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Épuration extra-rénale Cours IADE Dr Thomas RIMMELE Département d’Anesthésie-Réanimation, Pavillon P Réanimation, Hôpital.

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1 Épuration extra-rénale Cours IADE Dr Thomas RIMMELE Département d’Anesthésie-Réanimation, Pavillon P Réanimation, Hôpital Edouard Herriot, Lyon Avril 2007

2 Plan - Hémodialyse - Hémofiltration - Hémodiafiltration - Acétate Free Biofiltration - Dialyse péritonéale - EER et choc septique

3 Suppléance rénale : oui mais… REIN300 m 2 de membrane glomérulaire 150 km de tubules Epuration de 180 litres de sang / 24 heures DIALYSEUR 0,5 à 2 m 2 de membrane Pas de travail tubulaire Epuration de 40 à 60 litres / 4 heures EERTransfert de solvant et de solutés à travers une membrane semi-perméable

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5 Hémodialyse

6 INDICATIONS URGENTES Hyperkaliémie aiguë menaçante Hyperhydratation : surtout OAP, HTA sévère, hyponatrémie profonde avec signes neuro. Acidose métabolique sévère (pH < 7) Encéphalopathie urémique Anurie

7 On peut dialyser un patient qui est en : -insuffisance rénale aiguë -Insuffisance rénale chronique -Sans insuffisance rénale

8 Hémodialyse SangDialysat Molécules * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *

9 Principe physico-chimique : DIFFUSION Passage d’ions au travers de la membrane semi- perméable selon un gradient de concentration Intermittente

10 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

11 NATURE DES ECHANGES Diffusion ou dialyse Transfert moléculaire de solutés par Gradient de concentration   Globules rouges 2 - Bactérie Sodium Potassium Chloride Bicarbonate Urée Créatinine Acide urique Beta 2-m (Soluté PM>5000 ) Sang Dialysat Membrane

12 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

13 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 ».

14 TECHNIQUE HEMODIALYSE PV Pompe artérielle Chlorure de sodium Clamp veineux Manomètre Pression Pompe héparine DIALYSEURDIALYSEUR Sang

15 Dialysat stérile Dialysat usé

16 Prescription d’une hémodialyse Débit sang Débit dialysat Perte de poids Durée Bain de dialyse (bicarbonates, potassium, conductivité) Anticoagulation

17 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

18 Hémofiltration

19 Hémofiltration continue SangUltrafiltrat Eau + molécules ΔP * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *

20 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

21 Hémofiltration veino-veineuse continue

22 Avantages Bonne performance pour les moyennes et grosses molécules (jusqu’à D) Inconvénients Faible efficacité pour les petites molécules (si faible débit d’ultrafiltration)

23 TECHNIQUE HEMOFILTRATION PV Pompe artérielle Chlorure de sodium Clamp veineux Manomètre Pression Pompe héparine Mb d’HF Sang Réinjection Mode post-dilutionnel Ultrafiltrat Réinjection Mode prét-dilutionnel

24 Prescription d’une hémofiltration Débit sang Débit d’ultrafiltration Perte de poids Durée Anticoagulation

25 Perte de poids = (débit d’UF) - (débit du liquide de substitution)

26 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

27 Hémofiltration = technique pouvant être utilisée en continu ce qui permet une relative bonne stabilité hémodynamique.

28 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

29 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.

30 Adsorption Adsorption membranaire de solutés par Gradient d’affinité

31 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

32 EFFICACITE de l ’EER Somme des transferts diffusifs, convectifs et adsorptifs

33 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

34 Hémodiafiltration

35 HEMODIAFILTRATION Association de la diffusion et de la convection En mode continu ou intermittent Pré ou post-dilutionnel

36 TECHNIQUE HEMODIAFILTRATION CONTINUE CAVHDF Hémodiafiltration artério-veineuse continue CVVHDF Hémodiafiltration veino-veineuse continue Diffusion + Convection Liquide de substitution Dialysat stérile Dialysat usé + ultrafiltrat

37 Prescription d’une hémodiafiltration Débit sang Débit dialysat Débit d’ultrafiltration Perte de poids Durée Bain de dialyse Anticoagulation

38 Hémodiafiltration en Acétate Free Biofiltration (AFB)

39 TECHNIQUE HEMODIAFILTRATION ACETATE FREE BIOFILTRATION Caractérisée par un dialysat sans tampon bicarbonates et une réinjection post-dilution de soluté bicarbonaté Très bonne tolérance hémodynamique

40 CHOIX DU GENERATEUR INTEGRA Générateur permettant -Dialyse bicarbonate -Dialyse acétate -Ultrafiltration séquentielle ou continue (UF) -Hémodiafiltration (CVVHDF) -Biofiltration sans acétate

41 CHOIX DU GENERATEUR PRISMA Système polyvalent pour les thérapies extra-rénales continues et le contrôle de la balance des fluides, permettant - CVVH - CVVHD - CVVHDF

42 CHOIX DU GENERATEUR PRISMA Moniteur adapté - pour les unités sans traitement d’eau - pour les thérapies d’EER continues

43 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 « ultra- pure » Toutes techniques avec générateur Nécessité d ’un osmoseur et de contrôle de qualité du dialysat (analyse physico-chimique et bactériologique - dosage d’endotoxines)

44 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

45 ROLE DU SODIUM EN HEMODIALYSE DIALYSAT ENRICHI EN SODIUM TRANSFERT DU DIALYSAT VERS LE COMPARTIMENT VASCULAIRE = RETABLISSEMENT D’UNE OSMOLARITE EFFICACE Refilling: Liquides cellulaires Interstitium Secteur vasculaire Stabilité tensionnelle Durant la séance

46 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

47 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

48 ACCES VASCULAIRE Cathéter double lumière co-axial concentrique

49 ACCES VASCULAIRE

50 Fistule artério-veineuse

51 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

52 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)

53 RETROFILTRATION SANG Pe Qb Ps

54 Dialyse péritonéale

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56 La dialyse péritonéale utilise le péritoine comme surface d’échanges Le liquide de dialyse est introduit dans la cavité abdominale par l’intermédiaire d’un cathéter

57 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

58 Risque de péritonite et de diminution progressive des capacités de filtration du péritoine

59 La dialyse en France en dialysés Age moyen de 63 ans 9% en dialyse péritonéale Age moyen 67 ans D.P. : 8.7 % Enquête SROS juin 03 RDPLF 2004

60 Santé publique 2002, vol.14, n°2, pp Coût Moyen de Traitement en Dialyse Hémodialyse HD Centre Lourd : Euros HD Autodialyse : Euros HD à Domicile : Euros Dialyse Péritonéale DP : Euros

61 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

62 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

63 Cycle de nuit Cycle de jour Cycle de nuit 8H 12H 16H 20H 8H 19H 23H 4H Cycle de jour Différentes modalités de cycles ! Interversion des cycles selon type dialysat & système

64 DPIN DP Intermittente Nocturne DPCC DP Continue Cyclique DPF DP Fluctuante Cycles de nuit ventre vide le jour Cycles de nuit ventre plein le jour Cycles de nuit fluctuantsventre plein le jour

65 DPCO DP Continue Optimisée DPFO DP Fluctuante Optimisée Cycles de nuit ventre plein le jour Cycles de nuit fluctuants ventre plein le jour

66 EER et choc septique : Au-delà de la suppléance rénale !

67 - Hémofiltration à haut débit - Hémofiltration à très haut débit - Pulse High Volume Hemofiltration

68 Coupled Plasma Filtration Adsorption

69 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)

70 Infection initiale très variée 1 ère cause de mortalité en réanimation Taux de mortalité = 50 % environ Stabilité du taux de mortalité dans le temps malgré les progrès de la médecine.

71 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

72 Schéma illustrant la notion de « cascade » de cytokines pro- et anti-inflammatoires au cours du temps après une injection de lipopolysaccharide.

73 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.

74 CPFA CPFA est un traitement extracorporel pour les patients avec défaillance multiviscérale ou sepsis, utilisant une cartouche de résine adsorbante spéciale. Adsorption non-spécifique

75 Un plasmafiltre sépare le plasma du sang. Ce plasma passe dans une cartouche à même d’absorber une vaste gamme de médiateurs inflammatoires. Le plasma ainsi purifié est restitué au patient. 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. Plasma UF sortie Substitution

76 Schéma CPFA

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