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02Dialysate Composition
2021-06-17
Principles and Practice of Dialysis (2016)-02. Dialysate Composition in Hemodialysis
15 1 月, 2018 / By 王介立醫師
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表2.4: 重要! 本節重點整理
Dialysate Sodium
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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
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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
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透析中穩定的hemodynamic要靠穩定的plasma osmolality來達到
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Isolated ultrafiltration: CO↓, SVR↑, MAP⟷
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Diffusional dialysis: CO↓, SVR⟷, MAP↓
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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
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要把透析液鈉拉到至少135 mEq/L, hemodynamic tolerance才會好
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圖2.1 – 調高透析液Na+可減少IDH的原理: 讓ICF跑出來變成ECF
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而plasma osmolality下降, 對血管的afferent sensor有抑制作用, 會造成impaired vasoconstriction (SVR↓)
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Low Na+ dialysate也會造成PGE₂上升, 因此導致venodilation
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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
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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
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有報告過sodium profiling的好處: IDH↓, cramp↓
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有報告過sodium profiling的壞處: thirst, fatigue, weight gain
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Linear及step比exponential更能預防intradialytic headache
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Linear對intradialytic cramp有效
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Step對預防posttreatment hypotension有效
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Sodium profiling示意圖
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針對特定患者,sodium profiling仍可能有好處 (Table 2.1)
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Indication: IDH, cramping, severe azotemia初洗, hemodynamic unstable
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Contraindication: intradialytic hypertension, large IDWG induced by profiling, hypernatremia
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透析中會噁心、嘔吐、疲倦及頭痛者，profiling可能有幫助
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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
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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
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觀察發現predialysis hyponatremia可預測死亡
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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
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即使用不含鉀的透析液, 一次HD頂多移除80-100 mEq的鉀離子
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洗鉀的速率決定步驟在於鉀從ICF跑到ECF這一步
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Table 2.2 影響HD移除K的因子
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減少移除: insulin, 含糖透析液, β-agonist, alkalosis
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增加移除: β-blocker, α-adrenergic receptor agonist, hypertonicity
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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
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Buffer用acetate或bicarbonate,對鉀的移除都差不多
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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
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Hypertonicity的效果, 目前還沒有研究可驗證
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有研究證實透析30分鐘若有吸入albuterol, 則鉀會被洗出較少
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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
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低血鉀會增加血管阻力(骨骼肌,皮膚,冠狀動脈)
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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
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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)
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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
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洗前鉀≥5.0 mEq/L又用高鉀透析液洗的, 死亡率會上升
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使用K+<2.0 mEq/L的透析液, 和in-center cardiac arrest有相關
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K+ modelling可以使透析中的QTc異變或PVC減少, 但是否outcome變好未知
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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
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最早沒使用bicarbonate buffer的原因是沒有處理CO₂的技術
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之後重新擁抱bicarbonate的原因, 則是acetate對心血管系統的副作用
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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)
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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
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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
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Acetate dialysis也會促進ketogenesis, 不過整體對血糖及insulin沒影響
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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
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Table 2.3 – Acetate造成血壓不穩的可能機轉
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10%患者會直接發生↓SVR,這和體質特異性有關
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Vasodilatory compound包括adenosine及IL-1
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輕微酸中毒(bicarbonate loss),要到洗後2-3小時才會恢復
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CO₂被洗掉造成hypoxemia及hypoventilation
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Acetate也可能直接造成subendocardial ischemia
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然而, acetate的血中濃度與症狀的相關性很小
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女性對acetate較有感受性, 可能是muscle mass小,代謝較慢
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許多研究發現高鈉透析可改善acetate副作用
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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
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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
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一般在A液內仍會含少量的acetic acid或lactic acid
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AB液混合後, 產生的CO₂讓pH值掉到7.0-7.4
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一般bicarbonate濃度為33-38 mmol/L之間
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Bicarbonate solution主要的問題是怕微生物污染, 可改用bibag來免去困擾
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造成急性鹼中毒症狀: confusion, lethargy, weakness, cramp
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濃度用42 mmol/L可讓75%病人的洗前bicarbonate> 23 mmol/L
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高濃度bicarbonate dialysate並不會造成progressive alkalemia, 也不會造成hypoxemia/↑CO₂或鈣磷問題
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較高濃度有助於提升行動力穩定(32 vs 26 mmol/L)
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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
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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)
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DOPPS (2013): dialysate bicarbonate越高,死亡率越高 (≥38 vs 33-37 mEq/L)
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到底要怎麼調整,目前仍無標準答案
Dialysate Magnesium
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通常是0.5-1.0 mEq/L之間
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用口服鎂來降磷，搭配低鎂透析液，成效為variable success
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口服Mg(OH)₃+無鎂透析液, 血磷沒降, 血鎂會升高, 且會腹瀉
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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
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Dialysate Calcium
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早年用高鈣, 近年來鈣慢慢變低, 以利鈣片及D₃的使用
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用低鈣藥要注意負鈣平衡及刺激副甲狀腺的問題
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從高鈣換到低鈣, iPTH及ALP都會上升, 即使有口服鈣片也一樣
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低鈣藥水可用來治療ADB
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EF<40%者, 用高鈣藥水可減少IDH
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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
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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
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高鈣藥水和aortic calcification及arterial stiffness有關
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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
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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
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HD對mild-moderate hyperphosphatemia的血磷清除, 以1週來看, 平均每日為250-325 mg
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透析移除磷的速率決定步驟, 是磷從細胞內到細胞外
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圖2.4: 透析中磷以指數的速度下降
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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
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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
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表2.5 重要, 本節重點整理
Osmotic Agents
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最常用dextrose
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2-L 6 hr下, 1.5%約脫100-200 mL的水、4.25%最多可脫出800 mL
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若增加交換頻率, 4.25%的脫水速率可達1 L/h
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1.5%藥水在4小時後已無濃度差
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病人吸收glucose的問題: progressive obesity, hyper-TG, decreased nutrition
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High glucose/osmolality藥水,也可能影響腹膜功能,造成technique failure
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UF failure來自腹膜neoangiogenesis
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若要尋找dextrose的代替品, 看起來glycerol是可行的
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Icodextrin藥水為iso-osmolar但有oncotic pressure, 8-12小時置留仍可有效脫水
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UF failure者,加上icodextrin藥水可再延長幾個月的PD
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Icodextrin比起傳統藥水的好處: less weight gain, improved lipid, less hyperinsulinemia
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早期研究aa藥水,發現對改善營養幫忙不大
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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
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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
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副作用是acidosis及BUN會升高, 因此使用上一般限制在1天1包
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胺基酸藥水的吸收率約60-90%, 不影響長期腹膜功能
Dialysate Buffer
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最常用的是lactate
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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
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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
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通常是左旋及右旋各半; 有證據顯示天然l-lactate更易被吸收
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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
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為解決酸性問題,使用bicarbonate或bicarbonate+lactate的透析液,可以做成pH中性
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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
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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
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Neutral pH較能保存腎功能, 較少腹膜炎, 也可能改善存活
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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
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PD傾向高血鈉(by sodium sieving),因此透析液鈉濃度較低(132 mEq/L)
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血鈉的變動在換液頻率增加或高濃度換液,會更顯著
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使用更低的鈉, 不只無法增加鈉移除, 還可能促成低血壓
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針對飲食鈉不足者,可試著將透析液的鈉調高
Dialysate Potassium
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PD移除鉀的速率和urea差不多
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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
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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)
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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
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早期是1.5 mEq/L, 近來則降為0.5 mEq/L
Dialysate Calcium
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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
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PD病人較HD病人常見ABD, 因此可能需要換低鈣藥水
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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
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長期用低鈣藥要監控bone mineralization
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