Kretsen - Modaliteter

Akut nefrologi och Dialys inom intensivvården Kretsen - Modaliteter Claes- Roland Martling Centrala Intensivvårdsavdelningen Karolinska UniversitetsSjukhuset Solna Programkontoret för framtidens Hälso- och Sjukvård Stockholms Läns Landsting 1

Behandlingsstart vid AKI Hur tidigt skall behandlingen starta? Vilka kriterier Einns för att initiera behandlingen? Hur aggressiv skall behandlingen vara? Sjukdoms- relaterad risk Behandlings- relaterad risk 2

CRRT Modaliteter SCUF CVVH CVVHD CVVHDF 3

1. UltraEiltration 4

SCUF Slow Continuous UltraEiltration AvElödespump Blod pump Hur skulle man kunna förvandla detta till en njurersättningsterapi? 5

Hur skulle man kunna förvandla detta till en njurersättningsterapi? Om Q uf (UltraEiltration) = 200 ml/tim = 4800 ml/dygn K = C uf (koncentration i uf) C b (koncentration i blod) Q uf = S Q uf Om S = 1 blir K = 200 ml/tim = 3,33 ml/min Öka Q uf 6

SCUF Slow Continuous UltraFiltration Primärt behandlingsmål: Vätskeborttag via ultraeiltration Hjärtvikt, Ödem UF hastighet upp till 2 L/Hr Inget dialysat Ingen ersättningslösning Ingen njurersättningsterapi!! 7

CAVH Continuous Arterio- Venous HemoEiltration Q b Q UF 75-150 ml/min 200-600 ml/h även vid MAP 60 mm Hg Kramer et al. Klin Wschr. 55:1121-1122 (1977) 8

CAVH Continuous Arterio- Venous HemoEiltration 9

CAVH Continuous Arterio- Venous HemoEiltration 10

CVVH Continuous Veno- Venous HemoEiltration 11

CVVH Continuous Veno- Venous HemoEiltration 12

UltraEiltration Access Return P R I S M A EfEluent 13

Ersättningslösning i postdilution Access Return P R I S M A Replacement EfEluent 14

Ersättningslösning i predilution Access Return Replacement P R I S M A EfEluent 15

Ersättningslösning i postdilution P R I S M A EfEluent Access Return Replacement Post- Dilution UltraEiltratets mängd = Hela mängden ersättningslösning + dragningen Ju mer ultraeiltrat desto mer slaggprodukter tas bort (högre dialysdos) Ju mer ultraeiltrat desto mer ersättningslösning Stor mängd ersättningslösning = Avlägsnande av stor mängd plasmavatten Stor mängd ersättningslösning = Kraftig hämokoncentration Vanligtvis långsammare infusion av ersättningslösning Kan öka behov av antikoagulantia + UF kemin motsvarar sanna plasma- koncentrationer 16

Ersättningslösning i postdilution Filtrationsfraktion FF Relation mellan plasma(blod)elödet och Elödet av ultraeiltrat FF = Quf Qp 17

Ersättningslösning i postdilution Filtrationsfraktion BlodElöde Q b 150 ml/min = 9 000 ml/h Om EVF 0,25 Q p = 6 750 ml/h 18

Ersättningslösning i postdilution Filtrationsfraktion BlodElöde Q b 150 ml/min = 9 000 ml/h Om EVF 0,25 Q p = 6 750 ml/h FiltrationsElöde Q uf 3000 ml/min 19

Ersättningslösning i postdilution Filtrationsfraktion BlodElöde Q b 150 ml/min = 9 000 ml/h Om EVF 0,25 Q p = 6 750 ml/h UltraEiltrat Q e 3000 ml/h FiltrationsElöde Q uf 3000 ml/h 20

Ersättningslösning i postdilution Filtrationsfraktion BlodElöde Q b 150 ml/min = 9 000 ml/h Om EVF 0,25 Q p = 6 750 ml/h UltraEiltrat Q e 3000 ml/h FiltrationsElöde Q uf 3000 ml/h ErsättningsElöde Qr 3 000 ml/h 21

Ersättningslösning i postdilution Filtrationsfraktion BlodElöde Q b 150 ml/min = 9 000 ml/h Om EVF 0,25 Q p = 6 750 ml/h UltraEiltrat Q e 3200 ml/h FiltrationsElöde Q uf 3000 ml/h + 200 ml/h ErsättningsElöde Qr 3 000 ml/h 22

Ersättningslösning i postdilution Filtrationsfraktion BlodElöde Q b 150 ml/min = 9 000 ml/h Om EVF 0,25 Q p = 6 750 ml/h UltraEiltrat Q e 3200 ml/h FF = FF = Quf Qp 3200 6750 = 47% FiltrationsElöde Q uf 3000 ml/h + 200 ml/h ErsättningsElöde Qr 3 000 ml/h 23

Ersättningslösning i postdilution Filtrationsfraktion FF = Quf Qp (helst < 0,30) Qp = Qb (1- EVF) Filtrationsfraktionen minskas genom att: 1. Öka blodelödet 2. Minska ultraeiltrationen ( minska ersättningselödet) 24

Ersättningslösning i postdilution Filtrationsfraktion Filtrations fraction = 0.30 Dos 35 ml/kg/tim FF = Q uf Q p Vikt (kg) Quf Qb Qb (ml/tim) (ml/min) (EVF 0,30) (ml/min) (EVF 0,35) 60 2100 167 180 80 2800 222 240 100 3500 278 299 120 4200 333 359 25

Ersättningslösning i postdilution Filtrationsfraktion Filtrationsfraktion = 0.40 Dos 35 ml/kg/tim FF = Q uf Q p Vikt (kg) Quf Qb Qb (ml/tim) (ml/min) (EVF 0,30) (ml/min) (EVF 0,35) 60 2100 125 135 80 2800 167 180 100 3500 208 224 120 4200 250 269 26

Ersättningslösning i postdilution Filtrationsfraktion För att undvika minimera hemokoncentration: 1. Högt blodelöde 2. Inte för stor mängd ultraeiltrat 27

Ersättningslösning i predilution P R I S M A Access Return Replacement Pre- Dilution Ersättningslösningen späder ut blodet och därmed plasmavattnet Kemin i blodet (plasmavattnet) som kommer in i Eiltret motsvarar inte de sanna plasmakoncentrationerna (hämodilution) EfEluent Sänker EVF, Minskar risk för clotting Högre UF Elöden 28

Ersättningslösning i predilution P R I S M A EfEluent Access Return Replacement Pre- Dilution Ju mer ersättningslösning som infunderas desto mer späds blodet Ju mer blodet späds desto lägre blir koncentrationerna av slaggprodukter i ultraeiltratet Ju lägre koncentrationer i ultraeiltratet desto lägre behandlingsclearance Predilution är mindre effektiv än postdilution 29

Ersättningslösning i predilution Spädningsfaktorn BlodElöde Qb 150 ml/min = 9 000 ml/h Om EVF 0,25 Q p = 6 750 ml/h 30

Ersättningslösning i predilution Spädningsfaktorn ErsättningsElöde Qr 3000 ml/h BlodElöde Qb 150 ml/min = 9 000 ml/h Om EVF 0,25 Q p = 6 750 ml/h 31

Ersättningslösning i predilution Spädningsfaktorn BlodElöde Qb 150 ml/min = 9 000 ml/h Om EVF 0,25 Q p = 6 750 ml/h ErsättningsElöde Qr Ca 3000 ml/h UltraEiltrat Q e = 3000 ml/h FiltrationsElöde Q uf = 3000 ml/h 32

Ersättningslösning i predilution Spädningsfaktorn BlodElöde Qb 150 ml/min = 9 000 ml/h Om EVF 0,25 Q p = 6 750 ml/h ErsättningsElöde Qr Ca 3000 ml/h UltraEiltrat Q e = 3200 ml/h FiltrationsElöde Q uf = 3000 ml/h + 200 ml/h 33

Ersättningslösning i predilution Spädningsfaktorn BlodElöde Qb 150 ml/min = 9 000 ml/h Om EVF 0,25 Q p = 6 750 ml/h ErsättningsElöde Qr Ca 3000 ml/h UltraEiltrat Q e = 3200 ml/h Q p Q p + Q r 6750 6750 + 3000 = 0,69 FiltrationsElöde Q uf = 3000 ml/h + 200 ml/h 34

Ersättningslösning i predilution Spädningsfaktorn 75 kg EVF = 0.30 Dos = 35 ml/kg/tim (post) Dilutionsfaktor= Q p Q p + Q r Qb (ml/min) Dilutions- faktor K urea (ml/min) Dos (post) (ml/kg/tim) 208 1.0 (post) 43,8 35 150 0,77 33,7 27 225 0,83 36,5 29 300 0,87 38,1 30,5 35

Spädningsfaktorn Q p Q p + Q r ~ Q b Q b + Q r 1 Qp / Qp + Qr 0,9 0,8 0,7 0,6 60 kg 100 kg 0,5 100 120 140 160 180 200 220 240 260 Qr = 35 ml/kg min Qb (ml/min) 36

Effekt av blodelöde Qb Dilution Factor 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 Urea Creatinine 0,5 0 2 4 6 8 10 12 14 Q b /Q r Ratio För en given Q r ökar effektiviteten med ökat Q b Ahuja et al, ASN 2003 37

Ersättningslösning i predilution Spädningsfaktorn För att undvika alltför stor spädning: 1. Högt blodelöde 2. Inte för stor mängd ultraeiltrat Qb Qb + Qr 38

Filtrationstrycksekvilibrium Vid Eiltrationstrycks- ekvilibrium avstannar Eiltrationen 39

Filtrationstrycksekvilibrium Filtrationstrycks- ekvilibrium Elyttas framåt i Eiltret med ökande blodelöde (Qb) 40

Effekten av blodelödet på behovet av ersättningslösning vid högdos predilution CVVH 12 l/tim 200 180 6 l/tim 3 l/tim Replacement Fluid Flow (ml/min) 160 140 120 100 80 60 40 20 Patient Size 100 kg 85 kg 70 kg 55 kg 40 kg Postdilution 35 ml/kg/tim 100 kg - 58 ml/min 85 kg - 50 ml/min 70 kg - 41 ml/min 55 kg - 32 ml/min 40 kg - 23 ml/min 0 100 150 200 250 300 350 400 Blood Flow (ml/min) Clark et al., Artif Organs 2003 41

Relation till membrantyp Clearance Porstorlek Flöde Membranlimiterad 42

CVVH AN69 M100 0,9 m 2 Predilution Qb (125)- 150 ml/min Clearance (ml/min) 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 Quf (L/tim) Patientclearance Urea Kreatinin Urat Fosfat B2M Troyanov et al. Nephrol Dial Transplant 18:961-966 (2003) 43

CVVH Polysulfon HF 1000 1,1 m 2 Predilution Qb (125)- 150 ml/min Patientclearance Clearance (ml/min) 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 Quf (L/tim) Urea Kreatinin Urat Fosfat B2M Troyanov et al. Nephrol Dial Transplant 18:961-966 (2003) 44

Secondary membrane Boundry layer 1. BlodElödeshastighet 2. UltraEiltration 3. Hematokrit 4. Plasmaproteinkoncentration 45

Pre - Post Högt blodelöde Lågt blodelöde 46

BlodElöde i relation till FiltrationsElöde vs TMP För varje blodelöde Einns en relation mellan TMP och ultraeiltration (Quf) FiltrationsElöde, ml/min 140 120 100 80 60 40 20 0 BlodElöde (ml/min) 400 300 200 1. Slope 2. Max Mindre secondary membrane 0 100 200 300 400 500 600 700 TMP, mmhg Kim Contrib Nephrol 108:23-37 (1994) 47

Clearance vid CVVH Solute (MW) Pre- Dilution Post- Dilution Urea (60) Kreatinin (113) Vancomycin (1448) Inulin (5200) Myoglobin (17.800) 53.6 ± 5.3 54.5 ± 2.1 36.2 ± 3.7 29.3 ± 3.0 20.7 ± 5.6 66.1 ± 2.4 a 69.9 ± 3.5 a 39.3 ± 11.2 27.7 ± 4.7 13.2 ± 3.0 # : Q b = 200 ml/min; Q r = 67 ml/min (4 l/tim) *: POST FF = 0.33; PRE Dilution factor = 0.75 Secondary membrane effekt a : P<0.05 vs PRE Li et al, ASN 2001 48

CVVH Continuous Veno- Venous HemoEiltration Primärt behandlingsmål :in konvektiv substansborttagande och styrng av vätskevolym Utbyteshastighet mellan 1-4½L/H (24-108 L/24 hours) Ersättningslösning krävs för konvektion Inget dialysat 49

CVVH Continuous Veno- Venous HemoEiltration Postdilution Högre clearance Qb viktigt pga Eiltrationsfraktion Hemokoncentration Predilution Sämre clearance pga dilutionseffekten Qb viktigt pga dilutions- effekt (maximera Qb/Qr kvoten) Högre strömningshastighet i Eiltret Secondary membrane med sämre sieving egenskaper Mindre secondary membrane Ev bättre sieving för större molekyler 50

CVVH Continuous Veno- Venous HemoEiltration Postdilution Plasmavatten ospätt vilket i princip ger bättre clearance än pre Predilution Högre strömningshastighet i Eiltret vilket minskar bildningen av secondary membrane vilket kan ge bättre clearance för större molekyler 51

Ureaclearance CVVH Postdil K = Q uf Predil K = Q uf 1+(Q r /Q b ) CVVHD K = Q do CVVHDF K = Q uf + Q do 52

Effekten av dilutionsmode på behov av ersättningslösning Motsvarande 35 ml/kg/tim postdilution Qr (L/dag) 120 110 100 90 80 70 60 50 40 60 80 100 Vikt (kg) Post-dilution Pre-dilution; Qb=200 Pre-dilution; Qb=250 Pre-dilution; Qb=300 Mixed dilution; Qb=200 Mixed dilution; Qb=250 Mixed dilution; Qb=300 53

CVVHD 54

CVVHD Continuous Veno- Venous Hemodialysis UF pump Blod pump Dialysat pump 55

CVVHD BlodElöde Qb Ca 200 ml/min = 12 000 ml/h 56

CVVHD BlodElöde Qb Ca 200 ml/min = 12 000 ml/h 3 200 ml/tim Qf = 200 ml/tim Qd = 3 000 ml/tim 57

CVVHD 58

CVVHD Diffusion 59

Clearance vid olika blodelöden - Q b Vid CVVHD är dialysatelödet litet (30-50 ml/min) i förhållande till blodelödet varför blodelödet har mindre betydelse. DialysatElödet kommer att vara det som begränsar. Koncentrationsgradienten styr 60

Clearance vid olika blodelöden - Q b 12 l/tim Urea 60 mmol/l = 720 mmol/tim 200 ml/min = 12000 ml/tim Qd Qb 1,8 l/tim Urea 60 mmol/l = 108 mmol/tim 30 = = 15% 200 Dosökning öka Qd Urea 612 mmol/tim = 51 mmol/l 30 ml/min = 1800 ml/tim 61

Clearance vid olika blodelöden - Q b 12 l/tim Urea 60 mmol/l = 720 mmol/tim 200 ml/min = 12000 ml/tim 18 l/tim Urea 720 mmol/tim = 40 mmol/l Om Qd/Qb >0,3 är dialysatet inte helt saturerat (Cd < Cb) Dosökning öka Qb Urea 0 mmol/tim = 0 mmol/l 300 ml/min = 18000 ml/tim 62

200 ml/min Om DialysatElödet är högre än 30% av blodelödet så är dialysatet inte helt saturerat (Cd < Cb) 200 ml/min 63

Filter blod in dialysat ut Hollow Eiber membrane dialysat in Dialysat och ultraeiltrat på utsidan Blod på insidan blod ut 64

CVVHD Filterclearance Ricci et al. Critical Care 10:R67 (2006) 65

CVVHD Filterclearance n = 30 Kt/V = 1,4 (ca 35 ml/kg/tim) Pre- + postdilution FF 20% Ricci et al. Critical Care 10:R67 (2006) 66

CVVHD Filteröverlevnad Ricci et al. Critical Care 10:R67 (2006) 67

CVVHD Continuous Veno- Venous Hemodialysis Primärt behandlingsmål : Kräver dialysat lösning» Osmolborttagande med diffusion UF Elöde mellan 1-7 L/24 tim (motsvarar diuresen ) Dialysat Flöde ~2-3 L/tim BlodElöde = 150-250 ml/min Ingen ersättningslösning Osmolborttagandet bestäms av fr.a. av dialysatelödeshastigheten. 68

CVVHDF 69

CVVHDF Continuous Veno- Venous HemodiaEiltration 70

Clearance vid CVVH(pre) och CVVHDF(pre) Qr Qp Qe Qd Vid CVVHDF pre kommer dialysatet att möta ett utspätt blod varför clearance får multipliceras med predilutionens dilutionsfaktor = Qp/Qp+Qr Qr Qp Qe Qd CVVHDF(post) 71

Clearance vid CVVH(pre) och CVVHDF(pre) CVVHDF CVVH Predilution sämre CVVH CVVHDF Diffusion sämre Troyanov et al. Nephrol Dial Transplant 18:961-966 (2003) 72

CVVHDF Continuous Veno- Venous HemodiaEiltration Primärt behandlingsmål : Osmolborttagande med diffusion och konvektion. Kombinerar CVVH och CVVHD dialysatlösning ersättningslösning 73