慢性血液透析治療中の心筋細胞拍動能の評価と心停止抑制方策の構築

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慢性血液透析患者群の３割強が治療中の突然の心停止を経験しており、透析治療中の心負荷を軽減する『心機能にやさしい透析治療システム』の開発が全世界で求められている。本研究では、電気生理学に基づく数理解析技術を用いて、現行の透析治療が心筋細胞におよぼす負荷レベルを定量的に評価し、治療中の心筋細胞内カルシウムイオン循環動態を保全する方策を構築することを目指した。2022年度は、前希釈オンライン血液透析濾過法の体内電解質濃度の経時変化を表現する数理モデルを構築し、これと中心洞房結節細胞と心室筋細胞の拍動現象を表現する数理モデルを統合した。そして、この統合モデルを用いて、治療中の血漿および間質液のカリウムイオン濃度の推移が中心洞房結節細胞の拍動リズムならびに心室筋細胞の収縮力におよぼす影響を評価した。前希釈オンライン血液透析濾過法は血漿のカリウム濃度を低下させ、治療中の血漿と透析液の間のカリウム濃度の較差を小さくした。その結果、前希釈オンライン血液透析濾過法の治療中のカリウム除去量は血液透析法のそれよりも減少し、前希釈オンライン血液透析濾過法が心筋拍動能におよぼす影響は血液透析法のそれよりも低下した。この解析結果は「前希釈オンライン血液透析濾過法の心負荷は少ない」との臨床所見と良い一致にあった。血漿カリウム濃度の透析前値が低い症例への前希釈オンライン血液透析濾過法の適用は心機能安定化に有用であることが示唆された。