Renal replacement therapy

JSEPTIC CE 教材シリーズ対象 : レベル 1 ICU で働く新人 CE(1~3 年目程度 ) 腎機能代替療法 Renal Replacement Therapy(RRT) ( 前編 ) 総論 準備 プライミングまで 1

もくじ 第 1 章 RRT 総論 1-1 RRT の目的 1-2 RRT の原理 1-3 RRT の種類 1-4 透析効率 1-5 RRT の注意点第 2 章 CRRT の準備 2-1 使用物品 2-1-1 血液浄化装置 2-1-2 回路 2-1-3 血液濾過器 2-1-4 補充液 透析液 第 3 章プライミング 3-1 プライミングの目的 3-2 プライミング手順 注意点 2-1-5 抗凝固剤 2

第 1 章 RRT 総論 第 1 章の到達目標 RRT の目的 適応を説明することができる RRT の原理を説明することができる RRT の注意点を説明することができる 3

1-1. RRT の目的 RRT は腎機能を代行する治療である RRT の代行する腎機能は 電解質 体液量の調節の破たん状態である よって 電解質補正 体液量調整 有害物質の除去が目的となる 例えば 1 高カリウム血症 2 体液量の過剰 肺うっ血 ( 除水 ) 3 高度の代謝性アシドーシス 4 尿毒症症状 4

1-1.RRT の臨床的な意義 1) 浮腫や肺水腫の軽減 輸液スペースの確保 適応 急性肺水腫 ( うっ血性心不全に伴うものを含む ) や全身浮腫 輸液スペースの確保 3) 尿毒素 病態関連物質の除去 * 適応 腎不全 多臓器不全 * 重症急性膵炎 * 劇症肝炎 * ( 保険適応 ) 2) 電解質バランスのサポート 適応 急性腎不全に伴う血液の電解質濃度異常 アシドーシス 5

1-1.RRT の対象 ( 腎機能の破綻には様々な原因がある ) 敗血症 多臓器不全 急性膵炎 AKI 急性肝不全 RRT 急性循環不全 急性呼吸不全 AKI( 急性腎傷害 ) は 敗血症 多臓器不全 急性肝不全 急性呼吸不全 急性循環不全 急性膵炎 熱傷 外傷 術後等の疾患又は病態から移行する AKIやCKD( 慢性腎臓病 ) における腎代替手段としてRRTを使用する 6

1-1.RRT の適応 開始基準に関してのエビデンスは少ないが 報告されている研究では 1 乏尿 2 尿毒症 ( 高尿素窒素 クレアチニン血症 ) 3 高カリウム血症 4 溢水 5 代謝性アシドーシスが一般臨床に即している 絶対適応その他の治療に反応しない 1pH<7.2 の代謝性アシドーシス 2 カリウム >6.5mEq/L の高カリウム血症相対的基準 1 乏尿が 6~12 時間続くもの 2 尿毒症 (BUN>60~80mEq/L) 3 溢水 7

1-2. RRT の原理 1. 体液の質的 量的異常に対する物理的原理 1) 拡散 (diffusion) 溶質の濃度差での移動 ( 均一になろうと高い方から低い方へ 拡散の速度は分子量に反比例し 濃度差が大きい程速い 2) 濾過 (ultrafiltration) 半透膜の片方に陽圧 ( 陰圧 ) をかけ 膜孔より小さい物質を通過させることができる 8

1) 拡散 (diffusion) 拡散の規定因子 1 溶質の分子量 2 溶質の濃度勾配 3 膜の要素 ( 厚さ 膜孔 面積 ) 効率よい拡散が行われる条件 1 溶質の分子量が小さく 2 溶質の濃度差が大きい 3 膜の表面積が大きく 膜抵抗が小さい http://www.frca.co.uk/documents/194%20renal%20replacement%20therapy% 9 20in%20critical%20care.pdf

2) 濾過 (ultrafiltration) 濾過の規定因子 1 膜間圧力差 (TMP) 2 ふるい係数 3 膜の性能 ( 限外濾過率 : UFR) 効率よい限外濾過が行われる条件 1TMP を高くする 2 ふるい係数が大きい 3UFR の高い膜の使用 http://www.frca.co.uk/documents/194%20renal%20replacement%20therapy% 10 20in%20critical%20care.pdf

1-3.RRT の種類 IRRT (Intermittent Renal Replacement Therapy) HD HDF HF 短時間で生体腎の何十倍もの効率で浄化する CRRT(Continuous Renal Replacement Therapy ) CHD CHDF CHF IRRTに対し 大幅に透析効率を落とし 24 時間持続緩徐に施行する HD HDF HF SLED(Sustained Low Efficiency Dialysis) High flow CRRT 透析効率を IRRT の 1/2 程度に減らし 2 倍の治療時間 (8~12 時間 ) で行う 11

IRRT(HD) と CRRT(CHD) の効率の違い HD CHD 血液量 (ml/min) 200 60~100 透析液流量 ( 置換液量 ) 500ml/min 500ml/h 8.3mL/min 治療時間 ( 原則 ) 4 時間 24 時間継続 HD と CHD での透析液流量は 60 倍の差がある CHD の場合 一般的な設定値 8.3mL/min 60~100/min 12

1-3.CRRT の種類 CHD CHDF CHF 物質除去原理拡散拡散 + 濾過濾過 除去物質分子量 2 万 ~3 万 1000 以下 ほとんど不可能 やや可能可能 可能可能 小分子量の除去能 透析液流量の増加で血液流量と同等まで増加可能 透析液流量の増加で血液流量と同等まで増加可能 血液流量の 305 以下の範囲で増加可能 ( 後希釈 ) 回路の特長 濾過膜に置換液を対向流で流している CHD の回路に補液が注入される 濾過膜の後ろに補液が注入される 13

1-4. 透析効率 透析効率をコントロールするためには 以下の項目の検討が必要である 透析液量 ( 置換液量 ) 血液流量 膜面積 IRRT では 各項目を上げると透析効率は上がるが CRRT ではどうなるか? 14

1-4. 透析液量 ( 置換液量 ) による CRRT のクリアランスの比較 効率は 透析液量 ( 置換液量 ) に依存する 透析液量 ( 置換液量 ) が同じであれば CHF が最も効率が良い 15

1-4. 血液流量 膜面積による クリアランスの比較 CL( クリアランス ) は以下の式で表わさせる CL = QB 1-exp[KoA(1/QB-1/QD)] QB/QD-exp[KoA(1/QB-1/QD)] QB: 血液流量 QD: 透析液流量 KoA:( 総括物質移動面積係数 ) KoA の A は膜面積となる CL は QB QD KoA の 3 つのうち最も小さいものを超えないとなる CRRT は透析液流量が極端に小さいため 効率は血液流量 膜面積に依存しない 16

1-4. 血液流量 膜面積の決定条件 CRRT は透析液流量が極端に小さいため 効率は血液流量 膜面積に依存しない 血液流量 膜面積は変更する必要が無い!? そんなことはありません 膜面積は プライミングボリューム (PV) と透水性能 ( 限外濾過速度 ) が変わる プライミングボリューム (PV) が異なれば 同じ血液流量では 血液の回路通過時間が違う 血液流量と膜面積は 患者の状態 予定設定条件によって選択されるべきである 17

1-5. RRT の注意点 1 除水 電解質の是正どちらが早急に効果を得たいか治療目的を把握し 最適な RRT を選択する 2 抗凝固剤の投与化にあるため 易出血傾向にあるため ACT APTT の管理を行う 出血を助長することを考えておく 3Hb が低い時 回路内のプライミングに用いた生理食塩水が体内に入ることにより さらに血液が希釈されて血液粘調度やカテコラミンレベルが損なわれ さらに血圧の低下を招くことがある 18

第 1 章チェックテスト RRT は (1) を代行する治療である RRT の代行する腎機能は 電解質 体液量の調節の破たん状態である よって (2) (3) (4) が目的となる 正解はこちらへ 19

1-1. RRT の目的 RRT は腎機能を代行する治療である RRT の代行する腎機能は 電解質 体液量の調節の破たん状態である よって 電解質補正 体液量調整 有害物質の除去が目的となる 例えば 1 高カリウム血症 2 体液量の過剰 肺うっ血 ( 除水 ) 3 高度の代謝性アシドーシス 4 尿毒症症状 20

第 1 章チェックテスト 1. 体液の質的 量的異常に対する物理的原理 1)(1) 溶質の (2) での移動 ( 均一になろうと高い方から低い方へ ) 拡散の速度は分子量に反比例し (2) が大きい程速い 2)(3) 半透膜の片方に陽圧 ( 陰圧 ) をかけ 膜孔より小さい物質を通過させることができる 正解はこちらへ 21

1-2. RRT の原理 1. 体液の質的 量的異常に対する物理的原理 1) 拡散 (diffusion) 溶質の濃度差での移動 ( 均一になろうと高い方から低い方へ ) 拡散の速度は分子量に反比例し 濃度差が大きい程速い 2) 濾過 (ultrafiltration) 半透膜の片方に陽圧 ( 陰圧 ) をかけ 膜孔より小さい物質を通過させることができる 22

第 1 章チェックテスト 抗凝固剤の投与下にあるため (1) にあるため (2) (3) の管理を行う 出血を助長することを考えておく 正解はこちらへ 23

1-5. RRT の注意点 1 除水 電解質の是正どちらが早急に効果を得たいか治療目的を把握し 最適な RRT を選択する 2 抗凝固剤の投与化にあるため 易出血傾向にあるため ACT APTT の管理を行う 出血を助長することを考えておく 3Hb が低い時 回路内のプライミングに用いた生理食塩水が体内に入ることにより さらに血液が希釈されて血液粘調度やカテコラミンレベルが損なわれ さらに血圧の低下を招くことがある 24

第 2 章 CRRT の準備 第 2 章の到達目標 CRRT の使用物品を準備できる 25

2-1 使用物品 一般的な回路構成 一般的な構成では以下の装置 物品 薬剤が必要となる 1 装置 2 回路 3 ヘモフィルタ 4 補充液 透析液 5 抗凝固剤 6 バスキュラーアクセスカテーテル 26

2-1-1. 血液浄化装置 東レ社製装置 旭メディカル社製装置 27

2-1-1. 各社血液浄化装置一覧 28

2-1-2. 基本回路構成 29

2-1-3. 血液濾過器 製品名 エクセルフロー ヘモフィール SHG ヘモフィール CH UT フィルター フロースター 製販元 ( 販売元 ) 膜面積 (m 2 ) 旭化成メディカル 0.3,0.7,1.0, 1.3 東レ ( 東レ メディカル ) 0.8,1.0,1.3 東レ ( 東レ メディカル ) 0.3,0.6,1.0 ニプロ 0.3,0.5,0.7, 1.1,1.5 *,2.1 * *S シリーズはなし JMS (JUNKEN) 0.4,0.8, 1.1,1.5 膜素材 ポリスルホン (PS) ポリスルホン (PS) ポリメチルメタクリレート (PMMA) セルローストリアセテート (CTA) ポリエーテルスルホン (PES) 内径 (μm) 225 200 200(03 のみ 240) 200 200 膜厚 (μm) 45 40 30 15 30 PV(mL) 26, 47, 69, 97 53, 67, 85 22, 38, 58 20, 35, 45, 65, 90, 125 30, 45, 68, 88 滅菌 γ 線 γ 線 γ 線 γ 線 EOG Wet/Dry Wet Wet Wet Dry Dry 膜に求められる性能は 透水性能と除去性能 抗血栓性能と生体適合性である 30

2-1-3. 膜材質の特徴 PS ( ポリスルホン ) PMMA ( ポリメチルメタクリレート ) CTA ( セルローストリアセテート ) PES ( ポリエーテルスルホン ) 透過性 透水性に優れ 長時間使用でも劣化が少ない PVP のアレルギーに注意する 蛋白吸着量が多い ( サイトカイン吸着 ) 生体適合性に優れるが 濾過量が多いとライフタイムが短くなる 親水性で抗血栓性に優れる 濾過をかけると早期に目詰まりしやすい 透過性 透水性に優れる 環境ホルモン様物質が PS に対し少ない PAN ( ポリアクリロニトリル ) 抗血栓性 濾過性能に優れる 現在は日本で販売はない 31

CRRT で使用する血液濾過器はどれ? 透析用膜 血漿分離膜 CRRT 用膜 32

2-1-4. 補充液 透析液 名称 Na K Ca Mg Cl 重炭酸 酢酸 ブドウ糖 サブラッドBS 140 2 3.5 1 111 35 3.5 100 HFソリタ 140 2 3.5 1 111 35 3.5 100 サブパック 140 2 3.5 1 111 35 3.5 100 サブラッドBSG 140 2 3.5 1 111.5 35 0.5 100 長期になるほど RRT では上記の組成に血液中の電解質値は近づく 注意点は K 値も 2.0mEq/L に近づくので注意 33

2-1-5. 抗凝固剤 薬剤名メシル酸ナファモスタット低分子ヘパリン未分画ヘパリン 作用機序 特長 投与量 凝固因子の多段階抑制 血小板凝集抑制 半減期が 8 分と短い 例 )5% ブドウ糖液で溶解し 20~40mg/hr で開始 主に抗 Xa 作用 出血助長作用は軽度 例 )5~10IU/kg/hr で開始 AT-Ⅲ を介した抗トロンビン作用 安価で最も広く使用される 例 )500IU/hr 程度で開始 モニタリング方法 ACT? APTT? ACT APTT は無効 APTT ACT 分子量 540 4000~6000 5000~30000 半減期 ( 分 ) 8 分 120~180 60~90 コスト高額中安価 注意点 アナフィラキシー 高カリウム血症 顆粒球減少 10IU/kg/hr を超えると出血性合併の可能性があり モニタリングが簡便でない 出血増悪 AT-Ⅲ 欠乏症での効果弱 HIT の発現 34

2-1-6. バスキュラーアクセスカテーテル 挿入部位 大腿静脈 鎖骨下静脈 内頸静脈 挿入 容易 難 容易 挿入時の合併症 まれ 血気胸 頸動脈穿刺 カテーテル長 20cm以上 15cm 15cm ( 右 ) 20cm ( 左 ) カテーテルタイプ サイドホールタイプ エンドホールタイプ 35

第 2 章チェックテスト CRRT で使用する血液濾過器はどれ? (1) (2) (3) 正解はこちらへ 36

CRRT で使用する血液濾過器はどれ? 透析用膜 血漿分離膜 CRRT 用膜 37

第 3 章プライミング 第 3 章の到達目標 プライミングの目的が説明できる プライミングの注意点が説明できる 38

3-1. プライミングの目的 プライミングは 2 つの目的で行われる 回路洗浄 回路内充填 プライミング液は 生理食塩水等の電解質輸液で行う 使用するプライミング液の後半は 抗凝固剤を添加した生理食塩水を用いる 39

3-2. プライミング手順 注意点 回路洗浄 洗浄は使用直前に行うこと 洗浄後放置すると 汚染の危険性等が高くなる 臨床使用開始が遅れた場合には 再度洗浄すること 生理食塩液 500mL 以上を用いて 中空糸内側 ( 血液側 ) を洗浄する 血液濾過器を生理食塩液を血液側からろ過により 500mL 以上流し 洗浄を行う 回路内充填 プライミングは抗凝固薬を添加した 500mL の生理食塩液 または 5% ブドウ糖液を用いて実施する プライミング完了 チェック 回路内に気泡が無いか 接続に問題ないかを確認する 機器の詳細設定も各病院の初期設定になっているか確認する 40

第 3 章チェックテスト プライミングは 2 つの目的で行われる (1) (2) プライミング液は 生理食塩水等の電解質輸液で行う 使用するプライミング液の後半は (3) を添加した生理食塩水を用いる 正解はこちらへ 41

3-1. プライミングの目的 プライミングは 2 つの目的で行われる 回路洗浄 回路内充填 プライミング液は 生理食塩水等の電解質輸液で行う 使用するプライミング液の後半は 抗凝固剤を添加した生理食塩水を用いる 42

第 3 章チェックテスト 回路 (1) 正解はこちらへ (1) は使用直前に行うこと (1) 後放置すると 汚染の危険性等が高くなる 臨床使用開始が遅れた場合には 再度 (1) すること 生理食塩液 (2)mL 以上を用いて (3)( 血液側 ) を洗浄する 血液濾過器を生理食塩液を (4) により (2)mL 以上流し 洗浄を行う 回路内充填 プライミングは (5) を添加した 500mL の生理食塩液 または 5% ブドウ糖液を用いて実施する プライミング完了 チェック 回路内に (6) が無いか (7) に問題ないかを確認する 機器の詳細設定も各病院の (8) になっているか確認する 43

3-2. プライミング手順 注意点 回路洗浄 洗浄は使用直前に行うこと 洗浄後放置すると 汚染の危険性等が高くなる 臨床使用開始が遅れた場合には 再度洗浄すること 生理食塩液 500mL 以上を用いて 中空糸内側 ( 血液側 ) を洗浄する 血液濾過器を生理食塩液を血液側からろ過により 500mL 以上流し 洗浄を行う 回路内充填 プライミングは抗凝固薬を添加した 500mL の生理食塩液 または 5% ブドウ糖液を用いて実施する プライミング完了 チェック 回路内に気泡が無いか 接続に問題ないかを確認する 機器の詳細設定も各病院の初期設定になっているか確認する 44

ポストテスト Q. 下記の表について 1~7 について空欄を埋めて下さい RRT の目的は (1) (2) (3) である プライミングの目的は (4) (5) であり 実際のプライミング時には 血液濾過器の (6)( 血液側 ) と血液側から (7) に生理食塩水流し 洗浄を行う 正解はこちら 45

ポストテスト CRRT で使用する血液濾過器は? 正解はこちら 46

ポストテスト Q. 下記の表について 1~7 について空欄を埋めて下さい RRT の目的は 電解質補正 体液量調整 有害物質の除去である プライミングの目的は 回路洗浄 回路内充填であり 実際のプライミング時には 血液濾過器は中空糸内部 ( 血液側 ) と血液側からろ過側に生理食塩水流し 洗浄を行う 47

ポストテスト CRRT で使用する血液濾過器は? IRRT 用 CRRT 用 PE 用 ( 血漿分離器 ) 48

参考書籍 CRRT ポケットマニュアル INTENSIVIST VOL.2NO.2 2010( 特集 :CRRT) 血液浄化療法ハンドブック 腎と透析 2005 May Vol.58 No.5 49