血液透析量の測定

医学では、「投与量」は特定の薬を患者に服用させる量のことで、「投与量」は、その薬の量を指します。 しかし、透析では、ある処方によってもたらされる効果によって「投与量」が測定されます。 具体的には、患者さんの血液から取り除かれた特定の毒性マーカーの量を指します。 尿素とクレアチニンは、透析量の適正を測定するための最も一般的なマーカーです。 これらは、血液中の毒素や代謝最終産物を除去する透析治療の効率を示す代替指標として測定されます。 このマーカーを十分に除去する（すなわち適切な透析量を達成する）ことにより、罹患率と死亡率の低下、症状のコントロール、QOLの向上が可能となる。

透析量の測定には多くの方法が提案されているが、最も頻繁に使用されているのはKt/V尿素である。 尿素はアミノ酸の分解により生成される小さな水溶性化合物で、タンパク質の摂取と分解に依存している。 初期の多くの研究は、尿素が主要な体内毒素であることを示唆しており(1)、当初は他の病原性溶質の良い代替マーカーであると考えられていた(2)。 現在、尿素は腎不全に多く存在し、測定が容易で、分布容積が広く、透析性が良いことから、透析量の定量に用いられている(3-5)。

Kt/V尿素の概念は、1985年にGotch and SargentによるNational Cooperative Dialysis Study (NCDS) の再解析から生じたものである(6)。 研究者たちは、透析量を透析器尿素クリアランス（K）と治療時間（t）の積を尿素分配量（V）で割った値で表すと、臨床転帰がよりよく予測できることを示した（6-8）。 その結果、全身に分布する尿素量に対する1回の透析で排出される尿素量を表す無表情の数値となった(2)(後述)。

限外ろ過や尿素の生成がないと仮定して、透析開始時と終了時の尿素濃度から下式で送出Kt/V尿素が算出できる(3)。 式中、lnは自然対数、C0は初期尿素濃度、Ctは終了時尿素濃度です。

Kt/V=ln(C0/Ct )

残念ながら、このように単純な式では、透析導入量に影響する他の因子を考慮できません（3,9)。 尿素の最終濃度は、ダイアライザーによる尿素除去だけでなく、尿素生成（G）および限外濾過の対流効果にも依存する。 同様に、尿素の分布容積（V）は固定ではなく、透析内水分除去量に応じて変化する。 そのため、Kt/Vをより正確に決定する方法として、尿素キネティックモデリング（UKM）（フォーマルUKMと呼ばれることもある）が開発された（1,3,9-11）。 これらのモデルは、透析中の尿素の動きをシミュレートし、VとGの値を導き出して透析量を算出するものである(3,10,11)(表1参照)。 したがって、これらの式は、尿素の発生だけでなく、限外ろ過の交絡効果も考慮することができます(9,11)。

表1

UKM は現在、全米腎臓財団KDOQIガイドライン(4)でKt/Vの決定方法として推奨されており、前述のNCDS再解析でも使用された(6)。 Kt/Vを定量化するために、シングルプールKt/V、平衡化Kt/V、週間標準Kt/Vなど、いくつかの異なるUKMが開発されている。

Single-Pool Kt/V (spKt/V)

Kt/V算出に最もよく用いられるモデルは、尿素が身体のたった一つの区画（またはプール）にあるという仮定に基づいている（2,9,12). この単一プールKt/V（spKt/V）という考え方は、透析後、尿素が直線的に減少し、血液と組織のコンパートメント間で直ちに平衡化することを予測する。 したがって、spKt/Vは透析前のBUN濃度を測定し、透析終了後10〜15秒後に透析後のBUN濃度を測定することにより算出されます(4,7)。 このタイムラグは、瘻孔内の血液再循環による交絡効果を考慮したものです(7,11)。 現在の血液透析適正に関するKDOQIガイドラインでは、従来の週3回の治療における最小適正量はspKt/Vが1.2であり、目標量は1.4と推奨されている(4)。

下式は、spKt/Vの算出に用いる簡便な第二世代対数UKM式の一例で、lnは自然対数、Rは透析後/透析前の血清尿素比、tは治療時間（時間）、UFは限外ろ過量（リットル）、Wは患者の透析後重量である（2,13). しかし、この式は週3回、2.5～5時間の透析に適用した場合のみ正確であることに注意すべきである(4)。

Equilibrated Kt/V (eKt/V)

spKt/Vとは異なり、平衡Kt/V（eKt/V）は尿素が体の一区画には留まらないことを認識するものである。 透析終了時の血中尿素濃度は低いが、尿素はいずれ細胞外に拡散し、細胞外スペースに戻る。 実際、血液と組織のコンパートメント間の尿素の完全な平衡化は、透析終了後30-60分経過するまで完了しません(2,7)。 透析終了時の血中尿素濃度と完全平衡化後の濃度との差は、”尿素リバウンド “と呼ばれる。 spKt/Vモデルはこのリバウンド効果を考慮していないため、患者が受けた透析量を過大評価する可能性がある(7,9,11)。 そこで、尿素リバウンドの影響を考慮し、より正確に透析量を反映するために、eKt/V（ダブルプールKt/Vと呼ばれることもある）が開発されました。

幸い、患者は尿素が平衡するまでの30～60分間、さらに中心部に留まる必要はありません。 リバウンドは、以下に示すように、透析後の非平衡化血清尿素濃度とspKt/Vから予測することができる(7,9)。 この式は、患者が動脈-静脈アクセス（AV瘻など）を使用して透析を受けているか、厳密に静脈アクセス（CVカテーテルなど）を使用しているかによって変化することに注意してください。6×spK/V)+0.03

静脈アクセス：eKt/V=spKt/V- (0.47×spK/V)+0.02

週間標準Kt/V（stdKt/V）

より頻繁な血液透析への関心から週間標準Kt/V（stdKt/V）（14）が作られるようになりました。 単回、間欠的治療の効果を示すspKt/VやeKt/Vとは異なり、stdKt/Vは、可変頻度血液透析（週2〜7回）、連続および間欠腹膜透析、急性腎不全に対する連続腎代替療法など幅広い透析療法の治療情報を提供します。 そのため、stdKt/Vを用いた尿素動態モデリングは、異なる治療レジメンや治療法の比較に有用である（2,7,15）。

透析前後の尿素濃度を取って測定するシングルプールや平衡化Kt/V計算が、より頻度の高いHDレジメンの投与量を正確に反映していないことからstdKt/Vの開発が必要であった。 これらのオリジナルのモデルは、単位時間当たりに除去される尿素の総量が透析治療時間が長くなるにつれて減少する（すなわち、投与量が多くなると尿素があまり除去されない）ため、不正確である。 このため、透析量を正確に反映する新しいモデル（stdKt/V）が必要になりました。 stdKt/Vは、尿素クリアランス、尿素生成量、血中尿素濃度を1週間かけて計算し、体水分（というより尿素の総分布量）で規格化したものである。 KDOQIガイドラインでは、1週間あたり2.0以上のstdKt/Vを全患者に推奨しており、これはspKt/Vが1.2ずつの単回透析を3回行った場合の1週間分にほぼ相当する(4)。 図1から、1週間あたりの透析回数のspKt/Vを足すだけでは1週間の投与量は決まらないこと、特定のstdKt/Vの計算式を使用しなければならないことがわかる

図1． spKt/VとstdKt/Vの関係は直線的でない。 標準的なセッションの長さが3.5時間の場合、1週間のstdKt/Vを2.0にするためには、週3回の透析でspKt/Vが1.2であることが必要であることがわかります。 参考文献（20）＜439＞＜5685＞尿素減少比（URR）＜3325＞＜4269＞UKMは複雑なため、より簡便な透析量測定法として尿素減少比（URR）が提案された。 URRはパーセンテージで表され、透析治療中の血清尿素濃度の減少を意味し、数学的には以下のようにspKt/Vと関連している(7)。 式中、CtとC0はそれぞれ透析後と透析前の血清尿素濃度を表す。

URRは透析成績とよく相関し、KDOQIガイドラインでは透析量の定量方法として許容されると認識されている。 しかし、URRは透析中の尿素生成や限外ろ過を考慮していないため、UKMと異なり大きな変動が生じる可能性がある(2,4)。 KDOQIガイドラインでは、十分な透析時間を確保するために、従来の週3回の5時間未満の血液透析では、URRを65%以上とし、70%を目標量とすることを推奨している(4)。 このクリアランスの大きさは一見小さく見えるが、KRは透析治療間の毒素の上昇を抑制する役割を果たす連続的なプロセスである(4,9)。 多くの腎臓内科医は、血液透析の投与量を計算する際に、測定にかかる不便さとコストの問題から、残存機能を補正していない。 さらに重要なことは、このようなやり方は、病気が進行して本来の腎臓の機能が失われると、患者は透析量が増加し続けることになるので、心理的に悪い影響を与える可能性もあることです(9)。 しかし、血液透析器のクリアランスにKRを組み込む方法はいくつかある。 これらの方法については、最新のKDOQIガイドラインで詳しく述べられており、このレビューの範囲外である(4)。

その他の透析量マーカー

尿素は透析量の定量化に用いられる最も一般的なマーカーですが、尿素は大きな水溶性化合物、タンパク質結合溶質、中間分子の除去量とは密接な相関がありません（2,5）。 そのため、β2-マイクログロブミン（17）、シスタチン-C（18）、リン酸（19）など、他の分子を透析量の代替指標として現在研究されています。 尿素の除去やKt/Vの目標値の達成は、しばしば「透析の適正」と呼ばれるが、それが小さな溶質の除去にのみ適用されることは明らかである。 包括的な適切な治療とは、確かにこれよりはるかに多く、血圧コントロール、電解質・電解量止血、酸塩基平衡など、さまざまなパラメータを含んでいます