TORAY - все для гемодиализа и лечения сепсиса

ФЕНОМЕНАЛЬНЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ ГЕМОДИАЛИЗА В ЯПОНИИ И МЕМБРАНА ПОЛИМЕТИЛМЕТАКРИЛАТ (PMMA)

М.Д. Путинцев
Статистические данные о гемодиализе в Японии

В настоящее время можно считать, что гемодиализ в Японии лучший в мире. Этот феномен давно вызывает большой интерес у специалистов, которые хотят понять, в чем особенности гемодиализа в Японии, которые позволили получить столь выдающиеся результаты. Ещё в 1995 году в Японии смертность диализных больных была самая низкая по сравнению с развитыми странами (рис. 1).

Смертность гемодиализных больных в развитых странах в 1995 году Смертность гемодиализных больных в Японии в 1995-2005 году
Рис. 1. Смертность гемодиализных больных в развитых странах в 1995 году Рис. 2. Смертность гемодиализных больных в Японии в 1995-2005 году

Обращает на себя внимание, что смертность диализных больных в Японии почти в 2,5 раза ниже, чем в США. Этот результат получен неоднократно и, очевидно, не случайно. По данным отчета японского диализного общества за последние 10 лет смертность гемодиализных больных в Японии никогда не превышала 10% (рис. 2).

Аналогично и выживаемость диализных больных в Японии существенно превышает аналогичный показатель в США. В Японии 42,1% больных выживают на гемодиализе 10 лет, а в США только 8,7% (рис. 3).

Десятилетняя выживаемость диализных больных в Японии и США в 2003 году Распределение диализных больных в Японии в % по длительности лечения гемодиализом
Рис. 3. Десятилетняя выживаемость диализных больных в Японии и США в 2003 году Рис. 4. Распределение диализных больных в Японии в % по длительности лечения гемодиализом

Рис. 5. Потребность в госпитализации диализных больных в развитых странах
Рис. 5. Потребность в госпитализации
диализных больных в развитых странах
Абсолютный рекорд выживаемости на гемодиализе 38 лет принадлежит также Японии (рис. 4).

Поразительно также и то, что потребность в госпитализации гемодиализных больных в Японии самая низкая по сравнению со странами с развитым гемодиализом и составляет всего 0,65 пациента/год (рис. 5).

Этот результат получен при том, что в Японии уже более 20 лет наибольшее число гемодиализных больных на 1 миллион населения. По данным отчета за 2005 год этот показатель достиг 2018 человек (табл. 1).









Таблица 1. Состояние хронической диализной терапии в Японии в 2005 году
Показатель Значение
Количество аппаратов 100552
Всего больных на хроническом диализе 257765
Число больных на 1 аппарат 2,6
Количество диализных центров 3940
Число диализных больных на 1 миллион населения 2018

Из представленных данных также следует, что на 1 аппарат искусственная почка в Японии приходится 2-3 больных. Это означает, что японцы делают диализ в 1 или 2 смены, но не в три и тем более не в 4 смены. Из отчета японского диализного общества можно получить и немало интересных сведений о видах диализа в Японии (табл.2)

Таблица 2. Диализ в Японии в 2005 году
Тип диализа пациентов Количество %
Гемодиализ в дневное время 206340 80%
Гемодиализ ночью 41871 16,2%
Гемодиализ дома 127 0%
CAPD 9243 3,6%
iPD 188 0,1%

Основная масса гемодиализов в Японии (80%) проводятся в дневное время. Существенная часть больных получают гемодиализ в ночное время (16,2%). Домашний гемодиализ и перитонеальный диализ практически не играют существенной роли в программе помощи больным с ХПН (1). Выдающиеся достижения японских специалистов в области гемодиализа требуют внимательного изучения. В то же время об успехах японской почечной технологии, в отличие от Европы и США, у нас сведений недостаточно.

Мембрана полиметилметакрилат (РММА)

Одним из оригинальных достижений японской почечной технологии является создание фирмой Toray в 1976 году синтетической диализной мембраны полиметилметакрилат (РММА). Из этого материала был создан первый в мире половолоконный нецеллюлозный гемодиализатор (2). Первые две серии диализаторов с мембраной РММА под наименованием В1 и В2 были внедрены в клиническую практику Японии в 1977 году. В дальнейшем по мере исследования материала новой мембраны удалось получать заданную проницаемость и улучшить параметры биосовместимости. В результате этих исследований получен целый ассортимент диализаторов с мембраной PMMA (табл. 3).

Таблица 3. Ассортимент диализаторов с мембраной РММА фирмы Toray
ДИАЛИЗАТОР МЕМБРАНА ИСП. СТЕРИЛИЗ. ТОЛЩ.
Микрон
ПОВ
м2
УФ
мл/(ч мм Hg)
Filtryzer B1 0.6 PMMA HD Gamma 20 0.66 6.4
Filtryzer B1 0.8 PMMA HD Gamma 20 0.82 8
Filtryzer B1 1.0 PMMA HD Gamma 20 1 7.2
Filtryzer B1 1.0 H PMMA HD Gamma 20 1 9
Filtryzer B1 1.3 H PMMA HD Gamma 20 1.3 12
Filtryzer B1 1.6 H PMMA HD Gamma 20 1.6 14
Filtryzer B1 1.6 U PMMA hfD-HDF Gamma 30 1.6 30
Filtryzer B1 2.1 U PMMA hfD-HDF Gamma 30 2.1 39
Filtryzer B2 0.5 PMMA HD Gamma 20 0.5 2.5
Filtryzer B2 0.8 PMMA HD Gamma 20 0.8 4
Filtryzer B2 1.0 PMMA HD Gamma 20 1.03 4
Filtryzer B2 2.0 PMMA HD Gamma 20 2 6.4
Filtryzer B2 1.0 H PMMA HD Gamma 20 1 4.1
Filtryzer B2 1.2 H PMMA HD Gamma 20 1.2 4.9
Filtryzer B2 1.5 H PMMA HD Gamma 20 1.5 6
Filtryzer B3 0.5 A PMMA HD Gamma 20 0.5 3.8
Filtryzer B3 0.8 A PMMA HD Gamma 20 0.8 5.9
Filtryzer B3 1.0 A PMMA HD Gamma 20 1 7
Filtryzer B3 1.3 A PMMA HD Gamma 20 1.3 8.8
Filtryzer B3 1.6 A PMMA HD Gamma 20 1.6 8.7
Filtryzer B3 2.0 A PMMA HD Gamma 20 2 11
Filtryzer BK 1.0 F PMMA HD Gamma 30 1 13
Filtryzer BK 1.3 F PMMA HD Gamma 30 1.3 16
Filtryzer BK 1.6 F PMMA hfD-HDF Gamma 30 1.6 20
Filtryzer BK 2.1 F PMMA hfD-HDF Gamma 30 2.1 26
Filtryzer BK 1.0 P PMMA hfD-HDF Gamma 30 1 21
Filtryzer BK 1.3 P PMMA hfD-HDF Gamma 30 1.3 26
Filtryzer BK 1.6 P PMMA hfD-HDF Gamma 30 1.6 33
Filtryzer BK 2.1 P PMMA hfD-HDF Gamma 30 2.1 41
Filtryzer BK 1.0 U PMMA hfD-HDF Gamma 30 1 21
Filtryzer BK 1.3 U PMMA hfD-HDF Gamma 30 1.3 26
Filtryzer BK 1.6 U PMMA hfD-HDF Gamma 30 1.6 31
Filtryzer BK 2.1 U PMMA hfD-HDF Gamma 30 2.1 40

Структура мембраны полисульфон и полиметилметакрилат
Рис. 6. Структура мембраны полисульфон и полиметилметакрилат
Сегодня мы имеем более 30 различных моделей гемодиализаторов с мембраной РММА. Площадь мембраны варьирует от 0,6 до 2,1 м2, а коэффициент ультрафильтрации от 4 до 41 мл/ (час мм Hg). Иными словами, в данном ассортименте есть диализаторы для любых целей: для детей и для взрослых с большим весом, для обычного гемодиализа и для гемодиафильтрации.

По структуре мембрана РММА принципиально отличается от мембраны полисульфон (PS). Дело в том, что мембрана РММА является симметричной мембраной, то есть её структура одинакова по всей толще. Поэтому в процессе гемодиализа участвует вся мембрана. А мембрана PS является ассиметричной. Основная масса мембраны PS является только каркасом для поддержки тонкого верхнего слоя "кожицы", через которую и происходит трансмембранный перенос (рис. 6).

Таким образом, в отличие от других синтетических мембран РММА участвует в массопереносе всей своей толщей. Этим и объясняются исключительно высокие сорбционные свойства мембраны (рис. 7).



Схематическое изображение ассиметричной мембраны PS и симметричной мембраны PMMA
Рис. 7. Схематическое изображение ассиметричной мембраны PS и симметричной мембраны PMMA

Только относительно высокопроницаемой мембраны РММА можно говорить о том, что её адсорбционные свойства являются существенным фактором элиминации токсинов, связанных с белками. У других синтетических мембран тоже есть эффект адсорбции белка. Но в количественном отношении этот эффект незначителен и клинического значения не имеет (рис. 8).

Адсорбция белка мембраной полисульфон и полиметилметакрилат Уменьшение интенсивности и длительности кожного зуда после перевода больных с целлюлозной мембраны на диализ с мембраной РММА серии BG-U
Рис. 8. Адсорбция белка мембраной полисульфон и полиметилметакрилат Рис. 9. Уменьшение интенсивности и длительности кожного зуда после перевода больных с целлюлозной мембраны на диализ с мембраной РММА серии BG-U

В самом деле эффект адсорбции белка мембраной РММА более чем в 7 раз превосходит аналогичный показатель мембраны PS (3). Можно с большой уверенностью предположить, что именно адсорбционные свойства мембраны PMMA обуславливают целый ряд положительных клинических эффектов по сравнению с другими мембранами. Взять, например, кожный зуд. Эта проблема хронического гемодиализа далека от разрешения. В сообщении F. Aucella и соавторов приведено исследование, когда больных с сильным кожным зудом перевели на гемодиализ с целлюлозной мембраны на мембрану РММА серии BG-U (рис. 9).

Изменение уровня Б2М при использовании целлюлозной мембраны и мембраны РММА (серия ВК)
Рис. 10. Изменение уровня Б2М при использовании целлюлозной мембраны и мембраны РММА (серия ВК)
В результате частота и интенсивность кожного зуда уменьшились более чем в три раза (4). Есть сообщение, что мембрана РММА способна адсорбировать крупные белки массой 160000 дальтон. Эти белки стимулируют тучные клетки, участвующие в патогенезе кожного зуда (3).

Полагают, что возникновение диализного амилоидоза связано с высокой концентрацией в крови бета-2-микроглобулина (Б2М). В настоящее время возможности элиминации этого метаболита даже мембранами хай-флакс весьма ограничены. В решении этой проблемы как нельзя, кстати, высокие адсорбционные свойства мембраны РММА. В течение 100 месяцев исследовали уровень Б2М у больных на гемодиализе с целлюлозной мембраной и мембраной РММА (рис. 10). У больных при использовании целлюлозной мембраны уровень Б2М постоянно повышался. А при использовании мембраны РММА (серии ВК) отмечено незначительное повышение Б2М по сравнению с исходным значением. Более того, после того, как больных с высоким Б2М, находящихся на гемодиализе с целлюлозной мембраной, перевели на мембрану РММА, отметили существенное снижение уровня Б2М (3).

Естественно, что эффективная элиминация Б2М мембраной РММА приводит к тому, что даже при очень длительном наблюдении за больными синдром канала запястья практически не возникал. А при использовании целлюлозных мембран у значительной части больных наблюдали синдром канала запястья (рис. 11).

Частота возникновения синдрома канала запястья при использовании целлюлозной мембраны и синтетической мембраны РММА Частота рентгенологического выявления костных кист у больных на гемодиализе с целлюлозной мембраной и мембраной РММА
Рис. 11. Частота возникновения синдрома канала запястья при использовании целлюлозной мембраны и синтетической мембраны РММА Рис. 12. Частота рентгенологического выявления костных кист у больных на гемодиализе с целлюлозной мембраной и мембраной РММА

Аналогично, при использовании целлюлозных мембран у значительной части больных рентгенологически находили костные кисты. Ничего подобного у пациентов на гемодиализе с мембраной РММА не происходило. Отмечали лишь незначительный процент возникновения костных кист (рис.12).

Выброс цитокинов во время гемодиализа является одной из причин последиализной усталости (5). При использовании мембраны купрофан происходит значительное увеличение концентрации фактора некроза опухоли (TNF-alfa) по сравнению с исходным уровнем. И, напротив, при использовании мембраны РММА после третьего гемодиализа в неделю концентрация TNF-alfa практически не отличается от исходного уровня (рис. 13).

Постдиализный уровень фактора некроза опухоли при использовании мембраны купрофан и РММА Уровень интерлейкина 1-бета до и после гемодиализа с различными мембранами
Рис. 13. Постдиализный уровень фактора некроза опухоли при использовании мембраны купрофан и РММА Рис. 14. Уровень интерлейкина 1-бета до и после гемодиализа с различными мембранами

Кумулятивный процент восстановления функции почек при ОПН при использовании биосовместимых и бионесовместимых мембран
Рис. 15. Кумулятивный процент восстановления функции почек при ОПН при использовании биосовместимых и бионесовместимых мембран
Исследование выброса цитокинов занимает значительное место в определении биосовместимости диализных мембран (6). Общеизвестно, что синтетические мембраны отличаются лучшей биосовместимостью по сравнению с целлюлозными мембранами. В этом отношении мембрана РММА ничуть не уступает другим синтетическим мембранам AN69 и PS (рис. 14).

До настоящего времени смертность при острой почечной недостаточности (ОПН) остается высокой. Поэтому для клиницистов всегда был важен ответ на вопрос, влияет ли материал мембраны на выживаемость больных и на восстановление функции почек при ОПН. По этой проблеме в 1997 году было предпринято мультицентровое исследование. В 3 центрах при лечении ОПН применяли диализатор В2-1,5Н Filtryzer (мембраной РММА, Toray), в одном центре диализатор F6 (мембрана PS, Fresenius). В остальных центрах использовали диализные мембраны на основе целлюлозы (рис. 15).

При использовании биосовместимых мембран кумулятивный процент восстановления функции почек составил 64%, а при использовании бионесовместимых мембран только 43%. Полученный результат позволяет при лечении ОПН отдать предпочтение синтетическим биосовместимым мембранам. Примерно аналогичное исследование было проведено в 1994 году (7). По его результатам оказалось, что 57% больных, которым при лечении ОПН гемодиализ проводили с мембраной PMMA, выжили. А при использовании мембраны купрофан выжили всего 37% пациентов (рис. 16).

Выживаемость больных с ОПН при использовании мембраны полиметилметакрилат (PMMA) и купрофан (CU)
Рис. 16. Выживаемость больных с ОПН при использовании мембраны полиметилметакрилат (PMMA) и купрофан (CU)

В 2007 году исполняется 30 лет с тех пор как мембрана полиметилметакрилат (РММА) стала применяться в клинической практике гемодиализа и заняла достойное место среди прочих гемодиализных мембран. Последние модификации мембраны РММА отличаются самой высокой способностью к адсорбции белка. Значение этого феномена продолжают изучать в связи с интересом клиницистов к возможности элиминации из крови крупномолекулярных уремических токсинов, которые являются белками. Эффективное очищение крови от этих метаболитов в настоящее время возможно только при использовании мембраны РММА, которая адсорбирует эти белки (4).

В заключении можно сказать, что японская идеология гемодиализа и японская почечная технология заслуживают очень высокой оценки и требуют более внимательного изучения, чем это было ранее.



Литература:

  1. An overview of regular dialysis treatment in Japan as of Dec. 31, 2005 (http://docs.jsdt.or.jp/e-overview/index.html)
  2. T. Takeyama, Y. Sakai: Polymethylmetacrylate: One Biomaterial for a Series of Membrane: Contribution to Nephrology, vol. 125, pp 9-24.
  3. I. Aoike: Clinical significance of protein adsorbable membranes - Long-term clinical effects and analysis using a proteolitic technique: Nephrol Dial Transplant (2007) 22 [Suppl 5]: v13-v19
  4. F. Aucella, M. Vigilante, A. Gesuete et al: Uraemic itching: do Polymethylmetacrylate dialysis membranes play a role? Nephrol Dial Transplant (2007) 22 [Suppl 5]: v8-v12
  5. A. H. Sklar, D.H. Beezhold, N. Newman, et al.: Postdialysis Fatigue: Lack of Effect of Biocompatible Membrane. AJKD, Vol 31, No 6 (June): pp 1007-1010
  6. C. Tetta, G. Canussi, E. Turello, et al.: Production of Cytokines in Hemodialysis. Blood Purif 1990; 8:337-346
  7. R.M. Hakim, R.L. Wingard, and R.A. Parker: Effect of the dialysis membrane in the treatment of patients with acute renal failure. The New England Journal of Medicine, Nov.17, 1994, pp. 1338-1342

Вы можете скачать эту статью в формате pdf   Скачать статью  700 кб


Еще о PMMA