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02Dialysate Composition

Principles and Practice of Dialysis (2016)-02. Dialysate Composition in Hemodialysis
15 1 月, 2018 / By 王介立醫師
 
  • 表2.4: 重要! 本節重點整理
 
Dialysate Sodium
  • 早期HD脫水靠osmotic UF, dialysate內有高濃度glucose,為了避免hypernatremia, 透析液Na+會設在125-130 mEq/L
  • 隨著AK進步能承受大的TMP, 脫水變成靠hydrostatic UF, 剛開始透析液Na+濃度沒變,治療時間同時也漸漸縮短, IDH變得越來越常見; 於是研究發現把透析液Na+拉到139-144 mEq/L, hemodynamic會改善
  • 透析中穩定的hemodynamic要靠穩定的plasma osmolality來達到
  • Isolated ultrafiltration: CO↓, SVR↑, MAP⟷
  • Diffusional dialysis: CO↓, SVR⟷, MAP↓
  • Dialysis時因plasma urea下降,造成plasma osmolality下降, 造成ECF的水跑進ICF; 而此現象又會被low dialysate Na+更加放大
  • 要把透析液鈉拉到至少135 mEq/L, hemodynamic tolerance才會好
  • 圖2.1 – 調高透析液Na+可減少IDH的原理: 讓ICF跑出來變成ECF
  • 而plasma osmolality下降, 對血管的afferent sensor有抑制作用, 會造成impaired vasoconstriction (SVR↓)
  • Low Na+ dialysate也會造成PGE₂上升, 因此導致venodilation
  • High Na+ dialysate會造成IDWG上升, 但這些增加的水份也因為病患對UF的耐受力變強, 可以順利被超過濾出來
  • Sodium profiling的結論: 沒有比維持dialysate Na+固定在140-145 mEq/L之間更有好處
    • 有報告過sodium profiling的好處: IDH↓, cramp↓
    • 有報告過sodium profiling的壞處: thirst, fatigue, weight gain
    • Linear及step比exponential更能預防intradialytic headache
    • Linear對intradialytic cramp有效
    • Step對預防posttreatment hypotension有效
 
 
Sodium profiling示意圖
  • 針對特定患者,sodium profiling仍可能有好處 (Table 2.1)
    • Indication: IDH, cramping, severe azotemia初洗, hemodynamic unstable
    • Contraindication: intradialytic hypertension, large IDWG induced by profiling, hypernatremia
  • 透析中會噁心、嘔吐、疲倦及頭痛者，profiling可能有幫助
  • 僅將常規dialysate Na+從141調到138 mmol/L, 患者的血壓控制就有改善, 此改善無關乎volume status
  • Profiled hemodialysis – biofeedback的方法, 邊測serum Na+邊洗, 目的是達到zero Na+ balance; 研究發現hemodynamics較佳
  • 觀察發現predialysis hyponatremia可預測死亡
  • DOPPS觀察發現血鈉偏低者死亡會增加,若仍用較低的鈉透析,死亡率會更高
 
Dialysate Potassium
  • 即使用不含鉀的透析液, 一次HD頂多移除80-100 mEq的鉀離子
    • 洗鉀的速率決定步驟在於鉀從ICF跑到ECF這一步
  • Table 2.2 影響HD移除K的因子
  • 減少移除: insulin, 含糖透析液, β-agonist, alkalosis
  • 增加移除: β-blocker, α-adrenergic receptor agonist, hypertonicity
  • 透析中的plasma pH其實變動很小, 因此對K的移動影響不大; 但如果透析前為酸血症, 當serum bicarbonate隨透析而回升時, K就會跑進細胞而不被洗掉
  • Buffer用acetate或bicarbonate,對鉀的移除都差不多
  • 理論上含glucose-free dialysate可洗出較多鉀, 但有的研究證實此點, 有的研究卻又說沒差
  • Hypertonicity的效果, 目前還沒有研究可驗證
  • 有研究證實透析30分鐘若有吸入albuterol, 則鉀會被洗出較少
  • 造成的可能影響是增加了recirculation, 血液沒流過肌肉微血管就再次回到心臟,造成透析效率下降; 但實際研究做起來結果不一定, 看起來影響幅度小
  • 低血鉀會增加血管阻力(骨骼肌,皮膚,冠狀動脈)
  • 但低血鉀也可能和hyperaldosteronism的dysautonomia有關, 也因此有人在透析最後30分幫病患補鉀,反而減少掉壓
  • HD因為提升了血清游離鈣,因此心肌收縮變好, 而這個inotropic effect會被低鉀所加強 (如果是高鉀, 則高游離鈣會無法有inotropic effect)
  • 洗前鉀在4.6-5.3 mEq/L之間, 存活最佳; <4或≥5.6 mEq/L的死亡率增加
  • 洗前鉀≥5.0 mEq/L又用高鉀透析液洗的, 死亡率會上升
  • 使用K+<2.0 mEq/L的透析液, 和in-center cardiac arrest有相關
  • K+ modelling可以使透析中的QTc異變或PVC減少, 但是否outcome變好未知
  • 最有效率洗鉀的方法, 是HD for 2-3 hr, 隔數小時後再重覆一次
 
Dialysate Buffer
Acetate Buffer
  • 最早沒使用bicarbonate buffer的原因是沒有處理CO₂的技術
  • 之後重新擁抱bicarbonate的原因, 則是acetate對心血管系統的副作用
  • Acetate透析時,因為bicarbonate會從blood跑到dialysate,因此net gain in base其實不多 (organic anion也會被洗掉,這些也是loss of base)
  • 雖然bicarbonate被洗掉, 但離開AK的血液, 其pH值並不會掉, 理由是CO₂也會被洗掉
  • Acetate會1:1在肌肉代謝為CO₂及bicarbonate, 這部份占了HD中40%的能量消耗
  • Acetate dialysis也會促進ketogenesis, 不過整體對血糖及insulin沒影響
  • HD病患本身代謝acetate的速率較一般人慢,acetate累積的表現: 噁心,嘔吐,疲倦,血行動力不穩
  • Table 2.3 – Acetate造成血壓不穩的可能機轉
    • 10%患者會直接發生↓SVR,這和體質特異性有關
    • Vasodilatory compound包括adenosine及IL-1
    • 輕微酸中毒(bicarbonate loss),要到洗後2-3小時才會恢復
    • CO₂被洗掉造成hypoxemia及hypoventilation
    • Acetate也可能直接造成subendocardial ischemia
  • 然而, acetate的血中濃度與症狀的相關性很小
  • 女性對acetate較有感受性, 可能是muscle mass小,代謝較慢
  • 許多研究發現高鈉透析可改善acetate副作用
  • 換到bicarbonate也可改善,但若把dialysate sodium拉到145 mEq/L, 則bicarbonate沒有比acetate有更多好處
  • 雖然早年發現acetate會抑制LV功能,但後來研究發現, acetate或bicarbonate dialysate都可改善LV function; 而若dialysate Na+在140 mEq/L以上, bicarbonate也沒有比acetate有更多血行動力的好處 (除非是那10%的acetate不耐者)
 
Bicarbonate Buffer
  • 一般在A液內仍會含少量的acetic acid或lactic acid
  • AB液混合後, 產生的CO₂讓pH值掉到7.0-7.4
  • 一般bicarbonate濃度為33-38 mmol/L之間
  • Bicarbonate solution主要的問題是怕微生物污染, 可改用bibag來免去困擾
  • 造成急性鹼中毒症狀: confusion, lethargy, weakness, cramp
  • 濃度用42 mmol/L可讓75%病人的洗前bicarbonate> 23 mmol/L
    • 高濃度bicarbonate dialysate並不會造成progressive alkalemia, 也不會造成hypoxemia/↑CO₂或鈣磷問題
  • 較高濃度有助於提升行動力穩定(32 vs 26 mmol/L)
  • 在A液若用citric acid去代替acetic acid, 除了也可矯正酸外, delivered dose也變高了, 原因可能是抗凝血的效果
  • DOPPS (2004): pre-dialysis bicarbonate < 17 mEq/L, 死亡上升 (另有研究發現<22 mEq/L就有危險)
  • DOPPS (2013): dialysate bicarbonate越高,死亡率越高 (≥38 vs 33-37 mEq/L)
  • 到底要怎麼調整,目前仍無標準答案
 
Dialysate Magnesium
  • 通常是0.5-1.0 mEq/L之間
  • 用口服鎂來降磷，搭配低鎂透析液，成效為variable success
    • 口服Mg(OH)₃+無鎂透析液, 血磷沒降, 血鎂會升高, 且會腹瀉
    • 口服MgCO₃+無鎂透析液則有報告過不錯的成效, 但也報告過洗腎中嚴重抽筋
 
Dialysate Calcium
  • 早年用高鈣, 近年來鈣慢慢變低, 以利鈣片及D₃的使用
  • 用低鈣藥要注意負鈣平衡及刺激副甲狀腺的問題
  • 從高鈣換到低鈣, iPTH及ALP都會上升, 即使有口服鈣片也一樣
  • 低鈣藥水可用來治療ADB
  • EF<40%者, 用高鈣藥水可減少IDH
  • 針對易掉壓又高血鈣者, 可使用profiling, 前2小時低鈣後2小時高鈣
  • 高鈣藥水透過增加LV stroke volume來提升血壓(游離鈣升高的效果, 而非總鈣), 血管阻力是不變的
  • 高鈣藥水和aortic calcification及arterial stiffness有關
  • 低鈣藥水(<2.5 mEq/L)和in-clinic cardiac arrest有相關, 決定因子是dialysate to serum的鈣濃度差
  • 雖然NKF-K/DOQI建議用1.25 mmol/L的鈣藥水,但臨床應個人化
 
Dialysate Phosphate
  • HD對mild-moderate hyperphosphatemia的血磷清除, 以1週來看, 平均每日為250-325 mg
  • 透析移除磷的速率決定步驟, 是磷從細胞內到細胞外
  • 圖2.4: 透析中磷以指數的速度下降
  • 透析液要加磷, 要加在B液; 為預防低血鈣, V chamber會另外輸注10% CaCl₂, 透析液磷的最終濃度為1-2 mmol/L
  • 需要加磷的狀況: 營養不良, 洗中毒, 每日夜間長時間透析
 
DIALYSATE COMPOSITION IN PERITONEAL DIALYSIS
  • 表2.5 重要, 本節重點整理
 
Osmotic Agents
  • 最常用dextrose
  • 2-L 6 hr下, 1.5%約脫100-200 mL的水、4.25%最多可脫出800 mL
    • 若增加交換頻率, 4.25%的脫水速率可達1 L/h
  • 1.5%藥水在4小時後已無濃度差
  • 病人吸收glucose的問題: progressive obesity, hyper-TG, decreased nutrition
  • High glucose/osmolality藥水,也可能影響腹膜功能,造成technique failure
  • UF failure來自腹膜neoangiogenesis
  • 若要尋找dextrose的代替品, 看起來glycerol是可行的
  • Icodextrin藥水為iso-osmolar但有oncotic pressure, 8-12小時置留仍可有效脫水
  • UF failure者,加上icodextrin藥水可再延長幾個月的PD
  • Icodextrin比起傳統藥水的好處: less weight gain, improved lipid, less hyperinsulinemia
  • 早期研究aa藥水,發現對改善營養幫忙不大
  • 近期研究則使用essential/nonessential aa有最佳調配比例的藥水,發現可改善nutrition index, 病人每日需1-2包
  • 過去對TPN的經驗是要提供nonprotein calories,aa才會被身體好好利用, 因此臨床研究選在中午用餐時灌液
  • 副作用是acidosis及BUN會升高, 因此使用上一般限制在1天1包
  • 胺基酸藥水的吸收率約60-90%, 不影響長期腹膜功能
 
Dialysate Buffer
  • 最常用的是lactate
    • 肝功能正常者, lactate被快速代謝成bicarbonate (1:1), 因此在lactate人體不會堆積
    • 高濃度藥水因脫水較快, 透析液的lactate濃度下降快,會造成lactate進入人體的量變少
    • 通常是左旋及右旋各半; 有證據顯示天然l-lactate更易被吸收
  • 在透析液消毒的過程中因為怕glucose會被焦糖化, 因此會加入HCl讓pH下降以避免此反應; 酸的透析液是生物不相容的
  • 為解決酸性問題,使用bicarbonate或bicarbonate+lactate的透析液,可以做成pH中性
  • Bicarbonate會和鈣鎂沉積, 因此要做成2-bag system; 2-bag可讓glucose在low pH消毒, 以減少GDP的產生
  • 使用neutral pH的透析液, 病患的腹膜細胞生存較佳, 且較少inflow pain, 長期也可改善腹腔macrophage功能
  • Neutral pH較能保存腎功能, 較少腹膜炎, 也可能改善存活
  • 未來的理想每日理想換液: 1包胺基酸, 2包bicarbonate/glucose, 1包icodextrin
 
Dialysate Sodium
  • PD傾向高血鈉(by sodium sieving),因此透析液鈉濃度較低(132 mEq/L)
  • 血鈉的變動在換液頻率增加或高濃度換液,會更顯著
  • 使用更低的鈉, 不只無法增加鈉移除, 還可能促成低血壓
  • 針對飲食鈉不足者,可試著將透析液的鈉調高
 
Dialysate Potassium
  • PD移除鉀的速率和urea差不多
  • 每天10L, 會洗出35-46 mEq的鉀, 雖然飲食鉀通常更大, 但PD病人少見低血鉀
  • 即使血鉀很高, PD移除鉀的速率不會超過10 mEq/h (kayexalate移除鉀的速率可達30 mEq/L)
  • 頻繁換液者,會發生低血鉀, 因此可把透析液鉀拉到2-3 mEq/L
 
Dialysate Magnesium
  • 早期是1.5 mEq/L, 近來則降為0.5 mEq/L
 
Dialysate Calcium
  • 也是一開始使用高鈣(3.5 mEq/L)透析液, 一般會正鈣平衡, 但若是用4.25% glucose, 因脫水較多, 有可能變成負鈣平衡
  • PD病人較HD病人常見ABD, 因此可能需要換低鈣藥水
  • 針對ABD患者用極低鈣(1.0 mM)溶液,結果發現bone formation rate回復正常
  • 長期用低鈣藥要監控bone mineralization
 

 

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