Hemofiltratie

Hemofiltratie is gebaseerd op het gebruik van een zeer permeabel membraan in een hemofilter, dat via aangepaste hemodialyselijnen is verbonden met een slagader en ader. De arterioveneuze drukgradiënt maakt het mogelijk om bloed langs het extracorporale circuit te verplaatsen zonder gebruik van een pomp. Langzame, continue ultrafiltratie en vloeistofreïnfusie zijn de belangrijkste methoden om de vochtbalans bij patiënten op de intensive care te handhaven. Continue arterioveneuze hemofiltratie is uitsluitend gebaseerd op convectie. Bloedzuivering wordt bereikt door ultrafiltratie en het aanvullen van vocht dat tijdens de filtratie verloren is gegaan, in tegenstelling tot diffusie die wordt gebruikt bij "klassieke" hemodialyse. Sinds de jaren 80 wordt deze techniek regelmatig gebruikt op intensive care-afdelingen voor patiënten bij wie de kritieke toestand het gebruik van andere vormen van reanimatie (RT) niet toeliet. Het is belangrijk om te vermelden dat het gebruik ervan klinieken zonder hemodialyseapparatuur en -apparatuur in staat stelde om RRT toe te passen bij patiënten met acuut nierfalen. Het onvoorwaardelijke voordeel van continue arterioveneuze hemofiltratie is de afwezigheid van een negatieve impact op de bloedsomloop en de mogelijkheid om de vochtbalans adequaat te reguleren. Bovendien is het mogelijk om patiënten met oligoanurie intensief te behandelen, inclusief infusie-transfusie en medicamenteuze behandeling, parenterale en enterale voeding. Bij patiënten met multiorgaanfalensyndroom zijn echter bepaalde beperkingen vastgesteld. De maximale efficiëntie die hiermee kan worden bereikt, bedraagt 14-18 liter ultrafiltraat per dag. De dagelijkse ureumklaring mag daarom niet hoger zijn dan 18 liter. Aangezien de meeste patiënten met multiorgaanfalensyndroom een uitgesproken hyperkatabolisme hebben, leidt deze ureumklaring tot onvoldoende controle van de ureumspiegel en, uiteraard, tot inadequate behandeling.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]

Werkingsmechanisme

Tijdens de bloedperfusie door een hemofilter wordt een breed scala aan vrij circulerende toxische stoffen en hun metabolieten (moleculair gewicht tot en met prealbumine) met het filtraat verwijderd. De samenstelling van het filtraat is vergelijkbaar met die van primaire urine gevormd in de nieren. De hoeveelheid verwijderde toxische stoffen hangt af van de hoeveelheid vocht die in het vaatbed wordt vervangen. De intensiteit van de detoxificatie is evenredig met de filtratiesnelheid en de coëfficiënt van de metaboliet die door een bepaald semipermeabel membraan wordt gezeefd. Het volume van de vloeistofvervanging en de duur van de procedure worden bepaald op basis van de klinische en biologische parameters van de patiënt.

Ongehinderde doorgang van osmotisch actieve stoffen door het membraan in de vloeistofstroom handhaaft de initiële osmolaliteit van het bloed en het BCC. Iso-osmolaire dehydratie vormt de basis voor de preventie van intracellulaire hyperhydratie en cerebraal oedeem (evenwichtsstoornissyndroom).

Een belangrijk nadeel van de toegang is de onstabiele bloedstroom in het extracorporale circuit, veroorzaakt door een afname van de arterioveneuze gradiënt tijdens hypotensie, vaak waargenomen bij patiënten op intensive care-afdelingen, of trombose van het circulatiecircuit en het filter. Deze complicaties worden vaak waargenomen bij continue arterioveneuze hemofiltratie, omdat de hoge snelheid leidt tot een significante toename van de hematocrietwaarde, bloedviscositeit en hyperproteïnemie in het bloedvolume in het filter zelf, wat trombose veroorzaakt wanneer de bloedstroom in het extracorporale circuit vertraagt. Deze nadelen van de methode zijn vaak de reden om de behandeling, die uiterst noodzakelijk is voor de patiënt, te stoppen, waardoor de effectiviteit als geheel wordt verminderd. Dit alles diende als reden voor een significante beperking van het gebruik van arterioveneuze hemofiltratie op intensive care-afdelingen en voor de ontwikkeling van nieuwe technische middelen en methoden voor continue vervangende RRT.

Dankzij de introductie van nieuwe generatie dubbellumenkatheters en perfusiemodules in de klinische praktijk zijn venoveneuze hemofiltratie en venoveneuze hemodiafiltratie wijdverbreid en worden ze beschouwd als de "gouden standaard" voor dialysetherapie op intensive care-afdelingen. Bij dit soort behandelingen wordt een perfusiemodule gebruikt om de bloedstroom langs het extracorporale circuit te verzorgen. De effectiviteit van de methode wordt aanzienlijk verhoogd door gebruik te maken van convectie, ultrafiltratie en diffusie. Een bloedstroom van maximaal 200 ml/min, met een vergelijkbare snelheid van het toegevoerde dialysemiddel tegen de bloedstroomrichting in, maakt het mogelijk om de ureumklaring tijdens de procedure op hoge waarden te houden (tot 100 ml/min).

Continue venoveneuze hemodiafiltratie biedt, vergeleken met "klassieke" hemodialyse, volledige hemodynamische stabiliteit, onbeperkte controle over de vochtbalans, maakt adequate nutritionele ondersteuning mogelijk, maakt het mogelijk de concentratie van opgeloste stoffen te controleren en de ontwikkeling van een elektrolytenonevenwicht te corrigeren of te voorkomen. De resultaten van een gerandomiseerde gecontroleerde studie, gepubliceerd in 2000 door Claudio Ronco, toonden aan dat het verhogen van het hemofiltratievolume met continue therapiemethoden de overleving van patiënten met acuut nierfalen en sepsis kan verbeteren. Het potentiële voordeel van het verhogen van het ultrafiltratievolume hangt samen met het positieve effect van continue refluxtherapie op humorale mediatoren van sepsis, die worden geadsorbeerd aan het filtermembraan of direct worden verwijderd door convectie. Deze studie bewees de validiteit van het verhogen van de "dosis" hemofiltratie bij patiënten met acuut nierfalen en sepsis.

Daarom dient deze techniek vandaag de dag als een effectieve vorm van kunstmatige ondersteuning van de nierfunctie en heeft ‘extrarenale’ indicaties voor bloedzuivering bij complexe intensieve therapie van multiorgaanfalen en sepsis.

Het gebruik van synthetische, biocompatibele, zeer permeabele membranen maakt het mogelijk om via convectie de klaring van stoffen met een gemiddeld molecuulgewicht te verhogen, voornamelijk cytokinen, waarvan vele in water oplosbaar zijn. Hierdoor is het mogelijk om hun concentratie in de bloedbaan te verlagen met behulp van extracorporale bloedzuiveringstechnieken. Omdat veel pro- en anti-inflammatoire mediatoren worden geclassificeerd als stoffen met een "gemiddeld" molecuulgewicht, wordt er voortdurend onderzoek gedaan naar de effectiviteit van convectieve methoden (hemofiltratie en hemodiafiltratie) bij de eliminatie ervan. De resultaten van experimentele en klinische studies van de afgelopen jaren geven aan dat moderne methoden van extracorporale detoxificatie slechts een beperkt aantal "medium" moleculen kunnen elimineren, zoals cytokinen, complementcomponenten, enz. Natuurlijk is het convectieve mechanisme van massaoverdracht in dit opzicht veel effectiever dan het diffusiemechanisme, maar bij het uitvoeren van constante procedures bij patiënten met acuut nierfalen wordt meestal een "renale dosis" hemofiltratiesnelheid van maximaal 2 l/u gebruikt. Deze dosis is voldoende voor adequate respiratoire remissie (RT) en een minimaal, klinisch niet-significant vermogen om ontstekingsmediatoren te elimineren. Aan de andere kant is bewezen dat de adsorptie van ontstekingsmediatoren op het hemofiltermembraan aanzienlijk is, vooral in de vroege stadia van extracorporale bloedzuivering (de eerste 2-3 uur na aanvang van de procedure). Adsorptie van circulerende cytokinen en complementcomponenten op het poreuze membraan van het filter zorgt voor een tijdelijke afname van hun concentratie in het plasma, wat van significant biologisch en klinisch belang is. Helaas zijn hemofiltermembranen niet ontworpen voor sorptie, en naarmate de poriën verzadigd raken, neemt hun effectiviteit in het verwijderen van cytokinen snel af.

De "renale dosis" hemofiltratie (tot 2 l/u) is dus voldoende om de nierfunctie te vervangen bij de behandeling van acuut nierfalen, maar onvoldoende om de concentratie ontstekingsmediatoren te veranderen bij het multiorgaanfalensyndroom en sepsis. Continue hemofiltratie wordt daarom niet gebruikt bij sepsis, behalve in combinatie met ernstige nierfunctiestoornissen.

Hoog volume hemofiltratie

Volgens onderzoeksgegevens zijn de voordelen van hoogvolume venoveneuze hemofiltratie duidelijk bij patiënten met multiorgaanfalen en sepsis. Klinische studies hebben de effectiviteit van hoogvolume venoveneuze hemofiltratie aangetoond met een afname van de mortaliteit bij patiënten met sepsis en een verbetering van de hemodynamische parameters tegen een achtergrond van een afname van de behoefte aan vasopressoren en adrenomimetica. Volgens onderzoeksgegevens heeft een verhoging van de hemofiltratiedosis boven de gebruikelijke "nierdosis" een positief effect op de overleving van patiënten met multiorgaanfalen.

De ultrafiltratiesnelheid met deze methode bereikt 6 l/u of meer en het dagelijkse volume is 60-80 l. Venoveneuze hemofiltratie met hoog volume wordt alleen overdag toegepast (6-8 uur) en de techniek wordt pulserend genoemd. Dit komt door de noodzaak van een hoge bloedstroom, een nauwkeurige berekening van het ultrafiltratievolume en een verhoogde behoefte aan vervangingsoplossingen.

Redenen voor het positieve effect van venoveneuze hemofiltratie met hoog volume bij de complexe therapie van sepsis:

• Het verkorten van de pro-inflammatoire fase van sepsis door het filteren van het ongebonden deel van cytokinen, waardoor de bijbehorende schade aan organen en weefsels wordt verminderd.
• Verminderde concentratie en eliminatie van bloedcomponenten die verantwoordelijk zijn voor de shocktoestand bij mensen (endotheline-1, verantwoordelijk voor de ontwikkeling van vroege pulmonale hypertensie bij sepsis; endocannabinoïden verantwoordelijk voor vasoplegie; myocardiale dempende factor betrokken bij de pathogenese van acuut hartfalen bij sepsis).
• Verlaging van de plasmaconcentratie van factor PAM (plasminogeenactiverende remmer), vermindering van diffuse intravasculaire coagulopathie. Het is bekend dat de factor PAI-I-spiegel bij sepsis correleert met hoge waarden op de APACHE II-schaal en een significant sterftecijfer.
• Vermindering van de verschijnselen van immuunverlamming na sepsis en verlaging van het risico op het ontwikkelen van een secundaire infectie.
• Onderdrukking van apoptose van macrofagen en neutrofielen.

Hoogvolume veno-veneuze hemofiltratie is dus een extracorporale detoxificatiemethode die een significante verlaging van de plasmaconcentratie van de meeste ontstekingsmediatoren mogelijk maakt, waardoor de systemische ontstekingsreactie "beheerst". Filters en membranen die voor hemofiltratie worden gebruikt bij de behandeling van acuut nierfalen, zullen vanwege hun poriegrootte en zeefcoëfficiënten echter waarschijnlijk niet van significant belang zijn voor de extracorporale behandeling van sepsis.