慢性腎不全の治療法として広く知られる血液透析。この治療を受けている方や、これから受けようと考えている方の中には、血液透析(HD)のほかに血液透析濾過(HDF)という方法があると耳にしたことがあるかもしれません。
どちらも腎臓の働きを代替する大切な治療法ですが、その仕組みや効果には違いがあります。自分や家族が受ける治療について深く理解することは、前向きに治療と向き合うための第一歩です。
この記事では、血液透析濾過(HDF)と血液透析(HD)の基本的な違いから、それぞれの治療効果、体のなかで何が起こっているのかという仕組みまで、分かりやすく解説していきます。
そもそも血液透析とは?腎臓の働きを代替する治療法
血液透析濾過(HDF)と血液透析(HD)の違いを理解するためには、まず基本となる血液透析(HD)がどのような治療法なのかを知ることが大切です。
私たちの体を健康に保つために、腎臓は休むことなく働き続けていて、腎臓の機能が低下した際に、働きを補うのが透析治療の役割です。
腎臓が担う重要な役割
腎臓は単に尿を作るだけの臓器ではなく、生命を維持するために、非常に多様な働きを担っています。主な働きは、体内で発生した老廃物や余分な水分を血液中から濾し取り、尿として体の外へ排出する機能です。
また、体内の水分量や電解質(ナトリウム、カリウムなど)のバランスを一定に保つ調整機能も持っています。
さらに、血圧をコントロールするホルモンや、赤血球を作るのを助けるホルモンを分泌したり、骨を丈夫に保つビタミンDを活性化させたりと、その役割は多岐にわたります。
腎臓の主な機能
- 老廃物の排出
- 水分・電解質の調整
- 血圧のコントロール
- ホルモンの分泌
- ビタミンDの活性化
なぜ透析治療が必要になるのか
さまざまな原因によって腎臓の機能が慢性的に低下し、正常時の30%以下になると慢性腎不全と診断されます。さらに機能低下が進行し、10%以下になると、自分の腎臓だけでは生命を維持することが難しくなります。
この状態を末期腎不最適と呼び、体内に老廃物や毒素が溜まり、尿毒症という危険な状態に陥ります。尿毒症になると、吐き気、食欲不振、頭痛、むくみ、呼吸困難など、さまざまな症状が現れます。
このような状態を回避し、失われた腎臓の機能を補うために、透析治療や腎移植が必要になるのです。
血液透析(HD)の基本的な仕組み
血液透析(HD)は、腕の血管に穿刺し、血液を体外に取り出してダイアライザ(透析器)と呼ばれる人工の膜に通すことで、血液をきれいにする治療法です。
ダイアライザの中には、半透膜という非常に細いストロー状の膜が無数に束ねられていて、この膜の外側には透析液が流れており、血液は膜の内側を通過します。
このとき、半透膜を介して血液中の老廃物や余分な水分が透析液側へと移動し、浄化された血液が再び体内に戻されます。浄化の主な原理は拡散と呼ばれる現象で、濃度の濃い方から薄い方へと物質が自然に移動する力を利用しています。
血液透析(HD)の役割
腎臓の働き | 血液透析(HD)が代替する働き | 補足 |
---|---|---|
老廃物の除去 | 可能 | 主に尿素などの小さい老廃物を除去する |
余分な水分の除去 | 可能 | 除水と呼ばれる操作で水分量を調整する |
ホルモン分泌 | 不可 | 薬物療法で補う必要がある |
血液透析濾過(HDF)とは?HDを進化させた治療法
血液透析(HD)が透析治療の基本であるのに対し、血液透析濾過(HDF)は、HDの能力をさらに高めるために開発された治療法です。
HDだけでは取り除きにくい種類の老廃物にも対応でき、透析治療に伴うさまざまな症状の改善が期待されています。
HDFが登場した背景
血液透析(HD)の技術が確立されたことで、多くの腎不全患者さんの生命を救うことができるようになりました。
しかし、長期間にわたってHDを続けていると、HDでは十分に除去できない比較的大さな老廃物が体内に蓄積し、さまざまな合併症を起こすことが分かってきました。
透析アミロイドーシスによる関節痛や、かゆみ、食欲不振、不眠といった症状です。このような問題を解決し、患者さんの生活の質(QOL)をさらに向上させることを目指して、HDFは開発されました。
HDFの基本的な仕組み
HDFは、HDの拡散の原理に加えて、濾過という原理を組み合わせた治療法です。治療の基本的な流れはHDと似ていますが、HDFではダイアライザを通して血液に圧力をかけ、水分(濾過)を強制的に押し出します。
この操作により、HDだけでは除去しにくい、分子量の大きい老廃物も水分と一緒に効率良く取り除くことができますが、ただ水分を押し出すだけでは体内の水分が不足し、脱水や血圧低下を招きます。
そこで、除去した水分量に見合ったきれいな補充液を血液中に注入し、体内の水分バランスを保ちながら治療を進めます。
HDFとHDの原理の違い
治療法 | 主な原理 | 概要 |
---|---|---|
血液透析(HD) | 拡散 | 濃度の差を利用して老廃物を除去する |
血液透析濾過(HDF) | 拡散 + 濾過 | 拡散に加え、圧力をかけて老廃物と水分を押し出す |
オンラインHDFとオフラインHDF
HDFには、使用する補充液の準備方法によって、オンラインHDFとオフラインHDFの2種類があります。オフラインHDFは、製薬会社で製造された袋やボトルに入った補充液を使用する方法です。
清潔で安全ですが、使用できる補充液の量に限りがあるため、濾過できる水分量も少なくなり、治療効果が限定的になる場合があります。
一方、オンラインHDFは、透析装置に組み込まれた高性能フィルターを使って、透析液から直接、大量のきれいな補充液をリアルタイムで作成する方法です。大量の濾過をかけることが可能になり、より高い治療効果が期待できます。
現在、日本で行われているHDFの多くはこのオンラインHDFです。
HDFとHDの決定的な違いは除去できる老廃物の種類
血液透析濾過(HDF)と血液透析(HD)の最も大きな違いは、血液中から取り除くことができる老廃物のサイズにあります。
私たちの体の中には、さまざまな大きさの老廃物があり、どのサイズの老廃物を効率良く除去できるかが、治療効果に直結します。
分子の大きさで見る老廃物
老廃物は、その分子量の大きさによって、小分子物質、中分子物質、大分子物質などに分類されます。
腎臓が正常に機能していれば、老廃物は大きさにかかわらず尿中に排出されますが、透析治療で使うダイアライザの膜には、通れる物質の大きさに限界があります。
特に、従来のHDで使われるダイアライザは、比較的小さな穴しか開いていないため、小分子物質は効率良く除去できても、それより大きな物質は通り抜けにくいのが特性です。
老廃物の分類と代表的な物質
分類 | 分子量の目安 | 代表的な物質 |
---|---|---|
小分子物質 | 500未満 | 尿素、クレアチニン、尿酸 |
低中分子物質 | 500以上 | β2-ミクログロブリン、サイトカイン |
タンパク結合性尿毒素 | – | インドキシル硫酸 |
HDが得意な小分子物質の除去
血液透析(HD)は、主に拡散の原理を利用するため、尿素やクレアチニンといった分子量の小さい老廃物(小分子物質)の除去に非常に優れています。
このような物質は血液中に高濃度で存在するため、濃度の低い透析液側へとスムーズに移動していきますが、透析治療が尿毒症の症状を改善できるのは、小分子物質を効率良く除去できるためです。
HDで除去しやすい老廃物
- 尿素窒素(BUN)
- クレアチニン(Cr)
- 尿酸(UA)
- カリウム(K)
HDFが対応する低中分子物質の除去
血液透析濾過(HDF)は、拡散に加えて濾過の力を利用することで、HDでは除去しにくい、より分子量の大きい老廃物(低中分子物質)も効率良く取り除くことができます。
代表的な物質が、透析アミロイドーシスの原因となるβ2-ミクログロブリンです。この物質はサイズが大きいため、拡散だけではなかなか除去できません。
HDFでは、濾過によって水分と一緒にこのβ2-ミクログロブリンを強制的に排出し、関節痛などの合併症を予防・改善する効果が期待されます。低中分子物質の除去能力の高さが、HDFの最大の利点と言えるでしょう。
治療効果の比較 HDFがもたらす利点
除去できる老廃物の種類が違うことから、血液透析濾過(HDF)は血液透析(HD)と比較して、さまざまな臨床的な利点があると報告されています。
透析中の血圧低下リスクを軽減
透析治療では、体内に溜まった余分な水分を取り除く除水を行いますが、HDでは短時間で急激に水分を引くため、血圧が低下しやすくなることがあります。
透析中の血圧低下は、吐き気や冷や汗、意識が遠のくなどの不快な症状を起こすだけでなく、心臓への負担も大きいです。
HDF、特にオンラインHDFでは、大量の補充液を使いながら穏やかに除水を進めるため、循環する血液量の変動が少なく、血圧が安定しやすく、血圧低下に伴う不快な症状が起こりにくくなり、より安全で快適な治療が期待できます。
透析中の症状と治療法による違い
症状 | HDでの傾向 | HDFで期待される効果 |
---|---|---|
血圧低下 | 起こりやすいことがある | 血圧が安定しやすく、リスクが軽減される |
足のつり(こむら返り) | 急な除水で起こりやすい | 発生頻度の低下が期待される |
不快感・倦怠感 | 血圧低下に伴い感じることがある | 症状の緩和が期待される |
貧血の改善に対する影響
腎不全になると、腎臓からのエリスロポエチンというホルモンの分泌が減少し、貧血(腎性貧血)になりやすいです。
この治療には、エリスロポエチン製剤(ESA)という注射薬を使いますが、体内に炎症があると薬の効きが悪くなることがあります。
HDFは、炎症を起こす原因物質(サイトカインなど)も効率良く除去するため、体内の炎症状態を改善し、ESAの効果を高める可能性があり、貧血の改善につながり、少ない薬剤で目標の貧血状態を維持できる可能性があります。
かゆみや不眠、イライラ感の緩和
透析患者さんを悩ませるつらい症状の一つに、全身の強いかゆみがあり、かゆみの原因は完全には解明されていませんが、HDでは除去しきれない尿毒素が関係していると考えられています。
HDFによって、これらの物質をより多く取り除くことで、かゆみが和らぐことが報告されています。
また、かゆみや、レストレスレッグス症候群(足のむずむず感)といった不快な症状が改善されることで、睡眠の質が向上し、日中のイライラ感が減少するなど、精神的な安定にもつながることが期待されます。
生活の質(QOL)に関わる症状
- 皮膚のかゆみ
- 足のむずむず感
- 不眠
- 食欲不振
- イライラ感
関節痛や骨の痛みへのアプローチ
長期にわたって透析を続けていると、β2-ミクログロブリンがアミロイドという線維状のタンパク質に変化し、骨や関節に沈着して痛みやしびれ、運動障害を引き起こす透析アミロイドーシスを発症することがあります。
HDFは、原因物質であるβ2-ミクログロブリンをHDよりも効率的に除去できるため、透析アミロイドーシスの発症を遅らせたり、症状を緩和したりする効果が強く期待されています。
関節痛の軽減は、日常生活の活動性を維持する上で非常に重要です。
治療の仕組みを深掘り 拡散と濾過の原理
血液透析(HD)と血液透析濾過(HDF)の違いを生み出しているのは、老廃物を除去するための二つの異なる物理現象、拡散と濾過です。
HDの主役 拡散の原理
拡散とは、物質が濃度の高い方から低い方へ自然に移動していく現象で、お風呂にバスソルトを入れると、何もしなくても自然とお湯全体に広がっていくのと同じ原理です。
血液透析では、老廃物で濃くなった血液と、老廃物を含まないきれいな透析液が、ダイアライザの半透膜を隔てて接します。
このとき、濃度の差によって、血液中の尿素やクレアチニンなどの小さな老廃物が、透析液側へとどんどん移動していき、拡散の力は、分子が小さく、血液中での濃度が高い物質ほど強く働きます。
HDFで加わる 濾過の原理
濾過とは、膜に圧力をかけて、液体を強制的に押し出す現象で、コーヒーをドリップするとき、お湯の重み(圧力)でコーヒーの成分がフィルターを通り抜けて抽出されるのが、この濾過の原理です。
HDFでは、血液側に陽圧を、透析液側に陰圧をかけることで、血液中の水分(血漿水)をダイアライザの膜から強制的に押し出します。このとき、水分に溶け込んでいる老廃物も一緒に膜を通り抜けます。
濾過の大きな特徴は、拡散では動きにくかった分子量の大きな物質でも、水の流れに乗せて効率良く除去できる点で、これを対流と呼びます。
拡散と濾過の比較
原理 | 駆動力 | 除去しやすい物質 | 主な治療法 |
---|---|---|---|
拡散 | 濃度勾配 | 小分子物質 | HD, HDF |
濾過(対流) | 圧力勾配 | 低中分子物質 | HDF |
補充液の役割と重要性
HDFで強力な濾過を行うと、大量の水分が体から失われ、1回の治療で10リットルから60リットルもの水分を除去することもあり、失われた水分を補うのが補充液の役割です。
補充液は、体液に近い成分に調整された清浄な液体で、濾過で失った分だけ血液中に戻します。
この「大量に濾過して、大量に補充する」というサイクルを繰り返すことで、体内の水分バランスを保ちながら、効率的に低中分子物質を除去することができるのです。
HDFの治療効果は、どれだけ多くの濾過をかけられるか、つまりどれだけ多くの補充液を使えるかにかかっているとも言え、清浄な補充液を安定して供給するシステムが不可欠です。
治療選択における考慮事項 自分に合った透析法を見つけるために
血液透析濾過(HDF)には多くの利点が期待できますが、すべての患者さんにとってHDFが唯一の選択肢というわけではありません。血液透析(HD)も確立された優れた治療法です。
どちらの治療法を選択するかは、体の状態や合併症の有無、そして長期的な視点などを総合的に考慮し、医師と十分に相談して決定することが大切です。
患者さんの体の状態と合併症
治療法の選択にあたっては、まず現在の体の状態を正確に把握することが重要です。心臓の機能が低下している方や、血圧が不安定な方の場合、HDFによる穏やかな除水が有益である可能性が高いでしょう。
また、長期の透析による関節痛やかゆみといった合併症に悩まされている場合も、HDFが症状緩和の助けになるかもしれません。
一方で、体の状態が安定しており、HDで良好なコントロールが得られている場合は、あえて変更する必要がないこともあります。
治療法選択の際に考慮する点
- 心臓や血管の状態
- 血圧の安定性
- 合併症(関節痛、かゆみなど)の有無と程度
- 栄養状態
- 残存腎機能(自身の腎臓がまだ少し機能しているか)
長期的な視点での治療効果
透析治療は、長く付き合っていく治療のため、目先の症状だけでなく、10年後、20年後を見据えた長期的な視点で治療法を考えることも大事です。
HDFは、透析アミロイドーシスなどの長期合併症の予防に効果が期待されることから、特に比較的若い方や、これから長く透析を続けていく方にとっては、将来の生活の質を維持するための有力な選択肢となり得ます。
医師と相談しながら、自分のライフプランに合った治療計画を立てていきましょう。
治療法ごとの長期的な期待
項目 | 血液透析(HD) | 血液透析濾過(HDF) |
---|---|---|
基本性能 | 確立された標準的な治療法 | HDの性能に加え、合併症予防効果が期待される |
長期合併症 | アミロイドーシスなどのリスクがある | 原因物質の除去によりリスクの低減が期待される |
生命予後 | – | 改善に寄与する可能性が複数の研究で示唆されている |
医療機関の設備と体制
HDF、特に高い効果が期待できるオンラインHDFを行うためには、通常の透析装置に加えて、透析液を厳格に管理し、清浄な補充液を作成するための特別な水処理装置や設備が必要です。
また、安全に治療を行うためには、これらの機器を適切に管理できる知識と技術を持ったスタッフの存在も欠かせません。
すべての透析施設でHDFが受けられるわけではないため、治療法の選択肢としてHDFを検討する場合には、通院可能な範囲にHDFを実施している施設があるかどうかも確認事項の一つです。
よくある質問
血液透析濾過(HDF)と血液透析(HD)について、患者さんやご家族からよく寄せられる質問と回答をまとめました。
- HDFは誰でも受けられますか?
-
HDFが適しているかどうかは、個々の患者さんの体の状態によって異なります。
透析中の血圧低下が著しい方、HDでは除去しきれない老廃物が原因と考えられる合併症(関節痛、かゆみ、不眠など)に悩んでいる方などには、特に良い適応と考えられます。
しかし、心機能が著しく悪い場合や、バスキュラーアクセス(シャントなど)の状態によっては、慎重な判断を要することもあります。
最終的には、主治医が全身の状態を総合的に評価し、治療法のメリットとデメリットを説明した上で、患者さんと相談しながら方針を決定します。
- 治療時間や回数に違いはありますか?
-
通常、HDFの治療時間や週あたりの治療回数は、HDと変わりません。多くの場合、1回4〜5時間の治療を週に3回行います。
HDFはHDの治療に濾過と補充の工程が加わりますが、透析装置が自動で行うため、患者さんが治療中に感じる流れはHDとほとんど同じです。
穿刺から返血までの全体の流れも同様で、HDFだからといって特別に拘束時間が長くなることは基本的にありません。
- 費用は変わりますか?
-
日本の医療保険制度では、血液透析(HD)も血液透析濾過(HDF)も、どちらも公的医療保険の適用対象です。
また、透析治療は、特定疾病療養受療制度や、お住まいの自治体の助成制度(重度心身障害者医療費助成制度など)の対象となるため、医療機関の窓口で支払う自己負担額には上限が設けられています。
HDからHDFに治療法が変更になったとしても、ほとんどの場合、患者さんが支払う自己負担額が変わることはありません。
ただし、制度の詳細は個々の状況によって異なる場合があるため、詳しくは医療機関の相談員(ソーシャルワーカー)などにご確認ください。
- 治療中に痛みはありますか?
-
治療中の痛みに関して、HDFとHDで大きな違いはありません。どちらの治療法も、治療を開始する際にバスキュラーアクセスへ針を刺す(穿刺する)ときの痛みは伴います。
この痛みは、多くの方が透析治療で最もつらいと感じる点ですが、局所麻酔のテープやクリームを使うことで和らげることができ、穿刺後の治療中に痛みを感じることは通常ありません。
HDFはHDよりも血圧が安定しやすいなどの利点があるため、治療中の不快な症状が減り、HDよりも楽に感じられるという方もいらっしゃいます。
以上
参考文献
Kikuchi K, Hamano T, Wada A, Nakai S, Masakane I. Predilution online hemodiafiltration is associated with improved survival compared with hemodialysis. Kidney International. 2019 Apr 1;95(4):929-38.
Naganuma T, Takemoto Y, Kamada N, Kawanishi H. Hemodiafiltration in Japan: current status and future directions. Renal Replacement Therapy. 2023 May 4;9(1):23.
Nakai S, Iseki K, Tabei K, Kubo K, Masakane I, Fushimi K, Kikuchi K, Shinzato T, Sanaka T, Akiba T. Outcomes of hemodiafiltration based on Japanese dialysis patient registry. American journal of kidney diseases. 2001 Oct 1;38(4):S212-6.
Abe M, Kikuchi K, Wada A, Nakai S, Hanafusa N. Intermittent infusion hemodiafiltration is associated with improved survival compared to hemodialysis. Renal Replacement Therapy. 2024 Mar 29;10(1):23.
Abe M, Masakane I, Wada A, Nakai S, Nitta K, Nakamoto H. Super high-flux membrane dialyzers improve mortality in patients on hemodialysis: a 3-year nationwide cohort study. Clinical Kidney Journal. 2022 Mar;15(3):473-83.
Ohtake T, Oka M, Ishioka K, Honda K, Mochida Y, Maesato K, Moriya H, Hidaka S, Kobayashi S. Cardiovascular protective effects of on‐line hemodiafiltration: comparison with conventional hemodialysis. Therapeutic Apheresis and Dialysis. 2012 Apr;16(2):181-8.
Sato T, Sakurai H, Okubo K, Kusuta R, Onogi T, Tsuboi M. Current state of dialysis treatment and vascular access management in Japan. The journal of vascular access. 2019 May;20(1_suppl):10-4.
Abe M, Masakane I, Wada A, Nakai S, Kanda E, Nitta K, Nakamoto H. High-performance dialyzers and mortality in maintenance hemodialysis patients. Scientific reports. 2021 Jun 10;11(1):12272.
Abe M, Okada K, Suzuki M, Nagura C, Ishihara Y, Fujii Y, Ikeda K, Kaizu K, Matsumoto K. Comparison of sustained hemodiafiltration with continuous venovenous hemodiafiltration for the treatment of critically ill patients with acute kidney injury. Artificial Organs. 2010 Apr;34(4):331-8.
Watanabe Y, Yamagata K, Nishi S, Hirakata H, Hanafusa N, Saito C, Hattori M, Itami N, Komatsu Y, Kawaguchi Y, Tsuruya K. Japanese society for dialysis therapy clinical guideline for “hemodialysis initiation for maintenance hemodialysis”. Therapeutic Apheresis and Dialysis. 2015 Mar;19:93-107.