósł o 18,5% (P<0.01), a clearance Cr poprawił się o 21,3% (P<0.001)33, co stanowi dalsze potwierdzenie wniosków z naszego badania. Konieczne są przyszłe badania na dużych próbach, aby dodatkowo potwierdzić przydatność tego mechanizmu u dzieci.
Równowaga elektrolitowa jest kluczowym czynnikiem w utrzymaniu stabilności środowiska wewnętrznego u pacjentów poddawanych hemodializie, a dynamiczne zmiany stężeń elektrolitów, takich jak potas, sód, chlorek, wapń i wodorowęglany, odzwierciedlają nie tylko adekwatność dializy, ale także bezpośrednio wpływają na stabilność układu sercowo-naczyniowego pacjentów34. Metabolizm RCA, ważnego przeciwkrzepliwego w hemodializie, może wywierać złożony wpływ na równowagę elektrolitową35. Paul i wsp. donieśli, że metabolizm kwasu cytrynowego może powodować alkalozę metaboliczną, podczas gdy tworzenie kompleksu cytrynianu wapnia może tymczasowo obniżyć stężenie wapnia jonowego, co może prowadzić do powikłań związanych z hipokalcemią alkalozę36, podczas gdy tworzenie kompleksu cytrynianu wapnia tymczasowo obniża stężenie wapnia jonowego i może wywoływać powikłania związane z hipokalcemią37. Zaburzenia elektrolitowe są istotną przyczyną arytmii i skurczów mięśni u pacjentów w długotrwałej dializie38. Niniejsze badanie wykazało, że w obu grupach pacjentów po dializie odnotowano istotne obniżenie poziomu potasu we krwi (P<0.05) oraz wzrost stężenia HCO₃- (P<0.05). Warto zauważyć, że mimo braku statystycznych różnic między grupami S-RCA i SS-RCA w odniesieniu do potasu, sodu, chlorków i wapnia całkowitego (P>0.05), w grupie S-RCA zaobserwowano tendencję do stabilniejszej kontroli potasu i wzrostu HCO₃-. S-RCA może utrzymywać bardziej stabilną równowagę elektrolitową poprzez następujące mechanizmy: (1) etapowa, regulowana infuzja cytrynianu zmniejszyła amplitudę wahań elektrolitów i zapobiegła gwałtownym zmianom, które mogłyby wystąpić przy jednofazowym podawaniu17; (2) precyzyjniejsza chelacja wapnia zmniejszyła ryzyko wtórnych zaburzeń elektrolitowych39; (3) zoptymalizowany metabolizm cytrynianu złagodził gwałtowne wahania HCO₃-. W szczególności w zakresie kontroli potasu, S-RCA mogło zmniejszyć ryzyko hipokaliemii podializacyjnej poprzez utrzymanie stabilniejszego gradientu przezbłonowego40.
Monitorowanie funkcji hematologicznych krzepnięcia jest istotnym elementem oceny skuteczności przeciwkrzepliwości u pacjentów poddawanych hemodializie, w której wskaźniki APTT, PT i TT są powszechnie stosowanymi miernikami odzwierciedlającymi egzogenną i endogenną drogę krzepnięcia41. Xiao i wsp. stwierdzili, że wahania wartości APTT, PT i TT po dializie mieściły się w normalnym przedziale referencyjnym, zarówno w przypadku S-RCA, jak i SS-RCA, a różnica między grupami nie była istotna statystycznie (P>0,05)6. S-RCA i SS-RCA to dwie powszechne metody przeciwkrzepliwości, a niniejsze badanie porównywało ich wpływ na funkcję krzepnięcia u pacjentów dializowanych. Wyniki wykazały, że nie istniały istotne różnice w wartościach APTT, PT i TT między dwiema grupami pacjentów przed i po dializie (P>0,05), co sugeruje, że obie metody przeciwkrzepliwości mają podobny wpływ na funkcję krzepnięcia. Wynik ten może wynikać z równoważności obu strategii pod kątem metabolizmu cytrynianu i antagonizmu wapnia. Cytrynian hamował proces krzepnięcia poprzez chelatowanie jonów wapnia, natomiast S-RCA i SS-RCA mogły osiągnąć podobną równowagę w lokalnym stężeniu przeciwkrzepliwości i wydajności klirensu metabolicznego, co nie doprowadziło do istotnych różnic w indeksach krzepnięcia. Ponadto mechanizmy kompensacyjne organizmu podczas dializy (np. zdolność wątroby do metabolizowania cytrynianu) mogą dodatkowo buforować potencjalne różnice między tymi dwiema metodami.
Zapobieganie i kontrolowanie powikłań związanych z RCA (regionalną cytrynianową antykoagulacją) zawsze stanowiło kluczową kwestię w dziedzinie hemodializy. Poprzednie badania wykazały, że tradycyjne techniki RCA mogą wywoływać szereg niepożądanych reakcji, wśród których częstość występowania objawów związanych z hipokalcemią (np. drętwienie warg i jamy ustnej, drętwienie kończyn) może wynosić od 15% do 20%. Wskaźniki zapadalności są dodatnio skorelowane z dawką i szybkością wlewu cytrynianu, a powikłania te nie tylko wpływają na komfort pacjenta, ale także zagrażają bezpieczeństwu leczenia w ciężkie przypadki18,42Szczególną uwagę należy zwrócić na fakt, że dzieci są bardziej narażone na powiązane działania niepożądane ze względu na niedojrzały układ metaboliczny oraz słabszą zdolność do usuwania cytrynianu.5. Wyniki niniejszego badania wykazały jednak, że w grupie S-RCA odnotowano tendencję do lepszych wyników w porównaniu z grupą SS-RCA w zakresie szeregu wskaźników powikłań. W odniesieniu do objawów związanych z hipokalcemią, w grupie S-RCA zaobserwowano niższą częstość występowania drętwienia warg i jamy ustnej, drętwienia kończyn oraz skurczów mięśni, co nie było istotne statystycznie (P>0,05). Może to wynikać z małej liczności próby i uzasadnione jest przeprowadzenie dalszych badań z wykorzystaniem większych grup badawczych w ramach wysokiej jakości analiz.
To badanie pilotażowe wykazało, że obie metody przeciwkrzepliwości są równie bezpieczne i skuteczne w pediatrycznych zastosowaniach hemodializy, przy czym w grupie S-RCA odnotowano lepszą adekwatność dializy. W standardowych procedurach operacyjnych oczyszczania krwi dotyczących dawkowania cytrynianu podano zalecane dawki dla S-RCA u dorosłych. Jednak na podstawie wyników niniejszego badania, w przypadku segmentowego dawkowania cytrynianu, prędkość pompy przed filtrem (mL/h) = (0,5–1,0) × przepływ krwi (mL/min), a prędkość pompy w komorze żylnej (mL/h) = (0,3–0,5) × przepływ krwi (mL/min). Z perspektywy implementacji klinicznej kluczowe jest opracowanie znormalizowanego protokołu monitorowania. Powinien on obejmować badania przyłóżkowe stężenia wapnia zjonizowanego przed dializą, 2 h po rozpoczęciu sesji (przed filtrem, po filtrze i po komorze żylnej) oraz po dializie, aby prowadzić wszelkie niezbędne korekty. W przypadku rozwiązywania problemów, jeśli stężenie wapnia zjonizowanego po filtrze przekracza 0,40 mmol/L, co wskazuje na niewystarczającą przeciwkrzepliwość, należy stopniowo zwiększyć szybkość infuzji cytrynianu przed filtrem. I odwrotnie, jeśli u pacjenta wystąpią objawy hipokalcemii (np. drętwienie okolic ust) lub wzrośnie stosunek całkowitego wapnia do iCa2⁺, należy zmniejszyć infuzję i podać wapń dożylnie. Te szczegółowe kroki proceduralne i wytyczne dotyczące rozwiązywania problemów są krytyczne dla przeniesienia skuteczności zaobserwowanej w tym badaniu do rutynowej praktyki klinicznej, szczególnie w populacji pediatrycznej, gdzie precyzja jest najważniejsza.
W oparciu o wyniki niniejszego badania, S-RCA jest szczególnie odpowiednie dla następujących populacji dzieci poddawanych hemodializie: dzieci z istotną tendencją do krwawień lub aktywnymi zaburzeniami krzepliwości, np. w okresie okołooperacyjnym, z HIT lub z dysfunkcją krzepnięcia; pacjentów wymagających przedłużonych sesji dializ, u których występuje zwiększone ryzyko zakrzepicy komory żylnej, np. u dzieci o niskiej masie ciała lub z ograniczonym przepływem krwi; pacjentów z wysokimi wymaganiami w zakresie adekwatności dializy, gdzie kluczowe jest maksymalne usuwanie toksyn małocząsteczkowych. W praktyce klinicznej S-RCA powinno być wdrażane w warunkach zapewniających monitorowanie gazometrii krwi w czasie rzeczywistym oraz wsparcie doświadczonego personelu pielęgniarskiego, aby zapewnić bezpieczeństwo i skuteczność zabiegu.
Autorzy oświadczają, że nie występuje konflikt interesów finansowych.
Projekt Funduszu Nauki i Technologii Komisji Zdrowia Prowincji Guizhou (gzwkj2023—185).
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Analizator gazometrii krwi | Werfen | GEM Premier 5000 | Używany do pomiaru iCa2+, pH, PaCO2 oraz obliczania HCO3-. |
| Ultradźwiękowy dopplerowski miernik przepływu krwi | Transonic Systems Inc. | HD02 | Monitorowanie on-line szybkości przepływu krwi podczas dializy. |
| W pełni zautomatyzowany analizator biochemiczny | Roche Diagnostics | Cobas 8000 | Używany do pomiaru BUN, Cr, elektrolitów (K+, Na+, Cl-), tCa2+ oraz albumin. |
| W pełni zautomatyzowany analizator koagulometrii | Sysmex Corporation | CS-5100 | Używany do pomiaru APTT, PT i TT. |
| Maszyna do dializy (z wbudowaną pompą strzykawkową z czujnikiem przepływu) | Gambro | AK 96 | Wbudowany czujnik przepływu z dokładnością ±0,5 mL/h do infuzji cytrynianu; wolumetryczny system kontroli ultrafiltracji do monitorowania objętości ultrafiltracji. |
| Probówki z cytrynianem sodu | BD Vacutainer | 363083 | Probówki 2,7 mL (cytrynian sodu 3,2%) do testów koagulacyjnych. |
| Monitor ciśnienia krwi | GE Healthcare | Carescape V100 | Nieinwazyjne monitorowanie ciśnienia krwi podczas dializy. |
| Dializator | Fresenius Medical Care | FX Paed | Niskopojemny, wysokowydajny dializator przeznaczony do użytku pediatrycznego. |
| Pułapka powietrza żylnego / komora | Fresenius Medical Care | Integral venous chamber | Element pozaustrojowego obiegu, regularnie sprawdzany pod kątem koagulacji. |
| Dializat zawierający wapń | Fresenius Medical Care | GranuPac | Standardowy dializat wodorowęglanowy z stężeniem wapnia 1,25 lub 1,5 mmol/L. |
| Roztwór cytrynianu | Baxter | 4% trisodium citrate (46.7 mmol/L) | Używany do regionalnej antykoagulacji cytrynianem w trybach SS-RCA i S-RCA. |
| Pompa strzykawkowa do infuzji cytrynianu | B. Braun | Perfusor Space | Programowalna pompa strzykawkowa używana do precyzyjnej infuzji cytrynianu w miejscach tętniczych i żylnych. |
| Monitor ciągłego ciśnienia żylnego | Gambro | AK 96 | Monitoruje ciśnienie żylne (VP) w celu oceny drożności obwodu i ryzyka koagulacji. |
| Monitor ciśnienia transmembranowego | Gambro | AK 96 | Monitoruje TMP w celu wykrycia zakrzepu w dializatorze. |
| Oprogramowanie statystyczne | IBM | SPSS 26.0 | Używane do analizy danych i porównań statystycznych. |