universita’ degli studi di napoli “federico ii” facolta’ di medicina e chirurgia corso di...
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UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI NAPOLI “FEDERICO II”UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI NAPOLI “FEDERICO II” FACOLTA’ DI MEDICINA E CHIRURGIAFACOLTA’ DI MEDICINA E CHIRURGIA
CORSO DI LAUREA SPECIALISTICA IN MEDICINA E CHIRURGIACORSO DI LAUREA SPECIALISTICA IN MEDICINA E CHIRURGIA
““METODICHE CONVETTIVE ON-LINE: METODICHE CONVETTIVE ON-LINE:
EFFETTI SULLA STABILITA’ EMODINAMICA E EFFETTI SULLA STABILITA’ EMODINAMICA E SULLA TOLLERANZA DIALITICA”SULLA TOLLERANZA DIALITICA”
DIPARTIMENTO DI PATOLOGIA SISTEMATICA
CATTEDRA DI NEFROLOGIA MEDICA
TESI SPERIMENTALE DI LAUREA
RELATORE:
CH. MO PROF.
BRUNO MEMOLI
CANDIDATO:
LUCA APICELLA
558/1076
ANNO ACCADEMICO 2004-2005
In cosa consiste la dialisi?In cosa consiste la dialisi? La dialisi consiste in un processo fisico atto a separare particelle in soluzione La dialisi consiste in un processo fisico atto a separare particelle in soluzione
attraverso l'utilizzazione di una membrana semipermeabile. Più semplicemente si attraverso l'utilizzazione di una membrana semipermeabile. Più semplicemente si può dire che una soluzione contaminata (il sangue carico di "sostanze tossiche" può dire che una soluzione contaminata (il sangue carico di "sostanze tossiche" dell'uremico) viene depurata da una "soluzione di lavaggio" (il dialisato) da cui è dell'uremico) viene depurata da una "soluzione di lavaggio" (il dialisato) da cui è separata tramite una membrana semipermeabile(il filtro dializzatore).separata tramite una membrana semipermeabile(il filtro dializzatore).
I processi fisici su cui è basata sono sostanzialmente 4:
DIFFUSIONE:la differenza di concentrazione dei soluti tra sangue e dialisato determina lo spostamento delle molecole del soluto dalla soluzione più concentrata a quella meno concentrata.
ULTRAFILTRAZIONE:La somma della pressione negativa applicata sul lato dell'acqua dellamembrana e della pressione positiva applicata sul lato del sangue costituiscono la pressione transmembrana.
CONVEZIONE: fenomeno concomitante all'ultrafiltrazione. Il liquido filtrato trascina con sé i soluti attraverso i pori della membrana. Migliore esempio: emofiltrazione.
OSMOSI: passaggio della sola acqua attraverso la membrana semipermeabile dal sangue nel dialisato maggiormente concentrato, secondo un gradiente di pressione osmotica.
Da cosa è costituito un “rene Da cosa è costituito un “rene artificiale”?artificiale”?
L’apparecchiatura utilizzata per L’apparecchiatura utilizzata per l’emodialisi extracorporea è l’emodialisi extracorporea è comunemente denominata “rene comunemente denominata “rene artificiale”. artificiale”.
Nel suo complesso è costituita da:Nel suo complesso è costituita da: Il filtro dializzante;Il filtro dializzante; Il circuito ematico extracorporeo;Il circuito ematico extracorporeo; Il circuito del liquido di dialisi;Il circuito del liquido di dialisi; Il monitor di controllo.Il monitor di controllo.
BICARBONATO EMODIALISI STANDARD (HD)BICARBONATO EMODIALISI STANDARD (HD)
E’ una metodica depurativa prevalentemente DIFFUSIVA I soluti quali l’urea, la creatinina etc. diffondono, attraverso
la membrana dialitica, per gradiente di concentrazione dal compartimento sangue al compartimento del bagno dialisi.
Gli elettroliti quali Na, K, Ca ed il tampone Bicarbonato opportunamente concentrati nel bagno dialisi, diffondono tra i due compartimenti tendendo ad equilibrarsi.
METODICHE CONVETTIVE ON-LINEMETODICHE CONVETTIVE ON-LINE
Con il termine «Metodiche Convettive On-line» includiamo attualmente una Con il termine «Metodiche Convettive On-line» includiamo attualmente una serie di trattamenti emodepurativi che sfruttano in maniera esasperata, rispetto serie di trattamenti emodepurativi che sfruttano in maniera esasperata, rispetto alla Bicarbonato Emodialisi Standard, il meccanismo di convezione. Inoltre, alla Bicarbonato Emodialisi Standard, il meccanismo di convezione. Inoltre, con la tecnologia “on-line”, il liquido di reinfusione è prodotto direttamente dal con la tecnologia “on-line”, il liquido di reinfusione è prodotto direttamente dal rene artificiale, avendo a disposizione in modo tale una quantità di soluzione di rene artificiale, avendo a disposizione in modo tale una quantità di soluzione di reinfusione praticamente illimitata. reinfusione praticamente illimitata.
EMOFILTRAZIONE(HF)E' un trattamento esclusivamente convettivo, in pratica senza il dialisato, ed utilizza pertanto, membrane sintetiche con un’elevata permeabilità idraulica.
EMODIAFILTRAZIONE(HDF)E’ una tecnica mista, diffusiva e convettiva, che unisce ai vantaggi dell’emofiltrazione una buona depurazione delle piccole molecole grazie alla presenza del bagno di dialisi.
Contributo sperimentaleContributo sperimentale MATERIALI E METODIMATERIALI E METODI Lo scopo dell’indagine sperimentale è stato valutare gli effetti Lo scopo dell’indagine sperimentale è stato valutare gli effetti
clinici del trattamento dei pazienti affetti da insufficienza renale clinici del trattamento dei pazienti affetti da insufficienza renale cronica in emodialisi con metodiche depurative on-line, a cronica in emodialisi con metodiche depurative on-line, a carattere prevalentemente o totalmente convettivo.carattere prevalentemente o totalmente convettivo.
I pazienti sono stati esaminati prospetticamente per circa 3 I pazienti sono stati esaminati prospetticamente per circa 3 mesi nella loro terapia dialitica usuale HDmesi nella loro terapia dialitica usuale HD(PERIODO BASALE(PERIODO BASALE) ) e successivamente sono stati randomizzati o ad iniziare un e successivamente sono stati randomizzati o ad iniziare un trattamento convettivo on-line(HF/HDF) o a continuare con la trattamento convettivo on-line(HF/HDF) o a continuare con la metodica usuale.metodica usuale.
Dopo la randomizzazione si è atteso circa 6 mesi per favorire Dopo la randomizzazione si è atteso circa 6 mesi per favorire l’adattamento dell’organismo alla nuova metodica.l’adattamento dell’organismo alla nuova metodica.
Dopo il periodo di adattamento sono state prese in Dopo il periodo di adattamento sono state prese in cosiderazione, per il confronto dei dati e per l’analisi statistica, cosiderazione, per il confronto dei dati e per l’analisi statistica, un numero di dialisi pari al numero di sedute del periodo un numero di dialisi pari al numero di sedute del periodo basalebasale(PERIODO DI VALUTAZIONE(PERIODO DI VALUTAZIONE) )
PAZIENTE 1: E.C. F 53aPAZIENTE 1: E.C. F 53a Il passaggio dall’HD all’HDF ha comportato, a livello pressorio, un decremento Il passaggio dall’HD all’HDF ha comportato, a livello pressorio, un decremento
della media delle pressioni sia pre-dialisi sia post-dialisi, sia sistoliche ma della media delle pressioni sia pre-dialisi sia post-dialisi, sia sistoliche ma sopratutto diastoliche, con una diminuzione della variabilità ed un aumento sopratutto diastoliche, con una diminuzione della variabilità ed un aumento della stabilità. Ciò in assenza di modifiche della terapia antiipertensiva.della stabilità. Ciò in assenza di modifiche della terapia antiipertensiva.
RANDOMIZZATA AD EMODIAFILTRAZIONE IN PRE-DILUIZIONE ON-LINE (HDF)
ANDAMENTO PRESSIONE DIASTOLICA PRE-DIALISI: CONFRONTO HD vs HDF SU 40 SEDUTE p=ns
0
20
40
60
80
100
120
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
Sedute
mm
Hg
ANDAMENTO PRESSIONE DIASTOLICA PRE-HD 87,3±8 ANDAMENTO PRESSIONE DIASTOLICA PRE-HDF 84,1±7,4
TENDENZA PRESSIONE DIASTOLICA PRE-HD TENDENZA PRESSIONE DIASTOLICA PRE-HDF
RISULTATIRISULTATI
PAZIENTE 1PAZIENTE 1 La sintomatologia intrasessione e intersessione è stata La sintomatologia intrasessione e intersessione è stata
inferiore nel periodo HDF rispetto al periodo HDinferiore nel periodo HDF rispetto al periodo HD
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
SINTOMATOLOGIA INTRASESSIONE E INTERSESSIONE: CONFRONTO HD vs HDF SU 40 SEDUTE
EMODIALISI STANDARD HD EMODIAFILTRAZIONE ON-LINE HDF
EMODIALISI STANDARD HD 2 3 3 1 2
EMODIAFILTRAZIONE ON-LINE HDF 0 0 0 1 1
IPOTENSIONI INTRADIALITICHE
NAUSEA CEFALEA CRAMPIDIALISI
INTERROTTA
PAZIENTE 1PAZIENTE 1
Si è avuta una maggiore Si è avuta una maggiore rimozione dell’urea nel rimozione dell’urea nel periodo HDF (p<0.03)periodo HDF (p<0.03)
La concentrazione della PCR è risultata La concentrazione della PCR è risultata essere minore nel periodo HDF rispetto al essere minore nel periodo HDF rispetto al periodo HDperiodo HD
La concentrazione La concentrazione della della ββ2-2-microglobulina è microglobulina è risultata minore nel risultata minore nel periodo HDF anche periodo HDF anche se con maggiore se con maggiore variabilitàvariabilità
CONCENTRAZIONE PLASMATICA DI BETA2-MICROGLOBULINA:CONFRONTO MEDIE HD vs HDF SU ESAMI MENSILI p=ns
28,59±2,1
25,91±4,2
24,5
25
25,5
26
26,5
27
27,5
28
28,5
29
Beta2-micro (mg/L)
mg/
L
HD HDF
CONCENTRAZIONE PLASMATICA DI PCR: CONFRONTO TRA HD E HDF SU ESAMI MENSILI
1,04±0,6
0,83±0,4
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
Proteina C reattiva (mg/dL) p=ns
mg/
dL
PCR HD PCR HDF
L’efficienza(K/V) e L’efficienza(K/V) e l’adeguatezza(Kt/V) dialitiche l’adeguatezza(Kt/V) dialitiche sono risultate lievemente sono risultate lievemente superiori per l’HDF rispetto superiori per l’HDF rispetto all’HDall’HD
PAZIENTE 2: D.C. M 60aPAZIENTE 2: D.C. M 60a Le pressioni Le pressioni sistolichesistoliche pre e post dialisi sono risultate mediamente più pre e post dialisi sono risultate mediamente più
alte nel periodo di valutazione HF anche se hanno presentato una alte nel periodo di valutazione HF anche se hanno presentato una maggiore stabilità ed una minore variabilità.maggiore stabilità ed una minore variabilità.
Le pressioni Le pressioni diastolichediastoliche sono state interessate,invece, da un lieve sono state interessate,invece, da un lieve abbassamento con una maggiore stabilità ed una minore variabilità. abbassamento con una maggiore stabilità ed una minore variabilità. Ciò si è riscontrato maggiormente per la pressione diastolica pre-dialisiCiò si è riscontrato maggiormente per la pressione diastolica pre-dialisi
RANDOMIZZATO AD EMOFILTRAZIONE IN PRE-DILUIZIONE ON-LINE (HF)
ANDAMENTO PRESSIONE DIASTOLICA PRE-DIALISI:CONFRONTO HD vs HF SU 55 SEDUTE p=ns
0
20
40
60
80
100
120
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55
Sedute
mm
Hg
ANDAMENTO PRESSIONE DIASTOLICA PRE-HD 81.1±11.1 ANDAMENTO PRESSIONE DIASTOLICA PRE-HF 80.3±5.8
TENDENZA PRESSIONE DIASTOLICA PRE-HD TENDENZA PRESSIONE DIASTOLICA PRE-HF
PAZIENTE 2PAZIENTE 2
La clearance dell’urea La clearance dell’urea si dimostrata inferiore si dimostrata inferiore nell’HF rispetto all’HD.nell’HF rispetto all’HD.
119±15,5
133,7±7,5
41,5±15,3
46,5±19,9
0
20
40
60
80
100
120
140
mg/dL
UREA PRE-DIALISI mg/dL p=ns UREA POST-DIALISI mg/dL p=ns
CONCENTRAZIONE PLASMATICA DI UREA: CONFRONTO HD vs HF
Emodialisi HD Emofiltrazione HF
L’emoglobina, in L’emoglobina, in presenza di un presenza di un decremento della dose decremento della dose eritropoietinica, ha subito eritropoietinica, ha subito un rialzo statisticamente un rialzo statisticamente significativo (p<0.05).significativo (p<0.05).
11.5±0.4
12.8±0.7
10,8
11
11,2
11,4
11,6
11,8
12
12,2
12,4
12,6
12,8
mg/dL
Emoglobina Inizio Seduta Dialitica p<0.05
CONCENTRAZIONE EMOGLOBINICA: CONFRONTO HD vs HF SU CONTROLLI MENSILI
Emodialisi HD Emofiltrazione HF
PAZIENTE 2PAZIENTE 2PCR PLASMATICA: CONFRONTO HD vs HF SU CONTROLLI MENSILI p<0.01
2,02±0,15
1,27±0,22
0
0,5
1
1,5
2
2,5
Proteina C reattiva (mg/dL)
mg/
dL
Emodialisi HD Emofiltrazione HF
La concentrazione La concentrazione della PCR è stata della PCR è stata nettamente minore nettamente minore (p<0.01) nel periodo (p<0.01) nel periodo HF.HF.
Il PTHi è risultato Il PTHi è risultato essere nettamente essere nettamente più basso in HF che più basso in HF che in HD (p<0.05) in in HD (p<0.05) in assenza di terapia assenza di terapia chelante del fosforo.chelante del fosforo.
370±25
174±86
0
100
200
300
400
pg/ml
PTH intatto (pg/ml) p<0.05
CONCENTRAZIONE PLASMATICA DEL PTH INTATTO: CONFRONTO HD vs HF SU CONTROLLI MENSILI p<0.05
Emodialisi HD Emofiltrazione HF
PAZIENTE 2PAZIENTE 2
La concentrazione La concentrazione della β2-microglobulina della β2-microglobulina è stata mediamente è stata mediamente più bassa in HF più bassa in HF rispetto all’HD.rispetto all’HD.
15,23±1,58
13,46±0,41
12,5
13
13,5
14
14,5
15
15,5
mg/L
Beta2-microglobulina (mg/L) p=ns
CONCENTRAZIONE PLASMATICA DI β2-MICROGLOBULINA: CONFRONTO HD vs HF SU CAMPIONI MENSILI
Emodialisi HD Emofiltrazione HF
L’efficienza dialitica (K/V)è stata lievemente inferiore in HF ma L’efficienza dialitica (K/V)è stata lievemente inferiore in HF ma con un’adeguatezza (Kt/V)superiore. con un’adeguatezza (Kt/V)superiore.
PAZIENTE 3: A.V. F 48 aPAZIENTE 3: A.V. F 48 a La pressione sistolica pre-HD2 è risultata notevolmente più alta rispetto al periodo HD1 La pressione sistolica pre-HD2 è risultata notevolmente più alta rispetto al periodo HD1
(p<0.05). La pressione diastolica pre-HD2 è risultata notevolmente più alta rispetto al periodo (p<0.05). La pressione diastolica pre-HD2 è risultata notevolmente più alta rispetto al periodo HD1 (p<0.02). Le pressioni post-dialisi sono state quasi sovrapponibili. La sintomatologia è HD1 (p<0.02). Le pressioni post-dialisi sono state quasi sovrapponibili. La sintomatologia è stata abbastanza accentuata in entrambi i periodi, anche se minore nel periodo HD2. stata abbastanza accentuata in entrambi i periodi, anche se minore nel periodo HD2.
RANDOMIZZATA A BICARBONATO EMODIALISI STANDARD (HD)
ANDAMENTO PRESSIONE DIASTOLICA PRE-DIALISI NEI DUE PERIODI p<0.01
0
20
40
60
80
100
120
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
Sedute
mm
Hg
ANDAMENTO PRESSIONE DIASTOLICA PRE-HD1 79,4±8 ANDAMENTO PRESSIONE DIASTOLICA PRE-HD2 86.6±9.7
TENDENZA PRESSIONE DIASTOLICA PRE-HD1 TENDENZA PRESSIONE DIASTOLICA PRE-HD2
PAZIENTE 3PAZIENTE 3 La clearance dell’urea è stata migliore, anche se lievemente, nell’HD2.La clearance dell’urea è stata migliore, anche se lievemente, nell’HD2. L’emoglobina non ha subito modifiche.L’emoglobina non ha subito modifiche. La concentrazione della PCR è risultata essere uguale nei due periodi.La concentrazione della PCR è risultata essere uguale nei due periodi.
La concentrazione La concentrazione della B2-della B2-microglobulina ha microglobulina ha subito un’ incremento subito un’ incremento nel periodo HD2 nel periodo HD2 rispetto al periodo rispetto al periodo HD1. HD1.
CONCENTRAZIONE MEDIA DI B2-MICROGLOBULINA NEI DUE PERIODI
15,5±1,1
18,6±3
02468
101214161820
Beta2-micro (mg/L)
mg/
dL
HD1 HD2
I parametri di efficienza, adeguatezza e PCRn sono risultati I parametri di efficienza, adeguatezza e PCRn sono risultati sovrapponibili.sovrapponibili.
CONFRONTO DELLE TRE METODICHE SU CONFRONTO DELLE TRE METODICHE SU PCRPCR E E ββ2-MICROGLOBULINA2-MICROGLOBULINA
Nelle metodiche Nelle metodiche HDF e HF si è HDF e HF si è avuto un avuto un decremento decremento significativo della significativo della concentrazione concentrazione plasmatica di PCR. plasmatica di PCR. Ciò non è accaduto Ciò non è accaduto per l’HD per l’HD
CONCENTRAZIONE PLASMATICA DI PCR: CONFRONTO DEI 3 PAZIENTI PER UTTO IL PERIODO DI RECLUTAMENTO
0
0,5
1
1,5
2
2,5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
mg/
dL
PAZIENTE HD>HDF
PAZIENTE HD>HF
PAZIENTE HD>HD
Lineare (PAZIENTE HD>HDF)
Lineare (PAZIENTE HD>HF)
Lineare (PAZIENTE HD>HD)
• Utilizzando lo stesso tipo di raffronto per la PCR, si è notato come il passaggio dalla metodica HD ad HDF o HF abbia portato un decremento della concentrazione di questa molecola. Ciò è reso ancor più evidente dalla tendenza della concentrazione che con il procedere dei controlli è risultata in diminuizione.
CONCENTRAZIONE β2-MICROGLOBULINA: ANDAMENTO NEI 3 PAZIENTI PER TUTTO IL PERIODO DI RECLUTAMENTO
0
5
10
15
20
25
30
35
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Controlli Mensili
mg/
L
PAZIENTE HD>HDF
PAZIENTE HD>HF
PAZIENTE HD>HD
Lineare (PAZIENTE HD>HDF)
Lineare (PAZIENTE HD>HF)
Lineare (PAZIENTE HD>HD)
CONCLUSIONICONCLUSIONI L'emofiltrazione e l'emodiafiltrazione, in definitiva, offrono L'emofiltrazione e l'emodiafiltrazione, in definitiva, offrono alcuni indiscutibili vantaggialcuni indiscutibili vantaggi rispetto all'emodialisi rispetto all'emodialisi
standard.standard. Grazie alle caratteristiche di maggiore permeabilità, rispetto al cuprophan, delle membrane utilizzate, tali Grazie alle caratteristiche di maggiore permeabilità, rispetto al cuprophan, delle membrane utilizzate, tali
trattamenti riescono, infatti, ad trattamenti riescono, infatti, ad assicurare una rilevante rimozione dei soluti di peso molecolare intermedioassicurare una rilevante rimozione dei soluti di peso molecolare intermedio (le cosiddette «medie molecole») e di β2-microglobulina.(le cosiddette «medie molecole») e di β2-microglobulina.
L'emodiafiltrazione, inoltre, grazie ad un’efficienza complessivamente maggiore della dialisi tradizionale L'emodiafiltrazione, inoltre, grazie ad un’efficienza complessivamente maggiore della dialisi tradizionale (per un maggiore trasporto convettivo), consente anche una (per un maggiore trasporto convettivo), consente anche una riduzione della durata del trattamento dialiticoriduzione della durata del trattamento dialitico ..
L’emofiltrazione, nonché l’emodiafiltrazione, producono L’emofiltrazione, nonché l’emodiafiltrazione, producono una più fisiologica risposta alla rimozione dei fluidiuna più fisiologica risposta alla rimozione dei fluidi rispetto alla emodialisi standardrispetto alla emodialisi standard
Quali sono i potenziali benefici clinici?
1) Miglioramento della stabilità cardiovascolare e riduzione dei sintomi intra ed inter-dialitici.
2) Maggiore efficienza nella rimozione delle medie molecole, e in particolare della ß2-microglobulina.
3) Migliore controllo dell’anemia e dello stato nutrizionale.
4) Riduzione della mortalità e morbilità, in particolare nei pazienti ad alto rischio cardiovascolare.
5) L’ impiego dei trattamenti on-line ha contribuito, oltretutto, ad esercitare un grande stimolo per il miglioramento e la messa a norma degli impianti di trattamento dell’acqua da impiegare per la dialisi.
Prospettive delle metodiche Prospettive delle metodiche convettiveconvettive
II rene umano effettua il suo processo di eliminazione dei II rene umano effettua il suo processo di eliminazione dei soluti tossici attraverso soluti tossici attraverso ““transfers convettivitransfers convettivi””. Gli stessi . Gli stessi transfers convettivi sono alla base delle tecniche depurative transfers convettivi sono alla base delle tecniche depurative come l'emofiltrazione e l'emodiafiltrazione che hanno, come l'emofiltrazione e l'emodiafiltrazione che hanno, almeno dal punto di vista teorico, una certa superiorità almeno dal punto di vista teorico, una certa superiorità rispetto ai metodi diffusivi classici. Uno dei limiti però alla rispetto ai metodi diffusivi classici. Uno dei limiti però alla diffusione delle tecniche convettive sono l'aggravio diffusione delle tecniche convettive sono l'aggravio economico e la maggiore complessità tecnica ed operativa economico e la maggiore complessità tecnica ed operativa derivante dalla necessità di dover ricorrere a dei liquidi derivante dalla necessità di dover ricorrere a dei liquidi d’infusione. d’infusione.
La “La “produzione on-lineproduzione on-line” dei liquidi d’infusione apre, però, ” dei liquidi d’infusione apre, però, nuove prospettive a un impiego estensivo delle nuove prospettive a un impiego estensivo delle tecniche convettive. tecniche convettive.