Hemofiltracija

Hemofiltracija temelji na uporabi visoko prepustne membrane v hemofiltru, ki je z arterijo in veno povezan z modificiranimi hemodializnimi linijami. Arteriovenski tlačni gradient omogoča premikanje krvi po zunajtelesni cirkulaciji brez uporabe črpalke. Počasna kontinuirana ultrafiltracija in reinfuzija tekočine sta glavni metodi za vzdrževanje ravnovesja tekočin pri bolnikih na oddelkih za intenzivno nego. Kontinuirana arteriovenska hemofiltracija temelji le na konvekciji. Čiščenje krvi se doseže z ultrafiltracijo in nadomeščanjem tekočine, izgubljene med filtracijo, v nasprotju z difuzijo, ki se uporablja pri "klasični" hemodializi. Od osemdesetih let prejšnjega stoletja se ta tehnika redno uporablja na oddelkih za intenzivno nego pri bolnikih, katerih kritično stanje ni dovoljevalo uporabe drugih vrst RRT. Pomembno je omeniti, da je njena uporaba omogočila klinikam, ki niso bile opremljene z opremo in napravami za hemodializo, izvajanje RRT pri bolnikih z akutno ledvično odpovedjo. Brezpogojna prednost kontinuirane arteriovenske hemofiltracije je odsotnost negativnega vpliva na krvni obtok in sposobnost ustreznega nadzora ravnovesja tekočin. Poleg tega je možno intenzivno zdravljenje bolnikov z oligoanurijo, vključno z infuzijsko-transfuzijsko in zdravilno terapijo, parenteralno in enteralno prehrano. Vendar pa so bile pri tej metodi ugotovljene določene omejitve pri bolnikih s sindromom odpovedi več organov. Največja učinkovitost, ki jo je mogoče doseči z njeno pomočjo, doseže 14-18 litrov ultrafiltrata na dan. Posledično dnevni očistek sečnine ne sme preseči 18 litrov. Glede na to, da ima večina bolnikov s sindromom odpovedi več organov izrazito stanje hiperkatabolizma, ta očistek sečnine vodi do nezadostnega nadzora nad njeno ravnijo in seveda do neustreznega zdravljenja.

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

Mehanizem delovanja

Med perfuzijo krvi skozi hemofilter se s filtratom odstrani širok spekter prosto krožečih toksinov in njihovih metabolitov (molekulska masa do prealbumina). Filtrat je po sestavi primerljiv s primarnim urinom, ki nastane v ledvicah. Količina odstranjenih toksinov je odvisna od volumna tekočine, ki se nadomesti v žilnem tkivu. Intenzivnost razstrupljanja je sorazmerna s hitrostjo filtracije in koeficientom presejanja metabolitov skozi dano polprepustno membrano. Volumen nadomeščene tekočine in trajanje postopka se določita glede na klinične in biološke parametre pacienta.

Neoviran prehod osmotsko aktivnih snovi skozi membrano v tekočinskem toku ohranja začetno osmolarnost krvi in bazalnoceličnega telesa (BCC). Izoosmolarna dehidracija je osnova za preprečevanje znotrajcelične hiperhidracije in možganskega edema (sindrom motenega ravnovesja).

Pomembna pomanjkljivost tega dostopa je nestabilna hitrost pretoka krvi v zunajtelesni cirkulaciji, ki jo povzroča zmanjšanje arteriovenskega gradienta med hipotenzijo, ki jo pogosto opazimo pri bolnikih na oddelkih za intenzivno nego, ali tromboza krvnega obtoka in filtra. Ti zapleti se pogosto pojavljajo pri kontinuirani arteriovenski hemofiltraciji, saj njena visoka hitrost vodi do znatnega povečanja ravni hematokrita, viskoznosti krvi in hiperproteinemije v volumnu krvi znotraj samega filtra, ki se trombozira, ko se pretok krvi v zunajtelesni cirkulaciji upočasni. Te pomanjkljivosti metode so pogosto razlog za prekinitev zdravljenja, ki je za bolnika izjemno potrebno, s čimer se zmanjša njegova učinkovitost kot celota. Vse to je povzročilo znatno omejitev uporabe arteriovenske hemofiltracije na oddelkih za intenzivno nego in za razvoj novih tehničnih sredstev in metod kontinuirane nadomestne RRT.

Zaradi uvedbe katetrov z dvojnim lumnom in perfuzijskih modulov nove generacije v klinično prakso sta se venovenska hemofiltracija in venovenska hemodiafiltracija razširili in veljata za "zlati standard" dializne terapije na oddelkih za intenzivno nego. Pri teh vrstah zdravljenja se za zagotavljanje pretoka krvi po zunajtelesni vezju uporablja perfuzijski modul. Učinkovitost metode se znatno poveča z uporabo konvekcije, ultrafiltracije in difuzije. Pretok krvi, ki ne presega 200 ml/min, s podobno hitrostjo dializata, ki se dovaja v nasprotni smeri pretoka krvi, omogoča vzdrževanje očistka sečnine med postopkom pri visokih vrednostih (do 100 ml/min).

Kontinuirana venovenska hemodiafiltracija v primerjavi s "klasično" hemodializo zagotavlja popolno hemodinamsko stabilnost, neomejen nadzor nad ravnovesjem tekočin, omogoča ustrezno prehransko podporo, omogoča nadzor koncentracije raztopljenih snovi ter odpravljanje ali preprečevanje razvoja elektrolitskega neravnovesja. Rezultati randomizirane kontrolirane študije, ki jo je leta 2000 objavil Claudio Ronco, so pokazali, da lahko povečanje volumna hemofiltracije z metodami kontinuirane terapije izboljša preživetje bolnikov z akutno ledvično odpovedjo in sepso. Potencialna korist povečanja volumna ultrafiltracije je povezana s pozitivnim učinkom kontinuirane RRT na humoralne mediatorje sepse, ki se adsorbirajo na filtrirni membrani ali se neposredno odstranijo s konvekcijo. Ta študija je dokazala veljavnost povečanja "odmerka" hemofiltracije pri bolnikih z akutno ledvično odpovedjo in sepso.

Tako ta tehnika danes služi kot učinkovita oblika umetne podpore delovanju ledvic in ima "ekstrarenalne" indikacije za čiščenje krvi pri kompleksni intenzivni terapiji odpovedi več organov in sepse.

Uporaba sintetičnih, biokompatibilnih, visoko prepustnih membran omogoča s konvekcijo povečanje očistka snovi s povprečno molekulsko maso, predvsem citokinov, od katerih so mnogi topni v vodi. Zaradi tega je mogoče z uporabo tehnik zunajtelesne čiščenja krvi zmanjšati njihovo koncentracijo v krvnem obtoku. Ker so številni pro- in protivnetni mediatorji razvrščeni kot snovi s "povprečno" molekulsko maso, se nenehno izvajajo raziskave za preučevanje učinkovitosti konvektivnih metod (hemofiltracije in hemodiafiltracije) pri njihovem izločanju. Rezultati eksperimentalnih in kliničnih študij zadnjih let kažejo, da lahko sodobne metode zunajtelesne razstrupljanja izločijo le omejeno število "srednjih" molekul, kot so citokini, komponente komplementa itd. Seveda je konvektivni mehanizem prenosa mase v tem pogledu veliko učinkovitejši od difuzijskega, vendar se običajno pri izvajanju stalnih postopkov pri bolnikih z akutno ledvično odpovedjo uporablja "ledvični odmerek" hemofiltracije s hitrostjo do 2 l/h. Ta odmerek zadostuje za izvajanje ustreznega RRT in minimalno, klinično nepomembno sposobnost izločanja vnetnih mediatorjev. Po drugi strani pa je dokazano, da je adsorpcija vnetnih mediatorjev na membrani hemofiltra precejšnja, zlasti v zgodnjih fazah zunajtelesne čiščenja krvi (prve 2-3 ure od začetka postopka). Adsorpcija citokinov v krvnem obtoku in komponent komplementa na porozni membrani filtra omogoča začasno zmanjšanje njihove koncentracije v plazmi, kar je pomembnega biološkega in kliničnega pomena. Žal membrane hemofiltrov niso zasnovane za sorpcijo in ko se pore nasičijo, se njihova učinkovitost pri odstranjevanju citokinov hitro zmanjša.

Tako je "ledvični odmerek" hemofiltracije (do 2 l/h) zadosten za nadomestitev ledvične funkcije pri zdravljenju akutne ledvične odpovedi, vendar ne zadostuje za spremembo ravni vnetnih mediatorjev pri sindromu odpovedi več organov in sepsi. Zato se kontinuirana hemofiltracija pri sepsi ne uporablja, razen v primerih njene kombinacije s hudo ledvično disfunkcijo.

Visokovolumenska hemofiltracija

Glede na raziskovalne podatke so prednosti uporabe visokovolumenske venovenske hemofiltracije očitne pri bolnikih z odpovedjo več organov in sepso. Klinične študije so pokazale učinkovitost uporabe visokovolumenske venovenske hemofiltracije z zmanjšanjem umrljivosti pri bolnikih s sepso in izboljšanjem hemodinamskih parametrov ob zmanjšani potrebi po vazopresorjih in adrenomimetikih. Glede na raziskovalne podatke ima povečanje odmerka hemofiltracije nad običajni "ledvični odmerek" pozitiven učinek na preživetje bolnikov s sindromom odpovedi več organov.

Hitrost ultrafiltracije pri tej metodi doseže 6 l/h ali več, dnevni volumen pa je 60–80 l. Visokovolumenska venovenska hemofiltracija se uporablja le podnevi (6–8 ur), tehnika pa se imenuje pulzirajoča. To je posledica potrebe po visokem pretoku krvi, natančnem izračunu volumna ultrafiltracije in povečane potrebe po nadomestnih raztopinah.

Razlogi za pozitiven učinek visokovolumenske venovenske hemofiltracije v kompleksnem zdravljenju sepse:

• Skrajšanje provnetne faze sepse s filtriranjem nevezanega dela citokinov, s čimer se zmanjša povezana poškodba organov in tkiv.
• Zmanjšana koncentracija in izločanje krvnih komponent, odgovornih za stanje šoka pri ljudeh (endotelin-1, odgovoren za razvoj zgodnje pljučne hipertenzije pri sepsi; endokanabinoidi, odgovorni za vazoplegijo; dejavnik, ki zavira miokard, sodeluje pri patogenezi akutnega srčnega popuščanja pri sepsi).
• Zmanjšanje plazemske koncentracije faktorja PAM (zaviralec aktivacije plazminogena), zmanjšanje difuzne intravaskularne koagulopatije. Znano je, da je raven faktorja PAI-I pri sepsi povezana z visokimi vrednostmi na lestvici APACHE II in pomembno stopnjo umrljivosti.
• Zmanjšanje manifestacij imunoparalize po sepsi in zmanjšanje tveganja za razvoj sekundarne okužbe.
• Zaviranje apoptoze makrofagov in nevtrofilcev.

Tako je visokovolumenska veno-venska hemofiltracija metoda zunajtelesne razstrupljanja, ki omogoča znatno zmanjšanje plazemske koncentracije večine vnetnih mediatorjev, kar zagotavlja možnost "obvladovanja" sistemskega vnetnega odziva. Vendar pa filtri in membrane, ki se uporabljajo za hemofiltracijo pri zdravljenju akutne ledvične odpovedi, s svojo velikostjo por in koeficienti presejanja verjetno nimajo pomembnega pomena za zunajtelesno zdravljenje sepse.