血液透析后眼壓與顱內壓的變化

劉 川,周和政

血液透析后眼壓與顱內壓的變化

劉 川1,周和政2

作者單位:1(510515)中國廣東省廣州市,南方醫科大學研究生學院;2(430070)中國湖北省武漢市,廣州軍區武漢總醫院眼科

血液透析是救治急、慢性腎衰竭及其他一些嚴重疾病的重要方法。研究顯示,血液透析會引起眼壓、顱內壓的變化。對透析過程中眼壓和顱內壓變化的研究,可能為建立青光眼發病模型提供新的思路,有助于青光眼視神經損害的研究。本文就血液透析后眼壓及顱內壓的變化作一綜述。

血液透析;眼壓;顱內壓;跨篩板壓力差

引用:劉川,周和政.血液透析后眼壓與顱內壓的變化.國際眼科雜志2015;15(11):1909-1912

0 引言

血液透析(hemodialysis,HD)是救治急、慢性腎衰竭及其他一些嚴重疾病的重要方法。血液透析根據Gibbs-Donnon膜平衡原理,通過彌散作用(溶質從濃度高的一側通過半透膜向濃度低的一側移動)和滲透作用(水分從滲透濃度低的一側向濃度高的一側滲透),最終達到清除體內代謝廢物和糾正水、電解質及酸堿平衡的治療目的。臨床上一些慢性腎衰竭的患者在血液透析過程中或結束后會出現眼痛、眼脹、頭痛等癥狀[1-2],這引起了醫師們的重視并對血液透析與眼壓(intraocular pressure, IOP)及顱內壓(intracranial pressure,ICP)的關系展開研究。對透析過程中IOP和ICP變化的研究,可能為建立青光眼發病模型提供新的思路,有助于青光眼視神經損害的研究。本文就血液透析后IOP及ICP的變化作一綜述。

1 血液透析與眼壓

自1964年Sitprija等[3]的研究開始,血液透析與IOP變化的研究已有40多年的歷史,然而血透對于IOP的影響至今尚無定論。學者們針對兩者的關系提出假設,應用不同的技術手段得到了不同的結果。總的來說,血透過程中IOP的變化大致分為3類:血透后IOP升高,IOP降低,IOP無明顯變化。

1.1 血透后眼壓升高Sitprijia等[3-4]于1964年最早研究并發現血透中患者IOP的變化,動物實驗發現41.8%的尿毒癥狗在透析中IOP較對照組高,血漿滲透濃度下降速率為每小時11mOsm/(kg H2O)時可伴有IOP下降,下降速率為每小時8.5mOsm/(kg H2O)時則未發現明顯IOP改變;臨床研究發現大多數尿毒癥患者血透后平均IOP升高4～8mmHg。Sitprijia推論,IOP升高可能與血漿滲透濃度的快速下降有關。Burn[5]對13例患者血透前后的IOP觀察發現,至少1/3的血透患者出現IOP升高,并且首先提出患者原有的房水流出功能對IOP有影響。Tawara等[6]對4例5眼具有嚴重房水流出障礙的腎衰患者(A組)和5例8眼房水流出正常的患者(B組)進行研究,每30min測量一次血透過程中的IOP及血漿滲透壓,發現血透后A組的平均IOP顯著性上升且血漿滲透壓下降明顯,IOP與血漿滲透壓的平均改變量呈負相關,靜脈注射甘油減緩血漿滲透壓的下降后IOP也無顯著下降;B組平均IOP無顯著變化,而血漿滲透壓顯著性下降。Tawara等認為當血漿滲透壓下降明顯,且房水流出受阻時會導致IOP升高。由早期的研究可以推論,透析期間血漿滲透壓快速下降,形成了血漿與眼組織的滲透壓梯度,導致水分滲入眼組織,睫狀體房水分泌增多。正常情況下,眼睛通過調劑房水循環系統、增加房水流出量以維持IOP,當房水流出受阻,則會造成IOP的升高。此外, Tovbin等[7]對19例IOP正常的血透患者進行研究,分別測量了血透開始前、結束時及結束1h后的IOP、血漿尿素,得出血透后尿素氮反彈與血透后的IOP改變呈顯著正相關,據此分析在透析過程中,細胞內尿素氮的清除遲于細胞外尿素氮的清除從而造成了細胞內外尿素氮的濃度梯度,導致水分進入細胞內,然而這種情況在透析后逆轉,水分從細胞內滲向細胞外,導致血液稀釋、滲透壓下降,眼內水含量增加,IOP上升。在近期研究中,Hu等[8]對腎衰患者49例97眼進行了橫斷面觀察性研究,使用氣壓式眼壓計分別測量了血透前15min、血透開始后2h及血透結束后15min的IOP,發現透析后IOP升高了3.1mmHg,差異有統計學意義,同時發現具有青光眼病史的患者IOP上升幅度大于無青光眼病史的患者。然而該研究并未得出IOP變化與血漿滲透壓的變化顯著相關。綜上得出,血液透析后IOP的升高可能與血漿滲透壓的快速下降以及患者原有的房水流出功能是否正常有關。

1.2 血透后眼壓降低Tokuyama等[9]用Goldmann壓平式眼壓計測量患者36例72眼血透前后的IOP,得出血透后IOP平均降低1.8mmHg,差異具有統計學意義。他們還發現,血透期間IOP降低的同時伴有血漿膠體滲透壓的升高,據此推斷血漿膠體滲透壓與IOP之間存在聯系。Doshiro等[10]對95例患者188眼進行研究,用非接觸式眼壓計(NT-4000:NIDEK)分別測量了血透前和血透結束后15min的IOP,得出血透后IOP下降-0.5± 2.4mmHg,差異具有統計學意義,且IOP改變量與血漿膠體滲透壓的改變量呈負相關,從而指出,血透后IOP下降可能是由于血漿膠體滲透壓的升高引起。Dinc等[11]對腎衰患者33例33只左眼進行了研究,用Goldmann壓平式眼壓計分別測量了血透前后的IOP,得出血透后IOP平均下降1.3±2.4mmHg,差異具有統計學意義,同時使用超聲測量中央角膜厚度,發現血透后中央角膜厚度平均下降6.3±10.6μm,但并未得出中央角膜厚度的改變與IOP下降相關。Yang等[12]用Goldmann壓平式眼壓計測量了對腎衰患者34例34只右眼血透前后的IOP,發現平均IOP從15.1±2.6mmHg顯著下降至13.9±2.2mmHg,該研究未測量中央角膜厚度因而未對眼壓進行校正。Jung等[13]對30例患者58眼進行研究,用Goldmann壓平式眼壓計分別測量了血透前1h和血透后1h的IOP,得出IOP平均下降2.4±2.1mmHg,并用前段OCT角膜地形圖測得中央角膜厚度平均下降6.9±5.4μm,得出中央角膜厚度與IOP改變量呈正相關。綜上可得出,血透后體液的丟失和血漿膠體滲透壓增高會引起眼內液體向血漿的轉移,這可能導致了IOP下降和角膜厚度變薄;由于Goldmann眼壓計的測量結果受角膜厚度的影響,測得IOP下降也許還與角膜厚度變薄有關。

1.3 血透后眼壓無明顯變化De Marchi等[14]對55例血透患者研究發現,多數患者(41/55)透析后的IOP沒有發生明顯變化,10例患者IOP明顯升高,余下的4例患者IOP降低,并且發現IOP明顯升高的患者的前房角鏡結果顯示淺房角特征。Tawara等[6]發現房水流出正常的患者血透后平均IOP無顯著變化,同時血漿滲透壓顯著性下降。Austin等[15]對16例腎衰患者進行研究發現,在高通量透析后,患者血漿滲透壓發生了顯著改變,而IOP卻沒有明顯變化,并認為高通量透析不會造成IOP升高。Samsudin等[16]對49例98眼腎衰患者進行了前瞻性研究,用Goldmann壓平式眼壓計分別測量了血透前30min、血透結束后30min的IOP,發現非青光眼且房角未受阻的患者的IOP并沒有顯著變化。Samsudin等認為這也許與血透設備的更新有關,透析速度的減慢可以減小血漿滲透壓的降低速率(該實驗的血漿滲透濃度下降速率為每小時2.9mosm/(kg H2O),這與Sitprijia等[3]的實驗中,當血漿滲透壓的下降速率為每小時8.5mosm/(kg H2O)時IOP無明顯改變的發現是一致的。由此我們推論血漿滲透壓下降速率的減慢可以減小血漿與眼組織的滲透梯度,從而減輕眼內壓的升高。Samsudin等還認為,高通量透析時,透析膜可以允許除蛋白質外的大分子物質通過,造成血漿膠體滲透壓升高,使得血漿滲透壓降低造成的IOP升高與血漿膠體滲透壓升高造成的IOP降低達到平衡,最終IOP無明顯變化。近期研究中,Barbosa等[17]用Tonopen壓平式眼壓計分別測量了35例患者67眼透析開始時、透析開始后2h和透析開始后4h的IOP,同樣發現3個時間點的IOP無顯著變化。綜上我們得出,在血液透析方式、血漿滲透壓的下降速率、房水排出系統的流暢與否等眾多因素的共同作用下,可能出現血透后IOP無明顯變化的結果。

2 血液透析與顱內壓

血液透析后ICP的變化,可能與血液透析方式相關。隨著血透技術的發展,目前血液透析方式有間歇性血液透析(intermittent hemodialysis,IHD)、連續腎臟替代療法(continuous renal replacement therapy,CRRT)和雜合式腎替代治療(hybrid renal replacement therapy,HRRT)[18]。對血液透析與顱內壓關系的機制研究主要集中在間歇性血液透析方式,一般認為透析會引起顱內壓的升高。連續腎臟替代療法因其血流動力學穩定,在其治療過程中顱內壓可能保持平穩。

在間歇性血液透析中,ICP變化的研究焦點在于透析失衡綜合征(dialysis disequilibrium syndrome,DDS)。DDS是由于血液透析治療引起的以ICP增高為主要特征的透析急性并發癥。1962年Kennedy等[19]首先提出透析失衡綜合征,認為透析過程中,血漿尿素氮濃度的快速改變和腦中尿素氮的緩慢清除形成了透析后血-腦尿素濃度梯度,導致血-腦產生滲透壓差,引起滲透性腦水腫,從而顱內壓升高。Silver等[20]提出透析失衡綜合征的主要機制是“尿素反向滲透”學說。此外,Arieff等[21]提出了特發性滲透物質學說,認為反向尿素效應不是DDS的主要原因,腦水含量的增加是由于特發滲透物質(可能是有機酸)形成所致。Shi等[22]進行動物對照實驗,對實驗組的10只尿毒癥狗進行透析發現,透析結束后,ICP顯著上升且血漿尿素濃度下降73.6%。該實驗進一步支持,透析過程中的“尿素反向效應”可能導致透析失衡綜合癥。血液透析與ICP升高之間存在聯系,有既往神經系統疾病如腦外傷、腦中風的患者更是DDS的高風險人群。Lin等[23]對5例有顱內出血病史的急、慢性腎衰患者進行觀察研究,其中4例患者隔日進行常規血液透析,第5例患者第1d接受連續靜脈靜脈血液透析,接下來每日進行常規血液透析,結果發現,前4例患者透析開始后ICP上升,最終4例患者均死于DDS。第5例患者透析過程中ICP平穩,最終獲得康復。Lin等建議,減小透析液流量并增加透析頻率可預防DDS的發生。

連續性腎臟替代治療(continuous renal replacement therapy,CRRT)很大程度上克服了間歇性血液透析的缺點,由于血液和透析液流速緩慢,因此血流動力學穩定。Davenport等[24]對30例爆發性肝衰竭和急性腎衰竭的患者進行研究,結果發現經間歇性血液濾過治療后患者ICP升高,而經連續動-靜脈血液濾過(Continuous Arteriovenous Hemofiltration,CAVHF)或連續動-靜脈血液透析(Continuous Arteriovenous Hemodialysis,CAVHD)治療過程中患者ICP保持平穩,因此認為連續治療模式比標準間歇治療模式具有更好的心腦穩定性。在近期研究中,Fletcher等[25]對4例急性腦損傷患者進行了一項回顧性觀察性隊列研究,結果發現3例診斷為難治性顱內高壓的患者經CRRT治療1h后ICP顯著下降,然而治療開始1h后與12h后的ICP相比并無顯著降低趨勢;1例經間歇性血液透析治療后導致ICP升高的慢性腎衰患者,在后續CRRT過程中ICP顯示平穩。由于該研究樣本量過少,作者并未得出確切結論,僅指出CRRT可能有利于難治性顱內高壓的治療。

雜合式腎替代治療是指一組持續、低效、延長時間的日間血液透析或血液透析濾過治療方式,包括每日持續低效透析和每日持續低效透析濾過。近期研究中,Wu等[26]對10例有腦出血病史的腎衰竭患者進行交叉性研究,比較了經持續低效血液透析和連續性靜脈—靜脈血液濾過兩種血液凈化方式治療后ICP的變化,發現ICP均顯著上升,且兩種方式間ICP的變化無明顯差異。

3 眼壓與顱內壓

青光眼是一組與病理性IOP升高有關聯的,威脅和損害視神經及其通路而損害視覺功能的臨床綜合征或眼病。在青光眼視神經損害機制中,高IOP占據著重要的地位。隨著跨篩板壓力差(trans-lamina cribrosa pressure difference,TLCPD)在青光眼性視神經損害中作用的揭示,青光眼視神經損害的機制已不僅僅局限于IOP的變化。視神經周圍的生物力學解剖結構包括IOP,篩板和球后的ICP。篩板在解剖位置上位于眼內腔與顱腔之間,同時受IOP與ICP二者的共同作用,構成解剖上IOP與ICP相互作用的橋梁。跨篩板壓力差即IOP與ICP之差。Wang等[27]發現正常眼壓性青光眼患者與高眼壓原發性開角型青光眼患者相比,其視神經蛛網膜下腔間隙更窄,這一結果提示正常眼壓性青光眼患者ICP可能偏低。Ren等[28]發現正常眼壓性青光眼和高眼壓青光眼患者的TLCPD均顯著高于正常對照者,而增大的TLCPD是造成眼底視乳頭結構凹陷的機制之一,可能是青光眼視神經損害產生的重要原因[29-30]。Ren等[31]還發現高眼壓癥患者的ICP比正常人群高,由此推論升高的ICP可以彌補升高的IOP,使得TLCPD正常,因此不易產生青光眼性視神經損害。透析過程中IOP與ICP的改變已有較多研究,但未見到對這兩項生理指標進行同時觀察的報告。正是IOP與ICP的關系改變,可能對TLCPD產生影響。同時觀察透析過程中IOP和ICP的變化,可能為建立青光眼發病模型提供新的思路,有助于青光眼性視神經損害發生機制的研究。

4 問題與展望

血液透析后IOP的變化和血液透析后ICP的變化,盡管研究結論不盡相同,但至少積累了一定的研究基礎。然而,血液透析過程中IOP與ICP在同一時刻分別發生了怎樣的變化,這種變化是否可導致TLCPD發生顯著改變及如何改變,變化的TLCPD是否會對患者的視神經會造成影響,尚未見到相關報道。這些問題的解決可能為青光眼發病機制的研究提供新的手段,為合并青光眼的患者選擇有利的血液透析方式提供依據。

1 Mullaem G,Rosner MH.Ocular problems in the patient with endstage.Renal Disease 2012;25(3):403-407

2 Zepeda-Orozco D,Quigley R.Dialysis disequilibrium syndrome.Pediatric Nephrology2012;27(12):2205-2211

3 Sitprija V,Holmes JH,Ellis PP.Changes in intraocular pressure during hemodialysis.Invest Ophthalmol Vis Sci 1964;3(3):273-284

4 Sitprija V,Holmes JH,Ellis PP.Intraocular pressure changes during artificial kidney therapy.Arch Ophthalmol1964;72(5):626-631

5 Burn RA.Intraocular pressure during haemodialysis.Br J Ophthalmol 1973;57(7):511

6 Tawara A,Kobata H,Fujisawa K,et al.Mechanism of intraocular pressure elevation during hemodialysis.Curr Eye Res1998;17(4): 339-347

7 Tovbin D,Belfair N,Shapira S,et al.High postdialysis urea rebound can predict intradialytic increase in intraocular pressure in dialysis patients with lowered intradialytic hemoconcentration.Nephron2002;90 (2):181-187

8 Hu J,Bui KM,Patel KH,et al.Effect of hemodialysis on intraocular pressure and ocular perfusion pressure.JAMA Ophthalmol 2013;131 (12):1525-1531

9 Tokuyama T,Ikeda T,Sato K.Effect of plasma colloid osmoticpressure on intraocular pressure during haemodialysis.Br J Ophthalmol1998;82(7):751-753

10 Doshiro A,Ban Y,Kobayashi L,et al.Intraocular pressure change during hemodialysis.Am J Ophthalmol2006;142(2):337-339

11 Dinc UA,Ozdek S,Aktas Z,et al.Changes in intraocular pressure, and corneal and retinal nerve fiber layer thickness during hemodialysis.Inter Ophthalmol2010;30(4):337-340

12 Yang SJ,Han YH,Song GI,et al.Changes of choroidal thickness, intraocular pressure and other optical coherence tomographic parameters after haemodialysis.Clin Exp Optometry2013;96(5):494-499

13 Jung JW,Yoon MH,Lee SW,et al.Effect of hemodialysis(HD) on intraocular pressure,ocular surface,and macular change in patients with chronic renal failure.Graefe's Arch Clin Exp Ophthalmol2013;251 (1):153-162

14 De Marchi S,Cecchin E,Tesio F.Intraocular pressure changes during hemodialysis:prevention of excessive dialytic rise and development of severe metabolic acidosis following acetazolamide therapy.Renal Failure 1989;11(2-3):117-124

15 Austin JN,Klein M,Mishell J,et al.Intraocular pressures during high-flux hemodialysis.Renal Failure 1990;12(2):109-112

16 Samsudin A,Mimiwati Z,Soong T,et al.Effect of haemodialysis on intraocular pressure.Eye 2010;24(1):70-73

17 Barbosa CP,Stefanini FR,Penha F,et al.Intraocular pressure and ocular perfusion during hemodialysis.Arquivos Brasileirosde Oftalmologia 2011;74(2):106-109

18 Vanholder R,Van Biesen W,Hoste E,et al.Pro/con debate: continuous versus intermittent dialysis for acute kidney injury:a neverending story yet approaching the finish.Crit Care 2011;15(1):204

19 Kennedy AC,Linton AL,Eaton JC.Urea levels in cerebrospinal fluid after haemodialysis.Lancet 1962;279(7226):410-411

20 Silver SM,Desimone JA,Smith DA,et al.Dialysis disequilibrium syndrome(DDS)in the rat:Role of the“reverse urea effect”.Kidney international1992;42:161

21 Arieff AI,Guisado R,Massry SG,et al.Central nervous system pH in uremia and the effects of hemodialysis.J Clin Invest1976;58 (2):306

22 Shi Z,Wang Z.Acute cerebral and pulmonary edema induced by hemodialysis.Chinese Med Journal2008;121(11):1003-1009

23 Lin CM,Lin JW,Tsai JT,et al.Intracranial pressure fluctuation during hemodialysis in renal failure patients with intracranial hemorrhage.Springer2008;101:141-144

24 Davenport A,Will EJ,Davison AM.Effect of renal replacement therapy on patients with combined acute renal and fulminant hepatic failure.Kidney Int Suppl1993;41:S245-251

25 Fletcher JJ,Bergman K,Carlson G,et al.Continuous renal replacement therapy for refractory intracranial hypertension?J Trauma Acute Care Sur2010;68(6):1506-1509

26 Wu V,Huang T,Shiao C,et al.The hemodynamic effects during sustained low-efficiency dialysis versus continuous veno-venous hemofiltration for uremic patients with brain hemorrhage:a crossover study:clinical article.J Neurosurgery 2013;119(5):1288-1295

27 Wang N,Xie X,Yang D,et al.Orbital cerebrospinal fluid space in glaucoma:the Beijing intracranial and intraocular pressure(iCOP) study.Ophthalmology2012;119(10):2065-2073

28 Ren R,Jonas JB,Tian G,et al.Cerebrospinal fluid pressure in glaucoma:a prospective study.Ophthalmology 2010;117(2):259-266

29 Morgan WH,Yu DY,Balaratnasingam C.The role of cerebrospinal fluid pressure in glaucoma pathophysiology:the dark side of the optic disc.J Glaucoma2008;17(5):408-413

30 Jonas JB,Yang D,Wang N.Intracranial pressure and glaucoma.JGlaucoma2013;22:S13-S14

31 Ren R,Zhang X,Wang N,et al.Cerebrospinal fluid pressure in ocular hypertension.Acta Ophthalmologica 2011;89(2):e142-e148

Change of intraocular pressure and in tracranial pressure during hemodialysis

Chuan Liu1,He-Zheng Zhou2

1Graduate School of Southern Medical University,Guangzhou 510515,Guangdong Province,China;2Department of Ophthalmology,Wuhan General Hospital of Guangzhou Military, Wuhan 430070,Hubei Province,China

He-Zheng Zhou.Department of Ophthalmology, Wuhan General Hospital of Guangzhou Military,Wuhan 430070, Hubei Province,China.zhoueye@qq.com

·Hem odialysis is an important therapeutic method of acute and chronic renal failure and other serious diseases.M any studies have shown that hemodialysis may cause changes of intraocular pressure and intracranial pressure.It may provide new approach for the establishment of glaucoma model by studying intraocular pressure and intracranial pressure changes during hemodialysis,which may contribute to the research on glaucomatous optic nerve dam age.In this article,we reviewed the change of intraocular pressure and intracranial pressure during hemodialysis.

hemodialysis;intraocular pressure; intracranial pressure;trans-lamina cribrosa pressure difference

劉川,在讀碩士研究生,研究方向:青光眼。

周和政,主任醫師,博士研究生導師,研究方向:青光眼.zhoueye@qq.com

2015-05-19

2015-10-20

:Liu C,Zhou HZ.Change of intraocular pressure and intracranial pressure during hemodialysis.Guoji Yanke Zazhi(Int Eye Sci)2015;15(11):1909-1912

10.3980/j.issn.1672-5123.2015.11.19

Received:2015-05-19 Accepted:2015-10-20