Hémofiltration
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Épuration extra-rénale Cours IADE Dr Thomas RIMMELE ([email protected]) Département d’Anesthésie-Réanimation, Pavillon P Réanimation, Hôpital Edouard Herriot, Lyon Avril 2007 Plan - Hémodialyse - Hémofiltration - Hémodiafiltration - Acétate Free Biofiltration - Dialyse péritonéale - EER et choc septique Suppléance rénale : oui mais… • REIN 300 m2 de membrane glomérulaire 150 km de tubules Epuration de 180 litres de sang / 24 heures • DIALYSEUR 0,5 à 2 m2 de membrane Pas de travail tubulaire Epuration de 40 à 60 litres / 4 heures • EER Transfert de solvant et de solutés à travers une membrane semi-perméable Hémodialyse INDICATIONS URGENTES • Hyperkaliémie aiguë menaçante • Hyperhydratation : surtout OAP, HTA sévère, hyponatrémie profonde avec signes neuro. • Acidose métabolique sévère (pH < 7) • Encéphalopathie urémique • Anurie • On peut dialyser un patient qui est en : - insuffisance rénale aiguë - Insuffisance rénale chronique - Sans insuffisance rénale Hémodialyse Sang Dialysat * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * ** * Molécules * * * * * * * * * * * * * * * * * • Principe physico-chimique : DIFFUSION • Passage d’ions au travers de la membrane semiperméable selon un gradient de concentration • Intermittente Faible transfert volumique : 2 à 3 litres / séance Avantages Facile à mettre en œuvre, technique ancienne Bonne efficacité pour les petites molécules Inconvénients Faible performance pour les moyennes et grosses molécules NATURE DES ECHANGES 1 Sang Membrane Dialysat 2 1 - Globules rouges 2 - Bactérie Bicarbonate Sodium Potassium Chloride Urée Créatinine Beta 2-m (Soluté PM>5000) Acide urique Diffusion ou dialyse Transfert moléculaire de solutés par Gradient de concentration Dialyse ou Diffusion • Influencée par le gradient de concentration des solutés de part et d ’autre de la membrane, la surface de la membrane et ses caractéristiques physico-chimiques • Efficace pour les petites molécules (350 < PM < 500 daltons) • Principe essentiel de la dialyse conventionnelle et de la Dialyse péritonéale • Comment avoir perte de poids en hémodialyse ? La perte de poids en hémodialyse est possible grâce à une petite ultrafiltration de 2 à 3 litres / 4 h. On garde le terme « hémodialyse » tant qu’il n’y a pas de liquide de substitution (= réinjection). Des que l’on met en route une réinjection, il faut alors employer le terme « hémodiafiltration ». TECHNIQUE HEMODIALYSE Chlorure de sodium Pompe héparine Pompe artérielle Sang Manomètre Pression PV Clamp veineux D I A L Y S E U R Dialysat stérile Dialysat usé Prescription d’une hémodialyse • • • • Débit sang Débit dialysat Perte de poids Durée • Bain de dialyse (bicarbonates, potassium, conductivité) • Anticoagulation Prescription type hémodialyse • • • • • Débit sang : 200 mL/min Débit dialysat : 500 mL/min Perte de poids : 3 kg Durée : 4 h Bain de dialyse : K+ = 3,5 mmol/L Bicarbonates normaux • Conductivité : 14,5 • Anticoagulation à l’héparine PSE à adapter selon temps de coagulation Hémofiltration Hémofiltration continue ΔP Sang Ultrafiltrat * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * Eau + molécules ** * * * * * * * * * * * * * • Principe physico-chimique : CONVECTION • Epuration du sang en eau plasmatique et en diverses molécules selon un gradient de pression hydrostatique • Notion de point de coupure de la membrane d’hémofiltration • Nécessité d’un liquide de substitution Hémofiltration veino-veineuse continue Avantages Bonne performance pour les moyennes et grosses molécules (jusqu’à 50 000 D) Inconvénients Faible efficacité pour les petites molécules (si faible débit d’ultrafiltration) TECHNIQUE HEMOFILTRATION Chlorure de sodium Pompe héparine Réinjection Mode prét-dilutionnel Pompe artérielle Sang Mb d’HF Réinjection Mode post-dilutionnel Manomètre Pression PV Clamp veineux Ultrafiltrat Prescription d’une hémofiltration • • • • Débit sang Débit d’ultrafiltration Perte de poids Durée • Anticoagulation • Perte de poids = (débit d’UF) - (débit du liquide de substitution) Prescription type hémofiltration • • • • Débit sang = 200 mL/min Débit d’ultrafiltration = 3000 mL/h Perte de poids = 100 mL/h Durée = continue • Anticoagulation : héparine PSE à adapter aux temps de coagulation • Hémofiltration = technique pouvant être utilisée en continu ce qui permet une relative bonne stabilité hémodynamique. Débit d’ultrafiltration • Corrélation entre débit d’ultrafiltration et survie des malades • Plus débit d’UF augmente, plus la survie des malades placés en HF continue augmente ! • Recommandation : au moins 35 mL/kg/h • Malades en choc septique : au moins 45 mL/kg/h Ronco, Lancet 2000 En somme, 3 types de principes physicochimiques guidant les échanges • 1) Diffusion pour l’hémodialyse • 2) Convection pour l’hémofiltration • 3) Adsorption en plus pour HD et HF selon le type de membrane d’HD ou d’HF utilisée. Adsorption Domaines hydrophobes Interactions ioniques solide Protéine Interactions polaires Charges électriques Interface solide/solution Adsorption membranaire de solutés par Gradient d’affinité Adsorption • Dépend de la distribution des domaines hydrophiles et hydrophobes de la membrane et donc de sa charge électrique (AN69) • Efficace pour des molécules 350 kDa (albumine, fibrinogène, 2 microglobuline, cytokines, fragments de compléments activés et endotoxiniques) • Fonction de la membrane utilisée EFFICACITE de l ’EER • Somme des transferts diffusifs, convectifs et adsorptifs EFFICACITE de l ’EER • Somme des transferts diffusifs, convectifs et adsorptifs type de membrane - modalité de la séance • Fonction – du dialyseur : nature de la membrane - surface d ’échange – du gradient de concentration des solutés – des conditions d’utilisation : débit sanguin - débit dialysat - accès vasculaire Hémodiafiltration HEMODIAFILTRATION Association de la diffusion et de la convection En mode continu ou intermittent Pré ou post-dilutionnel TECHNIQUE HEMODIAFILTRATION CONTINUE Dialysat stérile Liquide de substitution Diffusion + Convection Dialysat usé + ultrafiltrat CAVHDF CVVHDF Hémodiafiltration artério-veineuse continue Hémodiafiltration veino-veineuse continue Prescription d’une hémodiafiltration • • • • • Débit sang Débit dialysat Débit d’ultrafiltration Perte de poids Durée • Bain de dialyse • Anticoagulation Hémodiafiltration en Acétate Free Biofiltration (AFB) TECHNIQUE HEMODIAFILTRATION ACETATE FREE BIOFILTRATION • Caractérisée par un dialysat sans tampon bicarbonates et une réinjection post-dilution de soluté bicarbonaté • Très bonne tolérance hémodynamique CHOIX DU GENERATEUR INTEGRA Générateur permettant -Dialyse bicarbonate -Dialyse acétate -Ultrafiltration séquentielle ou continue (UF) -Hémodiafiltration (CVVHDF) -Biofiltration sans acétate CHOIX DU GENERATEUR PRISMA Système polyvalent pour les thérapies extra-rénales continues et le contrôle de la balance des fluides, permettant - CVVH - CVVHD - CVVHDF CHOIX DU GENERATEUR PRISMA Moniteur adapté - pour les unités sans traitement d’eau - pour les thérapies d’EER continues DIALYSAT • Soit solutions prêtes à l ’emploi et stériles CVVH ou CVVHD manuelles (BSM22) ou moniteur type PRISMA • Soit solutions obtenues par dilution au 1/35 de concentrés avec eau « ultrapure » Toutes techniques avec générateur Nécessité d ’un osmoseur et de contrôle de qualité du dialysat (analyse physico-chimique et bactériologique - dosage d’endotoxines) ROLE DU SODIUM EN HEMODIALYSE • Le sodium est l’élément prépondérant de l’osmolarité plasmatique • La concentration en sodium du dialysat et le gradient de concentration de part et d’autre de la membrane déterminent les transferts du sodium par convection et diffusion • Seul le sodium plasmatique électriquement actif (non lié aux protéines et aux lipides soit ≈ 95% du Na plasmatique) participe aux transferts ROLE DU SODIUM EN HEMODIALYSE DIALYSAT ENRICHI EN SODIUM TRANSFERT DU DIALYSAT VERS LE COMPARTIMENT VASCULAIRE = RETABLISSEMENT D’UNE OSMOLARITE EFFICACE Refilling: Stabilité tensionnelle Liquides cellulaires Interstitium Secteur vasculaire Durant la séance Relation concentration dialysat Na+ et conductivité Corrélation entre [Na+] du dialysat et conductivité Composition du dialysat en mmol/L: Na 139, K 2, Mg 0.5, HCO 35 Relation concentration plasmatique Na+ et conductivité du dialysat La concentration plasmatique du sodium est le résultat des transferts diffusifs et convectifs du sodium à travers la membrane, corrigée du facteur de Donnan (environ 0.95 pour une concentration plasmatique normale) Donc pour obtenir un équilibre des concentrations avec le dialysat, il faut établir un gradient transmembranaire entre eau plasmatique et dialysat HD (essentiellement diffusion): gradient ≈ 5 à 6 meq/L HDF (UF ≈ 50 à 65 ml/mn): gradient ≈ 9 meq/L AFB (UF ≈ 30 à 40 ml/mn: gradient ≈ 15 meq/L ACCES VASCULAIRE Cathéter double lumière co-axial concentrique ACCES VASCULAIRE Fistule artério-veineuse ANTICOAGULATION • Patient sans risque hémorragique Héparinothérapie standard non fractionnée perdialytique Héparinothérapie de bas PM toutes les 4 à 6 heures • Patient avec risque hémorragique Héparinisation minimisée: soit HNF soit HBP • Anti-coagulation contre-indiquée Protocoles « sans héparine » : rinçage du circuit - prédilution - membrane de surface traitée type AN69ST • Allergie à l’héparine Citrate de sodium - Orgaran EFFICACITE TOTALE DE L ’EER • Clairance totale du système affectée aussi par: • Recirculation du sang (5 à 20%) au niveau de l ’accès vasculaire • Phénomènes de rétrofiltration (UF insuffisante avec membrane haute perméabilité) RETROFILTRATION Pe Ps<Pe Qb Qb SANG DIALYSAT RETROFILTRATIO N Pression oncotique Pression hydrostatique Pression transmembranaire Dialyse péritonéale Le liquide de dialyse est introduit dans la cavité abdominale par l’intermédiaire d’un cathéter La dialyse péritonéale utilise le péritoine comme surface d’échanges • Plusieurs cycles de remplissage et de vidange de la cavité péritonéale. - Remplissage de la cavité péritonéale par dialysat (2 litres) - Échanges pendant une durée déterminée - Vidange • Le péritoine fait office de membrane d’échange. • Technique très intéressante quand il persiste encore une diurèse résiduelle • En moyenne 4 échanges par jour Risque de péritonite et de diminution progressive des capacités de filtration du péritoine La dialyse en France en 2003 • 30882 dialysés Age moyen de 63 ans D.P. : 8.7 % • 9% en dialyse péritonéale Age moyen 67 ans Enquête SROS juin 03 RDPLF 2004 Coût Moyen de Traitement en Dialyse • Hémodialyse HD Centre Lourd : 61 000 Euros HD Autodialyse : 38 000 Euros HD à Domicile : 32 000 Euros • Dialyse Péritonéale DP : 32 000 Euros Santé publique 2002, vol.14, n°2, pp107-119 Intérêts de la DP chez le patient IRC • Au plan médical: - Diminution de l’instabilité hémodynamique et du risque d’arythmie - Facilité de la pose de cathéter/création de FAV sur vaisseaux fragiles - Préservation du capital vasculaire du patient - Bonne survie dans un contexte de prise en charge intégrée • Indépendance/autonomie - Domicile - Régime plus élargi qu’en HD si pas d’anurie • Coût - Réallocation des ressources pour traiter plus de patients - Diminution des coûts de transport - Possibilité d’assistance par des IDE à domicile Différentes modalités de cycles ! 8H 12H 16H 20H Cycle de nuit Cycle de jour Interversion des cycles selon type dialysat & système 8H 19H Cycle de jour 23H 4H Cycle de nuit DPIN DP Intermittente Nocturne ventre vide le jour Cycles de nuit DPCC DP Continue Cyclique ventre plein le jour Cycles de nuit DPF DP Fluctuante ventre plein le jour Cycles de nuit fluctuants DPCO DP Continue Optimisée ventre plein le jour Cycles de nuit DPFO DP Fluctuante Optimisée ventre plein le jour Cycles de nuit fluctuants EER et choc septique : Au-delà de la suppléance rénale ! - Hémofiltration à haut débit - Hémofiltration à très haut débit - Pulse High Volume Hemofiltration Coupled Plasma Filtration Adsorption Le choc septique • Sepsis : SIRS + infection documentée (SIRS = Syndrome de réponse inflammatoire systémique) • Sepsis sévère : apparition de la dysfonction d’un ou plusieurs organes • Choc septique : aggravation du sepsis sévère avec hypotension artérielle réfractaire au remplissage vasculaire (amines) • Infection initiale très variée • 1ère cause de mortalité en réanimation Taux de mortalité = 50 % environ • Stabilité du taux de mortalité dans le temps malgré les progrès de la médecine. • Physiopathologie partiellement comprise : - Libération d’endotoxines dans le sang - Activation du système immunitaire - Réponse inflammatoire : libération de plusieurs médiateurs inflammatoires (cytokines) : SIRS - Notion de cascade inflammatoire - Réponse inflammatoire inappropriée Syndrome de défaillance multiviscérale Décès Schéma illustrant la notion de « cascade » de cytokines pro- et anti-inflammatoires au cours du temps après une injection de lipopolysaccharide. • Modulation de cette réponse inflammatoire : nombreuses voies de recherche… • Hémofiltration à haut débit et CPFA : techniques pouvant épurer de manière non spécifique les médiateurs inflammatoires en excès. CPFA est un traitement extracorporel pour les patients avec défaillance multiviscérale ou sepsis, utilisant une cartouche de résine adsorbante spéciale. Adsorption non-spécifique Un plasmafiltre sépare le plasma du sang. Plasma Ce plasma passe dans une cartouche à même d’absorber une vaste gamme de médiateurs inflammatoires. Le plasma ainsi purifié est restitué au patient. UF sortie Substitution Après ce premier stade suit, en série, un hémofiltre qui se charge de l’épuration par convection ainsi que de l’équilibre hydrique et de l’équilibre acido-basique par l’injection d’un liquide de substitution en post-dilution. Schéma CPFA
