Hemofiltracja

Hemofiltracja opiera się na wykorzystaniu wysoce przepuszczalnej membrany w hemofiltrze, który jest podłączony do tętnicy i żyły za pomocą zmodyfikowanych linii hemodializacyjnych. Gradient ciśnienia tętniczo-żylnego umożliwia przemieszczanie krwi wzdłuż obiegu pozaustrojowego bez użycia pompy. Powolna ciągła ultrafiltracja i reinfuzja płynów to główne metody utrzymywania równowagi płynów u pacjentów na oddziałach intensywnej terapii. Ciągła tętniczo-żylna hemofiltracja opiera się wyłącznie na konwekcji. Oczyszczanie krwi odbywa się poprzez ultrafiltrację i uzupełnianie płynu utraconego podczas filtracji, w przeciwieństwie do dyfuzji stosowanej w „klasycznej” hemodializie. Od lat 80. technika ta jest regularnie stosowana na oddziałach intensywnej terapii u pacjentów, których stan krytyczny nie pozwalał na zastosowanie innych rodzajów RRT. Ważne jest, aby zauważyć, że jej zastosowanie pozwoliło klinikom niewyposażonym w sprzęt i urządzenia do hemodializy na wykonywanie RRT u pacjentów z ostrą niewydolnością nerek. Bezwarunkową zaletą ciągłej hemofiltracji tętniczo-żylnej jest brak negatywnego wpływu na układ krążenia i możliwość odpowiedniej kontroli bilansu płynów. Ponadto możliwe jest prowadzenie intensywnego leczenia pacjentów z oligonurią, w tym infuzji-transfuzji i farmakoterapii, żywienia pozajelitowego i dojelitowego. Jednak zidentyfikowano pewne ograniczenia w tej metodzie u pacjentów z zespołem niewydolności wielonarządowej. Maksymalna wydajność, jaką można osiągnąć za jej pomocą, sięga 14-18 litrów ultrafiltratu na dobę. W konsekwencji dobowy klirens mocznika nie może przekraczać 18 litrów. Biorąc pod uwagę, że większość pacjentów z zespołem niewydolności wielonarządowej ma wyraźny stan hiperkatabolizmu, ten klirens mocznika prowadzi do niedostatecznej kontroli jego poziomu i, naturalnie, do nieodpowiedniego leczenia.

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

Mechanizm działania

Podczas perfuzji krwi przez hemofiltr, szeroka gama swobodnie krążących toksyn i ich metabolitów (masa cząsteczkowa do prealbuminy) jest usuwana z filtratem. Filtrat jest porównywalny pod względem składu do pierwotnego moczu powstającego w nerkach. Ilość usuniętych toksyn zależy od objętości płynu zastępowanego w łożysku naczyniowym. Intensywność detoksykacji jest proporcjonalna do szybkości filtracji i współczynnika przesiewania metabolitu przez daną półprzepuszczalną błonę. Objętość zastępowanego płynu i czas trwania zabiegu są ustalane w zależności od parametrów klinicznych i biologicznych pacjenta.

Niezakłócony przepływ substancji osmotycznie czynnych przez błonę w przepływie cieczy utrzymuje początkową osmolarność krwi i BCC. Odwodnienie izoosmotyczne jest podstawą zapobiegania wewnątrzkomórkowemu przewodnieniu i obrzękowi mózgu (zespół zaburzonej równowagi).

Istotną wadą dostępu jest niestabilna szybkość przepływu krwi w obiegu pozaustrojowym, spowodowana spadkiem gradientu tętniczo-żylnego podczas niedociśnienia, często obserwowanego u pacjentów na oddziałach intensywnej terapii, lub zakrzepicą obiegu krążącego i filtra. Powikłania te często obserwuje się przy ciągłej hemofiltracji tętniczo-żylnej, ponieważ jej duża prędkość prowadzi do znacznego wzrostu poziomu hematokrytu, lepkości krwi i hiperproteinemii w objętości krwi wewnątrz samego filtra, który zakrzepuje, gdy przepływ krwi zwalnia w obiegu pozaustrojowym. Te wady metody są często powodem przerwania leczenia, które jest niezwykle konieczne dla pacjenta, tym samym zmniejszając jego skuteczność jako całości. Wszystko to stanowiło powód znacznego ograniczenia stosowania hemofiltracji tętniczo-żylnej na oddziałach intensywnej terapii i opracowania nowych środków technicznych i metod ciągłej zastępczej RRT.

Dzięki wprowadzeniu do praktyki klinicznej nowej generacji dwuświatłowych cewników i modułów perfuzyjnych, hemofiltracja żylno-żylna i hemodiafiltracja żylno-żylna stały się powszechne i są uważane za „złoty standard” dializoterapii na oddziałach intensywnej terapii. W tego typu leczeniu moduł perfuzyjny służy do zapewnienia przepływu krwi wzdłuż obwodu pozaustrojowego. Skuteczność metody jest znacznie zwiększona dzięki zastosowaniu konwekcji, ultrafiltracji i dyfuzji. Przepływ krwi nieprzekraczający 200 ml/min, przy podobnej prędkości dializatu podawanego przeciwprądowo do kierunku przepływu krwi, pozwala na utrzymanie klirensu mocznika podczas zabiegu na wysokich wartościach (do 100 ml/min).

Ciągła żylno-żylna hemodiafiltracja, w porównaniu z „klasyczną” hemodializą, zapewnia całkowitą stabilność hemodynamiczną, nieograniczoną kontrolę nad bilansem płynów, umożliwia odpowiednie wsparcie żywieniowe, umożliwia kontrolę stężenia rozpuszczonych substancji i koryguje lub zapobiega rozwojowi zaburzeń równowagi elektrolitowej. Wyniki randomizowanego kontrolowanego badania opublikowane w 2000 r. przez Claudio Ronco wykazały, że zwiększenie objętości hemofiltracji za pomocą ciągłych metod terapii może poprawić przeżywalność pacjentów z ostrą niewydolnością nerek i sepsą. Potencjalna korzyść ze zwiększenia objętości ultrafiltracji wiąże się z pozytywnym wpływem ciągłej RRT na mediatory humoralne sepsy, które są adsorbowane na membranie filtra lub bezpośrednio usuwane przez konwekcję. Badanie to udowodniło zasadność zwiększenia „dawki” hemofiltracji u pacjentów z ostrą niewydolnością nerek i sepsą.

Dzięki temu technika ta stanowi dziś skuteczną formę sztucznego wspomagania funkcji nerek i ma „pozanerkowe” wskazania do oczyszczania krwi w złożonej intensywnej terapii niewydolności wielonarządowej i sepsy.

Zastosowanie syntetycznych, biokompatybilnych, wysoce przepuszczalnych membran pozwala, poprzez konwekcję, na zwiększenie klirensu substancji o średniej masie cząsteczkowej, przede wszystkim cytokin, z których wiele jest rozpuszczalnych w wodzie. Dzięki temu możliwe jest zmniejszenie ich stężenia w krwiobiegu za pomocą pozaustrojowych technik oczyszczania krwi. Ponieważ wiele mediatorów pro- i przeciwzapalnych jest klasyfikowanych jako substancje o „średniej” masie cząsteczkowej, stale prowadzone są badania nad skutecznością metod konwekcyjnych (hemofiltracji i hemodiafiltracji) w ich eliminacji. Wyniki badań eksperymentalnych i klinicznych ostatnich lat wskazują, że nowoczesne metody pozaustrojowej detoksykacji mogą eliminować tylko ograniczoną liczbę „średnich” cząsteczek, takich jak cytokiny, składniki dopełniacza itp. Oczywiście, konwekcyjny mechanizm przenoszenia masy jest w tym względzie znacznie skuteczniejszy niż dyfuzyjny, ale zwykle przy wykonywaniu stałych procedur u pacjentów z ostrą niewydolnością nerek stosuje się „dawkę nerkową” szybkości hemofiltracji do 2 l/h. Ta dawka jest wystarczająca do wdrożenia odpowiedniego RRT i minimalnej, klinicznie nieistotnej zdolności do eliminacji mediatorów zapalnych. Z drugiej strony udowodniono, że adsorpcja mediatorów zapalnych na membranie hemofiltra jest dość znacząca, zwłaszcza we wczesnych etapach pozaustrojowego oczyszczania krwi (pierwsze 2-3 godziny od rozpoczęcia procedury). Adsorpcja krążących cytokin i składników dopełniacza na porowatej membranie filtra pozwala na chwilowe zmniejszenie ich stężenia w osoczu, co ma istotne znaczenie biologiczne i kliniczne. Niestety membrany hemofiltra nie są zaprojektowane do sorpcji i wraz z nasyceniem porów ich skuteczność w usuwaniu cytokin szybko spada.

Tak więc „dawka nerkowa” hemofiltracji (do 2 l/h) jest wystarczająca do zastąpienia funkcji nerek w leczeniu ostrej niewydolności nerek, ale niewystarczająca do zmiany poziomu mediatorów zapalnych w zespole niewydolności wielonarządowej i sepsie. Dlatego też nie stosuje się ciągłej hemofiltracji w sepsie, z wyjątkiem przypadków jej połączenia z ciężką dysfunkcją nerek.

Hemofiltracja o dużej objętości

Według danych badawczych, zalety stosowania hemofiltracji żylno-żylnej o dużej objętości są oczywiste u pacjentów z niewydolnością wielonarządową i sepsą. Badania kliniczne wykazały skuteczność stosowania hemofiltracji żylno-żylnej o dużej objętości ze zmniejszeniem śmiertelności u pacjentów z sepsą i poprawą parametrów hemodynamicznych na tle zmniejszenia zapotrzebowania na leki wazopresyjne i adrenomimetyczne. Według danych badawczych, zwiększenie dawki hemofiltracji ponad zwykłą „dawkę nerkową” ma pozytywny wpływ na przeżycie pacjentów z zespołem niewydolności wielonarządowej.

Szybkość ultrafiltracji tą metodą osiąga 6 l/h lub więcej, a objętość dobowa wynosi 60-80 l. Hemofiltracja żylno-żylna o dużej objętości jest stosowana tylko w ciągu dnia (6-8 godzin), a technika ta nazywana jest pulsacyjną. Wynika to z konieczności dużego przepływu krwi, dokładnego obliczenia objętości ultrafiltracji i zwiększonego zapotrzebowania na roztwory zastępcze.

Powody pozytywnego efektu hemofiltracji żylno-żylnej o dużej objętości w złożonym leczeniu sepsy:

• Skrócenie fazy prozapalnej sepsy poprzez filtrowanie niezwiązanej części cytokin, a tym samym zmniejszenie towarzyszących uszkodzeń narządów i tkanek.
• Zmniejszone stężenie i eliminacja składników krwi odpowiedzialnych za stan wstrząsu u ludzi (endotelina-1, odpowiedzialna za rozwój wczesnego nadciśnienia płucnego w sepsie; endokannabinoidy odpowiedzialne za porażenie naczyń; czynnik depresyjny mięśnia sercowego biorący udział w patogenezie ostrej niewydolności serca w sepsie).
• Zmniejszenie stężenia czynnika PAM (inhibitora aktywującego plazminogen) w osoczu, zmniejszenie rozlanej wewnątrznaczyniowej koagulopatii. Wiadomo, że poziom czynnika PAI-I w sepsie koreluje z wysokimi wartościami w skali APACHE II i znacznym wskaźnikiem śmiertelności.
• Łagodzenie objawów paraliżu układu odpornościowego po sepsie i redukcja ryzyka rozwoju wtórnych infekcji.
• Hamowanie apoptozy makrofagów i neutrofili.

Tak więc, hemofiltracja żylno-żylna o dużej objętości jest metodą pozaustrojowej detoksykacji, która pozwala na znaczną redukcję stężenia w osoczu większości mediatorów zapalnych, zapewniając możliwość „zarządzania” ogólnoustrojową reakcją zapalną. Jednakże filtry i membrany stosowane do hemofiltracji w leczeniu ostrej niewydolności nerek, ze względu na ich wielkość porów i współczynniki przesiewania, prawdopodobnie nie będą miały istotnego znaczenia dla pozaustrojowej terapii sepsy.