Hemofiltrace

Hemofiltrace je založena na použití vysoce propustné membrány v hemofiltru, který je připojen k tepně a žíle pomocí upravených hemodialyzačních hadiček. Arteriovenózní tlakový gradient umožňuje pohyb krve po mimotělním oběhu bez použití pumpy. Pomalá kontinuální ultrafiltrace a reinfuze tekutin jsou hlavními metodami udržování rovnováhy tekutin u pacientů na jednotkách intenzivní péče. Kontinuální arteriovenózní hemofiltrace je založena pouze na konvekci. Čištění krve je dosaženo ultrafiltrací a náhradou tekutin ztracených během filtrace, na rozdíl od difuze používané v „klasické“ hemodialýze. Od 80. let 20. století se tato technika pravidelně používá na jednotkách intenzivní péče u pacientů, jejichž kritický stav neumožňoval použití jiných typů RRT. Je důležité poznamenat, že její použití umožnilo klinikám, které nebyly vybaveny hemodialyzačním zařízením a přístroji, provádět RRT u pacientů s akutním selháním ledvin. Bezpodmínečnou výhodou kontinuální arteriovenózní hemofiltrace je absence negativního vlivu na oběhový systém a schopnost adekvátně kontrolovat rovnováhu tekutin. Kromě toho je možné provádět intenzivní léčbu pacientů s oligoanurií, včetně infuzně-transfuzní a farmakoterapie, parenterální a enterální výživy. U pacientů se syndromem mnohočetného selhání orgánů však byla u této metody identifikována určitá omezení. Maximální účinnost, které lze s její pomocí dosáhnout, dosahuje 14–18 litrů ultrafiltrátu za den. Denní clearance močoviny proto nesmí překročit 18 litrů. Vzhledem k tomu, že většina pacientů se syndromem mnohočetného selhání orgánů má výrazný stav hyperkatabolismu, vede tato clearance močoviny k nedostatečné kontrole její hladiny a přirozeně k nedostatečné léčbě.

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

Mechanismus účinku

Během perfuze krve hemofiltrem se s filtrátem odstraňuje široká škála volně cirkulujících toxinů a jejich metabolitů (molekulová hmotnost až do prealbuminu). Filtrát je svým složením srovnatelný s primární močí tvořenou v ledvinách. Množství odstraněných toxinů závisí na objemu tekutiny nahrazené v cévním řečišti. Intenzita detoxikace je úměrná rychlosti filtrace a koeficientu prosévání metabolitů přes danou polopropustnou membránu. Objem nahrazených tekutin a délka trvání procedury se stanoví v závislosti na klinických a biologických parametrech pacienta.

Nerušený průchod osmoticky aktivních látek membránou v proudu kapaliny udržuje počáteční osmolaritu krve a BCC. Izoosmolární dehydratace je základem prevence intracelulární hyperhydratace a mozkového edému (syndromu narušené rovnováhy).

Důležitou nevýhodou tohoto přístupu je nestabilní průtok krve v mimotělním oběhu, způsobený poklesem arteriovenózního gradientu během hypotenze, často pozorované u pacientů na jednotkách intenzivní péče, nebo trombózou oběhového okruhu a filtru. Tyto komplikace jsou často pozorovány při kontinuální arteriovenózní hemofiltraci, protože její vysoká rychlost vede k významnému zvýšení hladiny hematokritu, viskozity krve a hyperproteinémie v objemu krve uvnitř samotného filtru, který trombuje, když se průtok krve v mimotělním oběhu zpomalí. Tyto nevýhody metody jsou často důvodem k ukončení léčby, která je pro pacienta extrémně nezbytná, a tím ke snížení její celkové účinnosti. To vše vedlo k významnému omezení použití arteriovenózní hemofiltrace na jednotkách intenzivní péče a k vývoji nových technických prostředků a metod kontinuální substituční RRT.

Díky zavedení dvoulumenních katétrů a perfuzních modulů nové generace do klinické praxe se venovenózní hemofiltrace a venovenózní hemodiafiltrace rozšířily a jsou považovány za „zlatý standard“ dialyzační terapie na jednotkách intenzivní péče. U těchto typů léčby se k zajištění průtoku krve mimotělním oběhem používá perfuzní modul. Účinnost metody se výrazně zvyšuje využitím konvekce, ultrafiltrace a difúze. Průtok krve nepřesahující 200 ml/min, s podobnou rychlostí dialyzátu dodávaného proti směru průtoku krve, umožňuje udržovat clearance močoviny během zákroku na vysokých hodnotách (až 100 ml/min).

Kontinuální venovenózní hemodiafiltrace ve srovnání s „klasickou“ hemodialýzou poskytuje úplnou hemodynamickou stabilitu, neomezenou kontrolu nad bilancí tekutin, umožňuje adekvátní nutriční podporu, umožňuje kontrolovat koncentraci rozpuštěných látek a korigovat nebo předcházet rozvoji elektrolytové nerovnováhy. Výsledky randomizované kontrolované studie publikované v roce 2000 Claudiem Roncem ukázaly, že zvýšení objemu hemofiltrace metodami kontinuální terapie může zlepšit přežití pacientů s akutním selháním ledvin a sepsí. Potenciální přínos zvýšení objemu ultrafiltrace je spojen s pozitivním účinkem kontinuální RRT na humorální mediátory sepse, které jsou adsorbovány na filtrační membráně nebo přímo odstraňovány konvekcí. Tato studie prokázala platnost zvýšení „dávky“ hemofiltrace u pacientů s akutním selháním ledvin a sepsí.

Tato technika tak dnes slouží jako účinná forma umělé podpory funkce ledvin a má „extrarenální“ indikace pro čištění krve v komplexní intenzivní terapii víceorgánového selhání a sepse.

Použití syntetických, biokompatibilních, vysoce propustných membrán umožňuje konvekcí dosáhnout zvýšení clearance látek s průměrnou molekulovou hmotností, především cytokinů, z nichž mnohé jsou rozpustné ve vodě. Díky tomu je možné snížit jejich koncentraci v krevním řečišti pomocí technik extrakorporálního čištění krve. Vzhledem k tomu, že mnoho pro- a protizánětlivých mediátorů je klasifikováno jako látky s „průměrnou“ molekulovou hmotností, neustále probíhá výzkum účinnosti konvekčních metod (hemofiltrace a hemodiafiltrace) při jejich eliminaci. Výsledky experimentálních a klinických studií posledních let naznačují, že moderní metody extrakorporální detoxikace dokáží eliminovat pouze omezený počet „středních“ molekul, jako jsou cytokiny, složky komplementu atd. Konvekční mechanismus přenosu hmoty je v tomto ohledu samozřejmě mnohem účinnější než difuzní, ale obvykle se při provádění konstantních procedur u pacientů s akutním selháním ledvin používá „renální dávka“ s rychlostí hemofiltrace až 2 l/h. Tato dávka je dostatečná k provedení adekvátní RRT a minimální, klinicky nevýznamné schopnosti eliminovat zánětlivé mediátory. Na druhou stranu bylo prokázáno, že adsorpce zánětlivých mediátorů na membráně hemofiltru je poměrně významná, zejména v raných fázích mimotělního čištění krve (první 2-3 hodiny od zahájení procedury). Adsorpce cirkulujících cytokinů a složek komplementu na porézní membráně filtru umožňuje dočasné snížení jejich koncentrace v plazmě, což má značný biologický a klinický význam. Membrány hemofiltrů bohužel nejsou pro sorpci určeny a s nasycením pórů jejich účinnost při odstraňování cytokinů rychle klesá.

„Renální dávka“ hemofiltrace (až 2 l/h) je tedy dostatečná k nahrazení renálních funkcí při léčbě akutního selhání ledvin, ale nedostatečná ke změně hladiny zánětlivých mediátorů u syndromu víceorgánového selhání a sepse. Proto se kontinuální hemofiltrace u sepse nepoužívá, s výjimkou případů její kombinace s těžkou renální dysfunkcí.

Vysokoobjemová hemofiltrace

Podle výzkumných údajů jsou výhody použití vysokoobjemové venovenózní hemofiltrace zřejmé u pacientů s multiorgánovým selháním a sepsí. Klinické studie prokázaly účinnost použití vysokoobjemové venovenózní hemofiltrace se snížením mortality u pacientů se sepsí a zlepšením hemodynamických parametrů na pozadí snížení potřeby vazopresorů a adrenomimetik. Podle výzkumných údajů má zvýšení dávky hemofiltrace nad obvyklou „renální dávku“ pozitivní vliv na přežití pacientů se syndromem multiorgánového selhání.

Rychlost ultrafiltrace touto metodou dosahuje 6 l/h nebo více a denní objem je 60–80 l. Vysokoobjemová venovenózní hemofiltrace se používá pouze během dne (6–8 hodin) a tato technika se nazývá pulzující. To je dáno potřebou vysokého průtoku krve, přesného výpočtu objemu ultrafiltrace a zvýšené potřeby náhradních roztoků.

Důvody pozitivního efektu vysokoobjemové venovenózní hemofiltrace v komplexní terapii sepse:

• Zkrácení prozánětlivé fáze sepse filtrací nevázané části cytokinů, čímž se snižuje související poškození orgánů a tkání.
• Snížená koncentrace a eliminace krevních složek zodpovědných za šokový stav u lidí (endotelin-1, zodpovědný za rozvoj časné plicní hypertenze při sepsi; endokanabinoidy zodpovědné za vazoplegii; faktor tlumící myokardiální funkci zapojený do patogeneze akutního srdečního selhání při sepsi).
• Snížení plazmatické koncentrace faktoru PAM (inhibitor aktivující plazminogen), snížení difúzní intravaskulární koagulopatie. Je známo, že hladina faktoru PAI-I u sepse koreluje s vysokými hodnotami na škále APACHE II a významnou mírou úmrtnosti.
• Snížení projevů imunoparalýzy po sepsi a snížení rizika vzniku sekundární infekce.
• Potlačení apoptózy makrofágů a neutrofilů.

Vysokoobjemová veno-venózní hemofiltrace je tedy metoda extrakorporální detoxikace, která umožňuje významné snížení plazmatické koncentrace většiny zánětlivých mediátorů a poskytuje tak možnost „zvládnout“ systémovou zánětlivou reakci. Filtry a membrány používané k hemofiltraci při léčbě akutního selhání ledvin však s ohledem na velikost pórů a prosévací koeficienty pravděpodobně nebudou mít pro extrakorporální terapii sepse významný význam.