Épuration extra-rénale

Cours IADE

Dr Thomas RIMMELE(thomas.rimmele@chu-lyon.fr)

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

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• Principe physico-chimique : DIFFUSION

• Passage d’ions au travers de la membrane semi-perméable selon un gradient de concentration

• Intermittente

Faible transfert volumique : 2 à 3 litres / séance

AvantagesFacile à mettre en œuvre, technique ancienne Bonne efficacité pour les petites molécules

InconvénientsFaible performance pour les moyennes et grosses

molécules

NATURE DES ECHANGES

Diffusion ou dialyseTransfert moléculaire de solutéspar Gradient de concentration

1

2

1 - Globules rouges2 - Bactérie

SodiumPotassiumChloride

Bicarbonate UréeCréatinine

Acide urique

Beta 2-m (Soluté PM>5000)

Sang

Dialysat

Membrane

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 ».

TECHNIQUEHEMODIALYSE

PV

Pompe artérielle

Chlorure de sodium

Clamp veineux

Manomètre Pression

Pompe héparine

DIALYSEUR

Sang

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

Sang Ultrafiltrat

Eau + moléculesΔP

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• 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

AvantagesBonne performance pour les moyennes et grosses molécules

(jusqu’à 50 000 D)

InconvénientsFaible efficacité pour les petites molécules (si faible débit

d’ultrafiltration)

TECHNIQUEHEMOFILTRATION

PV

Pompe artérielle

Chlorure de sodium

Clamp veineux

Manomètre Pression

Pompe héparine

Mb d’HFSangRéinjection

Mode post-dilutionnel

Ultrafiltrat

Réinjection

Mode prét-dilutionnel

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

Adsorption membranaire de solutéspar Gradient d’affinité

Interface solide/solution

Domaines hydrophobes

Chargesélectriques

Interactionsioniques

solide

Protéine Interactions polaires

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

TECHNIQUEHEMODIAFILTRATION

CONTINUE

CAVHDFHémodiafiltration artério-veineusecontinue

CVVHDFHémodiafiltration veino-veineusecontinue

Diffusion +

Convection

Liquide desubstitution

Dialysat stérile

Dialysat usé+

ultrafiltrat

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)

TECHNIQUEHEMODIAFILTRATION

ACETATE FREE BIOFILTRATION

• Caractérisée par un dialysat sans tampon bicarbonates et une réinjection post-dilution de soluté bicarbonaté

• Très bonne tolérance hémodynamique

CHOIX DU GENERATEURINTEGRAGénérateur permettant-Dialyse bicarbonate-Dialyse acétate-Ultrafiltration séquentielle ou continue (UF)-Hémodiafiltration (CVVHDF)-Biofiltration sans acétate

CHOIX DU GENERATEUR

PRISMASystème polyvalent pour les thérapies extra-rénales continues et le contrôle de la balance des fluides, permettant

- CVVH- CVVHD- CVVHDF

CHOIX DU GENERATEUR

PRISMAMoniteur adapté- pour les unitéssans traitement d’eau- pour les thérapies d’EER continues

DIALYSAT

• Soit solutions prêtes à l ’emploi et stérilesCVVH 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 générateurNécessité 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:Liquides cellulaires Interstitium Secteur vasculaire

Stabilité tensionnelleDurant 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 hémorragiqueHéparinothérapie standard non fractionnée perdialytiqueHéparinothérapie de bas PM toutes les 4 à 6 heures

• Patient avec risque hémorragiqueHéparinisation minimisée: soit HNF soit HBP

• Anti-coagulation contre-indiquéeProtocoles « sans héparine » : rinçage du circuit - prédilution - membrane de surface

traitée type AN69ST

• Allergie à l’héparineCitrate 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

       SANG

PeQb Qb

Ps<Pe

RETROFILTRATION 

DIALYSAT 

Pression oncotique

Pression transmembranaire

Pression hydrostatique

Dialyse péritonéale

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

• 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

• 9% en dialyse péritonéaleAge moyen 67 ans

D.P. : 8.7 %

Enquête SROS juin 03RDPLF 2004

Santé publique 2002, vol.14, n°2, pp107-119

Coût Moyen de Traitement en Dialyse

• HémodialyseHD Centre Lourd : 61 000 EurosHD Autodialyse : 38 000 EurosHD à Domicile : 32 000 Euros• Dialyse PéritonéaleDP : 32 000 Euros

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

Cycle de nuitCycle de jour

Cycle de nuit

8H 12H 16H 20H

8H 19H 23H 4HCycle de jour

Différentes modalités de cycles !

Interversion des cycles selon type dialysat & système

DPINDP IntermittenteNocturne

DPCCDP ContinueCyclique

DPFDPFluctuante

Cycles de nuitventre vide le jour

Cycles de nuitventre plein le jour

Cycles de nuit fluctuantsventre plein le jour

DPCODP Continue Optimisée

DPFODPFluctuanteOptimisée

Cycles de nuit

ventre plein le jour Cycles de nuit fluctuants

ventre plein le jour

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 réanimationTaux 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.

CPFACPFA 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. 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

Schéma CPFA