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Emodialisi: focus sulla problematica dei filtri. Il Rene - Organo di controllo Bilancio idro-sodico Metabolismo del potassio Equilibrio acido-base Bilancio.

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1 Emodialisi: focus sulla problematica dei filtri

2 Il Rene - Organo di controllo Bilancio idro-sodico Metabolismo del potassio Equilibrio acido-base Bilancio calcio-fosforo Eliminazione dei cataboliti azotati Ematopoiesi

3 IRC-Stadio Terminale Edemi ed ipertensione arteriosa Iperpotassemia pH e bicarbonatemia ridotti Ipocalcemia ed iperfosforemia Elevati livelli plasmatici di urea, acido urico e creatinina Anemia

4 Dialisi Processo mediante il quale la composizione di una soluzione A viene alterata dopo esposizione ad una seconda soluzione B attraverso una membrana semipermeabile

5 Emodialisi: pre-requisiti 1) membrana semi- permeabile 2) scoagulazione 3) conoscenza di cosa si vuole rimuovere ed in che quantità

6 1913: prima dialisi sperimentale

7 1937: primo filtro in grado di realizzare ultrafiltrazione sfruttando la pressione idrostatica

8 Filtri a rotolo

9 Filtri a piastre parallele

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11 1966 Filtri a fibre cave

12 SANGUE DIALISATO

13 30 200

14 Principi operativi che regolano il trasferimento di acqua e soluti durante la dialisi Kuf = Coefficiente di ultrafiltrazione capacità del filtro di sottrarre acqua dal sangue mediante ultrafiltrazione Cl = Clearance efficienza depurativa del dializzatore nei confronti di un dato soluto Clearance diffusiva: Rimozione dei soluti per diffusione conseguente alla differenza di concentrazione Clearance convettiva: Rimozione dei soluti per moto convettivo conseguente alla ultrafiltrazione

15 Meccanismi di eliminazione dellacqua e dei soluti in emodialisi Ultrafiltrazione dellacqua plasmatica Ultrafiltrazione dellacqua plasmatica Diffusione Diffusione Efficiente per soluti non legati a proteine e di basso peso molecolare Convezione Convezione Efficiente per il trasporto di molecole a medio ed alto peso molecolare che possono passare attraverso i pori di membrana

16 DIFFUSIONE CON MEMBRANA SEMIPERMEABILE FINE DIALISI INIZIO DIALISI Membrana Clearance diffusiva influenzata da: -gradiente concentrazione soluto -peso molecolare -permeabilità della membrana a quel soluto

17 Fondamenti di trasporto di massa attraverso la Membrana Dializzante Il processo di diffusione dei soluti attraverso la membrana del filtro dializzatore è regolato dalla Legge di Fick J = - DA c x J = Flusso di soluto da un compartimento allaltro (sangue-dialisato) D =D = A = Superficie della membrana semipermeabile c = differenza di concentrazione del soluto fra i due compartimenti x = spessore della membrana semipermeabile Diffusività, coefficiente specifico per un dato insieme soluto- solvente; esprime la tendenza di un soluto a diffondere dal sangue al liquido di dialisi.

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19 ULTRAFILTRAZIONE Clearance Convettiva Water molecules passing through a SPM carry with them the solutes in their original concentration. This is called the solvent drag phenomenon Water can be made to move across a SPM by the application of either a hydrostatic or an osmotic gradient

20 I sistemi di UF possono generare inversioni del gradiente di pressione nel filtro con passaggio di ultrafiltrato dal lato dialisi al lato sangue

21 Emodialisi: Il Rene Artificiale Apparecchiatura utilizzata per la emodialisi extracorporea. È costituita da 4 strutture principali: 1) Il filtro dializzatore 2) Il circuito ematico extracorporeo 3) Il circuito del liquido di dialisi 4) Il monitor di controllo

22 Il rene artificiale

23 Membrane di dialisi

24 Linserimento di qualsiasi dispositivo viene vissuto dallorganismo come un evento da cui difendersi

25 La risposta del sangue Attivazione della risposta immunitaria

26 La biocompatibilità non è una grandezza misurabile Il giudizio finale per stabilire la biocompatibilità rimane solamente la verifica di una soddisfacente prestazione clinica

27 I TRATTAMENTI Meccanismo di trasporto utilizzato: Emodialisi (HD): diffusione Emodialisi (HD): diffusione Emofiltrazione (HF): convezione Emofiltrazione (HF): convezione Emodiafiltrazione: diffusione + convezione Emodiafiltrazione: diffusione + convezione

28 EMODIALISICONVENZIONALE(diffusione) Membrana naturale (cellulosica) o sintetica a bassa permeabilità (5 ml/mmHg/mq/ora) e superfice 1,3 mq Flusso sangue: 300 ml/min Flusso dialisato: 500 ml/min Ultrafiltrazione limitata allincremento ponderale Durata = 4 CARATTERISTICHE

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30 EMODIALISI ad Alta Efficienza Membrana cellulosica o sintetica a bassa permeabilità ma superficie elevata (2,1 mq) Flusso sangue : 400 ml/min Flusso dialisato: 700 ml/min Ultrafiltrazione limitata allincremento ponderale Durata = 3-4 ore CARATTERISTICHE

31 HD Alta Efficienza vs Standard + 30% + 47%

32 EMODIALISI High-Flux Membrana sintetica ad alta permeabilità diffusiva e convettiva (> 20 ml/mmHg/hr) e superfice 1,3- 2,1 mq Flusso sangue : ml/min Flusso dialisato: ml/min Ultrafiltrazione limitata allincremento ponderale Durata = ore CARATTERISTICHE

33 HD High-Flux vs High-Efficiency

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35 Criticisms of the Hemo Study inclusion of both incident and prevalent hemodialysis patients inclusion of both incident and prevalent hemodialysis patients the exclusion of sicker patients the exclusion of sicker patients the allowance of dialyzer reuse the allowance of dialyzer reuse HD rather than HDF and HF HD rather than HDF and HF Midium-Flux HD rather than High-Flux HD Midium-Flux HD rather than High-Flux HD

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38 EMOFILTRAZIONE(convezione) Membrana sintetica ad alta permeabilità idraulica Flusso sangue: ml/min Durata: 4 ore (in base infusione) Reinfusione : L/seduta Ultrafiltrazione: reinfusione + decremento peso Caratteristiche

39 Membrana sintetica ad alta permeabilità idraulica Flusso sangue: 400 ml/min Flusso dialisato: 500 ml/min Durata 3- 4 ore Reinfusione : 20 L/seduta Ultrafiltrazione: reinfusione + decremento peso Caratteristiche EMODIAFILTRAZIONE (diffusione + convezione)

40 EMODIAFILTRAZIONE on-line (diffusione + convezione) La soluzione di infusione viene prodotta on line dal dialisato

41 HemodiaFiltration with Regenerated ultrafiltrate HFR (diffusione + convezione + adsorbimento) Settore convettivo Settore diffusivo Flusso ultrafiltrato Flusso reinfusato Cartuccia sorbente Flusso dializzante uscita Flusso dializzante entrata Nessuna back filtration; ridotta perdita proteine e aminoacidi; reinfusione acqua plasmatica

42 Paired HemodiaFiltration (PHF) (diffusione + convezione) (diffusione + convezione) La soluzione di infusione viene prodotta on line dal dialisato; la soluzione viene infusa in una prima camera e passa al sangue per back filtration; nella seconda camera si esegue un trattamento HDF

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44 Prevalenza ipertrofia ventricolare sinistra (ECO)

45 Cardiopatia ischemica

46 Fattori di rischio cardiovascolare classici....modificabili..modificabili Ipertensione arteriosa SedentarietàObesità Disordini del metabolismo lipidico Diabete Sindrome metabolica Fumo Aumentata aggregabilità piastrinica

47 Fattori di rischio cardiovascolare Legati a IRC Anemia Disordini metabolismo calcio-fosforo Ipercatabolismo Legati alla dialisi Dose dialitica Controllo volumi Elettroliti ed equilibrio acido-base 2 microglobulina 2 microglobulina

48 ….altri fattori di rischio emergenti Infiammazione (PCR, Fibrinogeno, Citochine) ICAMIperomocisteinemia Attivazione RAS e sistema endotelina Difetto di glicocalixina Accumulo di ADMA Infezione da Clamydia Ipossiemia notturna AGEs Stress ossidativo Alta attività simpatica Infiammazione CRPADMA

49 Predialysis serum AGE levels with 3 different dialysis modes * Lin et al. Am J Kidney Dis 2003 * P < 0.05

50 2-Microglobulin plasma levels 2-Microglobulin plasma levels Time (months) Beta2-Microglobulin (mg/l) Cuprophan HD LF-Polysulfone HD HF-Polysulfone HD HF-Polysulfone HDF Locatelli F et al. Kidney Int 1996; 50:

51 Koda Y et al. Kidney Int 1997; 52: Dialysis membrane and the risk of carpal tunnel syndrome Data from a single centre observational study Locatelli F et al. Kidney Int 1999 ; 55 : RLDT Data from the Lombardy Registry P < 0.05 P = 0.03

52 Comparision of HD and HDF C. Zehnder et al. Clin Nephrol 1999 Hemodiafiltration-a new treatment option for hyperphosphatemia in hemodialysis patients p < 0.005

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54 Incidence of symtomatic hypotension (%) p =0.001 p =0.05 CL Lin et al. Renal Failure 2001 high-flux HDonce per week twice per week thrice per week four groups of patients receiving different frequencies of on- line HDF (thrice, twice, once per week) and high-flux HD.

55 (%) Patients showing at least one episode per month Ref. Altieri P. Blood Purif 1997

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58 Metodiche di dialisi Pazienti incidenti

59 Metodiche diffusivo-convettive -pazienti prevalenti- RPDT 2003

60 Conclusioni La scelta della metodica dialitica è come somministrare una politerapia: Il tipo di trattamento Il Filtro Lo schema terapeutico Le terapie associate (Epo, vitamine, chelanti, ecc)

61 La scelta deve seguire esigenze cliniche individuali compatibilmente con le disponibilità economiche ?!Conclusioni


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