Hemofiltrácia

Hemofiltrácia je založená na použití vysoko permeabilnej membrány v hemofiltri, ktorá je pripojená k tepne a žile pomocou modifikovaných hemodialyzačných hadičiek. Arteriovenózny tlakový gradient umožňuje pohyb krvi po mimotelovom okruhu bez použitia pumpy. Pomalá kontinuálna ultrafiltrácia a reinfúzia tekutín sú hlavnými metódami udržiavania rovnováhy tekutín u pacientov na jednotkách intenzívnej starostlivosti. Kontinuálna arteriovenózna hemofiltrácia je založená iba na konvekcii. Čistenie krvi sa dosahuje ultrafiltráciou a náhradou tekutín stratených počas filtrácie, na rozdiel od difúzie používanej pri „klasickej“ hemodialýze. Od 80. rokov 20. storočia sa táto technika pravidelne používa na jednotkách intenzívnej starostlivosti u pacientov, ktorých kritický stav neumožňoval použitie iných typov RRT. Je dôležité poznamenať, že jej použitie umožnilo klinikám, ktoré neboli vybavené hemodialyzačným zariadením a prístrojmi, vykonávať RRT u pacientov s akútnym zlyhaním obličiek. Bezpodmienečnou výhodou kontinuálnej arteriovenóznej hemofiltrácie je absencia negatívneho vplyvu na obehový systém a schopnosť adekvátne kontrolovať rovnováhu tekutín. Okrem toho je možné vykonávať intenzívnu liečbu pacientov s oligoanúriou vrátane infúzno-transfúznej a farmakoterapie, parenterálnej a enterálnej výživy. U pacientov so syndrómom multiorgánového zlyhania sa však pri tejto metóde zistili určité obmedzenia. Maximálna účinnosť, ktorú je možné s jej pomocou dosiahnuť, dosahuje 14 – 18 litrov ultrafiltrátu za deň. Denný klírens močoviny preto nesmie prekročiť 18 litrov. Vzhľadom na to, že väčšina pacientov so syndrómom multiorgánového zlyhania má výrazný stav hyperkatabolizmu, vedie tento klírens močoviny k nedostatočnej kontrole jej hladiny a prirodzene k nedostatočnej liečbe.

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

Mechanizmus účinku

Počas perfúzie krvi cez hemofilter sa s filtrátom odstraňuje široká škála voľne cirkulujúcich toxínov a ich metabolitov (molekulová hmotnosť až po prealbumín). Filtrát je svojím zložením porovnateľný s primárnym močom tvoreným v obličkách. Množstvo odstránených toxínov závisí od objemu tekutiny nahradenej v cievnom riečisku. Intenzita detoxikácie je úmerná rýchlosti filtrácie a koeficientu preosiatia metabolitov cez danú polopriepustnú membránu. Objem náhrady tekutín a trvanie procedúry sa určujú v závislosti od klinických a biologických parametrov pacienta.

Neobmedzený prechod osmoticky aktívnych látok cez membránu v prúde kvapaliny udržiava počiatočnú osmolaritu krvi a BCC. Izoosmolárna dehydratácia je základom prevencie intracelulárnej hyperhydratácie a mozgového edému (syndróm narušenej rovnováhy).

Dôležitou nevýhodou tohto prístupu je nestabilný prietok krvi v mimotelovom obehu, spôsobený poklesom arteriovenózneho gradientu počas hypotenzie, často pozorovanej u pacientov na jednotkách intenzívnej starostlivosti, alebo trombózou obehového okruhu a filtra. Tieto komplikácie sa často pozorujú pri kontinuálnej arteriovenóznej hemofiltrácii, pretože jej vysoká rýchlosť vedie k významnému zvýšeniu hladiny hematokritu, viskozity krvi a hyperproteinémie v objeme krvi vo vnútri samotného filtra, ktorá trombuje, keď sa prietok krvi v mimotelovom obehu spomalí. Tieto nevýhody metódy sú často dôvodom na ukončenie liečby, ktorá je pre pacienta mimoriadne potrebná, čím sa znižuje jej účinnosť ako celku. To všetko slúžilo ako dôvod na významné obmedzenie používania arteriovenóznej hemofiltrácie na jednotkách intenzívnej starostlivosti a na vývoj nových technických prostriedkov a metód kontinuálnej substitučnej RRT.

Vďaka zavedeniu dvojlúmenových katétrov a perfúznych modulov novej generácie do klinickej praxe sa venovenózna hemofiltrácia a venovenózna hemodiafiltrácia rozšírili a považujú sa za „zlatý štandard“ dialyzačnej terapie na jednotkách intenzívnej starostlivosti. Pri týchto typoch liečby sa na zabezpečenie prietoku krvi mimotelovým obehom používa perfúzny modul. Účinnosť metódy sa výrazne zvyšuje použitím konvekcie, ultrafiltrácie a difúzie. Prietok krvi nepresahujúci 200 ml/min, pri podobnej rýchlosti dialyzátu dodávaného protiprúdom voči smeru prietoku krvi, umožňuje udržiavať klírens močoviny počas procedúry na vysokých hodnotách (až do 100 ml/min).

Kontinuálna venovenózna hemodiafiltrácia v porovnaní s „klasickou“ hemodialýzou poskytuje úplnú hemodynamickú stabilitu, neobmedzenú kontrolu nad bilanciou tekutín, umožňuje adekvátnu nutričnú podporu, umožňuje kontrolovať koncentráciu rozpustených látok a korigovať alebo predchádzať rozvoju elektrolytovej nerovnováhy. Výsledky randomizovanej kontrolovanej štúdie publikovanej v roku 2000 Claudiom Roncom ukázali, že zvýšenie objemu hemofiltrácie metódami kontinuálnej terapie môže zlepšiť prežitie pacientov s akútnym zlyhaním obličiek a sepsou. Potenciálny prínos zvýšenia objemu ultrafiltrácie je spojený s pozitívnym účinkom kontinuálnej RRT na humorálne mediátory sepsy, ktoré sa adsorbujú na membráne filtra alebo sa priamo odstraňujú konvekciou. Táto štúdia preukázala platnosť zvýšenia „dávky“ hemofiltrácie u pacientov s akútnym zlyhaním obličiek a sepsou.

Táto technika teda dnes slúži ako účinná forma umelej podpory funkcie obličiek a má „extrarenálne“ indikácie na čistenie krvi pri komplexnej intenzívnej terapii zlyhania viacerých orgánov a sepsy.

Použitie syntetických, biokompatibilných, vysoko permeabilných membrán umožňuje konvekciou dosiahnuť zvýšenie klírensu látok s priemernou molekulovou hmotnosťou, predovšetkým cytokínov, z ktorých mnohé sú rozpustné vo vode. Vďaka tomu je možné znížiť ich koncentráciu v krvnom obehu pomocou extrakorporálnych čistiacich techník krvi. Keďže mnohé pro- a protizápalové mediátory sú klasifikované ako látky s „priemernou“ molekulovou hmotnosťou, neustále sa vykonáva výskum zameraný na štúdium účinnosti konvektívnych metód (hemofiltrácia a hemodiafiltrácia) pri ich eliminácii. Výsledky experimentálnych a klinických štúdií z posledných rokov naznačujú, že moderné metódy extrakorporálnej detoxikácie dokážu eliminovať iba obmedzený počet „stredných“ molekúl, ako sú cytokíny, zložky komplementu atď. Konvekčný mechanizmus prenosu hmoty je v tomto ohľade samozrejme oveľa účinnejší ako difúzny, ale zvyčajne sa pri vykonávaní konštantných procedúr u pacientov s akútnym zlyhaním obličiek používa „renálna dávka“ s rýchlosťou hemofiltrácie až 2 l/h. Táto dávka je dostatočná na realizáciu adekvátnej RRT a minimálnej, klinicky nevýznamnej schopnosti eliminovať zápalové mediátory. Na druhej strane sa dokázalo, že adsorpcia zápalových mediátorov na membráne hemofiltra je pomerne významná, najmä v počiatočných štádiách mimotelového čistenia krvi (prvé 2-3 hodiny od začiatku procedúry). Adsorpcia cirkulujúcich cytokínov a zložiek komplementu na pórovitú membránu filtra umožňuje dočasné zníženie ich koncentrácie v plazme, čo má významný biologický a klinický význam. Membrány hemofiltrov bohužiaľ nie sú určené na sorpciu a s nasýtením pórov sa ich účinnosť pri odstraňovaní cytokínov rýchlo znižuje.

„Renálna dávka“ hemofiltrácie (do 2 l/h) je teda dostatočná na nahradenie funkcie obličiek pri liečbe akútneho zlyhania obličiek, ale nie je dostatočná na zmenu hladiny zápalových mediátorov pri syndróme multiorgánového zlyhania a sepse. Preto sa kontinuálna hemofiltrácia pri sepse nepoužíva, s výnimkou prípadov jej kombinácie so závažnou renálnou dysfunkciou.

Vysokovýberová hemofiltrácia

Podľa výskumných údajov sú výhody použitia vysokoobjemovej venovenóznej hemofiltrácie zrejmé u pacientov s multiorgánovým zlyhaním a sepsou. Klinické štúdie preukázali účinnosť použitia vysokoobjemovej venovenóznej hemofiltrácie so znížením úmrtnosti u pacientov so sepsou a zlepšením hemodynamických parametrov na pozadí zníženia potreby vazopresorov a adrenomimetík. Podľa výskumných údajov má zvýšenie dávky hemofiltrácie nad bežnú „renálnu dávku“ pozitívny vplyv na prežitie pacientov so syndrómom multiorgánového zlyhania.

Rýchlosť ultrafiltrácie pri tejto metóde dosahuje 6 l/h alebo viac a denný objem je 60 – 80 l. Vysokovýkonná venovenózna hemofiltrácia sa používa iba počas dňa (6 – 8 hodín) a táto technika sa nazýva pulzačná. Je to spôsobené potrebou vysokého prietoku krvi, presného výpočtu objemu ultrafiltrácie a zvýšenej potreby náhradných roztokov.

Dôvody pozitívneho účinku vysokoobjemovej venovenóznej hemofiltrácie v komplexnej liečbe sepsy:

• Skrátenie prozápalovej fázy sepsy filtráciou neviazanej časti cytokínov, čím sa znižuje súvisiace poškodenie orgánov a tkanív.
• Znížená koncentrácia a eliminácia krvných zložiek zodpovedných za šokový stav u ľudí (endotelín-1, zodpovedný za rozvoj včasnej pľúcnej hypertenzie pri sepse; endokanabinoidy zodpovedné za vazoplégiu; faktor tlmiaci myokardiálnu funkciu zapojený do patogenézy akútneho srdcového zlyhania pri sepse).
• Zníženie plazmatickej koncentrácie faktora PAM (inhibítor aktivujúci plazminogén), zníženie difúznej intravaskulárnej koagulopatie. Je známe, že hladina faktora PAI-I pri sepse koreluje s vysokými hodnotami na stupnici APACHE II a významnou mierou úmrtnosti.
• Zníženie prejavov imunoparalýzy po sepse a zníženie rizika vzniku sekundárnej infekcie.
• Potlačenie apoptózy makrofágov a neutrofilov.

Vysokovýkonná veno-venózna hemofiltrácia je teda metóda extrakorporálnej detoxikácie, ktorá umožňuje významné zníženie plazmatickej koncentrácie väčšiny zápalových mediátorov, čím poskytuje schopnosť „riadiť“ systémovú zápalovú odpoveď. Filtre a membrány používané na hemofiltráciu pri liečbe akútneho zlyhania obličiek s ich veľkosťou pórov a preosievacími koeficientmi však pravdepodobne nemajú významný význam pre extrakorporálnu liečbu sepsy.