Стецюк Е.А. Основы гемодиализа
Подождите немного. Документ загружается.
261 ГЛАВА 20. БИОСОВМЕСТИМОСТЬ ГЕМОДИАЛИЗА
Рис. 20-14. Уровень эластазы во
время гемодиализа с мембранами
из купрофана и полисульфона.
Таким образом, описанный эффект является
весьма благоприятным, учитывая, что проблема
бактериальной контаминации диализата до сих пор
не решена. Аналогично оценивают и более
существенное повышение уровня эластазы
лейкоцитов во время гемодиализа с мембраной из
купрофана, нежели с мембраной из полисульфона
(рис. 20-14).
В самом деле, ведь эластаза существенно
снижает резистентность стенки бактериальной
клетки. Может быть, эти эффекты отчасти объясняют
феноменальную выживаемость больных на
гемодиализе с целлюлозной мембраной?
Все смешалось в этой биосовместимости. То,
что раньше было плохо, теперь, наоборот, очень
хорошо.
Ежи-эритроциты
Весьма необычный эффект влияния
гемодиализа на эритроциты описали С.R. Hasler и
соавт. (Nephrol. Dial. Transplant. - 1998. - Vol. 13. - P.
3132-3137). Под электронным микроскопом
исследовали морфологию эритроцитов до
гемодиализа, через 30 мин и на 4-м часу
гемодиализа (рис. 20-15).
Оказалось, что через 30 мин после начала
гемодиализа немало эритроцитов, имевших вначале
нормальную дискоидную форму, становятся
похожими на морского ежа. Через 4 ч эритроциты
вновь принимают свою обычную форму. Более того,
авторы показали, что чем больше эритроцитов
принимают форму ежа, тем больше возрастает
вязкость крови (рис.20-16).
Рис. 20-15. Изменение морфологии
эритроцитов во время гемодиализа.
Электронная сканирующая
микрофотография: на верхнем
снимке - эритроциты через 30 мин
от начала гемодиализа.
Не лишено основания предположение авторов
о том, что описанный феномен может быть одним из
факторов возникновения побочных сердечно-
сосудистых эффектов гемодиализа. Феномен ежа-
эритроцита, вероятно, можно отнести к проблеме
биосовместимости гемодиализа. Но авторы по этому
поводу не делают никаких спекуляций.
Рис. 20-16. Зависимость изменения
вязкости крови от изменения
морфологического индекса
эритроцитов.
ОСНОВЫ ГЕМОДИАЛИЗА 262
Выброс цитокинов
Рис. 20-17. Уровень интерлейкина-1
во время гемодиализа с мембраной
из купрофана при использовании
стерильного и нестерильного
диализата.
Рис. 20-18. Изменение уровня TNF в
понедельник и пятницу во время
гемодиализа с мембранами из
купрофана и полиметилметакрилата.
Рис. 20-19. Степень последиализной
усталости при использовании
мембран из купрофана и
полиметилметакрилата.
Долгое время выброс цитокинов в циркуляцию
во время гемодиализа связывали почти
исключительно с целлюлозными мембранами. Но
далеко не все с этим согласны. В одном из
исследований проводили гемодиализ с мембраной из
купрофана, используя стерильный и нестерильный
диализат (рис. 20-17).
Оказалось, что во время гемодиализа с
мембраной из купрофана со стерильным диализатом
уровень интерлейкина-1 не повышается. Надо
полагать, что сам по себе купрофан к активации
интерлейкина-1 отношения не имеет.
Иное дело - фактор некроза опухоли
(TNF - tumor necrosis factor). Исследовали изменение
уровня (в %) TNF в понедельник и в пятницу во
время гемодиализа с мембраной из купрофана и
полиметилметакрилата. Кстати сказать, мембрана из
полиметилметакрилата японской фирмы "Toray"
является одной из лучших по тестам
биосовместимости. Оказалось, что уровень TNF во
время гемодиализа с мембраной из купрофана
изменяется существенно больше, чем во время
гемодиализа с мембраной из полиметилметакрилата
(рис. 20-18).
Попытки оценить непосредственное
клиническое значение этого эффекта пока
результата не дали. Степень последиализной
усталости во всех наблюдениях достоверно не
различалась, даже, несмотря на великолепную
биосовместимость мембраны из
полиметилметакрилата (рис. 20-19).
Резюме
В данной главе мы описали главные направления исследований в области
биосовместимости, которые являются основой дежурных докладов фирм, производителей
мембран. Главные темы этих докладов:
• кинетика и функция лейкоцитов;
• активация комплемента;
• бета-2-микроглобулин и амилоидоз.
263 ГЛАВА 20. БИОСОВМЕСТИМОСТЬ ГЕМОДИАЛИЗА
К проблеме биосовместимости можно при желании отнести любое лабораторное
исследование в области гемодиализа. Ведь круг тем и методик в биосовместимости четко
не ограничен. Достаточно получить убедительную диссоциацию какого-либо
биохимического или иммунологического эффекта на разных мембранах. Кроме того, с
биосовместимостью тесно связаны факторы диализата, способы стерилизации мембран и
т.д. Благодаря этому проблема биосовместимости обросла огромным количеством
исследований, многие из которых крайне любопытны с научной точки зрения. Приведем
конкретный пример: исследование влияния типа диализного буфера на уровень
бета-2-микроглобулина. Больным, которые получали лечение гемодиализом с
использованием ацетатцеллюлозной мембраны и ацетатного буфера, оставили ту же
самую мембрану, но буфер заменили на бикарбонатный. В результате через год получили
статистически достоверное снижение уровня бета-2-микроглобулина (рис. 20-20).
Рис. 20-20. Влияние типа
гемодиализного буфера на
уровень бета-2-микроглобулина
при использовании
ацетатцеллюлозной мембраны.
Рис. 20-21. Влияние типа
гемодиализного буфера на
уровень бета-2-микроглобулина
при использовании
полисульфоновой мембраны.
Другим больным мембрану заменили на
полисульфоновую, но в одной группе продолжали
гемодиализ на ацетате, а в другой - на бикарбонате.
В результате в группе бикарбоната получили
статистически достоверное снижение уровня
бета-2-микроглобулина (рис. 20-21).
Результат убедительный, хотя все равно
концентрация бета-2-микроглобулина, несмотря на
снижение, оставалась в 15-20 раз выше нормы. И
уж, конечно, невозможно на основании этого
исследования сделать далеко идущий вывод о том,
что бикарбонатный буфер приводит к снижению
частоты диализного амилоидоза. В последние годы
на российских конференциях уделяют немало
внимания гемодиализному амилоидозу. Можно
подумать, что в нашем отечестве имеются десятки
тысяч гемодиализных больных с ветеранским
стажем, среди которых амилоидоз свирепствует.
Нет сомнений: описываемые эффекты имеют
место и представляют большой научный интерес, но,
к сожалению, все они пока не привели к
сколько-нибудь ощутимому прорыву в диализной
технологии. Поэтому на основании эффектов
биосовместимости невозможно сделать конкретные
клинические выводы или руководствоваться ими в
выборе гемодиализных материалов.
Принимать во внимание эффекты
биосовместимости можно будет лишь в случае
однозначной доказанности их влияния на основные
показатели лечения гемодиализом: смертность,
выживаемость, заболеваемость.
Читатель, вероятно, подумает, что автор с
некоторым пренебрежением относится к
исследованиям в области биосовместимости.
Напротив! Эти работы, хотя и не имеют
сиюминутного прикладного характера, являются
фундаментальными для науки. Не исключено, что
именно в этой области состоится один из прорывов,
который приведет к существенному прогрессу в
замещении утраченной функции почек. Если на
гемофильтрации и гемодиафильтрации в практике
лечения хронической почечной недостаточности уже
поставлен большой и жирный крест, то исследования
биосовместимости пока еще находятся под большим
и жирным вопросом.
ОСНОВЫ ГЕМОДИАЛИЗА 264
Рис. 20-22. И американцев терзает традиционный
русский вопрос.
В октябре 1998 г. в журнале
"Dialysis and Transplantation"
(Vol. 27, No. 10. - P. 670) помещена
очень выразительная карикатура по
поводу биосовместимости, которую
я скопировал, как мог, и надписи
перевел на русский язык
(рис. 20-22).
Глава 21
ЭЛЕМЕНТАРНАЯ СТАТИСТИКА
• Нормальное распределение и правило 3 сигм
• Обработка вариационного ряда
• Диаграммы
• Определение доверительных границ средних с различной
точностью
• Таблицы и графики
• Непараметрический критерий
• Контрольная работа
• Графический корреляционный анализ
ОСНОВЫ ГЕМОДИАЛИЗА 266
Нормальное распределение и правило 3 сигм
Самые немудреные клинические данные после статистической обработки имеют
вполне солидный научный вид и могут быть опубликованы и представлены на
конференции, симпозиуме и т.д. Кроме того, статистика предназначена для того, чтобы по
результатам ограниченного числа наблюдений дать вероятностную оценку всей
генеральной совокупности.
Рис. 21-1. Кривая нормального
распределения.
Для овладения простейшими методами
статистической обработки вам не потребуется
компьютер или громоздкие вычисления. Мы
обойдемся знаниями математики в объеме 5-го
класса средней школы и простейшим калькулятором.
Если мы будем изучать средний рост взрослых
мужчин города N, то при большом числе
исследований результаты измерений будут
выглядеть примерно так, как на рис. 21-1.
Это означает, что наиболее часто будет встречаться какой-то средний рост, а
отклонения от среднего роста и в меньшую, и в большую сторону будут встречаться с
меньшей частотой. А лиц гигантского роста, как и карликов, будет одинаково мало. Если
соединить плавной кривой частоты различного роста, то получим характерную кривую,
которая и называется кривой нормального распределения. Аналогично, исследуя
содержание лейкоцитов в крови здоровых людей, мы определим, что чаще всего в
среднем уровень лейкоцитов составляет 6·10
9/л. Окажется, что уровень лейкоцитов
меньше 4·10
9/л и больше 8·109/л встречается у здоровых людей значительно реже. То
есть получится кривая, по характеру сходная с кривой нормального распределения.
Иными словами, не только рост, но и многие другие медицинские параметры при большом
числе исследований подчиняются закону нормального распределения. Во всяком случае,
мы будем так считать для простоты, хотя это не всегда так.
Рис. 21-2. Различные типы кривой
нормального распределения.
Если разброс данных невелик, кривая
нормального распределения будет иметь высокий и
острый купол, а если разброс значительный, купол
будет плоским и широким (рис. 21-2).
Разброс данных характеризует сигма (σ) или,
как её называют среднее квадратное отклонение.
Вычислением сигмы мы пока заниматься не будем,
так как это дело довольно нудное, если вычислять
по всем правилам. Но правило 3 сигм, пожалуй, надо
знать. Вернемся к рис. 21-1. В пределах одной сигмы
вправо и влево всегда находятся 68,3% всех
данных, в пределах 2 сигм 95,5%, а в пределах
3 сигм 99,7%. По этому правилу иногда результаты
исследования, выходящие за пределы 3 сигм,
отбрасывают как недостоверные.
Обработка вариационного ряда
Чтобы дать оценку какому-нибудь явлению, надо обобщить соответствующие
однородные результаты. Например, мы исследовали in vivo клиренс азота мочевины (blood
267 ГЛАВА 21. ЭЛЕМЕНТАРНАЯ СТАТИСТИКА
urea nitrogen, BUN) гемодиализатора А и должны дать оценку этому показателю. Составим
таблицу результатов (табл. 21-1).
Таблица 21-1. Результаты исследования клиренса BUN
гемодиализатора А
№ исследования Клиренс BUN, мл/мин
1 149
2 143
3 150
4 119
5 155
6 162
7 152
8 125
9 146
10 148
Правый столбец табл. 21-1 называется вариационным рядом, а каждый результат
называется инвариантой. Как видно, в результатах имеется существенный разброс, а нам
надо дать общую оценку исследования. Вычислим среднюю арифметическую (Х):
Х = (149+143+150+119+155+162+152+125+146+148)/10= 145.
Для нас важно знать, насколько вычисленная средняя отличается от истинной
средней, которая получилась бы при очень большом числе наблюдений, т.е. надо
вычислить среднюю ошибку средней арифметической (m).
Для этого сначала все-таки найдем сигму (среднеквадратичное отклонение), но
несложным путем. Не пугайтесь! Это просто!
Вернемся к табл. 21-1 и найдем максимальное и минимальное значения инвариант:
Хmax = 162,
Хmin = 119.
Параметр К найдем из табл. 21-2.
Таблица 21-2. Определение величины К
n 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 – – 1,13 1,69 2,06 2,33 2,53 2,70 2,85 2,97
10 3,08 3,17 3,26 3,34 3,41 3,47 3,53 3,59 3,64 3,69
20 3,73 3,78 3,82 3,86 3,90 3,93 3,96 4,00 4,03 4,06
30 4,09 4,11 4,14 4,16 4,19 4,21 4,24 4,26 4,28 4,30
У нас число исследований n = 10, поэтому:
К10 = 3,08.
ОСНОВЫ ГЕМОДИАЛИЗА 268
Следовательно:
Нетрудно определить m:
Таким образом:
Х ± m = 145 ± 4,4.
Этого вполне достаточно для ориентировочной оценки такого уровня. Как видно,
полученная средняя мало отличается от истинной средней.
Чтобы вычисление сигмы вас не смущало, даем формулу для вычисления m, без
сигмы:
Потренируйтесь сами. Вычислите клиренс BUN гемодиализатора Б. Результаты
исследования представлены в таблице 21-3.
Таблица 21-3. Результаты исследования клиренса BUN
гемодиализатора Б
№ исследования Клиренс BUN, мл/мин
1 171
2 171
3 175
4 183
5 186
6 183
7 185
8 184
9 177
10 182
Ответ: Х ± m = 180±1,4 мл/мин.
Подобным образом можно оценивать любой вариационный ряд однородных
наблюдений: средний уровень гемоглобина, средний вес, среднюю длительность лечения
гемодиализом, средний возраст диализных больных, средний преддиализный уровень
фосфора, среднее количество гепарина на 1 гемодиализ и т.д.
Конечно, представленный метод не точен, не вполне академичен, но зато прост и
вполне достаточен для такого уровня работы и для примерной оценки.
Как сравнить средние из двух однородных исследований? Допустим, клиренсы BUN
гемодиализаторов А и Б составляют:
KA = 145±4 мл/мин,
KБ = 180±2 мл/мин (статистический показатель Х±m).
269 ГЛАВА 21. ЭЛЕМЕНТАРНАЯ СТАТИСТИКА
Как узнать, случайна или не случайна разница полученных результатов или, иными
словами, существенна или несущественна разница двух исследований?
Для этого есть не очень сложная формула:
Вычисляем:
ЗАПОМНИМ: если t больше 1,95, то разница между двумя показателями не
случайна или существенна с вероятностью 95%. В таком случае говорят, что вероятность
ошибки р < 0,05.
В нашем примере t = 7,8 > 1,96. Значит, клиренс диализатора Б по азоту мочевины
существенно превышает клиренс диализатора А (р < 0,05).
Большей точности, как правило, в медицинских исследованиях не требуется.
Еще один пример. Клиренс BUN гемодиализатора А составляет 145 ± 4 мл/мин, а
диализатора Б - 152 ± 6 мл/мин. Можно ли утверждать, что клиренс диализатора Б
существенно превосходит клиренс диализатора А? Воспользуемся формулой:
Вывод: разница по клиренсу BUN гемодиализаторов А и Б несущественна или
случайна.
Потренируйтесь сами. Клиренс креатинина гемодиализатора А равен 126 ± 5
мл/мин, а клиренс креатинина гемодиализатора Б 158 ± 2 мл/мин (Х±m). Существенна ли
разница по клиренсу креатинина между двумя диализаторами?
Ответ:
t = 5,9 > 1,96. Разница существенна.
Диаграммы
Статистика хороша еще и тем, что результаты исследования можно изобразить на
рисунке. Это позволяет очень наглядно представить полученные данные. Допустим, мы
получили результаты исследования клиренса азота мочевины 3 гемодиализаторов А, В, С
(Х±m):
Гемодиализатор Клиренс, мл/мин
A 145 ± 4
B 176 ± 2
C 149 ± 6
ОСНОВЫ ГЕМОДИАЛИЗА 270
Рис. 21-3. Диаграмма клиренсов BUN 3
гемодиализаторов
На бумаге диаграмма будет выглядеть
примерно так (рис. 21-3):
Определение доверительных границ средних с различной
точностью
Клиренс мочевины гемодиализатора С составляет 152±6 мл/мин. Результат
означает, что истинная средняя может отличаться от нашего результата на 6 мл/мин.
Хотелось бы знать поточнее, в каком интервале будет находиться средняя при большом
количестве исследований. Но это надо определить на основании нашей весьма малой
выборки - всего 10 исследований. Для этого нам потребуется коэффициент Стьюдента t,
который мы возьмем из табл. 21-4.
Таблица 21-4. Значения коэффициента Стьюдента t с различной вероятностью
η = n-1 p < 0,05 p < 0,01
1 12,706 63,657
2 4,303 9,925
3 3,182 5,841
4 2,776 4,604
5 2,571 4,032
6 2,447 3,707
7 2,365 3,499
8 2,306 3,355
9 2,262 3,250
10 2,228 3,169
11 2,201 3,106
12 2,179 3,055
13 2,160 3,012
14 2,145 2,977
15 2,131 2,947
16 2,120 2,921
17 2,110 2,898
18 2,101 2,878
19 2,093 2,861
20 2,086 2,845