DR. PRACHEE SATHEDirector ICU 

Ruby Hall Clinic PuneIndia 

1st International Cytosorb Users meet 

Sepsis: Magnitude of problem

Indian Intensive Care Case Mix and Practice Patterns Study  (INDICAPS STUDY)

ICU ADMISSIONS:3214

No SIRS:766 (23.8%)

{44.9%}SIRS Without

Organ Dysfunction:1651 (51.4%)

{26.8%}

SIRS With Organ Dysfunction:

797 (24.8%){28.3%}

Due to SEPSIS:495 (62.1%)

{43.1%}Not due to SEPSIS:302 (37.9%)

{56.9%}Died In ICU:

235 / 491 (47.9%) {26.5%}

Died Within 28 Days:257 / 491 (52.3%) {32.4%}

Died In Hospital:267 / 491 (54.4%) {37.5%)

ANZICS

15.4 % of ICU admissions had SEVERE SEPSIS

MALE: 156 (66.4%)

FEMALE: 79 ( 33.6%)

EPIDEMIOLOGY OF SEVERE SEPSIS IN INDIA

INCIDENCE OF SEVERE SEPSIS

INDIA USANZICS

UK SOAP

15.4% 13% 11.8% 27% 37.4%

ICU Mortality 47.9% 27% 30.8% - 26.5%

SMR 1.35 1.25 1.28 - 0.68

28 Days Mortality 52.3% - - - 32.4%

Hospital Mortality 54.4% 36% 44.7% 22.9% 37.5%

Med Duration Of ICU Stay (IQR)

6 days( 3 – 11 )

6.9 days(3.1-15)

4 days -6days

( 3 – 12 )

Med Duration Of Hospital Stay (IQR)

15 days( 8 – 26 )

17.8 days(8 - 38.2)

20 days11.8 days +

2.6(Mean +SD)

–

MORTALITY & MORBIDITY

ORGANISM (%) (%) (%) (%)

GRAM-POSITIVE BACTERIA 16.7 40 52.1 48.3

GRAM-NEGATIVE BACTERIA

61 38 37.6 38.5

FUNGAL 5 17 4.613.2VIRUSES &

PARASITES 17.3 1 -

INFECTIVE ORGANISM

Causes Of Deaths Of Severe SEPSIS Pts

1. Sepsis/ Multi-organ failure-unsupportable 78%

2. Sepsis/ Multi-organ failure-treatment limited or withdrawn 11.9%

3. Isolated respiratory failure 5.5%

4. Unheralded cardiac arrest 3.7%

TOTAL 100

ATTRIBUTABLE MORTALITY

Mortality all patients (ITU) – 17%

Mortality of sepsis patients (ITU) – 47.9%

SITE OF INFECTION

SITE Number SEPSIS Episodes (%)Lung 196 38.6Intra-abdominal 72 14.2Blood 108 21.3Urinary Tract 68 13.4Skin 35 6.9Gynecologic 6 1.2CNS 6 1.2Nose 2 0.4Infection Suspected But Source Unknown 61 12

Bone/Joint 2 0.4TOTAL 556 109.6

Site of infection in 508 episodes of severe sepsis in 495 patients (total >100% as more than one site of infection found in 41 episodes of sepsis).

No. of episodes where infection primary reason for admission to ICU 469 (90.2%)

No. of episodes where infection acquired after admission to ICU 58 (11.2%)

No. of SEPSIS episodes were culture positive (all cultures) 233 (46.2%)

INFECTIVE ORGANISMORGANISM NUMBER (%)

GRAM POSITIVE

MRSA 12 (3.8)Enterococcus 11 (3.5)MSSA 23 (7.3)Staph Coag Negative 1 (0.3)Viridin Streptococci 1 (0.3)Streptococci Pneu 3 (0.9)Non-haemolytic Streptococci 2 (0.6)

TOTAL 53 (16.7)

GRAM NEGATIVE

Klebsiella 46 (14.5)Pseudomonas 48 (15.1)Acinetobacter 31 (9.7)E. Coli 53 (16.7)Enterobacter 14 (4.4)Brucella 1 (0.3)Salmonella 1 (0.3)

TOTAL 194 (61)

INFECTIVE ORGANISM

ORGANISM NUMBER (%)

FUNGALCandida 9 (2.8)

Aspergillus 7 (2.2)

TOTAL 16 (5)

VIRUSES & PARASITES

Dengue 7 (2.2)

Vivax Malaria 3 (0.9)

Falciparum Malaria 45 (14.2)

TOTAL 55 (17.3)

Our  Experience with Cytosorb Device atRuby Hall Clinic Hospital Pune, India

H1N1 patient with sepsis  at presentation to ICU 

ECMO Cytosorb ECAC CRRT 

Cytosorb Used for Patients  not responding to SOC oct 13‐oct 14 

19 ICU patients (14 men, 5 women)  aged 24‐ 72 years 

Antibiotics, Vasopressors, Intravenous (IV) fluids, and sepsis dose steroids

Vasopressors administered included noradrenaline (range 0.025 ‐0.5 g/kg/min), vasopressin  (range 0.5‐4 units/hr) and adrenaline (range 0.01‐0.5 g/kg/min).

SOC

IV fluids were administered as per the requirements according to SSC 2012 guide lines, and sepsis dose steroids such as hydrocortisone (50 mg IV QID) were also administered 

(n=27) adjuvant therapy.ECAC

Demographic data of our Patients on Cytosorb

APACHE score before & after Cytosorb therapy 

SOFA score before & after Cytosorb therapy 

Standard of Care followed in all Patients

• Antibiotics administered included meropenam, teicoplanin, clarithromycin, doripenam, fluconazole, ulinastatin, metronidazole, caspofungin, etc were used as per appropriate indications 

• Vasopressors administered included noradrenaline (0.025 ‐0.5 ug/kg/min), vasopressin (4 units/hr) IV fluids (500 to 100 mL) after adequate fluid resuscitation including normal saline (NS), Ringer lactate (RL), and sepsis dosed steroids such as corticosteroids (50mg IV QID) were also injected.

APACHE II score and predicted mortality (PM)

PM was >60% in 9 patients, 50% ‐ 60% in 1 patient, 40%‐50% in 5 patients, 30%‐40% in 3 patients, and <30% in 1 patient .

Overall, 4 patients survived; of the survived patients, 3 were given ECAC early, i.e., within 24 hours of admission. 

Early & Late use of Cytosorb in patients

6 died and 3 survived 

Case Studies 

Case 1

• A 62 year old elderly gentleman known hypertensive, presented with history of pain abdomen, fever high grade associated with chills and rigors and vomiting of 6 days duration

• p/H  periampulary carcinoma, operated (2008/ Whipples surgery)

• He was admitted and  investigated at a outside hospital and was found to have dilated CBD with ? Mass compression due to recurrent disease and shifted to us for further management

• Conscious, Oriented

• Febrile

• HR: 110/min, BP: 90/60 mm of Hg

• Per Abdomen: Mild tenderness diffuse, No rigidity, No guarding

• Admitted in the  ward

• Investigated and was found to have Neutrophilic leukocytosis, deranged liver function tests

Clinical Examination at admission

• Shifted within a few hours to ICU in view of hypotension and decreased urine output 

• On examination at ICU admission :

Drowsy, arousable, 

Cold clammy extremities, Fever 103.4 F, 

HR: 124/min, BP: 60/40mm of Hg, RR: 36/min

ABG showed Anionic gap Metabolic acidosis

APACHE II     25     ,  PM  34%

Mottling of skin

Standard Management SSC not enough

• Intubated, ventilated,  Central line insertion, arterial line insertion for Invasive monitoring, fluid resusc

• Blood, Urine, Tracheal cultures sent

• Antibiotics: , Inj piperacillin tazobactum 4.5gm IV tds, changed to 

Inj Meropenem 1gm IV TDS & Inj Teicoplanin 400mg Bd f/b 200mg IV OD, 

• Inj Hydrocortisone 50mg IV QID

• Inj Ulinastatin 1mu BD

• Cytosorb Filtration for six hours    

• Parenteral Nutrition

32

Cytosorb Treatment   Patient underwent a 6 hour cytosorb filtration after stabilisation with Inotropes on day 1 of admission to ICU

LAB PARAMETE

RS

18/8Ward 

19/8ICU

20/8Cytosorbtherapy 

Ulinastatin

21/8 22/8CRRT 23/8

24/3Second cytosorbtherapy 

Hb 12.5 10.4 8.1 8 8WBC 12700 31100 42800 37800 37700

N’phils 97.8 92.7 96 96.2 87.8Platelets 117 30 20 15 25Bl. Urea 55 123 220 245 181Sr. creat 1.9 4 5.1 5.5 3.9Bilirubin 6.8 7.6 2.9Direct 3.9 4.4 2.1ALT 180 225 66AST 218 362 94

Alk Po4 439 481 173Total Protein 6.5 5.1 4.8Albumin 3.3 2.2 2.3Lactates 8.8 4Hs rCp 22.8 8

Ammonia 2.7

Day 1 increasing vasopressors

Hemodynamics Post CytosorbFiltration Inotropes tapered off

Cytosorb & Vasopressors Dosing

WBC count in relation to Cytosorb filtration

Urine and blood cultures showed ESBL E.coli sensitive to Ertapenem, Imipenem, Meropenem and Amikacin confirming the final diagnosis of urosepsis

Follow up treatment

• Patient required  one more cytosorb therapy and alternate day hemodialysis for acute renal failure

• Extubated on day 8, 

• Patient is Afebrile, on room air in a hemodynamically stable condition

• And discharged home 

• Follows up for last 3 months  regularly and is well

CASE 2

• A 28 yr old male, no known comorbidities except h/o surgery for Rt ureteric calculus in July 2013,non  alcoholic presents to the casualty room with C/O

sudden onset of pain in abdomen, severe pain, diffuse in nature, radiating to back, intense in supine position, relieved in sitting position

nausea & 4 e/o vomiting containing food particles, non projectile in nature since last 2 days

Breathlessness since 1 day

Presenting Complaints

• No c/o constipation, fever, hematemesis/malena, chest pain, breathlessness, dysuria, no pedal edema

• He was admitted in another hospital where USG was done s/o a 7mm calculus in the left kidney with moderate free fluid and distended gall bladder with diffuse probe tenderness.

Outside Investigations 13/8

Hb/ Hct 20.7/ 67.8WBC 25200

N’phils 85%Platelets 278Bl. Urea 56Sr. creat 1.1Bilirubin 1.1

Direct 0.6ALT 56AST 59

Amylase 925

LAB PARAMETERS before Admission

Clinical Examination on Admission

• Conscious, Oriented but restless• Temp : 99.8 F, periphery cold • HR : 130/min, sinus tachycardia, BP :  84/50 mm of Hg & RR : 30‐35/min, SpO2 : 88% on V.Mask with 50% FiO2

• No pallor/icterus/edema• P/A :Distention, diffuse Tenderness +, tympanic note on percussion, bowel sounds diminished

• RS : B/L basal crepts on auscultation• CVS & CNS : NAD

DDs Of Acute Abdomen in this case

1. Acute pancreatitis2. Acute Appendicitis3. Perforation4. Renal colic5. Mesenteric vascular occlusion6. Diabetic ketoacidosis

LAB INVESTIGATIONS

• Hemogram:  WBC count 20,400, 86% Neutrophills,HB 15.8gm%,Hematocrit  52%

• LFT : T. Bilirubin 1.4, AST 54 U/L, ALT 60 U/L, Alk Po4,albumin WNL 

• PT,INR WNL

• Sr urea  mildly raised, creatinine, Sr Electrolytes WNL 

• Sr amylase & Lipase levels: 1007 U/L & 2853 U/L respectively 

• Sr Calcium 14 mg/dL,Sr Magnesium 1.7 mg/dL,Random BSL 180 mg/dL

• ABG : Metabolic acidosis, pH :7.25,HCO3 14,PCO2 :30mm Hg, PaO2:60mm Hg on 50% FiO2

• Lactates :4.4 mmol/l & C reactive protein level : 32.4 U/L

LAB INVESTIGATIONS• Sr Triglycerides level WNL• Urine routine :WNL, 12 Lead ECG : WNL• S calcium 14 mg/dl• Radiology : still non conclusive and patient deteriorating  CT planned 

• CXR : B/L moderate pleural effusion

• X ray erect abdomen : No air fluid levels

• USG : Liver, GB  & CBD normal, sludge within GB, pancreas obscured by gas shadows, mild ascites, no evidence of renal calculi or hydronephrosis

• 2 D Echo : EF :55%,No RWMA, IVC not full & collapsible

Suspected pancreatitis ..   COURSE IN ICU     .. • ABC Management 

• I/v/o Tachypnea, hypoxia & hemodynamic instability,  pt was intubated & mechanical ventilation started

• Rt IJV triple lumen ,RT& Foley’s catheter inserted: ‐ CVP was 7 mm Hg, urine output 50‐60ml/hr, concentrated

• IV Fluids : 1000 mL RL was given as bolus,  in 24 hrs required total 5 liters of crystalloids

• Required Noradrenaline support 

Management

• Analgesics :Inj Tramadol 75 mg iv TDS 

• Inj Pantoprazole 40 mg OD & Inj Ondansetron 4mg iv TDS

• Inj Octreotide 100 mcg S/C TDS started

• Inj meropenem 1gm iv TDS started

• CECT abdomen was done after fluid resuscitation. N –acetyl cysteine 600mg was given before & after contrast administration. 

CT SCAN OF ABDOMEN 

N

CT abdomen 14/8/14

Course in the ICU  deteriorating • On day 2,even after vigorous fluid resuscitation, he was having tachycardia of 150‐160 bpm, hypotension requiring noradrenaline support

• He had fever spikes 103 F,5‐6 e/o fever spikes in a day

• His WBC,CRP & Procalcitonin levels were high

• Treatment for Hypercalcemia started with Salmon calcitonin spray & IV fluids

• Nutritional support was given through RT feeds from Day3

CYTOSORB TREATMENT

Decision was taken to start extracorporeal purification session ,Rt femoral HD canulainserted

Total 3 extracorporeal purification sessions were done each for 6 hrs on day2,4&6

PTH levels confirmed  to be very high 

Patient had grown Acinetobacter baumanni in Endotracheal tube and Dialysis lumen tip   

Tigecycline was started accordinng to sensitivity report

Serial USG was done which shows minimal peripancreatic collection and mild ascites

Febrile spikes  decreased after 7 days

Pt was extubated on day 8 after weaning trial

HD canula was removed

Oral feeds were started from day 10

Treatment Course following CYTOSORB

2014 14/8 15/8 16/8 18/8 19/8 21/8 22/8Hb 12.9 13.1 13.1 11 10.1 10.4 11.4

WBC 20400 14800 24800 14100 23100 17100 13900N’phils 86 76 76 78 86 83 89.8Platelets 174 179 169 219 246 312 284Bl. Urea 70Sr. creat 1.4 1.5Lipase 2853 867

Amylase 1007 543Na 134 139K 4.8 4.5

Ca 14 11.2 13.4 14 11.7 9Mg 1.7

HsCrp 32.4 23.7 10.9 7.9PTH 386.3

Lactate 4.4 2.8

Follow UP• Since PTH levels were found high

• Initially USG neck & subsequently radionucleotide scan was done which suggested Parathyroid adenoma

• Inj Tigecycline was continued for total 14days

• Pt was shifted from ICU to ward on day 11 & got discharged from hospital after 14 days

• He was adviced Sx for adenoma

Case 3

• A 40 year old housewife  (no co‐morbidities, non obese) presented with chief complaints of

Cough with expectoration, Sore throat, Fever since 2 days

• She went to General practitioner who treated her with paracetamol, cough syrup, oral antibiotic and Prednisolone

Her symptoms however deteriorated & she developed breathlessness 4 days later and she was referred to us.

Clinical Examination on Admission

• O/E:Conscious, restlessFebrile , axillary temperature 101 F, warm peripheryHR : 104/min, Sinus tachycardia, BP : 104/60 mm HgRR: 35‐40/min,SpO2 :80% on Room air & 89% on V. Mask with 50% FiO2ABG ‐moderate hypoxemia with increased alveolar arterial gradientSerum lactate ‐ 4.7 meq/L      

• Standard of care therapy given as SSC • Blood ,urine & sputum cultures sent

• Initially, IV fluids were given by 2 large bore peripheral IV lines

• Inj Levofloxacin 500 mg iv, Inj piperacillintazobactum 4,5 gm iv, Tab doxy 100 mg, Tab Oseltamivir 150 mg BD

• CVP was maintained between 10 ‐ 12 cm of water with IV Crystalloids.

• MAP maintained  > 70 mm Hg without inotropes

Treatment continued…….• NIV BiPAP for 2 hours, 60% FiO2, SpO2 above 90%  RR high 

• CXR showing B/L lung infiltrates• Suspected viral / seasonal influenza pneumonia

• ABG 2 hours later, shows worsening of hypoxemia,

• P:F ratio 90 and CO2 55

• Intubated and ventilated, 80% FiO2 & PEEP of 8 

• Poor lung compliance, required Pressure control mode with 

• 100% FiO2,PEEP from 8 to 13 cm H2O,Pressure above PEEP from 16 to 20 cm H20, SpO2 was 85‐88%,plateau pressure (Ppl) ,30 cm H2O, PCO2 : 60 mm Hg

worsening over 24 hrsH1N1 positive

• Patient worsened gradually with worsening hypoxia,PaCO2 ‐ 119 mm Hg

• Prone ventilation for 12 hours, pCO2 came down to 71 mm Hg

• APACHE  25, predicted mortality  60%

• Hemodynamically unstable requiring high ionotropes• Subsequently she landed in acute renal failure despite adequate preload & MAP with inotropes, started on CRRT

• Cardiac output (CO),SVV,DO2,VO2 was monitored using Vigilio monitor• Cytosorb filter therapy was initiated on  day 2  repeated on  3rd and 5th day 

• Her throat swab returned positive for H1N1

Date / ECAC 16/8/14 / I 17/8/14 / II 18/8/14 19/8/14 / III 22/8/14

Hb 12.5 10.4 7.9WBC 6100 17800 34700

N’phils 90.4 83.3 88Platelets 234 145 112Bl. Urea 51 81 91Sr. creat 0.7 2,2 4.8

T.Bilirubin/D.bil 0.3/ 0.2 1.2/1.1ALT 20 18AST 46 88

Alk Po4 241 102

Total Protein / alb 6.5/ 2.6 /3.3

Hs rCp 21.3Lactate 7

Lactates 4.5 2.7

Hba1c 13.09

Cytosorb device in the ECT circuit

Day 1

Day 9Day 6

Day 4

Follow Up Treatment   … lost her • On 21/8 morning, her CXR ,P:F ratio showing improvement however  she was requiring maximum ionotrpic support

• Ventilator requirement were reduced in terms of pressure above PEEP ,lung compliance was improved little bit as on loops but  was on PC 100% FiO2 & PEEP of 14

• Antibiotics were stepped up to meropenam & colistin

• On 22/8, however her P:F ratio detoriated,pCO2 started rising, ABG showing severe respiratory & metabolic acidosis,pH 6.8,pCO2 92,HCO3 8,pO2 36 on 100% FiO2

• Possibility of pneumothorax & pulmonary embolism was ruled out with CXR,2D echo & USG thorax

• Subsequently she went into cardiac arrest & could not be revived

• Cause of death : H1N1 pneumonia with septic shock with multiorgan failure

CASE 4

Case Presentation

• A 58yr old male patient, known case of hypertension was brought by relatives with c/o 

• severe breathlessness• fever and cough since last 3‐4days

• Patient desaturated and near resp arrest  in the causality hence was intubated and ventilated

Clinical Examination on Admission .. Near resp arrest 

Afebrile/unconscious

HR 78/min … developing brady , BP 90/50mm Hg 

SPO2 28% in casualty

CVS S1S2 heard

RS air entry decreased on left side.B/L fine crepts +

P/A soft,non tender 

CNS E3M3Vt

Patient was shifted to ICU and was started on ionotropic support of Noradrenaline and midaz infusion and on high ventilator support

Day 1Lab Parameters• HB 10.6,  WBC 4700, PLATELETS 1.6LAC

• LACTATE 10.9• LDH 5600U/L• CRP 102mg/L• urea 28.4, creatinine 1.1• ALT 16,AST 71 

• CXR S/o homogenous opacity in b/l perihilar region sparing b/l apical and lower lobes represent  pulmonary edema.

• 2d echo was done S/O LVEF 60%,PA pressures 47mm hg

Treatment Initiated• Antibiotics Inj.meropenum 1gm 8hrly• Inj.Targocid 400mg once a day• Inj.levof;ox 500mg once a day • Cap fluvir 75mg twice a day was started with other supportive medications.

CYTOSORB THERAPY• Cytosorb therapy over 8hrs was advised seeing clinical condition of patient.

DAY 2• Lab Parameters after cytosorb therapyWBC 6200

HB 9.1

PLATELETS 1.5LAC

LACTATE 1.7

CRP 76.63

Urea 34.9, creatinine 0.7

Clinical improvement markedly seen

CXR  B/L lung fields show homogenous opacities, left CP angle obscured ?pleural effusion.(SLIGHT IMPROVEMENT SEEN.)

DAY 3

H1N1 SWAB WAS SENT & REPORT WAS NEGATIVE

NEGATIVE FOR DENGUE,CHIKENGUNYA,WEST NIL VIRUS, PLASMODIUM SPP, LEPTOSPIRA SPP, SALMONELLA SPP.

INFLUENZA A WAS DETECTED

2ND SESSION of Cytosorb device therapy was initiated

• Day 4Lab Parameters after 2nd session of Cytosorb therapy

• WBC 9400  

• HB 8.3g

• PLATELETS 1.62LAC

• CRP 12.73mg/L

• Urea 74.7,Creatinine 0.8

CXRS/O homogenous haziness in left lower zone with blunting of CP angle s/o pleural effusion. In homogenous                                                                   radiopacicty seen scattered in both lungs s/o alveolar opacification

CRP Before and After Cytosorb therapy

108

12,73

0

20

40

60

80

100

120

Before After

CRP

mg/dl

Achsentitel

Diagrammtitel

DAY 5• Patient off ionotropic supports • WBC 9400• HB 8.3g• PLATELET COUNTS 1.62LAC• Urea 57.8, creatinine 0.7

• PATIENT IMPROVING CLINICALLY.

H1N1 and Severe septic shock in a young man :  ECMO ,ECAC , CRRT 

CONCLUSIONS: THE CYTOKINIC APPROACH IS COMPLEMENTARY 

TO THE CYTOTOXIC APPROACH

• Although challenging,• this new theory can be considered complementary to the existing cytotoxic hypotheses by coupling reduced endothelial damage at the interstitial level  (cytotoxic approach) 

• with the concept of reprogramming leucocytes and mediators toward infected tissue, 

• thus emptying  the bloodstream of important promoters of remote organ damage (cytokinic approach).

• In this context,• optimal device development and• better estimation of timing, dose and targets

• are mandatory before embarking onlarge randomized studies to assess morbidity and mortality issues.

Moving from a Cytotoxic to a Cytokinic Approach in the   Blood Purification Labyrinth: Have We Finally Found Ariadne’s Thread?Patrick M Honore, et all  doi: 10.2119/molmed.2012.00300

Advances in immunology and our understanding of the pathophysiological basis of sepsis provide exciting new therapeutic opportunities

Sepsis and septic shock are among the leading causes of death in intensive care units worldwideCytokines which may  have crucial role in the complex pathophysiology underlying sepsis may dysregulate the immune response and promote tissue‐damaging inflammation.

With Current Treatment modalities in  Sepsis Management the mortality is high 

Extracorporeal therapies  like Cytosorb provides window of opportunity to doctors to manage Sepsis  .. Who .. when ..how much… needs to be answered .

To conclude……..

Thank you   

In this context optimal device development andbetter estimation of timing, dose and targetsare mandatory before embarking onlarge randomized 

studies to assess   morbidity and 

mortality issues.

Moving from a Cytotoxic to a Cytokinic Approach in the   Blood Purification Labyrinth: Have We Finally Found Ariadne’s   Thread?Patrick M Honore, et all