A. Pignataro, U.O.C. Anestesia e rianimazione, Ospedale Buccheri La Ferla, FBF (Palermo)

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Rossana Basso
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1 GRUPPO DI STUDIO SIN TRATTAMENTI DEPURATIVI IN AREA CRITICA Corso di Aggiornamento ACUTE KIDNEY INJURY (AKI): attualità e controversie A. Pignataro, U.O.C. Anestesia e rianimazione, Ospedale Buccheri La Ferla, FBF (Palermo)

2 Produzione di CO2 nell organismo Perchè decapneizzare Indicazioni cliniche Principi fisici della decapneizzazione Apparecchi e dispositivi Esperienze cliniche Nostri dati

3 mmol of CO mmol di acido lattico mmol di altri acidi non- volatili giorno

4 Disciolta nel plasma come: Bicarbonati Carbaminocomposti Trasporto CO 2 1. CO 2 = 7% 2. Hgb CO 2 = 23% 3. HCO 3 - = 70 %

5 Bronchite cronica ostruttiva (BPCO) Insufficienza respiratoria ipercapnica ipossemica Chirurgia toracica della trachea ARDS (ventilazione iperprotettiva normocapnica) Politraumatizzati (polmone cervello) Bridge al trapianto polmonare

6 Nei pazienti affetti da ARDS o da ALI (acute lung injury) stress di natura fisica, baro/volo trauma esercitato dalla ventilazione meccanica e mediatori infiammatori rilasciati dal tessuto polmonare (biotrauma) sono a loro volta causa di lesioni (VILI= Ventilator- induced Lung Injury) e per il danno ad altri organi come fegato e rene conducono alla multi- organ failure (MOF) In qesti casi una ventilazione protettiva impiegando bassi volumi correnti conduce inevitabilmente ad ipecapnia e acidosi; l estrazione extracorporea della CO 2 è una soluzione oggi attuabile a letto del paziente per garantire l omeostasi acido- base

7 ECMO

8 1. Apparecchi di rimozione artero- venosa continua della CO2 2. Apparecchi di rimozione veno- venosa continua della CO2 associati a sistemi per la depurazione extrarenale continua (CRRT) secondo le metodiche di SCUF, CVVH, CVVHDF Apparecchi di circolazione extracorporea dedicati alla sola rimozione (veno- venosa) dell anidride corporea

9 a single- use compact extrapulmonary gas exchange system perfused by a passive femoral artery- femoral vein shunt, generated by the arterial blood pressure (60 80 mm Hg femoral artery- femoral vein) through a lung- assist device; a blood flow rate of approximately liters/ min produces effective CO2 extraction and an improvement in arterial oxygenation.

10 A polymethylpentene diffusion membrane resistant to plasma leakage is used as a separation layer between phases (blood/gas). Due to the molecular structure of this layer, the passage of air bubbles from gas to the blood path in the event of negative pressure on the blood side is impossible

11 eparina N = k! p parziale R O2 O2 11

12 Il circuito in pre- diluizione : so*rae la CO2 anche dall acqua plasma6ca aumentando il rendimento riduce la necessità di an6coagulan6 previene il passaggio di O 2 al lato sangue anche in presenza di FiO 2 eleva6

13 P CO2 =8 mmhg HCO - 3 =24mmol/l H 2 O +CO 2 H 2 CO 3 H + +HCO - 3 Trasporto CO 2 1. CO 2 = 7% 2. Hgb CO 2 = 23% 3. HCO 3 - = 70 % P CO2 =80 mmhg HCO 3 =28mmol/l O2 O2 + CO2

14 Ossigeno Sangue P CO2 = 8 mmhg HCO 3 = 24 mmol/l P O2 = 650 mmhg 10 litri/min O ml/min CO 2 Ossigeno + CO2 P CO2 = 80 mmhg HCO 3 = 28 mmol/l P O2 = 70 mmhg

15 3 Il sangue tramite una pompa sangue viene convogliato dal paziente al filtro per la decapneizzazione dove viene introdotto O 2 al flusso di 8 l/min e successivamente avviato all emofiltro per poi essere restituito al paziente 4

16 Flusso sangue: ml /min Accesso Veno Venoso Catetere Bilume 14 Fr. Ossigenatore (PP): 1,35 m 2 Emofiltro (PS): 0,3 m 2 Volume di Priming Minimo (150 ml)

17 Tale sistema extracorporeo permette di gestire contemporaneamente le tecniche depurative extrarenali continue e la rimozione della CO 2 tramite un unico accesso venoso a 2 vie

18 2009 Tidal Volume Lower than 6 ml/kg Enhances Lung Protection - Role of Extracorporeal Carbon Dioxide Removal 2009 Extracorporeal Removal CO2 using veno- venous, low- flow system (Decap) in a lung transplanted patient: a case report 2008 Esperienze con la decapneizzazione veno- venosa nell'insufficienza respiratoria severa 2008 Treatment of hypercapnia in ARDS with Decap CO2 remover 2007 Protective ventilation with CO2- removal technique in patients with ARDS 2006 Efficacy and safety of a low- flow veno- venous carbon dioxide removal device: results of an experimental study in adult sheep Prime positive esperienze con la decapneizzazione

19 L'immagine illustra il circuito extracorporeo per la rimozione della CO2 1 2 Prospective study on seven adult sheep carbon dioxide (CO2) removal by an extracorporeal membrane gas exchanger placed in a veno- venous pump- driven bypass. Efficacy and safety of a low- flow veno- venous carbon dioxide removal device: results of an experimental study in adult sheep. Critical Care Vol 10 No 5 Livigni et al.

20 PaCO2 was significantly and persistently removed by the treatment and that suddenly after the treatment discontinuation it returned to its pre- treatment level; the first three sampling times of all seven sheep show differences with the baseline and were all highly significant (p = at 60 minutes, p < at 90 minutes, and p = at 210 minutes). 1. No significant haemodynamic variations occurred during the experiment 2. Maintaining an extracorporeal blood flow of 300 ml/minute (4.5% to 5.3% of the mean cardiac output), a constant removal of arterial CO 2, with an average reduction of 17% to 22%, was observed Efficacy and safety of a low- flow veno- venous carbon dioxide removal device: results of an experimental study in adult sheep. Critical Care Vol 10 No 5 Livigni et al.

21 The authors verified whether VT lower than 6 ml/ kg may enhance lung protection and that consequent respiratory acidosis may be managed by extracorporeal carbon dioxide removal. Terragni PP et al. Tidal Volume Lower than 6 ml/kg Enhances Lung Protection. Role of Extracorporeal Carbon Dioxide Removal Anesthesiology, V 111, No 4, Oct 2009

22 Andamento di pco 2 e ph prima dell inizio della decapneizzazione e dopo min, 24 h, 48 e 72 h. Risultati Extracorporeal assist normalized PaCO2 ( mmhg) and ph ( ) and allowed use of VT lower than 6 ml/kg for 144 (84 168) h Terragni PP et al. Tidal Volume Lower than 6 ml/kg Enhances Lung Protection. Role of Extracorporeal Carbon Dioxide Removal Anesthesiology, V 111, No 4, Oct 2009

23 Nell anno 2008 su 181 pz. Ricoverati in UTIR 4 sono stati sottoposti a decapneizzazione BPCO/silicosi BPCO/VAP BPCO/VAP BPCO Nell anno 2009 su un totale di 168 ricoveri in UTIR 5 pazienti sono stati sottoposti a decapneizzazione ARDS da influenza H1N1 ARDS da influenza A Shock settico/mof postoperatorio Sepsi/MOF postoperatoria BPCO

24 N. età Sesso Degenza (g) esito Durata decap (h) 1 47 F 66 Decesso M 44 Decesso F 15 Trasferita F 21 Trasferita M 23 Trasferito F 9 Trasferita M 32 Trasferito M 10 Decesso M 4 Decesso 10 Media % 41

25 pco In corso di decapneizzazione la riduzione della pco 2 varia tra il 18 e il 20% La performance del filtro si riduce del 70% dopo le prime 24 di trattamento

26 Il ph durante le metodiche di rimozione extracorporea della CO 2 ha seguito l andamento conseguente alla riduzione della CO2 ematica

27 Meccaniche Ostruzione del circuito 85% Malfunzionamento circuito 10% Rottura del circuito 10% Dislocazione cannula Paziente correlate Emorragia 0 Instabilità emodinamica 0 fenomeni tromboembolici 0 Trombocitopenia 1

28 ingr 3o 2 h 4 h 9 h 11 h 15 h 19 h 22 h 24 h 30 h 36 h 40 h 48 h 56 h esso min po pco ph 6,97 7 7,13 7,14 7,22 7,3 7,26 7,1 7,17 7,26 7,34 7,31 7,22 7,3 7,24

29 Grazie dell attenzione

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